FR2511933A1 - Installation de fabrication de tuyaux souples flexibles, notamment de grand diametre, renforces par des couches rapportees de fils - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE INSTALLATION DE FABRICATION DE TUYAUX SOUPLES, NOTAMMENT DE GRAND DIAMETRE, RENFORCES PAR DES COUCHES DE FILS. L'INSTALLATION COMPREND UN MECANISME D'ALIMENTATION 21 SE COMPOSANT DE PALETTES POUVANT ETRE RELIEES ENTRE ELLES POUR PERMETTRE UNE ALIMENTATION SIMULTANEE D'UN NOMBRE DE FILS DE RENFORCEMENT 20 POUVANT ATTEINDRE LE MILLIER, UNE UNITE 22, 23, 24, 25 SERVANT A METTRE EN PLACE LES FILS DE RENFORCEMENT SUR L'INFRASTRUCTURE 16 DU TUYAU SOUPLE, UNE UNITE D'ENTRAINEMENT 17 POUVANT PRODUIRE UN MOUVEMENT DE TRANSLATION ET UN MOUVEMENT DE ROTATION DU TUYAU SOUPLE, ET EVENTUELLEMENT UN DISPOSITIF POUR EFFECTUER, PAR VOIE ELECTRIQUE, UNE VULCANISATION OU UN TRAITEMENT THERMIQUE DU TUYAU SOUPLE. APPLICATION AUX INSTALLATIONS PETROLIERES.

Description

INSTALLATION DE FABRICATION DE TUYAUX SOUPLES FLEXIBLES,

NOTAMMENT DE GRAND DIAMETRE, RENFORCES

PAR DES COUCHES RAPPORTEES DE FILS

La présente invention concerne une installation de fabrication de tuyaux souples flexibles, notamment de grand diamètre, renforcés par

des couches rapportées de fils.

Il est connu que des tuyaux souples flexibles, résistant à la pres-

sion et de différentes grosseurs, sont utilisés de plus en plus dans le

monde Notamment dans le domaine de l'extraction de pétrole et de gaz na-

turel ainsi que pour la canalisation et le transport de tels produits, il est nécessaire d'utiliser des tuyaux souples du type précité Cependant

les conditions imposées à de tels produits deviennent de plus en plus sé-

vères, à mesure qu'augmentent les dimensions et la résistance à la pres-

sion.

On connait déjà de nombreuses installations, reposant sur des prin-

cipes différents et servant à produire des tuyaux souples Une technique particulièrement difficile à mettre en oeuvre, consiste à mettre en place

uniformément les couches de fils de renforcement avec un diamètre identi-

que et avec une même tension de fils, ce qui est nécessaire pour augmen-

ter la résistance à la pression et la capacité de résistance à d'autres

sollicitations mécaniques.

Initialement, les installations réalisées dans ce but n'ont permis de produire que des tuyaux souples de petits diamètres et comportant un

nombre limité de couches de renforcement.

On s'est déjà rendu compte clairement à cette époque que, en vue de satisfaire aux impératifs de qualité, la solution correcte consisterait à

mettre en place simultanément les fils de renforcement des couches rappor-

tées sur l'infrastructure des tuyaux souples On pourrait ainsi éviter la déformation défavorable de l'infrastructure, qui provoque une variation

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du diamètre des couches de renforcement Une telle solution a été, par

exemple, envisagée dans le brevet hongrois N O 154 707.

Le problème de la mise en place simultanée des couches de renfor-

cement dans des tuyaux souples de grand diamètre n'a pas été résolu jus-

qu'à maintenant du fait que la mise en place de tous les fils de renfor-

cement des différentes couches ne peut pas être effectuée simultanément.

Pourtant une résolution correcte de ce problème serait d'une importance déterminante aussi bien en ce qui concerne la qualité des produits, que

la capacité des installations Le problème posé consiste en ce que l'uti-

lisation de plusieurs centaines de tambours d'alimentation offre des dif-

ficultés en ce qui concerne le déroulement des fils de renforcement et la manipulation appropriée desdits fils Pour cette raison, on a dû se limiter, à l'heure actuelle, à mettre en place seulement quelques fils simultanément sur le tuyau souple et à répéter plusieurs fois cette opération D'après la solution précisée dans le brevet hongrois précité

n O 154 707, les tambours d'alimentation sont, par exemple, placés au-

dessus de la machine Ce système offre des possibilités plus favorables par rapport aux solutions connues, en vue de déposer simultanément un grand nombre de fils, dans le cas o l'on peut utiliser un mécanisme de

dépose qui est localement fixe.

