Brevet FR2536007A1 — publié le 19840518

PROCEDE POUR LA FABRICATION D'UNE CANALISATION ISOLANT DE LA CHALEUR L'invention concerne un procédé pour la fabrication d'une canalisation thermiquement isolée, dans laquelle, sur un tuyau métallique, de cuivre de préférence, on applique un enroulement hélicoïdal destiné à maintenir un écart, on entoure le tuyau métallique pourvu de cet enroulement héli- coldal, pendant qu'il avance dans le sens de sa longueur, d'une bande en matière plastique, de préfé- rénce en ch Iorure cpolyvinyle, façonne cette bande de matière plastique en forme de tube et relie ses bords, tout en appliquant sur la bande de matière plastique, avant de joindre ses bords, un mélange de matières plastiques apte à former une mousse à base de polyuréthane, qui remplit de mousse, après que l'on a relié les bords, l'espace annulaire qui se trouve entre le tuyau métallique et la bande de matière plastique, Un procédé de ce genre est déjà connu par le document DE-OS 19 60 932 Ce procédé connu ne convient toutefois que pour la fabrication de canalisations thermiquement isolées rigides La raison en est que l onutilise comme enveloppe extérieure, une bande de matière plastique elle- même rigide Comme cette bande de matière 25360 O Ot plastique constitue en même temps le moule de la mousse qui se forme, cette bande doit être par elle- même assez stable pour contenir la pression qui s'établit au cours de la formation de la mousse. Il était, pour cette raison, nécessaire d'utiliser une bande de chlorure de polyvinyle relativement épaisse Ce matériau se prêtait bien à constituer le moule pour-la mousse, et restait stable malgré, même la chaleur qui se dégageait lors de la forma- tion de la-mousse. L'invention a pour objet d'améliorer le procédé connuien s'en écartant par le fait que l'on peut fabriquer des canalisations thermiquement isolées que l'on puisse courber, c'est-à-dire des canalisations que l'on puisse enrouler en couronnes dont le diamètre soit d'environ I mètre et que l'on puisse aussi poser, lors de l'installation, à l'état courbé, c'est-à-dire sans utiliser des coudes tubulaires. Ce résultat est obtenu par la combinaison des caractéristiques suivantes: a) on utilise, comme bande de matière plastique, une bande souple, de préfé- rence en chlorure de polyvinyle plastifié; b) la bande est façonnée de façon que ses bords se superposent et ces bords sont collés ensemble; c) l'épaisseur de la paroi de la bande de matière plastique se situe entre 0, 08 et 0,40 mm; d) le tuyau métallique avec l'organe écarteur et la bande de matière plastique façonnée en un tube et collée sur ses bords est maintenue sur l'extérieur dans la période de formation de mousse; 2536 007 e) et, comme mousse, an utilise une mousse de polyuréthane souple, à pores fermés, Il est en outre essentiel pour l'invention d'utiliser un tuyau recuit On part ici, soit d'un tuyau recuit qui se présente en forme de couronne, ou soit encore, on recuit ce tuyau en opérant en continu immédiatement avant d'appliquer l'élément maintenant la distance Il est en outre essentiel que le tuyau métallique soit introduit dans l'installation à l'état redressé. Grâce à l'utilisation d'une bande de matière plas- tique souple, ildevient facile de courber la cana- lisation thermiquement isolée sans que la bande de matière plastique se déchire Le collage des bords superposés assure une liaison solide entre ces bords qui ne s'ouvrent pas même en cas de courbure. Suivant le diamètre extérieur de la couche de mousse, l'épaisseur de paroi de la bande de matière plastique se situera entre 0,08 et 0,40 mm Afin qu'au cours de la formation de mousse par le mélange approprié, la bande de matière relativement plastique ne se déforme pas, la bande formée en tube par rapport au tuyau sera maintenue en forme de l'extérieur jusqu'à ce que l'opération - de formation de mousse soit terminée Contrairement à ce qui se passe dans les procédés connus, o Iton utilise, pour des raisons d'isolation, une mousse de polyuréthane dure, on utilisera une mousse de polyuréthane à pores fermés, souple qui assiste même l'aptitude du tuyau à se courber, sans que la mousse S 9 émiette ou se déchire au cours de la courbure La canalisation tubulaire, fabriquée par le procédé suivant l'invention, peut être enroulée sans difficultés, c'est-à-dire sans que l'enveloppe