Brevet FR2548588A1 — publié le 19850111

m "Procédé pour réaliser un système rigide de tubes constitué d'au moins deux tubes métalliques concentriques " L'invention concerne un procédé pour réaliser un système rigide de tubes constitué au moins de deux tubes métalliques concentriques avec une couche isolante se trouvant entre les tubes métalliques, de préférence une canalisation d'alimentation pour des pompes immergées entrainées électriquement. Pour l'alimentation de pompes immergées en énergie électrique et en moyens de refroidissement ou bien de lubrification, il a été proposé une canalisation d'alimentation constituée de trois tubes métalliques concentriques électriquement isolés les uns par rapport aux autres 15 par une couche de matière plastique Les trois tubes concentriques constituent les trois conducteurs de phases pour l'alimentation en énergie électrique de la pompe immergée, tandis que l'espace interne du tube central sert de canal de transport pour le produit de refroidissement ou de lu20 brification Cette canalisation d'alimentation est posée à l'intérieur d'un tube quelque peu plus grand, l'espace annulaire entre la canalisation d'alimentation et ce tube plus grand, servant de canal de transport en retour pour là produit de refroidissement ou de lubrification. A des canalisations d'alimentation de ce type, 2. sont imposées une série d'exigences qui n'ont pas pu, jusqu'à maintenant, étre remplies de façon tout à fait satisfaisante. Comme il s'agit dans le cas de ces canalisa5 tions d'alimentation de systèmes rigides, ceux-ci doivent, pour atteindre une grande longueur être assemblés les uns aux autres à l'emplacement d'utilisation Il en résulte la nécessité que la position des tubes, au moins à l'extrémité de chaque tronçon individuel de canalisation d'alimen10 tation, soit toujours la même, pour pouvoir assurer sans problème la liaison électrique des différents tronçons de canalisations d'alimentation Pour éviter un coulissement axial des différents tubes les uns par rapport aux autres, soit pendant la réalisation de lé liaison électrique, soit 15 aussi après la pose de la canalisation d'alimentation, laquelle est habituellement posée verticalement, il est impérativement nécessaire que les tubes métalliques soient reliés aux couches de matière plastique limitrophes d'une façon permettant de résister aux efforts. Le but de la présente invention est de créer un procédé pour la réalisation d'un système rigide de tubes, permettant une fabrication économique en maintenant les tolérances concernant la position et l'épaisseur de parois des tubes et qui assure une liaison susceptible de résister 25 à des efforts entre les différents tubes, tout en maintenant la couche électriquement isolante. Ce but est atteint, dans le cas d'un procédé du type initialement mentionné en ce qu'on revêt tout d'abord un tube métallique avec une matière plastique, que l'on introduit ensuite le tube métallique ainsi revêtu de matière plastique dans un second tube métallique d'un plus grand diamètre interne et que l'on étire ce second tube métallique sur la couche de matière plastique de sorte qu'il en résulte un tube combiné sans jeu axial Il va de soi, que l'étirage du second tube métallique est effectué par étirage Z 548588 3. a froid, car autrement, la couche de matière plastique subirait les conséquences d'une température élevée Il est essentiel que la couche de matière plastique soit légèrement déformée de façon qu'il en résulte une liaison ferme entre les deux tubes. Selon une réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le second tube métallique après son étirage est également revêtu de matière plastique et le tube combiné ainsi obtenu est introduit dans un troisième tube 10 métallique, après quoi, ce troisième tube métallique est fermement étiré sur la couche de matière plastique du second tube métallique On obtient de cette fagon, un produit avec trois tubes métalliques électriquement séparés les uns des autres et qui peuvent être utilisés comme con15 ducteurs électriques. L'étirage est avantageusement assuré par passage du tube à travers une matrice d'étirage, auquel cas, pendant l'étirage un mandrin maintenu dans la zone de la matrice d'étirage soutient le tube interne Comme pour ob20 tenir la liaison susceptible de résister à des efforts entre le tube devant être respectivement étiré et la couche de matière plastique, des efforts importants sont nécessaires, une déformation du tube interne est empêchée par le mandrin. Afin que la couche de matière plastique se trouvant entre les tubes soit d'une épaisseur de paroi uniforme, cette couche est avantageusement appliquée par extrusion. On aboutit à une réalisation particulièrement 30 économique en reliant entre eux par leurs extrémités, un grand nombre de tubes métalliques et en les faisant passer à travers une extrudeuse, cette extrudeuse appliquant sur la surface des tubes, une couche de matière plastique Après le refroidissement ou le durcissement de la matière plas35 tique, les tubes sont tronçonnés aux emplacements de liaison et chaque tube individuel est introduit