Brevet FR2486193A1 — publié le 19820108

1. L'invention concerne d'une manière générale un tuyau flexible et armé en matière plastique, ainsi que son procédé de fabrication, ce tuyau convenant notamment au nettoyage de bassins de natation, à des circuits d'aspiration d'air et à d'autres applications utilisant des canalisations. L'invention concerne plus particulièrement un tuyau flexible comportant des spires contiguës d'une matière plastique extrudée, scellées et liées les unes aux autres par un bourrelet hélicoïdal extrudé. Les appareils d'aspiration destinés à entraîner des liquides et des corps étrangers, passant à l'intérieur de ces appareils (par exemple pour l'entretien des piscines), ou bien les circuits pneumatiques à très basse pression exigent des tuyaux flexibles et légers, mais résistants et ne s'écrasant pas. Des tuyaux classiques présentent un certain degré de flexibilité et sont réalisés en métal ou en matière plastique. Les tuyaux métalliques comprennent normalement un ruban de métal enroulé en hélice et recouvert d'une feuille de matière plastique. Ces tuyaux métalliques présentent un certain nombre d'inconvénients. Ils sont lourds pour convenir à certaines applications (par exemple le nettoyage des piscines). Le tuyau descend vers le fond de la piscine et il est alors extrêmement difficile de le positionner pour l'utiliser convenablement. En outre, la flexibilité ou l'élasticité est réduite, car le métal peut ne pas reprendre aisément sa forme initiale après qu'il a été plié, et la résistance du tuyau à la traction peut être faible en raison de la faiblesse de la liaison réalisée entre les spires métalliques adjacentes. Les tuyaux de matière plastique sont à la fois plus légers et plus souples. Les tuyaux classiques en matière plastique comportent un système d'enclenchement au moyen duquel chaque spire chevauche la spire adjacente et s'emboîte avec elle pour former une nervure. Il est possible d'ajouter une matière plastique de thermoscellage entre les parties des spires adjacentes se chevauchant, et une bande extrudée et séparée en matière plastique peut être utilisée pour recouvrir la nervure. 2. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 255 780 décrit un tuyau classique en matière plastique à nervures hélicoïdales et enroulement hélicoïdal, du type indiqué précédemment. Une partie en forme de crochet, située sur un premier côté d'une bande de matière plastique, s'enclenche avec une branche située sur un second côté de la bande et présentée par la spire hélicoïdale précédente ou adjacente. Une matière de scellement à chaud est intercalée entre la branche et la partie en forme de crochet. Le brevet des Etats- Unis d'Amérique n0 2 731 040 décrit un dispositif d'enclen- chement ne comportant pas de bourrelet, et le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 273 600 décrit l'utilisation d'une bande séparée de recouvrement, scellée sur la branche au moyen d'une matière de thermoscellage. Un inconvénient de ce dispositif d'enclenchement est qu'il accroît la masse de la nervure, ce qui réduit la flexibilité. De plus, la matière plastique supplémentaire de recouvrement augmente la masse, le poids et le coût du tuyau. L'invention a donc pour objet un tuyau perfectionné et son procédé de fabrication, ce tuyau étant léger, flexible et moins coûteux à fabriquer, et comportant des nervures minces et flexibles qui en augmentent la résistance. L'invention a également pour objet une forme de nervure dont la conception lui permet d'être plus aisément contrôlée visuellement que les nervures de l'art antérieur. Le tuyau en matière plastique selon l'invention comporte un premier élément en forme de gouttière, dont les bords extérieurs des parois latérales sont repliés vers l'intérieur. Cet élément est mis sous la forme d'une hélice à plusieurs spires, et le tuyau comporte un second élément lié auxdits bords extérieurs des spires adjacentes, afin -de convenir à des applications mettant en jeu une aspiration. Les parois latérales et la liaison forment une nervure dont la conception est analogue à celle d'une poutre en I, et qui présente une certaine résistance à l'écrasement. Du fait de la configuration en poutre en I de la nervure, la paroi latérale peut être notablement amincie, ce qui confère au tuyau un 3. degré élevé de flexibilité. La masse réduite de la nervure permet d'alléger le tuyau qui, du fait de la faible densité de la matière plastique, flotte lorsqu'il est dans un milieu liquide. