Brevet FR2552200A1 — publié le 19850322

L'invention concerne un tuyau flexible comportant des tubulures de raccordement tenminales incorporées, présentant des bourrelets annulaires, ainsi que des garnitures de renfort qui se croisent et qui sont disposées entre l'enveloppe intérieure et l'enveloppe extérieure en caoutchouc. Ces tuyaux flexibles sont utilisables pratiquement dans tous les domaines de la technique, en tant que tuyaux flexibles de pressionet d'aspiration Les tuyaux flexibles peuvent comporter un revêtement intérieur particulier qui, en cas de besoin, garnit aussi la paroi 10 interne de la tubulure La tubulure proprement dite est faite de métal ou d'une matière synthétique possédant une résistance comparable, Pour le transport de liquides en grandes quantités, on utilise des tuyaux flexibles de grand diamètre Ils comportent des 15 tubulures de raccordement, incorporées aux extrémités En raison des distances de transport importantes et des hauteurs d'élévation considérables, de tels tuyaux flexibles présentent des valeurs de résistance à la pression qui peuvent dépasser largement 50 bar. Les tuyaux flexibles peuvent présenter des diamètres de 2 à 400 20 cm De tels tuyaux flexibles se composent au moins de courtes sections qui sont munies d'une tubulure de raccordement à chacune de leurs deux extrémités. Ordinairement, pour équiper de tels tuyaux flexibles de leurs tubulures de raccordement, on enroule, sur un mandrin et sur l'enveloppe intérieure qui se trouve sur celui-ci et qui est faite de caoutchouc, de larges bandes de tissus ou d'autres matériaux jusque dans la zone de la tubulure de raccordement. Dans ces eonditions, les garnitures présentent une disposiUtion croisée, afin de donner au tuyau flexible la solidité nécesi O saireo Pour limiter les effets d'une pression élevée sur le comrortrt-ment du tuyau flexible, on pose ces tissus de telle manière que leurs fils forment un angle d'environ 55 avec l'axe longitudinal du tuyau flexible Avec cet angle neutre, les pressions et les forces de traction s'annulent mutuellement La fixation de la garniture de tissu sur la tubulure de raccordement s'effectue en engageant les garnitures de renfort entre les bourrelets annulaires qui se trouvent sur la tubulure de raccordement. De tels moyens de fixation sont recouverts de couches de recouvrement en caoutchouc appliquées ultérieurement à l'extérieur et, pour cette raison, elles échappent à un contrôle plus poussé. Certes, de tels tuyaux flexibles ont fait leurs preuves, mais ils présentent des points de faiblesse, au moins dans la région de la tubulure de raccordement Outre la quantité relativement grande de travail nécessaire à la fabrication de tels tuyaux flexibles, il s'avère qu'en ce qui concerne leurs garnitures de renfort, ils 15 exigent plus de matière première que ce qui correspond à la pression de service maximale admissible ultérieure Cela est dl au fait qu'avec un tel mode de fabrication, il est presque impossible de mettre en place les garnitures de renfort de telle manière que les fils dont elles sont faites soient en tous points 20 et dans toutes les couches sous la même contrainte de traction. Le but de l'invention est de réaliser un tuyau flexible du genre défini dans le préambule de telle manière que leur fabrication soit possible dans une large mesure de façon entièrement mécanique et qu'on soit en outre assuré d'une contrainte uniforme 25 de la garniture de renfort dans toutes les zones, de telle sorte que les valeurs de résistance de la matière première de la garniture puissent être mises à profit jusque dans les régions limites. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait que les garnitures de renfort sont faites d'un fil continu qui fait le tour du tuyau flexible en un mouvement de va-et-vient sous la forme d'une hélice à forte pente, les spires de fil étant placées chaque fois cote à cote et faisant le tour de la tubulure de raccordement, en arrière d'un bourrelet annulaire, sur un court trajet dans le plan radial. En ce qui concerne les fils mentionnés, il peut s'agir de fils de corde, de cordons ou de câbles fins Il y a également lieu d'entendre, sous la désignation "fils", des fils monofi Laires et multifilaires En tant que matière première pour ces fils, on peut utiliser des fibres synthétiques, telles que le nylon, les polyesters ou l'aramide, aussi bien que l'acier et d'autres matières couramment utilisées dans des tuyaux flexibles la matière première et la construction du fil se jugent d'après les conditions d'application auxquelles on aura probablement affaire. Une garniture de renfort de ce genre peut être appliquée de manière très élégante, au moyen d'un dispositif d'enroulement commandé électroniquement Le fil est alors enroulé, par un dispositif de commande, sur l'ébauche de tuyau flexible qui est 10 en rotation autour de son axe longitudinal Le fil circule constamment sur l'enveloppe intérieure du tuyau flexible, en un mouvement de va-et-vient tel qu'un fil se place à côté de l'autre. Dès que le fil est passé au-delà du bourrelet annulaire, le guide s'immobilise dans la position en question pour une partie d'un tour de l'ébauche de tuyau flexible Le tour sur un court trajet en arrière du bourrelet annulaire peut être d'environ 180 à 90 selon les nécessités, sans qu'il y ait de limitation à cet égard. Il est important que soit formée, en arrière du bourrelet, une boucle qui est suffisamment grande pour ne pas pouvoir être relâchée Cela dépend du coefficient de frottement de la matière du fil et du diamètre du tuyau flexible. Avec des diamètres particulièrement grands, il peut être judicieux que le bourrelet annulaire comporte de petites chevilles orientées dans la