Brevet FR2129965A1 — publié le 19721103

PERFECTIONNEMENTS PORTES A LA FABRICATION DS TUBES ET CANNES EN EN t.ATIGRE PLASTIQUE ta présente invention vise plus specialement la fabrication, en continu, des tubes et cqnnes en polyester armé; elle a surtout pour but de simplifier cette fabrication et d'en augmenter le rendement, tnt par la suppression des agents de démoulage pelliculai res que par la suppression des navettes de fils entrainées en rota tion autour de l'axe du tube. En l'état actuel de la technique les trains continus de fabrication de tubes armés sont disposés horizontalement; un nombre treks important de fils d'armature convergent vers une filière puis sont maintenus le long dtun noyau par un enroulement de fils obliques ou bien la totalité des fils sont entrainés en rotation dans des sens différents autour de l'axe principal. De plus, pour prévenir l'^dhérence du polyester contre les parois de. moulage tant inter-nesqutexterneg on fait progresser en même temps que le tube en formation soit un film de polyester soit une pellicule cellulosique ou analogue. L'invention est caractérisée par une disposition verticale ou à composante verticale du cheminement du tube. En outre, un petit nombre de fils d'armqture, en principe des fils de verre tressés entrainqnt, après mouillage de résine, des fils coupés, avantageusement brassés; l'ensemble de ees fils convergent vers une filière prolongée par une gaine ayant la section du tube à exécuter, à l'intérieur de laquelle se trouve un mandrin déterninant ainsi un espace annulaire dans lequel va se former le tube qui sera tiré après polymérisation suivant les principes bien connus. Une autre disposition consiste à réaliser le mandrin intérieur dont il vient d'etre question de manière telle que son ex trémité dans le sens du cheminement comporte un dispositif d'étan chélté, tandis ile sa partie moyenne couvrant toute la zone de polymérisation permettra l'introduction d'un fluide sous pression, par exemple de l'nir comprimé, qui plaquera le tube en voie de po lymérisntion, contre la paroi de la gaine de calibrage. Une autre disposition relative au cas ou l'on destine les tubes à faire des cannes, consistant à substituer au mandrin qui vient entre décrit, un mandrin comportant une tête mélangeuse pour injecter une mousse plastique, par exemple la mousse de polyuréthane; cette injection se faisant conformément à l'interne tion, par intermittence, et ce pour compenser les différences de vitesse entre la polymérisation du polyester et de la réaction des composants de la mousse. Une autre disposition consistant à faire vibrer au moins une partie de la gaine de calibrage extérieur du tube à une fréquence élevée, voire ultrasonique, suivant les principes bien connus;une telle disposition qui, bien entendu, peut être appliquée au mandrin drin intérieur, permet, dans la plupart des cas, d'éviter l'emploi des pellicules cellulosiques, films de polyester ou autres agents de démoulage. L'invention comporte en outre d'autres dispositions qui peuvent être utilisées indépendamment ou en combinaison et décrites ci-après, notamment une autre disposition consistant à provoquer la polymérisation en appliquant entre la broche interne et la gaine externe une différence de potentiel à très haute fréquence pouvant dépasser quelques mégacycles. De toutes façons elle sera bien comprise à l'aide du complément de description qui suit et des dessins annexés, lesquels complément et dessins, très schématiques, sont donnés surtout à titre d'exemple. La figure I représente, parties en coupe parties arrachées, un train continu vertical du genre en question sans le dispositif de tirage du tube, dont le principe est bien connu. La figure 2 représente semblablement le dispositif utilisé pour la polymérisation du tube. La figure 3 représente le même dispositif, vue de dessous. La figure 4 représente les organes d'introduction de la matière première, résine et armature. I1 est à noter que par raison de clarté les proportions en hauteur ont été considérablement réduites. Dans l'exemple de la figure I, le tube de polyester est indiqué en I; il sort de la gaine 2 d'où il est tiré par un dispositif bien connu, non montré, dans le sens de la flèche; ladite gaine de chauffage et calibrage est partiellement immergée dans un liquide contenu dans le réservoir 5, par exemple de l'huile, indiqué en 24 figure 2; ce liquide est porté en température par le thermoplongeur 25 figure 2,assure le chauffage initial nécessaire à la polymérisation, tout en jouant le rôle de régulateur pour limiter la montée en température