Brevet FR3066479A1 — publié le 20181123

[1] L'invention concerne un dispositif de protection d'un élément constitué par un film souple déchirable, comprenant un renfort destiné à stopper la propagation des déchirures. [2] Il est bien connu d'utiliser des bâches ou des membranes souples notamment pour les réservoirs de fluides compressibles dans lesquels les variations de pression du fluide, qui la plupart du temps est un gaz, entrainent des variations du volume de ce gaz et par conséquent des déformations des parois du réservoirs. De telles bâches ou membranes souples sont également utilisées dans les systèmes de confinement, afin d'étanchéifier la structure à confiner, comme un bâtiment ou une usine. Il est donc nécessaire qu'une telle membrane de confinement présente une souplesse suffisante en cas de déplacement relatif de la structure par rapport au système de confinement. [3] Les matériaux élastomères présentent de fait un avantage certain pour les applications citées ci-dessus, car les membranes ou bâches réalisées dans de tels matériaux présentent une bonne flexibilité, une bonne souplesse et une bonne résistance aux contraintes de traction dans le plan de la bâche ou membrane. Cependant, une déchirure provoquée par une telle contrainte de traction dans une bâche ou une membrane en matériau élastomère se propagera très rapidement dans le matériau et sera en outre très étendue. [4] Pour pallier cet inconvénient, il est connu de renforcer la bâche ou membrane en en matériau élastomère en y noyant des renforts en matériaux tissés ou des fibres. Cependant, cette solution a tendance à rigidifier la bâche ou la membrane, et par conséquent à réduire fortement les propriétés de souplesse et de flexibilité de cette bâche ou membrane. [5] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur. [006] Pour atteindre ce but, l'invention concerne un dispositif de protection d'un élément constitué par un film souple déchirable et qui comprend au moins une pièce de renfort bidimensionnelle souple comportant au moins une première partie solidaire du film permettant de limiter la propagation d'une déchirure du film, caractérisé en ce que la pièce de renfort comprend également au moins une seconde partie libre solidaire d'au moins un bord de la première partie, de sorte que la propagation en direction du bord de jonction entre les première et seconde parties d'une déchirure dans le film provoquée par un effort 3066479 2 de traction sur le film sensiblement dans le plan de ce dernier, soit stoppée par ce bord de jonction. [7] De la sorte, le film souple déchirable conserve toute sa souplesse tandis que le risque de propagation d'une déchirure dans le film souple est évité, la pièce de renfort 5 empêchant l'écartement du film souple de part et d'autre de la déchirure au niveau du bord de jonction. [8] Selon une autre particularité, chaque pièce de renfort est constituée par une bande souple rectiligne s'étendant longitudinalement selon une direction perpendiculaire au sens de propagation de la déchirure, de manière à stopper la propagation de cette 10 déchirure dans ce sens. [9] Selon une autre particularité, le dispositif comprend au moins deux pièces de renfort parallèles entre elles et disposées de sorte que les deux pièces de renforts adjacentes aient soit leurs premières parties respectives en vis-à-vis avec leurs secondes parties respectives opposées l'une à l'autre, soit leurs secondes parties respectives en vis- 15 à-vis avec leurs premières parties respectives opposées l'une à l'autre, de manière à stopper la propagation de la déchirure dans l'un et/ou l'autre sens perpendiculairement aux pièces de renfort. [0010] Selon une autre particularité, le dispositif comprend une pluralité de pièces de renfort parallèles entre elles et disposées régulièrement sur le film souple déchirable, de 20 manière à circonscrire la propagation de la déchirure soit entre deux pièces de renfort adjacentes, soit d'une pièce de renfort à l'autre. [0011] Selon une autre particularité, la pièce de renfort est une bande souple en forme de V dont la seconde partie libre est solidaire de l'angle saillant de la bande de sorte que la propagation d'une déchirure dans le film vers le bord de jonction entre les première et 25 seconde parties soit stoppée par le bord de jonction et déviée le long de ce bord de jonction en direction d'un bord du film souple déchirable. [0012] De la sorte, la déchirure est canalisée et sa propagation dans le film souple déchirable contrôlée. [0013] Selon une autre particularité, la pièce de renfort est formée par un second film 30 souple disposé sur le film souple déchirable et solidarisé à ce dernier selon un maillage régulier formant un réseau de jonction du second film souple au film souple déchirable, de 3066479 3 sorte que le second film souple comprenne une pluralité de premières parties solidaires du film souple déchirable et de secondes parties libres, chaque première et seconde parties définissant respectivement le contour et la surface interne d'une maille du réseau de jonction. 