Brevet FR2083524A1 — publié le 19711217

' 2083524 L'invention concerne un procédé pour appliquer en continu sur la surface intérieure d'un tube, en particulier d'un guide d'oncte en aluminium, pendant 1'extrusion de ce tube, un revêtement isolant également tubulaire, et elle concerne 5 aussi un appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les essais qui ont été tentés jusqu'à présent pour résoudre d'une façon techniquement efficace le problème consistant à revêtir d'une matière isolante, notamment d'une résine synthétique thermoplastique, la surface intérieure d'un 10 tube extrudé ont révélé diverses difficultés. L'un des procédés utilisés jusqu'à présent consiste pratiquement à produire séparément un tube d'aluminium et une chemise en matière isolante, par exemple en polyéthylène, qui présente une configuration extérieure aussi proche que 15 possible de la configuration intérieure du tube d'aluminium. On introduit cette chemise, dont 18épaisseur est de l'ordre de quelques dixième de millimètre, à l'état détendu à l'intérieur du tube, puis on la gonfle de manière qu'elle adhère au tube par pression. Ainsi qu'on l'a constaté expérimentalement, 20 on se heurte à des difficultés pour obtenir une adhérence parfaite entre les deux tubes parce qu'on risque beaucoup d'emprisonner de l'air dans l'intervalle. En outre, ce procédé ne permet de revêtir que des tronçons de tubes relativement courts de sorte que le produit définitif comprend un 25 nombre excessif de jonctions, et il est connu que, dans tous les cas, ces Jonctions constituent une zone critique des guides d'onde, parce que les pertes s'y concentrent. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients du procédé connu antérieurement en apportant un procédé 30 qui permette de revêtir la surface intérieure dfun tube de longueur indéfinie et qui, de plus, permette d'obtenir une couche isolante réellement uniforme. L'invention a plus précisément pour objet un procédé pour revêtir intérieurement d'une matière isolante des 35 tubes conducteurs, notamment des guides d'onde en aluminium, ce procédé étant caractérisé.en ce qu'on exécute simultanément et en continu les opérations suivantes : extrusion d'un tube en matière conductrice, extrusion à l'intérieur de ce tube et coaxialement à celui-ci d'un tube en résine synthétique thermo-40 plastique, et insufflation à l'intérieur de ce dernier d'un gaz 71 46203 2083524 sous pression destine à agir uniformément sur ses parois pour le dilater et mettre sa surface extérieure en contact avec la surface intérieure du tube en matière conductrice, dans une zone de ce dernier dont la température est proche de la 5 température de fusion de la résine mais inférieure à la température de ramollissement de cette résine, pour favoriser l'adhérence étroite de la résine synthétique à la paroi intérieure du tube conducteur. L'invention a encore pour objet un appareillage 10 pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention comprenant une première tête d'extrusion destinée à l'extrusion du tube conducteur et constituée par un moule extérieur et un moule intérieur, cet appareillage étant caractérisé en ce que, coaxiale» ment au moule intérieur, et à l'intérieur de celui-ci, est 15 disposé un tube d'alimentation pour une deuxième tête d'extrusion destinée à extruder une résine synthétique thermoplastique à l'état pâteux, cette deuxième tête comprenant un moule mâle et un moule femelle qui délimitent le canal d'écoulement de la résine en direction de la section destinée à l'extrusion d'un 20 tube en résine synthétique thermoplastique, le moule mâle étant muni d'un trou de sortie pour l'éjection d'un gaz sous pression qui arrive par un conduit approprié, le tube d'alimentation faisant saillie au-delà de la section d'extrusion du tube conducteur d'une longueur telle que la section d'extru-25 sion du tube en résine synthétique soit placée, par rapport au tube conducteur en cours d'extrusion, en une position où ce dernier présente une température propre à provoquer, l'adhérence intime entre ce tube conducteur et le tube en résine synthétique thermoplastique dans sa position dilatée sans 30 provoquer le ramollissement du tube en résine synthétique thermoplas t ique. . Le complément de description qui va suivre en regard du dessin ennexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. 35 La figure unique est une coupe axiale de la tête d'extrusion de l'appareillage pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Dans cet appareillage, une première tête d'extrusion 1 comprend un moule extérieur 4 et un moule 40 intérieur 5 qui délimitent le canal d'alimentation d'une matière 71 46203 3 2083524 conductrice è, laquelle est par exemple de l'aluminium à l'état pâteux et à une température d'environ 450°C, et une section annulaire 3 d'extrusion d'un tube 17. L'aluminium est fourni par une presse reliée à la tête d'extrusion 1 et non représentée. 5 Coaxialement et intérieurement au moule 5 s'étend un tube 12 d'alimentation qui amène un boudin de polyéthylène à l'état pâteux et à une température oscillant entre 1800 et 250cC. Le polyéthylène arrive d'une extrudeuse, égale-10 ment non représentée, qui le fait avancer. Le polyéthylène est cité uniquement à titre d'exemple, mais on pourrait également utiliser n'importe quelle autre matière plastique, par exemple le polytétrafluoréthylène, pourvu que cette matière possède une constante diélectrique et des pertes aux hautes fréquences 15 de l'ordre de celles du polyéthylène. A l'extérieur du tube 12, mais à l'intérieur du moule 5 et coaxialement à ces deux organes, est agencé un moyen de réglage de la température du tube d'alimentation 12, qui est de préférence un échangeur de chaleur 11 dans lequel 20 circule un fluide approprié pour régler la température du tube 12. L'extrémité libre du tube 12 se termine par une tête d'extrusion 7 constituée par un moule mâle 9 soutenu par un élément porteur ou croisillon approprié 10, disposé 25 à l'intérieur du tube et coaxialement à celui-ci. Le moule mâle 9 est entouré d'un moule femelle 8 qui délimite avec le premier moule le canal d'alimentation 6 qui mène à une section annulaire 16 d'extrusion du polyéthylène. Le moule mâle 9 est percé d'un trou 14 par.où 30 sort un gaz sous pression fourni par un compresseur approprié, non représenté, et qui arrive par un conduit 13. Le tube 12 et un échangeur de chaleur correspondant 11 (à deux chambres 11' et 11") qui l'entoure débordent au-delà de la section 3 d'extrusion de l'aluminium, de manière 35 à placer la section d'extrusion 16 du polyéthylène à une distance de la section d'extrusion 3 de l'aluminium telle que la température atteinte en ce point par le tube soit de l'ordre de 200°C pour permettre au tube en polyéthylène 15, extrudé par la section annulaire 16 et dilaté ensuite, d'adhérer étroite-40 ment au tube 17 sans se ramollir. 