Brevet FR2554204A1 — publié le 19850503

Procédé de fabrication de tuyaux rigides ou souples ainsi que tuyau rigide ou souple obtenu par la mise en oeuvre de ce procédé La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de tuyaux. Elle concerne également un tuyau obtenu conformément à la mise en oeuvre de ce procédé. On connatt déjà un procédé de fabrication de tuyaux souples à armature en spirale, notamment en matière plastique par lequel on enroule une bande continue de matière souple en spirale sur elle-même autour d'un mandrin ou autre dispositif en prévoyant une zone de chevauchement entre deux spires voisines, on enroule au moins un fil métallique en spirale autour du mandrin de manière telle que la ou les spires de l'armature soient toujours situées dans la zone de chevauchement entre deux spires voisines de la bande de matériau souple enroulée sur le mandrin ou autre dispositif, et, entre ces deux spires dans leur zone de chevauchement, par collage, soudure ou similaire, de manière à y noyer le fil d'armature. Conformément à ce procédé de l'art antérieur, les spires sont assemblées par collage, chauffage ou au moyen de solvants. Jusqu'à présent, on prévoyait généralement pour la fabrication de tels tuyaux, des bandes en plastique relativement étroites, c'est-à-dire de largeur voisine du pas de l'armature et dont les spires ne se chevauchaient que sur une faible longueur. Ce mode opératoire exigeait l'utilisation de bandes ayant une épaisseur correspondant à celle du tube terminé, donc relativement difficiles à travailler. Un autre procédé consistait à extruder un film plastique sur une armature, métallique ou d'un autre constituant, préalablement enduite ou non de plastique, formée en spirale. Cette opération nécessitait l'extrusion d'un film d'une épaisseur égale à celle de la paroi du tube désiré. Ce procédé est généralement peu économique du fait que l'armature doit être généralement enduite, et par ailleurs, ce procédé laisse subsister à l'intérieur du tube une spirale apparente. En tout état de cause, ce tube ne peut être considéré comme lisse: intérieurement, ce qui peut #présenter de notables Inconvénients. Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé d'augmenter la largeur de la zone de chevauchement entre deux spires voisines, et d'intercaler à chaque fois dans cette zone, non plus une spirale d'armature métallique, mais, deux ou trois. Ce processus a permis d'utiliser, pour obtenir des tuyaux de même épaisseur de paroi et de même rigidité, des bandes minces, nais de largeur plus importante donc noînssensibles au déchirement. Ce procédé a, par ailleurs, permis de diminuer notablement le prix de revient des tuyaux obtenus. Il était cependant toujours nécessaire de choisirle film de départ en fonction des caractéristiques finales et notamment de l'épaisseur du tuyau recherché. La présente invention a pour objet la mise au point d'un procédé du type ci-dessus permettant, à partir du même film de faire v-arier les caractéristiques du tuyau final. A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on détermine le pas de la spirale selon laquelle est entourée la bande de matériau souple en fonction de la largeur de cette bande pour obtenir l'épaisseur de paroi recherchée pour le tube final. Ceci signifie que, selon l'invention, on augmente dans une large mesure la largeur de la zone de chevauchement entre deux spires voisines, pour obtenir, en fin de procédé, un tuyau dont les parois sont constituées de plusieurs épaisseurs de bandes, le nombre d'épaisseurs de bandes superposées étant uniquement fonction de l'épaisseur recherchée. Par exemple et selon une caractéristique de l'invention, la largeur de la zone de chevauchement de deux spires voisines de la bande de matériau souple est supérieure à la moitié de la largeur de la bande, c'est-à-dire que le pas de l'hélice est inférieur à la moitié de la largeur de la bande. Ceci signifie que, si l'on utilise une bande d'épaisseur e et de largeur g et si l'on veut que l'épaisseur du tuyau final soit égale à xe, il faut qu'il y ait x couches de bande les unes sur les autres, donc, le pas de l'hélice doit etre légèrement inférieur ou égal à mais supérieur a auquel cas, on aurait sur toute la largeur du tuyau un chevauchement de x + 1 couches et donc une épaisseur de (x + 1) e. En d'autres termes, une bande de largeur ss #et d'épaisseur e donnera une épaisseur finale E après mise en oeuvre répondant à la formule devant etre un nombre entier et P correspond au pas de l'hélice. Conformément à l'invention, il est possible de faire varier la position de la spirale d'armature à l'intérieur ou à l'extérieur des différentes couches permettant la fabrication du tuyau. Ainsi, toutes les