Brevet FR3069900A1 — publié le 20190208

TUYAU RETRACTABLE A BASE D'UN TEXTILE DOUBLE ETOFFE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne l'industrie des canalisations flexibles. En particulier, la présente invention concerne un tuyau rétractable. On entend par tuyau rétractable un tuyau dont la longueur peut être ajustée pour minimiser le volume de celui-ci lorsqu'il n'est pas utilisé. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Les tuyaux rétractables sont particulièrement avantageux vis-à-vis des tuyaux rigides car leur stockage et leur transport nécessitent un volume beaucoup moins important. Par ailleurs, la longueur d'un tuyau rétractable peut être facilement ajustée en fonction de son site d'utilisation par un simple positionnement, contrairement à un tuyau classique qui doit être découpé à sa longueur utile exacte. On connait les tuyaux rétractables utilisés dans les conduites d'aération ou encore de 20 climatisation. Ces tuyaux sont généralement composés d'un ruban souple de PVC soudé par ses lisières en forme d'hélice cylindrique et d'un fil métallique également en forme d'hélice cylindrique et présentant le même pas. Cependant, ces tuyaux présentent une résistance mécanique limitée qui ne permet pas une 25 utilisation de ceux-ci dans des applications où les tuyaux subissent des contraintes élevées et des agressions répétées comme par exemple les applications sous-marines. Par ailleurs, ces tuyaux sont prévus pour être positionnés de manière permanente dans une installation. Ces tuyaux sont donc prévus pour être ajustés à la longueur nécessaire à leur utilisation en fonction de l'installation dans laquelle ils sont positionnés, mais ne sont pas 30 destinés à être allongés et rétractés à plusieurs reprises. Il existe donc un besoin d'obtenir un tuyau rétractable, présentant une résistance mécanique suffisante, qui peut être allongé et rétracté à de nombreuses reprises. EXPOSE DE L'INVENTION Afin de répondre à ce besoin, la Demanderesse a mis au point un tuyau rétractable à base d'un textile double étoffe. En particulier, le textile double étoffe est enduit et comporte 5 des zones gonflables. L'invention concerne un tuyau rétractable dont la paroi est formée d'au moins un ruban souple imperméable aux gaz et/ou aux liquides soudé par ses lisières en forme d'hélice cylindrique et d'au moins un fil métallique en forme d'hélice cylindrique de pas identique 10 à celle formée par ledit ruban, caractérisé en ce que ledit ruban est un textile double étoffe comportant au moins deux régions où les deux étoffes travaillent entre elles de manière à délimiter entre elles au moins une zone gonflable, ledit textile étant recouvert d'une couche d'enduction d'un matériau imperméable aux gaz et/ou aux liquides. 15 Un avantage de l'invention est l'obtention d'un tuyau rétractable présentant une bonne résistance mécanique grâce au textile enduit. Un autre avantage de l'invention est la possibilité d'allonger ou de rétracter le tuyau de manière précise et à de nombreuses reprises grâce à l'ajustement du taux de gonflement desdites zones gonflables. Conformément à l'invention, la paroi du tuyau rétractable est formée par un ruban imperméable aux gaz et/ou aux liquides et est soudé par ses lisières en forme d'hélice cylindrique. La taille du cylindre et le pas de l'hélice du ruban dépendent de l'application souhaitée. L'homme du métier comprend qu'un tuyau utilisé pour pomper de l'eau de mer à basse profondeur pour faire fonctionner une usine de climatisation présentera des dimensions sans communes mesures avec un tuyau utilisé pour arroser un jardin. Conformément à l'invention, ledit ruban est un textile double étoffe. On entend par textile double étoffe un textile dont les fils de chaine et de trame sont dans certaines zones du textile séparés en sous-ensembles qui sont tissés indépendamment pour former deux étoffes qui sont reliées par les zones où tous les fils travaillent ensemble. 2 3 Le textile double étoffe selon l'invention comporte donc au moins deux régions où les deux étoffes travaillent entre elles de manière à délimiter entre elles au moins une zone gonflable. 5 On entend par région où les deux étoffes travaillent entre elles une région où tous les fils de trame et tous les fils de chaine travaillent ensemble, par opposition avec les zones gonflables où les fils de chaine et de trame sont séparés en sous-ensembles tissés indépendamment. 