Brevet FR2911945A1 — publié le 20080801

La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des canalisations pour le transport de fluide, par exemple pour le transport du carburant dans les véhicules automobiles à moteur thermique. Cette invention se rapporte, plus particulièrement, à une gaine de protection pour une telle canalisation de transport de fluide. Elle vise aussi le produit composé, constitué par une telle canalisation de transport de fluide et par sa gaine de protection. D'une manière générale, les canalisations de transport de fluide doivent être réalisées en tenant compte de contraintes variées, notamment de type physico-chimique, thermique et 'mécanique. En prenant ici pour exemple illustratif les canalisations automobiles, en particulier les canalisations de transport de carburant, ces contraintes sont principalement les suivantes : En premier lieu, il importe que la canalisation soit compatible, d'un point de vue physico-chimique, avec le fluide à transporter, en particulier du carburant tel qu'essence ou gazole. La canalisation est en outre exposée au dégagement de chaleur du moteur du véhicule, ou d'autres organes très chauds associés à ce moteur, et ainsi elle doit résister à des températures atteignant 125 à 150 C, voire 175 C. En raison de l'architecture très encombrée des motorisations actuelles, il existe aussi des contraintes de contact des canalisations entre elles ou entre une canalisation et des organes du moteur tels qu'un couvre-culasse ou un radiateur. En fonctionnement, les vibrations du moteur sont transmises, par l'intermédiaire de ces organes, aux canalisations qui se trouvent ainsi soumises à un risque d'abrasion auxquelles elles doivent également résister. Les canalisations sont aussi soumises à des chocs de violence variable, qui peuvent être des chocs de faible énergie tels que ceux résultant d'une projection de gravillons, ou des chocs très violents tels que ceux résultant d'un phénomène d'impact lors d'un accident subi par le véhicule. II existe aussi des contraintes réglementaires, à caractère officiel ou propres à certains constructeurs automobiles, telles que l'interdiction d'incorporation de métaux lourds, ou la proscription d'autres produits afin de faciliter le recyclage. Des exigences complémentaires également rencontrées sont : la tenue au feu, la tenue au contact extérieur avec divers fluides (carburant, liquide de refroidissement, liquide de frein, liquide de lave-vitre,....), la tenue à l'humidité, la résistance à la corrosion notamment par le brouillard salin, et enfin la tenue aux débattements, c'est-à-dire aux déplacements potentiels de la canalisation et de sa protection sous l'effet des vibrations du moteur et des chocs. Au regard des contraintes principales, réglementaires et complémentaires exposées ci-dessus, les fournisseurs de canalisations de transport de fluide pour véhicules automobiles sont très souvent amenés à protéger de telles canalisations, de façon localisée ou sur toute leur longueur. En particulier, pour assurer une protection en cas de chocs très violents, typiquement les phénomènes d'impact observés en cas d'accidents comme évoqué plus haut, la solution actuellement la plus couramment utilisée consiste à prévoir des parties de canalisation en acier dans les zones critiques. L'ajout de telles parties métalliques crée une contrainte supplémentaire, vis-à-vis de canalisations qui sont réalisées actuellement essentiellement en matière plastique. La présente invention vise à fournir un moyen simple, économique et efficace, non métallique, capable d'assurer la protection locale ou continue de canalisations de transport de fluide, notamment pour conférer à de telles canalisations des qualités de résistance aux chocs les plus violents, dans la mesure où la canalisation elle-même est déjà conçue pour tenir compte des autres contraintes. A cet effet, l'invention a pour objet une gaine de protection pour canalisation de transport de fluide, par exemple pour le transport de carburant pour véhicule automobile, cette gaine de protection étant essentiellement caractérisée par le fait que, étant conçue pour être placée autour d'une canalisation à protéger, elle est réalisée en thermoplastique élastomère, et possède une section de forme générale annulaire avec, intérieurement, des points ou zones de contact avec la surface extérieure de canalisation à protéger. Ainsi, l'idée inventive consiste à réaliser une gaine de protection en matière thermoplastique, notamment en polychlorure de vinyle (PVC) plastifié, qui est rapportée et notamment enfilée sur la canalisation à protéger. Cette gaine de protection peut notamment posséder, intérieurement, un profil de type étoilé avec une pluralité de parties d'appui saillant intérieurement et venant, en utilisation, en contact avec la surface extérieure de la canalisation, ces parties d'appui étant séparées par des dégagements en forme de lobes. Une épaisseur suffisante, typiquement de plusieurs millimètres, est donnée à la gaine de protection pour assurer sa propre tenue et son efficacité au sens de la protection contre les chocs. Par "gaine" on entend ici soit un élément continu de longueur indéfinie, soit