consécutive à la réaction exothermique de polymérisation. A cet effet la température de l'huile est contrôlée par la sonde 23 figure 2 qui agit tant sur le thermoplongeur que sur une circulotinn d 'eau froide dans deux ou plusieurs tubes dont un est indiqué en 33 figure 2. Le contrôle et les organes de commandes sont rassemblés sur un pupitre I9 à portée de l'opérateur qui se tient normalement sur la passerelle 20. la gaine 2 et le réservoir 5 peuvent être fractionnés pour être maintenus dans des conditions de température, frequences ou autres, différentes. Comme on le voit, le liquide n'occupe pas toute la hauteur du réservoir pour permettre sa dilatation. De plus, dans la partie supérieure du réservoir sont prati qués des ajours 21 qui limitent la conduction aux organes supiw rieurs. A ce dispositif de chauffage est adjoint, au début du parcours, un dispositif de chauffage à très haute fréquence - jus quota plusieurs diaines de mégacycles; ce mode de chauffage enzenir dre, comme on le sait, la chaleur au sein même de la matière. Suivant l'invention, la différence de potentiel est appliquée entre le mandrin de calibrage interne du tube et une gaine extérieure au tube; des électrodes - de forme particulière, par exemple en demi-coquilles - pouvant semblablement envelopper le tube en formation; ou bien on recourt au chauffage par infra-rouges. Se reportant à la figure I > on a indiqué très schématiquement l'introduction de la matière première, à savoir, les fils d'armature dont une bobine est indiquée en I4, alors que plusieurs bobines doivent être prévues autour de l'axe afin de réaliser une distribution symétrique, passent par de petits freins 15 afin d' assurer une légère tension puis sont mouillés de résine, dans le réservoir I7 puis entrainent des fils de verre coupés ou autres charges sèches ou mélangées de résine par le réservoir circulaire I8 dans des conditions qui seront déveltppées plus loin. Sur la table circulaire 7 solidaire du bâti en profilé 6 sont fixées plusieurs colonnes I3 qui ménagent un espace libre important au-dessous du support 8 du mandrin coulissant IO, pour des raisons qui vont être développées plus loin. Le mandrin IO peut être monté ou abaissé par le jeu de roulettes II et de la coulisse.9 sous l'effet du volant I2 conmandant par un couple à vis sans fin une chaine visible sur la figure I. Sur la figure 2 le polyester convenablement armé est introduit entre le convergent 30 et le mandrin IO; dans cette région où la résine est à l'état liquide, la gaine 2 est mvantqgeusement doublée intérieurement par un tube de polytétrafluoréthylène ou autres polymér4luorés connus pour leur proIriétésantiadhésiveg le mandrin IO peut être semblablement recouveru A l'intérieur du mandrin IO est disposé un second mandrin, creux de préférence télescopique 26 qui forme un piston 27 à son extrémité inférieure avec joint d'étanchéité Dans l'espoce, limité d'une part par le tube en formation I et d'autre part par le mandrin IO et le piston 27 qui en fonctionnement normal se trouve dans la zone polymérisée, on introduit un fluide sons pression, en principe de l'air comprimé, ce qui a pour effet de plaquer le tube le long de la gaine 2 qui dans sa partie inférieure n'est plus doublée par le tube antiadhésif précité ainsi qu'on le voit en 3. On communique à cette région 3 de la gaine 2 un mouvement vi oratoire à fréquence élevée et même ultrasonique par un dispositif bien connu, tel qu'un ou plusieurs transducteurs, ceci afin de prévenir toute adhérence du tube sur la gaine. Cette même disposition de l'invention peut être appliquée au mandrin intérieur qu'il soit conventionnel ou conforme à l'invention. Toutefois, si pour des raisons économiques cette intéressante disposition n'était pas appliquée, on pourrait prévenir l'dhéren- ce entre tube et gaine en enveloppant au début de son cheminement le tube par une feuille de pellicule cellulosique, ou un film de polyester ou analogue, repris à la sortie et entrainé sans fin. tinqi qu'il a été dit plus haut l'espace ménagé entre la table circulaire 7 , les colonnes I3 et la partie supérieure 8 permettrait soit d'enrouler cette pellicule en spirale par la rotation d'une navette autour de l'axe, soit de l'introduire parallèlement à l'axe, la bande état progressivement guidée afin d'envelopper le tube A noter que dans cette meme région du train on peut disposer des navettes de fil d'armature en rotation voire même les substituer aux fils issus des bobines I4. Se reportant à la figure 3, on voit, vue de dessous, la sor tie du train qui doit être suivied'un dispositif