Brevet FR2513346A1 — publié le 19830325

Cette invention concerne un tuyau ondulé en résine synthétique à double paroi. Les tuyauxondulés connus en résine synthétique à simple paroi présentent une forte résistance à l'écoulement de fluides à travers eux Afin d'y remédier, on a mis au point un tuyau ondulé à double paroi, constitué d'un tuyau intérieur lisse et d'un tuyau extérieur ondulé Le tuyau intérieur et le tuyau extérieur sont tous deux produits à l'état lisse par boudinage axial; le tuyau extérieur est ensuite ondulé par aspiration par le vide ou par une mise en forme par soufflage continu Ce tuyau à double paroi présente un certain nombre d'inconvénients, décrits ci-après. ( 1) Du fait que le tuyau intérieur et le tuyau extérieur sont produits par extrusion ou boudinage axial, la résine synthé- tique est étirée dans le sens de l'axe des tuyaux, de sorte que les molécules de la résine sont orientées suivant cet axe Il s'ensuit que le tuyau ondulé possède une plus grande résistance dans le sens axial que dans le sens circonférentiel Cependant, la résistance circonférentielle est plus importante au cas o le tuyau doit pouvoir résister à une pression extérieure élevée, par exemple lorsqu'il est enterré La moindre résistance dans le sens circonférentiel oblige en pareil cas à augmenter l'épaisseur de paroi du tuyau. ( 2) Le tuyau intérieur et le tuyau extérieur ont une épaisseur de paroi sensiblement uniforme En fait, il est impossible de produire une variation quelconque dans l'épaisseur des parois. Une grande partie du matériau entre ainsi inutilement dans la fabri- cation du tuyau et il est difficile de produire un tuyau ondulé plus léger et moins coûteux, lequel pourrait convenir à une large gamme d'applications. ( 3) La fabrication d'un tuyau de grand diamètre, de 500 mm par exemple ou davantage, demande une grosse boudineusse compliquée et pose toute une série de difficultés techniques Le produit devient ainsi très coûteux. L'invention vise à éliminer les inconvénients décrits ci-dessus de l'art antérieur et à apporter un tuyau ondulé en résine synthétique à double paroi possédant une résistance élevée à l'écrasement, qui soit léger, flexible, facile et économique à fabriquer, même sous de grands diamètres, et qui convienne à une large gamme d'applications. Un tuyau ondulé en résine synthétique à double paroi selon l'invention est constitué d'un tuyau intérieur lisse formé par enroulement en spiraled'une bande plate et d'un tuyau extérieur ondulé formé par enroulement en spiraled'une bande ondulée. Le tuyau extérieur apporte une résistance élevée à l'écrasement et la flexibilité, tandis que le tuyau intérieur forme la surface intérieure lisse qui réduit au minimum la résistance à l'écoulement de fluides à travers le tuyau à double paroi Si l'épaisseur de paroi du tuyau intérieur et du tuyau extérieur est variée de manière adéquate, il est possible, selon l'invention, d'obtenir un tuyau ondulé à double paroi qui convient à une grande variété d'applications Il est notamment possible d'utiliser des tuyaux selon l'invention pour évacuer les eaux de pluie de routes ou lignes de chemin de fer, pour drainer des terrains, amener de l'eau d'irrigation à des champs ou des usines ou pour les drainer, comme conduites pour l'alimentation ou l'évacuation de gaz d'équi- pements divers ou pour protéger des câbles électriques. Un tuyau ondulé à double paroi selon l'invention possède plusieurs avantages, décrits de façon résumée dans ce qui va suivre. ( 1) Il possède une résistance circonférentielle élevée du fait que les molécules de la résine synthétique sont orientées dans le sens de la longueur de la bande plane et de la bande ondulée, toutes deux produites par boudinage ou extrusion, de sorte que les molécules sont orientées sensiblement dans le sens de la circonfé- rence du tuyau à la suite de l'enroulement en spiraledes bandes Le tuyau à double paroi est ainsi doté à la fois d'une forte résistance -à l'écrasement et d'une grande flexibilité. ( 2) En donnant la section adéquate à la bande plane et/ou à la bande ondulée, il devient possible de réaliser un tuyau intérieur et/ou un tuyau extérieur ayant exactement l'épaisseur de paroi variable désirée, permettant d'obtenir un tuyau à paroi double convenant de façon idéale à l'application envisagée Il est possible par exemple de fabriquer un tuyau ondulé ayant une grande résistance à l'écrasement et qui est néanmoins suffisamment flexible