10 On entend par zone gonflable une zone dans laquelle un fluide, qui peut être un gaz ou un liquide peut être introduit et confiné. Le textile double étoffe formant la paroi du tuyau selon l'invention doit présenter une résistance mécanique tout en présentant une bonne souplesse. En effet, le textile doit 15 résister à la pression interne du tuyau mais ne doit pas s'affaisser si la pression interne du tuyau est inférieure à la pression externe lorsqu'il est gonflé tout en pouvant être rétracté et compacté dans sa longueur lorsqu'il n'est pas gonflé. Ainsi, lorsque le textile double étoffe n'est pas gonflé, le tuyau peut être rétracté et 20 compacté dans sa longueur et, par conséquent, on minimise ainsi l'encombrement généré par le tuyau selon l'invention. Lors du gonflage du textile par un fluide, qu'il s'agisse d'un liquide ou d'un gaz, le volume occupé par ladite zone gonflable augmente. En conséquence, lorsque l'on gonfle 25 le textile à partir de sa position compressée, le tuyau se déploie grâce au fluide qui écarte les régions où les deux étoffes travaillent entre elles. Lorsque ladite zone gonflable est gonflée à son maximum, le tuyau est entièrement déployé. Dans le cas où le tuyau est gonflé à partir d'une position entièrement déployée, les deux 30 étoffes des zones gonflables s'écartant du plan médian de la paroi, la distance entre deux zones où les étoffes travaillent entre elles successives est diminuée. En effet, le gonflage provoque la déformation des zones gonflables ce qui induit une déformation de la paroi 4 du tuyau. Ainsi, à partir d'un tuyau entièrement déployé et non gonflé, le gonflage provoque la diminution de la longueur du tuyau. Par conséquent, le taux de gonflement de ladite zone gonflable est corrélé de manière directe à la taille du tuyau. Ainsi, la taille du tuyau peut être ajustée à la longueur nécessaire à son utilisation en fonction de son 5 taux de gonflement. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la paroi du tuyau rétractable selon l'invention est formée de deux rubans. Pour un tuyau rétractable de même longueur minimale et maximale et de même diamètre externe, le diamètre interne est plus grand 10 lorsque deux rubans forment la paroi. En effet, dans le cas de l'utilisation de deux rubans, les zones gonflables sont plus petites et l'encombrement de ces zones gonflables à l'intérieur du tuyau est moindre. Ainsi, à la même vitesse de circulation de fluide, la réduction de section due au gonflage des zones gonflables est moindre que dans les constructions à un seul ruban, et un débit plus grand de fluide peut être atteint. En 15 d'autres termes, l'utilisation d'un tuyau rétractable dont la paroi est formée de deux rubans permet d'avoir à même vitesse un débit plus important de fluide que dans un tuyau rétractable formé d'un seul ruban. Conformément à l'invention, le textile double étoffe est recouvert d'une couche 20 d'enduction imperméable au gaz et/ou aux liquides sur ses faces externes. Il est important que la couche d'enduction ne se déforme pas sous la contrainte de la pression. En d'autres termes, il est important que le textile enduit soit inextensible et non élastique. Cependant, le textile doit présenter une certaine souplesse pour pouvoir être gonflé sans endommager la couche d'enduction. 25 Ainsi, de manière avantageuse, la couche d'enduction a une épaisseur comprise entre 50 i.tm et 400 iam, de préférence comprise entre 100 i.tm et 200 1.1.m. De manière à maximiser l'étanchéité du textile double étoffe il faut minimiser 30 l'embuvage des fils de trame. De manière avantageuse, le textile double étoffe selon l'invention présente un embuvage en trame inférieur ou égal à 1 °A. La couche d'enduction est à base d'un polymère choisi dans le groupe comprenant le 5 chlorure de polyvinyle (PVC), le polyuréthane, et en général tous les thermoplastiques enductibles et la silicone. Conformément à l'invention, la paroi inclut au moins un fil métallique. Le fil métallique 5 est également en forme d'hélice cylindrique. La taille du cylindre et le pas de l'hélice du fil métallique sont identiques à ceux de l'hélice cylindrique du ruban. Le fil métallique permet de maintenir le tuyau dans une forme cylindrique lorsque le tuyau n'est pas gonflé. Ceci permet de minimiser les contraintes mécaniques subies par le textile double étoffe. Par ailleurs, la forme de l'hélice cylindrique du fil métallique doit s'adapter à la 10 forme de l'hélice cylindrique du textile double étoffe lors du gonflage et du dégonflage du textile. Ainsi, il est préférable que le fil métallique présente une bonne résistance mécanique mais également une souplesse permettant sa déformation lors du gonflage et du 15 dégonflage du textile. De manière avantageuse, ledit fil métallique est en acier, avantageusement en acier inoxydable dans cas d'un emploi en milieu aqueux, marin notamment. Le fil métallique peut être incorporé à la paroi du tuyau rétractable selon l'invention de 20 différentes manières. De préférence, le fil métallique est positionné entre deux lignes de soudures de manière à être maintenu au contact dudit ruban. