Brevet FR2458393A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne des perfectionnements aux tuyauteries souples et en particulier une tuyauterie souple du type qui comporte une chemise interne d'une matière élastomère imperméable aux fluides, une structure tubulaire d'armature et une enveloppe externe d'une matière élastomère. Un procédé classique de fabrication de tuyauteries souples du type précité, utilisé jusqu'à présent, comporte la formation d'un ensemble comprenant la structure d'armature et l'enveloppe externe, le tirage d'une chemise interne dans l'ensemble, puis le gonflement de cette chemise à l'aide de vapeur d'eau sous pression afin que la chemise soit bien fixée à la structure d'armature. Un inconvénient de ce procédé est que les opérations d'application de l'enveloppe externe et de liaison de la chemise interne à la structure d'armature sont séparées, et l'ensemble formé doit être étals avant son gonflement. En conséquence, il faut une grande surface de plancher pour la mise en oeuvre du procédé surtout lors de la fabrication de tronçons de grande longueur. L'invention concerne un procédé de fabrication de tuyauteries souples,comprenant l'ettrusion sur un ensemble d'une structure tubulaire d'armature et d'une chemise interne formée d'une matière élastomère, d'une enveloppe externe, formée d'une matière élastomère, la chaleur fournie à l'ensemble lors de l'extrusion suffisant à assurer la liaison de la chemise à la structure d'armature. L'ensemble est supporté intérieurement par un mandrin lors de l'application de l'enveloppe externe. Le mandrin est de préférence formé par un fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé à une pression comprise entre 1,4.105 et 4,2.1ou Pa. La pression du fluide est choisie en fonction de la pression applique â Ba matière extrudée formant l'enveloppe afin que les différents constituants de la tuyauterie présentent une adhérence suffisante. L'enveloppe externe contient de préférence une matière élastomère solidifiable, c'est-a-dire une matière non vulcanisable, afin qu'un chauffage ultérieur de l'ensemble revêtu ne soit pas nécessaire au durcissement de cette enveloppe. La matière de l'enveloppe peut être un polymère de faible module, par exemple du chlorure de polyvinyle ou un élastomère thermoplastique tel qu'un polyuréthanne, ayant une température de ramollissement d'au moins 1000C. On constate que des polyuréthannes ayant une température de fusion d'au moins 2000C conviennent particulièrement bien à la formation de la matière de l'envelop- pe puisque la résistance à l'abrasion et aux coupures peut être élevée pour des épaisseurs d'enveloppe aussi faibles que 0,25 min. La chemise peut être formée de caoutchouc naturel ou synthétique. Le caoutchouc synthétique peut être d'un type vulcanisable, tel que le caoutchouc de butadiène-styrène, le caoutchouc nitrile, ou un caoutchouc thermoplastique tel que "Hytrel" (marque de fabrique d'un copolymère séquencé du type polyester-polyéther,comprenant les téréphtalates d' éthylène-, de tétraméthylène-, de polyoxypropylèneet de polyoxytétraéthylène-glycol) ou un copolymère séquencé d'éthylène et d'acétate de vinyle. La structure d'armature peut être formée d'une matière textile naturelle ou synthétique, par exemple de polyester, de rayonne, de polyamide, de polypropylène, de coton ou d'un mélange contenant de telles matières. Dans une variante, la structure d'armature peut être formée d'une matière non textile convenable, par exemple de fibres de verre ou d'une matière métallique telle que des fils. La structure d'armature peut être tricotée, tissée, tressée ou non tissée, et l'armature peut être par exemple un enroulement spiralé ou hélicoidai. L'ensemble formé par la structure d'armature et la chemise peut être forme par tirage d'un tron çon de longueur déterminée de chemise dans une structure d'armature préalablement formée, ayant une longueur correspondante. La matière de la chemise peut adhérer à la structure d'armature afin que la chemise soit liée à cette structure ; par exemple, lorsque la chemise est un caoutchouc thermoplastique, la chaleur fournie à l'ensemble de la tuyauterie pendant l'extrusion de l'enveloppe externe, peut suffireau ramollissement de la matière de la chemise qui adhère ainsi à la structure d'armature. La liaison de la chemise à la structure d'armature est très avantageusement assurée par un adhésif qui est activé par la chaleur fournie à l'ensemble pendant l'extrusion de l'enveloppe externe. L'adhésif