ou de fabriquer un tuyau de flexibilité optimale et dont la résistance à l'écrasement est néanmoins suffisante La possibï- lité de varier l'épaisseur de paroi permet en outre d'obtenir un tuyau à double paroi qui est économique, léger et facile à adapter à un grand nombre d'applications. ( 3) En raison de la formation du tuyau à double paroi par l'enroulement en spirale de bandes de résine synthétique, sa fabrication sous de grands diamètres, de 500 mm par exemple ou davantage, ne pose pas de problèmes techniques Même un gros tuyau peut être fabriqué de façon efficace et peu coûteuse au moyen d'un équipement simple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue de côté partiellement en coupe axiale d'un tuyau ondulé à double paroi selon l'invention; la figure 2 est une représentation à plus grande échelle de la partie II de la figure 1; et les figures 3 à 8 sont des vues semblables à celle de la figure 2 et montrant chacune une variante de réalisation du tuyau de la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent un exemple de réalisa- tion d'un tuyau ondulé P en résine synthétique et à double paroi selon l'invention Le tuyau P est constitué d'un tuyau intérieur 1 à paroi mince en résine synthétique, une polyoléfine telle qu'un polyéthylène ou un polypropylène par exemple, ou un chlorure de polyvinyle dur ou souple, ainsi que d'un tuyau extérieur ondulé 2 qui est formé tout autour du tuyau intérieur 1 et qui peut être fait de la même résine ou d'une résine différente et notamment d'une polyoléfine telle qu'un polyéthylène ou un polypropylène ou un chlorure de polyvinyl dur Le tuyau intérieur l, qui est droit ou non ondulé, confère au tuyau P la surface intérieure lisse néces- saire pour que la résistance à l'écoulement de fluides soit faible, tandis que le tuyau extérieur ondulé 2 lui confère une résistance élevée à l'écrasement tout en maintenant une grande flexibilité. Le tuyau intérieur 1 est formé d'une bande plate de résine synthétique la qui est enroulée en spirale et dont les spires voisines sont reliées entre elles le long des bords 3 par soudage, collage ou d'une autre manière, comme représenté sur la figure 2. Les molécules de la résine synthétique sont orientées dans la direction d'enroulement en spirale de la bande la. Le tuyau extérieur ondulé 2 est formé d'une bande ondulée 2 a en résine synthétique qui est enroulée en spirale et dont les spires voisines sont reliées entre elles, le long des bords 4, par soudage, collage ou d'une autre manière Les molécules de la résine synthétique formant le tuyau extérieur 2 sont également orientées dans la direction d'enroulement en spirale de la bande 2 a -Le fond d'ondulation 2 a du tuyau extérieur 2, formant la portion de plus petit diamètre du tuyau extérieur 2, est reliée par sa surface inté- rieure 6 à la surface extérieure 5 du tuyau intérieur 1, par soudage ou collage Dans l'exemple des figures 1 et 2, le tuyau extérieur 2 possède partout la même épaisseur et il en va de même pour le tuyau intérieur 1. Les figures 3 à 8 représentent des variantes de réalisa- tion du tuyau à double paroi des figures 1 et 2 Seules les carac- téristiques qui diffèrent de celles du tuyau des figures 1 et 2 seront décrites dans ce qui va suivre Dans l'exemple de la figure 3, le tuyau extérieur 2 possède un fond d'ondulation 2 A et un sommet d'ondulation 2 C qui possèdent chacun une plus forte épaisseur que le reste (les flancs) du tuyau extérieur La figure 4 montre un exemple o seul le sommet d'ondulation 2 C est plus épais que le reste du tuyau extérieur 2 Le tuyau extérieur de la figure 5 comporte un sommet d'ondulation 2 C qui est en partie seulement augmenté en épaisseur par un bourrelet extérieur Les tuyaux à double paroi des figures 3 à 5 possèdent une résistance renforcée à l'écrasement, tout en ayant une flexibilité satisfaisante, et ils conviennent particulièrement à des applications o les surfaces extérieures doivent être très résistantes à l'usure. La figure 6 montre un exemple o seul le fond d'ondu- lation 2 A est plus épais que le reste du tuyau extérieur 2 Cette forme de réalisation possède une résistance renforcée à l'écrasement et elle convient aux applications qui ne demandent pas une flexibi- lité particulièrement grande du tuyau à double paroi. Le tuyau de la figure 7 se caractérise surtout par la variation de l'épaisseur des flancs d'ondulation 2 B du tuyau exté- rieur 2 entre les fonds et les sommets On voit