CH679845A5 - - Google Patents
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Description
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Description
L'invention concerne un procédé de mise en place d'un revêtement thermoplastique dans un tube de forme générale cylindrique, un procédé de mise en place d'un revêtement thermoplastique dans un tube essentiellement rond présentant des diamètres intérieur et extérieur, un procédé de mise en place d'un revêtement creux cylindrique thermoplastique dans un tube, ainsi qu'un revêtement de tube creux allongé et un dispositif destinés à la mise en œuvre de ces procédés.
De façon générale, l'invention se rapporte à des revêtements thermoplastiques destinés à la mise en place dans des tubes de transport de fluide soit inti-alement, soit comme réparation, en vue de protéger les parois intérieures contre la détérioration. Pour des tubes détériorés ou endommagés, le revêtement rétablit la possibilité de transporter du fluide et évite que l'intérieur se détériore plus avant. Un tel revêtement destiné à protéger l'intérieur d'un tube est connu du brevet FR-2 503 622 (Laurent).
Ainsi, la présente invention propose des procédés et des dispositifs pour la fabrication d'un produit qui est un tube déformé utilisable comme revêtement de tube du genre connu du brevet brevet FR-2 503 622 (Laurent), des procédés et des dispositifs pour la mise en place du revêtement de tube dans le tube, et un produit qui est un revêtement de tube.
Le présent procédé de fabrication d'un produit de revêtement de tube tubulaire comporte une première étape d'extrusion d'un tube présentant une section transversale tubulaire et une deuxième étape de déformation du tube extrudé jusqu'à une forme de section transversale réduite en vue de l'insertion dans un tube comme revêtement de celui-ci. Une caractéristique de ce procédé de fabrication d'un produit qui est un tube et de son installation comme revêtement de tube est l'utilisation de matériau thermoplastique et la maîtrise de la température et de la pression de celui-ci aux étapes successives de formation pendant sa déformation et pendant son retour aux conditions d'utilisation ambiantes après son installation dans le tube. Un but de la présente invention est de mettre à disposition un procédé et un dispositif de fabrication de revêtement de tube en longueurs déformées continues aussi bien que des procédés et des dispositifs pour la mise en place du revêtement dans le tube et pour ensuite faire revenir le revêtement dans le tube à sa section transversale originale d'avant la déformation, essentiellement exempte de contraintes. En pratique, la configuration du revêtement avant sa déformation présente un diamètre extérieur égal ou de préférence légèrement supérieur au diamètre intérieur du tube à protéger, de façon que le revêtement soit ou bien exempt de contraintes ou de préférence sous une légère compression circonféren-tielle; l'une et l'autre de ces conditions est facilement acceptée par le revêtement plastique qui, en ce qui concerne le support de sa structure, s'en remet au tube qui l'environne.
Un autre but de la présente invention est de déformer une section transversale tubulaire telle qu'initialement extrudée sans exercer d'effets néfastes sur l'intégrité de sa structure, et ce de telle manière que l'on puisse rétablir sa section transversale tubulaire telle qu'initialement extrudée. A cet effet on applique de la chaleur de façon maîtrisée pour créer une condition ramollie du matériau thermoplastique après son extrusion tandis qu'on lui applique simultanément des outils de déformation afin de réduire sa configuration en section transversale. Lorsque la réduction désirée est atteinte on retire de la chaleur et on enroule le produit fini de longueur continue sur une bobine pour le stocker, le transporter et par la suite l'installer et le ramener à la forme de sa configuration tubulaire originale.
Quoique l'on montre et décrive ici plus particulièrement une configuration tubulaire réduite en forme de U, il faut comprendre que l'on peut utiliser d'autres configurations en section transversale, qu'elles soient en forme de H ou de X ou similaire. On considère actuellement la forme essentiellement en U présentée ici, qui inclut aussi une forme en V, comme étant la configuration la plus pratique et préférée pour un tel produit qui est un tube.
Lors de la mise en œuvre de l'invention, la déformation du tube tel qu'initialement extrudé et qui est de préférence de forme cylindrique progresse de façon graduelle à l'aide de moyens de mise en forme. Plus précisément, on enfonce de façon croissante au moins un côté de l'extrusion tubulaire de façon à conditionner l'extrusion tubulaire en vue d'obtenir son écrasement latéral en une configuration en forme de U essentiellement réduite en section transversale et symétrique par rapport à un plan de symétrie miroir passant par l'axe de la précédente configuration ronde, ce qui a pour effet de mettre à disposition un tube déformé. Comme on l'a indiqué plus haut, cette déformation est exécutée en présence de chaleur maîtrisée et essentiellement au-dessous de l'état de fluidité du matériau thermoplastique de façon telle que le plastique soit déformé sans effets néfastes sur l'intégrité de sa structure ou sur sa nature chimique, que ce soit sous sa condition déformée ou sous sa condition initiale rétablie par la suite.
Le produit décrit ici est un revêtement thermoplastique de tube qui a été réduit depuis sa section transversale ronde telle qu'initialement extrudée, de façon qu'il puisse facilement être introduit par traction dans un tube puis ramené à sa section transversale telle qu'initialement extrudée. A supposer que le tube à revêtir soit de section transversale ronde, le diamètre extérieur du tube de revêtement tel qu'initialement extrudé est le même ou de préférence légèrement plus grand que le diamètre intérieur du tube qui le reçoit, de sorte que l'extérieur du revêtement vient en parfait contact interfacial avec l'intérieur du tube et de préférence sous une légère compression circonférentielle. Ce contact interfacial du revêtement dans et avec le tube élimine tout espace annulaire entre eux et par conséquent toute obligation de remplir un tel espace annulaire. Une caractéristique de ce revêtement est sa configuration à paroi mince fabriquée en matériau thermoplastique tel que le polyéthylène, le polyamide, le polytétrafluoroethylène, le copolymère acrylonitrile-
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butadiène-styrène ou tout autre matériau plastique similaire, de sorte que la faible perte de diamètre intérieur du passage libre pour l'écoulement est largement compensée par l'exceptionnel coefficient d'écoulement dans le revêtement fabriquée en un tel matériau thermoplastique. Pour de nouveaux projets de tube de transport de fluide, on peut substituer du tube d'acier ordinaire revêtu avec ce produit de revêtement à des matériaux de tube coûteux tels que les alliages inoxydables, réalisant par là des économies substantielles tout en obtenant les propriétés améliorées de tolérance aux fluides présentées par le plastique et qui peuvent être choisies pour en tirer les meilleurs avantages. En conséquence, des tubes de transport de fluide qui sont structuralement sains n'ont pas besoin d'être remplacés, étant donné que ce produit de revêtement peut être mis et remis en place en fonction des circonstances.
Le procédé et le dispositif décrits ici pour la fabrication de ce produit de revêtement comprend une étape de déformation du tube thermoplastique fabriqué par extrusion ou d'autre manière. L'étape de déformation de la section transversale précisément tubulaire comprend, en un mode de mise en œuvre, un outil de mise en forme à effet multiple qui déforme l'extrusion en présence de chaleur maîtrisée et la fournit à travers un bac de refroidissement en tant que produit fini de revêtement. Le produit fini de revêtement est tiré par un extracteur qui maîtrise la vitesse linéaire de la production et maintient une épaisseur de paroi constante du produit fini de revêtement. Plus particulièrement, selon la présente invention, premièrement on écrase la section transversale tubulaire du revêtement en une partie dé-formable de celle-ci en la pliant diamétralement par enfoncement vers une partie latérale opposée de celle-ci le long d'un plan de symétrie miroir par rapport auquel des sections latérales opposées de la section transversale tubulaire se courbent en configurations à double paroi, la pliure étant juxtaposée à la partie latérale opposée de la section transversale tubulaire. Deuxièmement on écrase les sections latérales opposées des configurations à double paroi latéralement vers le plan de symétrie miroir en courbant la configuration à double paroi des sections latérales opposées, ce qui a pour effet de réduire la configuration dans sa section transversale sans l'allonger et en vue de l'introduire dans le tube de transport de fluide et de la remettre en forme dans celui-ci jusqu'à sa section transversale tubulaire initiale pour s'adapter à l'intérieur du tube de transport de fluide.
Pour réaliser ceci, selon un aspect de l'invention, au moins un galet d'appui tournant est disposé sur un axe horizontal parallèle à l'axe d'au moins un galet tournant de mise en forme et opposé à celui-ci. Ce galet d'appui présente une périphérie concave en forme de diabolo, centrée sur le plan de symétrie miroir et destinée à coopérer avec une partie d'appui de la section transversale tubulaire. Le galet de mise en forme présente un périmètre convexe d'initialisation du pli et de mise'en forme du pli sur le plan de symétrie miroir afin de repousser diamétralement une partie déformable de la section transversale tubulaire vers la partie d'appui de celle-ci et le long du plan de symétrie miroir autour duquel des sections latérales opposées de la section transversale tubulaire se courbent en configurations à double paroi, une pliure de celles-ci étant juxtaposée à la partie d'appui de la section transversale tubulaire. En outre, les galets d'une paire de galets de mise en forme placés latéralement et tournants sont disposés sur des axes verticaux sur des côtés opposés du plan de symétrie miroir, chacun présentant une périphérie gauche concave destinée à coopérer et à enfoncer encore plus les configurations à double paroi des sections latérales latéralement vers l'intérieur vers le plan de symétrie miroir en courbant les configurations à double paroi des sections latérales opposées, ce qui a pour effet de réduire la configuration en section transversale de la section transversale tubulaire et d'écraser encore plus les sections latérales opposées de celle-ci depuis une position de point mort haut qui coïncide avec le plan de symétrie miroir.
Selon l'invention, on met aussi à disposition un procédé de mise en place d'un revêtement creux cylindrique thermoplastique dans un tube, comprenant les étapes dans lequelles on modifie la forme du revêtement en section transversale de façon à réduire la dimension de celui-ci en section transversale à une température d'activation de mémoire de forme supérieure à la température de cristallisation du revêtement, on introduit par traction le revêtement modifié dans le tube de telle façon que le revêtement tubulaire s'étende au-delà d'extrémités opposées du tube, on réchauffe le revêtement à la température d'activation de mémoire de forme pour obtenir que le revêtement retourne à la dimension et forme cylindrique en section transversale; et ensuite on élève la pression dans le revêtement pour obtenir que le revêtement se conforme aux contours intérieurs de ce tube.
Lors de la mise en œuvre de ces procédés et dispositifs on a trouvé cependant qu'il existe souvent un allongement dans une direction axiale le long du côté du tube déformé qui forme les jambages de la configuration essentiellement en forme de U. Ceci contraste avec l'absence essentielle d'allongement du côté du tube qui n'est pas essentiellement déformé, à savoir la paroi extérieure ou base du tube essentiellement en forme de U. La différence d'allongement entre ces côtés opposés du tube lorsque le tube est remis en forme dans sa configuration de forme générale tubulaire entraîne un défaut d'uniformité de l'épaisseur de paroi et des contraintes sur la circonférence du tube. Pour revêtir des tubes d'un diamètre de 20 cm (8 pouces) ou moins, cette différence d'allongement résultante ne cause pas de problèmes particuliers parce que le revêtement de tube reste essentiellement dans les tolérances de fabrication et les contraintes admissibles. Cependant, pour revêtir des tubes d'un diamètre de plus de 20 cm (8 pouces) la différence d'épaisseur de paroi et les contraintes autour du revêtement de tube remis en forme peuvent tomber en dehors de ces tolérances et contraintes admissibles. Ce problème est aussi aggravé lorsque l'on utilise une série de galets de déformation qui pré5
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sentent de grandes surfaces courbées en arc destinées à réaliser la déformation en une forme essentiellement en U du revêtement de tube. En particulier, les vitesses angulaires des points haut et bas des galets sont différentes entre elles d'un facteur multiple et leur coopération avec le matériau du tube a donc pour effet que le matériau flue en raison du frottement entre les galets et le tube. Ce flux de matériau, tout particulièrement pour les revêtements de tube utilisés pour les tubes de gros diamètre, c'est-à-dire plus gros que 20 cm (8 pouces), provoquent la formation de parois qui présentent des contraintes différentes et des épaisseurs différentes en des positions différentes de leur circonférence.
Pour réduire au minimum ou éliminer ce problème et selon la présente invention on allonge le tube tubulaire sur le côté de celui-ci qui est opposé au côté plié ou déformé, de façon à obtenir un allongement essentiellement égal du tube le long de ses côtés opposés. Un procédé pour réaliser cet allongement supplémentaire consiste selon l'invention à déplacer l'un des galets d'appui dans une direction de rapprochement de l'axe du tube, c'est-à-dire vers un galet de déformation, afin de produire sur ce côté-là du tube un allongement qui soit comparable à l'allongement sur le côté opposé déformé du revêtement de tube. De cette manière l'épaisseur de paroi résultante et les contraintes autour de la paroi sont essentiellement uniformes lorsque l'on déforme le tube et qu'on le remet en forme en retour à sa forme tubulaire originale pour utilisation. Par conséquent, un galet d'appui est monté de sorte qu'il puisse se déplacer en rapprochement et en écartement de l'axe du tube tubulaire afin de produire l'allongement le long de ce côté-là du tube. Pour des revêtements de tube utilisables pour revêtir des tubes d'un diamètre de moins de 20 cm (8 pouces), une telle solution amène l'épaisseur de paroi résultante et les tolérances de contrainte plus près des normes admises. Cependant, pour revêtir des tubes de gros diamètre il subsiste le problème de produire un flux du matériau plastique pendant la déformation.
