Brevet FR2298427A1 — publié le 19760820

La présente invention concerne un procédé pour appliquer en continu une armature hélicoîdale sur le pourtour d'un tuyau de base en matière#plastique, en utilisant comme armature des monofilaments, des bandes, des câbles ou autres, enroulés en bobines, ainsi qu'une installation avantageuse pour la mise en oeuvre de ce procédé. Par le brevet allemand I 046 869, il est connu d'apporter sur le pourtour extérieur d'un tuyau de base en matière plas- tique une armature hélicordale en faisant se dérouler l'hélice extérieure sur le tuyau de base à partir d'une bobine. Le support de la bobine est entraîné avec la matière destinée à former l'hé- lice extérieure mécaniquement autour du point médian du tuyau de base monté sur un mandrin. La vitesse de rotation du support de la bobine est réglée de manière que la spirale extérieure soit appliquée sur le tuyau de base entre les spires d'une spirale intérieure appliquée au préalable. Dans ce procédé connu, la matière du tuyau de base peut être a l'état plastique déformable de sorte que les spires extérieures s'enfoncent dans le tuyau lors de l'application. Si en outre le tuyau et la spire extérieure sont en une même matière plastique, il peut même se produire une sorte de soudure si bien que la spire extérieure est fixée solidement au tuyau de base. Ce procédé peut être utilisé avec avantage pour certains types de tuyaux, par exemple pour des tuyaux d'aspirateurs. Mais pour d'autres types de tuyaux, par exemple ceux qui n'ont pas de spires intérieures, l'application de la spire extérieure servant de renforcement qui s'effectue en mettant en jeu une force de traction peut se révéler un inconvénient. Cela vaut en particulier quand la spire extérieure doit être appliquée sur un tuyau de base à parois relativement minces dont le diamètre intérieur ne doit pas être modifié. Un autre inconvénient du procédé connu est que l'application de la spire extérieure ne s'effectue pas sans vrillage. Ce fait peut être négligé pour un tuyau d'aspirateur donné en exemple ci-dessus, puisqu'alors le maintien d'une section droite et d'un rapport de dimensions exactes ne sont pas nécessaires pour l'utilisation du tuyau.Mais pour des tuyaux spéciaux, par exemple ceux dans lesquels règnent des dépressions ou des surpressions, le fait que le tuyau fini soit influencé par les forces de vrillage immanentes et ainsi se déforme de lui meme dans une certaine mesure, peut être gênant et représente un inconvénient. Par la demande de brevet en République Fédérale Allemande publiée sous le n0 1 704 944, il est corinu de disposer une matière souple en filés autour de tuyaux. Cette matière en filés est souple et peut être utilisée pour renforcer la section droite de la paroi du tuyau tant sur son pourtour intérieur qu'extérieur en vue d'en augmenter la résistance au frottement. Mais ce tressage ne convient pas cependant pour influencer favorablement la résistance au flambage des tuyaux en matière plastique. L'invention vise un tuyau en matière plastique résistant au flambage qui est pourvu d'un renforcement hélicoïdal qui a été appliqué de sorte qu'il ne présente pas de force de trac tion et de vrillage. Suivant l'invention, on apporte l'armature en continu par un dispositif accouplé à l'entraSnement de la bobine de déroulement de l'armature dont la vitesse de déroulement détermine l'écartement des spires en liaison avec la vitesse d'avance du tuyau de base, sur un organe fixe pour diminuer les forces de traction à partir duquel l'armature glisse en continu, détendue et sans vrillage, avec un écartement des spires donné sur le tuyau de base guidé par ledit organe. L'invention part du fait que-l'apport de monofilaments, bandes, câbles ou autres, relativement rigides comme armatures sur des tuyaux en matière plastique met en jeu, lorsqu'on les déroule de bobines ou autres instruments de réserve servant à les stocker, des forces de traction importantes en raison de leur rigidité. Si ces forces de traction sont transmises directement, comme le montre le brevet allemand 1 046 869, à la paroi du tuyau à renforcer, il se produit nécessairement en général un resserrement hélicordal et ainsi une diminution de la section droite du tuyau qui commence au début de l'enroulement et se conserve sur toute la paroi du tuyau.Le rôle néfaste de ce resserrement héli cotidal est renforcé par les forces de vrillage immanentes qui font que l'écartement de l'armature ne peut plus autre fixé d'une manière exacte. Il s'ensuit qu'entre les tronçons de la spirale d'armature, il peut se produire des écartements différents qui entrainent, en particulier pour des tuyaux à parois minces et sous l'effet de contraintes de pression, des fêlures ou des déchirures. L'avantage du procédé suivant l'invention est que la matière servant d'armature n'est pas apportée directement sur le tuyau mais qu'au contraire on fait en sorte qu'auparavant la matière servant d'armature ne présente plus de forces de traction etlou de vrillage. On obtient cet effet d'abord parce