Brevet FR2540782A1 — publié le 19840817

Procédé pour fabriquer un conduit thermiquement isolant pour produire un tube. La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un tube en matériau isolant comportant un ou plusieurs tubes intérieurs, une isolation en mousse syn- thétique et une couche superficielle en matière plastique, dans lequel procédé la mousse est amenée à entourer le tube intérieur et la matière plastique naturelle est, elle aussi, amenée à entourer le tube intérieur afin de former une cou- che superficielle, et autour du tube intérieur sont fabri- quées une isolation en mousse synthétique et une couche superficielle de façon simultanée en une seule et même étape, procédé dans lequel également la couche superfi- cielle est refroidie pour être amenée à la dimension dési- rée dans des moyens de calibration, la surface étant pres- sée contre la surface interne de ces moyens sous l'action d'une pression de calibration. De façon habituelle, des éléments de chauffage sont fabriqués selon deux procédés différents Dans l'un de ces procédés, dénommé "Procédé à mousse intérieure", un tube en polyéthylène haute densité à paroi mince est fabriqué tout d'abord A l'intérieur de ce tube, un tube en acier est fixé à l'aide d'accessoires de support L'es- pace subsistant entre le tube en polyéthylène et le tube en acier est ensuite rempli de mousse uréthane. Dans l'autre procédé, dénommé "procédé à revê- tement", un tube en acier est disposé dans un moule dans lequel est déposée de la mousse uréthane Dans une étape séparée, la mousse est revêtue de polyéthylène Selon ce procédé, on a réalisé également des conduits isolant, la mousse étant appliquée autour d'un tube en polyester ren- forcé de fibre de verre La mousse est revêtue comme indiqué plus haut Ainsi, des tubes ou tuyaux en acier *de diverses dimensions peuvent être introduits dans le tube de polyester. Ces procédés présentent la caractéristique commune qu'ils comportent un grand nombre d'étapes sépa- rées avec des stockages intermédiaires Ils nécessitent un travail important à l'extrême et ils sont difficiles à automatiser. Dans ces deux procédés, il est nécessaire de prévoir des supports pour le tube intérieur et-ceux-ci peuvent accroître la conductibilité thermique En outre, ces deux procédés nécessitent la manipulation de mousse uréthane dans un endroit non fermé. On connaît également dans la technique un dis- positif grâce auquel un tube en matériau isolant revêtu de matière plastique peut être fabriqué selon un procédé d'extrusion continue Outre la couche superficielle, le tube intérieur peut, lui aussi, être fabriqué par extru- sion et la mousse synthétique est projetée entre les couches intérieure et superficielle au cours du procédé d'extrusion. Dans le brevet FINLANDAIS 54 878 est décrit un dispositif grâce auquel le tube intérieur peut être revêtu d'une couche de mousse et d'une couche superficielle en matière plastique au cours d'une seule et même étape à l'aide d'une presse à extrusion La buse fournissant la mousse prévue dans ce dispositif est disposée en aval de la buse fournissant la couche superficielle de manière telle que l'isolation en mousse synthétique puisse être injectée à l'intérieur de l'espace défini par la couche superficielle et le tube intérieur, entre la tête munie des buses et les moyens de calibration Les moyens de calibra- tion, essentiellement des moyens de calibration à vide, ont été disposés à distance de la buse fournissant la couche superficielle, de telle sorte que la couche super- ficielle puisse être refroidie jusqu'à une température de calibration appropriée. Les inconvénients présentés par le dispositif décrit dans ce brevet FINLANDAIS résident dans le fait que la buse fournissant la couche de mousse est disposée rela- tivement loin après la buse fournissant la couche superfi- cielle dans le sens du déplacement du tube, ce qui fait qu'un espace libre est formé en arrière de la buse fournis- sant la couche de mousse Si l'air présent dans l'espace libre est entraîné avec la mousse, un vide est engendré-à l'intérieur de la couche superficielle immédiatement après la buse Cela amène la couche superficielle molle à être entraî- née contre la buse fournissant la mousse et la production vient à s'arrêter L'espace libre peut être rempli de mousse durcie, ce qui a un effet désastreux sur la