Selon un autre aspect de la présente invention, on met à disposition un dispositif et un procédé pour déformer un revêtement de tube qui est utilisable pour revêtir les tubes de gros diamètre, c'est-à-dire d'un diamètre de plus de 20 cm (8 pouces), procédé dans lequel on provoque dans le tube un allongement et des contraintes essentiellement égaux sur sa circonférence afin d'obtenir l'uniformité de l'épaisseur de paroi et des contraintes dans le tube déformé. Quoique ce dispositif et ce procédé puissent être utilisés pour déformer un revêtement de tube utilisable avec des tubes d'un diamètre de moins de 20 cm (8 pouces), ils sont utilisés de préférence pour des tubes de gros diamètre en raison de la capacité de la présente invention à essentiellement égaliser sur la circonférence du revêtement l'épaisseur de paroi et les contraintes qui autrement pourraient créer des problèmes avec les grosses dimensions de tube. Plus particulièrement, le dispositif de revêtement de tube peut comprendre une paire de galets de positionnement fixes montés à 90° l'un de l'autre pour recevoir de la machine d'extru-
sion le tube tubulaire. Les galets d'une paire de galets de positionnement réglables sont montés vis-à-vis des galets de positionnement fixes. Les galets de positionnement réglables sont montés à pivotement autour d'axes normaux l'un par rapport à l'autre, et il est prévu des palpeurs qui conviennent pour palper la position angulaire de chacun des galets de positionnement réglables et fournir en réponse à cette opération un signal à un organe de commande comprenant un ordinateur.
En aval des galets de positionnement il est prévu sur un côté du tube une roue ou galet de déformation entraîné par moteur et monté sur un axe normal à l'axe du tube de transport de fluide de façon telle que la roue ou galet puisse se déplacer selon cet axe en rapprochement et en écartement du tube au moyen d'un vérin de puissance, de préférence hydraulique. Le galet présente un pourtour creux destiné à recevoir du fluide de chauffage. Sur le côté opposé du tube et de façon générale vis-à-vis du galet de déformation se trouve placé de façon mobile un galet d'appui ou support monté de façon à pouvoir se déplacer en rapprochement et en écartement de l'axe du tube. En aval des galets de déformation et de support il est prévu un rail monté de façon à pouvoir se déplacer en rapprochement et en écartement du tube au moyen d'un vérin de puissance pour être introduit entre les jambages du tube déformé. Essentiellement vis-à-vis du rail sur le côté opposé du tube se trouve un galet de support monté de façon à pouvoir se déplacer en rapprochement et en écartement du tube. De plus, deux paires de galets de fermeture sont espacés axiale-ment l'un de l'autre et susceptibles de coopérer avec les jambages du tube en forme générale de U afin de maintenir ce dernier dans sa condition déformée.
En fonctionnement, le tube est logé entre les galets de positionnement et son diamètre est déterminé par les palpeurs situés sur les galets de positionnement réglables. Les palpeurs fournissent à l'ordinateur un signal indiquant le diamètre. L'ordinateur signale au mécanisme d'entraînement des galets de support de disposer ceux-ci de façon à allonger le côté du tube qui est opposé à son côté déformé, de sorte que le tube résultant présente un allongement essentiellement uniforme lorsqu'il est déformé et par conséquent une épaisseur de paroi et des contraintes uniformes sur sa circonférence. Le signal indiquant le diamètre du tube est aussi amené à l'ordinateur en vue de mettre à disposition un signal électrique de sortie pour actionner le vérin de puissance et faire pivoter le galet de déformation vers le tube jusqu'à une position prédéterminée qui dépend du degré de déformation requis pour ce diamètre particulier de revêtement de tube. Le pourtour creux de la roue est chauffé par un écoulement intérieur d'eau chaude ou d'huile à une température qui correspond à la température du reste de la circonférence du tube dans la région de sa déformation, de sorte que les jambages du tube en forme de U, une fois formés, ne tendent pas à s'écarter l'un de l'autre. La masse de matériau plastique doit être maintenue dans la région de déformation dans une gamme de températures de 93 à 116°C (200 à
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240°F), c'est-à-dire au voisinage ou au-dessus de la température de fusion cristalline du matériau formant le revêtement. C'est pourquoi après un chauffage initial du galet de déformation on déforme le revêtement de tube au moyen de la coopération des galets de déformation et de support et des galets qui suivent en aval et qui seront décrits plus loin. Pendant la déformation on maintient le tube à une température voisine de ou supérieure à sa température de fusion cristalline. De cette façon le tube conserve sa forme déformée tout en se rappelant sa forme ronde.
En aval du galet de déformation le rail est lui aussi placé en fonction du diamètre du tube de façon à porter contre la pliure dans le plan de symétrie miroir. Un jeu de galets de support faisant un angle entre eux coopère avec les sections latérales a double paroi ou lobes formant les jambages du revêtement en forme de U pour maintenir ces jambages dans une position partiellement fermée autour du rail. En aval du rail et du premier jeu de galets de support un deuxième jeu de galets de support porte contre ces sections latérales pour maintenir les sections latérales essentiellement en contact l'une avec l'autre. Le mouvement des galets de support vers le galet de déformation en fonction du diamètre du tube à déformer permet d'obtenir un allongement comparable du tube sur le côté opposé au côté déformé de celui-ci afin de conserver l'uniformité de l'épaisseur de paroi et des contraintes sur la circonférence du revêtement.
On comprendra que selon la présente invention le revêtement de tube est déformé à ou légèrement au-dessus de sa température de fusion cristalline. Par exemple, la température de fusion cristalline du poly-éthylène haute densité est d'environ 113°C (235°F). Des essais de déformation du tube à une température trop au-dessus de la température de fusion cristalline peuvent conduire à la perte de la mémoire de forme du matériau qui forme le revêtement, à savoir le polyéthylène haute densité, pour le retour à sa forme ronde ou configuration originale cylindrique en section transversale. Une déformation du revêtement de tube à une température plus basse que la température de fusion cristalline a cependant pour résultat une tendance du tube à s'écarter de sa forme déformée en forme générale de U et à retourner à sa forme ronde. Ainsi la maîtrise de la température est quelque peu critique lors de la déformation et de la remise en forme du revêtement de tube fabriqué en un matériau unique tel que le polyéthylène haute densité.
Selon un autre aspect de la présente invention on a trouvé qu'en mélangeant un mélange de matériau plastique, à savoir du polyéthylène haute densité et du polyéthylène basse densité linéaire, le mélange présente deux températures de fusion cristalline discrètes et différentes. Par exemple on a trouvé qu'avec un mélange 50:50 en poids de polyéthylène haute densité et de polyéthylène basse densité linéaire les deux températures de fusion cristalline sont de l'ordre d'environ 105°C et 113°C. On a trouvé que si l'on chauffe le tube à une température dans cette gamme d'environ 105°C à 113°C le tube conserve après déformation la mémoire de sa forme originale, c'est-à-dire ronde, tandis qu'en même temps le tube se maintiendra dans sa forme déformée pour des températures au-dessous de cette gamme. Par réchauffage à une température d'activation dans cette gamme le tube se rappelle sa forme originale ronde, y retourne et perd essentiellement toute tendance à retourner à sa forme déformée. Cela signifie qu'essentiellement toute mémoire de sa forme déformée est effacée. On comprendra donc que la gamme de températures comprise entre les deux températures de cristallisation discrètes puisse varier en fonction des matériaux utilisés et de leurs proportions, quoique de préférence cette gamme soit d'environ 5-15°C. Par conséquent une maîtrise précise de la température n'est pas aussi critique lorsque l'on utilise un mélange de matériaux plastiques que la maîtrise de la température nécessaire quand on utilise un matériau unique, à savoir le polyéthylène haute densité pur.
Selon un autre aspect de la présente invention on met à disposition des procédés et des dispositifs améliorés pour la mise en place du revêtement de tube déformé dans le tube. Ainsi, après avoir introduit le revêtement dans le tube, disposé des distributeurs en des extrémités opposées du tube et mis en expansion par voie mécanique les extrémités du revêtement pour faire débuter l'expansion du revêtement aussi bien que pour sceller ces extrémités, on peut mettre en œuvre le procédé de remise en forme du revêtement à sa forme ronde selon la présente invention. De préférence, on fournit initialement de la vapeur au revêtement de tube à une température supérieure à la température de fusion cristalline du matériau plastique formant le revêtement de tube, à savoir à une température de vapeur de 116°C (240°F) pour le polyéthylène haute densité et aussi à une pression de 68 948 N/m2 (10 psig). On maintient cette température de vapeur et cette pression pendant un temps prédéterminé pour gonfler initialement ou remettre en forme le revêtement déformé en forme générale de U à sa forme ronde. Cependant la température moyenne du matériau plastique du revêtement de tube demeure pendant cette remise en forme inférieure à sa température de cristallisation. En remettant en forme le revêtement de tube à une température moyenne de revêtement de tube inférieure à sa température de fusion cristalline on évite l'allongement circonférentiel du matériau plastique qui aurait pour effet que des parties du revêtement se projettent radialement vers l'intérieur et ne portent pas contre la surface du tube. En bref, dans cette première étape de la remise en forme du revêtement on maintient la température et la pression de façon à suffire pour rendre le revêtement essentiellement rond.
Après qu'un temps prédéterminé se soit écoulé on élève la température de la vapeur à une température d'environ 127-129°C (260-265°F) pour obtenir dans le matériau plastique une température moyenne au voisinage de ou supérieure à la température de cristallisation pour ce matériau. On élève aussi la pression et on la maintient environ à 172 368 N/m2 (25 psig) en fonction de l'épaisseur de paroi et des conditions ambiantes. Quand la température du revêtement, telle que déterminée par un
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thermocouple appliqué à l'extrémité d'injection de vapeur du tube, atteint la température désirée supérieure à la température de cristallisation et que la température à la deuxième extrémité du revêtement, telle que déterminée par un deuxième thermocouple, atteint une proportion prédéterminée, à savoir environ 70%, de la température dans le matériau plastique à la première extrémité, on fait débuter la période de refroidissement. On a déterminé que si une proportion prédéterminée de la masse de matériau plastique atteint la température de fusion cristalline la mémoire du matériau plastique pour la forme en U est essentiellement effacée et la mémoire du matériau pour sa forme ronde originale est rétablie, de sorte que le revêtement vient adhérer aux parois intérieures du tube. Ainsi, lorsque les thermocouples détectent ces températures, l'ordinateur émet un signal qui coupe l'amenée de vapeur et fait commencer l'injection d'air dans le revêtement. Cependant, pendant la période de refroidissement on maintient élevée la pression, à savoir environ a 172 368 N/m2 (25 psig). L'air refroidit donc le revêtement de tube à une troisième température prédéterminée d'environ 93°C (200°F) et à ce moment on injecte de l'eau dans le revêtement de tube pour compléter le processus de refroidissement. Cependant on maintient la pression à la valeur élevée de 172 368 N/m2 (25 psig) jusqu'à ce que le revêtement de tube atteigne une température qui représente une proportion prédéterminée de la température ambiante, moment auquel se termine la période de refroidissement. On maintient la température et la pression de refroidissement à des valeurs telles que les matériaux plastiques ne rétrécissent pas et ne changent pas leur intégrité chimique.
Dans un mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un revêtement de tube allongé creux présentant en section transversale une forme générale en U et fabriqué à partir d'un mélange de polyéthylène haute densité et de polyéthylène basse densité linéaire.
