Brevet FR2801242A1 — publié le 20010525

Procédé de formage de conduite La présente invention concerne la fabrication de conduites en matière thermoplastique, et plus particulierement des conduites incorporant des tronçons spécifiquement conformés. Il est courant d'utiliser dans les automobiles des conduites pour transporter des fluides tels de l'air, de l'eau, l'huile, du carburant ou des vapeurs de ces liquides. Pour s'insérer au mieux dans le véhicule, par exemple dans le compartiment moteur, ces conduites doivent pouvoir être coudées et rester souples pour un montage facile. C'est pourquoi des conduites annelées sont fréquemment utilisées. Elles prennent facilement des courbures importantes lorsqu'on les plie, sans que leur manipulation soit difficile. Leurs extrémités comportent généralement un dispositif de connexion soit rapporte sur la conduite, soit constitué directement par une partie de forme adaptée réalisée directement sur la conduite. On connaît par le document FR-A-2430837 un procédé de fabrication en continu de conduites annelées La figure 1 schématise une telle installation. Une conduite lisse 1 est extrudée puis introduite, alors qu'elle est encore à l'état plastique, dans une empreinte en tunnel 2 d'un moule qui avance au même rythme que l'extrusion. L'empreinte a la forme en négatif d'une conduite annelée. De l'air ou un gaz introduit sous pression dans la conduite lisse l'applique dans l'empreinte et la conduite prend la forme déterminée par l'empreinte. Le tunnel est formé par la juxtaposition de deux chaînes sans fin 3, 3', formées chacune d'un assemblage de coquilles 4. Ces chaînes sont entraînées selon des trajectoires en forme d'anneau comportant une partie rectiligne commune, de telle sorte que ---les coquilles se réunissent à une extrémité de cette partie rectiligne, au niveau de la tête d'extrusion 5. Au moment de la séparation des coquilles ' l'autre extrémité de la partie rectiligne de la trajectoire, la conduite conformée l' avec forme annelée et refroidie est libérée. Le document EP-A1-0909629 montre une installation similaire où il n'existe pas de pression dans la conduite, mais une dépression dans le moule. Le document FR-A-2708326 montre une conduite dont les ondulations sont décentrées par rapport à l' de la conduite, telle sorte qu'une partie lisse continue est formée le long d'une génératrice sur la conduite. En plaçant cette partie lisse vers le bas de la conduite, la conduite étant pas verticale, ceci permet d'éviter l'accumulation de résidus du fluide transporté en créant une zone lisse d'écoulement. Un inconvénient des conduites annelées est que, lors de l'écoulement d'un fluide, elles génèrent des pertes de charges importantes, en comparaison aux conduites lisses. En effet, la rugosité interne des conduites annelées est importante à cause de la profondeur des ondulations internes. Une solution est de réaliser des conduites qui ne sont annelées que sur la portion utile, là où la conduite devra comporter coude après montage, et qui intègrent également toutes les formes utiles, telles que celles pour mise en place de connecteurs. Le document FR-A-2702991 montre telle conduite. La technique actuelle pour réaliser ces conduites avec des tronçons conformés, sous forme de partie annelée ou d'autres profils, est dérivée du procédé de fabrication en continu décrit précédemment. Les coquilles sont adaptées pour que le tunnel de mise en forme comporte des parties de forme spécifique déterminée suivies de parties lisses. On peut ainsi fabriquer les conduites avec des tronçons conformés. On comprendra aisément que les coquilles doivent être réalisées spécifiquement pour obtenir la succession de tronçons lisses et de tronçons conformés que l'on désire obtenir. Un inconvénient majeur de cette technique est qu'il est nécessaire de réaliser un outillage spécifique et coûteux. En effet, la longueur du tunnel est fréquemment de quelques mètres. I1 faut donc de nombreuses coquilles pour constituer les chaînes complètes, d'autant plus qu'une partie des coquilles ne sont pas opérationnelles quand elles sont sur le brin de la chaîne en retour vers la tête d'extrusion. De plus, la longueur de la chaîne est fixe et si on veut exploiter au mieux cette longueur, il faudrait que la longueur des conduites à réaliser soit un sous- multiple de la longueur totale de la chaîne. Pour fabriquer des conduites d'une longueur prédéterminée, il y a donc pratiquement toujours une chute de matière, ce qui nuit à la productivité du procédé. De plus, le système de coupe de la conduite continue, la sortie de l'installation de fabrication précédemment citée, doit tenir compte de la longueur de chute