quali- té de la couche superficielle. Un autre inconvénient présenté par le dispositif décrit dans le brevet FINLANDAIS sus-mentionné réside dans le fait que les moyens de calibration sont situés à dis- tance de la buse fournissant la couche superficielle Cela implique l'utilisation de moyensde calibration à vide, comme cela est souligné dans ce brevet Cependant, l'uti- lisation de moyer de calibration à vide est gênant pour la fabrication de tubes de grande dimension (supérieure à 100 mm) du fait de la difficulté de produire un contact hermétiquement étanche entre le tube et le tube de calibra- tion. L'objet de l'invention est de perfectionner les procédés actuellement connus dans ce domaine technique. Un objet plus particulier de l'invention est de créer un procédé dans lequel la formation de la mousse et la fabri- cation du tube extérieur peuvent être accomplies simulta- nément au cours d'une seule et même étape, autour du tube intérieur, et dans lequel il n'est pas nécessaire d'avoir recours à des moyens de calibration à vide C'est également un objet de l'invention de proposer un procédé qui convient aussi bien pour un tube en acier que pour un tube en ma- tière plastique. Les objectifs de l'invention sont atteints grâce à un procédé qui se caractérise par le fait que la pression de calibration est engendrée par la mousse, le relâchement de la pression de calibration étant empêché par le tampon queforme la mousse lorsqu'elle se solidifie. Avantageusement, la commande de la pression de calibratiôn est effectuée en régulant l'alimentation en ma- tériau de base destiné à la formation de la mousse ainsi que la température de-ce matériau de base. Le procédé de l'invention fournit un grand nombre d'avantages remarquables. L'invention rend possible, par exemple, un pro- cédé permettant de fabriquer des éléments de chauffage dans lesquels la formation de la mousse et la fabrication de la peau externe peuvent être réalisées simultanément en une seule et même étape autour d'un tube en acier en ou poly- ester Le procédé de'l'invention ne nécessite également pas l'utilisation de moyens de calibration à vide contrairement à ce qui était le cas dans le dispositif décrit dans le brevet FINLANDAIS No 54 878. Le procédé de l'invention est approprié pour des tubes intérieurs aussi bien en acier qu'en matière plastique. Pour ce qui concerne le matériau destiné à la fabrication de la mousse, dans le procédé de l'invention, on peut avoir recours à n'importe quelle mousse possédant des caractéristiques, notamment quant à la tolérance à la chaleur et la capacité d'isolation,appropriées au but recherché Un matériau approprié est par exemple le polyuréthane. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation avantageux donné uniquement à titre d'exemple non limitatif; dans cette description, on se réfère-au dessin annexé sur lequel la figure unique-représente schématiquement, en coupe, les moyens utilisés pour la mise en oeuvre du procédé de l'in- vention. Les moyens utilisés pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ont été désignés sur la figure par la référence 10. Dans ce mode de réalisation, les moyens 10 com- prennent une buse 11 pour le tube en matière plastique et constituée par un màandrin creux, un support de guidage pour le tube intérieur 17 et équipé de moyens de centrage, un corps 13 agencé à la fois pour guider le tube intérieur et pour constituer la buse fournissant la mousse, un tube de calibration 14 externe et refroidi par de l'eau, des tubes 15 amenant la mousse et des conduits d'alimentation 19 pour la matière plastique de base destinée à la couche su- perficielle La couche superficielle en matière plastique du tube isolant produite selon le procédé de l'invention est désignée par la référence 16 et la couche isolante en mousse synthétique est désignée par la référence 18. Selon le procède de l'invention, une couche iso- lante en matière synthétique 18 et une couche superficielle 16 sont formées autour du tube intérieur 17 de façon simul- tanée en une seule et même étape Avec la formation de la mousse, une pression de calibration est engendrée qui peut être contrôlée en régulant l'alimentation en matériau de base ainsi que la température du matériau de base destiné à former la mousse Un organe de refroidissement externe 14 est utilisé pour refroidir la couche superficielle 16 