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DISPOSITIF D'OBTURATION D'UN ORIFICE DANS UNE PAROI
La présente invention a pour objet un dispositif
d'obturation d'un orifice dans une paroi.
Le domaine technique et l'application principale de
l'invention concernent la réalisation et la mise en uvre
de dispositifs pour l'obturation en urgence, depuis
l'intérieur, de voies d'eau accidentelles dans la coque ou
le pont de bateau à flot, mais un tel dispositif peut être
également utilisé pour obturer un orifice accidentel dans
un réservoir tel que de carburant, et en ce cas depuis
l'extérieur de ce réservoir.
Il est connu en effet qu'une voie d'eau dans une coque
de navire est une avarie qui peut entraîner sa perte, même
lors d'une navigation côtière, et qui nécessite souvent,
outre l'intervention de l'équipage, l'appel à des moyens de
secours extérieurs : c'est ainsi la troisième cause
d'intervention des équipages de la Société Nationale des
Sauveteurs en Mer (SNSM) en France. Les voies d'eau de tous
types, incluant les brèches de coques, étaient en 2002 le
second motif d'intervention des Coast Guards aux Etats-
Unis, pour 500 accidents responsables de 111 décès et plus
de 11 millions de dollars de dommages matériels.
Bien que non obligatoire depuis la mise à jour de la
réglementation française (dans la division 240), la
présence, à bord des navires de plaisance, d'un système
d'obturation en urgence des voies d'eau reste largement
recommandée. Les équipements disponibles à ce jour sont
cependant limités aux brèches étroites et à la fermeture de
passe-coques, donc de section circulaire.
On connaît en effet différents produits développés et
commercialisés pour obturer des voies d'eau, tels que des
pinoches en bois adaptées seulement aux orifices
circulaires et de faible diamètre : en pratique leur usage
est donc limité à l'obturation des vannes et passe-coques.
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Il a été développé également des pinoches souples
telles que décrites dans le brevet US 8689717 de la Société
Artelier Studio, commercialisées sous la marque
Trupluge , et qui ont la même utilisation que les
pinoches en bois : elles sont présentées comme également
utilisables pour des brèches plus grandes, irrégulières et
longues, mais en utilisant alors soit une pinoche découpée
dans le sens de leur longueur ou plusieurs de ces pinoches,
mais qui nécessitent alors leur association avec des pompes
car elles ne peuvent pas assurer une bonne étanchéité ; des
tests à flot ont mis du reste en doute leur efficacité.
On connaît par ailleurs des systèmes que l'on
introduit dans la brèche ouverte dans la coque et dont une
partie est déployée à l'extérieur comme un parapluie ; on
peut citer dans ce domaine :
- Le brevet U55253602 de John B. Moriarty qui enseigne
un système comprenant un axe fileté rigide gainé d'un
manchon circulaire sur lequel coulisse un collier articulé
avec des baleines disposées en rayon de roue, support d'une
membrane imperméable ; introduit à travers la brèche, le
système est ouvert comme un parapluie puis tracté pour
obturer l'orifice par l'extérieur de la coque grâce à la
membrane qui s'applique contre celle-ci ; l'étanchéité
ainsi obtenue peut être améliorée en vissant un couvercle
rigide à la partie intérieure de la tige après enlèvement
de la poignée et une chambre à air annulaire peut aussi
être interposée entre ce couvercle et le parapluie autour
de la tige filetée et gonflée pour en combler l'espace.
- la demande de brevet W088/08389 de Monsieur Barelier
décrivant un dispositif de pinoche fonctionnelle auto-
étanchéiseuse , constitué par trois éléments que l'on
enfile à travers l'orifice que l'on veut obturer et dont
une partie se déploie à l'extérieur à la manière d'un
parapluie pour assurer la résistance à la pression et
l'étanchéité, mais comme pour le précédent brevet un tel
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système est d'une complexité mécanique difficile à mettre
en uvre.
