Brevet FR2469960A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne un procédé pour réaliser en continu le revêtement de la surface externe d'un profilé à profil sensiblement constant, notamment fermé tel qu'un tube, à l'aide d'un produit liquide. On connaît de nombreux procédés permettant de revêtir la surface externe d'un profilé. Suivant les propriétés physiques du produit à appliquer, et en particulier sa viscosité en fonc- tion de la température et de la pression, il est parfois possible de l'appliquer sans transformation à partir de son état de conditionnement initial. C'est le cas par exemple de bandes de polyéthylène enroulées hélicoldalement autour de tubes, de poudre Epoxy appliquée par poudrage électrostatique, ou encore de peinture appliquée par pulvérisation. Dans d'autres cas on doit tranformer le produit à appliquer pour l'amener à un état physique adéquat par exemple par élévation de température et éventuellement de pression. C'est le cas par exemple dans l'extrusion de gaines ou de bandes. Il existe toutefois des produits pour lesquels les méthodes existantes ne sont pas satisfaisantes. Il s'agit tout d'abord de produits dont on ne peut pas sans risquer de les dégrader, élever la température à un niveau tel qu'ils présentent une viscosité convenable pour que la pulvérisation soit possible et aient une finesse suffisante pour obtenir une surface régulière. Pour d'autres produits, l'extrusion est une solution peu économique ou imparfaite techniquement. C'est le cas par exemple de certains adhésifs copo- lymères servant aux revêtements de tubes. Il est connu d'appli- quer ces adhésifs par extrusion mais cette solution est rela- tivement couteuse en énergie et l'état pàteux du produit extrudé ne lui permet pas de pénétrer profondément dans les cavités de 1 surface rugueuse de l'acier comme pourrait le faire un produit moins visqueux. Par conséquent, la surface de contact entre l'adhésif et l'acier est moins importante et l'épaisseur néces- saire pour obtenir l'adhérence voulue doit être augmentée. La présente invention vise à palier ces inconvénients en fournissant un procédé permettant l'application de produits pour lesquels l'extrusion n'est pas praticable ou peu économique du fait de la consommation d'énergie ou de la nature du produit -2- 2469960 et pour lesquels la pulvérisation n'est pas possible car il serait nécessaire pour obtenir une surface régulière d'élever leur température à un niveau tel qu'ils seraient dégradés. A cet effet la présente invention a pour objet un procédé pour réaliser en continu le revêtement de la surface externe d'un profilé à profil sensiblement constant, notamment fermé tel qu'un tube, à l'aide d'un produit liquide caractérisé par le fait que l'on fait défiler le profilé selon un mouvement d'avance longitudinal, qu'on l'enduit en formant en un point du parcours du profilé un anneau de produit liquide en contact avec la surface à revêtir et qu'on fait passer le profilé en aval de ce point à travers un joint semi-étanche. Ce mouvement d'avance longitudinal peut éventuellement dans certains cas être complété d'un mouvement de rotation, comme par exemple lorsque l'on souhaite revêtir des tubes de diamètre important. Dans un premier mode de réalisation on forme ledit anneau de produit liquide en faisant s'écouler par gravité transversalement au profilé un film de produit liquide. Néanmoins dans une forme de réalisation préférée de l'invention on forme ledit anneau de produit liquide en faisant traverser au profilé un bac d'enduction contenant le produit liquide, le profilé entrant dans le bac d'enduction à travers un joint étanche et en sortant à travers ledit joint semi-étanche. Avantageusement on ajuste le débit du produit liquide dans le bac d'enduction en fonction de l'épaisseur souhaitée du revêtement. En effet, comme la vitesse de défilement du profilé et la longueur de son pourtour sont connues, on comprend que le débit de matière liquide détermine l'épaisseur du revêtement. - De préférence on ajuste également la pression exercée par le joint semiétanche à la périphérie du profilé en fonction du débit de matière liquide. Dans certains cas, on peut être amené à chauffer la matière liquide contenue dans le bac d'enduction. - Dans ce cas, on effectue de préférence un chauffage différentiel entre le joint étanche d'entrée et le reste du bac d'enduction. Il peut être en effet intéressant par exemple pour des adhésifs copolymères que le joint d'entrée soit réchauffé à une température plus élevée que le reste du bac de façon que la viscosité soit plus faible dans cette partie o le produit se dépose dans les cavités de la surface du profilé de sorte qu'il pénètre ainsi plus profondément. La température dans le joint d'entrée dépend du temps de séjour du produit dans le joint d'entrée à cette température pour que le produit ne soit pas dégradé et dépend donc de l'épais- seur finale à appliquer sur les profilés et de la vitesse de défilement. De préférence, on chauffe la surface extérieure du profilé préalablement à son enduction à une température voisine de celle du produit liquide. Dans