Brevet FR2494181A1 — publié le 19820521

- 1 - MACHINE POUR LA FABRICATION DE GAINES TUBULAIRES CONTINUES D'ISOLATION THERMIQUE La présente invention se rapporte à une machine pour la fabrication de gaines tubulaires isolantes en matière ther- moplastique soudable mousse à cellules closes. On sait que, dans toutes les installations industrielles ou domestiques o sont employées des tuyauteries dans lesquel- les circulent des fluides chauffés ou réfrigérés, des revê- tements en matière isolante sont indispensables dans le but d'empêcher la dispersion de la chaleur des fluides chauds ou l'absorption de chaleur du milieu pour les fluides réfrigé- rés. Tout ceci est indispensable pour le bon fonctionnement technique des procédés et pour réduire la consommation éner- gétique nécessaire à leur exercice. Dans ce but on emploie une grande variété de matériaux d'isolation; en particu- lier, actuellement, pour d'innombrables applications à des températures pas trop élevées, on utilise du polyéthylène mousse, qui, en plus de ses caractéristiques d'isolation thermique, offre l'avantage d'être très léger, facile à tra- vailler et relativement peu coûteux. On prépare ce matériau, prêt à l'usage, sous la forme d'éléments tubulaires qui s'enfilent avantageusement sur les tuyauteries à isoler avant que celles-ci ne soient mises en oeuvre. On prépare ces éléments tubulaires par pliage de rubans -2 - de largeur constante de polyéthylène expansé. soudure con- tinue des bords, d'abord juxtaposés entre eux, par thermo- soudure, grâce à la fusion de deux couches superficielles et à leur juxtaposition avec solidification immédiate. Ce procédé, universellement connu, présente dans les appli- cations actuelles quelques inconvénients relatifs à sa pro- duction et de caractère économique. Ces éléments tubulaires sont en effet réalisés avec des ap- pareils peu coordonnés dans leur action, qui exigent une in- tervention manuelle considérable et difficile, tant pour le pliage que pour la soudure et la coupe sur mesure. Le but de la présente invention est donc de réaliser une ma- chine qui permette de remédier aux inconvénients susvisés et de produire automatiquement et, par conséquent, à l'échelle industrielle, ces éléments tubulaires en polyéthylène mousse. Un autre but est de réaliser une machine qui soit simple à manoeuvrer, d'entretien rare et facile, capable de réaliser des éléments tubulaires de forme régulière et constante, de dimensions précises, et qui réduise en même temps les coûts de production, tout en étant à son tour d'un coût de cons- truction relativement limité. Ces buts et d'autres sont atteints au moyen d'une machine pour la fabrication de gaines tubulaires d'isolation thermi- que comprenant un plan de travail sur lequel glisse un tapis transporteur qui s'étend longitudinalement, flanqué de deux trains de rouleaux-guides, o les couples initiaux sont dis- posés sur les deux côtés opposés avec les axes de rotation proches de l'horizontale et les couples suivants sont par contre disposés avec les axes de rotation qui remontent pro- gressivement, jusqu'à prendre la position verticale, la machine comportant, disposés suivant la ligne de progression -3- dudit tapis, un poste de chargement à rouleaux avec pla- quettes d'auto-centrage, un chariot basculant de guide pour le pliage antérieur du ruban, un dispositif de pliage supé- rieur avec un guide à disque annexé destiné à réaliser le parallélisme des bords, une tête de soudage, un poste posté- rieur à rouleaux horizontaux pour la finition et le refroi- dissement, un four pour conférer la mémoire thermique au tuyau et/ou un poste automatique de coupe étant immédiate- ment applicables à ladite machine à sa sortie. Afin de rendre plus facile la compréhension de la présente invention, on fera maintenant une description systématique d'un mode de réalisation préférentiel, à l'aide de la des- cription détaillée ci-après. Au dessin annexé La figure 1 est une vue en perspective partielle du plan de chargement avec le premier poste de pliage; La figure 2 est une vue en coupe verticale partielle du second poste de pliage de guide en soudage; La figure 3 est une vue en perspective du poste de sortie du tuyau soudé en matériau mousse; La figure 4 représente un détail du rouleau de pliage La figure 5 représente un détail du chariot guide- bords; La figure 6 schématise le déroulement du procédé; et La figure 7 représente la vue éclatée des parties qui composent la machine et leur accouplement amovible pour le calibrage ou l'entretien. Avec référence aux dessins, on peut noter la bande 1 de -4- polyéthylène mousse, coupée à une largeur égale à la circon- férence moyenne de la gaine tubulaire d'isolation thermique que l'on veut réaliser, reçue sur un rouleau monté en posi- tion antérieure par rapport à la machine. L'extrémité avant 2 de cette bande 1 s'introduit entre les rouleauxguides 3 du poste de chargement dans lequel elle est automatiquement centrée pour tout son développement ultérieur. Ces rouleaux guides sont réglables selon la largeur des bandes par des dispositifs régulateurs de cen- trage 4 grâce à deux