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La présente invention a en premier lieu pour objet,à titre de produit nouveau, un tube souple en .litière plastique renforcé par une armature.
. Un tel tube est avantaeusenent utilisable pour canaliser les liquides et les gaz, en raison de sa parfaite
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ét8.nehéité, et de l'inertie chimique de la matière thermo- plastique dont il est constitué (polyéthylène par e:::'3!:lIÙe).
Son ermature, qui- ne lui retire pas sa flexibilité, lui permet d'autre part de résister à des pressions intérieures élevées. A simple titre d'exemples non limitatifs, on indi- quera que le tube réalisé suivant l'invention peut être
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notament u., ..;loyé COTillle tuyau d'arrosage,'tuyau pour dis- tributeurs c:C.;,^¯-.'G?1Gt? tuyau d'incendie, ainsi que pour les
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canalisations d'essence et les canalisations de freins hydrauliques sur les véhicules.
Le tube suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte une armature spiralée, noyée dans l'épaisseur de sa paroi.
Cette armature peut être constituée par un ou plusieurs enroulements co-axiaux, de diamètres et do pas égaux ou différents, et formés soit par un fil, soit par une bande Métallique.
L'invention a d'autre part pour objet une machine, propre à la fabrication industrielle en continu d'un tel tuyau armé, obtenu en longueurs illimitées, ladite machine préparant l'armature hélicoïdale au fur et à mesure de la formation du tube par extrusion.
Dans les dessins annexés :
Les figures 1, 3, 5 et 7 montrent en coupe longi- tudinale quatre formes d'exécution du tube armé qui fait l'objet de l'invention.
Les fi jure s 2, 4, 6 et 8 sont des vues en bout des tubes montrés dans les figures précédentes.
La figure 9 représente en coupe longitudinale horizontale la partie de la machine dans laquelle est pré- parée l'armature hélicoïdale du tube.
La figure 10 montre schématiquement ce mécanisme vu en bout.
La figure 11 est une coupe longitudinale verticale. à plus petite échelle, de la partie de la machine dans la- quelle s'achève la fabrication du tube armé.
La figure 12 est une vue en plan correspondante.
La figure 13 est une vue de détail, à plus grande échelle, des organes principaux du mécanisme suivant les figures 11 et 12.
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On voit par les figures 1 à 8 que le tube souple 1 réalisé suivant l'invention comporte une armature héli- coïdale 2 noyée dans l'épaisseur de sa paroi.
Ou bien (figures 1 et 2) cette armature est formée par un seul fil métallique rond, ou bien elle est composée
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de deux enroulements co--alïiaux3 ' de diamètres et de pas différents,-comme le montrent les figures 3 et 4. Dlle peut aussi (figures 5 et 6) se composer de deux hélices de même pas, ou être enfin formée par une bande plate, en- roulée en spirale (figures 7 et 8). D'autres variantes peuvent être également envisagées,
Dans tous les cas, le tube obtenu par extrusion,
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et formé d'une matière thermo-p-lastiqueappropriée,' trans- parente ou non, et éventuellement colorée, du type poly- éthylène par exemple, conserve malgré la présence de l'ar- mature une flexibilité satisfaisante, tout en offrant une très grande résistance aux pressions intérieures.
On décrira maintenant la machine permettant la fabrication de ce tube en continu, et en longueurs illi- mitées, machine dont les caractéristiques font également l'objet de l'invention, En premier lieu sera considéré le mécanisme de' préparation de 1 'armature hélicoïdale. Ce mécanisme est remarquable essentiellement par le fait que l'hélice obtenue sort sans tourner, c'est-à-dire en un mouvement rectiligne.
La production peut donc s'effectuer en continu et en lon- gueurs illimitées, l'armature ne présentant aucune ten- dance à l'enroulement.
Dans lesfigures 9 et 10, l'arbre de commande 3 est entraîné par un moteur non représenté, et par l'inter- médiaire d'un variateur de vitesse approprié, il porte un pignon de chaîne 4 qui, par l'intermédiaire de la chaîne 5,
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fait tourner un autre pignon 6 calé sur une douille 7 supportée par les roulements 8 et 9, le premier étant un roulement à billes, et l'autre un roulement-butée à galets tronconiques. Ces deux roulements 8 et 9 sont montés dans le bâti fixe 10 de la machine.