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le fil métallique est positionné entre deux lisières dudit ruban soudées l'une à l'autre. En pratique, le fil métallique est 25 positionné sur une première lisière dudit textile, puis la lisière venant en regard de ladite première lisière est positionnée au-dessus dudit fil métallique, les deux lisières dépassant de chaque côté du fil métallique. Les deux lisières sont ensuite soudées ce qui emprisonne ledit fil métallique entre elles. 30 Dans le cas où la paroi est formée de deux rubans, ledit fil métallique est avantageusement positionné entre une lisière d'un desdits rubans et une lisière de l'autre desdits rubans soudées l'une à l'autre. En pratique, le fil métallique est positionné sur une 6 première lisière dudit textile d'un des deux rubans puis la lisière dudit textile de l'autre ruban venant en regard de ladite première lisière est positionnée au-dessus dudit fil métallique, les deux lisières dépassant de chaque côté du fil métallique. Les deux lisières sont ensuite soudées ce qui emprisonne ledit fil métallique entre elles. 5 Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, ledit fil métallique est positionné entre une des régions où les deux étoffes travaillent entre elles et une bande supplémentaire soudée à la paroi. En pratique, le fil métallique est positionné sur une région où les deux étoffes travaillent entre elles, puis est recouvert par une bande 10 dépassant de chaque côté dudit fil. La bande est ensuite soudée à la paroi autour dudit fil de manière à emprisonner ledit fil entre ladite bande et la paroi du tuyau rétractable. Dans ce mode de réalisation, ledit fil peut être positionné sur la face externe ou sur la face interne de la paroi du tube. De manière avantageuse, ledit fil est positionné sur la face interne, dans ce cas, ledit fil reste contenu dans le tube et la force exercée sur ladite bande 15 supplémentaire est moindre quand dans le cas où ledit fil est positionné sur la face externe de la paroi. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, un film élastique recouvre l'ensemble de la paroi à l'intérieur dudit tuyau, ledit film élastique étant soudé audit textile au niveau 20 de ladite zone gonflable. En d'autres termes, la paroi interne du tuyau est rendue lisse par l'intermédiaire d'un film élastique qui s'étend et qui se rétracte en même temps que le tuyau rétractable selon l'invention. Ce mode de réalisation permet de canaliser le flux de fluide à l'intérieur du tuyau rétractable selon l'invention en éliminant les obstacles représentés par ladite zone gonflable lorsqu'elle est gonflée. Ainsi, le régime à l'intérieur du tuyau est plus laminaire et moins turbulent. 25 30 Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, une chambre à air est positionnée dans lesdites zones gonflables. La pression exercée sur les fils lorsque les 7 zones gonflables sont gonflées, les endommagements tels que les fissures et les cassures peuvent rendre le textile poreux voir perméable. Il est donc avantageux d'utiliser une chambre à air qui assure l'étanchéité nécessaire au gonflement des zones gonflables. Par ailleurs, grâce à l'utilisation d'une chambre à air il peut être possible d'utiliser des textiles 5 qui peuvent ne pas être fortement imperméables au fluide remplissant les zones gonflables. Le tuyau rétractable selon l'invention est particulièrement adapté pour pomper de l'eau de mer à différente profondeur selon les besoins de l'exploitation. 