filetages, un droit et un gauche, opposés sur la même tige, mis en action au moyen d'un petit volant, qui permettent d'éloigner ou de rapprocher les guides entre eux. Le but de cette opération est la possibilité d'adapter la machine à diverses largeurs et à diverses épaisseurs de bandes en polyéthylène, tout en gardant toujours le centrage automatique par rapport à la direction de progression. Du poste de chargement, le commencement de la bande 1 monte sur le tapis transporteur 6, entraîné par les poulies 5, pendant que les premiers rouleaux des deux trains lui donnent une légère courbure. Entraînée par le tapis transporteur 6, la bande à plier 1 parcourt le premier poste de pliage vertical et, au fur et à mesure, le pliage des bords latéraux monte suivant le mouve- ment imposé par la position des rouleaux qui y adhèrent et remontent graduellement jusqu'à la verticale. Le chariot de guide de premier pliage 7, au moyen d'une série de rouleaux au point mort, facilite la poursuite du cheminement de la bande 1 et son pliage complet en U grâce à la pluralité de rouleaux 17 à axe vertical qui serrent les bords de la bande. - 5 - Le chariot 7 est basculant sur un axe perpendiculaire à la direction de progression de la bande, c'est-à-dire qu'il peut tourner autour de son pivot de support 8, de façon à faciliter le maintien en position et le centrage de la bande 1. En continuant, la bande 1 repliée en U est obligée de passer en dessous du rouleau profilé 9, qui replie vers l'intérieur les extrémités supérieures parallèles de la bande 1 jusqu'à faire joindre les deux bords entre eux. Les rouleaux latéraux 17 maintiennent constamment en posi- tion la bande 1 pendant toute la phase de pliage. En arrière du rouleau 9, un guide à disque 10, précédé d'une série de petits rouleaux, permet de maintenir les bords par- faitement juxtaposés et parallèles entre eux, tandis qu'un pivot de soutien les maintient pressés vers le bas, de manière qu'ils aient toujours la position parallèle entre eux et disposée le-long de l'axe de progression et perpendi- culaire au plan de support. Ensuite la bande 1, ainsi repliée, est mise en contact avec la tête de "Téflon" 11, qui, chauffée à une température appropriée par un dispositif électrique non illustré, fond une couche mince sur les deux bords. Deux palpeurs latéraux obligent les deux bords à se juxtapo- ser tout de suite après la tête 11, de sorte que les parties fondues s'allient et, grâce au refroidissement rapide, con- solident leur tension. De cette façon, la bande 1 s'est transformée en un élément tubulaire continu, qui s'introduit sous les rouleaux du premier poste de finition et de refroi- dissement 14. On peut remarquer que l'élément tubulaire prend une forme ovoide écrasée, si bien que la surface o sont les deux bords désormais soudés entre eux, est substan- tiellement plane, pour que la soudure puisse se refroidir sans subir de ruptures ou de déformations. - 6 - Le tuyau obtenu à partir de la bande 1 pourú t encore son cheminement, entraîné par le tapis transporter 6 et guidé par les rouleaux latéraux 18 et par les rouleaux du chariot supérieur 14. Le chariot de refroidissement est soutenu sur le plan de support réglable 13. Du poste de refroidissement, l'élément tubulaire sort sur une poulie à gorges 15, qui l'accompagne à la sortie vers l'éventuel four de production de mémoire thermique 16. On sait en effet que le polyéthylène, en particulier le polyéthylène réticulé, a une mémoire bloquée de conformité au façonnage quand celui-ci est effectué à chaud, en raison de quoi l'incision du tuyau provoquerait le retour à l'état plan de la bande originelle. Pour isoler les installations déjà montées, il est donc vraiment indispensable d'effectuer l'incision le long de la génératrice pour pouvoir chausser la gaine de tube isolant sur les tuyau. fixes. A cet effet, il est indispensable que le tuyau isolant déjà obtenu acquière la mémoire de sa nouvelle structure à section circulaire. Ce résultat peut être obtenu pratiquement par un traitement thermique, qui permet de dépasser l'état de façonnage plan et, par un rapide refroidissement, on bloque alors, au contraire, la mémoire dans l'état de section circulaire. On peut obtenir ce résultat dans un four bien connu de thermo-façonnage correspondant à la demande de brevet italien n0 19106 A/80. Pour que tout fonctionne bien, il faut toutefois un pro- gramme rigide de progression, que seul le rythme continu de la présente invention peut garantir. Immédiatement après la sortie 15 ou après le four 16, le tuyau contin. peut être segmenté avec un découpeur de préci- sion de façon à obtenir des morceaux de tuyaux de longueurs -7- identiques et ayant tous un angle de coupe parfaitement droit ou ayant une valeur parfaitement prescrite. Comme c'est naturel dans la pratique industrielle, il faut de très nombreux diamètres et, pour cela, la machine a été munie de différents réglages. On a déjà mentionné le réglage selon la largeur de la bande dès son entrée avec le régulateur 4. En outre, le cadre 12 permet de coordonner la hauteur des rouleaux de façonnage et de premier pliage 9, du