Brevet FR2443916A1 — publié le 19800711

L'invention se rapporte à la fabrication de gaines tubulaires flexibles destinées au transport d'un fluide et utilisables notamment dans les installations de ventilation ou de dépoussiérage. On connaît des gaines de ce genre, dont la paroi tubulaire est constituée par des spires juxtaposées de matière souple enroulées hélicoldalement et par une armature déformable solidaire de ladite paroi et constituée. par un fil enroulé hélicoidalement au mAeme pas que lesdites spires. Il est connu d'utiliser, pour réaliser les sires constituant la paroi tubulaire, des rubans adhésifs, de sorte que les spires une fois confectionnées se collent entre elles en emprisonnant le fil d'armature. L'usage de rubans adhésifs présente l'inconvénient de limiter le choix de la matière souple formant la paroi tubulaire des gaines, lesquelles doivent répondre aux normes officielles de résistance au feu. Pour pallier cet inconvénient, selon la procédé qui fait l'obået de l'invention, la matière des spires formant la paroi tubulaire est une matière thermoplastique dépourvue d'adhésif, et les spires sont soudées entre elles, en emprisonnant le fil d'armature, par échauffement de leur matière au moyen d'un rayonnement à haute fréquence. Ce rayonnement peut être soit un rayonnement acoustique ultrasonore, soit un rayonnement électromagnétique. Il est possible de former deux couches coaxiales de spires, ces couches étant soudées mutuellement et emprisonnant entre elles le fil d'armature. Dans ce cas, la couche extérieure peut être lisse, la couche intérieure épousant les saillies formées vers l'intérieur par le fil d'armature. Inversement, la couche intérieure peut ttre lisse, la couche extérieure épousant les saillies formés vers l'extérieur par le fil d'armature. Il est possible aussi de ne former qu'une couche unique de spires de manière à obtenir une gaine plus souple et moins conteuse. Dans ce cas, le fil d'armature peut être emprisonné soit entre les bords superposés et soudés des Sires adjacentes, soit dans l'un des bords des spires replié sur lui-même autour audit fil et soudé. Pour réaliser les spires de matière souple constituant par soudage la paroi tubulaire de la gaine, on peut utiliser des rubans dont la matière est choisie, suivant les applications visées, parmi les matières thermoplastiques connues par les sigles suivants : ABS, SAN, CA, PA, PC, PE, PMA, POM, PP, PPO, PS et PVC. L'invention a également pour objet une machine permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit. Une telle machine comprend au moins un jeu de galets rotatifs dont les axes sont parallèles et disposés de manière que chaque galet soit tangent intérieurement à une m8me surface imaginaire cylindrique correspondant à la paroi tubulaire à réaliser, galets sur l'ensemble desquels s'enroulent en spires hélicoldales de mAeme pas un ou plusieurs rubans de matière souple et un fil d'armature. Selon l'invention, un émetteur de rayonnement à haute fréquence est disposé à proximité de ladite surface cylindrique de manière qu'il applique son rayonnement localement, en réalisant par échauffement leur soudage, aux spires de matière souple, savoir une matière thermoplastique.L'émetteur de rayonnement à haute fréquence peut être une source ultrasonore ou une source électromagnétique. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien conprendre comment l'invention peut Etre mise en pratique. Les figures 1 à 4 représentent en coupe axiale une gaine obtenue par le procédé selon l'invention, dans quatre formes d'exécution. Les figures 5 et 6 représentent schématiquement une machine permettant de réaliser une gaine respectivement selon la figure 1 et selon la figure 2. On voit sur la figure 1 une gaine flexible composée d'une paroi tubulaire 10 souple et d'un fil métallique d'armature 11 en forme de ressort hélicoidal. La paroi 10 est formée de deux couches lOa, lOb superposées, constituées chacune par un ruban souple de largeur L égale au pas du fil d'armature 11. Ces rubans sont enroulés en spires autour de l'axe 12 de la gaine; ces spires sont, pour chaque couche, en contact bord à bord, tandis que les spires d'une couche chevauchent les spires de l'autre couche. La couche extérieure lOa est lisse; la couche intérieure lOb épouse le fil d'armature 11 qui fait saillie vers l'intérieur. Les rubans utilisés sont des rubans non adhésifs de matière thermoplastique et les deux couches qu'ils forment sont soudées entre elles par application d'un rayonnement ultrasonore qui engendre un échauffement superficiel de leur matière et provoque la réunion des deux couches, entre lesquelles le fil li se trouve emprisonné. La forme d'exécution de la figure 2 est semblable à celle de la figure 1, à ceci près que c'est ici la couche intérieure lOb qui est lisse et la couche extérieure 10a qui épouse les saillies formées vers l'extérieur par les spires du fil d'armature 11. Les figures 3 et 4 montrent des formes d'exécution cùla paroi tubulaire de la gaine ne comprend qu'une seule couche 10c formée par un ruban enroulé en spires hélicoldales. Sur la figure 3, le bord postérieur 13 de chaque spire recouvre le bord antérieur 14 de la spire