Brevet FR2527482A1 — publié le 19831202

L'invention se rapporte à un dispositif pour transporter un tuyau flexible parallèlement à son axe longitudinal, qui est approprié pour transporter un fluide enfermé dans le tuyau, et qui comporte deux élé- ments transporteurs opposés, pouvant tourner et être en- traînés, le tuyau passant dans une direction perpendicu- laire aux axes de rotation des éléments transporteurs, entre ces deux éléments transporteurs, cependant que, par ailleurs, le premier élément transporteur a une surface périphérique à peu près lisse et que le deuxième élément transporteur comporte des protubérances à intervalles réguliers sur sa surface périphérique, de sorte que le tuyau est aplati par la pression de ces protubérances contre la surface lisse, aux intervalles de ces protubérances. Un dispositif de ce genre constitue par exemple une partie d'une installation destinée à revêtir inté- rieurement des tuyaux flexibles Il sert, d'une part, à faire défiler le tuyau dans la direction de son axe lon- gitudinal, et d'autre part, à déplacer le liquide de revê- tement contenu dans le volume intérieur du tuyau dans la direction du défilement du tuyau, en fonction de sa consom- mation qui dépend de la vitesse de défilement du tuyau, de manière que la surface libre du liquide contenu dans le tuyau soit maintenue à peu près à un niveau constant-. Il a déjà été décrit un dispositif (demande de brevet de la RFA DE-AS 25 57 994) qui fait défiler un tuyau rempli de liquide d'enduction à une vitesse constante dans la direction axiale longitudinale et, en même temps refoule une quantité de liquide vers le haut, dans sa partie guidée verticalement du bas vers le haut Grâce à ce refoulement, l'appareil doit maintenir la surface libre du liquide à son niveau initial pendant le dérou- lement du procédé. Dans ce dispositif connu, une série de rouleaux rotatifs sont montés sur deux étoiles de rouleaux, chaque étoile de rouleaux tournant d'une part autour de son centre tandis que, d'autre part, elle décrit un mouvement pendulaire en direction de la surface du tuyau Du fait de ces nombreux mouvements superposés, il est techniquement très compliqué d'adapter constamment la vitesse périphéri- que des rouleaux à la vitesse du tuyau d'une façon extrê- mement précise, et, en supplément, de compenser encore le glissement qui se produit habituellement dans le cas du ccntact ponctuel sur les rouleaux de compression De cette façon, l'entraînement des rouleaux est très compliqué du point de vue de la technique de la régulation, quand encore elle est possible La vitesse des rouleaux devrait être égale à la vitesse du tuyau transporté, diminuée de la vitesse des étoiles de rouleaux Le mouvement résultant est irrégulier et sinusoïdal et, en outre, il est encore fonc- tion de la quantité de liquide à déplacer selon le calibre du tuyau. Un autre dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé est décrit dans la DE-B 26 59 000 Il est com- posé de deux bandes sans fin du type de courroies transpor- teuses, très compliquées à fabriquer, qui présentent toutes deux sur leurs faces externes des protubérances sinusoïdales. Ces bandes sans fin présentent en particulier l'inconvénient de s'étirer irrégulièrement pendant le fonctionnement De cette façon, la quantité de liquide transportée peut varier d'une façon indésirable Par ailleurs, l'entraînement exact et le déplacement exact de la position des protubérances des bandes sans fin ne peuvent être réglés qu'avec difficul- té et sont sujets à perturbations Par ailleurs, il subsiste le risque que le tuyau ne soit endommagé lors de l'engrè- nement de protubérances opposées des bandes sans fin Tout au moins les bandes sans fin et le tuyau subissent une for- te usure et sont forbement sollicitées mécaniquement en raison du mouvement relatif. Le dispositif de transport et de pompage connu par la DE-A 28 56 253, et destiné à l'enduction intérieure de tuyaux, présente les mêmes inconvénients Ce dispositif est composé d'une bande sans fin du type des courroies transporteuses et d'un rouleau cylindrique, ces deux élé- ments présentant des profilages régulièrement répartis sur toute leur surface périphérique En outre, dans tous ces dispositifs, la surface libre du liquide à l'intérieur de la partie montante du tuyau est soumise à de fortes fluc- tuations en raison du caractère fortement pulsatoire du courant de liquide transporté. Un autre perfectionnement (modèle