de matière, ce qui est pas prévu sur la plupart des installations standards. Par ailleurs, la vitesse de production est dégradée par la présence de tronçons lisses. En effet, la surface d'échange thermique entre la conduite et le moule, par unité de longueur de conduite, est plus faible dans ces tronçons, alors que la quantité de matière par unité de longueur est constante. Le refroidissement de la conduite pour obtenir la solidification de la matière après le formage est plus long à obtenir dans les tronçons lisses que dans les tronçons annelés ou conformés. Pour maintenir la qualité de la production, il est donc nécessaire de diminuer la vitesse de production. La présente invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un procédé de fabrication de conduites avec des tronçons conformés. Les investissements nécessaires à la production d'une conduite avec tronçon conformé seront limités à un moule du tronçon conformé que l'on souhaite obtenir. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une conduite matière thermoplastique avec au moins un tronçon conformé, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer les étapes suivantes - chauffer jusqu à une température de phase pâteuse une zone d'une conduite lisse en matière thermoplastique préalablement fabriquée, - appliquer autour de la zone chauffée de la conduite un moule comportant au moins une empreinte, - générer une différence de pression entre le moule et l'intérieur la conduite, la pression dans la conduite étant la plus haute, pour appliquer la conduite contre l'empreinte et ainsi réaliser sur la conduite lisse un tronçon conformé, - attendre le refroidissement de la conduite, - démouler la conduite obtenue. Grâce à l'invention, on obtient les conduites avec un ou des tronçons conformés à partir de conduites lisses, dont la fabrication en continu est peu onéreuse. Lorsque la conduite a atteint une température de phase pâteuse, elle apte à être déformée facilement par une action de formage. Par contre, elle conserve suffisamment de tenue pour conserver sa forme le temps que le moule lui soit applique. Ce temps doit être assez court, pour que le phénomène de fluage de la conduite sous son poids propre n'intervienne que très peu. L'application d'une différence de pression entraîne un effet de formage de la conduite dans l'empreinte du moule. Le refroidissement permet à la conduite de reprendre ses propriétés mécaniques d'origine. La forme désirée sur la conduite est obtenue avec un seul moule de telle sorte que les investissements liés à l'obtention des conduites avec des tronçons conformés sont limités à ce seul moule. Ceci représente une économie très importante par rapport à la technique antérieure qui nécessite d'investir dans la fabrication d'un grand nombre de coquilles pour former deux chaînes. On peut donner des formes très variées à la conduite que l'on obtient. Ce peut être par exemple une forme annelée, centrée ou non, sur une portion limitée de la conduite, ou des bagues d'arrêt d'un collier de fixation. Ce peut être également un support plat pour marquage ou le marquage lui-même. On peut réaliser aussi des embouts pour que la conduite reçoive des connecteurs comme on le verra dans la description détaillée. Selon un premier mode de réalisation, la différence de pression est créée par une dépression dans le moule. Selon un second mode de réalisation, la différence pression est créée par une surpression dans la conduite. surpression dans la conduite peut être obtenue obturant une extrémité de la conduite, et en raccordant connecteur pour injecter de l'air comprimé à l'autre extrémité de la conduite. Préférentiellement, le moule est régulé en température à une température inférieure à la température de phase pâteuse de la matière thermoplastique. Ceci permet de mieux contrôler le refroidissement de la pièce dans le moule, en évitant que la température solidification ne soit atteinte trop rapidement, avant que la conduite n'ait pris la forme de l'empreinte, trop lentement. La température peut être régulée en chauffant le moule, et éventuellement en le refroidissant si besoin jusqu'à une température inférieure à la température ambiante, pour accélérer le refroidissement. Le procédé est tout à fait applicable à une conduite obtenue à partir d'un tube multicouche. L'invention a aussi pour objet un dispositif fabrication d'une conduite en matière thermoplastique avec au moins un tronçon conformé, caractérisé en qu'il comporte - des éléments de chauffage pour chauffer une zone d'au moins une conduite lisse, - des premiers moyens de manipulation pour amener les éléments de chauffage près de la zone à chauffer de la