Brevet FR2198819A1 — publié le 19740405

La présente invention concerne un procédé de fabrication, à partir de tuyaux en matière plastique ou tout autre matière thermodéformable, de formes les plus variées et souvent fort délicates, telles que coudes, réductions manchons etc... On connait déjà des procédés de fabrication de telles pièces par injection de pâte dans un moule quelconque. Les machines permettant de réaliser ces pièces en injecté s'avèrent, cependant, fort onéreuses et les pièces obtenues présentent, en outre, certains inconvenients techniques ; en particulier lorsqu'on veut réaliser les coudes en matière plastique, on ne peut obtenir des courbures régulières, inconvénient majeur pour l'écoulement dans ces tuyaux coudés de fluides à cause des pertes de charge. La présente invention permet de pallier ces divers inconvénients. Le procédé de fabrication selon l'invention consiste à réaliser par thermoformage et pression, toutes sortes de formes en matière plastique, entre autres, des coudes à rayon de courbure continu, des manchons, T, Y, réductions, augmentations, naissances à l'angle désiré etc... toutes ces formes présent nt des bonnes caractéristiques hydrauliques. On prendra ici, comme exemple de réalisation, plus particulié- renient, une pièce de réduction de section, et l'on se référera aux dessins annexés pour une meilleure compréhension de l'invention. La figure 1 représente la moitié inférieure du moule vue par dessus, la figure 2 représente la moitié inférieure du moule vue par coté avec tube plastique en place, juste avant l'opération de serrage par la moitié su périeure, la figure 3 représente la pièce obtenue, la figure 4 la pièce définitive, les figures 5, 6 et 7 d'autres modèles de pièces possibles. Il est bien évident que les exemples pris ici ne sont nullement limitatifs et que le même principe s'applique à toutes les réalisations possibles telles que coudes, ou autres. Au départ de la fabrication, au lieu d'utiliser comme dans les techniques connues la matière plastique sous forme de pâte, on utilise, selon l'invention, une surface cylindrique de série en matière plastique ou tout autre matière thermodéformable. Ce tube est ensuite transformé de la façon suivante le tube est tout d'abord placé dans un four, dans lequel il est soumis à une certaine température nécessaire pour obtenir une plasticité optimale et pour le rendre ainsi suffisamment déformable. Cette portion de tube cylindrique, une fois chauffée, est sortie du four et posée sur la moitié inférieure d'un moule contenant des perforations, voir planche 1, figure 1 (2), constituant l'enveloppe extérieure de la pièce à obtenir (réduction de section dans notre exemple). Ce moule est sectionné en deux sur toute sa longueur, la partie inférieure (1) et la partie supérieure étant absolument symétriques. On place dans le tube plastique une pie- ce cylindrique en caoutchouc armé suffisamment perforée et chaque fois adaptée au produit à obtenir. Cette pièce cylindrique joue le role de diffuseur des pressions d'air comprimé, en repartissant très régulièrement contre les parois du moule, la matière chauffée en cours de déformation.On obture chacune des ex trémités au tube par deux bouchons, voir figure 2 (4), dont l'étanchéité par rap port au tube plastique est assurée par des joints toriques (9) maintenus en place grâce à des gorges, figure 1 (3), dans le moule. Ces dispositifs de joint permettent une très bonne tenue aux pressions tant latérales, transmises par la presse, qu'internes, transmises par air comprimé. Ce système de fermeture assure une bonne étanchéité par blocage au moment du serrage du moule des joints toriques dans la matière plastique chauffée. On abaisse ensuite la moitié supérieure du moule, et le tube cylindrique plastique se trouve ainsi enveloppé dans ce moule. On ouvre alors une vanne (8) et l'on insuffle de l'air comprimé par un orifice d'amenée d'air figure 2 (7), dans le tube plastique. Cet air comprimé repousse la matière plastique contre les parois du moule qui l'entoure et répartit la matière plastique uniformément sur toutes les parois. Ce moule, grâce à un serpentin situé à l'intérieur, peut être chauffé au départ de la fabrication (par une résistance électrique, par vapeur ou par tout autre moyen).L'arrivée de chaleur est ensuite arrêtée en temps voulu et l'on envoit de l'air ou tout autre gaz afin de donner au moule une température déterminée qui ne se heurtera pas à celle de la presse. De la sorte, toutes les caractéristiques tant chimiques que mécaniques de la pièce finie sont conservées. On laisse ensuite s'échapper l'air comprimé par l'orifice {6) en manoeuvrant la vanne (5), tout en maintenant la pression à l'intérieur du tube, l'orifice (7) étant toujours en communication avec un