Brevet FR2703929A1 — publié le 19941021

* 1 MACHINE POUR ENDUIRE L'INTERIEUR D'UN TUBE La présente invention concerne une machine pour enduire l'intérieur d'un tube. Divers procédés sont utilisés couramment pour enduire l'intérieur des tubes, notamment par projection, immersion, application de poudre ou déversement d'un liquide Ces procédés peuvent présenter des problèmes par le fait qu'il est difficile de maîtriser précisément l'épaisseur de l'enduit, spécialement quand la matière d'enduction est relativement visqueuse A titre d'exemple de tube devant être enduit à l'intérieur, on peut citer un tube utilisé dans une sonde à ultra- sons d'une jauge de niveau de liquide, décrite dans la demande de brevet GB-A-2 265 005. La présente invention a pour but de créer un procédé et une machine d'enduction perfectionnée, de manière à remédier aux inconvénients évoqués ci-dessus. A cet effet, une machine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble interne s'étendant à l'intérieur du tube, en ce que le tube est susceptible d'un déplacement relatif sur sa longueur par rapport à l' ensemble interne, en ce que l'ensemble interne comporte un élément annulaire, d'un diamètre extérieur infé- rieur au diamètre intérieur du tube, et un évidement annulaire sur un côté de l'élément annulaire à l'opposé du sens de déplacement relatif, et en ce qu'une matière d' enduction sous forme fluide est délivrée dans ledit évidement, de sorte que pendant que le tube se déplace, la matière d' enduction est étalée le long de l'intérieur du tube par l'élément annulaire. De préférence, la matière d' enduction est délivrée au moyen d' une tête d' extrusion comportant un piston mobile sur la longueur d' un cylindre La machine peut comporter un chariot mobile le long d'un rail, le tube étant fixé au chariot pour être déplacé par le mouvement du chariot En outre, la machine peut comporter un moteur relié au chariot par une transmission à courroie, de sorte que la rotation du moteur produit un déplacement de la courroie et un déplacement du chariot. Dans une forme préférée, la machine comporte un support à faible friction disposé au-dessous de l'ensemble interne et supportant le tube, lequel peut glisser le long de ce support Celui-ci peut com- porter deux barres en matériau à faible friction, disposées sous chaque côté du tube La matière d'enduction peut être un caoutchouc polysulfuré. On décrira ci-dessous, à titre d'exemple, une machine d'enduction selon l'invention, ainsi que le procédé d'enduction et un tube pourvu d'un enduit, en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale de la machine, la figure 2 est une vue en plan de la machine de la figure 1, la figure 3 est une vue en bout d'une partie de la machine, suivant la flèche III de la figure 2, la figure 4 est une vue latérale d'un mécanisme d' extrusion compris dans la machine, la figure 5 est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité avant de l'organe d' extrusion, et la figure 6 est une vue en coupe simplifiée d'une partie de la machine, au cours de l'enduction d'un tube. En référence aux figures 1 à 3, la machine comporte une plaque de base 1 ayant environ 500 cm de longueur et 15 cm de largeur. L'extrémité gauche de la plaque 1 supporte un mécanisme tracteur 2, tandis que son extrémité droite supporte un mécanisme d'extrusion 3. Le mécanisme d' extrusion 3 comporte une tête d' extrusion 30 placée à l'intérieur du tube 4 à enduire Le tube 4 est tiré vers la gauche par le mécanisme tracteur 2 pendant que la tête d'extrusion 30 enduit l'intérieur du tube, de l'extrémité gauche à l'extrémité droite de celui- ci. Le mécanisme tracteur 2 comporte un moteur 20 monté transversa- lement à l'extrémité gauche de la plaque 1 Le moteur 20 est couplé par une transmission à engrenage 21 à un pignon de sortie 22 Une glissière à deux rails 23, d'environ 117 cm de longueur, s'étend au- dessus de la plaque de base 1 à droite du moteur 20, selon la figure 2 Un chariot -24 coulisse le long des rails 23 entre des arrêts 25 et 26 placés aux extrémités opposées de la glissière Un taquet d' entraînement 27 est placé en saillie sur un côté du chariot 24 et rattaché à une courroie d'entraînement 28 formant une boucle sans fin A une extrémité de la boucle, la courroie crantée 28 passe autour du pignon de sortie 22; à l'autre extrémité, elle passe autour d' un pignon fou 29 monté sur l'arrêt de droite 26 de la glissière. Ainsi, le chariot 24 peut être déplacé le long des rails 23 dans les deux sens par rotation du moteur 20. En référence aux figures 4 et 5, le mécanisme d'extrusion 3 est monté à l'extrémité droite de la plaque de base 1, dans une position décalée latéralement par rapport à la glissière (voir figure 2) La