précédente, tandis que la spire correspondante de fil 11 est emprisonnée entre ces deux bords, lesquels sont soudés mutuellement par application locale d'énergie ultrasonore. Sur la figure 4, le bord antérieur lb de chaque spire de ruban est replié sur lui#1Aeme et enveloppe la spire correspondante de fil 11, tandis que le bord postérieur 13 de la spire suivante de ruban recouvre à plat le bord 14 précité.L'énergie ultrasonore appliquée à cet endroit assure le soudage du bord 13 sur le bord 14 ainsi que le soudage de la poche formée par le bord 14 autour du fil 11. La figure 5 montre les élémentS principaux d'une machine permettant de fabriquer une gaine conforme à la figure 1. Une série de galets rotatifs 15, entratnés en rotation dans le mEme sens, sont répartis régulièrement sur un cercle et définissent une surface cylindrique imaginaire, tangente extérieurement auxdits galets, qui correspond à la paroi tubulaire à réaliser. Un ruban lOb est enroulé hélicoPdalement sur la série de galets 15, puis, par dessus ce ruban, un fil d'armature 11, qui est guidé en spires hélicoldales par des rainures périphériques des galets 15 dans lesquelles il s'enfonce en déformant le ruban lOb. Un ruban 10a est enfin enroulé par dessus le fil 11. Les spires intérieures et extérieures formées respectivement par les rubans lOb et 10a sont soudées entre elles par une électrode ultrasonore ou sonotrode 16 placée en regard d'un galet 15. La machine illustrée à la figure 6 permet de fabriquer, d'une manière analogue, une gaine suivant la figure 2. Ici, les galets 15 sont lisses, et une deuxième série de galets 17 est disposée extérieurement, ces derniers galets, placés en regard des galets 15, comportant les rainures de guidage du fil 11. A la place de l'un des galets 17 est montée la sonotrode 16 qui, comme dans le cas de la machine de la figure 5, cause un échauffement des rubans lOa, lOb sur une zone de largeur sensiblement égale au pas des rubans et du fil. A partir des machines décrites, l'homme de l'art pourra aisément réaliser une machine apte à fabriquer une gaine flexible selon la figure 3 ou la figure 4. Ici, la zone à chauffer est de moindre étendue et la sonotrode 16 peut avoir des dimensions réduites. La sonotrode 16 peut dans tous les cas être remplacée par une source émettant un faisceau d'énergie électromagnétique en vue du soudage des spires. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de gaines flexibles comportant une paroi tubulaire constituée par des spires juxtaposées de matière souple enroulées hélicoldalement et par une armature déformable solidaire de ladite paroi et constituée par un fil enroulé hélicoidalement au mAeme pas que lesdites spires, caractérisé par le fait que la matière des spires formant la paroi tubulaire est une matière thermo: /denourvue d'adhési.r/ une matière que ies spires sont soudées entre elles, en emprisonnant le fil d'armature, par échauffement de leur matière au moyen d'un rayonnement à haute fréquence. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rayonnement à haute fréquence est un rayonnement acoustique ultrasonore. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rayonnement à haute fréquence est un rayonnement électromagnétique. 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on forme deux couches coaxiales de spires, ces couches étant soudées mutuellement et emprisonnant entre elles le fil d'armature. 5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la couche extérieure est lisse et que la couche intérieure épouse les saillies formées vers l'intérieur par le fil d'armature. 6.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la couche intérieure est lisse et que la couche extérieure épouse les saillies formées vers l'extérieur par le fil d'armature. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on forme une couche unique de spires. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le fil d'armature est emprisonné entre les bords superposés et soudés des spires adJacentes. 9.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le fil d'armature est emprisonné dans l'un des bords des spires replié sur lui-même autour dudit fil et soudé. 10.- archine permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes et comprenant au moins un jeu de galets rotatifs dont les axes sont parallèles et disposés de manière que chaque galet soit tangent intérieurement à une meme surface imaginaire cylindrique correspondant à la paroi tubulaire à réaliser, galets sur l'ensemble desquels s'enroulent en spires hélicoldales de même pas un ou plusieurs rubans de matière souple et un fil d'armature, caractérisée par le fait qu'un émetteur de rayonnement à haute fréquence est disposé à proximité de ladite surface cylindrique de manière qu'il applique son rayonnement localement, en réalisant par échauffement leur soudage, aux spires de matière souple, savoir une matière thermoplastique. 11.- Machine selon la revendication 10, caractérisée par le fait que l'émetteur de rayonnement à haute fréquence est une source ultrasonore. 12.- Machine selon la revendication 11, caractérisée par le fait que l'émetteur de rayonnement à haute fréquence est une source électromagnétique.