dans un tube 4. mgalliaue et ce tube métalliaue est étiré sur la couche de mat-ère plastique, le tube interne étant soutenu pua un mandrin Les tubes combir és ainsi obtenus sont à nouveau reliés l'un à l'autre par leurs extrémités et passés à tra5 vers une autre extrudeuse qui applique, sur le second tube, une autre couche de matière plastique Après le refroidissement ou le durcissement de cette couche de matière plastique, les tubes combinés sont tronçonnés aux emplacements de liaison, et chaque tube combiné ainsi séparé, est in10 troduit dans un tube métallique qui est à nouveau étiré sur la couche de matière plastique du tube combiné, le tube interne étant à nouveau soutenu par un mandrin. Le tube métallique, ou bien le tube combiné ainsi revêtu de matière plastique, est introduit dans le tube 15 métallique de plus grand diamètre avec un léger jeu, éventuellement avec l'aide de produits lubrifiants Il est important que le diamètre externe de la couche de matière plastique et le diamètre interne du plus grand tube, ne se différencient pas notablement, de façon que lors de l'étirage suivant du tube externe, il ne se produise pas de difficultés importantes Un jeu ou une différence de diamètre d'environ 1 mm est, à cet effet, recommandé Pour améliorer le glissement, la surface de la couche de matière plastique est avantageusement recouverte d'un produit lubri25 fiant, de préférence d'une huile paraffinique Afin que cette couche de matière plastique ne soit pas endommagée lors de l'introduction, les bords internes du tube placés respectivement à l'extérieur, sont, de préférence, chanfreinés avant l'introduction du tube métallique ou du tube com30 biné rev 8 tu de matière plastique. L'invention va être exposée plus en détail en se référant à des exemples de réalisation représentés schématiquement sur les figures 1 à 5. la figure 1 montre la canalisation d'ali35 mentation à l'état monté, 5. les figures 2 à 5,montrent le déroulement du prccédé pour la réalisation de la canalisation d'alimentationo La canalisation d'alimentation 1 est logée en disposition verticale à l'intérieur d'un tube 2 Un canal 3 sert à l'alimentation en produit de lubrification ou bien de refroidissement, d'une pompe immergée non représentée, l'espace annulaire 4 entre la canalisation d'alimentation et le tube 2 servant par contre, au transport en 10 retour du produit de refroidissement ou de lubrification. La canalisation d'alimentation 1 sert en outre, à alimenter la pompe immergée en énergie électrique. A cet effet, il est prévu trois tubes concentriques en cuivre 5, 6 et 7, qui sont isolés les uns par rapport aux au15 tres par des couches de matière plastique 8 et 9, de préférence en polyéthylène Les conducteurs en cuivre 5, 6 et 7 transmettent les trois phases d'un courant triphasé Les tubes de cuivre 5, 6 et 7, ainsi que les couches de polyéthylène 8 et 9, sont reliés les uns aux autres d'une fa20 çon résistant aux efforts, de sorte que dans le c as d'une disposition verticale un coulissement axial des tubes 5, 6 et 7 les uns par rapport aux autres, est évité Les tubes de cuivre 5, 6 et 7 sont prévus sous forme de tubes étirés sans soudure. Le tube interne 5 a par exemple des dimensions de 19 x 1,5, c'est-à-dire 19 mm de diamètre externe et 1,5 mm d'épaisseur de paroi La couche de polyéthylène 8 contig Ue a une épaisseur de paroi de 1,5 mm Le tube de cuivre médian 6 a alors des dimensions de 25 x 1,5 La cou30 che de polyéthylène 9 contig Ue à ce tube a à nouveau une épaisseur de paroi de 1,5 mm Pour le tube de cuivre extérieur 7, on a alors des dimensions de 31 x 1,5 mm En variante des cotes précitées, l'épaisseur de paroi des tubes de cuivre 5, 6 et 7 peut décroître de l'intérieur vers l'ex35 térieur, le but à atteindre étant que les sections trans- Z 5485 8 6. versales conductrices des tubes 5, 6 et 7, suient identiques. Il peut être éventuellement avantageux d'apliquer sur le tube de cuivre 7, une autre coike de matiè5 re plastique. Pour la réalisation d'une canalimation d'alimentation 1, un grand nombre de tubes de cuivre 5 sont tout d'abord reliés entre eux au moyen d'un dispositif de liaison 10 connu en soi, et sont passés à travers mne extrusu10 se 11, qui réalise la couche de polyéthylène 8 sur le tube de cuivre 5 Au moyen d'un dispositif de troaç ?ae 12, les tubes de cuivre 5 revêtus de polyéthylène, Smmn -tronçonnés dans la zone des dispositifs de liaisnm 10 et sont ainsi séparés Le tube de cuivre revêtu de polyéthylène 15 sera désigné par 5 a. Dans une opération suivante, le tube de cuivre 5 a revêtu de polyéthylène est introduit dans un tube de cuivre 6 Le diamètre externe du tube 5 a et le diamètre interne du tube 6, ne doivent pas être trop différents Pour 20 faciliter l'introduction du tube 5 a dans le tube 6, la s=face externe du tube 5 a peut être enduite d'ln produit de lubrification, par exemple d'une huile paraffîiique Afin que la surface de la couche de polyéthylèie 8 ne soit pas endommagée lors de l'introduction, il est avantageux de chanfreiner l'arête interne de la face frontale du tube 6. Après que les tubes 5 a et 6 