ce cas le chauffage est de préférence réalisé par rayonnement. Ce mode de chauffage permet en effet d'élever la température de surface du profilé tout en conservant une diffé- rence la plus élevée possible entre cette température et la température moyenne du profilé. L'élévation de température de surface du profilé à pour but de permettre d'approcher le plus possible celle-ci de la température du produit de façon que la viscosité du produit soit maintenue lors du contact avec la surface du profilé la plus proche possible de ce qu'elle était avant le contact pour que le produit pénètre bien à l'intérieur des cavités de la surface. Un autre avantage de cette élévation de température de surface est qu'elle porte l'air présent dans les cavités de la surface du profilé à une température la plus élevée possible pour que lors du refroidissement consécutif au parcours du profilé dans le bac d'enduction, la diminution de volume de cet air soit la plus importante possible et contribue ainsi à une meilleure pénétration du produit dans les cavités. La différence de température entre la température de surface du profilé et sa température moyenne a pour but de permettre le refroidissement en surface dès que le produit est entré en contact avec la surface du profilé. En effet, il en résulte d'une part que l'air emprisonné dans les cavités voit son volume réduit par le refroidissement et que le produit pénètre ainsi d'avantage dans les cavités augmen- tant ainsi la surface de contact. -4- D'autre part à la sortie du bac d'enduction, le refroi- dissement du revêtement sur le profilé produit par le transfert de chaleur au profilé dont la température moyenne est plus basse, permet ainsi d'avoir une viscosité locale la plus importante possible pour que- le produit coule le moins possible par gravité autour du profilé afin de ne pas perturber la régularité d'épais- seur. C'est également dans ce but que de préférence on refroidit le profilé immédiatement après son passage à travers le joint semi-étanche. Dans le cas o les profilés sont des tubes, on raccorde ceux-ci bout à bout par des manchons intérieurs et l'on recouvre la jonction entre ces tubes à l'aide d'un ruban adhésif. Les tubes peuvent ainsi être revêtus en continu du fait que les rubans adhésifs assurent la continuité de la surface extérieure. La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Selon l'invention ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour faire défiler le profilé selon un mouvement d'avance longitudinal, des moyens d'enduction pour former un anneau de produit liquide en contact avec la surface à revêtir et un joint semi- étanche susceptible d'être traversé par le profilé. Dans une forme de réalisation préférée, ce dispositif comprend un bac d'enduction comportant un orifice d'entrée pour le profilé muni d'un joint étanche et un orifice de sortie à la périphérie duquel est adapté ledit joint semi-étanche. Le bac peut en effet être complètement fermé à l'excep- tion du conduit d'arrivée du produit d'o il résulte que celui-ci est isolé de l'air extérieur. Cette arrivée peut par exemple se faire par le bas, le produit étant amené au bac d'enduction par un appareil volumé- trique tel qu'une pompe à engrenage dont le débit est pratique- ment indépendant de la pression au refoulement. Cet appareil volumétrique est de préférence équipé d'un moteur à vitesse variable et ajustable. Dans un mode de réalisation avantageux, le joint étanche comprend un cylindre dont la section est telle que la distance entre sa surface intérieure et le profilé soit sensi- blement constante sur tout le pourtour, l'étanchéité étant assurée par la vitesse du défilement du profilé compte-tenu de la viscosité du produit liquide. Cette distance est fonction de la tolérance sur les dimensions du profilé pour permettre toujours son passage dans le joint étanche. La longueur du joint est fonction de la viscosité du produit dans les conditions de température considérées, de la vitesse minimale de défilement du profilé et de la pression maximale possible dans le bac d'enduction. Ces dispositions permettent d'assurer que le produit ne remonte pas à contre sens du défilement des profilés plus loin que l'extrémité du joint pour s'échapper par l'ouverture laissée libre. Avantageusement le joint semi-étanche est formé d'un boudin creux en matière extensible et rempli d'un fluide sous pression. Avantageusement ce fluide à une densité voisine de celle du produit liquide. Dans ce cas, l'intérieur du boudin pourra être mis en communication en une de ses parties avec un dispositif à pression réglable. La densité du liquide étant voisine de celle du pro- duit, la répartition de pression obtenue par le boudin sur le profilé reproduit celle qui existe à l'intérieur du récipient, ce qui compense éventuellement le coulage du produit sur le profilé après la sortie du bac, entre le bac et un dispositif d'appli- cation d'un autre revêtement éventuel ou entre la sortie du bac et la solidification du produit ou son séchage dans le cas d'une peinture. On peut ainsi assurer que la quantité de produit injectée dans le