FR2488674A1

FR2488674A1 - Pipe compensator compensator comprising rubber bellows - contg. textile or metal core layer bonded with pref. acrylonitrile! butadiene! rubber to inner layer

Info

Publication number: FR2488674A1
Application number: FR8115593A
Authority: FR
Inventors: Thomas Gascard
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1981-08-12
Publication date: 1982-02-19
Also published as: FR2488674B3; IT8122508V0; DE8021754U1; IT8123230A0; SE8104562L

Abstract

A pipe compensator in the form of bellows of rubber or similar material, has an internal rubber layer which is impermeable to oils and/or gas, an external rubber layer, and between these layers, a reinforcing textile or metal layer coated with an adhesive which adheres durably to the reinforcing layer and is made of an oil- and/or gas impermeable material. The compensator is used in pipe systems for compensating thermal expansions, imperfections in pipe files, axial assymetry, etc.

Description

La présente invention concerne un compensateur de tuyauterie, sous la forme d'un soufflet en caoutchouc ou autre matière semblable au caoutchouc, comprenant une couche intérieure de gomme qui résite au passage d'huiles et/ou de gaz, une couche extérieure de gomme et, entre ces couches, un intercalaire de renforcement consistant en une armature textile ou métallique enrobée dans une couche adhésive. The present invention relates to a pipe compensator, in the form of a rubber or other rubber-like material bellows, comprising an inner layer of gum which resists the passage of oils and / or gases, an outer layer of gum and , between these layers, a reinforcing interlayer consisting of a textile or metallic frame coated in an adhesive layer.

Il est connu que les compensateurs qui sont généralement utilisés dans les tuyauteries pour compenser les dilatations thermiques, les imprécisions dans le tracé des conduites, les décalages axiaux, et pour absorber les vibrations, comportent un soufflet avec une couche intérieure de caoutchouc qui résiste au passage des huiles et des gaz. Il est connu dans ce cas d'utiliser pour la couche intérieure un caoutchouc d'acrylo -nitrile-butadiène (NBR). It is known that the compensators which are generally used in the pipes to compensate for thermal expansions, inaccuracies in the layout of the conduits, axial shifts, and to absorb vibrations, comprise a bellows with an inner layer of rubber which resists passage oils and gases. It is known in this case to use for the inner layer an acrylonitrile-butadiene rubber (NBR).

Dans des compensateurs déjà connus, avec une couche intérieure de caoutchouc NBR, les renforcements entre la couche intérieure et la couche extérieure de caoutchouc sont enrobés dans une couche adhésive, par exemple à base-de polychloroprène (CR), de caoutchouc naturel (NR) et éventuellement de leurs mélanges. En vue d'obtenir une adhérence suffisante des couches adhésives sur les armatures, ces dernières subissent un traitement d'imprégnation en une opération séparée avant leur enrobage dans la couche adhésive. In already known compensators, with an inner layer of NBR rubber, the reinforcements between the inner layer and the outer layer of rubber are coated in an adhesive layer, for example based on polychloroprene (CR), natural rubber (NR) and possibly their mixtures. In order to obtain sufficient adhesion of the adhesive layers on the reinforcements, the latter are subjected to an impregnation treatment in a separate operation before they are coated in the adhesive layer.

Ces couches adhésives connues résistent aux huiles et aux gaz, dans certaines conditions seulement, ou sont mêmes instables. Dans le cadre de l'invention, il ne sera fait mention ci-après que de ces gaz. Cette instabilité présente des inconvénients pour l'utilisation des compensateurs connus, car, avec le temps, de petites quantités d'huile ou de gaz s'infiltrent dans la couche intérieure de caoutchouc, résistante par ailleurs, soit par des pores qui existent, soit selon la loi de diffusion de Fick. Cela conduit par la suite à un décollement prématuré entre l'intercalaire de renforcement et la couche intérieure de gomme, et par conséquent à des dommages ou même à la destruction du compensateur. These known adhesive layers resist oils and gases, under certain conditions only, or are even unstable. In the context of the invention, only these gases will be mentioned below. This instability has drawbacks for the use of known compensators, because, over time, small amounts of oil or gas infiltrate the inner layer of rubber, which is otherwise resistant, either through existing pores or according to Fick's distribution law. This subsequently leads to a premature detachment between the reinforcement interlayer and the inner layer of rubber, and therefore to damage or even destruction of the compensator.

