Brevet FR2410705A1 — publié le 19790629

La présente invention a pour objet un tube de drainage en matière plastique. On connait actuellement différents types de tubes de dråi- nage ou tubes crépinés, destinés a faciliter Itécoulement de l'eau soit pour l'assain-issement d'un terrain, soit pour le captage de nappes, soit pour des mesures, notamment piézométriques, dans le sol. Ces tubes sont généralement réalisés en métal ou eh une matièreplastique telle que le PVC, ou lepofyéthylène. Afin de présenter un bon pouvoir de captage,-ces tubes doivent présenter un grand nombre ~de petits orifices & leur surface. Dans le cas de tubes métalliques, on effectue des perforations par perçage ou en repoussant le metal. Cependant, les perforations ont des surfaces individuelles importantes de sorte que dans de nombreux terrains les fines ont tendance a traverser facilement la paroi du tube et à s'agglomérer a l'intérieur du tube qui devient inutilisable. Dans le cas de tubes en matière plastique, les orifices sont réalisés en général soit å l'aide de traits de scie transversaux ou longitudinaux, soit par perçage. De tels tubes présentent cependant de nombreux inconvénients. Les uns dépendent des procédés- de- perforation qui peuvent difficile-. ment etre contrlés avec la précision voulue. Dans le cas de l'utilisation de scies, notamment dans les gros diamètres, la scie n'intervient pas suffisamment en profondeur et la surface apparente perforée se trouve sans rapport avec la surface captante réelle. De plus, les fentes présentent de-nombreuses ébarbures qui constituent des obstacles au passage de liteau. En outre, en raison de la disposition transversale de ces traits de scie, il se produit, notamment lorsque l'on enfonce directement -le tube dans le sol, un phénomène de "tartinage" réduisant la largeur des fentes-. Dans le cas od, au contraire, #on réalise le Crépinage la perçeuse sous forme de perforations circulaires, on obtient des surfaces captantes supérieures mais les tubes deviennent alors très perméables aux fines et s'encrassent rapidement. Si l'on essaie, ce qui est difficile avec la technique du perçage, de diminuer notablement les diamètres des orifices, le nombre de perçages requis augmente rapidement, de même que les frais de fabrication. Cependant, un inconvénient particulièrement grave, commun å tous ces tubes de drainage qui possèdent des orifices de petites dimensions, réside dans le fait que dans bon nombre de terrains, il se produit rapidement un colmatage des orifices par les fines ou petites particules de terrain, ce qui provoque avec le temps une diminution de la capacité de drainage. La présente invention se propose de remédier â ces inconvénients, et notamment a fournir des tubes de drainage, ayant des orifices de petites dimensions, mais dans lesquels les risques de colmatage se trouvent pratiquement éliminés ou du moins très réduits. Il en résulte a l'usage, par rapport aux tubes existants, une augmentation du pouvoir captant sans augmentation de la surface de passage å travers la paroi du tube. L'invention se propose en outre de fournir de tels tubes en matière plastique, possédant une résistance importante et faciles à réaliser, les orifices étant notamment produits par le processus de fabrication meme du tube. La présente invention a pour objet un tube de drainage en matière plastique muni d'un grand nombre d'orifices de captage de petite taille traversant la paroi, caractérisé par le fait que la surface de chacun de ces orifices s'évase progressivement en augmentant depuis l'extérieur du tube vers l'intérieur du tube, la paroi de chaque orifice étant, au moins en certaines parties progressivement évasée. On a pu constater de façon surprenante qu'avec de telles formes d'orifices, le colmatage des orifices se trouvait éliminé ou fortement réduit. Les orifices de passage peuvent ainsi présenter par exemple une forme tronconique, la plus petite base du tronc de cône constituant l'embouchure externe de lrorifice alors que la base la plus grande du tronc de cône constitue le débouché de l'orifice dans la lumière interne du tube. Dans d'autres formes de réalisation, les orifices peuvent avoir une forme plus complexe en étant déterminés par exemple par quatre faces opposées deux è deux, deux au moins desdites faces, de préférence opposées entre elles, s'écartant progressivement l'une de l'autre depuis l'extérieur vers l'intérieur du tube. Dans le cas de tubes plastiques extrudés, on peut avantageusement réaliser de tels orifices dans lesquels