71 46203 4 2083524 L'aluminium 2 à l'état pâteux qui arrive d'une presse (non représentée) en passant par le canal d'alimentation délimité par le moule extérieur 4 et le moule intérieur 5, est extrudé pour former le tube d'aluminium 17. 5 Simultanément, un boudin de polyéthylène pâteux avance dans le tube 12, sous l'action d'une extrudeuse (non représentée), en direction d'un canal d'alimentation 6 par lequel il atteint la section annulaire 16 à travers laquelle il est extrudé. 10 La vitesse d'avance de l'extrusion du tube 15 en polyéthylène est liée à la vitesse d'avance de l'extrusion du tube 17 en aluminium. En même temps que s'effectuent les deux extrusions du tube 17 en aluminium et du tube 15 en poly-15 éthylène, un jet de gaz sous pression, qui est de préférence un gaz inerte (comme l'azote, l'argon, etc. ), est insufflé à l'intérieur du tube en polyéthylène à travers le trou 14 pratiqué dans le moule mâle 9. Ce gaz sous pression dilate uniformément le tube 15 en polyéthylène pour le faire adhérer 20 progressivement contre la surface intérieure du tube 17 en aluminium pour former ainsi un revêtement uniforme, puisque le tube 15 en polyéthylène est déjà d'épaisseur uniforme à sa sortie de la section d'extrusion 16. En même temps, un fluide qui circule dans 25 l'échangeur de chaleur 11, reliant les deux chambres 11' et 11" par un dispositif extérieur de réglage de la température (non représenté), maintient la température du tube 12 dans les conditions voulues. Il va de soi que des modifications peuvent être 30 apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. 71 46203 2083524 REVENDICATIONS t.- Procédé pour revêtir d'une matière isolante la surface intérieure de tubes conducteurs, notamment de guides d'onde en aluminium, caractérisé en ce qu'on exécute simulta-5 nément et en continu les opérations suivantes : extrusion d'un tube en matière conductrice, extrusion à l'intérieur de ce tube et coaxialement à celui-ci d'un tube en résine synthétique thermoplastique, et insufflation à l'intérieur de ce dernier d'un gaz sous pression destiné à agir uniformément sur ses 10 parois pour le dilater et mettre sa surface extérieure en contact avec la surface intérieure du tube en matière conductrice, dans une zone de ce dernier dont la température est proche de la température de fusion de la résine mais inférieure à la température de ramollissement de cette résine- pour 15 favoriser l'adhérence étroite de la résine synthétique à la paroi intérieure du tube conducteur. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine synthétique thermoplastique est le polyéthylène. 20 3-- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine synthétique thermoplastique est le poly-trétrafluoréthylène. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine synthétique thermoplastique possède une 25 constante diélectrique et des pertes aux hautes fréquences de l'ordre de celles du polyéthylène. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gaz sous pression est un gaz inerte. 350 6.- Procédé selon la revendication 5^ caractérisé en ce que le gaz inerte est l'azote. 7.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le gaz inerte est l'argon. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 35 1 à 7, caractérisé en ce que la température du tube d^aluminium dans la zone proche de la section d'extrusion du tube en résine synthétique thermoplastique est de l'ordre de 200°C. 9.- Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,comprenant une 40 première tête d'extrusion destinée à l'extrusion du tube 71 4021)3 20835.24 conducteur et constituée par un moule extérieur et un .nouls intérieur, cet appareillage étant caractérisé en ce que» coaxialement au moule intérieur, et à l'intérieur de celui-ci, est disposé un tube d'alimentation pour une deuxième tête 5 d'extrusion destinée à extruder une résine synthétique thermo-plastique à l'état pâteux, cette deuxième tête comprenant un moule mâle et un moule femelle qui délimitent le canal d'écoulé» ment de la résine en direction de la section destinée à l'extrusion d'un tube en résine synthétique thermoplastique, le moule 10 mâle étant ami d'un trou de sortie pour l'éjection d'un gas "eus presîsion qui arrive par un conduit approprié, le tube d'alimentation faisant saillie au-delà de la section d'extrusion au tube conducteur d'une longueur telle que la section d'excru-iion : - tube, an résine synthétique soit placée, par rapport 15 au tuba conducteur, en cours d'extrusion., en une position où ce dernier présente une température propre à provoquer l'adhé-ï-c-TiOS intime entre ce tube conducteur et le tube en résine synthétique ther-moplas.tiqae dans sa position dilatée sans provoquer le ramollissement du tube en résine synthétique 20 thermoplastique. 10.- Appareillage selon la' revendication 9, caractérisé en ce que, entre le tube d'alimentation de la résine synthétique thermoplastique et le moule intérieur pour l'extrusion du tube en aluminium, est interposé un moyen de réglage de la 25 température du tube d'alimentation. 11.- Appareillage selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de réglage de la température est un échangeur de chaleur.