L'invention a donc pour objet de proposer un condensateur qui, même après de longs passages des huiles et/ou des gaz mentionnés, restent à même de remplir toutes ses fonctions. The object of the invention is therefore to propose a capacitor which, even after long passages of the oils and / or gases mentioned, remain capable of fulfilling all of its functions.

Selon l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que la couche adhésive adhère de façon durable sur les armatures, et qu'elle est faite d'une matière qui résiste au passage des huiles et/ou des gaz. According to the invention, this result is obtained by the fact that the adhesive layer adheres in a durable manner to the reinforcements, and that it is made of a material which resists the passage of oils and / or gases.

En plus d'améliorer la résistance au gonflement de la couche adhésive qui enrobe l'intercalaire de renforcement, l'invention permet particulièrement d'obtenir une meilleure liaison entre l'intercalaire de renforcement et la couche intérieure de gomme, lorsque dans un mode de réalisation, la couche intérieure de gomme et la couche adhésive sont réalisées sur la base d'au moins un polymère commun. Dans ce cas, il est possible également d'éviter les risques apparaissant à l'interface entre la couche intérieure de caoutchouc et l'intercalaire de renforcement voisin, apparaissant autrement par suite des processus de vieillissement variables des mélanges de caoutchoucs différents. In addition to improving the swelling resistance of the adhesive layer which coats the reinforcement interlayer, the invention particularly makes it possible to obtain a better bond between the reinforcement interlayer and the inner layer of rubber, when in a mode of embodiment, the inner layer of rubber and the adhesive layer are produced on the basis of at least one common polymer. In this case, it is also possible to avoid the risks appearing at the interface between the inner layer of rubber and the neighboring reinforcement interlayer, appearing otherwise as a result of the variable aging processes of the different rubber mixtures.

Un autre avantage résiste dans le fait que, si une armature en textile est utilisée, malgré la suppression de l'application d'un agent d'imprégnation sur l'armature en une opération séparée, l'adhérence de la couche adhésive sur l'armature est meilleure que dans les compensateurs connus. Another advantage resides in the fact that, if a textile reinforcement is used, despite the elimination of the application of an impregnating agent on the reinforcement in a separate operation, the adhesion of the adhesive layer on the reinforcement is better than in known compensators.

Le compensateur selon l'invention offre, en pratique, une sécurité considérablement accrue. Un plus fort renflement de l'interface entre la couche intérieure de caoutchouc et l'intercalaire ce renforcement voisin, particulièrement fragile, est évité et, même avec un renflement résultant d'une longue utilisation, il n'y a pas lieu de craindre que la couche intérieure de catouchouc ne s'effrite. The compensator according to the invention offers, in practice, considerably increased safety. A stronger swelling of the interface between the inner rubber layer and the interlayer this neighboring reinforcement, which is particularly fragile, is avoided and, even with a swelling resulting from long use, there is no reason to fear that the inner layer of catouchouc does not crumble.

Dans l'ensemble, le compensateur selon l'invention offre l'avantage d'une longévité considérablement plus grande, même avec une plus forte attaque par des huiles et des gaz agressifs. On the whole, the compensator according to the invention offers the advantage of a considerably greater longevity, even with a stronger attack by aggressive oils and gases.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et sur le dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel
La Figure unique est une coupe longitudinale d'un compensateur selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear during the description which follows and in the appended drawing given solely by way of non-limiting example and in which
The single figure is a longitudinal section of a compensator according to the invention.