conduite, - un moule constitué d'au moins deux coquilles de moulage, le moule ayant au moins une empreinte, - des deuxièmes moyens de manipulation pour placer le moule autour de la zone chauffée de la conduite lisse, - des moyens pneumatiques pour générer une différence de pression entre la conduite et les parois du moule pour que la conduite soit formée dans l'empreinte. Le dispositif peut opérer sur plusieurs conduites simultanément, en chauffant les conduites sur un même poste ou sur des postes différents, et avec plusieurs empreintes dans le même moule. De même, il est possible que plusieurs tronçons conformés répartis sur la longueur soient réalisés sur une même conduite. Les éléments de chauffage peuvent être des systèmes de chauffage par rayonnement, par exemple par infrarouge, des souffleries d'air chaud ou des bains dans un liquide caloporteur. Une baguette thermiquement isolante peut être introduite dans la conduite pour la soutenir pendant la chauffe et éviter que la conduite ne se déforme ou ne s'allonge trop. Selon une disposition préférentielle, les éléments de chauffage sont des coquilles de chauffage comportant au moins une empreinte venant en contact avec la zone à chauffer d'au moins une conduite lisse. Cette technique réalise aussi un soutien de la conduite pendant la phase de chauffe. Selon d'autres caractéristiques - l'empreinte des coquilles de chauffage reçoit un traitement anti-adhérant. Ceci évite que la conduite, une fois chauffée, ne colle aux parois des coquilles de chauffage. - l'empreinte des coquilles de chauffage comporte des moyens pneumatiques pour générer une dépression autour de la conduite lisse. Un soutien de la conduite est ainsi obtenu pendant la phase de chauffage. évite une déformation locale comme une ovalisation de la conduite. invention sera mieux comprise et autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de fabrication de conduites annelées en continu selon l' antérieur, déjà commentée dans la partie introductive, - la figure 2 est une vue de face d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus de même dispositif, - la figure 4 est une vue en perspective d'un moule ouvert conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective d'une conduite obtenue par le dispositif conforme à l'invention et coudee selon les besoins de l'utilisation, - les figures 6 à 8 sont des exemples de conduites avec des tronçons conformés. invention est mise en #uvre par un dispositif de formage selon un mode de réalisation particulier représenté sur les figures 2 et 3. Dans cet exemple, une conduite 1 en matière thermoplastique est soutenue à proximité de ses extrémités par deux supports de conduite 22, 23 verticaux fixés sur un socle 10. Deux ensembles de moyens de manipulation sensiblement symétriques par rapport à un plan central P vertical incluant- l'axe de la conduite 1 sont disposés également sur le socle 10. Les éléments symétriques de ces deux ensembles sont appelés respectivement premier et deuxième éléments, la référence du deuxième élément étant le même numéro que la référence du premier élément accolée avec le signe prime ('). Le premier ensemble est destiné à manipuler des coquilles de chauffage 20a, 20b, tandis que le deuxième ensemble est destiné à manipuler des coquilles de moulage 21a, 21b, les coquilles de chauffage et de moulage pouvant ainsi venir enserrer la conduite 1. Deux montants 11, 11' verticaux sont disposés sur le socle 10 de manière symétrique par rapport au plan central P. Chaque montant supporte dans sa partie supérieure une chape 12, 12' sur laquelle s'articulent un arbre maître 13, 13', et un arbre suiveur 14, 14' respectivement autour de deux axes a et - horizontaux situés dans un même plan vertical et sensiblement parallèle au plan central P. L'arbre maître 13 est lié rigidement à un bras maître 15, 15', et l'arbre suiveur 14, 14' un bras suiveur 16, 16'. Le corps d'un vérin rotatif 17, 17' est fixé rigidement sur la chape 12, 12' tandis que le piston de ce vérin entraîne directement en rotation l'arbre maître 13, 13'. Une roue maître 18a, 18a' d'un couple d'engrenages est montée rigidement à une extrémité de l'arbre maître 13, 13', tandis qu'une roue suiveuse 18b, 18b' du couple d'engrenage est montée rigidement à une extrémité de l'arbre suiveur 14, 14', de telle sorte que les deux roues engrènent l'une avec l'autre, alors que les bras 15, 16, 15', 16' sont placés de manière symétrique par rapport à un plan horizontal. Le vérin rotatif 17, 17' peut être actionné sur environ un quart de tour. I1 entraîne en rotation l'arbre maître 13, 13' et avec lui le bras maître 15, 15' et la roue maître 18a, 18a'. La roue maître 18a, 