Brevet FR2133935A1 — publié le 19721201

i 2133935 La présente invention concerne un tuyau flexible et son procédé de fabrication. Dans la fabrication des tuyaux flexibles, il est connu d'extruder un revêtement tubulaire de matière caout-5 chouteuse vulcanisable sur un mandrin, et d'assembler sur le revêtement, ou de lui appliquer, avant ou après sa vulcanisation, le reste de la structure du tuyau. De manière typique, le reste de la structure du tuyau comprend un renforcement tressé en fil métallique suivi d'un recouvrement 10 qui peut être en un caoutchouc vulcanisable extrudé que l'on vulcanise ultérieurement. On a jusqu'à présent constitué de grandes longueurs de ces tuyaux. Un inconvénient de ces tuyaux fabriqués jusqu'à présent est que leur fabrication comporte de nombreuses étapes. 15 Elle exige vin matériel très coûteux, par exemple des extrudeu-ses, et l'ensemble du revêtement extrudé et du recouvrement est, nécessairement, relativement épais car on ne peut produire des revêtements minces par extrusion. La présente invention a pour objets un procédé 20 perfectionné de fabrication de tuyaux flexibles, ainsi qu'un tuyau flexible perfectionné obtenu par ce procédé. Selon la présente invention, un procédé de fabrication d'un tuyau flexible consiste à former un revêtement intérieur de tuyau en enroulant sur un mandrin une bande de 25 mélange de caoutchouc vulcanisable en feuille et à réaliser une jonction longitudinale sur celle-ci, à enrouler hélicoi'dalement au moins deux couches de matière de renforcement en bande autour du revêtement intérieur pour former un renforcement, à enrouler un recouvrement de support temporaire autour du ren-30 forcement, et à vulcaniser l'ensemble ainsi formé. Selon la présente invention également, un tuyau flexible comprend un revêtement intérieur formé d'un mélange de caoutchouc vulcanisé en feuille et présentant une jonction longitudinale, au moins deux couches de bandes enroulées 35 hélicoîdalement de matière de renforcement, et une couche de recouvrement formée d'un mélange de caoutchouc vulcanisé en feuille, et présentant une jonction longitudinale. De préférence, le mélange de caoutchouc vulcanisable en feuille est calandré. Il peut être rendu très mince, 40 par exemple d'environ 36 à 63 microns, de sorte que l'on peut 72 13936 2 2133935 obtenir des tuyaux flexibles très minces. De préférence, l'enroulement hélicoïdal de la bande de renforcement est exécuté par le procédé décrit dans le brevet britannique N° 1.033.547, et l'on peut enrouler par paires 5 deux, quatre, six couches de renforcement, ou même davantage. On peut utiliser pour la construction du tuyau toute forme requise de bande de renforcement, par exemple celle qui est décrite dans la demande de brevet finançais N° 71 02286 du 25 janvier 1971 au nom de la Demanderesse, ou dans la demande 10 de br'evet français déposée ce même jour, ayant pour titre: "Structures de renforcement, notamment pour articles flexibles, tels que des tuyaux flexibles, et leur procédé de fabrication" également au nom de la Demanderesse. Le recouvrement de support temporaire sous lequel on 15 vulcanise le tuyau est de préférence une étoffe, comme un ruban mouillé d'enroulement en nylon. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. 20 La figure 1 est une vue en plan schématique de la construction par étapes d'un tuyau. La figure 2 est une vue en coupe détaillée par la ligne II-II de la figure 1, des roues de pliage à gorge pour le revêtement et le recouvrement. 25 La figure 3 est une vue en perspective d'un tuyau partiellement découpé. Le mode de réalisation décrit, à titre d'exemple non limitatif, se rapporte à la fabrication de tuyaux flexibles en grandes longueurs, par exemple de 45 m. 30 Un long mandron 10 est supporté en position hori zontale sans pouvoir tourner, de manière telle qu'il puisse être alimenté de gauche à droite en regardant la figure 1. Une bobine 11 pour une bande 12 de mélange de caoutchouc synthétique non vulcanisé est dévidée à la même vitesse que 35 cellede l'alimentation sur le mandrin 10, et elle est pliée autour du mandrin sous la forme d'une couche tubulaire de revêtement intérieur par contact avec deux roues opposées 13 et 14 montées sur des axes de rotation verticaux et présentant des gorges périphériques 15 et 16 (voir figure 2) d_>nt la forme 40 coopère avec celle du mandrin. Les gorges 15 et 16 servant à 72 13936 2133935 conduire la bande 12 autour du mancrin et la matière de revêtement en excès vient en contact avec les parties extérieures coopérantes des roues qui la découpent pendant leur rotation, de sorte qu'une enveloppe complète de revêtement de 5 caoutchouc est appliquée en continu au mandrin 10. On voit que cette opération forme une jonction longitudinale sur le revêtement. Deux bobines 18 et 19 de bandes de matière de renforcement sont agencées pour bobiner en hélice deux couches 10 de renforcement autour du revêtement intérieur, et deux autres bobines 21 et 22 sont agencées pour appliquer deux autres couches de renforcement. Les deux couches extérieures de renforcement sont bobinées en sens inverse des couches intérieures de renforcement de manière à constituer un renforcement 15 équilibré. La matière de renforcement du type en bande comprend plusieurs éléments longitudinaux de renforcement en filaments -de nylon supportés par une bande de matière de matrice non tissée formée de filaments de nylon reliés entre eux, et les 20 éléments de renforcement sont noyés dans une matière élastomère pour les maintenir de manière sûre en relation prédéterminée entre eux. Une couche extérieure de recouvrement est formée par urœ autre couche de mélange de caoutchouc non vulcanisé en 25 feuille 23 qui est appliquée par une bobine 24 de la manière décrite à propos de la bandé 12 de revêtement intérieur, et qui comporte aussi une jonction longitudinale que forment deux roues opposées 25^26. Finalement, on enroule hélicoîdalement sur le 30 tuyau assemblé une fine bande mouillée 27 de nylon provenant d'une bobine 28 pour former un recouvrement de support temporaire, et le long tronçon de tuyau, supporté sur le mandrin 10, est vulcanisé en autoclave de manière connue. On enlève alors la bande de nylon du tuyau 29. 