de refroidissement et de traction du tube. En 5 est figuré le profilé support de l'ensemble,5 le réservoir vertical de stabilisation de li température isolé du support par des plaques 36 et fermement assujetti à ce dernier par les écrous 35; en 25 on voit la sortie du thermoplongeur et en 33 deux tubes de refroidissement. Selon la figure 4, conformément ^ l'invention, on représente, touiours très réduit en hauteur, un dispositif d'armature du tube en polyester selon lequel Des fils d'armature I4 sont comme déjà indiqué mis sous tenus sion par de petites roulettes freins, réglables; ces fils sont mouillés de résine dans un réservoir I7 et passent par des aju tages 39 qui retiennent l'excès de résine; de là ils traversent, en convergeant vers l'axe, un bol tournant 34 muni d'ailettes dans lequel on introduit des fils de verre coupés, les ailettes assurant le brassage; par la forme de l'ensemble, ces fils coupés entrainés par les fils d'rature gluants vont constituer une armature dense qui sera à nouveau mouillée par de la résine pour être tirée dans la gaine de polymérisation par la tireuse - non montrée - placée à la sortie inférieure du train, les tubes étant ensuite tronçonnés aux longueurs voulues Le bol tournant dont il vient d'être question serait avanta geusement remplace pnr une enceinte fermée dans laquelle on introduirait les fils colpés et on leur ferait subir un brassage par un jet d'air comprimé ou autre' ou bien encore, ils seraient projetés par procédé électrostotique le long des fils mouillés. Bien entendu, une succession de ces divers organes peut être prévue sur un meme train. De plus, la disposition qui vient d'etre décrite pourrait s' appliquer à des trains continus à cheminement horizontal; dans ce cas, la forme des récipients de mouillage et d'introduction des fils serait modifiée en conséquence. Selon l'invention, la la gaine de calibrage extérieur, de préfé- rence en verre, est immergée, par exemple, dans de l'eau mise en vibration par des transducteurs, la vibration de l'eau serait alors communiquée à la gaine, perméable d'autre part aux rayons infra-rouges de chauffage. REVENDICATIONS I - Procédé de fabrication, en continu, des tubes de polyester armé, selon lequel un petit nombre de fils d'mature imbibés de résine traversent une enceinte dans laquelle on introduit avec turbulence ou rotation des fils de verre coupés lesdits fils d' armature converçeant vers l'axe entrainant les fils coupés; l'en- semble étant mouillé à nouveau; cette succession pouvant être ré pétée plusieurs fois fois 2 - Disposition selon la revendication I, c?ractérisée par une forme particulinre du mandrin de calibrage intérieur du tube lui permettant d'assurer l'étanchéité du tube dans la région où il est polymérisé et d'introduire un fluide sous pression, soit par intermittence, soit dé façon continue, dans la région de polymérisation, afin de plaquer le tube contre la gaine de calibrage extérieur. 3 - Disposition selon la revendication I caractérisée par un mandrin de calibrage intérieur comportant une adduction de composants et une tête mélangeuse, en principe à haute pression, pour injection, par intermittence, à l'intérieur du tube de mousse plastique, par exemple de polyuréthane, comme il va de soi, le tube étant obstrué à son extrémité pour le début de la réaction; cette disposition vise la fabrication des cannes. 4 - Disposition selon la revendication I, consistant à faire vibrer, tant la gaine de calibrage extérieur que le mandrin de cF libage interne et ce à une fréquence élevée. 5 - Disposition selon la revendication 4 consistant à faire vibrer la gaine de calibrage extérieur en l'immergeant dans un li guide auquel on communique une vibration ultrasonique. 5 - Disposition selon la revendication 5 consistant à réaliser la gaine de calibrage extérieur du tube en verre, résistant, tant aux variations des températures qu'aux pressions. 7 - Disposition selon la revendication I suivant laquelle on applique entre le mandrin de calibrage intérieur et la gaine ex térieure au tube une différence de potentiel alternative, à très haute fréquence, pour provoquer l'échauffement au sein de la matitre et ce bien entendu dans la one de polymérisation. 8 - Disposition selon 17 revendication I caractdrisée par l'introduction autour du tube en formation d'un film de polyester ou analogue, guidé de manière l en- semble étqrt disposé pour permettre une réalimentation, en bande nouvelle, périodique. - - Disposition selon 1 revendication I caractérisée par la position verticale ou à composante verticale du train continu