Brevet FR2875887A1 — publié le 20060331

La présente invention concerne une membrane de séparation étanche à déploiement. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la fabrication de membranes de séparation air/fluide, fluide/fluide, fluide/gaz. De façon générale, les membranes de séparation ont des utilisations dynamiques c'est-à-dire elles doivent rester étanches tout en accompagnant un mouvement. Ce mouvement correspond souvent à des déformations importantes telles que des gonflements, des allongements ou à des déformations rapides. De surcroît, ces déformations ne sont pas toujours homogènes ce qui peut entraîner une rupture imprévue ou intempestive de la membrane. Une solution consiste à retourner ou plier partiellement ou totalement la membrane de façon à aider dans son déploiement en obtenant plus 25 d'homogénéité dans celui-ci. Cependant, dans ce cas, la membrane n'est pas stable en position pliée, elle peut donc se déplier avant le moment choisi pour son utilisation, par exemple lors d'un transport ou dans l'équipement lui-même. L'invention a pour objet de résoudre ces inconvénients en proposant une membrane qui reste pliée sans créer d'amorce de rupture imprévue pouvant entraîner une perte d'étanchéité. A cet effet, elle propose une membrane de séparation à déploiement de forme générale en creux comportant a) une ouverture munie d'un rebord et b) au moins une gorge située dans une zone peu ou pas fonctionnelle de la membrane et délimitant une zone pliée et une zone non pliée. Bien entendu, ladite membrane pourra être pliée par déformation axiale c'est-à-dire par retournement à la manière d'un doigt de gant retourné. Ladite zone peu ou pas fonctionnelle c'est-à-dire peu ou non soumise à déformation pourra, par exemple, être située immédiatement sous le rebord de la membrane. Ainsi, non seulement la membrane tient pliée mais, de plus, elle se déploie plus rapidement et sans rupture. Ladite gorge pourra faire tout ou partie de la circonférence de la membrane. Cette gorge pourra être parallèle au plan de l'ouverture ou faire un angle avec celui-ci. Ladite gorge pourra se situer sur la paroi interne ou externe de la membrane ou des deux côtés. Il est à noter que la forme de la membrane pourra par exemple être tubulaire, conique... Par ailleurs, la paroi de la membrane pourra comporter un ou plusieurs 30 perçages. La membrane selon l'invention pourra être fabriquée par moulage au moyen d'un ensemble mâle/femelle. La membrane selon l'invention pourra être fabriquée en utilisant des techniques d'injection telles que l'injection directe ou l'injection par injection-compression ou par compression. Par souci de productivité, le moule (ensemble mâle/femelle) pourra être multi-empreintes, c'est-à-dire qu'il peut former plusieurs membranes à la fois. La membrane pourra être fabriquée à plat puis mise en forme ultérieurement 10 par exemple au moment de sa mise en place dans un dispositif adéquat. Selon un premier avantage, lors de l'étape de démoulage, toutes les membranes sont retenues sur le même élément de l'ensemble à savoir l'élément mâle si la gorge est interne ou l'élément femelle si la gorge est externe ce qui permet une automatisation du démoulage qui n'était pas possible dans la mesure où les membranes pouvaient rester indifféremment sur l'élément mâle ou l'élément femelle. En effet, la présence de la gorge augmente significativement la surface d'accroche permettant ainsi d'obtenir ce résultat. Selon un deuxième avantage, le rebord de la membrane permet son maintien en place lors de son utilisation. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre 25 d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: Les figures la et 1 b sont respectivement des représentations en coupe transversale d'une membrane selon l'invention en position 30 déroulée et en position pliée; La figure 2 est une représentation d'une chaîne de fabrication d'une membrane selon l'invention; Les figures 3a et 3b sont des représentations d'un exemple d'utilisation d'une membrane selon l'invention. Dans l'exemple illustré sur la figure la, une membrane 1 selon l'invention à l'état déroulée présente une forme générale tubulaire légèrement conique, partiellement fermée à une extrémité 2 et comportant à l'autre extrémité une ouverture 3 munie d'un rebord 4 et d'une gorge 5 sur la paroi externe de ladite membrane parallèle au plan de l'ouverture 3. La figure 1 b représente la membrane 1 de la figure la en position pliée au niveau de sa gorge 5 et présentant alors une zone pliée 6 et une zone dépliée 7. II est à noter que la membrane 1 pourra comporter à son extrémité 2 un 15 orifice O permettant par exemple le passage d'un axe plein. Comme illustré sur la figure 2, la chaîne de fabrication 8 des membranes précédemment décrites comporte: un poste de moulage 9 comprenant un ensemble empreinte/noyau, l'empreinte 10 étant l'élément femelle et le noyau 11 l'élément mâle, ce noyau 11 étant monté au bout d'un bras oscillant 12 qui tourne autour d'un axe vertical 13 et qui est monté en translation verticale, ce noyau comprend des moyens de préhension des membranes, par exemple, par aspiration pour soulever les membranes et les transporter sur une bande de transport 14 et/ou des moyens d'éjection permettant de démouler les membranes dans une zone de réception 15 située au-dessus de la bande de transport 14, un poste d'empilage 16. Le fonctionnement de la chaîne de fabrication 8 précédemment décrite est alors le suivant: L'ensemble empreinte 10 (non visible sur la figure 2) /noyau 11 est fermé sous pression et la matière par exemple de l'élastomère à l'état liquide ou pâteux est injectée. Une fois les membranes formées, le noyau 11 se soulève et pivote selon l'axe vertical 13 selon la flèche F pour les amener au-dessus de l'aire de réception 15 et les poser sur la bande de transport 14 avant de revenir en position initiale en