10 Par exemple, le pompage de l'eau de mer en profondeur pour servir de fluide dans des systèmes de climatisations est en plein essor. Afin de contrôler la température de la climatisation il est nécessaire de pouvoir introduire de l'eau à différente température. La longueur du tuyau rétractable selon l'invention étant ajustable in situ, il suffit 15 d'augmenter la longueur dudit tuyau si l'on souhaite diminuer la température de la climatisation en pompant de l'eau plus froide à une plus grande profondeur. De manière avantageuse, le tuyau rétractable selon l'invention est associé à un dispositif de filtration. Ce mode de réalisation permet, entre autres, de filtrer le fluide avant que 20 celui-ci ne pénètre dans ledit tuyau. Dans le cas par exemple du domaine des cages à poissons, l'eau pompée dans la mer ou l'océan doit contenir un maximum de nutriments pour nourrir les poissons et il faut empêcher les méduses d'entrer. Avec le tuyau selon l'invention associé à un système de 25 filtration, il est possible d'allonger ou de rétracter le tuyau pour pomper l'eau à l'endroit optimal vis-à-vis de la nutrition des poissons tout en filtrant l'eau et ainsi éviter de faire entrer des méduses dans la cage à poisson. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES 30 La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description des modes de réalisations qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : 8 - la figure 1 est une vue en perspective sommaire d'un tuyau conforme à l'invention, montré dans une configuration gonflée, - les figures 2a et 2b sont des vues en coupe longitudinale du tuyau de la figure 1, montrant le tuyau dans les configurations respectivement non gonflée et gonflée, 5 - les figures 3a et 3b sont des vues en coupe schématiques de détail de la zone gonflable d'un ruban servant à fabriquer le tuyau de la figure 1, montrée respectivement dans des configurations non gonflés et gonflée, - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transversale montrant l'assemblage de rubans permettant la réalisation d'un tuyau conforme à l'invention, pour plusieurs 10 variantes de solidarisation du fil métallique de renfort. - La figure 6 est une vue analogue à la figure 5, dans laquelle les zones gonflables sont montrées gonflées. Bien entendu, les dimensions et les proportions des éléments illustrés aux figures 1 à 6 15 ont pu être exagérées par rapport à la réalité, et n'ont été données que dans le but de faciliter la compréhension de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE 20 Comme illustré à la figure 1, l'invention concerne un tuyau rétractable 1 qui présente une forme générale cylindrique lorsqu'il est en conditions d'utilisation. Pour ce faire, le tuyau comporte une zone gonflable 2, qui s'étend sur la paroi du tuyau en formant une hélice cylindrique. 25 Complémentairement, le tuyau comporte également un fil métallique 6, qui permet d'assurer un certain maintien en forme du tuyau, notamment lorsque des contraintes radiales sont exercées sur le tuyau, du fait d'une différence de pression entre les régions internes et externes du tuyau. 30 Comme déjà évoqué, le tuyau 1 est constitué par l'enroulement en spirale hélicoïdale d'un ruban élémentaire 10, réalisée à base d'un textile enduit, comme illustré à la figure 3a. 9 Comme illustré de façon schématique, ce textile enduit présente une zone gonflable 2 dans laquelle le tissu est séparé en deux étoffes distinctes. Plus précisément, dans ses zones latérales, le textile comporte des fils de trame 11 qui sont tissées avec l'ensemble des fils de chaîne 16, 17. Les régions 3 dans lesquelles le textile ne présente qu'une étoffe 5 forment des zones indéformables du ruban, qui définissent la dimension médiane du diamètre du tuyau. Dans sa partie centrale, les fils de chaîne sont séparés en deux nappes indépendantes, de telle sorte qu'une partie de ses fils de chaîne 14 travaille avec une moitié des films de 10 trame 13, tandis que l'autre nappe de fils de chaîne 15 travaille avec une autre moitié des fils de trame 12. Dans cette configuration, la zone gonflable 2 du ruban présente deux étoffes, entre lesquels est défini un espace 18, qui comme illustré à la figure 3b peut être gonflées par un fluide, pour adopter une forme renflée, de section typiquement circulaire, elliptique ou analogues. 