un élément de longueur limitée du genre manchon, soit encore un élément court du genre bague. Dans tous les cas, la gaine de protection peut être obtenue par extrusion grâce à une filière étoilée, puis par tronçonnage à la longueur souhaitée. La mise en place de cette gaine autour de la canalisation à protéger est réalisable aisément, de façon manuelle ou automatisée, en enfilant simplement la gaine autour de la canalisation. La gaine de protection se trouvera ainsi maintenue en place autour de la canalisation, par le contact des parties d'appui, sans couche ou matière de liaison intermédiaire. Les dégagements en forme de lobes facilitent l'enfilement de la gaine de protection sur la canalisation, et ils contribuent aussi à l'absorption de l'énergie des chocs. Sans changer sa nature chimique principale, cette gaine de protection peut encore renfermer des charges, par exemple pour améliorer sa tenue au feu ou à l'abrasion. L'invention a aussi pour objet une canalisation protégée contre les chocs pour le transport de fluide, par exemple une canalisation de transport de carburant pour véhicule automobile, la canalisation proprement dite comprenant au moins une première couche interne revêtue d'une deuxième couche, la première couche étant réalisée en particulier en au moins un polymère compatible avec le transport de fluide chaud et la deuxième couche étant réalisée avantageusement en polyuréthane thermoplastique (TPU), cette deuxième couche étant elle-même entourée par une gaine de protection, notamment en polychlorure de vinyle. (PVC), telle que précédemment définie. On obtient ainsi, en particulier, une canalisation de carburant comprenant au moins deux couches superposées et une gaine de protection rapportée, cette canalisation étant par sa couche interne compatible avec la nature du carburant ou autre fluide à transporter, étant protégée déjà à un premier niveau (chocs de faible énergie) par la couche de recouvrement, et étant de surcroît efficacement protégée vis-à-vis des chocs de forte énergie par la gaine rapportée. On notera ici les performances particulièrement remarquables, du point de vue de la résistance aux chocs, résultant de la combinaison de la couche de revêtement en polyuréthane thermoplastique (TPU) et de la gaine de protection en polychlorure de vinyle (PVC) plastifiée. L'invention sera de toute façon bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, des formes d'exécution de cette gaine de protection et d'une canalisation de transport de fluide incorporant ladite gaine. Figure 1 est une vue en perspective d'une gaine de protection conforme à la présente invention, avec indication sommaire d'une canalisation entourée par cette gaine ; Figure 2 est une vue en coupe transversale de l'ensemble constitué par la canalisation et sa gaine de protection. La gaine de protection, désignée par le repère 2 et visible notamment sur la figure 1, est une gaine extrudée en polychlorure de vinyle (PVC) plastifié. Cette gaine 2 possède une section de forme générale annulaire, délimitée extérieurement par un contour circulaire 3, et présentant intérieurement un profil étoilé 4, avec une succession de parties d'appui 5, par exemple six ou huit parties de ce genre, régulièrement espacées angulairement et saillant vers l'intérieur. Chaque partie d'appui 5 peut présenter un profil arrondi (figure 1) ou formant une pointe (figure 2). Les parties d'appui 5 sont séparées les unes des autres par des dégagements du genre lobes 6. Comme l'illustre la figure 1, la gaine 2 forme un élément protecteur du genre manchon, placé autour d'une canalisation 7 de transport de fluide. La canalisation 7, de forme tubulaire, cornprend comme montré sur la figure 2 une première couche interne 8 qui est revêtue d'une deuxième couche 9. La première couche 8 est notamment une couche de polyamide, compatible avec le transport de fluide chaud. La deuxième couche 9 est réalisée en polyuréthane thermoplastique (TPU), éventuellement translucide. La gaine 2 entre en contact avec la surface extérieure cylindrique 10 de la canalisation 6, plus particulièrement de la deuxième couche 9 de cette canalisation 7 par ses parties d'appui 5, et elle forme ainsi une troisième couche à fonction protectrice. D'une manière non représentée mais aisément concevable, la canalisation 7 peut encore posséder, à l'intérieur de la première couche 8, une quatrième couche réalisée notamment en polyamide rendu électriquement conducteur par l'ajout de charges à base de carbone, pour éviter tout problème dû à une accumulation de charges électrique. D'une manière également non représentée, la deuxième couche 9 de la canalisation 7 peut inclure un treillis de renfort, notamment en aramide, noyé dans cette couche. Celle-ci adhère directement à la première couche interne 8, sans couche de liaison intermédiaire. Quant à la gaine de protection 2, constituant ici la troisième couche, celle-ci peut aussi renfermer des charges, par exemple pour améliorer sa tenue au feu ou à l'abrasion. A titre d'exemple, le dimensionnement de la canalisation 7 et de sa gaine de protection 2 peut être le suivant : - La première couche intérieure 8 de la canalisation 7 possède une