tête d' extrusion 30 est montée à l'extrémité gauche d' un ensemble allongé 5 ayant environ 250 cm de longueur Le mécanisme d' extrusion 3 est supporté à son extrémité droite par un socle 6 et s' étend horizontalement de façon que son axe se trouve juste au- dessus du chariot 24, près d'un côté de celui-ci Un support glissant 7 s'étend au-dessous du mécanisme d'extrusion 3 Ce support 7 com- porte un bloc rectangulaire 8 pourvu de deux barres 9 et 10 en PTFE ou un matériau analogue à faible friction, qui ont environ 13 mm de diamètre et 137 cm de longueur (figure 3) Les barres 9 et sont juxtaposées parallèlement, avec un espacement correspondant au diamètre des barres Les barres 9 et 10 constituent des supports latéraux le long desquels on peut faire glisser le tube, un intervalle suffisant étant ménagé entre les deux barres et l' ensemble allongé 5 pour laisser passer librement la paroi du tube. La tête d'extrusion 30 comporte une douille creuse 31 en nylon (dénomination commerciale), pourvue d'un alésage central 32 qui débouche par quatre trous radiaux 33 dans un évidement annulaire 34 du pourtour extérieur de la douille Le bord gauche de l'évidement 34 est formé par un élément étaleur annulaire 35 saillant radialement, ayant un côté incliné du côté de 1 ' évidement Le diamètre extérieur de l'élément étaleur 35 est de 23,2 mm, c'est-à-dire légèrement plus petit que le diamètre intérieur du tube 4 L'extrémité gauche de l'alésage 32 est filetée pour recevoir une douille en laiton 36 vissée dans la douille 31 et jointe à elle de manière étanche au moyen d'une bague 37 en PTFE La douille 36 supporte un bouchon coulissant 38 et un ressort hélicoïdal 39 qui pousse le bouchon vers la droite, dans une position o celui-ci recouvre et obture les trous 33 L'extrémité droite de la douille 31 est fixée dans l'extrémité gauche d'un cylindre 40 en alliage d'aluminium, au moyen de deux chevilles 41 montées en saillie sur la douille et engagées dans des rainures à baïonnette 42 du cylindre Le cylindre 40 a une longueur de 25 cm, un diamètre extérieur de 22,2 mm et un diamètre intérieur de 20,8 mm. L' extrémité droite du cylindre 40 est assemblée à un raccord 43 en PTFE, au moyen de chevilles 44 montées en saillie sur le raccord et engagées dans des rainures à baïonnette 45 du cylindre, ces rainures étant ménagées dans le sens opposé à celui des rainures 42 de 1 ' extrémité gauche du cylindre Le raccord 43 est fixé à 1 ' extrémité gauche d'un second cylindre 46 en alliage d'aluminium, ayant le même diamètre que le premier cylindre 40 et une longueur de 200 cm. L'extrémité droite du cylindre 46 est supportée par le socle 6. Le cylindre gauche 40 constitue une chambre de pompage 47 de la tête d'extrusion 3 et contient un piston 50 en PTFE, pourvu d'un bord racleur 51 à son extrémité gauche Le piston 50 est fixé au bout d' une tige métallique 52 s'étendant vers la droite à travers le raccord 43 et longue d'environ 26 cm A son extrémité droite, la tige 52 est fixée à une tige métallique filetée 53 au moyen d' un raccord lâche 54 qui permet une certaine variation dans l'alignement axial des deux tiges La tige filetée 53 s'étend à travers deux douilles 55 et 56 filetées intérieurement et fixées au socle 6, de sorte que la tige se déplace longitudinalement quand elle tourne A son extrémité droite, la tige filetée 53 est couplée à un moteur 60 par une transmission à engrenage 61 Le moteur 60 et la transmission 61 sont montés sur une glissière 62, de sorte qu'ils peuvent se déplacer longitudi- nalement sur une distance limitée dans la machine. Le fonctionnement de la machine est commandé par une unité de commande 70 reliée à la fois au moteur d'extrusion 60 et au moteur de traction 20. Avant l'opération d'enduction, on déplace le piston 50 vers la droite en actionnant le moteur 60 de manière à agrandir la chambre 47 Ceci déplace aussi le moteur 60 vers la droite On découple ensuite l'extrémité droite du cylindre gauche 40 en la retirant du raccord à baïonnette 43, si bien que l'on peut enlever cette partie de la tête d' extrusion 30 et la remplir de matière d' enduction 64 (figure 6). Dans le présent exemple, cette matière est un caoutchouc polysulfuré liquide, mais on pourrait utiliser n'importe quel fluide visqueux ou pâteux susceptible de durcir Pendant cette étape de remplissage, le bouchon 38 est poussé vers la droite par le ressort 39, de sorte que les trous 33 sont obturés et que le fluide ne peut pas s'échapper. On remet ensuite le cylindre 40 sur le raccord 43 de telle manière que la face gauche du piston 50 s'applique contre la matière d' enduction On fait alors glisser le tube à enduire 4 de gauche à droite par- dessus la tête d'extrusion 30, tandis qu'il est supporté