18a' entraîne la rotation de la roue suiveuse 18b, 18b' dans le sens opposé, et simultanément de l'arbre suiveur 14, 14' et du bras suiveur 16, 16' . De cette manière, les bras 15, 16, 15', 16' forment une pince qui oscille entre une position ouverte quand les bras 15, 16, 15', 16' sont verticaux, et une position fermée quand ils sont horizontaux. Deux coquilles de chauffage 20a, 20b sont montées de manière rigide aux extrémités 25, 26 des premiers bras 15, 16 par l'intermédiaire de pièces thermiquement isolantes 29a, 29b, de telle sorte que quand les premiers bras 15, 16 sont en position fermée, les deux coquilles 20a, 20b peuvent enserrer la conduite 1. De même des coquilles de moulage 21a, 21b sont montées de manière rigide aux extrémités 25', 26' des deuxièmes bras 15', 16' par l'intermédiaire de pièces thermiquement isolantes 29a', 29b', de telle sorte que quand les deuxièmes bras 15', 16' sont en position fermée, les deux coquilles forment un moule qui enserre la conduite 1. Les coquilles de chauffage 20a, 20b forment une fois assemblées un cylindre en creux destiné recouvrir la conduite lisse 1. La surface de ce cylindre reçoit un traitement anti-adhérant, tel que par exemple du PTFE. Les coquilles de chauffage comportent des systèmes de chauffage tels que des résistances électriques, non représentées, qui maintiennent la surface du cylindre à température supérieure à la température de phase pâteuse de la conduite. De manière avantageuse, le cylindre est mis en communication avec une source de dépression, non représentée, par exemple par l'intermédiaire de fines fentes le long de génératrices du cylindre, non représentées également. Les coquilles de moulage 21a, 21b forment une fois assemblées une empreinte de la forme à donner à la conduite 1. L'empreinte des coquilles de moulage représentées sur la figure 4 est celle destinée à obtenir une conduite avec un tronçon annelé. Les coquilles de moulage 21a, 21b comportent également des systèmes de chauffage qui permettent de maintenir le moule à une température qui permet la solidification de la conduite. Ces systèmes de chauffage sont par exemple des résistances électriques alimentées par le câble 30a, et peuvent également être complétés par des moyens refroidissement pour assurer une régulation plus efficace de la température du moule. L'empreinte est reliée à une source de dépression par un réseau de conduits comportant une connexion , 31b, prolongée par un conduit interne 32 connecté a un drain 33 par un puits 34. Le drain est relié aux anneaux de l'empreinte du tronçon annelé par une pluralité canaux 35. Ce réseau n'est donné qu'à titre d'exemple est adapté en fonction de la forme du tronçon que l' souhaite obtenir. Le dispositif ainsi décrit permet de mettre en #uvre le procédé de fabrication objet de l'invention. Dans une phase de préparation, les coquilles sont mises en température de fonctionnement. Une fois la température atteinte, une conduite 1 est mise en place sur supports 22, 23 par des moyens de manutention représentés. Le premier vérin rotatif 17 est actionné de telle sorte que la pince formée par les premiers bras 15, 16 ferme autour de la conduite 1. Les coquilles de chauffage 20a, 20b sont reliées à une source de dépression, de telle sorte qu'une dépression est créée autour de la conduite. Celle-ci est plaquée contre surface du cylindre de telle sorte que la conduite amenée à une température proche de la température des coquilles de chauffage. Une fois que la conduite 1 a atteint la température souhaitée, la dépression est supprimée, puis le premier vérin 17 est actionné dans le sens opposé, de telle sorte que les coquilles de chauffage libèrent la conduite 1. Aussitôt, le deuxième vérin 17' est actionné pour fermer la pince formée par les deuxièmes bras 15', 16'. coquilles de moulage 21a, 21b se ferment pour former moule autour de la zone chauffée de la conduite 1. La source de dépression est connectée, de telle sorte qu'une dépression est créée dans l'empreinte, autour de la zone chauffée de la conduite 1. Sous l'effet de la dépression, parois de la conduite ramollies par la température viennent se conformer contre les parois de l'empreinte du moule. Comme celles-ci sont à une température inférieure la température de phase pâteuse, conduite se refroidit et se solidifie. Le deuxième vérin 1-/' est alors actionné dans l'autre sens pour ouvrir le moule formé par les coquilles de moulage 21a, . La conduite ainsi formée est dégagée des supports 22, 23. La figure 5 montre une conduite avec un tronçon annelé ainsi obtenu, laquelle on donne facilement une courbure. D'autres tronçons conformés peuvent être réalisés la conduite. La