35 Des matières de renforcement en bande particulièrement appropriées sont décrites dans le brevet britannique précité ainsi que dans les demandes de brevet français précitées. En variante, le renforcement peut être formé d'autres matières de renforcement en bande enroulées hélicoîdalement 40 autour du revêtement intérieur. 72 13936 4 2133935 Un avantage de la présente invention est que, par l'utilisation de mélange de caoutchouc calandré en feuille, on obtient un tuyau dont la couche de revêtement peut être aussi mince que 38 à 63 microns. Par suite, il est pos-5 sible d'obtenir des revêtements et des recouvrements sensiblement plus minces que ceux que peuvent produire les techniques d'extrusion. De plus, l'utilisation de renforcements en bande élimine la tendance, que l'on constate avec des fils métalliques ou des filaments simples tressés ou enroulés en 10 hélice, à pénétrer en le coupant dans le revêtement, ce qui permet l'utilisation d'un revêtement plus mince. Par ailleurs, les revêtements et les recouvrements ne comportent pas de coutures en hélice, et par conséquent ils ne tendent pas à se déchirer et à se rompre le long des 15 coutures en dépit de la minceur de la matière caoutchouteuse calandrée. Selon une variante du procédé et de la construction décrits, on peut utiliser, pour le revêtement et/ou le recouvrement, des bandes stratifiées au lieu d'appliquer du caout-20 chouc de la même qualité comme revêtement intérieur et/ou recouvrement. La matière dans la région d'une surface de la bande peut être en caoutchouc de qualité inférieure à celle de la matière dans la région de la surface opposée de la bande, le caoutchouc de qualité inférieure étant disposé à l'inté-25 rieur vers le renforcement du corps du tuyau. Cette structure permet une économie des matières car l'on ne prévoit que du caoutchouc de la qualité appropriée. Les avantages généraux du tuyau construit comme on l'a décrit sont qu'il est de faible poids et de petit 30 volume par comparaison avec le tuyau fabriqué auparavant, et ces avantages sont accentués lorsque le renforcement du tuyau est enroulé par une bande dont la construction est décrite dans la demande de brevet français précitée N° 7"! 02286 du 25 janvier 1971 ou dens la demande- de -brevet français pré-35 citée déposée ce même jour et ayant pour titre :"Structures de renforcement, notamment pour articles flexibles, tels que des tuyaux flexibles, et leur procédé de fabrication" ; le tuyau est alors si mince et si léger que l'on peut aisément l'aplatir et le bobiner en vue d'un- stockage et d'un transport faciles. 72 13936 5 2133935 REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un tuyau flexible, caractérisé en ce qu'il consiste à former un revêtement intérieur de tuyau en enroulant sur un mandrin une bande de mélange de 5 caoutchouc vulcanisable en feuille et à réaliser une jonction longitudinale sur celle-ci, à enrouler hélicoîdalement au moins deux couches de matière de renforcement en bande autour du revêtement intérieur pour former un renforcement, à enrouler un recouvrement de support temporaire autour du renforce-10 ment, et à vulcaniser l'ensemble ainsi formé. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de mélange de caoutchouc vulcanisable en feuille est pliée autour du mandrin au moyen de deux roues à gorge opposées. 15 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac térisé en ce qu'une bande de mélange de caoutchouc vulcanisable en feuille est appliquée en renforcement dans le sens longitudinal par rapport au mandrin et placée autour du renforcement sous une forme telle qu'elle constitue une couche 20 de recouvrement présentant une jonction longitudinale. 4.- Tuyau flexible, caractérisé en ce qu'il comprend un revêtement intérieur formé d'un mélange de caoutchouc vulcanisé en feuille et présentant une jonction longitudinale, au moins deux couches de bandes enroulées hélicoîdalement 25 de matière de renforcement et une couche de recouvrement formée d'un mélange de caoutchouc vulcanisé en feuille et présentant une jonction longitudinale. 5.- Tuyau flexible selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière de renforcement en bande comprend 30 plusieurs éléments longitudinaux dé renforcement supportés sur une bande de matière de matrice non tissée. 6.- Tuyau flexible selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins l'une des couches de mélange de caoutchouc vulcanisé en feuille est formée, dans la région 35 d'une des surfaces de la couche, d'un mélange de caoutchouc de qualité supérieure à celle de la matière dans la région de la surface opposée de la couche, le caoutchouc de qualité inférieure étant disposé à l'intérieur en direction du renforcement de corps du tuyau.