les deux faces antérieure et postérieure dans le sens de l'alignement axial s'écartent en divergeant l'une de l'autre Dans une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, le tube en plastique extrudé peut comporter, dans sa structure, une pluralité de-nervures longitudinales, de préférence internes r angulairement écartées les unes des autres, lesdites nervures étant reliées par des portions annulaires de plastique axialement écartées les unes#des autres, l'embouchure externe d'un orifice ce étant alors délimitée par la distance séparant deux nervures adjacentes dans le sens transversal et deux parties annulaires consécutives dans le sens axial. De préférence,#l'extrusion est faite de façon telle que lesdites parties annulaires sont extérieurement légèrement bombées ce qui facilite le ruissellement des eaux, en d'autres termes elles présentent en leur partie centrale un diamètre-supérieur au diamètre des extrémités antérieure et postérieure de sorte que les embouthures externes des orifices se trouvent dans des parties-de diamètre réduit qui forment des espèces de gorges recueillant l'eau. De façon avantageuse, les nervures internes pe#uvent egalement être bombées cette fois-ci vers l'intérieur d'une façon correspondante, et il est alors en outre possible de réaliser l'assemblage de deux tubes consécutifs par des manchons réalisés exactement de la même façon mais ayant un diamètre différent de sorte #que les parties bombées annulaires du tube ou du manchon, s'encliquettent par simple pénétration dans les parties creuses ou gorges intérieures du manchon. ou du tube. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront a la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue partielle en section d'un tube de drainage selon une première forme de réalisation, - la figure 2 représente une vue en section partielle d'un tube selon une autre forme de réalisation de l'invention, - la figure 3 représente une vue schématique en coupe axiale d'un procédé de fabrication du tube selon la figure 2. En se référant à la figure 1, on voit une portion de tube selon l'invention réalisée en une matière plastique telle que par exemple du polyéthylène, et présentant une face externe 1 et une face interne 2 Le tube présente une pluralité d'orifices 3 répartis par exemple avec un espacement angulaire déterminé, sur des cercles géométriques consécutifs, axialement décalés d'une distance déterminée. Bien entendu, la dispostion pourrait être différente, les orifices étant par exemple disposés en quinconce ou encore selon des trajets hélicoïdaux. Chaque orifice présente une embouchure supérieure 4 au niveau de la paroi externe 1, et une embouchure inférieure 5 de diamètre plus important. On comprend donc que la paroi de chaque orifice 3 présente une forme tronconique se rétrécissant vers l'embouchure externe 4, la grande base étant constituée par le débouché 5. La surface captante par mètre carré de surface externe de tube, c'est-à-dire la somme des surfaces des embouchures 4, est de préférence égale à au moins 3,5 % de la surface totale externe du tube. Le nombre de perforations est de préférence supérieure l0.000 par m2 de surface de tube. La surface de chaque embouchure 4 de perforation est de préférence de l'ordre de 2,5 à 3,5 mm2. L'épaisseur du tube peut être par exemple de 3 à 6 mm pour un diamètre externe de 5 cm. Un tel tube peut être par exemple fabriqué à partir d'une nappe plane de matière plastique recevant par exemple lors de l'injection ou bien de toute autre façon, des orifices tronconiques 3, à la suite de quoi la nappe est roulée et soudée le long des deux bords communs pour obtenir une forme tubulaire. En se référant à la figure 2, on voit une portion de tube selon une forme de réalisation préférée de l'invention, dont on voit la surface interne. La structure de ce tube peut être décrite comme comportant un certain nombre de nervures parallèles axiales 6, écartées entre elles et réunies par des ponts transversaux de matière 7 dont la surface externe affleure à la surface externe des nervures 6, mais ayant une épaisseur radiale moindre que l'épaisseur radiale des nervures 6, de sorte que les surfaces internes des ponts 7 sont en retrait par rapport aux surfaces internes des nervures 6, comme on le voit sur le dessin. En fait, ces différents ponts de matière 7 forment, si on les prolonge fictivement à l'intérieur des nervures 6, des anneaux successifs et l'on comprend que de cette façon, cette structure possède, en raison de la présence des