extérieure se déchire ou que la couche de mousse se déforme d'une façon inadmissible, en couronnes de moins d'un mètre de diamètre, ou être posée à l'état courbé. Suivant un perfectionnement de l'invention, le collage des bords de la bande s'effectue au moyen d'un solvant, ou d'un adhésif en solution, à tase, par exemple, de cyclohexanone et/ou de tétrahydrofuranne Ces adhésifs se sont montrés ceux qui convenaient le mieux et assurent la formation d'un cordon de soudure solide Toute- fois il peut être avantageux aussi d'utiliser un adhésif applicable à chaud (hot melt). Le tube ainsi enveloppé passe ensuite dans un dispositif de calibrage, par exemple un tube, un enroulement hélicoïdal ou une plaque perforée, dans lequel la bande de matière plastique relativement souple est serrée L'aiésage du dispositif de calibrage correspond au diamètre extérieur de la canalisation thermiquement isolée finie, En raison de l'appui de l'extérieur, on n'obtient pas seulement la stabilité de la forme, mais aussi le cordon de soudure du recouvrement est collé de façon optimum La pression de la mousse serrant la soudure de l'intérieur est absorbée par le dis- positif de calibrage, de sorte que les bords superposés de la bande sont fortement serrés l'un sur l'autre Afin que les forces de friction, agissant sur la circonférence extérieure de la canalisation au cours du passage dans le tube de calibrage ou l'enroulement hélicoïdal, soient maintenues aussi faibles que possible, la canalisation, ou l'enveloppe extérieure en matière plastique, est lubrifiée de l'extérieur pendant le passage dans le tube de calibrage ou l'enroulement hélicoïdal O Comme lubrifiant conviennent ceux qui n'attaquent pas le chlorure de polyvinyle, tels que par exemple l'eau, à laquelle on peut ajouter éventuellement un agent de glissement,tel que par exemple le savon, ou encore des huiles et substances analo- gues. Suivant une autre conception avantageuse de l'invention, la bande de matière plastique façonnée en tube est entourée, pendant la formation de la couche de mousse d'une gaine de maintien extérieure, s'introduisant longitudi- nalement, plaquée sur ses bords, en une matière mécaniquement solide, en papier, par exemple, et cette gaine de maintien est éliminée de la cana- lisation terminée, de préférence, après le durcis- sement de la mousse Cette matière, ce papier par exemple, arrive, sous forme de bande, sur la bande de matière plastique en un parcours longitu- dinal, les bords qui se superposent du papier appliqué de façon à former un tube étant de préfé- rence reliés ensemble au moyen d'un adhésif appro- prié La section du tube de papier ainsi façonné en un tube correspond au diamètre extérieur de la canalisation thermiquement isolée Grâce à ce main- tien par l'extérieur, d'une part, la bande de -matière plastique souple est protégée contre la déformation, et d'autre part, on obtient que le cordon de superposition de la bande de matière plastique souple soit collé complètement La pression dûe à la formation de mousse qui s'exerce sur la sou- dure en superposition est absorbée par la gaine extérieure en papier, de sorte que les bords super- posés de la bande de matière plastique sont fortement serrés l'un contre l'autre. Dans la poursuite de la réalisa- tion du procédé suivant l'invention, il s'est montré 253600 T avantageux de poser, entre la gaine de maintien et la bande de matière plastique souple façonnée en un tube, un fil courant sur la longueur, à base de textile, de nylon par exemple Au moyen de ce fil, on s'assure la possibilité de déchirer la gaine de maintien, à la fin de l'opération de fabrication, dans le sens de l'axe du tube Ce fil de déchirure permet ainsi d'éliminer facilement la gaine de maintien précédem- ment posée Cette gaine de maintien peut cependant aussi rester sur la canalisation, comme protection au cours du transport, et être enlevée seulement à l'emplacement du montage. L'invention sera mieux comprise en regard des exemples de réalisation représentés schématiquement dans les figures 1 et 2. On tire, d'une couronne 1, un tube de cuivre 2 étiré sans soudure et qui est dirigé en continu au moyen d'un jeu de rouleaux orien- tés 3 On fait passer ensuite le tuyau 2 orienté dans un dispositif de recuit 4, dans lequel le tuyau de cuivre 2 est rendu ductile par le recuit au moyen d'une résistance