en dessous par les barres 9 et 10 et s'ajuste de manière coulissante sur la tête d'extrusion Dans le présent exemple, le tube 4 est en alliage d'aluminium et a une longueur de 2 m, avec un diamètre extérieur de ,4 mm On amène le chariot 24 du mécanisme tracteur 2 à sa fin de course à droite et l'on fixe le tube 4 sur le chariot au moyen d'une pince 48 L'extrémité gauche du tube 4 est placée de façon que l' élément étaleur 35 de la tête d' extrusion 30 se trouve juste à l'intérieur du tube L'unité de commande 70 actionne alors les deux moteurs 20 et 60 en même temps De cette manière, le tube 4 est tiré lentement vers la gauche par le mécanisme tracteur 2, pendant que le piston 50 est poussé vers la gauche par les tiges 52 et 53 Par son déplacement, le piston 50 exerce sur le fluide d'enduction 64 une pression qui repousse le bouchon 38 vers la gauche et ouvre les trous 33 Le fluide d' enduction s' écoule par les trous 33 dans l'évidement annulaire 34 Le fluide 64 entre ainsi en contact avec la surface interne du tube 4, o il est étalé par l' élément étaleur 35 comme on le voit dans la figure 6 L'épaisseur de l'enduit ainsi créé est déterminée par trois facteurs: la différence entre le diamètre intérieur du tube 4 et le diamètre extérieur de l'élément 35, le débit d'extrusion et la vitesse de déplacement du tube Le débit d'extrusion est commandé par la vitesse du piston 50 et donc par la vitesse du moteur 60 La vitesse du tube 4 est commandée par la vitesse du moteur de traction 20 Il n'est pas essentiel que l'élément étaleur 35 ait, à l'état naturel, un diamètre plus petit que le diamètre intérieur du tube Au contraire, si cet élément était relativement souple, il pourrait se déformer jusqu'à un plus petit diamètre sous l'effet de la pression de la matière d'enduction émergeant de l'évidement La seule exigence est qu'il ait un plus petit diamètre que l'intérieur du tube pendant le processus d'extrusion, pour permettre l'application de la matière d'enduction dans le tube. Un fois que le tube a été enduit sur toute sa longueur, on le détache du chariot 24 et on l' enlève de la machine On fait durcir l' enduit intérieur par exposition à l'air à la température ambiante Si la machine est employée avec d'autres matières d' enduction, on peut utiliser d'autres techniques de durcissement, comportant par exemple un chauffage ou une exposition à des composés durcisseurs sous forme gazeuse ou liquide. La présente invention permet de réaliser facilement un enduit d'épaisseur bien définie dans des tubes, avec des fluides relativement visqueux Le tube n'a pas nécessairement une section circulaire La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation et d'application décrits ci-dessus, mais s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. REVENDICATIONS 1 Machine pour -enduire l'intérieur d'un tube, caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble interne ( 3) s' étendant à l'intérieur du tube ( 4), en ce que le tube ( 4) est susceptible d'un déplacement relatif sur sa longueur par rapport à l'ensemble interne ( 3), en ce que l'ensemble interne ( 3) comporte un élément annulaire ( 35), d'un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du tube ( 4), et un évidement annulaire ( 34) sur un côté de l'élément annulaire à l'opposé du sens de déplacement relatif, et en ce qu'une matière d'enduction ( 64) sous forme fluide est délivrée dans ledit évidement ( 34), de sorte que pendant que le tube ( 4) se déplace, la matière d'enduction ( 64) est étalée le long de l'intérieur du tube par l'élément annulaire ( 35). 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière d'enduction est délivrée au moyen d'une tête d'extrusion ( 30) comportant un piston ( 50) mobile sur la longueur d'un cylindre ( 40). 3 Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un chariot ( 24) mobile le long d'un rail ( 23), le tube ( 4) etant fixé au chariot ( 24) pour être déplacé par le mouvement du chariot. 4 Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un moteur ( 20) relié au chariot ( 24) par une transmission à courroie ( 28), de sorte que la rotation du moteur produit un dépla- cement de la courroie et un déplacement du chariot. 5 Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un support à faible friction ( 7) disposé au- dessous de l'ensemble interne ( 3) et supportant le tube ( 4), lequel peut glisser le long de ce support. 6 Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le support à faible friction ( 7) comporte deux barres ( 9, 10) en maté- riau à faible friction, disposées sous chaque côté du tube ( 4). 7 Machine selon 1 ' une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matière d'enduction ( 64) est un caoutchouc polysulfuré.