Cependant, cette solution ne peut pas être appliquée dans le cas, par exemple, o à peu près un millier de tambours d'alimentation doivent

faire simultanément l'objet d'un stockage et d'un déroulement, ce qui se-

rait cependant souvent souhaitable Pour cette raison, on a envisagé plu-

sieurs solutions en ce qui -concerne le montage d'un tuyau souple Dans une desdites solutions, on effectue par exemple la vulcanisation initiale de l'infrastructure avant la mise en place des fils de renforcement et on dépose ensuite les fils de renforcement des différentes couches de façon échelonnée On peut évidemment réduire ainsi une déformation perturbatrice de l'infrastructure, mais on ne l'élimine pas complètement La capacité de l'installation est très réduite à cause de la répétition des opérations

de mise en place.

Dans un autre procédé connu, les fils de renforcement guidés en pa-

rallèle sont soumis à un calandrage entre des plaques minces en caoutchouc.

Il est ainsi possible de mettre en place les fils de renforcement entre

les plaques de caoutchouc de quelques millimètres d'épaisseur, ce qui per-

met d'envelopper la surface cylindrique de l'infrastructure flexible avec ses plaques de caoutchouc Ce procédé est cependant affecté également par

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de nombreuses difficultés.

Les plaques contenant les fils de renforcement, par exemple des

câbles d'acier, ne suivent pas les écarts de la surface de l'infrastruc-

ture par rapport à la surface cylindrique théorique déterminée par le dia-

mètre Les bords des plaques renforcés par des câbles d'acier enroulé se chevauchent mutuellement pour les mêmes raisons ou bien il s'établit des intervalles entre les bords Les câbles d'acier peuvent seulement

être produits à l'aide d'un dispositif coûteux qui est séparé du disposi-

tif de mise en place.

En outre, il est connu que le nombre de fils ne peut plus être aug-

menté, également pour des raisons économiques, dans le cas d'un mécanisme installé dans une position fixe, car les tambours d'alimentation sont dans la plupart des cas bi-dimensionnels, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent être

disposés que dans un plan L'agencement desdits tambours dans trois dimen-

sions n'a pas pu être réalisé jusqu'à maintenant, et ne peut être établi que d'une façon limitée Dans ce cas, le facteur d'utilisation de l'espace disponible est très mauvais et il faut prévoir une place importante pour

pouvoir disposer les tambours d'alimentation.

L'invention a en conséquence pour but de fournir une installation

permettant de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus.

On sait que les postes de décharge des tambours d'alimentation

peuvent être placés, en vue d'une meilleure utilisation de l'espace dispo-

nible, sur ce qu'on appelle des palettes unitaires A partir de palettes

empilées les unes à côté des autres et les unes sur les autres, on consti-

tue des charges unitaires et en outre celles-ci peuvent être placées les unes sur les autres jusqu'à une hauteur rationnelle Plusieurs charges

unitaires empilées de ce genre peuvent également être placées l'une der-

rière l'autre Il est ainsi possible de placer, dans un petit volume, un grand nombre de tambours d'alimentation car on n'a plus besoin de tenir

compte du facteur concernant la place de manoeuvre.

Le tuyau souple à monter doit être guidé, conformément à la pré-

sente invention, le long d'une voie de profil incurvé La forme de la voie peut être choisie à chaque fois en fonction du bâtiment disponible et de la longueur du tuyau souple à produire La voie peut avoir avantageusement

la forme d'un "O" allongé La voie peut cependant avoir également une au-

tre forme, mais on choisit cependant de préférence la forme d'une courbe fermée Une voie d'une telle forme permet d'utiliser un rayon de courbure

qui n'endommage pas la structure du tuyau souple pendant son montage.

