Brevet FR2479033A1 — publié le 19811002

La présente invention concerne un procédé de revêtus ment de l'intérieur et/ou de l'extôrieur de tubes et profilés métalliques, par écoulement laminaire d'une suspension aqueuse de poudre thermoplastique. La présente invention sera plus particulièrement décrite dans ses applications aux tubes de distribution d'eau, dits tubes sanitaires, sans qu'il en résulte une limitation à sa portée. L'adduction d'eau a'à l'intérieur des immeubles est encore très souvent assurée par l'intermédiaire de tubes de cuivre ou d'acier galvanisé mais on constate une tendance de plus en plus fréquente au remplacement de ces tubes par des tubes en acier revêtu de matière plastique et tout spécialement de polyamide 11, ceci tant pour des raisons de prix que pour des raisons d'hygiène. Divers procédés sont actuellement proposés pour réa- liser cette association acier/plastique et plus parti culièrement pour revêtir 1'intérieur et/ou 17 extérieur des tubes, et notamment des tubes de faible diamètre, d'un revêtement plastique régulier et non poreux assurant une parfaite protection du tube contre la corrosion. Ces proc e des sont essentiellement basés sur les techniques d'application de poudre de matière plastique suivie de fusion de ladite poudre sur les parois du table à revêtir; la poudre peut entre appliquez par des procédés electrosta- tiques par trempage en bain fluidise', ou encore par injection d'un mélange air-poadre turbulent. On a également proposé récemment d'appliquer ces ré- sines sous forme de suspension aqueuse permettant d'effectuer des revêtements de faible epaisseur ; ces suspensions aqueuses sont actuellement appliquées par projection pneumatique ou enduction continue au cylindre ou a la râcle. La présente invention a pour objet un nouveau procédé permettant l'application de ces suspensions aqueuses de resines à des tubes et profiles de grande longueur et éventuellement de petit diamètre. La demanderesse a en effet découvert qu'il était possible de revêtir l'intérieur et/ou ltextérieur de ces tubes ou profilés d'une couche protectrice parfaitement uniforme, de faible à moyenne épaisseur de résine thermoplastique, en assurant l'écoulement laminaire d'une sus- pension aqueuse de la dite résine par déplacement relatif de la suspension aqueuse et da tube ou profilé à revAtir, cette application étant suivie des étapes classiques de sèchage, de fusion de la resine et de refroidissement du tube ou profilé revêtu. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ltécoulement laminaire est assuré par déplacement du tube dans la suspension aqueuse maintenue au repos. On assure ainsi simultanément le revatemeut de l'in- térieur et de l'extérieur du subjectile. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'application de la suspension de résine par écoulement laminaire est immédiatement suivie d'une opération d'essayage ou de raclage de la surface extérieure du tube ou profilé, avec récupération de la suspension aqueuse ainsi éliminée. Dans ce mode de réalisation, seul l'intériear du tube ou profilé est revalu. Avantageusement, et quand on désire ne revêtir que l'extérieur du tube ou profilé, les deux extrémités dudit tube ou profilé sont obturées avant leur introduction dans la suspension aqueuse destinée à les recouvrir Selon un autre mode de réalisation, l'écoulement laminaire est assuré par déplacement de la suspension aquese à l'intérieur du tube ou profilé maintenu à l'état statique ou éventuellement animé d'un mouvement de rotation. La présente invention sera mieux comprise d'ailleurs et ses avantages ressortiront bien de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé dans lequel Figure 1 est une coupe longitudinale d'une installation permettant d'assurer 1'écoulement laminaire de la suspension aqueuse à l'intériear et à ltextérieur du tube par déplacement du tube dans la suspension maintenue au repos; Figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'une installation similaire à figure 1 mais pourvue d'un moyen permettant d'assurer l'essuyage de la dispersion se trou- vant a ltextérieur du tube; Figure 3 et 4 sont des coupes transversales de dif fervents modes d'exécution de ce moyen d'essuyage;; Figures 5 et 6 sont deux coupes longitudinales d'ins- tallations permettant d'assurer l'écoulement laminaire de la suspension aqueuse, à l'intérieur de tube,par déplacement de la suspension aqueuse. Sur les dessins 2 désigne le tube à revêtir et 3 la suspension aqueuse de poudre de résine thermoplastique Dans tout ce qui suit, les différents modes de réalisation du procédé selon l'invention seront décrits en référence à un seuil tube ou profilé sans qu'il en résulte une limitation quelconque a ladite invention qui peut, bien entendu,stappliquer au traitement simultané d'un grand nombre de subjectiles. Dans tous les modes de réalisation décrits, la surface que l'on désire revêtir est tout d'abord préparée selon les procédés classiques : dégraissage, décapage