Dans un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un procédé de déformation d'un revêtement de tube allonge depuis une configuration de forme générale ronde en section transversale vers une configuration en forme générale de U, comprenant les étapes dans lequelles on fabrique un tube rond à partir d'un mélange de polyéthylène haute densité et de polyéthylène basse densité afin de mettre à disposition un tube qui présente deux températures de fusion cristalline discrètes et différentes, on chauffe le tube à une température située à l'intérieur du domaine de température et on déforme mécaniquement le tube depuis la configuration ronde vers une configuration en forme générale de U tout en maintenant la température à l'intérieur du domaine. On cesse alors d'appliquer de la chaleur au tube afin d'en réduire la température de façon que le tube demeure dans la configuration en forme générale de U tout en conservant une mémoire de la configuration ronde.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un procédé de mise en place d'un revêtement thermoplastique dans un tube de forme générale cylindrique, comprenant les étapes dans lequelles on met à disposition un revêtement fabriqué en matériau thermoplastique, présentant une forme non cylindrique en section transversale dont la plus grande dimension en section transversale est plus petite que le diamètre intérieur du tube et présentant une mémoire de forme pour une forme générale cylindrique, le revêtement présentant une réponse à une température d'activation de mémoire de forme supérieure à ia température de fusion cristalline du revêtement thermoplastique, de façon que le revêtement puisse être maintenu dans une configuration de forme générale cylindrique, on introduit par traction le revêtement non cylindrique dans le tube de telle façon qu'il s'étende jusqu'aux extrémités opposées du tube, on chauffe le revêtement non cylindrique à une première température inférieure à la température d'activation, on élève la pression dans le revêtement non cylindrique jusqu'à une première pression pour obtenir que le revêtement assume une configuration de forme générale cylindrique en section transversale et qui se conforme de façon générale aux contours intérieurs du tube quand on chauffe et maintient ie revêtement à une température inférieure à la température d'activation, on maintient le revêtement à la première température et à la première pression pendant une durée prédéterminée. On élève la température dans le revêtement à une deuxième température supérieure à la température d'activation et on élève la pression dans le revêtement à une deuxième pression supérieure à la première pression de façon à obtenir que le revêtement conserve sa forme générale cylindrique. On refroidit ensuite le revêtement à une température inférieure à la température d'activation et on relâche la deuxième pression dans le revêtement de sorte que le revêtement conserve sa forme générale cylindrique.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un dispositif de production d'un revêtement de tube déformé à partir d'un tube tubulaire présentant un axe longitudinal et fabriqué en matériau plastique, comportant au moins un galet d'appui tournant disposé sur un axe parallèle à un axe d'au moins un galet tournant de mise en forme de revêtement de tube et de façon générale opposé à ce dernier galet, le galet d'appui présentant une périphérie centrée de façon générale sur un plan de symétrie miroir et destinée à coopérer avec une partie d'appui du tube tubulaire. Le galet de mise en forme présente un périmètre disposé de façon générale dans le plan de symétrie miroir de sorte que lorsque la section transversale tubulaire passe de façon générale entre les galets d'appui et de mise en forme, une partie déformable de la section transversale tubulaire est enfoncée de façon générale diamétralement vers la partie d'appui de celle-ci et essentiellement dans le plan de symétrie miroir, de sorte que des sections latérales opposées de la section transversale tubulaire se courbent en configurations à double paroi avec une pliure de celle-ci juxtaposée à la partie d'appui opposée de la section transversale tubulaire, de sorte que la configuration de la
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partie tubulaire est modifiée et réduite en section transversale. On prévoit des moyens pour dévier une partie du tube tubulaire située à l'opposé de la partie déformable du tube vers l'intérieur et vers l'axe du tube et de façon générale le long du plan de symétrie de celui-ci, de sorte que les parties déviées et déformées du tube ont un allongement semblable de façon générale.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un dispositif de remise en forme par voie mécanique d'une extrémité d'un tube présentant une section transversale en forme générale de U en une configuration de forme générale cylindrique, comportant un corps d'outil de configuration générale tronco-nique, des moyens qui définissent un logement de forme générale concave dans le corps et qui s'étend en forme d'arc depuis un côté de l'extrémité réduite du corps tronconique vers le côté opposé de celui-ci et vers l'extrémité opposée du corps, et une paire de tiges espacées latéralement l'une de l'autre et qui s'étendent de façon générale le long du côté opposé du corps pour être introduites dans les jambages du tube en forme générale de U.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un procédé de production d'un revêtement de tube déformé de section transversale tubulaire avec un diamètre extérieur prévu pour s'adapter dans un tube de transport de fluide et formé de matériau plastique destiné à être par la suite introduit dans un tube de transport de fluide puis remis en forme à ladite section transversale, procédé amélioré en ce que premièrement on écrase la section transversale tubulaire en une partie déformable de celle-ci en la pliant diamétralement par enfoncement vers une partie latérale opposée de celle-ci le long d'un plan de symétrie miroir par rapport auquel des sections latérales opposées de la section transversale tubulaire se courbent en configurations à double paroi, la pliure étant juxtaposée à la partie latérale opposée de la section transversale tubulaire, et deuxièmement on écrase les sections latérales opposées des configurations à double paroi latéralement vers le plan de symétrie miroir en courbant la configuration à double paroi des sections latérales opposées, ce qui a pour effet de réduire la configuration dans sa section transversale sans l'allonger et en vue de l'introduire dans le tube de transport de fluide et de la remettre en forme dans celui-ci jusqu'à sa section transversale tubulaire initiale pour s'adapter à l'intérieur du tube de transport de fluide.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un dispositif de production d'un revêtement de tube déformé de section transversale tubulaire et fabriqué en matériau plastique destiné à être par la suite introduit dans un tube de transport de fluide puis remis en forme à la section transversale extrudée pour s'adapter au diamètre intérieur du tube de transport de fluide, le dispositif améliore étant caractérisé par au moins un galet d'appui tournant disposé sur un axe horizontal parallèle à l'axe d'au moins un galet tournant de mise en forme et opposé à celui-ci, le galet d'appui présentant une périphérie concave en forme de diabolo, centrée sur un plan de symétrie miroir et destinée à coopérer avec une partie d'appui de la section transversale tubulaire. Le galet de mise en forme présente un périmètre convexe d'initialisation du pli et de mise en forme du pli sur ledit plan de symétrie miroir afin d'enfoncer diamétralement une partie déformable de la section transversale tubulaire vers la partie d'appui de celle-ci et le long du plan de symétrie miroir autour duquel des sections latérales opposées de la section transversale tubulaire se courbent en configurations à double paroi, une pliure de celles-ci étant juxtaposée à ladite partie d'appui de la section transversale tubulaire. On prévoit aussi une paire de galets de mise en forme placés latéralement et tournants, disposés sur des axes verticaux sur des côtés opposés du plan de symétrie miroir, chacun présentant une périphérie gauche concave destinée à coopérer et à enfoncer encore plus les configurations à double paroi des sections latérales latéralement vers l'intérieur vers le plan de symétrie miroir en courbant les configurations à double paroi des sections latérales opposées, ce qui a pour effet de réduire la configuration en section transversale de la section latérale opposée et d'écraser encore plus les sections latérales opposées de celle-ci depuis une position de point mort haut qui coïncide avec le plan de symétrie miroir.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un procédé de mise en place d'un revêtement creux cylindrique thermoplastique dans un tube, caractérisé en ce que l'on modifie la forme du revêtement en section transversale de façon à réduire la dimension de celui-ci en section transversale à une température d'activation de mémoire de forme supérieure à la température de cristallisation du revêtement, on introduit par traction le revêtement modifié dans le tube de telle façon que le revêtement tubulaire s'étende au-delà d'extrémités opposées du tube, on réchauffe le revêtement à la température d'activation de mémoire de forme pour obtenir que le revêtement retourne à la dimension et forme cylindrique en section transversale, et ensuite on élève la pression dans le revêtement pour obtenir que le revêtement se conforme aux contours intérieurs du tube.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention on met à disposition un procédé de mise en place d'un revêtement thermoplastique dans un tube, comprenant les étapes dans lequelles on met à disposition un revêtement creux de forme générale cylindrique fabriqué en matériau thermoplastique, on modifie la forme du revêtement en section transversale de façon à réduire la dimension de celui-ci en section transversale, on dispose le revêtement modifié dans le tube de telle façon que le revêtement tubulaire s'étende au-delà des extrémités opposées du tube, on remet en forme mécaniquement le revêtement pour obtenir que le revêtement retourne à sa section transversale de forme générale cylindrique et vienne porter sur les parois intérieures du tube, et on met sous pression l'intérieur du revêtement d'une extrémité à l'autre et pendant un temps déterminé pour maintenir le revê5
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tement contre les parois intérieures du tube et pour relâcher dans le revêtement les contraintes qui tendent à faire que le revêtement retourne à sa forme modifiée.
Par conséquent, le but principal de la présente invention est de mettre à disposition des procédés et des dispositifs nouveaux et améliorés pour fabriquer un revêtement de tube déformé et pour mettre en place le revêtement de tube dans un tube, aussi bien que de mettre à disposition un produit qui est un revêtement de tube nouveau et amélioré.
D'autres buts et avantages ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre.
La fig. 1 représente un schéma fonctionnel illustrant le procédé de production d'un revêtement de tube extrudé en plastique et destiné à être remis en forme à sa configuration en section transversale telle qu'initialement extrudée.
Les fig. 2a, 2b, 2c, 2d et 2e représentent des vues en coupe du revêtement de tube extrudé dans ses stages successifs de déformation et montrent en pointillé la configuration cylindrique du revêtement terminé, pour comparaison de la déformation dans chaque figure.
La fig. 3 représente une vue en coupe longitudinale agrandie du dispositif de déformation qui met en œuvre le procédé décrit ici pour déformer un tube thermoplastique extrudé.
Les fig. 4 à 9 représentent des vues en coupe agrandies et détaillées prises essentiellement comme indiqué par les lignes 4-4, 5-5, 6-6, 7-7, 8-8 et 9-9 de la fig. 3.
La fig. 10 représente une vue de côté schématique illustrant un câble pilote tiré à travers une section de tube à revêtir selon l'invention.
La fig. 11 représente une vue de côté schématique illustrant une étape suivante d'un procédé de mise en place de revêtement, dans laquelle on tire un câble de traction de plus gros calibre à travers la section de tube à revêtir.
La fig. 12 représente une vue de dessus schématique illustrant un revêtement de tube temporairement déformé que l'on tire à travers une section de tube à revêtir selon l'invention.
La fig. 13 représente une vue en coupe illustrant une section de tube et du revêtement associé.
La fig. 14 représente une vue en coupe illustrant un revêtement de tube temporairement déformé selon l'invention.
La fig. 15 représente une vue partielle en perspective illustrant un revêtement temporairement déformé dans une section de tube à revêtir.
La fig. 16 représente une vue de côté schématique illustrant le début du processus d'expansion d'un revêtement de tube selon l'invention.
La fig. 17 représente une vue de côté illustrant une unité de scellement/expansion destinée à être utilisée dans la présente invention.
La fig. 18 représente une vue partielle de côté du dispositif illustré sur la fig. 17.
La fig. 19 représente une vue de côté schématique illustrant un revêtement de tube en expansion complète selon l'invention.
Les fig. 20-22 représentent une succession de schémas illustrant la formation d'une bride radiale sur un revêtement de tube selon l'invention.
La fig. 23 représente une vue de dessus en coupe illustrant un outil d'évasement destiné à être utilisé dans la présente invention.
La fig. 24 représente une vue de côté d'un élément d'outil destiné à être utilisé avec l'outil d'évasement illustré sur la fig. 23.
La fig. 25 représente une vue terminale illustrant un tube revêtu selon l'invention.
La fig. 26 représente une vue de côté schématique illustrant une multiplicité de sections de tube alignées comportant des revêtements de tube individuels selon l'invention.
La fig. 27 représente une vue en perspective illustrant un dispositif de déformation d'un tube tubulaire et destiné à la fabrication d'un revêtement de tube déformé, construit selon un autre aspect de l'invention.
La fig. 28 représente une vue de dessus agrandie d'une partie du dispositif de déformation illustré sur la fig. 27.
Les fig. 29 et 30 représentent des vues en coupe de ce dernier, prises de façon générale selon les lignes 29-29 et 30-30 de la fig. 28.
La fig. 31 représente une illustration schématique d'un procédé de mise en place du revêtement de tube dont il est question ici.
Les fig. 32-34 représentent des illustrations schématiques plus détaillées du procédé de mise en place d'un revêtement de tube déformé selon la présente invention.
Les fig. 35 et 36 représentent des vues de côté de distributeurs respectifs d'injection et d'échappement utilisés en relation avec le procédé de revêtement de tube représenté sur les fig. 31-34.
La fig. 37 représente une vue de côté d'un outil de remise en forme ronde réuni avec un obturateur destiné à l'utilisation dans le procédé de mise en place représenté sur les fig. 31-34.
La fig. 38 représente une vue terminale de l'outil de remise en forme ronde représenté sur la fig. 37.
La fig. 39 représente une vue de côté d'un éjec-teur terminal utilisable dans le procédé représenté sur les fig. 31-34.
La fig. 40 est un diagramme de conditions de température et de pression portées en ordonnée en fonction du temps porté en abscisse pour la mise en place du revêtement dans le tube.
Faisant' maintenant référence aux dessins, on observera que la présente invention traite de la déformation d'un tube essentiellement cylindrique ou rond fabriqué en matériau thermoplastique extrudé en longueur continue, en condition déformée de façon générale en forme de U, et tel que sa plus grande dimension en section transversale est réduite en vue de son insertion à l'état déformé dans un tube à revêtir. Après cette opération on remet en forme ou regonfle le revêtement de tube déformé à la condition ronde de façon à le faire coopérer avec les parois intérieures du tube pour reconstituer un tube de transport de fluide.
Faisant maintenant référence à la fig. 1 des dessins, on a représenté tout le procédé de formation
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et de déformation de tube sous sa forme générale. Comme on l'a représenté, il est prévu un moyen d'ex-trusion E suivi d'un moyen de refroidissement C1 qui fournit la forme de tube à un dispositif de déformation D, lequel exécute le processus de déformation du produit. Après le processus de déformation le produit est ensuite amené à traverser un moyen de refroidissement C2 de façon à le ramener à la température ambiante, puis un moyen de traction P, pour enfin être amené à une bobine de stockage S ou similaire. Le moyen d'extrusion E est connu en l'état de la technique, il reçoit le matériau thermoplastique brut et le force à passer à travers une buse d'extrusion 17, par exemple à 177-227°C (350-440°F) en se servant de moyens de chauffage 18 pour atteindre cette température. Le moyen de refroidissement C1 est connu en l'état de la technique, il est de préférence un moyen de refroidissement sous vide mis en œuvre par l'unité de refroidissement sous vide 19 et il réduit la température de la forme de tube à par exemple 127°C (260°F). Le dispositif de déformation D est commandé par un moyen de maîtrise de la température H qui maintient cette température nécessaire de par exemple 127°C (260°F) pour la déformation. Le moyen de refroidissement C2 est connu en l'état de la technique, il réduit la température de la forme de tube à la température ambiante et il est mis en œuvre par exemple par la tour de refroidissement 20 ou similaire. Pendant la période de refroidissement la forme du revêtement déformé doit être conservée jusqu'à ce que le tube atteigne la température ambiante. Cette forme peut être conservée par une pression extérieure telle qu'appliquée par des galets, des chenilles, des bandes, bien encore par l'application de vide à l'intérieur. Les moyens C1 et C2 comprennent des moyens de pompe pour le recyclage de l'eau, et il y a lieu de comprendre que les températures susmentionnées peuvent varier comme le requièrent les circonstances. Le moyen de traction P est lui aussi connu en l'état de la technique, il extrait du dispositif précédent le produit fini qui est un tube déformé et sa force de traction est maîtrisée de façon à ne pas étirer ou comprimer la forme de tube au cours du processus de sa déformation, ce qui a pour effet de maîtriser son épaisseur de paroi.