positions sont possibles, y compr#is celles dans lesquelles le fil d'armature se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur du tube. De même, et selon une autre caractéristique de l'invention, il est possible d'enrouler plusieurs fils métalliques en spirale dans la zone de chevauchement entre deux spires voisines de la bande de matière souple. Ainsi le procédé conforme à l'invention permet, par ses variantes de configuration d'obtenir des tubes de caractéristiques totalement différentes. Il est même possible selon une autre caractéristique de l'invention, d'associer dans un même tube, deux ou un plus grand nombre de bandes de matière souple en des matériaux différents placées cte à cote. Il est ainsi possible d'obtenir des tubes dont les surfaces intérieures , extérieures ou médianes ont des earactéristiques différentes. De meme, et selon une autre caractéristique de l'invention, il est possible, au lieu de placer les différentes bandes côte-à-côte, de laisser subsister entre elles un certain espace de manière à constituer un matériau alvéolé. Dans un tel matériau, on peut placer les armatures dans les alvéoles, pour obtenir un tuyau parfaitement lisse. La présente invention se rapporte également à un tuyau caractérise en ce qu'il est obtenu par la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Les caractéristiques du procédé qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels -- la figure 1 représente un exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'art antérieur. - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un tuyau fabriqué conformément à l'invention. - les figures 3 et 4 sont des variantes du tuyau représenté sur la figure 2. - les figures 5 et 6 sont deux exemples de configuration d'un tuyau selon l'invention dans lesquels il est prévu plusieurs fils métalliques dans la zone de chevauchement. - la figure 7 est une vue en éclaté d'un tuyau conforme à l'invention. - la figure 9 est une vue comparable à la figure 7 dans laquelle la bande souple est en fait constituée par l'association de deux bandes de matériaux différents. Selon la figure 1, conformément à l'art antérieur, on enroule une bande continue 1 de matière souple en spirale sur elle-même autour d'un mandrin cylindrique 2 en prévoyant une zone de chevauchement 3 de largeur a relativement étroite, représentée en hachuré entre deux spires voisines 4 et 5. On enroule également sur le mandrin 2 au moins un fil métallique d'armature 6 de manière telle que les spires 7 de cette armature 3 soient toujours situées dans la zone de chevauchement 3 entre deux spires voisines 4 et 5 de la bande de matériau souple 1 enroulée autour du mandrin 2, et entre ces deux spires. Ensuite, et de manière non visible sur la figure 1, on assemble les spires voisines 4 et 5 dans leur zone de chevauchement 3 par collage, soudure ou similaire de manière à y noyer le fil d'armature 6. Selon les figures 2, 3 et 4, selon l'invention, on se propose de faire varier la largeur a de la zone de chevauchement et donc le baside la spirale défini par la bande en matériau souple 1 en fonction de l'épaisseur recherchée pour le tuyau final. En effet, pour une bande 1 d'épaisseur e et de largeur @, si l'on veut que l'épaisseur du tube final soit égale à xe , il faut qu'il y ait x couches de bande les unes sur les autres, et donc le pas de l'hélice doit être approximativement égal à mais supérieur à auquel cas on aurait sur toute la longueur du tuyau un chevauche; ment de x + 1 couches. Les figures 2, 3 et 4 sont une coupe longitudinale d'un tuyau dans lequel x est égal à 4. Bien entendu, il ne s'agit là que d'un exemple de mise en oeuvre qui ne doit en aucune manière être considéré comme étant limitatif de l'invention. Ces trois figures se distinguent par la distance F existant entre l'armature 6 et le bord 10 de la bande souple 1. En effet, selon cette valeur de F, le fil d'armature 6 est positionné entre l'une ou l'autre des couches 4, 5. Selon la figure 2, l'armature 6 est située au centre de l'épaisseur du tuyau, c'est-à-dire que deux couches sont situées au-dessus d'elle et deux couches en-dessous. Selon la figure 3, une seule couche est placée au-dessous de l'armature tandis que trois se trouvent au-dessus. Selon la figure 4, l'armature ne comporte qu'une seule couche au-dessus d'elle tandis que trois sont situées au-dessous. Si l'on reprend la formule générale indiquée ci-dessus, ces différentes conditions dépendent de la valeur de la longueur F par rapport à la quantité x x Si l'on reprend le cas des figures 2 à 5 dans lesquelles x est égal à 4, on a les inégalités suivantes Si O z F - cas de la figure 4 - le fil 6 comporte une couche 4 au-dessus de lui et trois en-dessous. - cas de la