Brevet FR2767085A1 — publié le 19990212

TUYAU DE TRANSFERT DE FLUIDE A FAIBLE PERMEABILITE ET SES MOYENS DE FABRICATION. L'invention concerne un tuyau de transfert de fluide à faible perméabilité, en particulier pour véhicule automobile, ainsi que ses moyens de fabrication. Il est connu de fabriquer un tuyau pour un circuit de carburant ou un circuit de conditionnement d'air, par extrusion de caoutchouc ou d'élastomère sur une corde ou un mandrin que l'on retire du tuyau après vulcanisation, ce retrait étant facilité par injection d'eau sous pression dans le tuyau. L'utilisation d'une corde ou d'un mandrin pour l'extrusion et le retrait de la corde ou du mandrin après la vulcanisation posent peu de problèmes techniques dans le cas des tuyaux droits (rectilignes), mais ont néanmoins une incidence sur leur prix de revient. Il serait plus difficile de réaliser ainsi des tuyaux coudés, car la corde utilisée pour l'extrusion serait pratiquement impossible à retirer du tuyau après vulcanisation. On serait donc amené à procéder d'abord à une vulcanisation partielle ou pré-vulcanisation du caoutchouc extrudé, ce qui est une opération délicate à réaliser, puis à retirer la corde du tuyau, à le mettre sur une tringle à la forme voulue et à procéder à la vulcanisation du caoutchouc sur la tringle, toutes ces opérations augmentant notablement le prix de revient du tuyau. On connaît aussi, notamment par le brevet US 5 156 699, un procédé de fabrication de tuyaux par extrusion sans corde, ce procédé consistant à préparer, préalablement à l'extrusion, un tube en thermoplastique destiné à former la couche interne du tuyau à fabriquer et à utiliser ensuite ce tube comme corde pour l'extrusion d'une couche de caoutchouc sur laquelle on forme une tresse de renforcement qui est elle-même recouverte d'une autre couche de caoutchouc. Ce procédé nécessite d'utiliser un tube interne de thermoplastique ayant un diamètre inférieur à celui qui est désiré et une tresse de renforcement ayant un angle de tressage inférieur à la valeur habituelle, puis d'appliquer une pression interne au tuyau et de le chauffer pour augmenter son diamètre interne ainsi que l'angle de tressage et pour vulcaniser le caoutchouc. Ce procédé connu est donc complexe et coûteux. Par ailleurs, de nouvelles normes applicables dans l'industrie automobile ont beaucoup réduit les perméabilités maximales admissibles des tuyaux notamment vis-à-vis des carburants et des fluides réfrigérants, ce qui amène à utiliser des tuyaux à structure multicouche comprenant au moins une couche interne de thermoplastique et une couche externe de protection en caoutchouc ou en élastomère vulcanisé avec parfois une couche de renforcement textile. De tels tuyaux ne peuvent être raccordés avec une bonne étanchéité, du fait de leur couche interne en thermoplastique, qu'en utilisant des moyens spécifiques et coûteux de connexion. A défaut, il faut prévoir dans ces tuyaux une couche interne supplémentaire de caoutchouc ou analogue qui recouvre intérieurement la couche de thermoplastique. Ces tuyaux répondent aux nouvelles normes, mais sont coûteux de par leur structure et leur procédé de fabrication. L'invention a pour but d'apporter à ce problème une solution simple et satisfaisante qui permette d'éviter ou au moins de réduire les inconvénients précités de la technique antérieure. Elle a pour objet un tuyau de transfert de fluide à faible perméabilité, répondant aux nouvelles normes et qui soit plus simple à fabriquer et moins coûteux que les tuyaux de la technique antérieure. Elle a également pour objet des tuyaux de ce type, qui puissent être raccordés avec une bonne étanchéité en utilisant des moyens simples et classiques de connexion tels que des colliers de serrage, des bagues de sertissage, ou analogue. Elle propose un tuyau de transfert de fluide à faible perméabilité, en particulier pour véhicule automobile, comprenant une couche interne de caoutchouc ou d'élastomère recouverte extérieurement par au moins une couche de matière plastique, caractérisé en ce que la couche de matière plastique est extrudée sur un tube de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé qui forme la couche interne du tuyau précité et qui sert de corde ou de mandrin pour l'extrusion de la matière plastique. Le tuyau selon l'invention est donc réalisé par extrusion sans corde ni mandrin, ce qui représente un avantage sensible par rapport à la technique antérieure en termes de coût et de simplicité de fabrication, et il peut être raccordé avec une bonne étanchéité par des moyens classiques tels qu'un collier de serrage ou une bague de sertissage, ce qui représente un autre avantage important en terme de coût. De préférence, ce tuyau comprend également une couche extérieure de caoutchouc ou d'élastomère vulcanisé, qui recouvre extérieurement la couche