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La forme de la courbe de voie permet, dans le cas d'un bâtiment quelconque, le montage de tuyaux souples de longueur désirée éventuellement sous la forme de plusieurs couches guidées l'une sur l'autre Le long de la voie, on doit installer une ou plusieurs unités d'entraînement en vue de faire déplacer le tuyau souple, en tenant compte de la longueur et de la forme de voie ainsi que des caractéristiques de résistance de l'infrastructure du tuyau souple Ces unités d'entraînement exercent la force de traction et le couple nécessaires lorsque le tuyau souple exécute également un

mouvement de rotation lors de son montage Le nombre de ces unités d'en-

traînement doit être choisi de façon que le tuyau souple ne soit soumis à aucun dommage par suite de la transmission de la force de traction et du couple.

Il est évident que, plus le nombre d'endroits o la force de trac-

tion et le couple sont transmis au tuyau souple est grand, plus la valeur

de ladite force et dudit couple est faible En conséquence, la sollicita-

tion de la structure du tuyau souple est réduite en correspondance.

Pour soutenir et guider le tuyau souple, on peut utiliser des moyens qui permettent un mouvement de translation et de rotation De tels

moyens sont, par exemple, constitués par des roues qui comportent des rou-

leaux (rouleaux bi-dimensionnels) disposés le long de leur périphérie per-

pendiculairement au plan de la roue correspondante.

L'installation conforme à l'invention offre des avantages, non seu-

lement dans l'étape de montage du tuyau souple, mais également dans l'éta-

pe de vulcanisation ou dans l'étape de traitement thermique, par comparai-

son aux installations connues jusqu'à maintenant Il est à rappeler qu'un

tuyau souple guidé sous la forme d'une couche le long d'une voie de pro-

fil incurvé peut très avantageusement être vulcanisé ou traité thermique-

ment par chauffage électrique Lorsqu'un tuyau souple est monté sur une voie de forme incurvée, il est possible de le chauffer à la température appropriée, et par conséquent d'assurer sa vulcanisation, en appliquant un

courant électrique à ses deux extrémités, ou bien sur un court tronçon du-

dit tuyau, auquel cas on utilise comme résistances les couches de renfor-

cement Ce procédé offre plusieurs avantages.

La chaleur est produite directement à l'intérieur du tuyau souple.

La perte de chaleur est, par conséquent, minimale La vulcanisation est effectuée par progression de l'intérieur vers l'extérieur Il en résulte que c'est par conséquentla couche élastomère qui entoure les couches de renforcement qui est initialement échauffée Cette couche élastomère, qui se ramollit assure un bon remplissage sous l'action de la couche extérieure qui exerce une pression D'après l'expérience, le bon remplissage établi

de cette manière augmente également à un haut degré l'adhérence des dif-

férentes couches par comparaison aux produits connus.

L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un mécanisme de distribution se composant de palettes pouvant être reliées ensemble et permettant l'introduction simultanée d'un certain

nombre, jusqu'à un ordre de grandeur du millier de fils de renfor-

cement de tuyaux souples flexibles, une unité d'entraînement agencée de façon appropriée pour la saisie de tronçons quelconque du tuyau souple, entraînée en synchronisme avec le tuyau souple et assurant ou permettant

un mouvement de progression du tuyau souple par translation ou bien simul-

tanément par translation et par rotation; un dispositif d'alimentation en courant, servant le cas échéant, à effectuer une vulcanisation ou un traitement thermique par voie électrique d'un autre type de tuyau souple; ainsi que des moyens pour soutenir et pour guider le tuyau souple le long d'une voie de déplacement de forme quelconque et qui soutiennent le tuyau

souple en permettant un mouvement de translation de celui-ci ou bien si-

multanément un mouvement de translation et de rotation, auquel cas il est prévu, dans la zone d'une voie du dispositif d'entraînement, des moyens de soutien et de guidage réglables en hauteur et dont le réglage automatique de hauteur est commandé et effectué par le tuyau souple proprement dit

se trouvant en cours de montage.