5 [0014] Selon une autre particularité, les mailles du réseau de jonction ont une forme de quadrilatère ou de nid d'abeilles. [0015] Selon une autre particularité, chaque seconde partie du second film souple comprend au voisinage de son centre un trou pour permettre à une déchirure, se propageant à la fois dans le film souple déchirable et dans le second film souple en 10 direction du trou de la seconde partie du second film souple, de se propager également au-delà du trou uniquement dans le film souple déchirable jusqu'au bord de jonction entre cette seconde partie et la première partie correspondante du second film souple. [0016] Selon une autre particularité, le film souple déchirable et la pièce de renfort sont réalisés en un même matériau élastomère. 15 [0017] L'invention concerne également une bâche ou membrane souple déchirable pouvant être utilisée notamment dans un réservoir de fluides compressibles ou dans un système de confinement, la bâche ou la membrane souple déchirable comprenant un dispositif de protection tel que décrit précédemment. [0018] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et 20 avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - La figure 1 a représente une pièce de renfort constituée par une bande souple rectiligne comprenant une première partie solidaire d'un élément constitué par un film souple 25 déchirable et une seconde partie libre ; - La figure 1 b représente le film souple de la figure 1 a dans lequel la propagation d'une déchirure est stoppée par la pièce de renfort de la figure 1 a ; - La figure 2 représente deux pièces de renfort chacune constitué par une bande souple rectiligne dont la première partie est solidaire du film souple de la figure 1 a, les deux 30 bandes souples ayant leurs premières parties respectives en vis-à-vis ; 3066479 4 - La figure 3 représente une pluralité de groupes de deux bandes rectilignes telles que représentées à la figure 2 disposés de manière parallèle sur le film souple de la figure 1 a et régulièrement espacés ; - La figure 4 représente une pièce de renfort sous la forme d'un second film souple 5 solidarisé au film souple déchirable de la figure 1a selon un réseau de jonction à maille carrée ; - Les figures 5a à 5c représentent une cinématique de la propagation et de l'arrêt d'une déchirure dans une maille définie par le réseau de jonction entre le film souple déchirable et le second film souple de la figure 4 ; 10 - La figure 6 représente une pièce de renfort sous la forme d'un second film souple solidarisé au film souple de la figure 1 a selon un réseau de jonction à maille hexagonale ; - La figure 7a représente deux pièces de renfort chacune constituée par une bande en forme de V solidarisée au film souple de la figure 1a, les secondes parties libres respectives des bandes étant en vis-à-vis ; 15 - Les figures 7b et 7c représentent une cinématique de la propagation d'une déchirure dans le film souple de la figure 7a, le long de la jonction entre la première partie solidaire du film souple déchirable et la seconde partie libre de chaque bande en forme de V. [0019] En référence aux figures et selon l'invention, le dispositif de protection d'un élément constitué par un film souple déchirable 1 va maintenant être décrit. 20 [0020] Le film souple déchirable 1 est préférentiellement réalisé dans un matériau flexible, tel qu'un matériau élastomère du type caoutchouc ou polyuréthane. Ce film souple 1 peut avoir des dimensions très variables, dépendant des applications pour lesquelles le film est destiné à être utilisé. [0021] Le dispositif de protection du film souple déchirable 1 comprend au moins une 25 pièce de renfort bidimensionnelle souple 2. De manière préférentielle, la pièce de renfort 2 est réalisée dans le même matériau élastomère que le film souple déchirable 1, mais d'autres types de matériaux peuvent être envisagés pour la pièce de renfort, notamment des matériaux peu ou pas flexibles. [0022] La pièce de renfort 2 comprend au moins une première partie 3 qui est solidarisée 30 au film