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tuyau flexible en matière plastique consistant à extruder un premier élément en forme de gouttière dont les bords extérieurs des parois latérales sont repliés vers l'intérieur, à donner à ce premier élément la forme d'une hélice à plusieurs spires, et à extruder un second élément dans la gorge formée par les bords extérieurs du premier élément hélicoïdal, le second élément étant lié aux bords extérieurs des spires adjacentes du premier élément. Ce dernier peut être refroidi avant d'être mis sous la forme d'une hélice à spires multiples. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est une élévation d'un tronçon d'une forme préférée de réalisation du tuyau flexible en matière plastique selon l'invention; - la figure 2 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant le cercle 2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant le cercle 3 de la figure 1; - la figure 4 est une vue partielle en perspective, à échelle agrandie, d'une bande de matière plastique extrudée formant le corps du tuyau représenté sur la figure 1; - la figure 5 est une coupe transversale partielle, à échelle agrandie, montrant comment les spires de la bande de matière plastique sont appliquées les unes contre les autres; et - la figure 6 est une vue schématique d'un appareil de fabrication du tuyau selon l'invention. -La figure 1 représente le-tuyau selon l'invention à l'état légèrement fléchi. Ce tuyau comprend une bande 10 de matière plastique (représentée d'une manière générale sur la figure 4), constituant une hélice à plusieurs spires qui est formée, par exemple, par enroulement sur un mandrin 42 4. (figure 6) de manière que les spires voisines, telles que celles indiquées en 20 et 22, soient contiguës ou en butée, comme montré sur la figure 5. Une nervure 28 est ainsi formée et apporte une certaine résistance à l'écrasement, sans réduire sensiblement la flexibilité du tuyau. La bande 10 comprend une âme 12 et des ailes 14 orientées radialement vers l'extérieur et terminées par des branches 16. La surface 13 de l'âme 12 et les surfaces 15 des ailes 14 sont de préférence perpendiculaires entre elles de manière que, lorsque le tuyau n'est pas fléchi (comme montré sur la figure 2), il présente une lumière cylindrique et lisse. Un bourrelet hélicoïdal 30 est lié à la surface 17, tournée vers l'extérieur, et à la surface extrême 18 des branches 16. Les ailes 14, les branches 16 et le bourrelet 30 constituent ensemble la nervure 28. Lorsque le tuyau est droit, les âmes 12 sont jointives de manière à former une surface lisse comme montré sur la figure 2. Lorsque le tuyau est fléchi, la paroi située sur le côté extérieur de la courbe est étirée et les âmes se séparent, comme montré sur la figure 3. Cependant, les spires adjacentes sont maintenues assemblées par le bourrelet 30. La matière plastique de la bande 10 est de préférence flexible afin que l'âme 12 puisse se cintrer lorsque le tuyau est courbé. Les nervures 28 donnent au tuyau une résistance à l'écrasement relativement élevée, malgré la minceur relative des parois de l'âme 12 et des ailes 14. Les branches 16, scellées entre elles, des spires adjacentes formées par la bande de matière plastique, ainsi que les ailes 14 et les âmes 12, forment une configuration à peu près analogue à celle d'une poutre en I, qui accroit la résistance par rapport à celle obtenue avec une nervure à parois droites comme c'est le cas dans l'art antérieur. Cette résistance supplémentaire, résultant de la forme en poutre en I, permet aux ailes 14 d'être réalisées à une épaisseur relativement faible, ce qui augmente la flexibilité du tuyau par rapport aux tuyaux de l'art antérieur, tandis que le bourrelet 30 peut être réalisé 5. en matière plus dure et plus rigide afin d'accroître la longévité. Le tuyau ainsi obtenu est d'une flexibilité et d'une résistance à la compression relativement élevées, de sorte qu'il peut être aisément coudé sans que sa lumière s'obture. La bande 10 de matière plastique et le bourrelet du tuyau selon l'invention peuvent être réalisés en tout élastomère convenable. Cependant, les meilleurs résultats sont obtenus lorsqu'on utilise un polyéthylène ou un polymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, ou encore un copolymère de polyéthylène, d'éthylène-acétate de vinyle. Ces matériaux assurent la flexibilité et ils sont légers, ce qui permet aux tuyaux de flotter sur l'eau (par exemple dans une piscine). En outre, la liaison entre la bande 10 et le bourrelet 30, lorsqu'ils sont réalisés dans ces matières, est résistante et durable. La fabrication du tuyau peut consister d'abord à extruder une bande 10 de matière plastique au moyen d'une boudineuse 36 qui peut être de conception et de fonctionnement classiques, et à refroidir avantageusement la bande extrudée avec de l'eau provenant d'un dispositif 46 de refroidissement. La bande 10 est enroulée de manière à former une hélice 11 à spires