bac d'enduction est évacuée à la surface du profilé et que la répartition du produit sur le pourtour du profilé est régulière, par exemple au moment de l'extrusion du revêtement suivant ou au moment du séchage. On dispose ainsi d'un moyen d'assurer une épaisseur de revêtement constante et réglable sur toute la surface du profilé. Dans certains cas, le dispositif selon l'invention comporte des moyens pour chauffer le bac d'enduction. Dans ce dernier cas, il comporte avantageusement un four à rayonnement en amont des moyens d'enduction. De préférence il comporte de même des moyens de refroi- dissement en aval des moyens d'enduction. La présente invention concerne également un profilé caractérisé par le fait qu'il comporte un revêtement réalisé par le procédé décrit ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit donnée à titre d'exem- ple non limitatif d'une de ses formes de réalisation. Aux dessins schématiques annexés: - La figure 1 est une vue en perspective d'un dispo- sitif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - La figure 2 est une coupe axiale du dipositif per- mettant l'enduction d'un tube et, - La figure 3 est une coupe du boudin formant le joint semi-étanche de sortie du bac d'enduction. L'installation représentée à la figure 1 comporte une grille de stockage 1 pour des tronçons de tubes 2 à revêtir. En aval de cette grille de stockage se trouve une double chenille d'entraînement 3 susceptible de pousser les tronçons de tubes les uns derrière les autres. A la suite des chenilles d'entraînement 3 est disposé un four de chauffage électrique à rayonnement 4 susceptible d'être traversé par les tubes puis un dispositif 5 selon l'in- vention permettant de réaliser le revêtement des tronçons de tubes 2. L'installation comporte en aval du dispositif 5 une tête annulaire d'extrusion 6 puis un dispositif de refroidisse- ment 7 à la sortie duquel les tronçons de tubes 2 sont séchés sur une grille de séchage 8. La figure 2 représente plus en détail le dispositif 5. Ce dispositif comporte un bac d'enduction 9 formant un récipient alimenté en produit liquide par une canalisation 10. La canalisation 10 comporte une double enveloppe de sorte qu'un espace Il permet d'assurer la circulation d'un fluide thermique pour réchauffer le produit liquide traversant la canalisation 10. Le fluide circulant dans l'espace 11 assure ensuite le chauffage du bac 9 en circulant dans un espace 12 formé entre les deux enveloppes du bac 9. L'espace 12 est relié à une canalisation de -7- sortie 13 pour l'évacuation du fluide thermique. Le bac d'enduction 9 comporte un orifice d'entrée muni d'un joint formé par un cylindre 14 à double enveloppe, l'espa- ce 15 compris entre les deux enveloppes étant susceptible d'être alimenté en fluide thermique par une canalisation 16 et une autre canalisation 17 étant prévue pour l'évacuation de ce fluide thermique. Dans le cas représenté au dessin, o les profilés à traiter sont des tubes à section circulaire, le bac 9 est lui- même un cylindre dont la section est telle que la distance entre son enveloppe-intérieure et le tube 2 est constante sur tout le pourtour. Cette distance est suffisante pour que la circulation du produit dans le bac d'enduction 9 ne crée aucune perte de charge significative. De son côté le diamètre du cylindre 14 du joint d'en- trée est tel qu'étant donné la vitesse de défilement du tube 2, le produit liquide contenu dans l'enceinte 9 ne puisse pas remonter entre la surface interne du joint d'entrée et la surface extérieure du tube 2. Le bac d'enduction 9 comporte par ailleurs un orifice de sortie à la périphérie duquel est prévu un joint de sortie semi-étanche 18. Le joint 18 est formé d'un boudin extensible 19 contenu dans une enveloppe 20 (figure 3). L'intérieur du boudin 19 contient un liquide et est mis en communication avec un vase d'expansion 21 qui est lui-même raccordé à une source de pression d'air comprimé variable et ajustable. Le boudin 19 comporte à sa périphérie interne une lèvre 22 (figure 3) qui, en fonction de la pression dans le vase d'expansion 21, exerce à la surface externe du tube 2 une pres- sion ajustable. Un ensemble de buses 23 alimenté en air comprimé permet par ailleurs de refroidir les tubes 2 à la sortie du bac d'en- duction 9. Cette installation fonctionne de la manière suivante. Les tronçons de tubes 2 sont tout d'abord assemblés les uns aux autres au fur et à mesure de leur avance à l'aide de manchons intérieurs 24. Les tubes ainsi assemblés sont poussés par les dispo- sitifs d'entraînement 3 et un ruban adhésif est disposé à l'ex- -8- térieur des jonctions entre tubes afin d'obtenir une surface lisse. Les tubes qui traversent ensuite le four 4 sont échauf- fés essentiellement dans leur zone externe. Le tube 2 traverse ensuite le dispositif 5 à l'inté- rieur duquel il est revêtu du produit liquide contenu dans le bac d'enduction 9. Le débit de produit liquide amené par la canalisa- tion 10 est ajusté en fonction de l'épaisseur souhaitée du revêtement et la pression exercée par le joint de sortie semi- étanche 18 et elle-même ajustée en fonction