figure 2 - l'armature 6 comporte deux couches au-dessus d'elle et deux couches en-dessous. Si - cas de la figure 3 - l'arma ture 6 comporte une couche au-dessous d'elle et trois audessus - cas non représenté sur les figures - l'armature 6 est placée au-dessous des quatre couches de la bande de matière souple. Bien'entendu, ces formules pourraient tre généralisées dans le cas où x a une valeur différente de 4. Les figures 5 et 6 représentent deux exemples de configuration dans lesquels deux fils d'armature 6, 6' sont prévus dans la zone de chevauchement a entre deux spires voisines 4 et 5 de la bande 1. Il s'agit là encore d'un exemple de mise en oeuvre qui ne doit en aucune façon être considéré comme limitatif de l'invention. De même, suivant l'emplacement de ces deux armatures 6, 6t par rapport au bord de la spire placée immédiatement au-dessus, on peut obtenir des configurations légèrement différentes. Ce cas dans lequel il est prévu deux armatures 6, 6t entre deux spires 4 et 5 voisines, est montré également en perspective sur la figure 7 Selon fa figure 8, il est également possible de remplacer la bande de matière souple 1 par deux bandes A et B placées c8te à côte de manière à obtenir un produit composite. De manière non représentée, ces bandes pourraient éventuellement être espacées de manière à obtenir un matériau alvéolé, dont la souplesse serait particulièrement intéressante. Dans un tel tuyau il serait également possible de noyer le ou les fils d'armature dans les alvéoles. Bien entendu le nombre de bandes pouvant être associées n'est pas limité à deux et pourrait être supérieur sans pour cela sortir du cadre de l'invention. En conclusion, le procédé conforme à l'inven- tion permet de faire varier dans une large mesure les caractéristiques des tuyaux souples, en permettant d'obtenir par exemple soit un tuyau extrêmement simple, soit un tuyau dont les propriétés internes ou externes sont différentes, en choisissant au départ une bande composite, et, en choisissant convenablement le pas de 1'hélice enroulé sur le mandrin. REVENDICATIONS 10) Procédé de fabrication de tuyaux souples à armatures en spirale, notamment en matière plastique par lequel on enroule une bande continue de matière souple en spirale sur elle#meAme autour d'un mandrin en prévoyant une zone de chevauchement entre deux spires voisines, on enroule également au moins un fil métallique en spirale autour du mandrin de manière telle que les spires de l'armature soient toujours situées dans la zone de chevauchement entre deux spires voisines de la bande de matière souple enroulée sur le mandrin et entre ces deux spires, et on assemble lesdites spires dans leur zone de chevauchement par collage, soudure ou similair-e de manière à y noyer le fil d'armature, procédé caractérisé en ce que 1'on détermine le pas de la spirale selon laquelle est entourée la bande l1} de matériau souple en fonction de la largeur (t) de cette bande pour obtenir l'épaisseur de paroi recherchée pour le tube final. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur (a) de la zone de chevauchement (3) de deux spires voisines de la bande (1) de matériau souple est supérieure à la moitié de la largeur de la bande, c'està-dire que le pas de l'hélice est inférieur à la moitié de la largeur de la bande. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 pour l'obtention d'une bande de matériau souple de largeur (2) et d'épaisseur (e) d'un tuyau dont les parois ont une épaisseur (xe), x étant un nombre entier, caractérisé en ce que 1ton choisit le pas de l'hélice légèrement inférieur à mais supérieur à 4w) Procédé selon 1'une quelconque des reven dications 1 .~ 3, caractérisé en ce que l'on enroule plusieurs fils métalliques (6, 6') dans la zone de chevauchement (3) entre deux spires voisines (4, 5) de la bande de matière souple. 50) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on choisit la distance (F) séparant la ou les armatures (6) du bord (10) de la spire située immédiatement au-dessus en fonction des caractéristiques finales désirées 60) Procédé selon l'une quelconque des reven dications 1 à 5, caractérisé en ce que la bande (1) est cons- tituée par au moins deux bandes (A et B) de propriétés différentes placées côte à côte, de manière à constituer un matériau composite. 70) Procédé selon 1'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bandes (A, B) sont situtees à une certaine distance 1'une de l'autre de manière à constituer un matériau alvéolé. 80) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce vue l'on place l'armature (6) dans les alvéoles. 90) Tuyau caractérisé en ce qu'il est obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon 1tune quelconque des revendications 1 à 80