Dans les fig. 2-9 on a représenté une forme de la présente invention particulièrement en ce qui concerne les dispositifs et processus de formation du revêtement de tube déformé. Faisant référence au revêtement de tube déformé L représenté dans les fig. 2a à 2e des dessins, la configuration telle qu'ex-trudée initialement est cylindrique et comporte des parois respectives de diamètre intérieur et extérieur 10 et 11. Comme on l'a représenté, on observe une section d'appui supérieure 12 et une section déformable inférieure 13. La déformation est symétrique par rapport à un plan miroir comme dans le mode de réalisation connu, et elle se produit autour d'un plan de symétrie vertical a par rapport auquel la formation du tube est écrasée au moyen de courbure et de pliage. En conséquence, on observe des sections latérales opposées 14 et 15 qui sont dûes à une pliure centrale 16, laquelle inverse la section déformable inférieure 13 vers le haut en juxtaposition avec le diamètre intérieur 10 de la section d'appui 12. Ainsi chaque section latérale comporte une paroi latérale qui descend d'un point mort haut central de la forme de tube et se courbe vers l'intérieur de façon à continuer vers le haut jusqu'à la pliure centrale 16. Il est significatif que les deux sections latérales 14 et 15 sont de ce fait écrasées en des configurations à double paroi qui sont elles-mêmes encore écrasées vers l'intérieur vers le plan de symétrie central a, comme on l'a clairement montré sur la fig. 2e qui représente la formation de produit désirée.
Les étapes sucessives de déformation du tube selon ce mode de mise en œuvre sont les suivantes. D'abord on extrude une forme de tube cylindrique comme on l'a représenté en pointillé dans les fig. 2a à 2e, obtenant ainsi une section uniforme de paroi et de préférence une configuration cylindrique. La partie supérieure semi-circulaire, à savoir la portion d'appui 12, se trouve supportée, et la pliure 16 est imprimée au point mort bas de la forme de tube en alignement avec le plan central de symétrie et progresse vers le haut et en juxtaposition avec la paroi interne 10 de la forme de tube au point mort haut de celui-ci. Il y a lieu de comprendre que le processus de déformation peut être exécuté sous tout angle, comme on l'a indiqué ci-dessus en un point mort bas, ou bien aussi de côté, au sommet ou sous tout autre angle. Dans ce processus de déformation on fait tourner et/ou ployer les sections latérales 14 et 15 vers l'intérieur en leurs extrémités inférieures 21 et 22 de sorte que leurs parois continuent vers le haut entre leurs parois intérieures respectives 10 et vers la pliure 16 (voir fig. 2a à 2d).
On forme la pliure 16 en courbant la forme de tube vers l'intérieur au point mort bas de celle-ci pour l'écraser le long du plan central de symétrie. En même temps que se fait cet écrasement, les extrémités inférieures 21 et 22 des sections latérales 14 et 15 sont elles aussi courbées vers l'intérieur, comme on l'a décrit ci-dessus. Pour l'exécution de ce mode de mise en œuvre on préfère écraser la forme de tube en une multiplicité d'étapes afin de la laisser se conformer graduellement à la configuration changeante de la forme de tube, sans allongement de sa configuration en section transversale. Cependant il y a lieu de comprendre que l'écrasement tel que décrit jusqu'ici peut s'effectuer en une seule étape, par exemple pour un tube de petit diamètre. Comme on l'a représenté, toutefois, il y a quatre étapes d'écrasement le long de la ligne centrale a de symétrie, étapes dont chacune présente un appui contre la section supérieure 12 tandis que c'est la section inférieure 13 qui est déformée.
La première étape d'écrasement représentée sur la fig. 2a fait débuter la pliure 16 par courbure et commence à courber les extrémités inférieures 21 et 22. Les trois étapes suivantes des fig. 2b, 2c et 2d courbent et déplacent progressivement et de façon croissante la pliure 16 près de la paroi intérieure 10 au point mort haut de la forme de tube et en même temps courbent et déplacent progressivement et de façon croissante les extrémités inférieures 21 et 22 vers le haut ainsi que cela est représenté. Ainsi la section transversale tubulaire est réduite dans sa configuration en section transversale.
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Faisant maintenant référence à la fig. 2e des dessins, on effectue une étape finale de l'écrasement en courbant les sections latérales 14 et 15 vers l'intérieur vers le plan central de symétrie de façon à réduire la configuration en arc desdites deux sections latérales et de telle sorte que la courbure se trouve à l'intérieur du rayon ou diamètre extérieur de la forme initiale de tube, de façon à assurer un jeu à l'intérieur du diamètre intérieur du tube de transport de fluide dans lequel sera finalement introduit le revêtement de tube. Une caractéristique de cette étape finale d'écrasement est que l'on réunit les deux extrémités inférieures 21 et 22 en juxtaposition avec le plan central de symétrie et de préférence plus près l'une de l'autre que les parois de tube qui les continuent et s'étendent depuis elles vers le haut vers les courbures de la pliure 16.
Faisant maintenant référence à la forme de dispositif destiné à déformer ce tube, on observera qu'il exécute cinq étapes d'écrasement, à savoir quatre étapes accroissant progressivement la pliure de la section inférieure 13 de la forme de tube vers le haut le long du plan central de symétrie et une cinquième étape d'écrasement latéral vers l'intérieur. Chacune de ces cinq étapes inclut une opération de courbure et est essentiellement sinon complètement dénuée d'extension ou d'allongement de la paroi de tube du revêtement de tube L dans sa section transversale. Chaque étape d'écrasement est effectuée par des moyens de mise en forme, de préférence sous forme de galets de mise en forme R1, R2, R3 et R4 suivis de galets de mise en forme S1 et S2. Ce sont ces galets qui écrasent de façon croissante et progressive la forme de tube extrudée. Pour l'exécution de ce mode de mise en œuvre les galets de mise en forme R1, R2, R3 et R4 se trouvent le plus bas et on prévoit des galets d'appui B1, B2 et B3 pour supporter la forme de tube quand lesdits galets R1-R4 pressent sur celle-ci. Comme on l'a représenté, les galets R1-R4 et B1-B3 sont montés sur des axes parallèles espacés l'un de l'autre, disposés horizontalement et transversalement.
Le galet d'appui B1 est disposé au-dessus du galet de mise en forme R1 (voir fig. 4) et il est caractérisé par sa forme concave en diabolo 25 dans le plan central de symétrie, qui se conforme à la section d'appui 12 essentiellement semicirculaire de la forme de tube. Le galet d'appui B1 présente des brides latérales opposées évasées qui entourent la formation initiale des sections latérales 14 et 15 de la forme de tube.
Le galet de mise en forme R1 (voir fig. 4) est caractérisé par son périmètre convexe 27 d'initialisation du pli et de mise en forme du pli sur le pian central de symétrie afin d'enfoncer la paroi de forme de tube vers le haut au point mort bas. Le galet de mise en forme R1 présente des brides latérales opposées concaves 28 qui entourent la formation initiale des extrémités inférieures 21 et 22 des sections latérales 14 et 15. Les périmètres des brides de galet 26 et 28 sont étroitement rapprochés de façon que celles-ci emprisonnent entre elles la forme de tube.
Le galet d'appui B2 est disposé au-dessus et entre les galets de mise en forme R2 et R3 (voir fig. 3) et il est caractérisé par sa forme concave en diabolo 35 dans le plan central de symétrie, qui se conforme à la section d'appui 12 essentiellement semi-circulaire de la forme de tube. Le galet d'appui B2 présente des brides latérales opposées 36 évasées mais moins que celles du galet B1 et qui entourent la formation des sections latérales 14 et 15 de la forme de tube.
Le galet de mise en forme R2 (voir fig. 5) est caractérisé par son périmètre convexe 37 de mise en forme du pli sur le plan central de symétrie afin de continuer à mettre en forme la paroi de forme de tube vers le haut le long dudit plan de symétrie. Le galet de mise en forme R2 présente des brides latérales opposées concaves 38 qui entourent les extrémités inférieurs 21 et 22 des sections latérales 14 et 15. Les périmètres des brides de galet 36 et 38 sont quelque peu espacés de façon que celles-ci guident entre elles la forme de tube.
Le galet de mise en forme R3 (voir fig. 6) est caractérisé par son périmètre convexe 47 de mise en forme du pli sur le plan central de symétrie afin de continuer à mettre en forme la paroi de forme de tube vers le haut le long dudit plan de symétrie. Le galet de mise en forme R3 présente des brides latérales opposées concaves 48 mais de moindre extension que celles du galet R2 et qui entourent les extrémités inférieurs 21 et 22 des sections latérales 14 et 15. Les périmètres des brides de galet 36 et 48 sont quelque peu espacés de façon que celles-ci guident entre elles la forme de tube.
Le galet d'appui B3 (voir fig. 7) est disposé au-dessus du galet de mise en forme R4 et il est caractérisé par sa forme concave en diabolo 55 dans le plan central de symétrie, qui se conforme à la section d'appui 12 essentiellement semicirculaire de la forme de tube. Le galet d'appui B3 présente des brides latérales 56 plus petites qui entourent les sections latérales 14 et 15 de la forme de tube.
Le galet de mise en forme R4 (voir fig. 7) est caractérisé par son périmètre convexe extrêmement aigu 57 de mise en forme du pli sur le plan central de symétrie afin de continuer à mettre en forme la paroi de forme de tube vers le haut le long dudit plan de symétrie. Le galet de mise en forme R4 présente des brides latérales opposées concaves 58 mais d'encore moindre extension que celles du galet R3 et qui entourent les extrémités inférieures 21 et 22 des sections latérales 14 et 15. Les périmètres des brides de galet 56 et 58 sont étroitement rapprochés de façon que celles-ci emprisonnent et guident entre elles la forme de tube.
La cinquième et dernière étape d'écrasement est exécutée par une paire de galets de mise en forme S1 et S2 placés latéralement et disposés en des côtés opposés de la forme de tube lorsque celui-ci sort du galet de mise en forme R4 (voir fig. 8 et 9). Les galets S1 et S2 sont destinés à réduire la section transversale en forme d'arc de la section d'appui 12 de la forme de tube, comme on l'a représenté. En conséquence, les galets S1 et S2 sont montés sur des axes verticaux parallèles et espacés l'un de l'autre, et ils sont caractérisés par une forme concave en diabolo 60 d'une configuration gauche dont ta courbure augmente pour chaque galet, depuis un point mort haut, du rayon entier initial de la forme de
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tube jusqu'au rayon plus petit des extrémités inférieures 21 et 22. Les galets S1 et S2 présentent des brides supérieures et inférieures 61 et 62 qui sont juxtaposées en leur périphérie de façon à emprisonner complètement la forme de tube en son état d'écrasement et de déformation final, ce qui définit le produit qui est le revêtement de tube L.
Selon la présente invention, et comme on l'a représenté au mieux sur les fig. 8 et 9 des dessins, on écrase finalement la forme de tube du revêtement de tube L sur un rail R disposé entre les galets de mise en forme S1 et S2. Le rail R présente une configuration en section transversale telle qu'elle se conforme aux parois intérieures des sections latérales 14 et 15 et des extrémités inférieures 21 et 22. En conséquence, et comme on l'a clairement représenté, la configuration finale en section transversale du revêtement de tube L se trouve définie. Pour l'exécution de ce mode de mise en œuvre le rail R coopère à glissement avec la forme de tube et présente une extension essentiellement longitudinale de façon à permettre de réduire la température et le durcissement de la forme de tube pendant que celle-ci est maintenue dans la configuration requise en section transversale. Il faut noter particulièrement la section transversale du rail R en forme de sablier, qui permet de loger l'écrasement précédemment mentionné des extrémités inférieures 21 et 22, lequel rapproche celles-ci l'une de l'autre plus près du plan central de symétrie que les parois intérieures dirigées vers le haut et qui s'étendent vers les courbures de la pliure 16. En pratique, le rail R est facultatif en fonction de la forme à définir. Si une courbure 16 précise est requise, le rail R aidera à conserver une telle forme. Ce rail R serait par exemple nécessaire pour joindre par fusion bout-à-bout le tube déformé.