précitée de matière plastique. Dans le cas d'un tuyau coudé, cette couche extérieure de caoutchouc ou d'élastomère est avantageusement vulcanisée dans un moule de formage ou après montage du tuyau sur une tringle coudée. L'invention propose également un dispositif de fabrication d'un tel tuyau, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'extrusion d'une couche de matière plastique sur un tube de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé qui sert de corde ou de mandrin, et des moyens permettant de faire régner pendant l'extrusion une surpression dans ce tube de caoutchouc ou d'élastomère. La pression à l'intérieur du tube de caoutchouc ou d'élastomère permet de le maintenir en forme et d'éviter son affaissement pendant l'extrusion de la matière plastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif comprend également des moyens d'extrusion d'une couche de caoutchouc ou d'élastomère sur la couche précitée de matière plastique et des moyens de vulcanisation ou de prévulcanisation de cette couche de caoutchouc ou d'élastomère. Ces moyens de vulcanisation ou de prévulcanisation sont d'un type tout à fait classique et leur utilisation ne pose aucun problème. L'invention est applicable en particulier aux tuyaux de transfert de carburant, aux tuyaux de transfert de liquide de refroidissement ainsi qu'aux tuyaux des circuits de direction assistée (côté basse pression) pour véhicules automobiles, les tuyaux selon l'invention pouvant de plus présenter l'avantage par rapport aux tuyaux de la technique antérieure de ne pas comprendre de renforcement textile. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une vue partielle en perspective d'un tuyau selon l'invention - la figure 2 représente schématiquement les principales étapes d'un procédé de fabrication de ce tuyau. Le tuyau selon l'invention, représenté schématiquement en figure 1 est destiné au transfert de carburant et comprend une couche interne 10 de caoutchouc ou d'élastomère, une couche intermédiaire 12 de thermoplastique et une couche externe 14 de protection en caoutchouc ou en élastomère. Selon l'invention, la couche interne 10 de ce tuyau est constituée d'un tube de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé sur lequel on a extrudé la couche intermédiaire 12 de thermoplastique ainsi que la couche extérieure 14 de caoutchouc ou d'élastomère, le tube interne 10 remplaçant la corde ou le mandrin qui est utilisé dans les procédés classiques d'extrusion. Pour assurer une bonne qualité de l'extrusion de la couche intermédiaire 12 de matière plastique, le tube interne 10 de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé doit avoir une épaisseur supérieure ou égale à 1 mm environ. L'adhérence de la couche de thermoplastique 12 sur le tube interne 10 peut être renforcée, si nécessaire, au moyen d'un film d'adhésif déposé sur le tube interne 10. De même, on pourrait prévoir un film d'adhésif entre la couche intermédiaire 12 de thermoplastique et la couche externe 14 de caoutchouc ou d'élastomère. Dans un mode de réalisation particulier du tuyau selon l'invention, le tube interne 10 peut avoir une épaisseur de l'ordre de 1 mm, la couche intermédiaire 12 en polyamide peut avoir une épaisseur de l'ordre de 0,3 mm, la couche externe 14 de caoutchouc peut avoir une épaisseur de 0,6 - 0,7 mm environ, l'épaisseur totale de paroi de ce tuyau étant de l'ordre de 2 mm. Dans une autre mode de réalisation, le tube 10 a une épaisseur de paroi d'environ 1,8 mm, la couche intermédiaire 12 une épaisseur de 0,3 - 0,4 mm environ, la couche externe 14 une épaisseur de 0,7 - 0,8 mm environ, un film d'adhésif d'une épaisseur de 0,1 mm environ étant utilisé pour améliorer l'adhérence entre les couches 10 et 12, de sorte que l'épaisseur totale de paroi du tube est alors d'environ 3 mm. On a représenté schématiquement en figure 2 les principales étapes d'un procédé de fabrication d'un tuyau selon l'invention, tel que celui de la figure 1. Dans une première étape, le tube 10 de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé de façon classique (par exemple par passage dans un four uHF et/ou à air chaud) est amené jusqu'à un poste 16 d'extrusion d'une matière plastique appropriée, par exemple de polyamide, pour être recouvert de la couche 12, l'extrusion ayant lieu quand le tube 10 est soumis à une pression interne de quelques bars pour conserver une forme bien cylindrique. L'opération suivante consiste à amener le tube 10 recouvert de la couche 12 de thermoplastique jusqu'à un poste 18 d'extrusion de caoutchouc ou d'élastomère non vulcanisé, permettant de former la couche externe 14 sur la couche de thermoplastique 12. Ce produit est ensuite amené dans une enceinte de chauffage 20 pour la vulcanisation de la couche extérieure 14 et finir la vulcanisation de la couche interne 10 si celle-ci