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L'invention est relative aux procédés de fabrication d'objets pro- filés creux, en résines polyesters ou autres résines themo-durcissables, armées ou renforcées de fibres de nature diverse naturelles ou artificiel- les, ainsi qu'à la structure de ces objets. Elle concerne plus spécialement, mais non exclusivement, parmi ces objets, les tubes, tuyaux et objets simi- laires ou dérivés,rigides en résines armées de fibres de verre.
Elle a surtout pour but de faciliter la fabrication automatique et continue de ces objets sans l'intervention de mandrins, ou autron dis- positifs onéreux, de permettre d'obtenir des structures internes diverses susceptibles de répondre à des exigences variées, de faciliter la fabrica- tion de leurs accessoires.
L'invention consiste principalement, selon les procédés du genre en question, à exécuter les profilés creux rectilignes, par exemple un tube, sur un manchon, souple de préférence, contenant un fluide sous pression.
C'est oe manchon qui, avançant sous l'effet de la pression, sert de support au tube durant les différentes phases d'exécution et notamment durant la polymérisation. Un mandrin court, d'une nature quelconque, est utilisé pour porter au départ et éventuellement constituer ce manchon. C'est sur la par- tie rigide de soutien que représente ce mandrin sous le mnchon que sont enroulées ou tissées par des moyens connus les fibres, sous tonoion ou non, et de préférence après imprégnation. Ces fibres, d'uno nature quelconque, peuvent être utilisées sous les formes les plus diverses: fil, mèches, tis- sus, mat, ruban, gaine, nappe et autres, etc... Elles sont de préférence disposées, suivant un mode habituel, en bobines ou rouleaux, sur un ou plu- sieurs plateaux.
Le manchon avançant à une vitesse contrôlée pormot la fa- brication continue du tube ou de l'objet considéré. Ce manchon peut onsui- te demeurer ou non partie intégrante du tube.
L'invention consiste, mise à part cette disposition principale, en d'autres dispositions dont il sera parlé plus explicitement ci-après, notamment: - une deuxième disposition relative aux structuresinternes des objets fabriqués, à leur forme et leur épaisseur, qu'il est possible de varier considérablement on utilisant ensemble ou séparément los possibili- tés qu'offre le procédé décrit ci-dessus, possibilités toiles que, par exemple:
- rotation éventuelle du mandrin central et du manchon, - rotation éventuelle d'un plateau, de plusieurs ou de tous les plateaux portant les fibres ou autres constituants, - rotation éventuelle de ces plateaux en sens contraire, - nombre de fibres, - vitesse d'avance du manchon, - variation de cette vitesse en cours d'enroulement, - enroulement ou tissage éventuellement sous tension de toutes ou d'une partie des fibres, - incorporation de fibres homogènes ou hétérogènes, de nature di- verse, longitudinales ou hélicoïdales, sous tension ou non, - sections transversales diverses données au mandrin et au man- chon.
- une troisième disposition relative à la fabrication des objets creux non rectilignes, qui peuvent être obtenus à partir du procédé décrit ci-dessus. Suivant cette disposition, une portion du produit obtenu est sectionnée avant ou en cours de polymérisation, obturée à chaque extrémité, maintenue en pression intérieure et disposée dans un moule de forme appro-
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priée chauffé ou non.
L'invention vise plus particulièrement certains modes d'applica- tions, notamment ceux par lesquels on l'applique à la fabrication des tu- bes, tuyaux et objets similaires ou dérivés rigides en résines polyesters ou autres résines thermodurcissables, armées de fibres de verre, ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions. Elle vise plus parti- culièrement encore, et ce, à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs ou machines du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement ain- si que les ensembles comprenant de semblables dispositifs et les objets oreux à structures diverses obtenus à l'aide des procédés et dispositifs en question.
L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide de la description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels des- criptions et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indica- tion.
La figure 1 représente schématiquement les parties essentielles d'un dispositif de fabrication de profilés cylindriques-creux, tels que par exemple un tube, pour la mise en oeuvre d'une application du procédé conforme à l'invention.
Les figures 2 à 8 représentent en élévation ou en coupe quelques exemples de structures internes de ces profilés tels qu'ils peuvent être obtenus par le procédé conforme à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisations de ses diver- ses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, en se proposant par exemple de fabriquer des tubes en résines polyesters renforcées de fibres de verre, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
Le dispositif comporte un arbre ou mandrin tournant A (figure 1) Sur celui-ci est monté un tube support ou manchon B, soit préfabriqué soit exécuté sur le mandrin lui-même. Ce manchon est constitué d'une matière quelconque, étanche de préférence, par exemple une membrane de cellophane.