15 Du fait que le textile est un textile enduit, qui possède une couche 20 d'un matériau d'enduction, il présente une étanchéité vis-à-vis des fluides, entre l'intérieur et l'extérieur du tuyau, mais également entre le volume 18 défini dans la zone gonflable du tuyau et l'extérieur et l'intérieur du tuyau lui-même. La zone gonflable 2 étant constituée par une structure continue que forment les fils de chaîne, elle présente une grande résistance à la déchirure, et même à l'allongement, ce qui permet de limiter les contraintes qui s'exercent sur la couche d'enduction 20 sur laquelle repose l'étanchéité. Toutefois, cette étanchéité peut également être renforcée dans une variante non représentée aux figures par l'insertion dans le volume 18 gonflable, d'une membrane tubulaire étanche, type chambre à air ou analogues. 30 Comme illustré à la figure 2, lorsque les différentes zones gonflables 2 sont dégonflées, le tuyau présente une configuration allongée, puisque les étoffes définissant la zone gonflable 2 sont sensiblement parallèles. En revanche, lorsque les zones gonflables 2 sont 20 25 10 gonflées, comme illustré à la figure 2b, alors ces zones gonflables adoptent une forme de section sensiblement circulaire, de sorte que le tuyau passe d'une longueur La à une longueur Lb. Selon les dimensions respectives des zones gonflables 2 et régions inextensibles 3, le rapport Lb/La peut-être de l'ordre de 1/1,5 soit de l'ordre de 65% 5 Comme déjà évoqué, le tuyau 1 inclut un fil métallique 6 de maintien en forme. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, ce fil métallique 6 est également enroulé en hélice, d'un pas identique à celui du ruban 10. Ce fil 6 est solidarisé au tuyau par les soudures 32, 33 des lisières 30, 31 de tours consécutifs du ruban 10. Ces deux soudures 10 32, 33, réalisées de part et d'autres du fil 6 créent ainsi une gaine 34 dans laquelle le fil 6 est emprisonné. Dans une autre variante illustrée à la figure 5, la solidarisation du fil métallique 6 par rapport au ruban 10 est réalisée par l'ajout d'une bande 40 supplémentaire soudée par ses 15 deux lisières 41, 42 à la portion planes 3 du ruban. Bien entendu, pour donner plus de force élastique à la conduite tout en sauvegardant sa souplesse il est également possible de prévoir plusieurs fils métalliques enroulés en spirale, disposés côte à côte ou préférentiellement dans deux zones distinctes du ruban, 20 afin d'améliorer la tenue à l'écrasement du tuyau. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 5, la face intérieure du tuyau est équipée d'un film élastique 50, qui est solidarisé à la face interne du tuyau au niveau de soudures 51 réalisées sur la zone gonflable, au niveau des zones qui s'éloigneront le plus du 25 cylindre formé par les zones inextensibles 3 du ruban. De la sorte, comme illustré à la figure 6, lorsque les zones gonflables 2 sont gonflées, le film élastique 50 se rétracte pour former du côté intérieur du tuyau, une paroi sensiblement cylindrique, REVENDICATIONS1. Tuyau rétractable (1) dont la paroi est formée d'au moins un ruban souple imperméable aux gaz et/ou aux liquides soudé par ses lisières en forme d'hélice cylindrique et d'au moins un fil métallique (6) en forme d'hélice cylindrique de pas identique à celle formée par ledit ruban, caractérisé en ce que ledit ruban est un textile double étoffe comportant au moins deux régions où les deux étoffes travaillent entre elles (3) de manière à délimiter entre elles au moins une zone gonflable (2), ledit textile étant recouvert d'une couche d'enduction (20) d'un matériau imperméable aux gaz et/ou aux liquides. 2. Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit fil métallique (6) est en acier. 3. Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi est formée d'au moins deux rubans. 4. Tuyau selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit fil métallique (6) est positionné entre deux lisières (31, 32) dudit ruban soudées l'une à l'autre. 5. Tuyau selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit fil métallique (6) est positionné entre une lisière (31) d'un desdits rubans et une lisière (32) de l'autre desdits rubans soudées l'une à l'autre. 6. Tuyau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit fil métallique (6) est positionné entre une des régions où les deux étoffes travaillent entre elles (3) et une bande (40) soudée sur ladite paroi. 7. Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un film élastique (50) recouvre l'ensemble de la paroi à l'intérieur dudit tuyau, ledit film élastique étant soudé audit textile au niveau de ladite zone gonflable (2). 8. Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une chambre à air est positionnée dans lesdites zones gonflables. 9. Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est associé à un dispositif de filtration.