De ce qui précède il résulte et on observera que la mise en forme de la forme de tube se fait graduellement et progressivement (voir les fig. 3 et 9), et de la fig. 3 il résulte et on observera qu'il y a lieu de mettre en œuvre la maîtrise de la température et que le matériau préféré est thermoplastique. En conséquence, et comme on l'a représenté au mieux sur la fig. 3 des dessins, il est prévu des buses à eau 70 qui fournissent de l'eau chaude de façon à maintenir la température de par exemple 99°C (210°F) afin de ramollir le matériau plastique et de faire qu'il ait des propriétés de courbure. On peut prévoir d'autres sources de chaleur comme de l'air chaud ou de la chaleur rayonnée pour obtenir la température désirée du tube, qui doit être supérieure au point de cristallisation du matériau brut. Les buses 70 répandent l'eau chaude sur la surface proche des galets de mise en forme de R1 à R4 ainsi que S1 et S2. Ainsi la forme de tube est rendue plastique de façon à être mise en forme et courbée dans la condition déformée désirée. Après la mise en forme finale de la forme de tube et sa mise en coopération à glissement avec le rail R, on réduit la température, de la valeur de celle-ci qui rend possible la mise en forme du tube plastique, à la température ambiante au moyen des buses à eau 71 qui fournissent de l'eau chaude à plus basse température de façon a refroidir par exemple à 21 °C (70°F) le revêtement de tube
L terminé. Comme le montre la fig. 3, l'eau chaude est recueillie dans un carter ou bac 72 pour être recyclée. Le moyen de refroisissement C2 ramène la forme de tube à la température ambiante lorsque celle-ci sort ou est sur le point de sortir du rail R.
Comme le montre la fig. 3 des dessins, les galets B1-B3, R1-R4 ainsi que S1 et S2 sont libres de tourner dans des paliers 73 et rendent ainsi possible le mouvement en avant de la forme de tube à travers le dispositif tel que décrit. Cependant, lorsque l'on traite des revêtements de tube L à paroi mince et de gros diamètre il devient nécessaire, avec certains matériaux, d'assister le mouvement de la forme de tube à travers le dispositif. En conséquence, des moyens de couple de torsion M en forme de moteurs M électriques ou hydrauliques fournissent l'assistance requise (voir fig. 4). Il faut comprendre que les paliers antifriction 73 sont pouvus d'un arbre 74, le tout entièrement comme on l'a représenté dans les dessins.
De ce qui précède il résulte et on observera que l'on prévoit un revêtement de tube tubulaire L que l'on réduit dans sa configuration en section transversale de façon à ce que l'on puisse facilement l'introduire dans des tubes de transport de fluide et ensuite le remettre en forme à sa configuration en section transversale telle qu'initialement extrudée, de manière qu'il s'adapte dans le tube de transport de fluide pour lequel il a été conçu, le tout comme les différentes cironstances le requièrent.
Pour ceux des tubes qui sont typiquement en service sous pression, on a trouvé qu'il n'est pas nécessaire de chauffer le revêtement jusqu'à son point de cristallisation pour que le revêtement demeure gelé dans sa forme générale cylindrique originale après avoir été remis en forme, pourvu que le revêtement soit maintenu sous pression pendant une durée prolongée. En conformité avec la présente invention, cette pression peut comprendre la pression du liquide dans le tube quand celui-ci est en service normal. En conséquence, après avoir nettoyé l'intérieur du tube à revêtir au moyen d'un bouchon à écouvillon conventionnel et introduit dans le tube le revêtement déformé, on peut remettre en forme le revêtement par voie mécanique à sa forme générale cylindrique originale au moyen d'un bouchon et de l'application d'une pression. En conséquence, dans ce mode de mise en œuvre on déforme d'abord les extrémités du revêtement de tube comme on l'a décrit précédemment et on introduit un bouchon de préférence à l'extrémité aval. Le bouchon peut être conventionnel et comporter une mousse de densité moyenne. Après avoir d'abord introduit le bouchon on ferme les extrémités du tube et on introduit derrière l'obturateur de l'extrémité aval un fluide sous pression, par exemple de l'air sous une pression entre environ 172 368 N/m2 (25 psi) et 1 034 213 N/m2 (150 psi), selon la dimension et la longueur du tube. En outre on prévoit une contre-pression ou une dépression à l'extrémité amont du tube, par exemple de l'ordre d'environ 34 473 N/m2 (5 psi) a 275 790 N/m2 (40 psi), à nouveau selon la dimension et la longueur du tube. En raison de la pression différentielle appliquée au bouchon, celui-ci avance depuis l'extrémité aval du
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tube vers l'extrémité amont tout en remettant en forme le tube par voie mécanique à sa forme générale cylindrique originale pendant qu'il se déplace entre ces deux extrémités. A son arrivée à l'extrémité amont, on maintient la pression derrière le bouchon sur toute la longueur du tube et du revêtement pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant environ 30 minutes. On détend alors la pression dans le revêtement de tube et on retire les deux obturateurs d'extrémité et le bouchon. Ensuite on évase les deux extrémités du revêtement et on rebranche le service de fluide.
On a trouvé que si on rebranche le service et qu'on apqlique une pression à l'intérieur du revêtement par le fait du fluide servi qui coule à travers le revêtement pendant un temps prédéterminé, par exemple pendant 24 heures après qu'on ait terminé la mise en place du revêtement, particulièrement après que l'on ait détendu la pression dans le revêtement, cette pression aura pour effet de conformer le revêtement aux parois du tube existant. On a trouvé aussi qu'au fil du temps, par exemple avec un temps de l'ordre de 3 ou 4 semaines, les contraintes se relâchent dans le revêtement et que le revêtement reste cylindrique de façon générale même lorsque l'on retire par la suite le fluide servi sous pression. En conséquence, on peut utiliser le procédé de revêtement précédent pour des tubes de transport qui ne sont pas sous pression normalement, pouvu que la pression soit maintenue dans le revêtement pendant le temps prédéterminé nécessaire pour relâcher les contraintes dans le revêtement qui tendent à déformer le revêtement vers sa forme initiale déformée. Le temps requis est une fonction du diamètre, de l'épaisseur de paroi et du matériau du revêtement ainsi que du degré de circularité requis. Si par exemple il est acceptable que la configuration du revêtement soit expansée mais non cylindrique, la durée pendant laquelle le revêtement doit être maintenu sous pression peut être de moins d'une semaine. D'autre part une telle durée devrait être de l'ordre de 3-4 semaines s'il est requis que le revêtement soit parfaitement cylindrique. En conséquence, il n'est pas nécessaire d'utiliser des fluides à haute température pour relâcher les contraintes dans le revêtement comme on l'a discuté précédemment lorsque l'on peut maintenir la pression dans le revêtement pendant une durée prédéterminée après la remise en forme mécaniqué. Cette technique est donc particulièrement utilisable pour revêtir des tubes dans lesquels le fluide typique à transporter par le tube est du fluide sous pression.
On a représenté sur les fig. 10-15 un procédé de mise en place du revêtement de tube dans le tube. On peut nettoyer l'intérieur du tube 80 moyen d'un bouchon à écouvillon conventionnel 86. Une fois que le bouchon 86 a été introduit à l'extrémité amont du tube 80 on attache des distributeurs respectifs amont et aval 88 et 90 aux brides respectives 82, 84 du tube. Pour faciliter leur connexion les distributeurs sont pouvus de brides d'aboutement 82', 84' et on effectue la connexion au moyen de boulons ou d'autres fixations convenables en association avec les ouvertures alignées face à face dans les brides respectives. On attache à l'extrémité arrière du bouchon 86 un câble pilote ou de traction 92 fourni à partir d'un tambour 94 à travers un évent 96 du distributeur 96, avant de fermer le distributeur amont 88. Le distributeur amont 88 présente une extrémité fermée 98 qui comporte une plaque amovible sur laquelle est montée une vanne d'amenée 100. Dans cette opération initiale de transport de bouchon la vanne 100 est reliée à travers la conduite 102 à une source 104 d'air comprimé ou de liquide sous pression. Le distributeur aval 90 est lui aussi pourvu d'une plaque d'extrémité sur laquelle est montée une vanne de détente 106. Une jauge de pression 108 surveille la pression dans le tube.
On introduit de l'air comprimé ou de l'eau sous pression dans le tube derrière le bouchon 86 à travers une vanne 100 de façon à pousser le bouchon à écouvillon et le câble de traction 92 à travers le tube jusqu'à l'extrémité aval de celui-ci. Pendant cette opération de transport de bouchon la vanne de détente 106 est réglée à environ 689 476 N/m2 (100 psi) de façon à assurer un dégazage approprié du tube lorsque le bouchon se déplace vers l'extrémité aval du tube. Lorsque le bouchon 86 atteint l'extrémité aval et entre dans le distributeur 90 on détend progressivement la pression intérieure du tube, on ouvre les distributeurs 88 et 90 et on retire le bouchon 86. Puis on peut extraire le câble 92 et ensuite le fixer à un treuil ou tambour associé 110 comme on l'a représenté sur la fig. 11.
Faisant encore toujours référence à la fig. 11, on a représenté la section de tube de transport de fluide 80 avec des distributeurs 88 et 90 ouverts en leurs extrémités éloignées et avec un filin léger initial 92 relié à un câble pilote ou de traction 112 de plus gros calibre. On tire les câbles 92 et 112 à travers le tube de transport de fluide 80 au moyen du treuil 110 situé au voisinage de l'extrémité aval du tube de transport de fluide 80 et du distributeur 90. On déroule le câble pilote 112 d'un tambour 114 situé près de l'extrémité amont de la section de tube de transport de fluide. Après que le câble de traction de calibre approprié ait été tiré à travers la section de tube de transport de fluide 80 on peut le couper au voisinage du distributeur 88 et ensuite le fixer au revêtement L temporairement déformé en forme de U comme on l'a plus clairement représenté sur la fig. 12. On relie le câble pilote 112 au revêtement L en forme de U au moyen d'un dispositif d'accrochage convenable montré de façon schématique en 116 sur la fig. 12. De préférence, le dispositif d'accrochage 116 est du type à expansion radiale de façon à éviter d'endommager l'extrémité du revêtement. Comme on l'a aussi représenté sur la fig. 12, on peut aussi dérouler le revêtement L en forme de U d'un tambour de stockage ou d'alimentation S qui est placé au voisinage du distributeur amont.
La fig. 13 représente une vue en coupe d'une section de tube de transport de fluide 80 avec le revêtement L dans sa forme expansée finale. Ceci est à mettre en contraste avec la vue en coupe du revêtement de tube L de la fig. 14 qui représente celui-ci à l'état temporairement déformé en forme de U. Sur la fig. 15, une vue en perspective représente le revêtement L temporairement déformé en forme de U
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après qu'il ait été tiré à travers la section de tube 80 à revêtir. Considérant maintenant la fig. 16, on notera d'abord que le revêtement L s'étend approximativement jusqu'aux extrémités ouvertes des distributeurs 88 et 90 non seulement pour faciliter le processus d'expansion mais encore pour laisser à disposition suffisamment de revêtement pour y former des brides radiales d'une manière qui sera décrite plus en détail par la suite.
Sur la fig. 16 on a montré schématiquement une représentation de l'expansion initiale du revêtement L dans le tube 80. Une fois que le revêtement est correctement mis en place on introduit dans le revêtement, depuis chaque extrémité des distributeurs amont et aval 88, 90, une paire d'unités de scellement/expansion. Les unités de scellement/expansion 120, 122 sont identiques à tous égards et il n'y a donc besoin que d'en décrire une seule en détail. L'unité de scellement/expansion aval 122 comporte une conduite d'amenée ou distributeur 124 qui communique avec une chaudière fermée 126 à travers laquelle on peut introduire du liquide chaud dans le revêtement à travers la vanne 128. La température du liquide est surveillée par la jauge conventionnelle 130 tandis que la pression dans le revêtement est surveillée par une jauge de pression conventionnelle 132. Un tube d'amenée 124 est relié à travers le prolongateur de tube 124' à une unité cylindrique de scellement 134 constituée d'anneaux d'étanchéité dont la dimension est appropriée pour isoler de façon étanche le revêtement par rapport au distributeur 90 afin d'empêcher toute fuite de liquide du revêtement à travers le distributeur. Un écarteur cylindrique en forme de biseau 136 pourvu d'une surface en biseau 138 s'étend vers l'avant de l'unité cylindrique de scellement et sert à forcer l'extrémité du revêtement à revenir à une forme cylindrique. Une unité semblable est située près du distributeur amont 188, de sorte que le revêtement L se trouve initialement expansé par voie mécanique à ses deux extrémités de la manière qui vient d'être décrite. L'écarteur 136 est pourvu d'un canal intérieur 140 qui communique avec le tube d'amenée 124 et la chaudière fermée 126. On comprendra donc que l'écarteur 136 fait seulement débuter le processus d'expansion tout en facilitant l'introduction de liquide chaud à travers le canal 140 et dans le revêtement L.
Après avoir mis en place les unités de scellement/expansion 120, 122 dans les distributeurs respectifs 88, 90 de façon que les brides 142 soient bout-à-bout avec les brides correspondantes des distributeurs 88, 90, on introduit à l'intérieur du revêtement de l'eau chaude en provenance de la source 126. Etant donné que le système est clos, l'eau chaude peut être portée à des températures élevées sans qu'il y ait formation de vapeur, et à ce stade initial on introduit l'eau chaude dans le revêtement de façon à élever la température du revêtement au-dessus de son point de cristallisation. Pendant cette étape d'élévation de la température une vanne de détente 144 prévue dans l'unité de scellement/expansion 120 permet à l'eau chaude de couler en continu à travers le revêtement, tout d'abord sous une pression d'environ 700 000 N/m* (7 bar).