Le compensateur comporte essentiellement, dans sa zone médiane, un soufflet dont la paroi est faite d'au moins une couche intérieure de gomme 1, d'une couche extérieure de gomme 2 et d'au moins un intercalaire de renforcement. Chaque intercalaire de renforce- ment comporte des armatures 3 proprement dites, enrobées dans une couche adhésive 4. De la manière courante, les intercalaires de renforcement peuvent contourner des tringles annulaires 5, disposées dans des bourrelets d'extrémité 6 contournés. Les faces frontales 7 des bourrelets6 comportent un dispositif destiné à monter les compensateurs aux extrémités des conduites qui doivent être raccordées. The compensator essentially comprises, in its central region, a bellows whose wall is made of at least one inner layer of rubber 1, an outer layer of rubber 2 and at least one reinforcement interlayer. Each reinforcement interlayer comprises reinforcements 3 proper, coated in an adhesive layer 4. In the usual manner, the reinforcement interleaves can bypass annular rods 5, arranged in end beads 6 which are bypassed. The front faces 7 of the beads 6 comprise a device intended to mount the compensators at the ends of the pipes which are to be connected.

A partir des éléments constituant mentionnés ci-dessus, le compensateur est réalisé sous forme d'une ébauche. En fonction du domaine d'application correspondant, la couche intérieure 1 de gomme est faite d'un mélange qui, à l'état vulcanisé, présente une grande résistance au passage des produits. From the constituent elements mentioned above, the compensator is produced in the form of a blank. Depending on the corresponding field of application, the inner layer 1 of rubber is made of a mixture which, in the vulcanized state, has great resistance to the passage of products.

Dans le présent mode de réalisation, le compensateur est destiné au passage d'huiles et de cer tains gaz. Il comporte donc une couche intérieure 1 de gomme qui résiste à ces produits, de préférence en caoutchouc à 1 'acrylonitrile-butadiène. In the present embodiment, the compensator is intended for the passage of oils and certain gases. It therefore has an inner layer 1 of gum which resists these products, preferably rubber 1 acrylonitrile-butadiene.

Dans le but d'éviteroun gonflement des couches de renforcement voisines, après une infiltration possible de petites quantités à travers la couche intérieure de gomme 1, la couche adhésive 4 qui enrobe l'armature 3 est également réalisée sur la base d'un polymère qui résiste aux huiles,dans le domaine d'utilisation considéré. In order to avoid swelling of the neighboring reinforcement layers, after possible infiltration of small quantities through the inner layer of rubber 1, the adhesive layer 4 which coats the reinforcement 3 is also produced on the basis of a polymer which resistant to oils, in the field of use considered.

Dans un mode préféré de réalisation, la couche intérieure de gomme 1 et la couche adhésive 4 sont faites sur la base d'au moins un polymère commun, ce qui permet une adaptation optimale des caractéristiques de réticulation des deux éléments constituants. In a preferred embodiment, the inner layer of rubber 1 and the adhesive layer 4 are made on the basis of at least one common polymer, which allows optimal adaptation of the crosslinking characteristics of the two constituent elements.

Ainsi, dans l'exemple présent de réalisation, la couche adhésive 4 de l'intercalaire de renforcement est à base de caoutchouc NBR. Thus, in the present embodiment, the adhesive layer 4 of the reinforcement interlayer is based on NBR rubber.