On peut citer également la demande de brevet US5305702
de Donald E. Philips qui enseigne un arbre central rigide
introduit par la brèche et accroché à l'extérieur de la
coque par des pattes articulées, la mise en compression
mécanique d'un couvercle intérieur, dont la nature n'est
pas précisée, étant assurée par une poignée de traction
puis un collier de verrouillage : l'étanchéité est réalisée
par un joint pneumatique circulaire solidaire de la
périphérie du couvercle, qui peut être associé à des
capsules délitables ou gonflé à l'air comprimé.
Enfin on peut citer différents dispositifs qui tendent
à boucher l'orifice par une expansion de volume dans cet
orifice tel que le brevet FR 2808499 de Monsieur Acquaviva
qui enseigne un élément gonflable que l'on introduit dans
l'orifice et que l'on gonfle par de l'air ou un gaz
comprimé. Le brevet FR 2743347 de Monsieur Montel décrit
par ailleurs un composé polymérisable réagissant rapidement
par expansion au contact de l'eau et que l'on introduit
donc dans l'orifice pour l'obturer : un tel produit est
limité par son application qui ne peut être que manuelle et
pour de petits orifices, car il faut maintenir le produit
le temps qu'il polymérise et s'expanse tout en essayant de
maintenir la pression de l'eau et l'étanchéité, ce qui
n'est pas très facile à réaliser en même temps.
Si certes tous ces produits ou dispositifs ont pour
objectif, comme la présente invention, d'obturer un orifice
provoquant, quand il s'agit d'un bateau, une voie d'eau
dans une paroi, ils ont tous au moins l'un des
inconvénients suivants :
- leur mise en uvre est compliquée et/ou limité par la
force due à la pression de l'eau dès que l'orifice est
supérieur à quelques centimètres de diamètre,
- il n'est pas vraiment possible d'obturer avec la
plupart de ces produits des brèches irrégulières,
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- l'application restrictive à une surface plane, soit à
l'extérieur de la coque, ce qui n'est pas toujours le
cas (brèche de l'étrave, proche de l'implantation de
quille ou de la mèche de safran, de l'arbre
d'hélice...), soit à l'intérieur, ce qui ne l'est
jamais dans les bateaux modernes de plaisance,
- l'utilisation d'un axe central rigide et de parties
métalliques en contact, filetées, coulissantes ou
articulées : un tel système est d'utilisation
difficile sous la ligne de flottaison d'un navire en
mer agitée se remplissant d'eau, et est susceptible de
blocage et de vieillissement prématuré au stockage en
ambiance salée,
- l'introduction nécessaire d'une partie plus ou moins
volumineuse et fragile du système (parapluie, ballon,
système d'ancrage articulé) par la brèche, impossible
dans la pratique du fait d'une part du débit d'eau
important même à travers une petite brèche, et d'autre
part s'il s'agit d'une fissure étroite,
- une obturation de l'orifice par l'extérieur de la
coque, pouvant nécessiter une mise en place ou tout au
moins un contrôle par un plongeur, ce qui est très
restrictif en situation d'urgence, et difficilement
compatible avec la poursuite de la navigation du
navire,
- l'adaptation nécessaire de la taille et du poids des
pièces rigides du système à la surface maximale que
l'on souhaite obturer, avec ses conséquences sur la
facilité d'utilisation, l'encombrement et le poids au
stockage, et le prix.
Le problème posé est ainsi de répondre à ces
inconvénients et limites des systèmes actuels, à savoir
pour obturer, de l'intérieur d'une coque de navire, des
orifices jusqu'à au moins 20 dm2 (et donc même au-dessus),
qui ne soient pas uniquement de forme circulaire mais
(pouvant être créés par un choc et/ou une rupture de coque)
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peuvent être de forme irrégulière, avec des surfaces de
paroi tant interne qu'externe non plane, sans pièce
mécanique complexe ni introduction d'une partie importante
et/ou fragile par l'orifice, et qui soit facile
5 d'utilisation, d'un coût et d'un encombrement réduit, et
apte à s'adapter à différentes dimensions d'orifices à
obturer.