On comprendra que la durée requise pour réchauffer le revêtement à sa température de mémoire de forme à la première pression dépend du diamètre et de la longueur du tube à revêtir.
Une fois que le revêtement a été chauffé à la température de fusion cristalline la mémoire du revêtement pour la forme de U est effacée et le revêtement tend à reprendre sa forme cylindrique originale. Cependant, comme on l'a mentionné précédemment, du fait que la paroi intérieure du tube 80 peut ne pas être parfaitement ronde le revêtement L maintenant cylindrique peut ne pas se conformer exactement à la surface intérieure du tube, qui peut être gauchi en particulier sur de grandes distances. En conséquence, à un deuxième stade on élève la pression à l'intérieur du revêtement à environ 1 500 000 N/m2 (15 bar) afin de dilater le revêtement L pour l'amener en conformation essentiellement exacte avec la surface intérieure du tube 80, comme on l'a représenté. Le distributeur de ce procédé est aussi muni d'une sortie d'air (fuite d'air) qui permet à l'air ou au liquide de s'échapper s'il a été piégé entre le revêtement et le tube original. Ceci est une autre raison pour surdimensionner légèrement le distributeur en comparaison avec le diamètre extérieur du revêtement.
On ferme ensuite la vanne 128, on débranche la source d'eau chaude 126 et on vide l'eau chaude contenue dans le tube. Ensuite, on retire les unités de scellement/expansion 120,122. Pendant que le revêtement est encore chaud on introduit dans le tube 80 un bouchon d'expansion conventionnel qui présente un diamètre essentiellement identique au diamètre intérieur du revêtement expansé et on le pousse à travers la section de tube, appliquant ainsi une force radiale au revêtement pour exprimer tout air restant dans l'intervalle entre le tube et le revêtement de façon à conformer 100% de la surface du revêtement à la surface intérieure du tube. Le bouchon est de préférence entraîné par une alimentation en eau froide qui «gèle» plus ou moins le plastique dans sa forme finale derrière le bouchon tout en éliminant tout espace d'air entre le revêtement et la section de tube.
Tandis que l'étape d'expansion a été décrite en faisant référence à l'introduction de fluide chauffé en provenance de la source 126 du côte aval du tube 80 à travers l'unité de scellement/expansion 122, on comprendra que l'on peut aussi bien mettre la source 126 en communication avec l'unité de scellement/expansion amont 120. A cet égard les distributeurs 88, 90 et les unités 120, 122 y compris la conduite 124 sont pourvus comme nécessaire d'amenées, de sorties pour des dispositifs de surveillance, de vannes de détente et similaire, de sorte qu'en pratique il sont interchangeables.
Passant maintenant aux fig. 20 à 22, on a illustré en une succession de schémas les étapes parcourues au cours du procédé d'évasement de l'extrémité du revêtement. Ainsi, la fig. 22 représente le revêtement expansé L qui s'étend au-delà du tube 80, le distributeur 80 étant retiré. Typiquement, on coupe le revêtement à longueur en fonction de données prédéterminées et calculées qui indiquent la longueur de revêtement requise pour fabriquer une
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bride radiale de dimension donnée pour des tubes de différents diamètres. Après avoir coupé le revêtement à longueur, on fait débuter une première étape d'évasement dans laquelle on chauffe l'extrémité du revêtement à environ 82-93°C (180-200°F) par exemple au moyen d'un pistolet à air, et on met partiellement en forme la bride 148 sous un angle d'environ 50° à environ 70° par rapport à l'horizontale, ainsi que le montre la fig. 21. L'angle spécifique dépend de facteurs tels que le diamètre du tube, la longueur de bride etc. Après avoir formé l'évase-ment initial sur l'extrémité du revêtement, on refroidit rapidement cette dernière, puis on la réchauffe à environ 82-93°C (180-200°F). Au cours d'une deuxième étape d'évasement, on déforme encore plus l'extrémité partiellement évasée jusqu'à ce qu'elle coopère avec la bride de tube 382 pour former des brides radiales 148 comme on l'a représenté sur la fig. 22, après quoi on refroidit à nouveau rapidement le revêtement.
La fig. 23 représente un exemple d'outil d'évasement destiné à l'exécution de la première et de la deuxième étape d'évasement que l'on à décrit ci-dessus. On fixe un étau à vis 150 à fonctionnement manuel sur la bride de tube 82 au moins en deux endroits qui sont de préférence distants de 180°. Ainsi, les boulons d'une paire de boulons à haute résistance 152 s'étendent entre des alésages pratiqués dans la bride 82 et une traverse 154. La traverse 154 est pourvue entre ses extrémités d'une ouverture filetée 156 destinée à recevoir un élément d'étau fileté 158 qui supporte d'un côté de la traverse 154 un outil d'évasement 160, une unité de scellement 162, une rondelle 164 et un écrou 166, et de l'autre côté de la traverse 154 une poignée 168. Une rotation de la poignées 168 dans le sens des aiguilles d'une montre fait entrer l'outil d'évasement 160 dans l'extrémité du revêtement pour évaser celle-ci dans une première étape comme on l'a décrit ci-dessus. L'unité de scellement 162 sert à empêcher le revêtement L de fluer dans le tube 80 pendant l'opération d'évasement. Quand la première étape d'évasement est terminée on retire l'outil 160 de l'élément d'étau 158 et on le remplace par un outil d'évasement pour la deuxième étape 170 que l'on a représentée sur la fig. 24. Cet outil pour la deuxième étape n'est rien d'autre qu'un bloc cylindrique percé qui aplatit i'évasement partiel jusqu'à le faire coopérer entièrement avec la bride de tube 82. A cet égard la fig. 25 représente en vue terminale le revêtement L dans sa configuration évasée et expansée finale dans le tube 80.
En relation avec la première et la deuxième étape d'évasement, on comprendra que la vitesse avec laquelle on amène l'outil d'évasement à coopérer avec la ou les extrémités du revêtement doit être en corrélation avec le diamètre du tube, la température etc. Ainsi, les outils d'évasement n'entrent pas en coopération avec la ou les extrémités du revêtement avant que la température, surveillée par des moyens conventionnels, n'atteigne la valeur prédéterminée. De plus, pendant les étapes d'évasement les outils demeurent complètement appuyés sur la ou les extrémités du revêtement pendant les étapes de refroidissement respectives.
On comprendra en outre que l'on peut actionner l'étau à vis 150 hydrauliquement, en particulier pour des tubes de gros diamètre.
Sur la fig. 26 on a illustré une multiplicité de tubes adjacents 80 dont chacun présente un revêtement individuel L appliqué selon le procédé décrit dans ce qui précède. La formation de brides radiales 148 sur chaque section de revêtement conduit à un revêtement intérieur continu, aucun tube n'étant exposé aux matériaux qui coulent à travers le tube de transport de fluide. Ceci constitue naturellement une alternative à l'introduction d'un revêtement unique continu à travers une multiplicité de sections de tube individuelles, mais avec des résultats dont l'efficacité est similaire.
Selon un autre aspect de la présente invention, représenté sur les fig. 27 à 30, on met à disposition un mode de réalisation supplémentaire d'un dispositif de déformation représenté de façon générale par 212. Pour l'instant on comprendra que l'on amène le revêtement L au dispositif de déformation 212 à une température uniforme au voisinage ou au-dessus de sa température de fusion cristalline, à savoir 113°C (235°F) pour le polyéthylène haute densité. Le dispositif de déformation 212 comprend une paire de galets de positionnement fixes 214 et 216 montés à 90° l'un de l'autre et une paire de galets de positionnement réglables 218 et 220 respectivement montés à 90° l'un de l'autre et vis-à-vis des galets de positionnement fixes 214 et 216. Les galets de positionnement réglables 218 et 220 sont respectivement montés sur des bras 22 et 224 de façon à pouvoir pivoter autour d'axes 226 et 228 orientés à 90° l'un de l'autre, comme on l'a représenté. Les bras et par conséquent les galets de positionnement réglables 218 et 220 sont respectivement entraînés par des mécanismes d'entraînement convenables 230, 232 sous la maîtrise d'un ordinateur C, comme on va le décrire plus loin. On palpe aussi la position angulaire des galets 218 et 220 et on fournit à l'ordinateur C un signal proportionnel au diamètre palpé. Les galets de positionnement 214,216,218 et 220 définissent aussi la ligne axiale centrale du revêtement L lorsque celui-ci passe à travers le dispositif de déformation 212 et fournissent également à l'ordinateur C le diamètre du tube extrudé.
En aval du dispositif de positionnement dans la direction du déplacement axial du tube il est prévu une paire de galets d'appui ou support 234 et 236 espacés l'un de l'autre en direction axiale. Chacun des galets 234 et 236 est monté de façon telle qu'il puisse se déplacer en rapprochement et en écartement de l'axe du revêtement L à l'aide de moyens convenables non représentés, par exemple au moyen de glissières convenables sous la maîtrise d'une unité recevant de la puissance 238 et 240.
Sur le côté opposé du revêtement de tube L on a prévu une roue ou galet de déformation ou de pénétration 242. Le galet 242 présente un pourtour creux qui est en communication avec un moyeu par l'intermédiaire d'une série de rayons creux 244 destinés à envoyer et ramener un fluide de chauffage respectivement au et du pourtour, de sorte que le galet 242 peut être chauffé approximativement à la température du matériau plastique constituant le re5
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vêtement L qui passe devant ce poste. Des conduites d'amenée et de sortie de fluide convenables sont respectivement illustrées en 246 et 248. Le galet 242 est monté sur un bras 250 qui est lui-même monté à pivotement en une de ses extrémités de façon telle qu'il puisse pivoter autour d'un axe 252. Au bras 250 est accouplée la tige de piston 254 d'un vérin de puissance, de préférence hydraulique, de sorte que le bras 250 et par conséquent la roue 242 portée par celui-ci peuvent se déplacer selon l'axe 252 en rapprochement et en écartement du revêtement L. Une structure convenable non représentée porte un moteur désigné par 258 et qui est soit un moteur électrique à courant continu, soit un moteur hydraulique, destiné à entraîner un dispositif de poulie 260, de sorte que l'on peut faire tourner le galet 242 dans la direction de la flèche désignée par 262. Ainsi, lorsque le galet 242 coopère avec le revêtement L et qu'on le fait tourner, il tend à déplacer le revêtement L dans la direction vers l'aval et en écartement de la machine d'extrusion 210.
En aval du galet de déformation 242 est prévu un rail 264 (fig. 30) supporté à une de ses extrémités par des tiges télescopiques convenables 266 montées dans des guides 268. Le rail 264 est sous la maîtrise d'un vérin de puissance 270, de préférence hydraulique. La position du rail 264 est sous la maîtrise de l'ordinateur C en fonction du diamètre du tube qui passe à travers le dispositif de déformation 212.
Les galets d'une paire de galets de support 272 et 274 sont montés sur des côtés opposés du revêtement L de manière semblable de façon générale aux galets de positionnement 214 et 216. Cependant les galets 272 et 274 peuvent tourner dans des plans qui font un léger angle entre eux ou sont décalés d'un plan commun qui passe par le revêtement L, de sorte que leurs axes de rotation divergent d'un côté du revêtement L, à savoir le côté du revêtement qui présente une configuration de façon générale semi-cylindrique. Les galets 272 et 274 sont aussi montés sur des bras respectifs 276 et 278, et des mécanismes d'entraînement convenables 280 et 282 sont prévus pour les bras respectifs 276 et 278 de sorte que les galets de support 272 et 274 puissent être déplacés en rapprochement et en écartement du revêtement L et fixés dans des positions réglées relativement à celui-ci.
En aval du rail 264 on a prévu une autre paire de galets de support respectivement 284 et 286 qui font un léger angle par rapport au revêtement L de manière semblable aux galets 272 et 274 mais à un degré légèrement moindre. Les galets 284 et 286 sont aussi montés sur des bras supportés de telle façon qu'ils puissent être déplacés sous la maîtrise de mécanismes respectifs convenables 288 et 290 qui reçoivent de la puissance, ce qui a pour effet que les galets 284 et 286 peuvent être déplacés en rapprochement et en écartement du revêtement L et fixés dans des positions réglées relativement à celui-ci.