d'utilité de la RFA DE-GM 81 10 471) est représenté par un dispositif dans lequel contrairement au dispositif de la DE-A 28 53 253 précitée,,la bande sans fin du type courroie transporteuse ne présente pas de profilage Toutefois, dans ce dispositif la contrainte mécanique du tuyau est toujours relativement grande en raison de la coopération des unités de transport. Egalement dans ce cas, la quantité maximum de liquide pouvant être transportée est limitée aux cavités formées par les protubérances Par ailleurs, il n'est pas exclu qu'il se produise un reflux indésirable du liquide en sens inverse du mouvement du tuyau parce qu'il ne se forme pas de joint suffisamment résistant à la pression entre le rouleau et la bande Par ailleurs, dans ce dispositif comme dans ceux décrits plus haut, il n'existe aucune possibilité de transporter uniquement le liquide dans le tuyau avec immobilisation du tuyau ou de transporter uniquement le tuyau avec un refoulement du liquide nul, ou encore de transporter le liquide en sens inverse du mouvementde défilement du tuyau En outre, les dispositifs connus ne permettent pas de réglage précis de la vitesse relative entre le mouvement du tuyau et le transport du liquide, indépendam- ment des vitesses avec lesquelles le tuyau et le liquide sont transportés. En partant de cet état de la technique, le but de l'invention est de réaliser un dispositif pour le trans- port d'un tuyau flexible et du liquide contenu dans ce tuyau, qui ne présente par les inconvénients indiqués Ce -4 dispositif doit permettre d'une façon simple de trans- porter simultanément le tuyau et le liquide présent dans sa cavité intérieure sans qu'il ne se produise de dété- rioration du tuyau Il doit former un joint résistant à la pression et empêcher le liquide de refluer indésirable- ment sous la pression de la colonne de liquide Le débit désiré de liquide déplacé doit pouvoir être modifié d'une façon simple et dans un large intervalle Le liquide doit également pouvoir être transporté en cas de besoin en sens inverse de la direction du mouvement du tuyau Il doit également être possible d'interrompre entièrement le trans- port du liquide et de continuer cependant à déplacer le tuyau. Dans ce but la présente invention a pour objet un dispositif du type ci-dessus dans lequel le premier élément transporteur e S t constitué par un rouleau cv- lindrique ou par une bande sans f i N comportant une partie circulant à p 1 a t tandis que le deuxième élé- ment transporteur e S t composé d'un corps en forme de rouleau ou de roue ou d'une bande sans fin et sur la périphérie du deuxième élément transporteur sont montés plusieurs rouleaux cylindriques, disposés parallè- lement à 1 ' a x e d u deuxième élément transporteur a y a N t des axes parallèles entre eux, librement en ro- tation autour de leurs axes respectifs, S a N S être en- traînés, le diamètre de ces rouleaux étant petit compara- tivement au diamètre du deuxième élément transporteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les rouleaux présentent une surface lisse. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu,dans chaque intervalle entre deux rouleaux voisins, des corps de refoulement qui s'étendent parallè- lement aux axes des rouleaux et se trouvent à une distance de la surface périphérique du premier élément transporteur qui est supérieure au double de l'épaisseur du tuyau. Le dispositif est composé de deux éléments trans- porteurs présentant la forme de rouleaux cylindriques, de roues ou de bandes sans fin qui circulent sur plusieurs rouleaux de guidage Les deux éléments transporteurs sont opposés l'un à l'autre et forment une fente à travers la- quelle on fait défiler le tuyau dans une direction perpen- diculaire aux axes de rotation des éléments transporteurs. Les deux éléments transporteurs peuvent être mis en rota- tions autour de leur axe central et être entraînés indé- pendamment l'un de l'autre. Le premier élément tranporteur présente une sur- face périphérique relativement lisse, c'est-à-dire que sa section est à peu près circulaire ou rectiligne sans pro- tubérances Le deuxième élément transporteur présente sur sa surface périphérique un grand nombre de protubérances présentées sous la forme d'un grand nombre de rouleaux pouvant tourner librement, dont la périphérie est petite comparativement à la périphérie des éléments transporteurs. Les rouleaux sont fixés par leurs axes de rotation à la périphérie du deuxième élément