Le tuyau recuit 2 est ensuite encore orienté au moyen d'un autre jeu de rouleaux orientés 5 Ce tuyau en cuivre 2 ductile, ainsi préparé, est garni par un enroulement tangentiel 6 et Maintenu à distance par une spirale 7, qui peut être fait, par exemple d'une cordelette de papier ou encore d'un cordon de mousse Autour de l'espace de matière en spirale 7 destiné à maintenir la distance, on enroule une bande 9 de matière plastique que l'on tire d'une bobine d'alimentation 8 et que l'on façonne progressivement en un tube Cette bande de matière plastique est constituée de préfé- rence de chlorure de polyvinyle plastifié et a une épaisseur de paroi d'environ 0,2 mm Avant de fermer la bande de matière plastique 9 en un tube, on pulvé- rise sur la bande de matière plastique 9, au moyen d'un dispositif de pulvérisation 10, le mélange de matières plastiques qui formera de la moussef et qui est constitué habituellement de polyol et d'isocyanate Au moyen d'un dispositif de dosage, l 1, on applique sur les bords de la bande de matière plastique façonnée en forme de tube 9, un adhésif, et serre fortement ces bords l'un contre l'autre. L'ensemble, constitué par la bande de matière plas- tique 9 et le tube de cuivre 2 maintenu à distance par l'espace de maintien 7, ainsi que les composants formateurs de mousse qui se trouvent dans l'espace annulaire, est alors introduit dans un dispositif de maintien 12, qui peut être, par exemple, un tube de calibrage, une plaque perforée, ou encore comme le montre la figure, un enroulement hélicoïdal de fil métallique allongé Le diamètre intérieur de cet enroulement hélicoïdal de fil métallique 12 corres- pond au diamètre extérieur de-la canalisation 13, thermiquement isolée, finie Cet enroulement 12 de fil métallique doit empêcher que la bande de matière plastique 9 se déforme d'une façon inadmis- sible sous l'effet de la pression, due à la forma- tion de mousse Pour cette raison, la longueur axiale de l'enroulement hélicoïdal de fil 12 est choisie telle qu'à la fin de cet enroulement, l'opération de formation de mousse soit terminée. Comme mousse, on utilise une mousse de polyuréthane à pores fermés qui est réglée de façon à être assez souple pour que l'on puisse facilement courber l'ensemble formant la canalisation thermiquement isolée 13 Pendant le passage dans l'enroulement hélicoïdal 12, on applique sur cette canalisation 3) I, à partir d'un dispositif de mouillage 1 h 1,-un agent lubrifiant, par exemple de l'eau avec un agent de glissement Ce lubrifiant sert es 6 ntiellement à diminuer la friction entre la bande de matière plastique 9 et l'enroulement de fil metallique 12, mais il sert de plus, aussi, à aSurer le chauf- fa 1-e nécessaire au cours de l'opérat;on de formation de mousse Après l'enroulement 12 de t'il métallique, dans le sens du passage, un extracteur, à chenille exerce son action sur la canalisation 13 thermique- ment isolée et terminée Cet extracteu Lr à chanilles est commandé en synchronisme avec Les jeux de rouleaux orientés 3 et 5 entrainés La canalisation 13 thermiquement isolée finie est en Suite enroulée, au moyen d'un dispositif 16, en coulronnes annulaires et coupée aux longueurs voulues. Suivant l'exemp Le de réalisa- tion de la figure 2, l'ensemble, conrititué de la bande de matière plastique 9 façonnée en iorme de tube et du tuyau de cuivre 2, maintenu à distance par l'espace de maintien 7, ainsi que les composatlts formateurs de mousse qui se trouvent dans l'espace annulaire, est entouré d'une gaine de maintien appliquée au passage A cet effet, on y pose en L'entourant, une bande 18 de papier solide venant d'tune bobine 17, que l'on façonne progressivement en un tube Au cours de cette formation d'un tube, un fil textile solide à la traction 19, venant d'une bobine 20, passe, dans le sens longitudinal de la canalisation entre la bande de matière plastique 9 et La bande de papier 18 La gaine 18, faite de la bande de papier et servant au maintien, est collée solidement sur ses bords au moyen d'un dispositif de collage 21 Le diamètre intérieur de cette gaine de main- tien 18 correspond au diamètre extérieur de la canalisation 13 thermiquement isolée et terminée. Cette gaine de maintien 18 doit empêcher que la bande de matière plastique 9 se déforme d'une façon inadmissible sous l'effet de la pression d e à la formation de