Brevet FR2501105A1 — publié le 19820910

l La présente invention concerne un procédé et un dispositif destiné à sa mise en oeuvre, pour l'enrobage de tubes en acier à l'aide d'une matière synthétique, en particulier du polyéthylène, dans lequel on enroule, et on solidarise à l'aide d'une colle, en hélice autour des tubes, mus en direction longitudinale et déplacés en rotation sur eux-mêmes, des feuilles en bandesthermoplastiques. On connaît déjà un tel procédé décrit par exemple dans le brevet allemand numéro l 771 764, dans lequel les bandes de matière synthétique thermoplastique sont extru- dées à l'aide d'une filière plate, et immédiatement enroulées autour des tubes nettoyés et chauffés. Une bande collante, utilisée en tant que colle, est enroulée autour du tube simultanément avec les bandes de matière synthétique. extrudée à l'aide d'une filière plate particulière. Les bandes de matière synthé- tique extrudée sont disposées de manière que leurs bords soient superposés et soudés l'un à l'autre. L'emploi de matière du type polyéthylène de haute qualité, à forte densité de par exemple 0,95 provoque l'appari- tion, lors du processus, de pression élevée sur la filière plate, ce qui engendre une diminution importante de rendement,par rapportà la valeur du débit qu'il est possi- ble d'atteindre avec du polyéthylène d'épaisseur moindre. En outre, du fait d'une répartition d'écoulement défavora- ble dans la filière plate, sont susceptibles d'apparaître des irrégularités superficielles supplémentaires, sur le produit d'extrusion réalisé, gênant ainsi ou rendant impossible le soudage parfait sur toute la surface des couchesde bobinage. On sait, que lors d'une répartition d'écoulement à symétrie sensiblement de révolution, comme celle existant 1 dans les appareillages d'extrusion destinés à la fabrica- tion de corps thermoplastiques annulaires, d'importants perfectionnementsde la qualité du produit d'extrusion ou du débit sont possibles, par rapport à une répartition d'écoulement ne présentant pas de symétrie de révolution,par exemple dans une filière à tête plate. On fait par exemple usage de ceci pour la fabrication de feuilles thermoplastiques (feuilles de soufflage). La transposition de cette pratique aux procé- dés, devenus entre temps usuels au niveau international, pour la pose de revêtement en polyéthylène sur des tubes par un enroulement multicouche et échauffement, les cou- ches d'enroulement étant soudées sur toute la surface, pose cependant des problèmes dans la mesure ou le pla- cage d'une section en forme d'anneau découpé à un endroit, sur une section en bande plate, n'est possible, avec les dimensions habituelles, que par un éloignement impor- tant, car aucun étirement inadmissible du bord des feuilles neidoit apparaître. Le maniement d'une feuille thermoplastique franchement extrudée avec les dimensions usoellesest avant tout, du fait de sa tendance au collage et du refroidissement de la feuille, délicat et peu recommandable du point de vue de l'exploitation. La présente invention remédie à ces inconvénients et concerne un procédé ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre, permettant d'employer un matériau synthétique thermoplastique, en particulier du polyéthylène, pour recouvrir d'un revêtement des tubes selon le procédé d'enroulement, ledit revêtement ayant une densité d'environ 0,95, sans que se produise une diminution de rendirent vis-à-vis des procédés d'enrobage connus à l'aide de matériau thermoplastique de plus grande fluidité etde densité plus faible d'environ 0,93, et sans que soit entravé le soudage réciproque sur toute l la surface des couches d'enroulement. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour l'enro- bage de tubes en acier à l'aide d'une matière synthétique thermo- plastique, en particulier du polyéthylène,selon lequel on enroule en hélice sur des tubes, mûs en direction longitudinale et déplacés en rotation sur eux-mêmes, des feuilles en bandes extrudées que l'on solidarise sur la surface externe du tube à l'aide d'un moyen de collage, est caractérisé en ce que l'on réalise tout d'abord et de façon connue en soi une feuille en gaine souple à l'aide d'une tête d'injection d'extrudeuse à filière annulaire, ladite feuille en gaine étant partagée, au fur et à mesure de sa sortie de la tête d'injection, en deux bandes longitudinales de section transversale en demi-cercle, ces dernières étant ensuite plaquées l'une contre l'autre et enroulées autour du tube comme une feuille double. L'invension sera bien comprise à la lumière des dessins annexés qui représentent un exemple d'application pour le recouvrement de tubes à large diamètre (122 cm). La figure l montre la disposition de la tête d'extru- deuse et du tube à enrober. La figure 2 montre un détail de la tête d'extrudeuse. La figure 3 estune Section de la feuille en gaine extrudée montrant les endroits de coupe. La figure 4 montre une variante de réalisation de la figure 1. Le tube en acier l à enrober est, de façon connue, entrai- né dans un mouvement en hélice à l'aide de rouleaux 2 d'entraînement, avec un pas de 200 mm d'avance linéaire. Latéralement et au-dessus du tube, se trouve la tête d'injection 3 reliée à l'extrudeuse, et qui présente une filière annulaire 5 d'un diamètre de 635 mm et d'une largeur de 1 mm, destinéeà la fabrication d'une feuille en gaine 4. Le passage annulaire est réduit à 0,5 mm en deux endroits 6a et 6b opposés l'un à l'autre. Inxédiatement sous ces deux endroits de sortie correspondant à une épaisseur réduite,sont disposés deux couteaux de découpage 7a et 7b chauffés électriquement, et qui partagent dans le sens de la longueur la feuille en gaine 4 réalisée par la tête d'injection 3, en deux moitités 4a et 4b, ainsi - que montré sur la figure 3. La tête d'injection 