transporteur. Les rouleaux du deuxième élément transporteur pressent le tuyau transversalement à son axe longitudinal sur toute sa largeur, par segments successifs, contre la suface périphérique lisse du premier élément transporteur de sorte que le tuyau est entièrement aplati dans les zones de pression Entre deux zones d'écrasement du tuyau, se trouve une quantité partielle de liquide qui peut être trans- portée par le mouvement des rouleaux du deuxième élément transporteur dans-le sens du défilement du tuyau mais éga- lement en sens inverse. Ce mouvement des rouleaux, et par conséquent, le débit de liquide transporté, dépendent de la vitesse avec laquelle le deuxième élément transporteur tourne Cette rotation est assurée par l'intermédiaire d'une unité d'en- traînement qui agit sur son axe de rotation, dans la me- sure o le deuxième élément transporteur est en forme de roue ou de rouleau ou sur un rouleau de guidage entraîné, lorsque le deuxième élément transporteur présente la forme d'une bande sans fin. Habituellement, les deux éléments transporteurs sont entraînés à des vitesses différentes Le premier élément transporteur sert seul au défilement du tuyau Par commande de sa vitesse de rotation, on règle la vitesse du mouve- ment de défilement du tuyau Cette vitesse peut être modi- fiée à la demande La vitesse de rotation du deuxième élément transporteur influe sur le débit de liquide trans- porté - Alors que le premier élément transporteur doit tou- jours être entraîné en rotation dans le sens du défilement du tuyau, le sens de rotation du deuxième élément trans- porteur dépend du fait que le liquide doit être transporté dans le sens du défilement du tuyau ou dans le sens inver- se Il est possible d'immobiliser entièrement le deuxième élément transporteur si le tuyau doit être transporté-seul et que le liquide contenu dans le volume intérieur du tuyau ne doit pas être transporté. Le deuxième élément transporteur a donc la fonction d'un organe de dosage ou d'un organe d'arrêt du liquide et il peut être réglé indépendamment et séparément du défilement du tuyau Etant donné qu'à chaque tour du deu- xième élément transporteur, une quantité de liquide cons- tante est transportée, le débit désiré peut être choisi par action sur la vitesse de rotation de l'entraînement réglé du deuxième élément transporteur Par ailleurs, il y a la possibilité de refouler un liquide en excès en sens inverse en inversant le sens de rotation. Grâce à la possibilité de rotation libre des rou- leaux, le frottement entre le tuyau et les éléments trans- porteurs qui tournent à des vitesses différentes et même éventuellement dans le même sens de rotation est très faible de sorte qu'il n'y a pas de risque de détérioration du tuyau Les deux éléments transporteurs peuvent même être pressés suffisamment sur la surface externe du tuyau pour former une fermeture résistante à la pression pour le liquide et empêcher le liquide de refluer sous la pression du liquide en sens inverse de son sens de transport. Si l'un des éléments transporteurs est en forme de roue ou de cylindre, il est fixé en son centre sur son arbre axial de manière à pouvoir tourner et être entraîné. S'il présente la forme d'une courroie transporteuse, la courroie transporteuse circule sur des cylindres ou roues de guidage qui peuvent tourner autour de leur centre, l'un des cylindres ou l'une des roues de guidage pouvant f+re entraîné et entrant en contact avec la bande trans- porteuse pour établir une liaison par frottement ou par action de force. Lorsque le deuxième élément transporteur présente la forme d'un cylindre ou d'une roue, il est agencé mobile à une distance verticale du premier élément transporteur telle que ce cylindre puisse être soulevé dans la direc- tion perpendiculaire vers le premier élément transporteur lorsqu'on applique un rouleau contre le premier élément transporteur. Les éléments du dispositif qui entrent en contact avec la surface du tuyau présentent avantageusement une surface faite d'une matière élastique, par exemple de caoutchouc. Dans une forme préférée de réalisation, il est prévu entre deux rouleaux voisins des corps de refoulement qui réduisent ou interdisent un écoulement pulsatoire lors du transport du liquide Les corps de refoulement sont en forme de bande ou de barre et compriment légère- ment le tuyau entre deux zones d'écrasement sans l'apla- tir totalement Si le diamètre des rouleaux est très petit, par exemple