épaisseur el comprise entre 0,9 et 2,0 mm, - La deuxième couche 9 de la canalisation 7 possède une 15 épaisseur e2 comprise entre 0,2 et 4,0 mm, de préférence une épaisseur de 1 mm pour un diamètre intérieur (de la canalisation) de 6 mm. - La gaine de protection 2, qui constitue la troisième couche, possède une épaisseur maximale E (mesurée au droit d'une partie d'appui 5) pouvant varier entre 3 et 9 mm, de préférence une épaisseur de 5 mm pour un 20 diamètre intérieur (de la canalisation) de 6 mm. Des essais effectués par le déposant, avec une canalisation 7 et une gaine de protection 2 possédant les dimensions préférentielles indiquées ci-dessus, ont conduit aux résultats suivants : Les essais ont été effectués à l'aide d'une certaine masse, plus 25 particulièrement un mobile de choc présentant un biseau d'angle égal à 60 avec un rayon de l mm sur la tranche, qui tombe d'une hauteur de 1 mètre sur la canalisation testée, et ils permettent de définir une énergie de "non casse" qui est l'énergie maximale de choc qui ne perce pas la canalisation. L'énergie de non-casse pour un tube d'un diamètre extérieur de 30 8 mm et d'une épaisseur de 1 mm, formé par la seule couche interne 8 (sans la deuxième couche) était seulement de 4 joules. L'énergie de non-casse pour la canalisation proprement dite 7, c'est-à-dire l'ensemble formé par la première couche interne 8 et par la deuxième couche 9, atteignait 11 joules au minimum. 35 L'énergie de non-casse pour la même canalisation 7 recouverte de la gaine de protection 2 était de 26;,5 joules au minimum. On apprécie ainsi l'amélioration de la résistance aux chocs apportée par l'ajout de la gaine de protection 2 sur la canalisation 7. A titre comparatif, l'énergie mise en jeu pour écraser un tube en acier d'un diamètre extérieur de 8 mm et d'une épaisseur de 1 mm, utilisé pour le transport de carburant, est de 24 joules. Cette valeur est une référence significative pour le type d'essai réalisé, car elle fixe le niveau d'impact à partir duquel la canalisation en acier devient non fonctionnelle, c'est-à-dire ne permet plus la circulation du fluide à transporter. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de la gaine de protection et de la canalisation de transport de fluide qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : - en modifiant les formes de détail de la gaine de protection, en particulier le nombre et la forme des parties intérieures du genre lobes ; - en adaptant les dimensions de cette gaine de protection, en particulier sa longueur, une gaine plus courte du genre bague étant ainsi envisageable ; - en réalisant cette gaine de protection en toute matière thermoplastique élastomère équivalente au polychlorure de vinyle (PVC) ; - en effectuant la mise en place de la gaine de protection autour de la canalisation par tout procédé approprié y compris le cas échéant par co-extrusion; - en montant cette gaine de protection sur des canalisations pouvant posséder toutes structures et compositions, par exemple une canalisation dont la couche extérieure est réalisée en alliage de type PP-EPDM en lieu et place du polyuréthane thermoplastique (TPU); - en destinant cette gaine à la protection de canalisations destinées au transport de tous fluides, liquides ou gazeux, qu'il s'agisse de carburant ou analogues (essence, gazole, vapeurs ou gaz de combustion recyclés) ou d'autres types de fluides. REVENDICATIONS 1. Gaine de protection (2) pour canalisation de transport de fluide, par exemple pour le transport de carburant pour véhicule automobile, caractérisée en ce que, étant conçue pour être placée autour d'une canalisation (7) à protéger, cette gaine (2) est réalisée en thermoplastique élastomère, et possède une section de forme générale annulaire avec, intérieurement, des points ou zones (5) de contact avec la surface extérieure (10) de la canalisation (7) à protéger. 2. Gaine de protection selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en polychlorure de vinyle (PVC) plastifié. 3. Gaine de protection selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle possède, intérieurement, un profil de type étoilé (4) avec une pluralité de parties d'appui (5) saillant intérieurement et venant, en utilisation, en contact avec la surface extérieure (10) de la canalisation (7), ces parties d'appui (5) étant séparées par des dégagements en forme de lobes (6). 4. Gaine de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle renferme des charges, par exemple pour améliorer sa tenue au feu ou à l'abrasion. 5. Canalisation protégée contre les chocs pour le transport de fluide, par exemple canalisation de transport de carburant pour véhicule automobile, la canalisation (7) proprement dite comprenant au moins une première couche interne (8) revêtue d'une deuxième couche (9), la première couche (8) étant réalisée en particulier en au moins un polymètre compatible avec le transport de fluide chaud et la deuxième couche (9) étant réalisée avantageusement en polyuréthane thermoplastique (TPU), cette deuxième couche (9) étant elle-même entourée par une gaine de protection (2), notamment en polychlorure de vinyle (PVC), selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.