figure 6 montre partiellement une conduite comportant deux bagues 40, 41 pour arrêter un collier de fixation de la conduite. La figure 7 montre un bossage 42 sur une conduite destiné recevoir un marquage. La figure 8 montre partiellement une conduite avec un tronçon conformé destiné à être sectionné en son milieu selon un plan Pl perpendiculaire ' l'axe de la conduite, pour former deux conduites dont les extrémités 44 sont destinées à recevoir des connecteurs. Le procédé est le même pour des conduites en tube multicouche. Un tube multicouche est en général constitué une couche extérieure en un premier matériau choisi pour ses propriétés mécaniques, d'une couche intérieure destinée à être en contact avec le fluide à transporter dont le matériau est choisi pour ses propriétés physiques et chimiques en rapport avec le fluide. Une éventuelle couche intermédiaire fait la liaison entre les couches intérieure et extérieure. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Les moyens de manipulation peuvent être des éléments de translation supportant les coquilles. Le nombre de coquilles peut être augmenté pour obtenir des pièces plus complexes. Par ailleurs la jonction des coquilles n'est pas nécessairement plane, mais peut être quelconque, pour obtenir direction générale de la conduite en courbe ou en ligne brisée. De même, les coquilles peuvent comporter plusieurs empreintes pour former simultanement plusieurs conduites, afin d'augmenter la productivité. Les moyens de manipulation peuvent être des moyens connus dans l'état de la technique, comme par exemple des verins à déplacement linéaire monté en étoile. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'une conduite en matière thermoplastique avec au moins un tronçon conforme (1), caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer étapes suivantes - chauffer jusqu'à une température de phase pâteuse zone d'une conduite lisse (1) en matière thermoplastique préalablement fabriquée, - appliquer autour de la zone chauffée de la conduite un moule (21a, 21b) comportant au moins une empreinte (24), - générer une différence de pression entre le moule (21a, 21b) et l'intérieur de la conduite, la pression dans la conduite étant la plus haute, pour appliquer conduite contre l'empreinte (24) et ainsi réaliser la conduite lisse un tronçon conformé, - attendre le refroidissement de la conduite, - démouler la conduite obtenue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce la différence de pression est créée par dépression dans le moule. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la différence de pression est créée par une surpression dans la conduite. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que le moule est régulé en température à température inférieure à la température de phase pâteuse. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que la conduite lisse est un tube multicouche. 6. Dispositif de fabrication d'une conduite matière thermoplastique avec au moins un tronçon conformé, caractérisé en ce qu'il comporte - des éléments de chauffage (20a, 20b) pour chauffer une zone d'au moins-une-conduite lisse (1), - des premiers moyens de manipulation pour amener les éléments de chauffage (20a, 20b) près de la zone à chauffer de la conduite, - un moule constitué d'au moins deux coquilles de moulage (21a, 21b), le moule ayant moins une empreinte (24), - des deuxièmes moyens de manipulation pour placer le moule autour de la zone chauffée de la conduite lisse, - des moyens pneumatiques pour générer (32 33, 34, 35) une différence de pression entre la conduite et les parois moule pour que la conduite soit formée dans l'empreinte (24). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérise en ce que les éléments de chauffage sont des coquilles de chauffage (20a, 20b) comportant au moins une empreinte venant en contact avec la zone à chauffer d'au moins une conduite lisse (1). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérise en ce que l'empreinte des coquilles de chauffage reçoit un traitement anti-adhérant. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérise en ce que l'empreinte des coquilles de chauffage comporte des moyens d'appliquer dépression autour de la conduite lisse. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les premiers et deuxièmes moyens de manipulation sont constitués de deux bras ( 16, 15', 16') entraînés en rotation par un vérin rotatif (17, 17') et couplés entre eux par un couple d'engrenages (18a, 18b, 18a', 18b'), les deux bras formant pince et supportant à leurs extrémités (25, 26 25', 26') respectivement les éléments de chauffage (20a, 20b) ou les coquilles de moulage (21a, 21b).