peut être appliqué à la face extérieure de la chemise, avant la formation de l'ensemble comprenant la chemise et la structure d'armature. Dans une variante ou en outre, l'adhésif peut être appliqué à la face externe de la structure d'armature. Lorsque l'adhésif n'est appliqué qu'à cette structure, par exemple par extrusion, on le choisit afin que sa viscosité à la température de travail soit suffisamment faible pour que les interstices de la structure d'armature soient imprégnés pratiquement en totalité si bien que, lors de l'activation ultérieure, l'adhésif colle à la fois la chemise et l'enveloppe à la structure d'armature. L'adhésif peut être de type thermoplastique, tel qu'un copolymère styrène-butadiène-styrène ou un adhésif chimique tel que "Daltoflex" 635 (de I.C.I.), associé à un durcisseur à base d'isocyanate tel que "Suprasec" GL (de I.C.I.) qui est activé dans les conditions de température et de pression subies au cours de l'extrusion de l'enveloppe externe. Dans une variante, des adhésifs à sec qui conviennent sont des copolymères polyester élastomères tels que "Grilesta" D515 (de Grilon). L'invention concerne aussi une tuyauterie souple fabriquée par mise en oeuvre du procédé selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma d'un appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé de fabrication de tuyauteries souples selon l'invention. Un ensemble 10 comprenant une chemise interne 11 de "Hytrel" revêtue d'un adhésif thermoplastique 12 tel qu'un copolymère styrène-butadiène-styrène, et une gaine tubulaire 13 d'armature formée d'un textile tissé, est gonflé avec de l'air comprimé dont la pression est comprise entre 1,4.105 et 4,2.105 Pa, et il passe dans une extrudeuse 14 à tête d'équerre dans laquelle une enveloppe externe 15 de polyuréthanne est appliquée à la gaine 13. L'adhésif thermoplastique 12 est activé par la chaleur fournie à l'ensemble au cours de l'extrusion de l'enveloppe 15 et il assure la liaison de la chemise 11 à la gaine 13. Lorsqu'il quitte l'extrudeuse 14, l'ensemble 10 portant l'enveloppe passe dans un fluide de refroidissement tel que de l'eau, indiqué par les flèches sur le dessin et destiné à refroidir l'enveloppe externe avant passage dans un dispositif 16 de traction à chenilles. Ce dispositif 16 fait avancer l'ensemble 10 dans l'appareil à une vitesse prédéterminée qui suffit pour que l'activation de l'adhésif 12 soit totale avant passage de l'ensemble muni de l'enveloppe dans le fluide de refroidissement. L'ensemble muni de l'enveloppe, formant la tuyauterie souple, passe du dispositif 16 de traction entre des rouleaux 17 formant une emprise dans laquelle l'ensemble est mis à la configuration aplatie de la tuyauterie terminée; il passe ensuite dans un dispositif de traction (non représenté) à partir duquel il est collecté et stocké sur un tambour (non représenté). Le dispositif final de traction est nécessaire car il compense les forces de frottement appliquées à la tuyauterie sous traction de la pression intérieure qui contrecarre l'entrée dans l'emprise. Il faut noter que les rouleaux 17 ferment l'intérieur de l'ensemble 10 et facilitent ainsi le maintien de la pression interne au cours de l'application de l'enveloppe externe 15. Le dispositif 16 de traction, placé avant les rouleaux 17, peut éventuellement être supprimé. Dans une variante du procédé précité, l'ensemble 10 passe dans une zone 18 de préchauffage, par exemple formée par un arrangement de dispositifs de chauffage, avant de pénétrer dans l'extrudeuse 14. L'importance du préchauffage est choisie de manière que la gaine d'armature de l'ensemble 10 pénétrant dans l'extrudeuse 14 soit totalement sèche, et que l'activation totale de l'adhésif 12 soit assurée dans l'extrudeuse 14. Dans une autre variante, l'ensemble 10 passe dans un dispositif, par exemple une extrudeuse à filière en T, qui applique à la gaine 13 d'armature un adhésif thermoplastique, par exemple un copolymère styrène-butadiène-styrène, activé ultérieurement par la chaleur fournie à l'ensemble au cours de l'extrusion de l'enveloppe externe. L'adhésif appliqué sur la gaine 13 peut s'ajouter à l'adhésif 12 appliqué à la chemise 11 et peut assurer la liaison de l'enveloppe 15 à la gaine 13.Dans une variante, l'opération de revêtement de la chemise il par l'adhésif 12 peut être supprimée, et l'adhésif appliqué à la gaine 13 peut être choisi afin que, à la température de travail, sa viscosité soit suffisamment faible pour qu'il imprègne pratiquement en totalité