de 2 cm, l'écoulement du liquide est relativement régulier, même sans corps de refoulement. Toutefois, il est alors nécessaire que le deuxième élé- ment transporteur possède une plus grande vitesse de rotation. Le dispositif peut constituer, par exemple, une partie d'une installation pour l'enduction intérieure de tuyaux Le liquide utilisé pour l'enduction intérieure est refoulé en continu dans le sens du défilement du tuyau, en fonction de la consommation de liquide, la surface libre du liquide dans la partie montante vertica- le du tuyau, en aval du dispositif, étant réglée à un niveau déterminé et étant maintenue à une distance aussi constante que possible de l'entrée du dispositif de séchage placé en aval De cette façon, on obtient une enduction intérieure régulière dans une large mesure. La quantité de liquide transportée dans l'unité de temps peut être réglée d'une façon relativement simple par la vitesse de rotation du deuxième élément transporteur qui agit sur la surface externe du tuyau Le liquide renferme le milieu approprié pour la formation du revêtement sous une forme dissoute ou dispersée. Le dispositif permet ainsi de transporter un tuyau rempli d'un milieu fluide avec une vitesse déterminée et, en même temps, d'assurer le transport de ce milieu fluide dans son volume intérieur, d'une façon réglable indépendamment de cette vitesse et dans n'importe quel sens, avec la possibilité de transporter des débits même extrêmement élevés ou extrêmement bas de ce milieu. Le tuyau ne subit pratiquement pas de sollicitation mécanique lors de la coopération des deux éléments trans- porteurs de sorte qu'il n'y a pratiquement pas de risque de détérioration. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, de modes de réalisation représentés aux dessins annexés et donnés uniquement à titre d'exemple Sur ces dessins: la Fig 1 montre le fonctionnement d'un dispositif comportant deux éléments transporteurs ayant la forme de cylindres ou de roues, dans un procédé d'enduction intérieure d'un tuyau; la Fig 2 montre une forme de réalisation du dispo- sitif comportant un élément transporteur en forme de rouleau et un élément transporteur en forme de bande; la Fig 3 montre une forme de réalisation du dispo- sitif comportant deux éléments transporteurs en forme de bande. Sur la Fig 1, un tuyau 3 est tiré d'un rouleau de réserve non représenté et déplacé parallèlement à son axe longitudinal Il est rempli d'un liquide d'enduction 4 et est guidé obliquement du haut vers le bas Le dispo- sitif transporteur est composé d'un premier élément transporteur 1 ayant la forme d'un rouleau cylindrique présentant une surface périphérique lisse, c'est-à-dire de section circulaire, et d'un deuxième élément transpor- teur 2 ayant en section la forme d'un cylindre Les deux éléments 1 et 2 sont entraînés en rotation autour de leurs axes 5 et 6 par des organes d'entraînement non re- présentés Le deuxième élément 2 est composé de deux disques circulaires 7 et de rouleaux 8 libres en rotation ayant une surface périphérique caoutchoutée Les rouleaux 8 sont fixés avec leurs axes 17 à proximité de la péri- phérie des disques circulaires 7 Entre les deux rouleaux voisins 8 se trouve un corps de refoulement 9 Le tuyau est redressé à la verticale par un rouleau de renvoi 10. En 4 a, est représentée la surface libre du liquide d'en- duction 4 qui est maintenue à un niveau constant par le dispositif transporteur Au-dessus de la surface libre 4 a, la surface interne du tuyau porte une couche de revé- tement il, composée de liquide d'enduction qui est débar- rassé de son solvant par chauffage dans un tunnel de séchage 12, de sorte qu'il se forme une couche de revête- ment sur la surface interne du tuyau. Le premier élément 1 transporte le tuyau 3 et il est donc entraîné à la même vitesse que les rouleaux non représentés, placés en aval qui, par exemple, extraient le tuyau du séchoir 12 ou l'enroulent On a également omis de représenter les organes qui accouplent la vitesse de rotation de ces rouleaux non représentés à la vitesse de rotation de l'élément transporteur 1. Le deuxième élément 2 tourne habituellement à une vitesse différente de celle du premier élément 1; il est muni d'un entraînement réglable non représenté Ces rouleaux 8 délimitent avec le premier élément 1 une fente. Le tuyau 3 qui passe à travers cette fente est comprimé- à joint étanche aux liquides par un ou deux rouleaux 8, selon la position du deuxième