guide plie-bords 10 du dispositif de thermo-soudage 11. A la sortie, on peut régler la hauteur du chariot de refroi- dissement 14. Horizontalement, le réglage s'effectue par arbres à double vis en sens inverse actionnés par les volants 19, tandis que les déplacements pour le réglage ver- tical sont exécutés par le volant 20. Ces ensembles de réglage pourraient rendre rigide le fonc- tionnement de la machine et rendre difficile son entretien, s'il fallait, par exemple, changer le tapis transporteur 6. Pour remédier à tous ces inconvénients, la présente machine a été agencée de façon, comme on le voit dans la coupe éclatée de la figure 7, que toutes les commandes de supports fixes soient portées par un côté fixe, qui porte aussi tous les axes de réglage vertical. un second côté mobile 21, avec des fentes de glissement pour les axes verticaux, s'accouple sur les axes horizontaux par simple glissement. Il s'ensuit que, si on l'enlève, tous les systèmes de progression et de réglage de toute la machine sont laissés libres pour le contrôle et pour l'entretien. Il va de soi que le mode de réalisation particulier de la présente invention qui vient d'être décrit n'a aucun carac- tère limitatif. -8- Revendications de brevet. 1. Machine pour la fabrication en continu de gaines tubulai- res d'isolation thermique, obtenues à partir de bandes de matériau expansé à cellules closes, en particulier du polyéthylène, caractérisée en ce que, de l'entrée jusqu'à la sortie, le long de tout l'axe de la machine, la bande est soutenue et entraînée par un tapis transporteur; que, à son entrée, la bande est pressée et centrée automati- quement par deux séries de rouleaux horizontaux munis de plaquettes, pour entrer dans un premier poste de pliage entre deux trains de rouleaux, depuis la partie opposée du tapis transporteur, les rouleaux ayant des axes de rotation disposés presque à l'horizontale dans les premiers couples et, dans les couples suivants, des axes qui remontent gra- duellement jusqu'à la verticale, d'o il résulte que la bande est repliée en U, contre un guide basculant à rouleaux; qu'un second poste de pliage avec guide-bords à disque, précédé d'une série de petits rouleaux, oblige les bords supérieurs à se plier à l'horizontale, devenir parallèles, glisser le long du disque et passer sur les côtés d'une pla- quette à lames soudantes, qui fond le bord des lèvres, les- quelles, immédiatement refermées, passent au poste de re- froidissement et d'entraînement qui maintient le ruban de soudure en position verticale et alignée; que, après solidification de la soudure, la bande rendue tu- bulaire continue à glisser sur le rouleau de sortie et peut être conduite au four de réalisation d'une mémoire thermique au découpeur automatique. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le chariot antérieur de guide bascu- lant, le dispositif guide-bords avec rouleau de maintien en position et la tête à lame soudante sont munis d'un disposi- tif d'abaissement et de levage en fonction du diamètre du - 9 - tuyau à obtenir et de l'épaisseur de sa paroi. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tapis transporteur, qui parcourt toute la machine, avec son plan supérieur, constitue le plan de travail et d'entraînement et que sa vitesse est réglable suivant le matériau employé. 4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le chariot antérieur de guide et pliage est muni d'une série de rouleaux au point mort et est basculant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de la machine et parallèle au plan d'entraînement. 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le disque guide-bords maintient les bords mêmes à souder à distance constante et dans le même plan et qu'une précédente série de rouleaux les maintient essentiellement perpendiculaires au plan d'entraînement. 6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par une tête à lames soudantes avec thermostat fondant les bords des deux lèvres de façon que, en aval de la lame, lesdits bords refluent l'un dans l'autre et créent un corps unique. 7. Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le poste postérieur d'entraînement et de refroidissement maintient les bords en position hori- zontale jusqu'à ce que la soudure verticale soit refroidie et consolidée. 8. Machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que tous les dispositifs de réglage à l'horizontale et à la verticale sont commandés par des volants disposés sur un côté, au moyen d'arbres à double filetage, leurs supports étant solidaires de ce côté, tandis - 10 - que le second coté, o sont disposés les guf s de glisse- ment et de dégagement pour les commandes vert.cales et les guides de soutien et de glissement pour les commandes hori- zontales, est amovible et permet l'accès immédiat et le dé- montage de tous les organes moteurs et de réglage. 9. Machine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que, sur le côté de sortie du tuyau continu, celui-ci peut être immédiatement introduit dans un four de réalisation d'une mémoire thermique et/ou conduit à un découpeur automatique fonctionnant en continu.