nervures 6, une importante résistance aux sollicitations axiales, et en raison de la présence des anneaux de matière, une importante résistance à la compression radiale extérieure. On voit que les surfaces externe et interne 8, respectivement 9, des ponts de matière 7 sontbombées, ce bombement étant obtenu en fait par le procédé de fabrication qui sera décrit plus tard. Deux ponts de matière 7 axialement consécutifs sont sépa- rés par un espace 10 qui forme ainsi un orifice de captage. De même, les surfaces externe l1 et interne 12 des nervures sont bombées au même pas, les surfaces externes 11 étant, comme vu précédemment, totalement'affIeurantes aux surfaces 8 et les prolongeant de façon lisse. Il en résulte que les orifices 10 voient leurs embouchures supérieures 13 situées dans des sortes de gorges peu profondes apparaissant à la surface extérieure entre deux bombements successifs. De même, le débouché intérieur 14 desorifices se trouve pratiqué dans des espèces de gorges internes entre deux bombements internes successifs. Les faces antérieure-et postérieure 14 respectivement 15 des orifices 10, c'est-à-dire les faces antérieure et po#stérieure des parties 7 s'évasent et s'écartent l'une de l'autre de l'extérieur du tube vers l'intérieur, formant l'accroissement de surface voulu dans les Orifices. La présence des gorges à la surface extérieure, gorges au fond desquelles on retrouve périodiquement les débouchés 13 des orifices 10 facilite le captage mais on doit comprendre que ces gorges n'ont qu'une profondeur limitée du fait que les surfaces 8 et 11 ne sont que faiblement bombées, ce qui évite l'accumulation de matières, la formation de ponts de colmatage et ne gène pas l'introduction à force des drains dans le sol. Comme on le voit sur le dessin chaque nervure 6 présente deux faces latérales 16 qui convergent et cette convergence est de préférence supérieure à l'angle au centre de sorte que, dans un plan transversal, les parois latérales des orifices 10 divergent également de l'extérieur vers l'intérieur. Enfin, on comprend-que du fait des gorges et des parties bombées décrites ci-dessus, il est possible de raccorder deux tubes selon l'invention par un manchon de structure analogue ayant par exemple un diamètre interne correspondant au' diamètre externe des tubes et ayant des bombements au même pas de sorte que les surfaces 8, 11 des tubes viennent s'emboîter dans des surfaces correspondant aux gorges internes du manchon ce qui permet un assemblage par simple emboîtage. On pourrait également munir la surface extérieure d'un tube de drainage tel que celui de la figure 1 d'ondulations bombées pour que les embouchures des orifices soient situées dans des espèces de gorges entre deux ondulations. On se réfère a la figure 3. Pour réaliser une structure telle que celle décrite sur la figure 2, on peut avantageusement utiliser un procédé d'extrusion du type de celui décrit dans les brevets français 1.310.478 et 1.303.014. Le dispositif utilisé comporte une filière fixe périphérique 17 présentant une arête interne circulaire 18. Cette filière 17 coopère avec un poinçon central 19 de forme généralement cylindrique susceptible d'être animée d'un mouvement d'oscillation axiale dans le sens des flèches. En outre, ce poinçon central 19 présente une pluralité de dents 20 réparties à sa périphérie, les dimensions des dents étant telles que dans la position abaissée du poinçon représente sur la figure, la périphérie des dents vient exactement au contact de l'arête 18. Lorsque la filière 19 se trouve dans cette position abaissée, la matière, par exemple du polypropylène, ne peut s'échapper qu'entre les intervalles séparant deux dents 20 consécutives, c'est-à-dire que les ponts de matière 7 ne se trouvent pas extrudés car arrêtés par les dents et à leur place se trouvent pratiqués des orifices. Simultanément, la matière qui s'écoule entre les dents forme les nervures 6, qui, elles, sont extrudées de façon continue. Lorsque l'on ramène le poinçon 19 vers le haut, une fente se produit entre les dents 20 et l'arête 18, et à ce moment-là, de la matière est extrudée ce qui correspond au pont de matière 7. Bien entendu, l'élévation du poinçon a également provoqué un accroissement radial de l'espace entre les dents par où se trouvent extrudées les nervures 6, et c'est donc la partie bombée des nervures qui se trouve extrudée, alors que lorsque le poinçon est en position abaissée c'est la partie formant gorge des nervures 6 qui est extrudée. Le bombement des nervures