compresseur. Un circuit d'air s'établit ainsi, qui, en même temps refroidit le tube plastique. Lorsque la température ambiante est revenue dans le tube, on ferme la vanne (8) et lapression interne retombe à la valeur de la pression atmosphérique. On peut aussi actionner un jeu de vannes permettant le refroidissement,par air et eau mélangês,du tube. Cette pulvérisation laisse sur la pièce finie un glacé particulièrement appréciable lors du passage des fluides. On retire alors la partie supérieure du moule puis les deux bouchons, la pièce désirée est retirée : on a obtenu une pièce double qu'il suffit de couper en deux, voir planche Il, figure 3 pour obtenir la pièce définitive : figure 4. On obtient ainsi des tuyaux aux formes les plus diverses, dont la paroi est absolument lisse, donc très favorable à un écoulement fluide, et dont l'épaisseur est à peu près identique à celle du tube cylindrique d'origine. En outre, cette épaisseur demeure constante sur toute génératrice, ce qui permet de conserver toutes les caractéristiques mécaniques du tube. On peut ainsi par ce procédé garantir une résistance à la pression de la pièce formée identique aux tubes cylindriques qui viendront s'y abouter. Il permet enfin de réaliser un gain de temps appréciable et une économieimportante, puisqu'un seul homme peut effectuer les diverses opérations successives impliquées par ce mode de fabrication. Il simplifie grandement le travail. Il permet aussi de réaliser une économie de matière appréciable car il ne reste aucun déchet de matière après la fabrication. Le procédé de-fabrication selon l'invéntion peut s'appliquer à tous les modèles de tuyaux et à tous diamètres. Il est utilisable pour toutes les matières plastiques thermoformables, par exemple, le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène, le plexiglas, etc... Un autre exemple de réalisation possible est illustré sur la figure 5, planche Il, qui représente une naissance. Le tube d'origine est soumis aux mêmes conditions de préchauffage et pression une fois placé dans un moule adéquat. Il suffit, ensuite, l'opération terminée, de décalotter lapartie supérieure de la naissance pour obtenir la pièce prête à l'emploi. De même par le procédé ci-dessus décrit on peut réaliser des manchons de raccordement, voir dessins annexés en planche III, figures 6 et 7 donnés à titre d'exemple supplémentaire nullement limitatif. Ces manchons sont réalisés a partir de tubes préchauffés places dans un moule adéquat partagé en deux parties longitudinalement ; la partie supérieure du moule comporte une collerette cylindrique (11) avec l'emplacement d'une gorge (12) dans laquelle on placera, ensuite, deux joints toriques (13) en vue de l'étanchéité lors du raccordement. Ce moule comporte également un prolongement cylindrique a l'angle choisi (14) différent sur les deux figures 6, 7 et servant a créer le tu- be de branchement proprement dit, l'ensemble étant bloqué en position par une clavette (15). La description qui précède n'est nullement limitative. Le procédé permet, en effet, la réalisation de toutes les pièces habituelles a savoir coudes, tulipes simples ou doubles, etc... La faculté est réservée d'apporter a la présente invention toutes modifications de détail respectant L'ides génératrice. R E V E N D I C AT I O N S REVEND I CAT IONS REVENDICATION 1 Procédé de fabrication de piècesde toutes formes à partir de tuyaux en matière plastique ou tout autre matière thermodeformable caractérisé en ce que l'on utilise une mise en pression associée au thermoformage pour réaliser le produit à partir de tubes traditionnels cylindriques polygonaux ou de plaques existantes. REVENDICATION 2 Procédé de fabrication selon la revendication 1 caractérisé en ce que deux bouchons dont l'étanchéité est assurée par joints toriques ou autres existants par ailleurs obturent les deux extrémités du tube cylindrique avant le thermoformage par pression. REVENDICATION 3 Procédé de fabrication selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le refroidissement de quelque manière que ce soit (pulvérisation d'azote, d'eau etc...) de la portion de tube utilisez, est assuré en maintenant la pression donc la nouvelle forme dudit tube jusqu'au durcissement de la matière. REVENDICATION 4 Procédé de fabricationselon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les deux sections d'extrémité ne sont pas déformées lors du moulage et s'adaptent directement a un tuyau plastique de section identique suivant les normes internationales. REVENDICATION 5 Procédé de fabrication selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il permet de réaliser sur le même tube une succession de formes quelles qu'elles soient : T, Y, naissances etc... ayant un plan de symétrie en utilisant des moules successifs.