Une solution au problème posé est un dispositif
d'obturation d'un orifice dans une paroi, comprenant au
moins un ballon souple et déformable, un moyen de blocage
apte à être glissé dans l'orifice de la paroi depuis un
côté de celle-ci et à venir en appui contre le côté opposé
de cette paroi , un moyen d'appui apte à s'appuyer sur le
au moins ballon et à prendre celui-ci en sandwich contre la
paroi, et un moyen de liaison entre le moyen de blocage et
le moyen d'appui, et tel que le moyen de blocage est une
barre, le moyen d'appui est une plaquette circulaire au
travers de laquelle passe le moyen de liaison et celui-ci
est un cordage souple qui est solidarisé par un système de
blocage sur la plaquette circulaire et dont la traction sur
la barre de blocage met en compression le ballon contre
l'orifice.
Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif
suivant l'invention comprend un seul ballon comportant un
conduit intérieur dans lequel passe le cordage souple de
liaison et dans un autre moyen de réalisation le dispositif
suivant l'invention comporte au moins deux ballons
assemblés l'un contre l'autre et délimitant entre eux un
espace formant conduit dans lequel passe le cordage souple
de liaison.
Une autre solution au problème posé est un procédé
d'obturation d'un orifice dans une paroi tel que :
- on glisse dans l'orifice de la paroi depuis un côté
de celle-ci, une barre qui est un moyen de blocage que
l'on vient positionner contre le côté opposé de la
paroi qui entoure l'orifice,
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- on relie, par un cordage souple de liaison, cette
barre de blocage à une plaquette circulaire qui est un
moyen d'appui qui prend en sandwich contre la paroi au
moins un ballon souple et déformable positionné du
côté opposé de la paroi par rapport à celui où est mis
en place le moyen de blocage,
- on met en compression le au moins ballon contre
l'orifice par traction sur le cordage souple qui est
solidarisé par un système de blocage sur la plaquette
circulaire, et écrasement du au moins ballon par appui
de la plaquette circulaire.
Dans un mode préférentiel de réalisation le ou les
ballons sont gonflables et sont gonflés après mise en place
d'une part de celui-ci, ou de ceux-ci, contre l'orifice à
obturer, et d'autre part de la plaquette circulaire, apte à
compresser ce ou ces ballons lors de son ou de leur
gonflage, et prenant celui-ci ou ceux-ci en sandwich contre
la paroi.
Dans l'application principale de l'invention, et la
plus adaptée à celle-ci, la paroi est celle de la coque
d'un bateau ou navire, principalement de plaisance ou de
pêche.
Le résultat est un nouveau dispositif et un nouveau
procédé d'obturation d'un orifice dans une paroi, qui sont
simples à mettre en uvre et qui répondent au problème posé
et aux inconvénients des dispositifs et procédés actuels.
En effet, la présente invention apporte de nombreux
avantages tels que :
- une compression mixte (plaquette circulaire + ballon
gonflé), plus importante,
- une surface de contact contre la paroi autour de
l'orifice, plus étendue,
- le faible encombrement de la
barre de
blocage/d'accrochage,
- l'absence de pièces métalliques en contact,
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- la souplesse du système de mise en compression et de
verrouillage (absence d'axe rigide),
- la possibilité d'utilisation du dispositif à
distance , c'est-à-dire sans nécessiter de nombreuses
manipulations à proximité et/ou directement dans
l'orifice,
- elle assure l'application puis le maintien d'une force
et d'une étanchéité suffisantes pour s'opposer
respectivement à la pression de l'eau (jusqu'à une
profondeur raisonnable comme précisé ci-après) et aux
fuites,
- le volume du ou des ballons et son mode d'action le
rendent adaptable à toute voie d'eau même dans le cas
de brèches irrégulières et non pas seulement
circulaires, et de grandes tailles telles que jusqu'à
au moins 20 dm2.