suivant la flèche F'. Les membranes sont alors acheminées sur la bande de transport 14 jusqu'au poste d'empilage 16. Il est à noter que d'autres techniques d'injection peuvent être utilisées telles que l'injection par injection-compression ou par compression. Un exemple d'utilisation d'une membrane selon l'invention est représenté sur 15 les figures 3a et 3b. Il s'agit d'un dispositif de dispersion par pression par exemple d'un fluide où l'usage d'un piston est remplacé par le déploiement d'une membrane selon l'invention 17 comprenant une gorge 18 et un rebord 19, cette membrane étant pliée en doigt de gant retourné dans une chambre tubulaire 20 contenant le fluide à disperser au moyen de la pression générée par un générateur de pression 21 situé dans une chambre 22 qui est juxtaposée à la membrane au niveau de son ouverture 23. Ladite chambre 20 est fermée à son autre extrémité par un film déchirable 24. Par conséquent, lors de l'activation du générateur 22, la pression est générée très violemment entraînant ainsi le déploiement et l'allongement (Flèches A et B) de la membrane 17 dans la chambre tubulaire 20. Avec la membrane selon l'invention, l'allongement est plus important et/ou plus rapide et les ruptures et/ou déchirement moins importants. En effet, d'une part la membrane pliée se déploiera d'abord en commençant à s'allonger uniformément et se plaquera ensuite contre les parois de la chambre tubulaire 20 pour s'allonger plus avant et, d'autre part, la gorge 18 entraîne une plus grande élasticité locale de la membrane 17, il faut donc moins d'énergie pour plaquer la membrane sur les parois latérales de la chambre 20, ce surplus d'énergie disponible est alors utilisé pour obtenir un allongement plus important et/ou plus rapide. Cette élasticité peut être augmentée en ajoutant plusieurs gorges. Il est à noter que, dans le cas d'une membrane non pliée classique, cette dernière se plaquera d'abord contre les parois du tube pour s'allonger à l'extrémité prioritairement entraînant des ruptures plus fréquentes car l'allongement sera moins réparti. Par ailleurs, le fait que la membrane soit pliée ainsi permet une optimisation du résultat. En effet, dans le cas d'une membrane déjà déployée (Figure 3b), le volume à occuper dans la chambre 22 lors de l'activation du générateur de pression est beaucoup plus important ce qui diminue l'énergie engagée pour l'allongement de la membrane. Or, dans le cas d'une membrane pliée (Figure 3a), le volume de la chambre 22 est moins important, par conséquent l'énergie non utilisée pour remplir ce volume est utilisée pour le déploiement et l'allongement de la membrane. Revendications 1. Membrane de séparation à déploiement, caractérisée en ce qu'elle est de forme générale en creux et comporte a) une ouverture (3, 23) munie d'un rebord (4, 19) et b) au moins une gorge (5, 18) située dans une zone peu ou pas fonctionnelle de la membrane et délimitant une zone pliée (6) et une zone non pliée (7). 2. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est pliée par déformation axiale c'est à dire par retournement à la manière d'un doigt de gant retourné. 3. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite zone peu ou pas fonctionnelle est située 15 immédiatement sous le rebord (4) de la membrane. 4. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite au moins une gorge (5, 18) est parallèle au plan de l'ouverture. 5. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite au moins une gorge (5, 18) fait un angle par rapport au plan de l'ouverture. 6. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite au moins une gorge (5, 18) fait tout ou partie de la circonférence de la membrane. 7. Membrane selon la revendication 1, 30 caractérisée en ce que ladite au moins une gorge (5, 18) se situe sur la paroi interne ou externe de la membrane ou des deux côtés. 8. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi de la membrane comporte un ou plusieurs perçages. 9. Membrane selon la revendication 1, 5 caractérisée en ce qu'elle est fabriquée par moulage au moyen d'un ensemble mâle (11)/femelle (10). 10. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée en utilisant des techniques d'injection 10 telles que l'injection directe ou l'injection par injection-compression ou par compression. 11. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée à plat. 12. Dispositif de fabrication d'une membrane selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaîne de fabrication comporte: un poste de moulage (9) comprenant un ensemble empreinte/noyau, l'empreinte (10) étant l'élément femelle et le noyau (11) l'élément mâle, ce noyau (11) étant monté au bout d'un bras oscillant (12) qui tourne autour d'un axe vertical (13) et qui est monté en translation verticale, ce noyau comprend des moyens de préhension des membranes, par exemple, par aspiration pour soulever les membranes et les transporter sur une bande de transport (14) et/ou des moyens d'éjection permettant de démouler les membranes dans une zone de réception (15) située au-dessus de la bande de transport (14), un poste d'empilage (16). 13. Procédé de fabrication d'une membrane mettant en oeuvre le dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le fonctionnement de la chaîne de fabrication est le suivant: l'ensemble empreinte (10)/noyau (11) est fermé sous pression et la 35 matière par exemple de l'élastomère à l'état liquide est injectée, une fois les membranes formées, le noyau (Il) se soulève et pivote selon l'axe vertical (13) (Flèche F) pour les amener au-dessus de l'aire de réception (15) et les poser sur la bande de transport (14) avant de revenir en position initiale (Flèche F'), - les membranes sont alors acheminées sur la bande de transport (14) jusqu'au poste d'empilage (16). 14. Utilisation de la membrane selon la revendication 1 dans un dispositif de dispersion par pression par exemple d'un fluide.