que l'on déroule l'armature d'une bobine par l'intermédiaire d'un dispositif de déroulement couplé au dispositif d'entrainement de la bobine. La vitesse de la bobine, et ainsi celle de déroulement de l'armature, est couplée à la vitesse d'avance du tuyau de base, de sorte que l'on peut maintenir exactement l'écartement de chaque spire d'armature.Mais la caractéristique essentielle de l'invention est que la matière servant d'armature déroulée à la manière indiquée n'est pas apportée directement sur le tuyau, mais qu'on interpose un organe en vue d'en supprimer les forces de traction qui reçoit d'abord 1 'armature sur son support extérieur. Cet organe comporte une ouverture longitudinale dans laquelle passe le tuyau destiné à recevoir l'armature. A la sortie de l'organe, la matière d'armature glisse en continu, en fonction de la vitesse du tuyau et de la vitesse de déroulement de la matière d'armature, sur le pourtour extérieur du tuyau. il peut être à cet effet avantageux de chauffer la matière d'armature avant son apport sur le tuyau par des dispositifs de chauffage appropriés Jusqu'à ce que les tensions propres de -ette matière d'armature soient éliminées.On exclut ainsi dès le début toute possibilité de vrillage ultérieure qui pourrait nuire au tuyau fini. Grace à la possibilité d'apporter la matière d'armature sans tension, on peut traiter même des tuyaux à parois relative -ment minces sans craindre un vrillage ou une torsion. L'avantage du procédé suivant l'invention est que la matière d'armature est apportée sans tension ni vrillage sur le pourtour extérieur du tuyau de base. On supprime ainsi entièrement toute diminution du diamètre due aux forces de traction qui se produisent lors de l'application ainsi que le danger d'un vrillage de la matière d'armature avec les inconvénients qui en résultent. Le tuyau de base renforcé par la matière d'armature suivant l'invention peut en outre être entouré dans un autre stade du procédé d'un tuyau extérieur, si bien que l'hélice d'armature se présente alors sous la forme d'un renforcement noyé dans la section droite du tuyau. L'application du tuyau de couverture peut s'effectuer par projection, par exemple dans une tête de boudineuse en équerre.Quant on utilise la même matière plastique que pour le tuyau de base, on peut effectuer ainsi une soudure au point de contact entre le tuyau de base et le tuyau de couverture, de sorte que lthélice d'armature est noyée d'une manière fixe et irréversible dans la section droite de la paroi du tuyau. Le tuyau fabriqué gracie à l'invention peut être utilisé tant comme tuyau destiné à tenir une pression que pour d'autres buts#. En iaisoe de l'exactitude de ses para#es de fabriostlon, il est insensible aussi bien aux#surpressions qu'aux ddpressions. Dans un cas comme dans l'autre, il ne se produit pas de modifications du diamètre d'ouverture du tuyau. En outre, ce tuyau résiste au flambage parce que les forces qui se produisent lors d'une flexion ne sont pas renforcées dans la direction du flam- bage par des forces de traction et/ou de vrillage. Le tuyau pré- paré suivant l'invention convient pour transporter des liquides tout aussi bien que pour conduire des gaz. Dans une installation avantageuse pour la mise en oeu- vre du procédé suivant l'invention, un fourreau de guidage fixe est disposé à l'intérieur d'un arbre creux entraîné et porteur du support de la bobine, un dispositif de prise d'armature est disposé à l'extrémité de l'arbre creux et est entratné avec lui et le fourreau forme sur l'extrémité de l'arbre creux un organe pour dissiper les charges de traction. il s'est révélé bon en outre que le dispositif de prise d'armature affecte la forme d'une aile articulée et fore dtun c#té un bras de préhension attaquant le support de bobine, tandis que son autre caté repose sur la base du corps de la bobine en servant de surface de freinage. il est an outre recommandé que le fourreau soit conique à son extrémité libre pour former ledit organe dissipant les charges de traction. MAis cet organe peut avoir également une autre forme. Ce peut être en particulier un organe rapporté échangeable disposé à l'extrémité libre du fourreau, de sorte que l'on peut revêtir d'armatures les diamètres de tuyaux les plus divers à l'aide de cette installation. Pour favoriser le mouvement d'avance des spirales d'ar mature sur le tuyau de base conduit dans ledit organe de dissipation des charges de traction, il s'est en outre révélé avantageux de disposer sur le pourtour de la partie cylindrique frontale du dispositif de prise de l'armature sur ledit organe une spire, un excentrique ou autre dont l'extrémité s'étend jusqu'audit or gante. Le dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, est un schéma d'un mode de réalisation de l'installation suivant 11 invention. Le fourreau 7 de guidage est entouré par l'arbre 2 creux. Cet arbre 2 est commandé dans son mouvement de rotation par un entratnement A. Sur l'arbre 2 creux est calé un support 3 de bobine qui porte la bobine 5 elle-même ou corps de bobine. Ce