Il est certain cependant que son utilisation est
limitée aux voies d'eau près de la surface soit pour une
pression d'eau correspondant à environ au plus 5 m de
profondeur par exemple, ce qui donne déjà une force de 50
kg pour un orifice de 100 cm2 (correspondant à un carré de
10 cm X 10 cm).
De plus, le dispositif et le procédé suivant
l'invention permettent une mise en uvre rapide, nécessaire
en cas d'urgence lors d'une avarie accidentelle telle que
lors d'un choc du bateau avec un objet dérivant à la
surface : un tel dispositif peut constituer ainsi un
équipement de sécurité nautique de
référence ;
l'introduction d'une simple barre extérieure par la brèche
est en effet aisée et rapide, son ancrage efficace et
immédiat permettant ensuite d'appliquer un ballon dégonflé
en faisant coulisser la plaque le long du cordage
(l'opérateur utilisant par exemple la pression forte de ses
pieds) et le ballon peut alors être fortement gonflé
jusqu'à étanchéité complète.
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De même, ce dispositif peut être utilisé depuis
l'extérieur d'un réservoir, soit alors à terre soit en mer
lors du naufrage d'un navire pour empêcher, entre autres,
une fuite de carburant : l'utilisation du dispositif est
simplement alors inversée, le moyen de blocage étant placé
à l'intérieur du réservoir, et le ou les ballons venant en
appui à l'extérieur contre sa paroi. Les matériaux du
dispositif doivent alors, dans cette utilisation, résister
aux hydrocarbures pour le cas de réservoir de carburant,
mais dans le cas de fuite, par exemple, de réservoir d'eau
à terre, ce n'est bien sûr pas nécessaire.
On peut également utiliser un ou des ballons en mousse
imperméable, et donc non gonflables mais souples et
déformables avec bien sûr un conduit intérieur le ou les
traversant de part en part : on précise que ce conduit, qui
soit intérieur à un seul ballon ou défini par un espace
délimité entre plusieurs ballons accolés, est souple et
déformable, et s'écrase également, lors de la mise en
compression du ou des ballons, contre le moyen de liaison
qui le traverse, assurant ainsi l'étanchéité contre celui-
ci et empêchant l'eau ou d'autre fluide de traverser ce
conduit.
Dans le cas de ballon en mousse et même du reste si le
ballon est gonflable, mais certes il est alors plus
volumineux et plus fragile, le ballon peut servir également
de pare-battage pour protéger la coque du navire en
l'intercalant entre celle-ci et toute paroi contre laquelle
le navire accoste (quai, autre navire...).
L'ensemble de ces caractéristiques ainsi que celles
décrites ci-après apportent de nombreux avantages et
montrent la nouveauté et l'intérêt du dispositif et procédé
selon l'invention.
La description et les dessins ci-joints représentent
un exemple de réalisation de l'invention mais n'ont aucun
caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles
dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette
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invention, en particulier en utilisant deux ballons accolés
ou trois disposés en trèfle ou même plus.
La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de
dispositif suivant l'invention avec un seul ballon
gonflable traversé par un conduit, en position d'assemblage
mais avant mise en uvre.
La figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la
figure 1 suivant un plan passant par l'axe du conduit
intérieur du ballon.
La figure 3 est une vue en perspective de l'exemple du
dispositif des figures 1 et 2 en position de mise en uvre
pour obturer un orifice tel qu'une voie d'eau dans une
coque de navire.
La figure 4 est une vue en coupe du dispositif de la
figure 3 suivant un plan passant par l'axe du conduit
intérieur du ballon comme sur la figure 2, et lors de la
mise en pression du ballon qui va alors venir obturer
l'orifice de la coque.