aient été intrzduits l'un dans l'autre, ce tube double est enga dgans mme matrice 13 et le tube 6 est étiré à serrage dur mr le tlbe 5 a La couche de polyéthylène 8 est alors légèreme défor30 mée Pour empêcher que le tube interne 5 soit déformé par les efforts de déformation, ce tube est soutem par un mandrin 14 qui est maintenu par une tige 15 ou d'une autre façon connue, dans la zone de la matrice 13 les tubes combinés ainsi obtenus sont à nouveau reliés les ir aux autres 35 par des dispositifs de liaison de tubes connus en soi, tassés a travers une autre extruadeuse 16, qui réalise la couche de polyéthylène 9 sur le tube combiné Le zube conbine muni de la couche de polyét,rline 9 sera, dans ce qui suit, désigné par 6 a Dans la zone des dispositifs de liai) son, le tube combiné 6 a est à nouveau divisé en longueurs individuelles, au moyen d'un dispositif de tronçonnage 17 o Chaque longueur individuelle 6 a est introduite dans un autre tube de cuivre 7, les dispositions concernant le produit de lubrification, le chanfreinage de larste ou bien 10 également les rapports de diamètres, étant respectés comme dans le cas de l'assemblage des tubes 5 a et 6 Le tube combiné constitué du tube 6 a et du tube 7 est introduit dans une autre matrice 18 et le tube 7 est étiré a serrage dur sur la couche de polyéthylène 9 du tube 6 ap un mandrin 19 as15 surant à nouveau le soutien du tube interne 5. Dans une opération finale, les longueurs individuelles de la canalisation d'alimentation 1, sont rectifiées aux extrémités, c'est-à-dire que les soies d'étirage sont enlevées et les extrémités d'étirage recoupées et 20 mises à une longueur de par exemple 6 mètres. La canalisation d'alimentation 1 réalisée selon le procédé conforme à l'invention, est caractérisée par une liaison résistant aux efforts des différents tubes de cuivre 5, 6 et 7 avec les couches de polyéths Tlène & et 2,, ainsi que par une disposition exactement concentri Oue de ces couches. 8. REV Ell OCATIONS i C) Procédé pour réaliser un système rigide de tubes, de préférence d'une canalisation d'alimentation pour des pompes immergées entraînées électriquement, svstème constitué d'au moins deux tubes métalliques concentriques avec une couche isolante se trouvant entre ces tubes métalliques, procédé caractérisé en ce qu'on revêt tout d'abord un tube métallique ( 1) avec une matière plastique ( 8-9), que l'on introduit ce tube métallique 10 ainsi revêtu de matière plastique, dans un second tube métallique ( 21 de plus grand diamètre interne et que l'on étire fermement le second tube métallique ( 2) sur la couche de matière plastique, de sorte qu'il en résulte un tube combiné sans jeu axial longitudinal. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après l'étirage du second tube métallique ( 2) ce second tube métallique est également revêtu de matière plastique et que le tube combiné ainsi réalisé, est introduit dans un troisième tube métallique, puis ce troisième 20 tube métallique est étiré fermement sur la couche de matière plastique du second tube métallique. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications i ou 2, caractérisé en ce que l'étirage est assuré en faisant passer le tube à travers une matrice d'étirage 25 ( 11) et que pendant cet étirage, un mandrin ( 11) maintenu dans la zone de la matrice d'étirage, soutient le tube interne. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le revêtement de 30 matière plastique s'effectue par extrusion. ) Procédé selon l'une quelrcnque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on relie un grand nombre de tubes métalliques les uns aux autres par leurs extiémités et on les passe à travers une extrudeuse ( 11), 35 cette extrudeuse appliquant sur la surface des tubes, une 9. couche de matière plastique, puis qu'après le durcissement de la matière plastique, les tubes sont tronçonnés aux emplacements de liaison, puis chaque tube ainsi séparé, est introduit dans un tube métallique de plus grand diamètre, 5 qui est étiré sur la couche de matière plastique, tandis que le tube interne est soutenu par un mandrin, puis un grand nombre de tels tubes combinés sont reliés les uns aux autres par leurs extrémités passées à travers une autre extrudeuse ( 16) qui réalise sur le second tube une autre couche de matière plastique, et après le durcissement de cette couche de matière plastique, les tubes combinés sont tronçonnés aux emplacements de liaison et chaque tube combiné ainsi séparé, est introduit dans un tube métallique de plus grande dimension qui est étiré 15 sur la couche de matière plastique du tube combiné, le tube interne étant à nouveau soutenu par un mandrin. 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tube métallique ou bien le tube combiné revêtu de matière plastique, est introduit dans le tube métallique de plus grande dimension avec un léger jeu, éventuellement avec l'aide de produits lubrifiants. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'arête interne de chaque tube externe, est chanfreinée avant l'introduction du tube métallique ou bien du tube combiné revêtu de matière plastique.