Sur la figure 1, elle est constituée par une bande alimentée par un rouleau G qui peut tourner ou non autour du mandrin A. S'il est nécessaire, la sur- face de recouvrement des deux spires contiguës de la bande peut être soudée par un fer chaud par exemple. Le manchon B est obturé en son extrémité D.
Ce manchon est empli d'un fluide sous pression, chaud de préféren- ce. Ce fluide est admis soit par le mandrin A perforé, comme sur la figure 1, soit par l'obturateur D, dans ce cas perforé, soit par tout autre moyen.
La pression permet de faire avancer constamment le tube support B. Ce déplacement est réglé par un moyen quelconque, tel qu'une butée E se déplaçant sur une vis, une chaîne, un câble ou tout autre moyen, ce disposi- tif pouvant être situé à l'intérieur ou à l'extérieur du tube support B.
Les fibres de renforcement K, quelles que soient leurs structures, sont disposées, de préférence, en bobines ou rouleaux sur un plateau F, tournant ou non. Elles passent de préférence isolément ou non, dans un bac d'imprégnation G avant de venir s'enrouler sur le manchon B, sur la surfa- ce de soutien que représente le mandrin A. L'enroulement des fibres peut être réalisé éventuellement sous une tension déterminée, pour l'ensemble ou quelques unes des fibres.
Le manchon B peut être préalablement et éventuellement enduit d' une couche de résine avant l'enroulement des fibres. Il peut être envisagé
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également d'y appliquer directement une couche d'une matière susceptible d'améliorer ou de protéger la surface interne du tube, oient ainsi par exemple que certains enduits peuvent assurer une imporméabilisation par- faite du tuyau ou favoriser le glissement dos fluldos en diminuant les pertes en charge*
L'apport de résine peut être complété ou régulariser éventuelle-* ment sur le manchon ou les fibres enroulées au moyen d'un rouleau ou d'un système analogue.
Plusieurs plateaux contigus tels que F, H,...sur la figure 1 oontenant un nombre déterminé de bobines peuvent être utilisés pour obtenir l'épaisseur désirée. Il est souvent difficile d'imprégner une forte épais- seur de fibres. L'imprégnation préalabl.e, avant enrouleront, élimine oom- plètement dans ce procédé, cette difficulté. Si les plateaux tournent en sens inverse, ils engendrent une structure à fibros croisées.
Le nombre de ces plateaux, les vitesses de rotation do l'arbre ou éventuellement d'un ou des plateaux, le nombre de bobines, les caractéristiques des matériaux u- tilisés, la vitesse d'avancement du tube support peuvent être détermines pour obtenir les épaisseurs et les structures les plus diverses.
Il est également possible de disposer, par exemple, avant les fi- bres circulaires ou entre les couches, des fibres longitudinales, sous quel- que forme que ce soit: fil, ruban, tissu, nappe, etc.. Il suffit alors que ces fibres soient disposées sur un plateau tournant à la même vitesse que le mandrin A. Ces fibres sont, après imprégnation préalable de préférence, entraînées parallèlement à l'axe du tube, en formant un corset, de circon- férence continue ou non, autour de celui-ci.
Des fibres hétérogènes, de nature diverse (par exemple fil métal- lique ou nylon), longitudinales ou hélicoïdales, peuvent également être disposées en matériaux de renforcement, sous tension ou non, par l'un des moyens ci-dessus.
Une couche protectrice ou une seconde membrane, constituée par exemple par l'enroulement d'une bande de cellophane J, peut, si nécessaire, recouvrir d'une couche finale l'extérieur du tube T ainsi constituée
Le tube T se déplace, à mesure de la fabrication, guidé et soute- nu par un appareillage tel que, par exemple, des supports tournants. Il peut être supporté totalement ou sur une partie de sa longueur et, éventuellement, à son extrémité. Il peut pénétrer, si on le désire, dans une enceinte ohauf- fée destinée à commencer ou à accomplir la polymérisation, qui a d'ailleurs pu être amorcée ou accomplie par la chaleur du fluide contenu dans le tube support B.
La fabrication peut ainsi être opérée en continu, sans limitation de longueur. Lorsqu'il est nécessaire, et de préférence après polymérisation, le tube est sectionné, la section encore sur la machine étant alors à nou- veau obturée pour que soit maintenue ou rétablie la pression interne. On peut également le sectionner avant ou en cours de polymérisation, en main- tenant toutefois dans le tube coupé une pression pour assurer le maintien de la forme dans les opérations ultérieures.