Des résultats particulièrement bons, surtout en ce qui concerne l'adhérence d'une part entre la couche adhésive 4 et l'armature 3, et d'autre part entre la couche adhésive 4 et la couche intérieure de gomme 1, ont été obtenus avec une couche adhésive 4 constituée par le mélange suivant:
caoutchouc NBR 100 parties en
suie 30 poids
acide silicique 15
agent de protection 1
contre le viellissement
assouplisseur 15
soufre 1,5
accélérateur 1,5
résorcine 2,0
donneur de formaldéhyde 2,0
Le mélange peut contenir en outre des auxiliaires de liaison, des retardateurs, des auxiliaires de traitement, etc.Particularly good results, especially with regard to the adhesion on the one hand between the adhesive layer 4 and the reinforcement 3, and on the other hand between the adhesive layer 4 and the inner layer of rubber 1, have been obtained with an adhesive layer 4 consisting of the following mixture:
NBR rubber 100 parts in
soot 30 weights
silicic acid 15
protection officer 1
against aging
softener 15
sulfur 1.5
1.5 accelerator
resorcinol 2.0
formaldehyde donor 2.0
The mixture may additionally contain bonding aids, retarders, processing aids, etc.

Dans un mode préféré de réalisation, une armature textile 3 n'ayant subi aucun traitement, par exemple des fils ou des cordes, est mise en contact direct avec le mélange adhésif, c'est-à-dire qu'aucun agent d'imprégnation n'est utilisé. In a preferred embodiment, a textile reinforcement 3 which has not undergone any treatment, for example threads or cords, is brought into direct contact with the adhesive mixture, that is to say that no impregnating agent is not used.

Il s'est avéré qu'avec l'utilisation du mélange adhésif 4 décrit ci-dessus, des armatures 3 sans agent d'imprégnation offrent de meilleures caractéristiques d'adhérence que celles qui en comportent. Dans le cadre d'un essai d'allongement, les valeurs d'adhérence suivant es ont été obtenues sans imprégnation préalable. It has been found that with the use of the adhesive mixture 4 described above, reinforcements 3 without an impregnating agent offer better adhesion characteristics than those which contain them. As part of an elongation test, the following adhesion values were obtained without prior impregnation.

a) pour un polyamide 6,6., brut, 17-20 N/mm,
tissé 940 x 2 b) pour un câble métallique, laitonné, 10-12 N/mm.a) for a polyamide 6,6., raw, 17-20 N / mm,
woven 940 x 2 b) for a metallic cable, brass-plated, 10-12 N / mm.

du type 7 x 40 x 0,12
Parmi les constituants du mélange de la couche adhésive, ce sont surtout l'acide silicique, le soufre, la résorcine et le donneur de formaldéhyde qui contribuent à une excellente adhérence.7 x 40 x 0.12
Among the constituents of the mixture of the adhesive layer, it is above all silicic acid, sulfur, resorcinol and the formaldehyde donor which contribute to excellent adhesion.

En fonction du domaine d'application, des matières courantes peuvent être utilisées pour la couche extérieure de gomme 2. Depending on the area of application, common materials can be used for the outer layer of rubber 2.

Claims

1 - Pipe compensator, in the form of a rubber bellows or other rubber-like material, comprising an inner layer of gum which resists the passage of oils or gases, or both, an outer layer of gum and, between these layers, a reinforcing interlayer consisting of a textile or metallic reinforcement embedded in an adhesive layer, compensator characterized in that the adhesive layer (4) adheres in a durable manner to the reinforcement (3) and that it is made of a material which resists the passage of oils, or gases, or both.

2 - Compensator according to claim 1, characterized in that the adhesive layer (4) and the inner layer of rubber (i) are produced on the basis of at least one common polymer.

3 - Compensator according to claim 1 or 2, characterized in that the inner layer of rubber (1) and the adhesive layer (4) are produced on the basis of # an acrylonitrile-butadiene rubber, the adhesive layer (4 ) consisting of a mixture of the following constituents, in parts by weight: 100 parts of acrylonitrile-butadiene rubber, 30 parts of soot, 15 parts of silicic acid, 1 part of anti-aging agent, 15 softener parts, 1.5 parts sulfur, 1.5 parts accelerator, 2.0 parts resorcinol and 2.0 parts formaldehyde donor.

4 - Compensator according to claim 1, characterized in that the textile reinforcement (3) is directly coated in the adhesive layer (4) without the interposition of an impregnating agent.