Sur la douille tournante 7 est vissé un tambour 11'qui contient une bobine 12 sur laquelle est enroulé le fil métallique 13 (par exemple corde à piano) destiné à constituer l'armature hélicoïdale du -tube.
La bobine 12 tourne librement, à l'intérieur du tambour 11, sur le tube fixe 14 dont l'extrémité porte le roulement à billes 15 pour le couvercle 16 du tambour 11.
Le tube 14 porte encore les deux roulements à billes 17 et 18 sur lesquels tourne la douille 7.
A l'intérieur du tube fixe 14 passe une broche 19. co-axiale à celui-ci, et centrée à la sortie du tambour 11 par l'écrou 24 vissé dans le tube fixe 14. A son extrémité opposée, la broche 19 porte un filetage 19' dont le pas est égal à celui de l'armature hélicoïdale à former. Cette broche traverse une bague de centrage 25, au delà de laquelle elle est engagée dans le moyeu taraudé d'une manivelle 26.
Sur le couvercle 16 du tambour 11 est fixé un support 20 dans le perçage conique duquel est engagé un dispositif de serrage pour le fil 13, dispositif ici cons- titué par un manchon conique 21 en deux parties séparées par un plan diamétral. Les deux écrous 22,23 permettent de - régler le freinage exercé par ie tendeur 21 sur le fil 13 qui traverse celui-ci.
L'arbre 3, à son extrémité opposée au pignon de chaîne 4, porte deux autres pignons de chaîne 27 et 28, respectivement reliés par les chaînes 29 et 30 à deux autres pignons de chaîne 31 et 32 calés sur deux axes 33 et 34 qui tournent dans des roulements à billes 35,36, 37 @
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38 montes dans les manchons fixes 39 et 40 appartenant au bâti fixe de la machine. A leur autre extrémité, les axes 33 et 34 portent respectivement les cylindres 41 et 42, dont la surface porte un filet carré. Les cylindres 41 et 42 portent par le sommet de leurs filets sur la broche centrale 19 fixe.
Il résulte de la disposition décrite que le tam- bour 11 et les deux cylindres 41 et 42 tournent dans le même sens. @
Le fonctionnement de cette partie de la machine est le suivant :
Avant la mise en marche, l'extrémité libre du fil 13, sortant du tambour 11 par l'orifice 43, est engagée dans le tendeur 21. En agissant sur la manivelle 26, on fait reculer la broche 19 à l'intérieur du tube fixe 14, jusqu'à ce que son extrémité libre soit dégagée des deux cylindres 41 et 42. L'extrémité du fil 13 est alors enroulée à la main sur l'extrémité de 'la broche 19, dans le sens convenable puis, en agissant sur la manivelle 26 en sens inverse, l'extrémité de la broche est ré-introduite entre les deux cylindres 41 et 42, avec le bout du fil 13 engagé entre les filets de ces deux cylindres.
L'arbre 3 est alors mis en rotation, entraînant le tambour 11, qui enroule le fil 13 en hélice sur la broche fixe 19.
Les cylindres 41 et 42 qui tournent en même temps exercent un effet d'appel sur les spires successives du fil .13, se logeant dans les intervalles qui séparent les filets carrés portés par ces deux cylindres. Ainsi, l'hélice F formée par le fil 13 glisse progressivement sur la broche fixe 19 formant mandrin, et quitte cette broche, à son extrémité, sans tourner.
La fonction des cylindres 41 et 42 consiste donc
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d'une part à régulariser l'enroulement de l'hélice 43, dont le pa-s est déterminé par le pas des filets carrés de ces cylindres, et en même temps à appeler cette hélice et à l'entraîner vers l'extrémité de sortie du dispositif, dans le sens indiqué par la flèche de la figure 9.
Depuis cette extrémité, le ressort hélicoïdal ainsi formé parvient au mécanisme de moulage par extrusion que l'on décrira maintenant, en se référant aux figures 11, 12 et 13 des dessins.
On a désigné en 44 la vis d'une boudineuse de type quelconque connu, qui refoule sous pression la masse thermo- plastique 45 dans le raccord 46 d'une tête d'extrusion désignée dans son ensemble par 47, laquelle contient un mécanisme particulier réalisé conformément à l'invention.