Pour déformer le tube en utilisant le dispositif de déformation 212 on dispose le revêtement tubulaire L de façon à le faire passer entre les galets 214, 216,218 et 220. Les galets de positionnement 218 et
220 sont entraînés jusqu'à coopérer avec la surface du revêtement L, leur position angulaire est palpée et un signal indiquant le diamètre du tube est envoyé à l'ordinateur. Utilisant cette information, l'ordinateur fournit des signaux de sortie à divers mécanismes d'entraînement situés en aval afin de placer les parties entraînées de ceux-ci dans une position appropriée à ce diamètre donné. Par exemple l'ordinateur C signale aux dispositifs de positionnement 238 et 240 d'entraîner les galets d'entraînement 234 et 236 vers l'axe du revêtement dans une position telle que le côté du revêtement L qui coopère avec les galets 234 et 236 soit allongé d'une manière comparable à l'allongement provoqué par le galet de déformation 242 sur le côté opposé du revêtement. De façon semblable l'ordinateur C signale au vérin hydraulique 256 de déplacer la roue de déformation 242 autour de l'axe 252 pour l'amener sur le chemin de déplacement du revêtement L, par exemple de la quantité illustrée sur la fig. 29. On comprendra que lorsque le revêtement L passe entre le galet de déformation 242 et le galet d'appui ou de support 234 le revêtement est plié autour du plan de symétrie miroir qui passe par l'axe du revêtement tubulaire, de façon à former des sections latérales opposées ou lobes en forme d'arc 296 et 298 (fig. 29) sur des côtés opposés du plan de symétrie qui coupe aussi le sommet 300 de la pliure imposée au revêtement par le galet de déformation 242. De plus, le fluide de chauffage amené au pourtour du galet de déformation 242 amène sa température à correspondre à la température de la masse de matériau plastique du revêtement L pendant la déformation. De cette manière on maintient la température du revêtement L essentiellement uniforme pendant le processus de déformation. D'un examen de la fig. 29 on comprendra que les sections latérales ou lobes 296 et 298 s'écrasent ou se plient autour de la roue 242 et que le revêtement se transforme donc de sa configuration de façon générale tubulaire ou cylindrique illustrée par les lignes en trait mixte sur la fig. 29 vers une configuration en forme générale de U.
On poursuit le processus de déformation lorsque le revêtement L émerge d'entre le galet de déformation 242 et le galet d'appui 234, au moyen des galets appariés 272, 274 et 284, 286. En particulier, les galets de la première paire de galets 272 et 274 font entre eux un angle (fig. 29 et 30) qui est ouvert vers le côté ouvert du revêtement en forme de U, et ils poursuivent le processus de courbure ou pliage, déformant le revêtement autour du rail 264 comme on l'a illustré sur la fig. 30. Le rail 264 est formé de matériau convenable tel que le polytétrafluoroéthy-lène, de sorte que le revêtement L puisse facilement glisser le long du rail 264. Après le passage du rail 264 les galets de la deuxième paire de galets 284 et 286 sont utilisés pour essentiellement refermer les lobes 296 et 298 l'un contre l'autre, comme on l'a représenté sur la fig. 30 par la configuration en trait tireté. Ainsi, par le fait de maintenir la température du matériau plastique du revêtement L au voisinage ou au-dessus de la température de fusion cristalline du matériau dont est constitué le revêtement, et par le fait de plier graduellement le revêtement en une
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configuration en forme générale de U, le revêtement se maintient lui-même dans cette configuration lorsqu'on le refroidit, tout en retenant une mémoire de forme de sa configuration ronde ou cylindrique précédente. En conséquence, après l'avoir refroidi on enroule sur un tambour le revêtement L, déformé en forme générale de U, avec la configuration en forme de U sur le côté de celui-ci lorsque l'enroulement sur le tambour se fait autour d'un axe horizontal.
Avant de décrire le procédé de mise en place d'un revêtement en forme générale de U dans un tube, tel qu'on l'a illustré sur les fig. 31 à 34, on va décrire certains outils utilisés en rapport avec cette opération, qui comprennent des distributeurs d'injection et d'échappement ainsi qu'un outil de remise en forme ronde, un bouchon et un injecteur terminal. Faisant maintenant référence à la fig. 35, un distributeur d'injection désigné de façon générale par 310 comporte une conduite d'amenée de vapeur 312 munie d'une vanne convenable 314 et aussi de jauges respectives de température et de pression 316 et 318. La conduite de vapeur est reliée avec le corps de distributeur 320 qui à son tour comporte une sortie 322 destinée à envoyer de la vapeur dans le revêtement L d'une manière qui va être décrite plus loin. A une extrémité du corps de distributeur 320 se trouve une amenée d'eau 324 avec sa vanne associée 326. Une conduite d'amenée d'air 328 est en communication avec le corps de distributeur 320 à travers un régulateur de pression d'air 330. On a aussi prévu des jauges de température et de pression de distributeur en 332 et 334.
Faisant référence à la fig. 36, un distributeur d'échappement désigné de façon générale par 336 comporte un corps de distributeur 338 muni d'une amenée 340 destinée à la communication avec l'extrémité opposée du revêtement d'une manière qui va être décrite plus loin. A une extrémité du corps de distributeur 338 se trouve une vanne de détente de pression 342 et à son autre extrémité sont prévues une sortie d'eau 344 et une vanne correspondante 346. On a aussi prévu une vanne de détente de pression d'air 348.
Faisant référence à la fig. 37, on a illustré une combinaison d'outil de remise en forme ronde 350 et de bouchon 352. L'outil de remise en forme ronde comporte un nez de forme générale tronconique, 354 présentant une découpe concave 356 qui s'ouvre depuis l'extrémité de petit diamètre de celui-ci et qui est en diminution depuis une pointe aiguë 358 sur un côté de celui-ci jusqu'au côté opposé. La découpe concave 356 est conçue de façon à s'adapter aux plus proches parois des lobes 296 et 298 du revêtement en forme générale de U quand on introduit l'outil de remise en forme ronde 350 dans l'extrémité du revêtement déformé afin de faire débuter l'expansion de celui-ci vers sa forme ronde. Sur le côté opposé à la pointe 358 de l'outil de remise en forme ronde 350 il est prévu une paire de tiges ou barres 369 espacées latéralement l'une de l'autre et destinées à être respectivement introduites dans les lobes 296 et 298 du revêtement en forme générale de U. Les barres 360 sont en diminution depuis l'extrémité de grand diamètre de l'outil tronconique de remise en forme ronde vers son extrémité avant tronquée. La base de l'outil de remise en forme ronde 350 comporte une cheville 362 destinée à se loger dans une ouverture correspondante d'un bouchon 352. Le bouchon 352 est essentiellement réalisé comme un cylindre creux présentant une partie en diminution 364 adjacente à l'une de ses extrémités. On a prévu sur un côté du bouchon 352 une amenée de vapeur 366 destinée à envoyer de la vapeur à l'intérieur du bouchon 352. Des sorties 368 sont pratiquées dans les parois latérales en diminution du bouchon 352 afin de faire parvenir de la vapeur dans le revêtement autour de l'outil de remise en forme ronde, d'une manière et pour des raisons qui vont être décrites plus loin.
Faisant maintenant référence à la fig. 39, on y a représenté un injecteur terminal 370. L'injecteur 370 comporte une section cylindrique fermée en une de ses extrémités en 372 et une ouverture latérale d'amenée 374 pour l'amenée de vapeur.
Faisant maintenant de nouveau référence aux fig. 31 à 34, on y a illustré un tube à revêtir, par exemple un tube d'égout P disposé entre des regards M1 et M2. Pour commencer la mise en œuvre du procédé de revêtement on nettoie d'abord la canalisation d'égout, on l'inspecte à l'aide de moyens conventionnels et on exécute sur le tube des réparations pour autant que ce soit nécessaire et possible. Le revêtement de tube L est expédié au dépôt de l'entrepreneur sur un tambour en longueur prémesurée supérieure à la longueur du tube compris entre les regards M1 et M2. Au dépôt de l'entrepreneur on transfère le tube sur une bobine motorisée R montée sur remorque en vue de son transport au site de revêtement. A l'emplacement du regard M1 on dispose la bobine motorisée R de telle manière que le revêtement puisse être prélevé du sommet de la bobine R. On place dans le regard M1 un guide courbe 378 comportant une multiplicité de galets 380 pour guider le revêtement L au cours de son introduction dans le tube P. On dispose un treuil de traction 382 à l'emplacement du second regard M2. On dispose un câble de träbtion en le faisant passer à travers le tube d'égout P l'aide de procédés conventionnels utilisant un dispositif de nettoyage à jet ou un parachute d'égout propulsé par air. On attache le câble de traction au revêtement et on introduit le revêtement dans le tube P en actionnant le treuil 182 pour tirer et la bobine motorisée R pour fournir le revêtement à travers le tube P essentiellement de manière à éviter l'application de tension au revêtement L.
Pendant que l'on introduit le revêtement on met en chauffe une chaudière B (fig. 31) montée sur camion et on établit des connexions d'air et de vapeur appropriées avec le distributeur d'échappement 336 à l'emplacement du second regard M2. (La chaudière B est illustrée sur la fig. 31 à l'emplacement du regard M1 pour être utilisée dans des étapes suivantes que l'on va décrire plus loin). Lorsqu'on a introduit le revêtement L dans le tube P de manière telle qu'il s'étende au-delà des extrémités du tube P on adapte l'injecteur terminal 370 sur la partie du revêtement qui dépasse dans le regard M2, comme on l'a illustré sur la fig. 33. On injecte alors de la vapeur
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dans l'injecteur terminal 370 pour ramollir le matériau plastique qu'il entoure et dont le revêtement L est constitué. On place aussi des thermocouples 383 et 385 (fig. 31) aux extrémités opposées du revêtement L. En particulier, on place le thermocouple 383 à l'extrémité d'amenée du revêtement à l'emplacement du regard M1, sur l'intérieur du revêtement L, tandis que l'on place le thermocouple 385 à l'extrémité opposée du revêtement à l'emplacement du regard M2, entre le revêtement L et le tube P, c'est-à-dire à l'extérieur de la pellicule de revêtement. On relie les thermocouples à un dispositif de commande par ordinateur CC chargé sur le véhicule qui transporte la chaudière B, comme on l'a illustré sur la fig. 31. On a prévu entre la chaudière B et le distributeur d'injection 310 respectivement une vanne pilote 386 et un système débitmètre à tourbillon 388. La vanne pilote 386 est prévue pour maîtriser le débit de vapeur. Le système débitmètre à tourbillon 388 fournit à l'ordinateur CC une information sur le débit de vapeur fourni au revêtement L.
Quand on a appliqué la vapeur à l'injecteur terminal 370, on retire l'injecteur terminal 370 de l'extrémité dépassante du revêtement à l'emplacement du regard M2. On introduit dans l'extrémité du revêtement à l'emplacement du regard M2 l'outil de remise en forme ronde 350 avec le bouchon 352 qui lui est appliqué, afin de ramener initialement à sa forme ronde l'extrémité déformée du revêtement tandis que la coopération de l'extrémité du revêtement avec la paroi en diminution du bouchon 352 forme joint d'étanchéité à cette extrémité du revêtement. On munit aussi de l'outil de remise en forme ronde 350 l'extrémité du revêtement L à l'emplacement du regard M1, et de manière semblable on la ramène initialement à sa forme ronde en y introduisant l'outil de remise en forme ronde. En particulier, quand on utilise l'outil 350, on introduit les barres 360 dans les lobes 296 et 298 du revêtement en forme de U et on introduit le bout pointu entre le sommet du revêtement en forme de U et la section de base semicirculaire de celui-ci. Quand on introduit à force l'outil de remise en forme ronde dans le revêtement au moyen d'un vérin hydraulique non représenté, la surface concave de l'outil de remise en forme ronde a pour effet de déplacer le sommet 300 (fig. 29) vers l'extérieur, tandis que les surfaces restantes de l'outil de remise en forme ronde 350 ont pour effet de mettre en forme ces surfaces en configuration circulaire. Quand on introduit l'outil de remise en forme ronde 350 et le bouchon 352 jusqu'à la transition entre ses surfaces cylindrique et en diminution, le revêtement L se trouve alors pincé autour du bouchon 352, ce qui scelle autour de celui-ci les extrémités du revêtement. Le revêtement est alors en condition pour être regonflé à sa forme ronde.
Pour obtenir ceci, et faisant référence aux fig. 31 et 34, le dispositif de commande par ordinateur CC ouvre la vanne pilote 386 et de la vapeur entre dans le revêtement à l'emplacement du regard M1. L'ordinateur CC est programmé pour maîtriser le débit de vapeur de telle manière que la température de la vapeur s'élève à 115°C (240°F) dans le revêtement et que la pression s'élève à 68 948 N/m2 (10 psig). L'ordinateur maîtrise le débit de vapeur et maintient la vapeur dans le revêtement à une température de 115°C (240°F) et à une pression de 68 948 N/m2 (10 psig) pendant un temps prédéterminé par exemple de l'ordre de 15 minutes en actionnant la vanne pilote. On comprendra cependant que la température du revêtement est inférieure à la température de fusion cristalline du matériau plastique, à savoir 113°C (235°F) pour le polyéthylène haute densité, pendant ce temps prédéterminé et cela non-bobstant le fait que la température de la vapeur est supérieure à la température de fusion cristalline. On comprendra aussi que cette durée peut varier pour différents calibres de tube. Il suffit d'observer que l'on maintient cette température et cette pression pendant un temps suffisant pour que la pression regonfle le revêtement à sa configuration ronde sur toute sa longueur, tandis que la température facilite naturellement la remise en forme ronde du revêtement en ramollissant le matériau plastique. On maintient intentionnellement la température du matériau plastique du revêtement pendant la durée prédéterminée au-dessous de la température de fusion cristalline du matériau de revêtement de tube, de manière à essentiellement éliminer l'allongement du revêtement en direction circonférentielle. En effet, si l'on élevait initialement la température du matériau du revêtement rapidement à une température située au-dessus de la température de fusion cristalline, une telle température élevée aurait pour effet d'allonger le revêtement en direction circonférentielle, de sorte que lorsque le revêtement s'approcherait de sa configuration ronde il y aurait trop de matériau encore non arrondi pour que le processus de remise en forme ronde puisse continuer. En effet, on a trouvé que si le matériau est initialement chauffé à une température supérieure à la température de fusion cristalline il se pince ou forme une côte ou projection dirigée vers l'intérieur plutôt que de se mettre en forme sour une forme ronde. En maintenant la température du matériau au-dessous de la température de fusion cristalline et en appliquant une pression suffisante de par exemple 68 948 N/m2 (10 psig) on obtient que le matériau du revêtement ne s'allonge pas et se gonfle à sa forme ronde contre les parois du tube P.