me'cani- que ou chimique, phosphatation, sèchage. On procède éventuellement, de façon connue en soi, au dépôt préliminaire d'une sous couche d'adhérence à base de résine thermodurcissable. La résine utilise comme élément principal de la suspension aqueuse utilisée dans le procédé selon l'ìnven- tion peut être toute résine thermoplastiqus de type connu en soi : PVC, polyamide telle que polyamide 11, 12 etc.. Elle se présente sous forme de poudre pressentant une granulométrie de 10 à 120 mise en suspension dans de l'eau, avec addition des produits nécessaires au maintien de la suspension. Dans le cas où l'on désire appliquer des revêtements de faible épaisseur, on préfère des poudres présentant une granulométrie de 30 à La teneur en extrait sec de la suspension aqueuse est de 30 à 50 ,' en poids.La température et la viscosité de la suspension permettent également de faire varier l'épais- seur du revêtement appliqué. L'installation représentée aux figures 1 et 2 permet la mise en oeuvre du procédé selon le premier aspect de l'invention selon lequel l'écoulement laminaire est as suré par déplacement du tube ou profilé 2 dans la suspension aqueuse 3 maintenue au repos. L'installation se compose essentiellement d'une cuve 4 ouverte et dont les parois sont calorifugées. La descente puis le relevage continu du tube 2 à revêtir, maintenu par le moyen de préhension 5 sont assurés par un dispositif mécanique (non représenté) pourvu d'un système de temporisation en partie basse. L'alimentation de la cuve 4 en suspension aqueuse 3 ainsi que le retour de ladite suspension, est assurée par les conduites 6 et 7 reliant la cuve 4 à un bac d'alimentation 8 ; un régulateur de température 11, un filtre 12 et une pompe 13 sont prévus sur la conduite 7. D'autre part, afin d'assurer la remise en suspension périodique des éléments contenus dans la suspension 2, le bac 8 est équipé d'un moyen d'agitation 14 qui peut être, par exemple, un agitateur à hélice.Le bac 8 est également relié en 15 à une conduite de vide (non représentée) afin d'assurer le déballage sous vide de ladite suspension. Une fois la cuve 4 remplie de la suspens ion 3 préa- lablement remise en suspension et déballée dans le bac 8, le tube 2 est plongé dans la suspension 3 où il est maintenu quelques secondes puis relevé de façon continue à une vitesse de 0,5 à 5 mètres/minute. Une fois le tube sorti de la cuve 4 on le laisse égoutter quelques instantsau-dessus de la cuve, toujours suspendu au moyen de préhension 5. L'intérieur et l'extérieur du tube ou profilé 2 sont alors revêtus par écoulement laminaire, d'un feuil humide de poudre de résine parfaitement régulier et adhérent. On procède ensuite aux opérations classiques de sèchage entre 60 et 80 C puis de traitement thermique entre 150 et 250*C pendant une durée variant selon l'é- paisseur du tube et la nature de la résine utilisée. On peut ainsi revêtir tant 1'intérieur que 1'exté- rieur du tube d'un film de résine très régulier d'une épaisseur variant de 35 à 300 selon les paramètres de la dispersion utilisée. Si l'on ne désire revêtir que 1'extérieur du tube ou profilé, il suffit de pourvoir les deux extrémités d'un dispositif d'obturation hermétique avant de plonger ledit tube dans la suspension comme décrit ci-avant en ré- férence à la figure 1. L'installation représentée à la figure 2 permet selon le même mode de réalisation du procédé selon l'invention, 1'écoulement laminaire étant assuré par déplacement du tube dans la suspension au repos, de ne revêtir que l'intérieur du tube. Pour arriver à ce résultat l'opé- ration d'application de la suspension de résine par écoulement laminaire est suivie, au cours de l'opération de relevage du tube, d'une opération d'essuyage ou de raclage de la partie extérieure du tube avec récupération de la suspension aqueuse ainsi éliminée directement dans la cuve de traitement. Cette opération d'essuyage est effectuée à l'aide de la manchette raclante circulaire i6 située au-dessus de la cuve 4, dans l'axe du tube ou profilé 2. Cette man- chette se présente sous la forme d'un tronc de c8ne renversé dont le plus petit diamètre est très légèrement inférieur à celui du tube, de façon à assurer un râclage efficace au moment de l'opération de relevage dudit tube. Elle est constituée en toute matière adaptée, de rigidité suffisante pour exercer la tension de raclage né- cessaire sur le tube sans pour autant risquer dten rayer la surface. Des fouilles de matière plastique peuvent convenir dans ce but, ainsi que des mousses plastiques à cellules fermées ou tout autre matériau permettant l'essuyage. Lc processus d'application reste le même que celui décrit en référence à la figure 1 : trempage du tube dans la suspens ion aqueuse préalablement homogénéisée et déballée, maintien du tube quelques secondes dans la suspension puis relevage du tube de façon continue à une vitesse de 0,5 à 5 mètres/minute, opération au cours de laquelle sa surface extérieure est