Dans cet exemple de réalisation, le dispositif
d'obturation d'un orifice 9 dans une paroi 8 telle que
celle d'un bateau ou navire comme représenté sur les
figures 3 et 4, comprend :
- un seul ballon 3 souple et déformable comportant un
conduit intérieur 12 étanche par rapport au reste du
volume du ballon, lequel conduit 12 est de préférence
axial c'est-à-dire passant par le centre du volume du
ballon, qui peut être de forme quasi sphérique tel que
de 50 cm de diamètre, lequel ballon pouvant être en
PVC d'épaisseur 0,7 mm environ,
- un moyen de blocage 1 apte a être glissé dans
l'orifice 9 de la paroi 8 depuis un côté 10 de celle-
ci, ledit moyen de blocage 1 étant une barre
métallique telle qu'en aluminium, et permettant un
ancrage/blocage immédiat et efficace contre la paroi 8
entourant l'orifice 9,
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- un moyen d'appui 4, qui est une plaquette circulaire
telle qu'en polyéthylène et au travers de laquelle
passe en son centre un moyen de liaison 2,
- et ledit moyen de liaison 2 qui est un cordage tel
5 qu'en textile, entre le moyen de blocage 1, soit
ladite barre 1, et le moyen d'appui 4, soit la
plaquette circulaire 4,
- ledit moyen de liaison 2 traversant le conduit 12 et
étant apte à permettre la mise en compression du
10 ballon 3 contre l'orifice 9 par traction sur le moyen
de blocage 1 et par prise en sandwich du ballon 3
entre le moyen d'appui 4 et la paroi 8.
Pour assurer ladite compression, on fait coulisser la
plaquette circulaire 4 le long du cordage 2, et on appuie
alors ladite plaquette 4 contre le ballon 3 par une simple
pression forte des pieds, ce qui assure déjà une obturation
rapide de l'orifice 9.
Pour maintenir alors le moyen d'appui ou plaquette
circulaire 4 à la distance ainsi obtenue de la paroi 8, le
dispositif d'obturation comporte un système de blocage 5 du
moyen de liaison 2 par rapport à ce moyen d'appui ou
plaquette circulaire 4, solidarisant ainsi le moyen de
liaison 2 sur ce moyen d'appui 4 à cette distance de la
cloison 8. Et quand le ballon est gonflable, celui-ci peut
être alors de plus fortement gonflée jusqu'à obtenir
l'étanchéité complète, soit par gonflage manuel (possible
en 10 secondes maximum), soit par cartouche de gaz (encore
plus rapide).
La distance entre la plaquette circulaire 4 et la
paroi 8 peut être donnée et voulue pour un ballon souple
déformable et non gonflable, et combinée avec la pression
de gonflage du ballon quand celui-ci est gonflable, ou avec
la dureté de sa mousse s'il n'est pas gonflable, elle doit
assurer la compression du ballon 3, contre cette paroi et
donc sur l'orifice 9 qui est ainsi obturé, à une valeur
apte à s'opposer à la force de la pression de l'eau
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extérieure ; le choix de la valeur de cette distance peut
être évaluée et ajustée par l'opérateur lui-même.
Pour permettre le gonflage du ballon, celui-ci est
équipé d'un tuyau de gonflage 6 avec une valve anti-retour
et un robinet 7 à trois voies pour adapter un gonfleur ou
une pompe manuelle ou une cartouche de gaz ; le robinet 7
comporte également une valve de dégonflage.
La surface du ballon 3 destinée à être appliquée sur
l'orifice 9 ou brèche est de préférence recouverte d'un
tissu enduit de résine ou tout autre produit pouvant durcir
au contact de l'eau afin de compléter l'étanchéité du
dispositif sur les contours de la brèche ou orifice 9.
Des modes de réalisation utilisant deux ou trois ou
plus de ballons, accolés les uns aux autres, ne sont pas
représentés dans le présent exemple de réalisation qui ne
décrit qu'un dispositif avec un seul ballon mais leur
technique de réalisation et leur procédé de mise en uvre
sont les mêmes que ceux décrits ci-dessus et représentés
sur les figures jointes, et sont donc compris dans la
présente invention.