a été seulement prévulcanisée, après quoi le tuyau 22 selon l'invention peut être monté sur un embout tubulaire rigide 24 par des moyens simples tels qu'un collier de serrage 26 par exemple, ou une bague de sertissage, ou tout autre moyen approprié, le tube interne 10 de caoutchouc ou d'élastomère assurant une étanchéité de bonne qualité sur l'embout 24. Bien entendu, les couches 12 et 14 précitées peuvent être formées sur le tube interne 10 par coextrusion. Par ailleurs, lorsque le tuyau à réaliser doit être de forme coudée, on peut l'enfiler sur une tringle à la forme voulue avant de le placer dans l'enceinte de chauffage 20 pour vulcanisation de la couche externe 14, cette dernière donnant la géométrie voulue au tuyau. En variante, on pourrait également placer ce tuyau dans un moule comportant une empreinte de moulage à la forme voulue et réaliser la vulcanisation de la couche extérieure 14 dans ce moule. Le procédé qui vient d'être décrit. est également applicable à la fabrication de tuyaux ne comprenant que le tube interne 10 de caoutchouc ou d'élastomère et la couche 12 de thermoplastique. Dans la grande majorité des cas, les tuyaux selon l'invention peuvent ne pas comprendre de renfort textile, ce qui représente une économie non négligeable. L'utilisation du tube interne 10 de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé permet d'éviter les contraintes et les inconvénients liés à l'utilisation des cordes et des mandrins dans les procédés classiques d'extrusion, ce qui représente une autre économie substantielle. Enfin, la fabrication de tuyaux coudés est grandement simplifiée par rapport à la technique antérieure puisqu'elle ne nécessite pas de procéder à une pré-vulcanisation délicate de la couche interne de caoutchouc des tuyaux avant d'extraire les cordes qui ont servi pour l'extrusion. REVENDICATIONS 1) Tuyau de transfert de fluide à faible perméabilité, en particulier pour véhicule automobile, comprenant une couche interne (10) de caoutchouc ou d'élastomère recouverte extérieurement par au moins une couche (12) de matière plastique, caractérisé en ce que la couche (12) de matière plastique est extrudée sur un tube (10) de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé, qui forme la couche interne précitée du tuyau et qui sert de corde ou de mandrin pour l'extrusion de la matière plastique. 2) Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une de ses-extrémités est montée sur un embout tubulaire rigide (24) et fixée à cet embout par un collier de serrage (26), par sertissage ou analogue. 3) Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un film de matière adhésive entre le tube (10) de caoutchouc ou d'élastomère vulcanisé et la couche (12) de matière plastique. 4) Tuyau selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi du tube (10) de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé est supérieure ou égale à 1 mm environ. 5) Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également une couche extérieure (14) de caoutchouc ou d'élastomère vulcanisé, qui recouvre extérieurement la couche (12) précitée de matière plastique. 6) Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un film de matière adhésive entre la couche (12) de matière plastique et la couche extérieure (14) de caoutchouc ou d'élastomère. 7) Tuyau selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans le cas d'un tuyau coudé, la couche extérieure (14) de caoutchouc ou d'élastomère est vulcanisée dans un moule de formage ou après montage du tuyau sur une tringle coudée. 8) Tuyau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour le transfert de carburant, pour le transfert de liquide de refroidissement ou dans un circuit de direction assistée (côté basse pression) pour véhicule automobile. 9) Dispositif de fabrication d'un tuyau du type décrit dans l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (16) d'extrusion d'une couche (12) de matière plastique sur un tube (10) de caoutchouc ou d'élastomère préalablement vulcanisé ou prévulcanisé, et des moyens permettant de faire régner pendant l'extrusion une surpression dans ce tube (10) de caoutchouc ou d'élastomère. 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens (18) d'extrusion d'une couche de caoutchouc ou d'élastomère sur la couche précitée (12) de matière plastique et des moyens (20) de vulcanisation ou de prévulcanisation de cette couche de caoutchouc ou d'élastomère. 11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens précités de vulcanisation ou de prévulcanisation comprennent un moule à la forme finale des tuyaux à réaliser. 12) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens précités de vulcanisation ou de prévulcanisation comprennent une enceinte de cuisson dans laquelle on place le tuyau préalablement enfilé sur une tringle à la forme désirée.