Brevet FR2466694A1 — publié le 19810410

La présente invention est relative aux tuyaux souples, notamment d'aspiration, devant offrir une résistance élevée aux contraintes transversales (internes ou externes) dirigées vers l'intérieur, tout en restant faciles à cintrer. On a déjà imaginé de réaliser des tuyaux répondant à ces condi tions en prévoyant à l'intérieurdedechacun de ceux-ci, au moins une hélice d'armature noyée dans la paroi du tuyau. Cette disposition ne donne toutefois pas entièrement satisfaction puisque si de tels tuyaux répondent bien aux conditions précédentes - leur fabrication reste compliquée et par suite onéreuse, - leur structure hétérogène risque de provoquer des défaillances par séparation entre l'hélice et le corps du tuyau. L'objectif de l'invention est de permettre la réalisation d'un tuyau souple comprenant un filet hélicoidal de renforcement constitué par la même matière que le corps du tuyau ce qui en facilite la réalisation et pallie les inconvénients précités des tuyaux connus. L'invention concerne dans ce but un procédé de fabrication d'un tuyau souple notamment d'aspiration, résistant aux contraintes transversales dirigées vers l'intérieur, en un matériau souple caoutchouteux chargé de fibres courtes caractérisé en ce qu'on forme un tuyau cylindrique à paroi d'épaisseur uniforme avec ledit matériau à l'état plastique, quton enroule en hélice sur ce tuyau un fil souple qu'on fait pénétrer dans la paroi pour y former une gorge hélicoïdale, qu'on durcit le tuyau avec le fil enroulé apparent le long de sa face extérieure puis on enlève le fil pour dégager la gorge hélicoidale. L'invention concerne également un tuyau résultant de la mise en oeuvre du procédé précédent. Un exemple de réalisation de l'invention porte sur un tuyau en caoutchouc butadiène-styrène comportant outre des agents de vulcanisation, du noir de carbone renforçant et des fibres cellulosiques courtes dispersées dans l'élastomère. Le procédé est décrit ci-après en référence au dessin ci-joint dans lequel - la figure I est une vue de face en coupe du tuyau montré dans sa phase initiale de réalisation, - la figure 2 est une vue de face en coupe du tuyau de la figure 1 dans la paroi duquel on a fait pénétrer un fil souple, - la figure 3 est une vue de face, partiellement en coupe du tuyau de l'invention, après enlèvement du fil souple. Le procédé suivant l'invention est en fait illustré par les figures du dessin joint qui en montrent les étapes essentielles. Dans un premier stade (fig. 1) on réalise, suivant une technique connue en elle-même, (par exemple sur tringle) un tuyau 1 lisse intérieurement et extérieurement, à l'état plastique. Dans ce tuyau naturellement à l'état plastique ou maintenu dans cet état, on fait pénétrer (fig. 2) un fil souple 2 enroulé en hélice sur le tuyau 1, le long de la face extérieure de celui-ci, et pénétrant dans la paroi en y formant une gorge hélicoïdale 3. Cette gorge 3 définit un filet extérieur 4, également hélicoïdal faisant corps avec la partie cylindrique intérieure 5 du tuyau. On assure alors, selon les techniques usuelles la vulcanisation du tuyau 1 en maintenant le fil 2 sous tension. Une fois la vulcanisation du tuyau 1 terminée, le fil 2 est enlevé libérant ainsi la gorge hélicoïdale 3, le tuyau 1 étant dans son état définitif (fig. 3). La vulcanisation du tuyau 1 peut être réalisée suivant aussi bien la technique dite "en vapeur libre" que celle dite "sous sangles". Les fibres courtes, dont la proportion relative peut atteindre 35 parts de fibres pour 100 parts d'élastomères peuvent être d'origine naturelle ou synthétique ou même métallique. Elles peuvent être dispersées au sein de la matrice élastomérique d'une manière isotrope ou anisotrope, suivant des techniques appropriées connues. Dans le tuyau terminé 11 la densité de fibres est plus importante au niveau de chaque fond de gorge 3, ce qui est