nettoyée de toute trace de suspension aqueuse par passage au-travers de la manchette raclante 16. Dans le mode d'exécution représenté à la figure 3, la manchette râclante 16 est constituée en un seul bloc. Il est dans ce cas nécessaire de recouper, après ltopé- ration de trempage du tube 2, les quelques centimètres non revêtus à la partie supérieure. Le mode d'exôcution représenté à la figure 4 permet d'éviter cette opération de recoupe grâce à la disposition de la manchette 16 en deux parties que l'on ne rapproche qu'au moment de ltoperation de relevage du tube 2 après son immersion totale dans la cuve 4 contenant la suspension aqueuse 3. La suspension aqueuse 3 éliminée par cette opération de raclage est immédiatement récupérée dans la cuve 4 et le tube 2 ; on conçoit facilement économie importante réalisée par cette opération simple. On procède ensuite aux opérations classiques d'é- gouttage, de sèchage entre 60 et 800C puis de traitement thermique entre 150 et 2500C pendant une durée variant selon ltépaisseur du tube et la nature de la résine. La surface intérieure du tube est seule revêtue d'un film de résine très régulier d'une épaisseur variant entre 35 et 300 selon les paramètres propres à la dispersion aqueuse utilisée. Les installations représentées aux figures 5 et 6 permettent la mise en oeuvre du procédé de l'invention selon lequel ltécoulement laminaire de la suspension aqueuse de résine thermoplastique est assuré par dépla- placement de ladite suspension dans le tube ou profilé maintenu à ltétat statique ou éventuellement animé d'un mouvement de rotation. L'installation représenté à la figure 5 se compose d'une cuve li thermorégulée et calorifugée, équipée d'un agitateur 18, et reliée en 19 à une conduite de vide (non représentée), reliée par le circuit de tuyauterie 20 à l'intérieur du tube 2.Une pompe 21 refoulante ou aspirante assure la circulation de la suspens ion aqueuse de résine 3 contenue dans la cuve 17 à 1'intérieur du tube 2, permettant de règler la vitesse de déplacement du fluide. L'étanchéité est assurée par les manchons de raccordement 22 disposés à chaque extrémité du tube 2. Les raccords tournants 23 permettent, si désiré, de maintenir le tube 2 en rotation pendant la circulation de la suspension aqueuse. Comme dans l'installation re- présentée à la figure 1, un filtre 24 est prévu sur la tuyauterie 20. La minuterie 25 permet de commander à volonté la durée de circulation de la suspension. Dans l'installation représentée à la figure 5, le tube est en position sensiblement horizontale mais il est bien entendu qu'il peut être disposé selon une autre inclinaison par rapport à l'horizontale, pouvant varier entre 0 et 900. L'installation représentée à la figure 6 est specialiement adaptée au cas où l'angle d'inclinaison est égal à 900. Dans ce cas, seule la partie supérieure du tube 2 est prise dans le manchon de raccordement 22, ltextré- mité inférieure du tube 2 plongeant directement dans la cuve 26 thermorégulée, la circulation de la suspension étant assurée par la pompe 27 (aspirante ou refoulante) placée sur la tuyauterie 28. Après une durée de circulation de la suspension aqueuse déterminée expérimentalement et variable selon ltépaisseur de la couche protectrice que l'on désire appliquer et les propriétés propres à ladite suspens ion (teneur en matière sèche, viscosité, température.,.), on soumet le tube aux opérations classiques d'egouttage, de sèchage et de traitement thermique et l'on rr obtient un tube dont l'intérieur est revêtu d'un film protecteur très régulier - REVENDICATIONS 1 - Procédé de revc"tement de l'intérieur ettou de ltextérieur de tubes et profiles métalliques a l'aide d'une suspension aqueuse de poudre thermoplastique, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer ladite sus pension par écoulement laminaire assure par dôplacement relatif de la suspension (3) et des tubes et profiles (2), et qu'il est suivi par les étapes classiques de sèchage et de traitement thermique des tubes et profilés revêtus. 2 - Procédé de revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écoulement lamizsaiffe est assuré par déplacement du tube (2) dans la suspension aqueuse (3) maintenue au repos. 3 - Procédé de revêtement selon la revendication 2s caractérisé en ce que l'application de la suspension de résine par écoulement laminaire est immédiatement suivie d'use opération dtessuyago ou de raclage de la surface extérieure du tube ou profilés avec récupération do la suspension aqueuse (3) ainsi éliminée. 4 - Procédé de revêtement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux extrémités dudit tube ou profilé sont obturées avant leur introduction dans la suspension aqueuse destinée à les recouvrir. 5 - Procédé de revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écoulement laminaire est assure par déplacement de la suspension aqueuse (3) a l'inté- rieur du tube ou profilé (2) maintenu à l'état statique ou animé d'un mouvement de rotation.