souple déchirable 1. La pièce de renfort 2 comprend également au moins une 3066479 5 seconde partie libre 4, solidaire d'au moins un bord 5 de la première partie 3. Ainsi, la propagation en direction du bord de jonction 5 entre les première et seconde parties 3, 4 de toute déchirure provoquée dans le film souple déchirable 1 par une contrainte d'étirement E sensiblement dans le plan de ce film 1, sera stoppée par ce bord de jonction 5 5, la première partie 3 empêchant l'écartement du film souple 1 de part et d'autre de la déchirure. [0023] En référence aux figure 1 a et 1 b, un premier mode de réalisation du dispositif de protection du film souple déchirable 1 va être décrit. Dans ce premier mode de réalisation, la pièce de renfort 2 est constituée par une bande souple rectiligne 2, qui s'étend 10 longitudinalement selon une direction sensiblement perpendiculaire au sens S1 de propagation de la déchirure provoquée par une contrainte d'étirement E sensiblement dans le plan du film souple déchirable 1. [0024] De cette manière, le dispositif de protection selon ce premier mode de réalisation permet de stopper la propagation de la déchirure dans un sens S1 au niveau du bord de 15 jonction 5 entre la première partie 3 de la bande 2, solidaire du film souple 1, et la seconde partie libre 4 de la bande 2. [0025] La figure 2 présente un deuxième mode de réalisation du dispositif de protection du film souple déchirable 1. Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif de protection comprend deux pièces de renfort 2, chacune des pièces étant une bande 20 souple rectiligne 2. Les deux bandes souples rectilignes 2 sont parallèles entre elles, et sont disposées de telle sorte que les deux bandes 2 aient soit leurs secondes parties libres 4 respectives en vis-à-vis, et par conséquent leurs premières parties 3 respectives opposées l'une à l'autre, soit, comme cela est représenté sur la figure 2, leurs premières parties 3 respectives jointivement juxtaposées, et par conséquent leurs secondes parties 25 libres 4 respectives opposées l'une à l'autre. Il est également possible dans ce dernier cas que les premières parties 3 respectives des deux pièces de renfort 2 soient en vis-à-vis et sensiblement éloignées l'une de l'autre. [0026] Par la présence de deux bandes 2 adjacentes disposées tel que décrit ci-dessus selon une direction sensiblement perpendiculaire au sens de propagation S1, S2 de la 30 déchirure provoquée par une contrainte d'étirement E sensiblement dans le plan du film souple déchirable 1, le dispositif de protection permet de stopper la propagation de la déchirure dans le film souple déchirable 1 dans l'un S1 et/ou l'autre sens S2, perpendiculairement aux bandes souples rectilignes 2 formant les pièces de renfort. 3066479 6 [0027] De manière alternative, au lieu de deux bandes rectilignes 2 jointivement juxtaposées, le dispositif de protection peut comprendre une seule bande rectiligne 2 comportant une seule première partie 3 solidaire du film souple déchirable 1 et deux secondes parties libres 4 solidaires respectivement des deux bords latéraux 5 de la 5 première partie 3. Une telle configuration du dispositif de protection permettra également de stopper la propagation de la déchirure dans le film souple déchirable 1 dans l'un S1 ou l'autre sens S2, perpendiculairement à la bande souple rectiligne 2 formant la pièce de renfort. [0028] En référence à la figure 3, le dispositif de protection peut comprendre une 10 pluralité de pièces de renfort 2 chacune constituée d'une bande souple rectiligne. Les bandes 2 sont disposées sur le film souple déchirable 1 selon une succession de groupes de deux bandes 2 régulièrement espacés, chaque groupe comportant deux bandes souples 2 disposées de telle sorte que les deux bandes aient soit leurs secondes parties libres 4 respectives en vis-à-vis, et par conséquent leurs premières parties 3 respectives 15 opposées l'une à l'autre, soit, comme cela est représentée sur la figure 2, leurs premières parties 3 respectives jointivement juxtaposées, et par conséquent leurs secondes parties libres 4 respectives opposées l'une à l'autre. [0029] La configuration du dispositif de protection tel que représenté sur la figure 3 permet non seulement de stopper la propagation d'une déchirure dans le film souple 20 déchirable 1 dans l'un S1 et/ou l'autre S2 sens selon une direction perpendiculaire aux bandes souples rectilignes 2, mais également de circonscrire la propagation de la déchirure soit entre deux bandes adjacentes 2 si la déchirure se propage en