Brevet FR2224702A1 — publié le 19741031

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de gaines en polyuréthane expansé, ou en une autre matière appropriée, pour isoler thermiquement des canalisations; elle concerne également une installation pour mettre en oeuvre ce procédé, et un article obtenu par ce procédé, c'est-à-dire un nouveau procédé pour fabriquer des enveloppes protectrices en polyuréthane expansé, rigide ou flexible, pour canalisations, en particulier pour les isoler thermiquement, ces canalisations étant parcourues en général par des fluides froids ou chauds, comme par exemple dans les industries de la pétrochimie et- de la réfrigération, dont les échanges thermiques avec l'extérieur doivent être réduits, le polyuréthane expansé pouvant être remplacé par une autre matière. appropriée, l'installation pour mettre en oeuvre ce procédé et le produit obtenu faisant partie de 1 tinvention. L'état de la technique antérieure se distingue. par différents procédés de fabrication pour obtenir des gaines en polyuréthane expansé : cette matière présente une très faible conductibilité thermique et elle convient donc particulièrement pour réduire les échanges thermiques entre le fluide et l'atmosphère extérieure; ces procédés consistent principalement en la fabrication par découpage de chaque- demi-gaine dans un bloc de polyuréthane au moyen de scies à ruban; la fabrication par coulée de polyuréthane encore à l'état liquide dans l'intervalle séparant deux tubes métalliques coaxiaux, le tube extérieur pouvant être séparé suivant un plan diamétral pour libérer la gaine que l'on retire puis que l'on taille diamétralement; la fabrication par pulvérisation de polyuréthane sur un mandrin métallique à axe horizontal supporté en rotation à ses extrémités, au moyen d'une installation de pulvérisation mobile parallèlement au mandrin, avec une vitesse appropriée du mandrin et de l'installation précités, la séparation des demi-gaines ayant lieu par incisions diamétralement opposées effectuées après durcissement contre le mandrin, la surface doit être préalablement enduite d'un détachant approprié.Cet état antérieur de la technique présente quelques insuffisances et inconvénients provenant du fait que : dans le cas où ton fabrique les demi-gaines à partir d'un bloc, non seulement on obtient un très grand nombre de copeaux et des longueurs de gaine limitées à 0,5 m environ, mais l'on obtient également une structure anisotrope; dans le cas de la fabrication par coulée, non seulement on obtient des durées de production élevées, une densité élevée et des longueurs fixes, en général d'un mètre, mais on obtient également une structure anisotrope; dans le cas de la fabrication par pulvérisation classique, on obtient une fabrication discontinue et de grandes pertes de temps, étant donné qu'il faut un temps d'attente pour le durcissement du polyuréthane entre un cycle et le suivant; en outre, on ne peut obtenir commodément des gaines à revêtement intérieur et/ou extérieur. Ces insuffisances et inconvénients impliquent de résoudre le problème technique de trouver un nouveau procédé de fabrication des gaines, permettant d'obtenir une cadence de fabrication très élevée par unité de temps, sans interruptions, avec possibilité de tailler des tronçons de longueur quelconque, en obtenant un produit à structure isotrope et de densité appropriée, tant dans le cas d'un produit rigide que dans le cas d'un produit flexible; en prévoyant en outre de munir le produit, au cours de ce procédé, d'adjonctions éventuelles, à des fins d'imperméabilisation intérieure et extérieure.La présente invention résout complètement, principalement, le problème technique nouveau précité en utilisant un procédé de fabrication continue des gaines en polyuréthane expansé ou en une autre matière appropriég consistant principalement à former, par recouvrement de plusieurs couches de papier, de carton ou d'autres matières semblables collées entre elles, un tube hélicoidal enroulé, sur une section extrême initiale, sur un élément cylindrique à axe horizontal autour duquel on forme le tube lui-même et autour duquel on fait tourner et avancer de façon continue une courroie motrice enroulée autour dudit tube et actionnée de façon appropriée; à pulvériser sur ledit tube, au moyen d'un ajutage fixe, de la mousse de polyuréthane expansé rigide ou flexible, ou d'une autre matière appropriée, pour revêtir ledit tube d'une couche appropriée pour constituer la gaine; à découper, sur une longueur quelconque, des tronçons tube-gaine au moyen d'un dispositif de coupe mobile parallèlement et transversalement par rapport à l'axe de l'ensemble tube-gaine, commandé par cellule photoélectrique; à couper diamétralement