mousse Pour cette raison, la gaine de maintien 18 reste fermée sur la bande de matière plastique 9 jusqu'à ce que l'opération de formation de mousse soit achevée Comme mousse, on utilise une mousse de polyuréthane à pores fermés, qui est réglée avec une souplesse telle que l'on peut courber facilement la canalisation 13 thermiquement isolée Plus loins dans le sens de la marche, un extracteur à chenilles 15 exerce son action sur l'ensemble de la canalisation thermiquement isolée, y compris la gaine de maintien 18 Cet extracteur à chenilles 15 est monté en synchronisme avec les jeux de rouleaux orientés 3 et 5 également orientés. Après l'extracteur à chenilles 15, la gaine de maintien 18, appliquée précédemment, est coupée au moyen d fil de déchirure 19 dans lesens axial, arrachée et éliminée en morceaux 22 La canalisation 13 thermiquement isolée est alors enroulée en couronnes au moyen d'un dispositif 16 et coupée aux longueurs voulues. En utilisant un tuyau de cuivre rendu ductile par un recuit, une mousse de polyuré- thane souple, et une bande de matière plastique 9 en chlorure de polyvinyle plastifié,on est arrivé à fabriquer une canalisation préisolée que l'on peut courber hors de l'atelier, les difficultés qui se présentent lors de la fabrication étant irsolues d'une façon avantageuse. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la fabrication d'une canalisation thermiquement isolée, dans laquelle, sur un tuyau métallique ( 2), de cuivre de préférence, on applique un enroulement hélicoïdal ( 7) destiné à maintenir un écart, on entoure, le tuyau métalli- que ( 2) pourvu de cet enroulement hélicoïdal ( 12), pendant qu'il avance dans le sens de sa longueur, d'une bande de matière plastique ( 9) de préférence en chlorure de polyvinyle, façonne cette bande de ma- tière plastique en forme de tube et relie ses bords, tout en appliquant sur la bande de matière plastique, avant de joindre ses bords, un mélange de matières plastiques aptes à former une mousse à base de polyuréthane, qui remplit de mousse, après que l'on a relié les bords, l'espace annulaire qui se trouve entre le tuyau métallique ( 2) et la bande de matière plastique ( 9) procédé caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes: a) on utilise, comme bande ( 9)-de matière plastique, une bande souple, de préférence en chlorure de polyvinyle plastifié; b) la bande est façonnée de façon que ses bords se superposent et ces bords sont collés ensemble; c) l'épaisseur de la paroi de la bande ( 9) de matière plastique se situe entre 0,08 et 0,40 mm; d) le tuyau métallique ( 2-) avec l'organe écarteur(,) et la bande des matière 5 plastique ( 9) façonnée en un tube et collée sur ses bords, est maintenu sur l'extérieur dans la période de formation de mousse; e) et, comme mousse, on utilise une mousse de polyuréthane souple, à pores fermés. 2 Procédé suivant la revendi- cation 1, caracterise en ce que le collage de la bande de matière plastique ( 9) s'opère au moyen d'un solvant ou d'un adhésif en solution, à base, par exemple de cyclohexanonre et/ou de tétrahydro- furanne. 3 Procédé suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que le collage des O 10 bords de la bande ( 9) s'opère à chaud avec ce qu'on appelle un adhésif en fusion. 4 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la canalisation ( 2) passe dans un - dispositif de calibrage qui se présente sous la forme d'un tube, de plaques perforées ou d'un enroulement hélicoïdal. Procédé suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la canalisation ( 2) est lubrifiée sur l'extérieur au cours de son passage dans le dispositif de' calibrage ( 3). 6 Procédé suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bande ( 9) de matière plastique façonnée en un tube est entourée pendant la formation de la couche de mousse d'une gaine de maintien extérieure ( 12,, faite d'une matière mécaniquement solide, de pa Eier par exemple, appliquée par une introduction longitu- dinale, dont les bords sont collés ensemble, cette gaine de maintien étant de préférence éliminée de la canalisation finie après que la mousse a durci. 7 Procédé suivant la revendica- tion 6, caractérisé en ce que l'on introduit un fil ( 19) devant servir de cordon de déchirure, entre la gaine de maintien et la bande de matière plastique façonnée en un tube, dans le sens axial.