Sur la base des caractéristiques, définies ci-dessus, dans la pré-

sente invention, il est possible de concevoir des machines de montage de tuyau souple contenant différentes solutions techniques concrètes Les

structures nécessaires pour la réalisation peuvent être facilement sélec-

tionnées par un spécialiste ayant pris connaissance du principe de base

défini ci-dessus et des éléments donnés dans la présente description.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en

évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non li-

mitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure la représente un ensemble de palettes d'un mécanisme de distribution pour des tambours de faible masse, en vue de face; la figure lb est une vue en plan de l'ensemble de la figure la; la figure lc est une coupe d'un tambour d'alimentation; la figure 2 a représente un autre système de palettes d'un mécanisme * 6 la figure la figure la figure la figure la figure la figure la figure la figure la figure la figure de distribution pour tambours de masse plus élevée, en vue de face; 2 b est une vue en plan du système de la figure 2 a;

3 a est une vue en plan schématique d'un exemple de réali-

sation d'une installation conforme à l'invention; 3 b est un schéma d'une unité de mise en place d'éléments

de renforcement; -

3 c est un schéma d'une unité d'entrainement; 4 a est une vue latérale schématique du système de soutien du tuyau souple; 4 b est une vue latérale d'une unité de soutien; 4 c est une vue d'une unité de soutien, faite dans une direction perpendiculaire à l'axe du tuyau souple; a est une vue d'une unité de mise en place de fils pendant la mise en place des fils de renforcement; b est une vue d'un cône de guidage de fil; 6 est une représentation d'une image de guidage d'un fil après le sectionnement et le blocage des fils de

renforcement mis en place.

Sur les figures la à lc on a représenté un exemple de réalisation

de l'unité de base du système de distribution.

Le système représenté à titre d'exemple sur les dessins a été con-

çu pour le stockage et le déroulement de tambours de fils de masse moyenne.

Le mécanisme de distribution se compose de palettes horizontales 1

pouvant être empilées l'une dans l'autre La palette supérieure 1 est en-

gagée à chaque fois par des tourillons 2 dans les évidements 3 de la pa-

lette intérieure La palette située complètement en bas 1 est agencée de manière à pouvoir être soulevée à l'aide d'un chariot électrique en même temps que les autres palettes 1 situées au-dessus On constitue ainsi une charge unitaire Des charges unitaires peuvent également être empilées

l'une sur l'autre.

Les tambours d'alimentation 4 sont disposés dans ce cas verticale-

ment sur les palettes 1 Les tambours d'alimentation 4 sont placés dans

des appuis coniques 5 disposés verticalement et pourvus de creux coniques.

Les appuis coniques 5 sont pourvus de garnitures de friction 6 Le couple de friction est établi par le poids propre du tambour d'alimentation 4 et d'un poids de freinage 7 placé au-dessus, le cas échéant à l'aide d'un ressort de profil approprié Le couple de friction empêche un débordement

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des tambours d'alimentation 4 Lorsqu'un fil doit être enga Cé sur les tambours d'alimentation verticaux 4, il ne peut pas être coincé en-dessous

des tambours car le bord du rouleau est engagé dans l'appui conique 5.

Le jeu entre l'appui conique 5 et sa plaque de base 8 est bien plus petit que le diamètre des fils proprements dits, de sorte qu'un fil détaché est toujours ramené sur le tambour d'alimentation La protection contre un

détachement est garanti par le fait que le freinage de la machine de mon-

tage est automatiquement retardé dans le temps.

Le coincement ou le dégagement d'un fil a provoqué, dans les tam-

bours verticaux connus, toujours de grosses difficultés En effet, ce

phénomène est associé au risque que, d'une part les boucles de fil pro-

duites pendant le montage tournent avec les fils détachés et que, d'autre part, dans le cas d'un stockage vertical des tambours d'alimentation, les fils ou les câbles parviennent en-dessous du bord des tambours et puissent

ainsi être arrachés.

Un relâchement des fils n'a pu être empêché jusqu'à maintenant qu'avec des dispositifs coûteux, par exemple à l'aide de moteurs à courant continu et de mécanismes de transmission qui peuvent exercer un faible

couple de rappel.

Grâce à l'agencement précité des tambours d'alimentation 4 montés

en position verticale sur des palettes 1, on empêche un mouvement des tam-

bours par freinage On reviendra encore sur ce point, lors de la descrip-

tion du réglage du freinage précis des fils.