3 se trouve sensiblement à 2 mètres au-dessus du sommet du tube et déplacée latéralement d'environ 0,5 à 1 m. Elle peut être mobile autour de son axe afin de permettre son réglage, et fixée dans sa position mentionnée. A 1,50 m. en dessous de la tête d'injection 3, se trouve une paire de rouleaux 8a et 8b,dont l'écartement réciproque corres- pond sensiblement au diamètre de l'élément sortant de l'extrudeuse. En cas de besoin, peuvent être prévus, des rouleaux d'écartement non représentés, ou une paroi de sépa- ration disposée dans les plans formés par les deux couteaux et la verticale, afin d'empêcher un contact indésirable des deux feuilles thermoplastiques, et d'assurer un étalement à plat parfait des demifeuilles 4a et 4b en demi-cercle. Les rouleaux sont recouverts de polytétrafluoroéthylène ou de caoutchouc au silicone, et iontés fous sur leurs axes.Les sections planes ainsi formées, qui l (par rotation correspondante de la droite joignant les deux couteaux 7a,7b, autour de l'axe du tube) sont décalées mutuellement d'environ 100 mm, sont soudées enune double feuille décalée, par deux autres rouleaux 9a, 9b disposés immédiatement en dessous, et également pourvus d'un revêtement, pressés élastiquement l'un contre l'autre et entraînés l'un et l'autre en rotation à une vitesse réglable. La vitesse des rouleaux 9a et 9b et la vitesse d'éjection hors de la tête 3 sont adaptées à la vitesse de rotation angulaire du tube 1, de manière que, d'une parties feuilles thermoplastiques 4a et 4b soient réduites (étirées) entre la sortie et le dépôt sur le tube en acier, d'un facteur d'environ 2 fois, etd'autre partse forme une flèche entre les deux rouleaux 9a, 9b et le rouleau de guidage 10. La figure 4 montre une disposition semblable avec une tête disposée latéralement par rapport au sommet du tube. Dans ce cas les rouleaux 9a et 9b sont supprimés. La disposi- tion de la figure 1 est particulièrement appropriée, lorsque l'on désire obtenir un épaississement local de la feuille thermoplastique sensiblement au-dessus du cordon de soudure, ainsi que décrit dans le brevet allemand No 2 407 427. REVENDICATIONS 1 1 - Procédé pour l'enrobage de tubes en acier à l'aide d'une matière synthétique thermoplastique, en particulier du polyéthylène, selon lequel on enroule en hélice sur des tubes, mûs en direction longitudinale et déplacés en rotation sur eux-mêmes,des feuilles en bandes extru- dées que l'on solidarise de la surface externe du tube à l'aide d'un moyen de collage,caractérisé en ce que l'on réalise tout d'abord et de façon connue en soi, une feuille en gaine souple à l'aide d'une tête d'injection d'extrudeuse à filière annulaire, ladite feuille en gaine étant partagée, au fur et à mesure de sa sortie de la tête d'injection, en deux bandes longitudinales de section transversale en demi-cercle, ces dernières étant ensuite plaquées l'une contre l'autre et enrou- lées autour du tube comme une feuille double. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux feuilles en bande sont amenées 1 'une contre - 'autre en étant décalées l'une par rapport à l'autre. 3 - Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le -décalage des deux feuilles en bande est sensiblement égal à la moitié de l'avance du tube correspondant à une rotation sur lui-même. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l'extrusion, l'épaisseur de la paroi de la feuille en gaine est réduite en deux endroits opposés l'un à l'autre du périmètre, et en ce que le partage de la feuille en gaine est effectué en ces deux endroits. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4, du type comportant une tête d'injection reliée à une extrudeuse, pourvue d'un canal annulaire destiné à réaliser une feuille en gaine, l caractérisé en ce que la tête d'injection(3)est disposée latéralement et au-dessus du tube(l)à recouvrir et comporte une ouverture de sortie du canal annulaire (5) dirigée verticalement vers le bas, en ce que la section de sortie du canal annulaire (5) est réduite en deux endroits (6a,6b) opposés l'un à l'autre, sous chacun desquels est placé un couteau de découpage (7a,7b) susceptible d'être chauffé électriquement, et en ce que sont disposés, sous la tête d'injection, et écartés verticalement, deux rouleaux (8a,8b) servant à l'aplatissement des demi-feuilles (4a,4b) partagées, ainsi qu'une paire de rouleaux (9a,9b) destinés à plaquer l'une sur l'autre les demi-feuilles décalées l'une par rapport à l'autre. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plan vertical formé par les deux couteaux de découpage est décalé angulairement par rapport aux axes de la paire de rouleaux (9a,9b). 7 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications l à 4, du type comportant une tête d'injection liée à une extrudeuse et pourvued'un canal annulaire destiné à réaliser une feuille en gaine, caractérisé en ce que la tête d'injection (3) est disposée latéralement par rapport au sommet du tube à enrober, et avec une ouverture de sortie du canal annulaire (5) orien- tée sensiblement horizontalement, en ce que la section de sortie du canal annulaire est diminuée localement en deux endroits (6a,6b) opposés, sous chacun desquels est placé un couteau de découpe (7a,7b) susceptible d'être chauffé électriquement, et en ce que sont disposés contre la tête d'injection sensiblement latéralement, des rouleaux (8a,8b) destinés à aplatir les demi-feuilles (4a,4b) 8 t -- 1 partagées, ainsi qu'au moins un rouleau supplémentaire (10) sur lequel les deux demi-feuilles sont placuées l'une sur l'autre à plat, tout en étant légèrement décalées l'une Dar rapport à l'autre. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe constitué par les deux couteaux de découpage, est oblique par rapport à l'axe du ou des rouleaux (10) roulant sur le tube.