les interstices de la gaine d'armature ; l'activation ultérieure de l'adhésif provoque la liaison de la gaine 13 à la fois à la chemise 11 et à l'enveloppe 15. L'imprégnation de la gaine 13 par l'adhésif chasse l'air contenu dans les interstices de celle-ci si bien que la liaison de la chemise et de l'enveloppe à la gaine est meilleure, et le cloquage de l'enveloppe extrudée par l'air piégé dans la gaine d'armature est réduit ou pratiquement éliminé. Lors de la mise en oeuvre du procédé et des variantes décrits précédemment, la chemise 11 est liée à la gaine d'armature par un adhésif. Cependant, il faut noter que l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'adhésifs, mais concerne aussi la formation de la chemise en un élastomère thermoplastique qui, sous l'action de la chaleur fournie à l'ensemble pendant l'extrusion de l'enveloppe, se ramollit suffisamment pour qu'il adhère à la gaine d'armature dans les conditions utilisées de pression et pour que, après refroidissement, il durcisse et colle à la gaine. La description qui précède montre que, lors de la mise en oeuvre des procédés et des variantes précités, la chemise 11 n'est pas fixée à la gaine 13 dans l'ensemble complet jusqu'd ce que l'adhésif ait été activé, lorsqu'il est utilisé, ou que la matière de la chemise se soit ramollie par passage dans l'extrudeuse 14. Le procédé de fabrication de tuyauteries souples selon l'invention combine donc les opérations d'application de l'enveloppe externe et de liaison de la chemise à-la structure d'armature en une seule étape, par utilisation de la chaleur de l'extrusion soit pour l'activation de l'adhésif, soit pour le ramollissement de la matière de la chemise. En conséquence, l'opération habituelle d'étalement de l'ensemble muni de l'enveloppe et de gonflage à la vapeur d'eau sous pression, destinée à assurer la liaison de la chemise à la structure d'armature,est évitée. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de tuyauteries souples, caractérisé en ce qu'il comprend l'extrusion d'une enveloppe externe (15) d'une matière élastomère sur un ensemble comportant une structure tubulaire d'armature (13) et une chemise interne (11) d'une matière élastomère, la chaleur fournie à l'ensemble au cours de l'extrusion suffisant à assurer la liaison de la chemise (11) à la structure d'armature (13). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de la chemise (11) est un élastomère thermoplastique, et la chaleur fournie à l'ensemble pendant l'extrusion suffit au ramollissement de cette matière de la chemise (11) pour que celle-ci soit liée à la structure d'armature (13). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'application d'un adhésif (12) à l'ensemble, et la chaleur fournie à l'ensemble pendant l'extrusion suffit pour assurer l'activation de l'adhésif et la liaison de la chemise (11) à la structure d'armature (13). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'adhésif (12) est appliqué à la chemise (11) 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'adhésif (12) est appliqué à la structure d'armature (13). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble est préchauffé avant l'extrusion. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble est supporté intérieurement par un mandrin. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mandrin est formé par un fluide sous pression. 9. Tuyauterie souple, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Tuyauterie selon la revendication 9, caractériséeen ce que la matière de la chemise (11) est un caoutchouc naturel ou synthétique. 11. Tuyauterie selon la revendication 10, caractérisée en ce que la matière de la chemise (11) est un élastomère thermoplastique. 12. Tuyauterie selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que la matière de l'enveloppe (15) contient un élastomère solidifiable. 13. Tuyauterie selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que la structure d'armature (13) contient une matière textile naturelle ou synthétique. 14. Tuyauterie selon l'une quelconque des revendications 9 a 12, caractérisée en ce que l'armature (13) contient une matière non textile. 15. Tuyauterie selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que l'adhésif est d'un type thermoplastique. 16 Tuyauterie selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que l'adhésif est d'un type chimique. 17. Tuyauterie selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que l'adhésif est un copolymère polyester élastomère.