direction axiale du tuyau flexible ou d'autres 25 moyens de fixation. Lorsque l'opération d'enroulement a abouti à un recouvrement complet de l'enveloppe intérieure du tuyau flexible, la garniture de renfort prévue est achevée Les fils ainsi appliqués se caractérisent par une précontrainte de traction parfaitement uniforme, 30 ce qui fait que la capacité de charge du fil lui-même peut être mise directement au même niveau que la capacité de charge du tuyau flexible Le passage du fil fait en outre qu'il est formé des points de croisement situés cote à cote d'un fil à l'autre, si bien que la garniture de renfort présente en quelque sorte une armure toile Celle-ci constitue, on le sait, une structure particulièrement forte pour des garnitures de renfort. Le bourrelet annulaire doit être aplani vers la partie médiane du tuyau flexible, afin que le fil se pose toujours sur une assise sur laquelle il s'adapte le cas échéant, on peut utiliser à cet effet des bagues profilées de caoutchouc servant d'appui. Une particularité d'un tel mode de fixation du fil consiste en outre en ce qu'au niveau de la région qui s'élève en c 8 ne avant le bourrelet annulaire, une direction précise du fil est maintenue. Dans cette région, les fils s'écartent en forme de rayons. Selon l'épaisseur du fil et la forme de construction, les enroulements de fil en arrière du bourrelet annulaire sont dispo10 sés côte à côte et/ou superposés Avec la longueur de l'arc suivant lequel le fil fait le tour du tuyau flexible en direction radiale, il faut s'assurer que le point de départ exact pour le retour du fil se trouve chaque fois sur la ligne en hélice convenable. La disposition des spires de fil en arrière du bourrelet annulaire doit être telle qu'on obtienne un empilement aussi compact que possible de toutes les spires de fil Une place suffisante doit être présente pour que cet empilement ne dépasse pas la hauteur du bourrelet annulaire. S'il est prévu plusieurs couches de garniture dans un tuyau flexible, chacune de ces couches est séparée des autres par une couche de caoutchouc Les couches de fil alors prévues sont associées chacune à son propre bourrelet annulaire sur la tubulure de raccordement Dans ce cas, la couche inférieure de fil est associée au bourrelet annulaire qui est le plus proche de la région médiane du tuyau flexible. L'invention est ci-après décrite à titre d'exemple, en référence à trois figures. Ia fig 1 représente une vue en coupe de principe. Ia fig 2 montre le passage du fil sur une partie du tuyau flexible. La fig 3 est une vue en coupe partielle d'une forme de réalisation particulière suivant l'invention. D'après ce qui est représenté sur la fig 1, un tuyau flexi35 ble 1 comporte une tubulure de raccordement 2 à son extrémité. Celle-ci sert d'appui pour des garnitures de renfort qui sont enrobées dans le tuyau flexible 1 Pour la fixation des garnitures, la tubulure de raccordement 2 présente des bourrelets annulaires 3 et 4, en arrière desquels les garnitures de renfort qui se trouvent dans le tuyau flexible peuvent être fixées La tubulure de raccordement présente une bride terminale 6 munie de trous 5 qui servent à son assemblage par vis avec un segment voisin de tuyau flexible Un tuyau flexible 1 peut être équipé d'une telle tubulure de raccordement 2 à l'une de ses extrémités ou à chacune de ses deux extrémités. Comme le montre la fig 2, un fil 8 passe en hélice autour du tuyau flexible Son angle par rapport à l'axe du tuyau flexible 1 C est d'environ 550 En arrière du bourrelet annulaire 7, le fil 8 s'étend dans le plan radial jusqu'à ce qu'il ait parcouru un trajet correspondant à un angle d'enroulement qui garantit son maintien Après ce tour, le fil repasse au-dessus du bourrelet 7 et s'étend parallèlement au fil 8 dans le sens opposé En arrière 15 du bourrelet 9, le fil se place dans la même disposition qu'en arrière du bourrelet 7 Contre les deux bourrelets 7 et 9 sont placées des anneaux de caoutchouc 10 et 11, afin que le fil 8 prenne constamment appui sur une assise solideo la fig 3 est une vue en coupe d'un tuyau flexible 12 qui est 20 mronté sur une tubulure de raccordement 13 Sur cette figure, il est prévu quatre couches de spires de fil Dans ces conditions, les couches de fil 14 et 18 sont fixées en arrière du bourrelet annus laire 19 et les couches 15 et 16 en arrière du bourrelet annulaire 17. RVE 1NDICATICNS 1 Tuyau flexible comportant des tubulures de raccordement terminales, incorporées de façon non amovible et présentent des bourrelets annulaires, ainsi que des garnitures de renfort qui se croisent et qui sont disposées entre l'enveloppe intérieure et l'enveloppe extérieure en caoutchouc, caractérisé en ce que la garniture de renfort est faite d'un fil continu ( 8) qui fait le tour du tuyau flexible ( 1) en un mouvement de va-et-vient suivant une ligne en hélice à forte pente, les spires de fil étant placées chaque fois côte à côte et faisant le tour de la tubulure de raccordement ( 2), 10 en arrière d'un bourrelet annulaire ( 7, 9), sur un court trajet dans un plan radial. 2 Tuyau flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bourrelet annulaire ( 7, 9) est aplani du coté de la partie médiane du tuyau flexible. 3 Tuyau flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en arrière du bourrelet annulaire ( 7, 9), les enroulements de fil ( 8) sont disposés côte à côte et/ou superposés. 4 Tuyau flexible selon la revendication 1, caractérise en ce qu'en cas de plusieurs couches de fil ( 14, 18, 15, 16) séparées 20 par des couches de caoutchouc, la couche de fil ( 15, 16) qui est située le plus à l'intérieur est-associée au bourrelet annulaire ( 17) qui est le plus proche de la région médiane du tuyau flexible.