élément 2 Les rouleaux 8 ne sont mis en rotation que par leur contact avec le tuyau 3 qui passe et avec le premier élément 1 de sorte qu'il n'y a pratiquement pas de frottement entre le tuyau 3 et le deuxième élément 2, qui se déplace à une vitesse différente Si deux rouleaux 8 a et 8 b sont en contact avec le premier élément 1 placé au- dessous, il se forme, dans le tuyau, entre les deux rouleaux 8 a, 8 b, un coussin de liquide Lors de la rotation du deuxième élément 2, le rouleau 8 a s'écarte et le liquide est repoussé par le rouleau 8 b dans le sens du déplacement du tuyau En même temps, l'ensemble du deuxième élément 2 est soulevé verti- calement vers le haut L'élévation et l'abaissement du deuxième élément 2 s'effectuent, par exemple autour d'un centre de rotation, sous l'action d'un bras de levier muni d'un-dispositif pneumatique Les éléments du dispo- sitif représentés en traits mixtes montrent leurs posi- tions décalées dans le temps entre deux positions iden- tiques, telles que celles représentées par des lignes partiellement tiretées et continues La pression du liquide d'enduction qui agit sur le dispositif de trans- port et qui dépend de la hauteur de la surface libre 4 a est, par exemple, de 0,4 bars. Sur les figures 2 et 3, les références ont la même signification que sur la figure 1 Le premier élément transporteur est constitué dans les deux cas par une bande sans fin 14 qui passe sur plusieurs rouleaux de guidage 13/13 a de mêmes dimensions Chaque bande sans fin 14 comporte deux parties à peu près planes 14 a qui se déplacent parallèlement entre elles et deux régions incurvées en demi-cercle, qui sont chacune appliquée sur un rouleau de guidage 13 a, l'un des deux rouleaux de guidage 13 a étant entraîné Les axes de rotation 18 des rouleaux de guidage 13/13 a s'étendent horizontalement et parallèlement entre eux Le deuxième élément transpor- teur 2 se déplace en rotation autour de l'axe 6, l'ensem- ble de cet élément transporteur 2 s'élevant et s'abais- sant dans une direction perpendiculaire à la partie 14 a circulant à plat de la bande sans fin 14 Ce mouvement est indiqué par l'axe 6 tracé en traits interrompus. Sur la Fig 3, les rouleaux 8 sont montés libres en rotation sur une chaîne 15 qui circule sur des roues à chaînes 16, l'une des roues à chaînes pouvant être entraînée En 19, sont représentés les axes de rotation des roues à chaînes 16. 2 D 47482 R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif pour transporter un tuyau flexible ( 3) parallèlement à son axe longitudinal, qui est appro- prié pour transporter un fluide ( 4) enfermé dans le tuyau, et qui comporte deux éléments transporteurs ( 1, 2) oppo- ses, pouvant tourner et être entraînés, le tuyau passant dans une direction perpendiculaire aux axes de rotation ( 5, 6, 18, 19) des éléments transporteurs ( 1,2), entre ces deux éléments transporteurs ( 1, 2), cependant que, par ailleurs, le premier élément transporteur ( 1) a une sur- face périphérique à peu près lisse et que le deuxième élé- ment transporteur ( 2) comporte des protubérances à inter- valles réguliers sur sa surface périphérique, de sorte que le tuyau ( 3) est aplati par la pression de ces protubé- rances contre la surface lisse, aux intervalles de ces protubérances, caractérisé en ce que le premier élément transporteur ( 1) est constitué par un rouleau cylindrique ou par une bande sans fin ( 14) comportant une partie cir- culant à plat ( 14 a) tandis que le deuxième élément trans- porteur ( 2) est composé d'un corps en forme de rouleau ou de roue ou d'une bande sans fin ( 15) et en ce que, sur la périphérie du deuxième élément transporteur ( 2), sont mon- tés plusieurs rouleaux cylindriques, disposés parallèle- ment à l'axe ( 6, 19) du deuxième élément transporteur ( 2), ayant des axes parallèles entre eux, et libres en rotation autour de leurs axes respectifs ( 17), sans être entraînés, le diamètre de ces rouleaux étant petit comparativement au diamètre du deuxième élément transporteur ( 2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rouleaux ( 8) ont une surface lisse. 3 Dispositif selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que, dans chaque intervalle entre deux rouleaux ( 8) voisins est disposés un corps de refoulement ( 9) qui s'étend parallèlement aux axes des rouleaux et se trouve à une distance de la surface périphérique du premier élément transporteur ( 1) qui est plus grande que le double de l'épaisseur du tuyau.