provoqué par l'action mécanique du fil 2 sur les fibres (réparties à l'origine également dans le mélange caoutchouteux) lors de la pénétration du fil 2 dans la paroi du tuyau 1 (fig. 2). Le fil 2 est en un matériau à la fois souple, résistant aux causes du durcissement du tuyau 1 et pouvant être aisément extrait ensuite de la gorge 3. Il peut se présenter sous forme de "crin" ou de "corde" en textile naturel ou synthétique ou en métal. Bien entendu, le fil 2 peut présenter d'autres sections et formes que celles montrées à titre d'exemple sur le dessin. Il peut notamment prendre une forme de ruban. Les choix de la section du fil conditionnant les dimensions de la gorge et celui du pas de l'hélice d'enroulement du fil, sont fonction du diamètre du tuyau, de l'épaisseur de la paroi et du module de la matrice, dans le but de réaliser des tuyaux de grande flexibilité résistant en même temps aux déformations provoquées par des contraintes transversales dirigées vers l'intérieur. L'ébauche du corps du tuyau, illustrée par la fig. 1 peut être réalisée par n'importe quel procédé connu par ailleurs tel que la "confection" sur tringle à partir des feuilles préformées ou l'extrusion par une boudineuse. Dans ce dernier cas, la pose du fil 2 peut s'effectuer simultanément à la sortie de la boudineuse. Les tuyaux réalisés suivant la présente invention peuvent aussi être à base d'une matière thermoplastique. Dans ce cas, la pose du fil 2 s'effectue pendant que la matière se trouve à une température à laquelle elle est ramollie, le durcissement permettant de retirer le fil 2 s'obtint alors par refroidissement ramenant le tuyau à la température ambiante. Les tuyaux réalisés suivant la présente invention peuvent comporter également dans certains cas des couches ou nappes de renforcement en câbles de textile ou métallique afin d'augmenter la résistance à la pression intérieure. La résistance aux forces d'écrasement extérieures reste toujours réalisée par le filet hélicoïdal en relief obtenu suivant l'invention. Les couches ou nappes de renfort en ciblés sont noyées au sein de la paroi du tuyau. La paroi peut être constituée entièrement avec le même matériau caoutchouteux ou thermoplastique ou bien celui-ci peut ne constituer que le revêtement du tuyau situé à l'extérieur-des nappes de renfort. Ces nappes de renfort facilitent l'enroulement et la pénétration du fil souple à profondeur régulière dans le revêtement pour y former la gorge hélicoïdale. REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication d'un tuyau souple, notamment d'aspirations en un matériau souple comprenant une matrice polymérique et une charge de fibres courtes dispersées dans la matrice, caractérisé en ce qu'on forme un tuyau cylindrique a' paroi d'épaisseur uniforme avec ledit matériau souple à l'état plastique, qu'on enroule en hélice sur ce tuyau un fil souple qu'on fait pénétrer dans la paroi pour y former une gorge hélicoïdale, qu'on durcit le tuyau avec le fil enroulé apparent le long de sa face extérieure puis qu'on enlève le fil pour dégager la gorge hélicoïdale. 2/ Procédé suivant la revendication 11 caractérisé en ce qu'on forme un tuyau cylindrique comprenant une ou plusieurs nappes de renforcement en câblés souples et un revêtement d'épaisseur uniforme en matériau souple à l'état plastique, on enroule en hélice un fil souple qu'on fait pénétrer dans le revêtement pour y former une gorge hélicoïdale, on durcit le tuyau avec le fil enroulé apparent, puis on enlève le fil pour dégager la gorge. 3/ Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le tuyau souple est constitué avec un mélange caoutchouteux cru dont le durcissement est opéré par vulcanisation. 4/ Tuyau souple, notamment tuyau d'aspiration, tel qu'obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, ce tuyau comprenant sur sa face extérieure une gorge hélicoïdale définissant un filet renforçant en relief.