que chacun des flancs 2 B augmente graduellement en épaisseur en direction du tuyau inté- rieur 1, le flanc étant relativement mince dans sa portion b' située près du sommet d'ondulation, tandis qu'il est relativement épais dans la portion b" située près du fond Cette structure permet une amélioration plus efficace et plus économique de la résistance à l'écrasement du tuyau à double paroi. La figure 8 montre un exemple qui est caractérisé par la variation de l'épaisseur du tuyau intérieur 1 Ce dernier est réduit en épaisseur dans les portions s'étendant en spirale autour du tuyau intérieur o le tuyau extérieur 2 est relié au tuyau intérieur 1, la surface intérieure restant cependant lisse et régu- lière L'agencement est tel que, dans les zones de liaison, la somme de l'épaisseur réduite du tuyau intérieur 1 et de l'épaisseur du fond du tuyau extérieur 2 correspond sensiblement à l'épaisseur du tuyau intérieur dans les autres zones Cette structure rend le tuyau à double paroi très flexible dans son ensemble. L'invention permet d'obtenir des tuyaux ondulés en résine synthétique à double paroi ayant différents degrés de flexibilité et de résistance à l'écrasement si les matériaux constitutifs des tuyaux intérieur et extérieur sont choisis en conséquence Bien que l'inven- tion ait été décrite en référence à un exemple et des variantes de réalisation préférés, il va de soi que de nombreuses autres modifica- tions peuvent être faites facilement par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, les spires hélicoïdales de la 13346 bande formant le tuyau intérieur ou le tuyau extérieur peuvent être reliées entre elles par des méthodes ou à des positions relatives autres que celles décrites dans ce qui précède Il est possible aussi d'employer une bande ondulée possédant une ondulation carrée, trapé- zordale, sinusoïdale ou de toute autre forme de section. 2 5 1 3 3 4 6 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Tuyau ondulé en résine synthétique à double paroi, constitué d'un tuyau intérieur lisse et d'un tuyau extérieur ondulé qui entoure le tuyau intérieur et est relié à lui, caractérisé en ce que le tuyau intérieur ( 1) est formé d'une bande plane (la) de résine synthétique enroulée en spirale et dont les spires voisines sont reliées entre elles le long de leurs bords ( 3) voisins et que le tuyau extérieur ( 2) est formé d'une bande ondulée ( 2 a) de résine synthétique enroulée en spirale et dont les spires voisines sont reliées entre elles le long de leurs bords ( 4) voisins, le tuyau extérieur portant une ondulation définie par un sommet ( 2 C), un fond ( 2 A) et des flancs ( 2 B), le fond ( 2 A) étant relié par son côté intérieur ( 6) à la surface extérieure ( 5) du tuyau intérieur ( 1). 2 Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau intérieur ( 1) et le tuyau extérieur ( 2) possèdent chacun une épaisseur de paroi uniforme, laquelle est plus forte pour le tuyau extérieur que pour le tuyau intérieur. 3 Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sommet ( 2 C) et le fond ( 2 A) sont plus épais que les flancs ( 2 B). 4 Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sommet ( 2 C) est plus épais que le fond ( 2 A) et les flancs ( 2 B). Tuyau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le sommet ( 2 C) est augmenté en épaisseur en partie. 6 Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond ( 2 A) est plus épais que le sommet ( 2 C) et les flancs ( 2 B). 7 Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flancs ( 2 B) sont dans l'ensemble plus épais que le sommet ( 2 C) et le fond ( 2 A) et possèdent chacun une épaisseur qui est plus forte près du fond ( 2 A) que près du sommet ( 2 C). 8 Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau intérieur ( 1) possède une portion d'épaisseur réduite qui s'étend en spirale et dont le côté intérieur lisse se raccorde sans solution de continuité aux portions voisines de la surface intérieure du tuyau intérieur ( 1), le tuyau extérieur ( 2) étant relié par son fond ( 2 A) à cette portion d'épaisseur réduite du tuyau intérieur ( 1). 9 Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes de résine synthétique (la, 2 a) sont des bandes de poly- mères formées par extrusion ou boudinage de manière que, à l'état assemblé, la structure moléculaire des polymères possède une orien- tation en spirale par rapport à l'axe du tuyau, ce qui augmente la résistance du tuyau dans le sens circonférentiel.