Un guidage correspondant des fils est assuré par des mandrins 9

et un guide-fil 9 a.

Dans le cas o on a affaire à des tambours d'alimentation 10 de grand diamètre, on utilise des palettes 12 représentées sur les figures 2 a à 2 b Les palettes 12 constituent, dans ce cas, les chargs unitaires

qui peuvent être transportées à l'aide d'un chariot d'un endroit de stocka-

ge à un endroit de distribution.

Les arbres destambours d'alimentation 10 sont horizontaux Les palettes 12 peuvent être mises en place dans des réceptacles 14 à l'aide de tourillons 13 Le mouvement des tambours d'alimentation est empêché à l'aide de freins 15 Le nombre désiré des fils de renforcement détermine le nombre de charges unitaires qui sont nécessaires pendant le montage

( se référer, à cet égard, aux figures 1 et 2) Des tambours d'alimenta-

tion de grand diamètre sont généralement utilisés en nombre bien plus faible car, dans ce cas, le diamètre des fils de renforcement est plus

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grand Les différentes unités peuvent être empilées les unes à côté des

autres et les unes sur les autres au voisinage de la machine de montage.

On peut ainsi former, avec les dites unités, un système de distribution qui prend très peu de place et dont l'encombrement utile est plusieurs fois inférieur à celui des systèmes connus. L'avantage du système selon l'invention consiste dans la facilité

de transport des palettes Le lieu de stockage est séparé du lieu de dis-

tribution La machine de montage n'a pas à attendre que les tambours d'alimentation soient remplis Les temps morts durent juste suffisamment

pour que les charges unitaires vides soient remplacées par des nouvelles.

Ce système procure un autre avantage, qui consiste en ce que la

machine de montage peut, en même temps que s'effectue le remplacement ra-

pide du système de distribution, être également facilement convertie en vue du montage de fils de renforcement différents, ce qui permet ainsi

d'adapter la machine pour le montage de tuyaux souples de fonction diffé-

rente et d'autres dimensions.

Le mécanisme de distribution constitue seulement une partie de l'installation selon l'invention pour la fabrication de tuyaux souples

contenant des éléments rapportés de renforcement, notamment de tuyaux sou-

ples de grand diamètre et de grande longueur.

Les tuyaux souples produits avec des diamètres compris entre 50 et 1 000 mm sont appelés des "tuyaux souples de grand diamètre", tandis que des tuyaux souples qui ont des longueurs supérieures à 50 mètres sont

appelés des "tuyaux souples de grande longueur".

A l'aide d'une installation conforme à l'invention, il est possible

de monter le tuyau souple sur un noyau flexible ou bien sur une infra-

structure flexible pré-vulcanisée On sait qu'à cet effet, l'infrastruc-

ture flexible doit être guidée le long d'une voie de forme incurvée La forme de la voie peut être choisie en fonction du bâtiment disponible et de la longueur du tuyau souple à produire et on doit seulement observer le rayon de courbure admissible, de telle sorte que la structure interne du tuyau souple ne subisse aucun dommage La forme la plus avantageuse de la voie correspond à un " O " allongé Cependant, elle peut être choisie de

façon quelconque, comme indiqué ci-dessus Dans ce cas, il n'est pas né-

cessaire, pour produire des tuyaux souples ayant des longueurs de plusieurs centaines de mètres, de disposer d'un hall de grande longueur et il est

suffisant d'avoir un bâtiment bien plus court.

Dans un mode de réalisation de l'installation représentée sur les

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figures 3 a à 3 c, l'infrastructure flexible 16 est guidée le long d'une voie

qui a avantageusement la forme d'un "" allongé.

Les deux extrémités du tuyau souple peuvent être reliées ensemble,

mais on peut également laisser un tronçon libre entre les deux extrémités.

L'infrastructure 16 est guidée sur la voie par des moyens de soutien qui

sont agencés et installés de façon appropriée.