et des ponts de matière 7 est ainsi obtenu d'une part par l'effet d'ouverture et de fermeture du poinçon, et d'autre part par des effets de compression et de dépression qui se produisent dans la matière au moment de la fermeture et de l'ouverture du poinçon. Les orifices qui se trouvent pratiqués de cette façon, dans la paroi de matière plastique encore chaude, ont une section qui ne varie pas de l'extérieur vers l'intérieur du tube extrudé. De préférence, on donne aux filières une inclinaison telle que le tube extrudé, dans sa partie initiale 21, tend à se rétrécir et converger vers l'axe d'extrusion. ~Afin de lui donner sa configuration normale et un diamètre calibré, on le fait alors passer sur un conformateur usuel 22, de sorte que le tube présente une partie coudee 23 de plus petit diamètre qui se prolonge par une partie' 24 s'évasant avant de se raccorder à une partie cylindrique. - On constate qu'en raison d'un phenome-ne de refroidissement différé et des changements de courbure, les orifices s'ouvrent; en d'autres termes, les faces latérales 15 des orifices 10 stecar- tent l'une de l'autre pour devenir divergentes depuis l'extérieur vers l'intérieur, cette ouverture s'effectuant notamment dans la zone 23. En variante, on pourrait extruder des tubes ne présentant aucune perforation sur une partie de sa circonférence pour former une cunette ou rigole d'évacuation des eaux recueillies. En outre, on peut donner à cette cunette une forme quelconque non circulaire, par exemple une forme de bac- trapézoïdal. REVENDICATIONS 1. Tube de drainage en matière plastique, muni d'un grand nombre d'orifices de captage de petite taille traversant la paroi, caractérisé par le fait que la section de chacun de ces orifices s'évase progressivement en augmentant depuis l'exté- rieur du tube vers l'intérieur du tube. 2. Tube de drainage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les orifices présentent une forme tronconique dont la plus petite base constitue l'embouchure externe. 3. Tube de drainage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les orifices présentent quatre faces opposées deux à deux, deux au moins desdites faces s'écartant progressivement l'une de l'autre. 4. Tube de drainage selon l'une des revendications 2 et 3, présentant dans sa structure une pluralité de nervures longitudinales angulairement écartées les unes des autres, et reliées entre elles par des portions annulaires de plastique axialement écartées les unes des autres, l'embouchure externe d'un orifice étant déli miteepar la distance séparant deux nervures adjacentes dans le sens transversal et deux parties annulaires consécutives dans le sens axial. 5. Tube de drainage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les bords antérieur et postérieur de deux portions annulaires adjacentes, s'évasent en s'écartant l'un de l'autre de l'extérieur vers l'intérieur du tube. 6. Tube de drainage selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que lesdites portions annulaires et lesdites nervures au niveau desdites portions sont extérieurement légèrement bombées, les embouchures externes des orifices étant disposées dans des parties de diamètre réduit formant des espèces de gorges. 7. Tube de drainage selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que lesdites portions annulaires ainsi que les nervures sont bombées du côté interne, réalisant des espèces de gorges dans lesquelles sont pratiqués les débouchés internes des orifices. 8. Tube de drainage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que les faces latérales de deux nervures adjacentes s'écartent l'une de l'autre de façon divergente de l'extérieur vers l'intérieur. 9. Tube de drainage selon l'une quelconque des revendications 4 à 3, caractérisé par le fait qu'il est formé par extrusion d'une gaine à l'aide d'une filière comprenant une arête circulaire et-un poinçon muni de dents, pour extruder une gaine tubulaire munie d'orifices. 10. Tube de drainage selon la revendication 9, carac térisé par le fait qu'au sortir de la filière la gaine se rétrécit' initialement avant de venir stélarqîr sur un conformateur. 11. Tube de drainage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'une partie de sa circonférence est dépourvue d'orifices pour réaliser une cunette d'éva- cuation. 12. Tube de drainage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3s caractérisé par le fait qu'il comporte à sa surface externe des -bombements -formant entre eux des gorges dans lesquelles sont situés les orifices.