Quand le revêtement a atteint cette forme ronde on élève la température de la vapeur amenée au revêtement L à une température encore supérieure, au-dessus de la température de fusion cristalline, à savoir approximativement 127-129°C (260-265°F). On élève aussi la pression à 172 368 N/m2 (25 psig). On maintient de même cette pression et cette température pendant une durée prédéterminée. Plus particulièrement, on maintient la température pendant une durée telle que la température du matériau plastique telle qu'enregistrée au thermocouple 383 avoi-sine la température de la vapeur amenée au revêtement à cette extrémité, et que la température telle qu'enregistrée au regard M2 atteigne 70% de la température enregistrée au thermocouple 385 au regard Ml. En effet, il suffit qu'environ 70% de la masse de matériau plastique atteigne la température de fusion cristalline pour effacer la mémoire de la forme en U et pour rétablir, activer ou faire prédominer la mémoire du cylindre. En d'autres termes,
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environ 70% de l'épaisseur de la paroi du revêtement sont portés a une température supérieure à la température de fusion cristalline et cela suffit pour réactiver la mémoire de la forme ronde et désactiver la mémoire de la forme en U. Lorsque l'on atteint ces conditions de température l'ordinateur fait débuter le processus de refroidissement.
En particulier, l'ordinateur CC coupe l'amenée de vapeur au revêtement L et ouvre la vanne d'air dans le distributeur d'injection 310 afin d'injecter de l'air dans le revêtement. On maintient cependant la pression dans le revêtement L à 172 368 N/m2 (25 psig) pendant le refroidissement. Quand la température atteint une troisième température prédéterminée, par exemple d'environ 93°C (200°F), on injecte de l'eau dans le revêtement, en provenance du distributeur d'injection 310 et pour refroidir le revêtement à une température qui représente une proportion prédéterminée de la température ambiante, moment auquel l'opération de revêtement de tube est essentiellement terminée. On déconnecte alors les diverses connections au revêtement et on extrait l'eau du revêtement. On coupe alors les extrémités du revêtement qui dépassent les extrémités du tube P. On comprendra qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un quelconque adhésif ou autre type de matériau pour faire adhérer le revêtement au tube, principalement parce que le diamètre extérieur du revêtement est légèrement supérieur au diamètre intérieur du tube. Ainsi, dans le revêtement qui tend à revenir à sa forme normale ronde à cause de sa mémoire de la forme ronde, la pression est suffisante pour créer un tel frottement sur le tube que celui-ci arrête ou empêche tout mouvement du revêtement par rapport au tube.
Faisant maintenant référence à la fig. 40, on a représenté un diagramme de la température et de la pression portées en ordonnée en fonction du temps porté en abscisse pour représenter la mise en place du revêtement de tube en conformité avec la description qui précède. Les lignes en trait plein se réfèrent à l'échelle de température en ordonnée tandis que les lignes en trait mixte se réfèrent à l'échelle de pression en ordonnée. On voit que durant la phase initiale le générateur de vapeur engendre en fonction du temps une température de vapeur de 115°C (240°F) amenée au revêtement au point R. En même temps on élève la pression dans le revêtement à 68 948 N/m2 (10 psig) comme indiqué au point S. On maintient les conditions de pression et de température pendant une durée prédéterminée de l'ordre de 15 minutes jusqu'à ce qu'aux points respectifs T et U on élève respectivement la température et la pression à 127-129°C (260-265°F) et 172 368 N/m2 (25 psig), ces derniers points étant désignés par V et W. On voit que pendant l'élévation de température et de pression aux points respectifs R et S et pendant que l'on maintient la température et la pression aux points respectifs T et U, la température de vapeur à l'extrémité d'amenée du revêtement, telle que mesurée par le thermocouple 383, s'élève le long de la courbe X tandis que la température du revêtement à l'extrémité aval de celui-ci, au thermocoupie 385, s'élève à une vitesse plus faible comme indiqué en Y. En conséquence, tandis que l'on maintient la température et la pression pendant une durée prédéterminée la température effective du matériau du revêtement n'atteint pas la température de fusion cristalline avant que la température et la pression ne soient élevées aux points respectifs V et W.
Lorsque l'on élève la température de vapeur au point V, à savoir à 127-129°C (260-265°F) et que l'on élève la pression au point W, à savoir 172 368-179 263 N/m2 (25-26 psig), la température du revêtement continue à s'élever comme indiqué par les courbes X et Y jusqu'au moment où le thermocouple 383 enregistre une température du revêtement à l'amenée qui est au voisinage de la température de vapeur et supérieure au point de fusion cristalline comme indiqué en Z. La température de l'extérieur du revêtement à l'extrémité opposée du revêtement est indiquée en Z" et on comprendra que cette température est une proportion prédéterminée de la température Z à l'extrémité d'amenée du revêtement. Quand ces deux conditions sont remplies, une proportion prédéterminée de la masse de matériau plastique qui constitue le revêtement, à savoir de préférence environ 70%, a atteint la température de fusion cristalline, moment auquel la mémoire de la forme en U est effacée et la mémoire de la forme ronde est activée pour maintenir le revêtement dans une configuration ronde au sein du tube. A ce moment commence la période de refroidissement, tandis qu'on injecte de l'air pour refroidir initialement le revêtement. On injecte ensuite de l'eau quand le revêtement atteint une température prédéterminée à son extrémité d'amenée, à savoir de l'ordre de 93°C (200°F) comme représenté au point K.
Tandis que l'invention a été décrite en relation avec ce qui est considéré présentement comme le mode de mise en œuvre préféré et le plus pratique, il faut comprendre que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais qu'elle englobe au contraire des modifications variées et des dispositifs et arrangement équivalents dans la mesure définie par les revendications.
Claims (14)
1. Procédé de mise en place d'un revêtement thermoplastique dans un tube de forme générale cylindrique, caractérisé en ce que:
(a) l'on met à disposition un revêtement fabriqué en matériau thermoplastique, présentant une forme non cylindrique en section transversale dont la plus grande dimension en section transversale est plus petite que le diamètre intérieur dudit tube et présentant une mémoire de forme pour une forme générale cylindrique, ledit revêtement présentant une réponse à une température d'activation de mémoire de forme supérieure à la température de fusion cristalline du revêtement thermoplastique, de façon que le revêtement puisse être maintenu dans une configuration de forme générale cylindrique;
(b) on introduit par traction ledit revêtement non cylindrique dans ledit tube de telle façon qu'il
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s'étende jusqu'aux extrémités opposées dudit tube;
(c) on chauffe ledit revêtement non cylindrique à une première température inférieure à ladite température d'activation;
(d) on élève la pression dans ledit revêtement non cylindrique jusqu'à une première pression pour obtenir que ledit revêtement assume une configuration de forme générale cylindrique en section transversale et qui se conforme de façon générale aux contours intérieurs dudit tube quand on chauffe et maintient ledit revêtement à une température inférieure à ladite température d'activation;
(e) on maintient ledit revêtement à ladite première température et à ladite première pression pendant une durée prédéterminée;
(f) puis on élève la température dans ledit revêtement à une deuxième température supérieure à ladite température d'activation et on élève la pression dans ledit revêtement à une deuxième pression supérieure à ladite première pression de façon à obtenir que le revêtement conserve sa forme générale cylindrique; et
(g) on refroidit le revêtement à une température inférieure à ladite température d'activation et on relâche ladite deuxième pression dans le revêtement de sorte que le revêtement conserve sa forme générale cylindrique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit revêtement est fabriqué en matériau polyéthylène, ladite première pression étant de l'ordre d'environ 68 948 N/m2 (10 psig) et ladite deuxième température et ladite deuxième pression sont respectivement de l'ordre d'environ 127-129°C (260-265°F) et 172 368-179 263 N/m2 (25-26 psig).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par les étapes de mesure de la température dudit revêtement à chacune des extrémités opposées de celui-ci, l'étape de chauffage du revêtement comportant l'injection d'un fluide de chauffage dans ledit revêtement à une extrémité de celui-ci, de refroidissement dudit revêtement lorsque la température du revêtement à ladite une extrémité de celui-ci atteint ladite deuxième température et que la température à ladite extrémité opposée dudit revêtement atteint une température inférieure à ladite deuxième température.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on refroidit le revêtement après que l'on ait atteint ladite deuxième température.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de chauffage du revêtement comporte l'injection d'un fluide de chauffage dans ledit revêtement à une extrémité de celui-ci, et le refroidissement dudit revêtement lorsque la température au moins à ladite une extrémité dudit revêtement atteint ladite deuxième température tout en maintenant ledit revêtement sous ladite deuxième pression.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par l'injection de vapeur dans ledit revêtement à ladite une extrémité de celui-ci, l'étape de refroidissement dudit revêtement comportant l'injection d'air dans ledit revêtement lorsque ladite deuxième température est atteinte au moins à ladite une extrémité
dudit revêtement tout en maintenant ledit revêtement sous ladite deuxième pression de telle sorte que le refroidissement par air refroidit ledit revêtement à une troisième température prédéterminée, et ensuite l'injection d'eau dans ledit revêtement pour refroidir ledit revêtement à une température inférieure à ladite troisième température tout en maintenant ledit revêtement sous ladite deuxième pression.
7. Procédé de mise en place d'un revêtement thermoplastique dans un tut» essentiellement rond présentant des diamètres intérieur et extérieur, caractérisé en ce que:
l'on forme à une température élevée un revêtement thermoplastique présentant une forme cylindrique et un diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur dudit tube;
on déforme temporairement ledit revêtement cylindrique à une deuxième température élevée en une configuration déformée en section transversale qui réduit d'environ 25% la dimension dudit revêtement en section transversale;
on refroidit ledit revêtement à la température ambiante;
on introduit ledit revêtement dans ledit tube; on réchauffe ledit revêtement au moins à ladite deuxième température élevée pour obtenir que ledit revêtement revienne à une configuration cylindrique; et on applique audit revêtement des forces d'expansion externes pour conformer essentiellement ledit revêtement audit tube.
8. Procédé de mise en place d'un revêtement creux cylindrique thermoplastique dans un tube, caractérisé en ce que:
l'on modifie la forme du revêtement en section transversale de façon à réduire la dimension de celui-ci en section transversale à une température d'activation de mémoire de forme supérieure à la température de cristallisation du revêtement;
on introduit par traction ledit revêtement modifié dans ledit tube de telle façon que ledit revêtement tubulaire s'étende au-delà d'extrémités opposées dudit tube;
on réchauffe ledit revêtement à la température d'activation de mémoire de forme pour obtenir que ledit revêtement retourne à ladite dimension et forme cylindrique en section transversale; et ensuite on élève la pression dans ledit revêtement pour obtenir que ledit revêtement se conforme aux contours intérieurs dudit tube.
9. Revêtement de tube creux allongé présentant en section transversale une forme générale en U et fabriqué à partir d'un mélange de polyéthylène haute densité et de polyéthylène basse densité linéaire, destiné à la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1,7 ou 8.
10. Revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit mélange comporte des quantités pondérales approximativement égales de polyéthylène haute densité et de polyéthylène basse densité linéaire, ledit revêtement de tube présentant deux températures de fusion cristalline discrètes et différentes.
11. Revêtement selon la revendication 10, caracté-
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risé en ce que lesdites températures sont respectivement d'environ 105°C et 113°C.
12. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1, 7 ou 8, caractérisé
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des moyens pour introduire par traction ledit revêtement dans et à travers ledit tube de telle façon que ledit revêtement s'étende vers l'extérieur au-delà de chacune des extrémités dudit tube;
des moyens distributeurs pour sceller ledit tube 10 auxdites extrémités;
des moyens pour faire débuter par voie mécanique l'expansion dudit revêtement en des extrémités opposées de celui-ci;
des moyens pour appliquer de la chaleur dans ledit 15 revêtement pour en élever la température au moins à sa température d'activation de mémoire de forme;
et des moyens pour élever simultanément la pression dans ledit revêtement 20
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens pour faire débuter par voie mécanique l'expansion dudit revêtement en des extrémités opposées de celui-ci comportent un corps d'outil de configuration générale tronconique, des 25 moyens qui définissent un logement de forme générale concave dans ledit corps et qui s'étend en forme d'arc depuis un côté de l'extrémité réduite du corps tronconique vers le côté opposé de celui-ci et vers l'extrémité opposée dudit corps, et une paire 30 de tiges espacées latéralement l'une de l'autre et qui s'étendent de façon générale le long dudit côté opposé dudit corps pour être introduits dans les jambages du tube en forme générale de U.
14. Dispositif selon la revendication 12, caractéri- 35 sé en ce que les moyens pour appliquer de la chaleur dans ledit revêtement pour en élever la température au moins à sa température d'activation de mémoire de forme comportent le chauffage du revêtement de tube déformé à une température si- 40 tuée à l'intérieur dudit domaine de température pour obtenir que ledit revêtement de tube revienne à ladite configuration ronde.
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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