les tronçons tube-gaine pour obtenir deux demi-gaines à partir de chaque tronçon. On va décrire un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, en regard des figures du dessin annexé dont: La figure 1 est une vue en perspective du dispositif pour produire des gaines en polyuréthane expansé ou en une autre matière appropriée, et pour les sectionner en tronçons La figure 2 est une vue latérale de la partie du dispositif propre à former le tube ou support tubulaire de la gaine. Sur-ces figures, la référence 1 désigne le support d'un élément cylindrique ou axe 2 en porte à faux; les références 3, 4, 5 désignent des rubans de papier, de carton ou d'autres matières appropriées pour former un élément tubulaire héli cotidal 6 constituant l'âme de la gaine 7 par enroulement avec recouvrement total sur l'élément 2; les rubans 4 et 5 sont enduits inférieurement d'adhésif et le ruban 3 de lubrifiant; les références 8 et 9 désignent une paire de tambours tournant en sens contraire; le tambour 8 étant actionné avec une plus grande puissance que celle avec laquelle on fait tourner le tambour 9, à la fois en ce qui concerne le couple et la vitesse angulaire; la référence 10 désigne une courroie plate dont une branche s' enroule sur un tout autour de l'âme 6; la référence 11 désigne un ruban éventuel de polyéthylène ou analogue, se déroulant spontanément d'une bobine, à la fois pour favoriser la séparation éventuelle de l'élément 6 et de la gaine 7, et pour imperméabiliser l'intérieur de la g#aine 7; la référence 12 désigne un ajutage de pulvérisation de composants à base de polyuréthane destinés à former la gaine 7; la référence 13 désigne un ajutage éventuel de pulvérisation de bitume, ou de polyesters renforcés, ou bien de résines à base de mélamine, pour donner un degré d'imperméabilisation élevé à la surface extérieure de la gaine 7; on pourrait obtenir le même résultat en appliquant autour de la gaine 7 des rubans à perméabilité pratiquement nulle, en tôle mince ou en d'autres matières appropriées; la référence 14 désigne une scie ou une meule soucoupe pour effectuer le découpage en tronçons 7; la référence 15 désigne une paire d'éléments de cellule photo-électrique destinés à commander l'avancement transversal et longitudinal de l'élément 14; la référence 16 désigne un groupe de trois bobines alignées et décalées horizontalement, constituées respectivement par les rubans 3,4 et 5; la référence 17 désigne un galet fou trempant dans l'adhésif liquide contenu dans la cuve 18 pour enduire les rubans 4 et 5; la référence 19 désigne un tord à entailles de la cuve 18 pour racler et faire égoutter l'excédent d'adhésif sous les rubans 4 et 5; la référence 20 désigne des galets de renvoi fous; la référence 21 désigne un lubrifiant solide dont doit être enduite la surface inférieure du ruban 3, contenu dans.le récipient 22. Le mode de fonctionnement est le suivant. Les extrémités libres des rubans 3,4,5 étant enroulées en spirale sur l'élément 2 de façon à être superposées et décalées jusqu'à atteindre la zone d'enroulement de la courroie 10, les tambours 8 et 9 étant actionnés au moyen des ensembles moteur-réducteur respectifs, l'élément tubulaire 6 en formation tourne et avance sur l'élément 2, en parvenant dans la zone intéressée par l'élément 12 dans laquelle l'apport des composants à base de polyuréthane appropriés provoque la formation de la gaine 7 sur l'élément 6 ou éventuellement sur l'ensemble 6-11; ensuite, après l'apport éventuel de l'ajutage 13, la gaine 7 est subdivisée périodiquement en tronçons de longueur prédéterminée à volonté, par la scie 14 commandée par la paire d'éléments 15. En ce qui concerne l'alimentation des rubans 3, 4, 5, on prévoit qu'ils se déroulent des bobines 16 respectives par entraînement de l'élé- ment 6 par la courroie 10. On prévoit en outre que l'élément 6 soit, s'il est en papier, éventuellement éliminé, du fait qu'il est hygroscopique. Il va de soi que l'on peut apporter à la description précédente et aux dessins annexés de nombreuses modifications. de détail sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple, on pourrait remplacer les composants à base de polyuréthane pulvérisés par l'ajutage 12 par d'autres substances propres à former des gaines de canalisations. Enfin, on peut remplacer tous les éléments par d'autres éléments techniquement équivalents. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de gaines en polyuréthane expansé ou en une autre matière appropriée, pour l'isolement thermique de canalisations, caractérisé en ce que l'on forme, par recouvrement de plusieurs couches de papier, de carton ou d'autres matières appropriées collées entre elles, un tube hélicoi- dal enroulé, sur une section extrême initiale, sur un élément cylindrique à axe horizontal autour duquel on forme ledit tube et autour duquel on fait tourner et avancer de façon continue une courroie motrice enroulée autour dudit tube et actionnée de façon appropriée, on applique par pulvérisation sur ce tube, au moyen d'un ajutage fixe, de la mousse de polyuréthane expansé rigide ou flexible, ou une autre matière appropriée, pour revêtir ledit tube d'une couche propre à constituer la gaine, on découpe, sur une longueur quelconque, des tronçons tube-gaine au moyen d'un dispositif de découpage mobile parallèlement et transversalement à l'axe de l'ensemble tube-gaine, commandé par cellule photo-électrique; et on découpe diamétralement des tron çons tube-gaine pour obtenir deux demi-gaines à partir de chaque tronçon. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on enroule en spirale sur ledit tube, entre ladite courroie imprimant un mouvement hélicoidal au tube et l'ajutage de pulvérisation de polyuréthane expansé ou d'une autre matière appropriée, avec recouvrement, un ruban éventuel en polyéthylène ou en une matière semblable pour favoriser la séparation de la gaine dudit tube et pour l'imperméabiliser intérieurement. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on insère, entre ledit ajutage de pulvérisation de polyuréthane expansé et l'organe de coupe, un autre ajutage de pulvérisation de bitume ou de polyesters renforcés, ou bien de résines à base de mélamine, sur la gaine, ou bien l'on enroule sur ladite gaine un ou plusieurs rubans en tôle mince ou en d'autres matières appropriées pour réaliser l'imperméa- bilisation extérieure. 4. Installation pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend principalement un dispositif pour former de façon continue un tube de papier, de carton ou d'une autre ma tière appropriée, sur un axe horizontal cylindrique supporté en porte-à-faux, une courroie d'entraînement entourée sur un tour autour dudit tube, actionnée de façon à se déplacer transversalement par rapport à l'axe du tube pour lui communiquer un mouvement d'avancement hélicoïdal et pour entrainer les rubans qui forment le tube, un ajutage fixe de pulvérisation de polyuréthane expansé sur ledit tube ou d'une autre matière appropriée pour former la gaine, un dispositif de sectionnement de l'ensemble tube-gaine, par exemple une scie ou une meule soucoupe, rotative, montée sur un chariot, pouvant se déplacer perpendiculairement et parallèlement à l'axe de la gaine effectuant un mouvement hélicoïdal, pour effectuer le sectionnement suivant un plan perpendiculaire audit axe, une cellule photo-éectrique installée en position appropriée, dépendant de la longueur désirée des tronçons, pour commander l'intervention du dispositif de coupe, lorsque l'extrémité de l'ensemble tube-gaine en interrompt le faisceau de rayons lumineux, une bobine éventuelle de ruban en polyéthylène ou en une matière analogue à enrouler sur le tube, dont le ruban est entraîné par ledit tube, un ajutage éventuel de pulvérisation de substances imperméabilisantes sur l'envelop- pe de la gaine ou bien une ou plusieurs bobines de ruban imperméabilisant dont le ou les rubans est ou sont entraînés par ladite gaine, une machine-outil, par exemple une scie à ruban, pour couper diamétralement (longitudinalement) en deux la gaine. 5. Dispositif de formation de tube hélicoïdal pour équiper l'installation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins trois rubans, se déroulant chacun à partir d'une bobine et se superposant sur l'axe, renvoyés sur leur parcours par des galets appropriés, sont enduits, à partir du ruban inférieur et sur la surface inférieure, respectivement de lubrifiant solide, de substance adhésive et encore une fois de substance adhésive. 6. Courroie d'entraînement pour équiper l'installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'étant plate et enroulée sur un tour par l'une de ses branches autour dudit tube hélicoïdal, elle est actionnée de façon à se déplacer de fa çon continue sous l'action de deux ensembles moteur-réducteur montés sur des côtés opposés dudit tube, l'autre branche passant supérieurement sur ledit tube, les tambours d'enroulement de la courroie tournant en sens contraire et le tambour actionnant le tube ayant un couple et une vitesse supérieures dans une mesure appropriée au couple et à la vitesse avec lesquels est actionné l'autre tambour. 7. Produit obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on ltobtient au moyen d'un élément tubulaire en polyuréthane expansé ou en une autre matière appropriée, formé par pulvérisation de celle-ci sur une âme creuse en papier, en carton ou en une autre matière appropriée, présentant une structure hélicoïdale.