Cette tête- 47 comporte un alésage conique 48, aboutissant vers le bas à une filière 49 fixée dans cette tête au moyen du chapeau fileté 50. Trois vis calantes 51 assurent le centrage parfait de la filière 49 dans la tête 47, qui est' chauffée par les résistances 63, 64.
1 son extrémité supérieure, la tête 47 est fermée par un chapeau 52 vissé dans celle-ci, chapeau fondant une tubulure conique 53 qui réserve, avec l'alésage 48, un espace annulaire de section décroissante, pour le passage de la masse refoulée par la boudineuse. La tubulure 53 se termine en un poinçon tubulaire 54 vissé dans celle-ci, et qui coopère avec la filière 49 pour déterminer l'espace annulaire qui correspond à la paroi du tube extrudé.
Dans le chapeau 52 tourne, au moyen des roulements à billes 54 schématiquement représentés, une poulie à gorges multiples 55, dont le moyen est traversé par un tube cen- tral 56 rigidement fixé à celui-ci. A son autre extrémité, le tube 56 est guidé et tourne dans un logement ménagé à
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1 'extrémité supérieure du poinçon tubulaire 54.
La poulie 55 est mise en rotation à, vitesse ré- glable par une courroie 57 entraînée par le moteur électri- que 58, partiellement représente..
Conformément à une caractéristique importante de l'invention, une lise centrale tournante 59 passe à l'in- térieur du tube 56 et se prolonge au-delà de l'extrémité inférieure de celui-ci, pour traverser dans toute sa lonueu le poinçon 54 et former, à l'extrémité de celui-ciun man- drin 60 qui détermine le diamètre intérieur du tube extrudé.
Suivant l'invention, la tige 59 est reliée au tube 56 par au moins deux broches .61 et 62 qui traversent à la fois ce tuba et cette tige,assurant ainsi à la fois leur centrale et leur solidarisât! on.
Les broches 61 et 62 remplissent une troisième et importante fonction : elles sont inclinées suivant le pas des spires du fil d'armature F enroulé en hélice et, du. fait de leur rotation dans cette armature fixe, elles la font progresser d'abord à l'intérieur du tube 56, puis dans l'espace annulaire existant entre la tige 59 et le poinçon 54, à la sortie duquel cette armature, convenable- ment centrée, se trouve noyée dans la nasse thermo-plasti- que extrudée entre le poinçon 54 et la filière 49.
Le dianètre de la tige 59 correspond par consé- quent au diamètre intérieur de l'armature F, et le dia- mètre du perçage axial du poinçon 54 correspond au diamètre extérieur de celle-ci.
Le fonctionnement de ce dispositif ressort bien de la description Qui vient d'en être donnée,, La rotation de la poulie 55 provoque celle des deux broches 61, 62 qui,
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engagée,* entre les spires le ':¯.'Y'-.:...9,'kLi.r.. T' la font avancer à l'intérieur du tube 56 en rotation.
Un même tempe, la
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massa thermo-plastique refoulée par la boudineuse;, et main- tenue à la température convenable par les résistances 63 et 64, sort par l'espace annulaire réservé entre la filier 49 d'une part,-et d'autre part le poinçon 54, puis le man- drin 60.
La vitesse d'avancement de l'hélice p est natu- rellement réglée en fonction de la vitesse d'extrusion de la nasse thermo-plastique, au moyen du variateur est muni le moteur 58.
La description qui précède se rapporte à la réa- lisation d'une uachine permettant la fabrication d'un tube couple armé du genre de celui représenté dans les figures 1 et 2. Des modifications appropriées, faciles à concevoir, permettraient d'obtenir, dans des conditions analogues, les tubes armés de la manière indiquée dans les figures 3, 5. et 7.
Par ailleurs, de nombreuses modifications cons- tructives pourront être naturellement apportées aux dif- férents organes de la machine de fabrication, très schéma- tiquement décrite et représentée ici.
La disposition de l'armature dans l'épaisseur de la paroi des tubes pourra naturellement aussi être diffé- rente de celles données ici à titre illustratif seulement.
C'est ainsi que, par exemple, elle pourra comporter addi- tionnellement des fils rectilignes longitudinaux, dans les cas où, les tubes devant résister à des pressions in- térieures élevées, il importera d'éviter leur allongement.