Ceci peut notamment être utile soit pour faire polymériser des tronçons de longueur déterminée, en dehors de la ligne de fabrication de la machine, soit pour obtenir des objets coudés ou de formes diverses.
Dans, ce cas, le tronçon obtenu, obturé à ses deux extrémités et maintenu sous pression, par exemple par un obturateur à valve, est placé avant ou en cours de polymérisation dans un moule de forme convenable, chauffé ou non.
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La section d'un tronçon avant ou en cours de polymérisation peut s'effectuer éventuellement après une ligature ou entre deux ligatures per- mettant de conserver sous pression les tronçons découpés et celui encore sur machine.
Il doit être bien compris que l'on pourrait apporter diverses mo- difications au dispositif décrit ou déroger à certaines de ces dispositions, sans sortir des limites de l'invention. Il peut être cité ci-dessous, à titre d'exemples nullement limitatifs, quelques unes de ces modifications:
Le mandrin A peut être fixe, les fibres de renforcement étant a- lors disposées sur des plateaux rotatifs, à l'exclusion des fibres disposées longitudinalement qui demeurent fixes. Le guidage du profilé sur des rou- leaux tournants n'est plus alors indispensable et peut être remplacé par tout autre dispositif. La rotation des plateaux peut s'effectuer dans des sens identiques ou contraires, à des vitesses identiques ou différentes.
Le mandrin de la machine peut être situé dans une position horizontale, ver- ticale ou autre. La poussée du tube par pression peut être remplacée par un déplacement mécanique ou autre. L'avance du tube peut également être varia- ble, ce qui permet par exemple d'obtenir des tubes ou manchons creux à for- mes extérieures c8niques.
Il est également possible de donner au mandrin A une forme autre que cy- lindrique permettant d'engendrer des tubes ou profilés creux de section quelconque. Suivant le type de résine utilisée, des modalités différentes d'imprégnation ou de polymérisation peuvent être nécessitées dans ce pro- cédé. Les résines peuvent comporter des charges et colorants.
Ainsi qu'il ressort des dispositions déjà décrites de l'invention, les structures les plus diverses dans les produits fabriqués peuvent être obtenues. Les figures 2 à 8 du dessin annexé donnent, à titre indicatif et nullement limitatif, quelques types de ces structures appliquées à la confection d'un tube:
La figure 2 montre la structure classique, comportant un manchon B, d'une nature quelconque, plusieurs épaisseurs de fibres K et une membra- ne de recouvrement L;
En figure 3, les couches hélicoidales et superposées de fibres K sont enroulées en spires M jointives ou se recouvrant partiellement;
En figure 4, l'enroulement est identique, mais à spires M espacées le pas de l'hélice n'étant pratiquement pas limité.
Ces deux types de structures peuvent se compléter par un enroule- ment de fibres en sens opposé, en spires croisées, ainsi:
La figure 5 montre un enroulement composé d'une ou plusieurs cou- ches hélicoidales M, croisées ou non, d'une ou plusieurs couches longitudina- les N ( dans l'axe du tube) et d'une ou plusieurs couches hélicoïdales M' croisées ou non;
La figure 6 montre les possibilités d'enroulement au sein de la masse d'un tube T d'une ou plusieurs fibres K, hétérogènes ou non, mais sous tension;
La figure 7 montre les possibilités d'enroulement sur la périphérie du tube T de fibres K, jointives ou non, hétérogènes ou non, sous tension;
Et la figure 8 les possibilités de disposer en plusieurs points de la circonférence, équidistants ou non, du tube T, des fibres longitudi- nales K, hétérogènes ou non, sous tension ou non.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui
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précède, l'invention ne se limite aucunement à ceux de ses modes d'appli- cations, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses par- ties, ayant été plus spécialement indiquées; elle en embrasse, au contrai- re, toutes les variantes possibles.
REVENDICATIONS.,
1. Procédé de fabrication d'et @ profilés creux rigides, en résines polyesters ou autres résines @@ durcissables armées de fibres de nature diverse, caractérisé en pe l' . ,-!on les prodés du genre en question, les profilés creux rectiligaes sont exécutés sur un manchon dans lequel est admis un fluide nous prossion, de tf'lle sorte que ce manchon, avançant de manière réglable sous l'effet de la pression, sert, durant les différentes phases de la fabrication, de support au profilé exécuté.