et l'amener à une dimension convenable Lorsqu'elle est solidifiée, la mousse forme un tampon qui empêche le relâ- chement de la pression de calibration La vitesse d'avance, les constituants de la mousse et la longueur du tube de ca- libration 14 doivent être sélectionnés de manière que la mousse soit devenue solide au moment ou l'élément émerge du tube de calibration 14 Les autres moyens de refroi- dissement et les autres moyens de traction peuvent être de tous types traditionnellement utilisés dans la fabrication des tubes et il en est de même pour les moyens amenant le tube intérieur 17. Le corps 13 formant la buse pour la mousse sert également d'organe de guidage pour le tube intérieur 16. Le corps 13 est isolé de la buse 11 servant à la fabri- cation du tube et il peut être refroidi à l'eau si c'est nécessaire Dans le corps 13, une pluralité de buses pour la mousse peuvent être disposées de manière à produire une couche de mousse uniforme et il est prévu également des capteurs de pression pour contrôler le dosage Les buses doivent être disposées de manière telle que la mousse remplit la totalité de l'espace situé entre la couche su- perficielle 16 et le tube intérieur 17 immédiatement après la buse formant la couche superficielle L'intervalle com- pris entre le tube intérieur 17 et le corps 13 est étanché par des technique traditionnelles Si nécessaire, une sou- pape de sortie d'air peut également être disposée 'sur le corps 13, cette soupape étant actionnée au cours de la phase initiale Le corps 13 peut également avoir une forme qui se prolonge à l'intérieur de la machine de telle manière qu'il en résultera un pré-refroidissement interne de la peau protectrice 16 Le tube de calibration 14 est situé au voisinage de la buse 11 comme cela est exigé par la mise en oeuvre des techniques de calibration par pres- sion. La buse 11 peut être équipée de moyens tradition- nels de centrage et d'un distributeur en hélice ou d'autres dispositifs connus dans ce domaine Le mélange plastique peut être amené dans la buse 11 par un ou plusieurs extru- deurs pour fabriquer la peau superficielle 16, on peut également avoir recours à des procédés de co-extrusion. La section transversale de la fente de la buse 11 et du tube de calibration 14 peut ne pas être circulaire une forme ovale ou une autre forme différente peut être plus avantageuse lorsque deux ou plusieurs tubes doivent être isolés. Par mise en oeuvre du procédé de l'invention, il est possible de fabriquer en une seule et même étape des éléments de chauffage Grâce à l'utilisation du nouveau type de moyen de calibrage par pression, il est possible de fabriquer des tubes de grande dimension L'épaisseur du profil de la peau protectrice 16 peut être étroitement surveillée et la surface extérieure de la peau protectrice 16 est lisse et exactement conforme aux dimensions souhai- tées L'emplacement des buses fournissant la mousse par rapport à la buse fournissant la couche superficielle assure qu'il n'existe aucun vide dans la mousse. Le procédé de l'invention assure également une bonne adhésion entre la mousse et le tube intérieur 17 ainsi qu'entre la mousse et la couche superficielle. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Procédé pour fabriquer un tube en matériau isolant comportant un ou plusieurs tubes intérieurs( 171, une isolation( 18)en mousse synthétique et une couche su- perficielle en matière plastique( 16), procédé dans lequel le matériau devant former la mousse est amené à entourer le tube intérieur( 17)pour produire une isolation( 18) en mousse synthétique et de même pour la matière plastique de base afin de produire une couche super-ficielle( 16) et dans lequel encore la couche superficielle( 16) doit être refroidie pour être amenée à la dimension souhaitée dans des moyens de calibration 14)contre la surface intérieure desquels la couche superficielle( 16) est pressée sous l'action d'une pression de calibration, caractérisé en ce que la pression de calibration est engendrée par la mousse, le - relâchement de la pression de calibration étant empêché par le tampon formé par la mousse en cours de solidification. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôle de la pression de calibration est effectué en régulant l'alimentation en matériau de base destiné à former la mousse ainsi que la temperature de ce matériau de base