multiples, par exemple sur le mandrin d'une machine 40 de bobinage qui peut être de conception et de fonctionnement classiques. Chaque spire formée par la bande est enroulée de manière qu'une aile 14 de cette spire porte contre une aile 14 de la spire précédente, comme montré sur la figure 5. Le bourrelet 30, qui est de préférence réalisé en une matière thermoplastique pouvant être liée à chaud, est extrudé au moyen d'une autre boudineuse 38 et enroulé à chaud sur les bandes 10 de manière à être logé dans les gorges formées entre les branches adjacentes 16 afin qu'une liaison complète soit réalisée entre les bandes 10 et ce bourrelet 30. Un bâti 43 contenant un rouleau 44 dont l'axe est en général parallèle à l'axe de rotation de la machine 40 de bobinage, peut être utilisé pour appliquer une certaine pression sur le bourrelet 30, pour mettre en forme ce bourrelet 30 et améliorer son contact avec les branches 16. Le tuyau est 6. ensuite soumis à un nouveau refroidissement et coupé à une longueur prédéterminée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au tuyau décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 7. REVENDICATIONS 1. - Tuyau flexible, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément flexible (10) se présentant sous la forme d'une gouttière dont des parois latérales opposées (14) comportent des bords extérieurs (16) qui sont repliés vers l'intérieur, ce premier élément étant mis sous la forme d'une hélice à plusieurs spires de manière que les -parois latérales des spires adjacentes portent les unes contre les autres et que les bords extérieurs forment une gorge hélicoïdale, un second élément flexible (30) étant logé dans cette gorge afin de joindre les spires adjacentes par leurs bords extérieurs. 2. - Tuyau flexible constitué de spires enroulées en hélice, caractérisé en ce qu'il comprend une âme (12) qui forme une lumière relativement lisse pour le tuyau et qui comporte des premier et second côtés, des ailes (14) qui font saillie radialement vers l'extérieur des premier et second côtés de l'âme, de manière que les ailes de spires successives forment des paires d'ailes contiguës, des branches (16) qui font saillie radialement vers l'extérieur, dans le prolongement des ailes et sous un certain angle par rapport à elles, de manière à converger, et un bourrelet (30) enroulé sur lesdites branches des spires adjacentes et lié à ces branches de manière à permettre aux âmes de s'écarter les unes des autres lorsqu'une tension est appliquée axialement au tuyau. 3. - Tuyau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites ailes font saillie radialement vers l'extérieur en formant un angle à peu près droit-avec l'âme afin de constituer une structure ayant une grande résistance à l'écrasement et analogue à celle d'une poutre en I. 4. Tuyau flexible, caractérisé en ce qu'il comporte une bande (10) de matière plastique extrudée, à section analogue à celle d'une gouttière et comprenant une âme plane en hélice pour former le tuyau, les ailes des-spires succes- sives étant disposées de manière à former des paires d'ailes contiguës, un bourrelet (30) en matière plastique extrudée étant enroulé sur les branches des spires adjacentes formées par la bande, afin de réaliser une liaison avec lesdites branches, les ailes pouvant fléchir d'un certain angle par rapport aux âmes, afin que les extrémités intérieures des ailes contiguës de chaque paire puissent s'écarter librement de manière que, sous l'effet de l'application d'une tension axiale, les âmes des spires adjacentes puissent s'écarter les unes des autres. 5. - Procédé de fabrication d'un tuyau flexible en matière plastique, caractérisé en ce qu'il consiste à extruder une bande de matière plastique comportant des ailes qui sont orientées à peu près perpendiculairement à une âme plane, et des branches qui font saillie des extrémités des ailes en formant un certain angle avec ces dernières afin de converger, le procédé consistant également à refroidir la bande, à l'enrouler en une hélice à plusieurs spires de manière que les ailes des spires successives forment des paires d'ailes contiguës et s'étendent radialement vers l'extérieur en formant une gorge-hélicoldale, le procédé consistant en outre à extruder un bourrelet de matière plastique dans cette gorge afin de lier ce bourrelet à la bande. 6. - Procédé selon la revendication 5, carac- térisé en ce qu'il consiste également à appliquer une certaine pression au bourrelet de matière plastique afin de le forcer dans ladite gorge. 7. - Procédé selon la revendication 6, carac- térisé en ce qu'il consiste à enrouler l'hélice sur un mandrin et à appliquer la pression en déplaçant ladite hélice et le bourrelet entre le mandrin et un galet.