direction du bord de jonction 5 entre la première 3 et la deuxième partie 4 de l'une des bandes rectilignes 2, soit d'une bande rectiligne 2 à l'autre si la déchirure se propage en direction 25 du bord opposé au bord de jonction 5 de l'une des bandes rectilignes 2. [0030] Selon un troisième mode de réalisation du dispositif de protection représenté aux figures 4 à 6, la pièce de renfort 2 est formée par un second film souple disposé sur le film souple déchirable 1 et solidarisé à ce dernier selon un maillage régulier formant un réseau de jonction du second film souple 2 au film souple déchirable 1. Le second film souple 2 30 comprend ainsi une pluralité de premières parties 3 solidaires du film souple déchirable 1 et une pluralité de secondes parties libres 4, chaque première 3 et seconde 4 parties définissant respectivement le contour et la surface interne d'une maille du réseau de jonction. Une telle configuration du dispositif de protection permet de très rapidement 3066479 7 stopper et circonscrire la propagation d'une déchirure dans le film souple déchirable 1 quels que soient la direction et le sens S1, S2 de propagation de la déchirure. [0031] De manière préférentielle, les mailles du réseau de jonction peuvent avoir une forme de quadrilatère, notamment carrée comme représenté à la figure 4, ou une forme 5 hexagonale comme représentée à la figure 6. Néanmoins, d'autres formes sont envisageables, notamment des formes sensiblement circulaires ou toute autre forme polygonale. [0032] En outre, chaque seconde partie 4 du second film souple 2 comprend au voisinage de son centre un trou 6, préférentiellement de forme carrée ou circulaire. La 10 présence du trou 6 permet au dispositif de protection de stopper la propagation d'une déchirure à la fois dans le film souple déchirable 1 et le second film souple 2, comme cela est représenté aux figures 5a à 5c. [0033] En effet, lorsque la déchirure se propage dans le film souple déchirable 1 et le second film souple 2 en direction du trou 6 de l'une des secondes parties 4 du second film 15 souple 2, comme représenté de la figure 5a à la figure 5b, la présence de ce trou 6 permet une propagation de la déchirure uniquement dans le film souple déchirable 1 jusqu'au bord de jonction 5 entre cette seconde partie 4 et la première partie correspondante 3, comme cela est représenté à la figure 5c. Bien entendu, la propagation de la déchirure est stoppée dans le film souple déchirable 1 dès que la déchirure atteint ce bord de jonction 5. 20 [0034] Selon un quatrième mode de réalisation représenté notamment à la figure 7a, la pièce de renfort 2 du dispositif de protection est constituée par au moins une bande souple en forme de V, dont la seconde partie libre 4 est solidaire de l'angle saillant de la bande souple 2. De manière comparable au second mode de réalisation, le dispositif de protection dans le quatrième mode de réalisation peut comprendre deux bandes 2 en 25 forme de V disposées sur le film souple déchirable 1 de sorte que leurs angles saillants respectifs soient en vis-à-vis, c'est-à-dire que les secondes parties libres 4 respectives des deux bandes souples 2 sont en vis-à-vis. De cette mainère, la propagation d'une déchirure dans le film souple déchirable 1 est stoppée dans l'un S1 et/ou l'autre sens S2 par l'un et/ou l'autre des bords de jonctions 5 respectifs entre les premières 3 et secondes parties 30 4 respectives des deux bandes 2 en forme de V. [0035] En outre, la propagation de la déchirure dans le film souple déchirable 1, après avoir été stoppée par le bord de jonction 5 entre la première partie 3 et la seconde partie 4 3066479 8 de la bande en forme de V correspondante 2, est ensuite déviée le long de ce bord de jonction 5 en direction d'un bord du film souple déchirable 1. Ainsi, lorsque des contraintes d'étirement E sont si élevées qu'une déchirure dans le film souple 1 ne peut plus simplement être stoppée et circonscrite entre deux bandes souples 2 adjacentes du 5 dispositif de protection, la déviation de la propagation de la déchirure dans le film souple 1 est contrôlée pour minimiser autant que possible la gravité et/ou l'étendue de la déchirure dans le film souple déchirable 1. [0036] La configuration telle que décrite n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits dans le texte et représentés sur les figures. Elle n'a été donnée qu'à titre d'exemple 10 non limitatif. De multiples modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi on pourrait prévoir des pièces de renforts 2 constituées de bandes souples avec des formes différentes pour stopper la propagation des déchirures dans le film souple déchirable 1 dans des directions différentes. A titre d'exemple, des bandes souples 2 en forme de serpentins ou de chevrons pourraient être réalisées. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection d'un élément constitué par un film souple déchirable (1) et qui comprend au moins une pièce de renfort bidimensionnelle souple (2) comportant au moins une première partie (3) solidaire du film (1) permettant de limiter la propagation d'une déchirure du film, caractérisé en ce que la pièce de renfort (2) comprend également au moins une seconde partie libre (4) solidaire d'au moins un bord (5) de la première partie (3), de sorte que la propagation en direction du bord de jonction (5) entre les première (3) et seconde (4) parties d'une déchirure dans le film (1) provoquée par un effort de traction (E) sur le film (1) sensiblement dans le plan de ce dernier, soit stoppée par ce bord de jonction (5). 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce de renfort (2) est constituée par une bande souple rectiligne s'étendant longitudinalement selon une direction perpendiculaire au sens de propagation (S1) de la déchirure, de manière à stopper la propagation de cette déchirure dans ce sens. 3. Dispositif de protection selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pièces de renfort (2) parallèles entre elles et disposées de sorte que les deux pièces de renforts adjacentes aient soit leurs premières parties (3) respectives en vis-à-vis avec leurs secondes parties (4) respectives opposées l'une à l'autre, soit leurs secondes parties (4) respectives en vis-à-vis avec leurs premières parties (3) respectives opposées l'une à l'autre, de manière à stopper la propagation de la déchirure dans l'un (S1) et/ou l'autre sens (S2) perpendiculairement aux pièces de renfort (2). 4. Dispositif de protection selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de pièces de renfort (2) parallèles entre elles et disposées régulièrement sur le film souple déchirable (1), de manière à circonscrire la propagation de la déchirure soit entre deux pièces de renfort adjacentes (2), soit d'une pièce de renfort (2) à l'autre. 5. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de renfort (2) est une bande souple en forme de V dont la seconde partie libre (4) est solidaire de l'angle saillant de la bande (2) de sorte que la propagation d'une déchirure dans le film (1) vers le bord de jonction (5) entre les première (3) et seconde (4) parties soit stoppée par le bord de jonction (5) et déviée le long de ce bord de jonction (5) en direction d'un bord du film souple déchirable (1). 3066479 10 6. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de renfort (2) est formée par un second film souple disposé sur le film souple déchirable (1) et solidarisé à ce dernier selon un maillage régulier formant un réseau de jonction du second film souple (2) au film souple déchirable (1), de sorte que le second film souple (2) 5 comprenne une pluralité de premières parties (3) solidaires du film souple déchirable (1) et de secondes parties libres (4), chaque première (3) et seconde (4) parties définissant respectivement le contour et la surface interne d'une maille du réseau de jonction. 7. Dispositif de protection selon la revendication 6, caractérisé en ce que les mailles du réseau de jonction ont une forme de quadrilatère ou de nid d'abeilles. 10 8. Dispositif de protection selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque seconde partie (4) du second film souple (2) comprend au voisinage de son centre un trou (6) pour permettre à une déchirure, se propageant à la fois dans le film souple déchirable (1) et dans le second film souple (2) en direction du trou (6) de la seconde partie (4) du second film souple (2), de se propager également au-delà du trou (6) uniquement dans le 15 film souple déchirable (1) jusqu'au bord de jonction (5) entre cette seconde partie (4) et la première partie correspondante (3) du second film souple (2). 9. Dispositif de protection selon l'une quelconque de revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le film souple déchirable (1) et la pièce de renfort (2) sont réalisés en un même matériau élastomère. 20 10. Bâche ou membrane souple déchirable pouvant être utilisée notamment dans un réservoir de fluides compressibles ou dans un système de confinement, la bâche ou la membrane souple déchirable comprenant un dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.