de ce débit. Le produit liquide avec lequel le tube 2 est revêtu dans le dispositif 5 peut par exemple être un adhésif copolymère. A la sortie du dispositif 5, le tube 2 pénètre dans la tête d'extrusion 6 o il est revêtu d'une matière synthétique extrudée telle par exemple que du polyéthylène, de façon connue en soi. Le tube 2 est ensuite refroidi dans le dispositif 7 o des buses 25 alimentées par un conduit 26 assurent une pulvé- risation d'eau. Les tronçons 2 sont ensuite séparés et placés sur la grille de séchage 8. L'invention fournit par conséquent une installation de revêtement de tubes en continu à l'aide de produits pour lesquels l'extrusion ne convient pas et pour lesquels la pulvérisation n'est pas possible étant donné la température à laquelle cette pulvérisation devrait avoir lieu. -9 - REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser en continu le revêtement de la surface externe d'un profilé à profil sensiblement constant, notamment fermé tel qu'un tube, à l'aide d'un produit liquide,- caractérisé par le fait que l'on fait défiler le profilé selon un mouvement d'avance longitudinal, qu'on l'enduit en formant en un point du parcours du profilé un anneau de produit liquide en contact avec la surface à revêtir et qu'on fait passer le pro- filé, en aval de ce point, à travers un joint semi-étanche. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on forme ledit anneau de produit liquide en en faisant s'écouler par gravité, transversalement au profilé, un film de produit liquide. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on foirme ledit anneau de produit liquide en faisant traverser au profilé un bac d'enduction contenant le produit liquide, le profilé entrant dans le bac d'enduction à travers un joint étanche et en sortant à travers ledit joint semi-étanche. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on ajuste le débit du produit liquide dans le bac d'enduction en fonction de l'épaisseur souhaitée du revêtement. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on ajuste la pression exercée par le joint semi-étanche à la périphérie du profilé en fonction du débit du produit liquide. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que l'on chauffe le produit liquide contenu dans le bac d'enduction. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on effectue un chauffage différentiel entre le joint étanche d'entrée et le reste du bac d'enduction. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on chauffe la surface exté- rieure du profilé préalablement à son enduction, à une tempé- rature voisine de celle du produit liquide. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par 1l fait que le chauffage est réalisé par rayonnement. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications à 9, caractérisé par le fait que l'on refroidit le profilé -10- 2469960 immédiatement après son passage à travers le joint semi-étanche. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que lesdits profilés sont des tubes que l'on raccorde bout à bout par des manchons intérieurs et que l'on recouvre la jonction entre ces tubes à l'aide d'un ruban adhésif. 12. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour faire défiler le profilé selon un mouvement d'avance longitudinal, des moyens d'enduction pour former un anneau de produit liquide en contact avec la surface à revêtir, et un joint semi-étanche susceptible d'être traversé par le profilé. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu'il comprend un bac d'enduction comportant un orifice d'entrée pour le profilé, muni d'un joint étanche, et un orifice de sortie à la périphérie duquel est adapté ledit joint semi-étanche. 14. Dispositif selon la revendication 13, caactérisé par le fait que le joint étanche comprend un cylindre dont la section est telle que la distance entre sa surface intérieure et le profilé soit sensiblement constante sur tout le pourtour, l'étanchéité étant assurée par la vitesse de défilement du profilé compte-tenu de la viscosité du produit liquide. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 13 et 14, caractérisé par le fait que le bac d'enduction est alimenté par une pompe volumétrique. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 12 à 15, caractérisé par le fait que le joint semi-étanche est formé d'un boudin creux en matière extensible et rempli d'un fluide sous pression. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que ledit fluide a une densité voisine de celle du produit liquide. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 13 à 17, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour chauffer le bac d'enduction. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 12 à 18, caractérisé par le fait qu'il comporte un four à -il- rayonnement en amont des moyens d'enduction. 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 12 à 19, caractérisé par le fait qu'elle comporte des moyens de refroidissement en aval des moyens d'enduction. 21. Profilé caractérisé par le fait qu'il comporte un revêtement réalisé par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.