support 3 est entraîné avec la bobine 5 elle-même par l'arbre creux 2 d'entraînement. Cet arbre 2 forme à son extrémité la plus éloignée du cté par lequel il est entratné un organe Il pour empêcher les charges de traction. Cet organe Il est échangeable. A son extrémité libre, il se présente sous la forme d'un ctne 12. sur la bobine 5, on a représenté au dessin le dispositif 4 de prise de l'armature. Ce dispositif 4 est constitué d'une articulation 41, de laquelle part un bras 42. L'extrémité opposée du bras 42 forme une surface 43 de freinage qui vient en contact avec la base 51 du corps 5 de bobine et peut être mise en oeuvre en cas de besoin pour exercer une force de freinage.L'armature prise de la bobine 5 par le bras 42 peut être envoyée par un guide 45 d'armature en forme de trémie à la partie 44 bylindrique antérieure du dispositif 4 de prise d'armature et,de là, à ltorgane Il. Le guidage 45 de 1 'armature en forme de trémie peut être réalisé sous une autre forme. On décrit brièvement ci-dessous le déroulement du procédé suivant l'invention à l'aide de l'installation suivant l'invention : on engage le tuyau 6 de base suivant la direction de la flèche dans le fourreau de guidage. En même temps, on entrain par l1entratnement A l'arbre 2 creux. Celui-ci entrasse le support 3 de bobine ainsi que le corps 5 de la bobine. Le dispositif 4 de prise de l'armature tourne dans la même direction et à la même vitesse que l'arbre 2 creux d'entratnement autour du fourreau 1 fixe. Au début de la rotation du dispositif 4, l'élément 7 d'armature est enlevé du corps 5 de bobine et est envoyé par le bras 42 et le guide 45 en forme de trémie à la partie 44 cylindrique et, de là, à 1'organe 11.L'élément 7 d'armature s'enroule sur 11 organe Il en hélice, le début de l'hélice glissant sur le cône 12 jusqu'au tuyau 6 de base qui le traverse. S'il se produit, lors de la prise de l'élément 7 d'arma- ture, des tensions imprévues, la surface 43 de freinage du dispo sitif 4 est dégagée par l'intermédiaire du bras 42 et de l'articulation 41. Cette surface 43 s'éloigne dans un tel cas de la base 51 du corps 5 de la bobine et facilite ainsi le dévidage de l'élément 7 d'armature. On peut effectuer un freinage supplémenta ire du corps 5 de bobine pour empêcher une avance du corps 5 de bobine par l'intermédiaire du frein B couplé à l'entratne- ment A, ce frein B pouvant être par exemple un frein magnétique. Pour appliquer des éléments 7 d'armature d'épaisseurs, agencements, colorations et autres différents, on peut utiliser plusieurs installations suivant l'invention en série. Mais on peut également disposer deux ou plusieurs corps 5 de bobine sur un arbre 2 creux ayant un fourreau 1 et équiper simplement d'un seul entrainement ces installations partielles branchées en série. REVENDICATIONS 1. Procédé pour appliquer en continu une armature héli cotidale sur le pourtour d'un tuyau de base en matière plastique en utilisant comme armature des monofilaments, des bandes, des câbles ou autres enroulés en bobines, caractérisé en ce qu'on apporte l'armature en continu par un dispositif accouplé à l'entraînement de la bobine de déroulement de l'armature dont la vitesse de déroulement détermine l'écartement des spires en liaison avec la vitesse d'avance du tuyau de base, sur un organe fixe pour diminuer les forces de traction à partir duquel l'armature glisse en continu, détendue et sans vrillage, avec un écartement des spires donné sur le tuyau de base guidé par ledit organe. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe la matière d'armature avant de la porter sur le tuyau jusqu'à faire cesser ses tensions propres. 3. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un fourreau (i) de guidage fixe est disposé à l'intérieur d'un arbre (2) creux entratné et porteur du support (3) de la bobine, un dispositif (4) de prise d'armature est disposé à l'extrémité de l'arbre (2) creux et est entraîné avec lui et le fourreau (1) forme sur l'extrémité de l'arbre (2) creux un organe (11) pour dissiper les charges de traction. 4. Installation suivant la revendication 3, caractérisee en ce que le dispositif (4) de prise d'armature affecte la forme d'une aile articulée (41) et forme d'un côté un bras (42) de prehension attaquant le support (3) de bobine, tandis que son autre côté repose sur la base (51) du corps (5) de la bobine en servant de surface (43) de freinage. 5. Installation suivant la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le fourreau (i) est conique à son extrémité (12) libre pour former ledit organe (ii) dissipant les charges de traction. 6. Installation suivant la revendication 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que l'organe (ii) est un organe rapporté échangeable disposé à l'extrémité (12) libre du fourreau (1). 7. Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que sur le pourtour de la partit (44) cylindrique frontale du dispositif (4) de prise de l'armature et sur ledit organe (11) est disposée une spire dont l'extrémité s'étend jusqu'audit organe.