Une unité d'entraînement 17 se déplace alternativement vers l'avant et vers l'arrière sur une voie ferrée 18 La longueur de cette voie ferrée 18 est bien plus courte que la longueur du noyau flexible Un dispositif de serrage 19 de l'unité d'entraînement 17 saisit l'infrastructure 16 au

début de la voie ferrée 18 et commence à l'entraîner en direction de l'au-

tre extrémité de la voie, le dispositif de serrage 19 étant également mis en rotation entre les deux extrémités Il résulte de la superposition du mouvement de translation et de rotation que les fils de renforcement 20, provenant du mécanisme de distribution 21 à palettes, sont transférés par l'intermédiaire d'un guide-fil 22, d'un frein de fils 23 et de disques de préformage 24, et également à l'aide d'un dispositif d'enroulement 25, jusque sur la surface de l'infrastructure 16 o ils arrivent suivant un

angle déterminé L'infrastructure 16 tournant et progressant par transla-

tion sur la voie se comporte alors à la façon d'un ressort spiral pré-

contraint Les fils comprimés et étirés alternent les uns par rapport aux autres en correspondance au nombre de tours L'unité d'entraînement 17 s'immobilise à l'extrémité de la voie ferrée 18 Le dispositif de serrage

19 libère l'infrastructure 16 recouverte de fils de renforcement et l'uni-

té d'entraînement 17 revient, avec le dispositif de serrage 19 en condi-

tion d'ouverture, jusqu'au début de la voie ferrée 18 pour effectuer une nouvelle opération Ce processus se répète jusqu'à ce que l'infrastructure

16 soit complètement recouverte de couches de renforcement.

La description faite ci-dessus montre que l'unité d'entraînement 17

doit être agencée de telle sorte que l'infrastructure 16 puisse passer

au travers de ladite unité.

On connait des brevets dans lesquels on décrit des dispositifs o l'infrastructure est traversée par le dispositif de serrage D'après l'art

antérieur, celui-ci se compose cependant de préférence de plusieurs che-

nilles de traction qu'on doit cependant faire tourner autour de l'axe cen-

tral de la structure.

Une installation de fabrication d'un tuyau souple de grand diamètre qui fonctionnerait suivant de tels principes, serait cependant très

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compliquée et de très grandes dimensions Ainsi, le mécanisme d'entraine-

ment en rotation serait associé à des tambours ayant des diamètres d'en-

viron 10 mètres à l'aide desquels l'infrastructure flexible serait dé-

chargée ou enroulée Ces tambours devraient également tourner autour d'un arbre orienté perpendiculairement à leur axe, ce qui constituerait un

problème très difficile à résoudre.

Conformément à la présente invention, une unité d'entraînement est

agencée de manière à avoir de petites dimensions par comparaison au dia-

mètre du tuyau souple En outre, on supprime également les tambours de grand diamètre entraînés en rotation autour de deux arbres La rotation de l'infrastructure flexible, sous l'action du couple de montage, est bien

plus grande que la rotation de l'infrastructure montée sur un noyau rigide.

Lorsque l'infrastructure est libérée, les fils de renforcement se

détachent également de la surface de l'infrastructure 16 Pour cette rai-

son, on peut déposer une couche de fixation en même temps que la mise en place des fils de renforcement, mais cependant avec un autre pas, à l'aide

d'une unité de mise en place de couches de fixation 26 sur la surface d'in-

frastructure 16, de manière que cette couche vienne se placer sur les fils de renforcement et assure ainsi leur fixation La couche de fixation est avantageusement mise en place sur le tuyau souple immédiatement en arrière

du guide-fils 22 et de l'unité d'enroulement 25.

Les tuyaux souples de grand diamètre et de grande longueur ainsi

produits doivent être traités thermiquement ou vulcanisés La vulcanisa-

tion constitue une opération difficile car les tuyaux souples doivent être enroulés sur des tambours de grand diamètre et être introduits dans une chaudière de grand diamètre ou bien ils ne peuvent être vulcanisés que par

tronçons en utilisant des éléments chauffants qui ont une structure com-

pacte et étanche par rapport à une sortie de vapeur Les deux agencements précités correspondent à des problèmes très difficiles à résoudre Dans le second mode opératoire, il est très difficile de garantir des conditions de travail qui soient sûres et exemptes d'accident Dans le premier mode opératoire, le chauffage de la grosse chaudière se traduit par des pertes

d'énergie importantes.

Dans l'installation conforme à l'invention, le tuyau souple propre-

ment dit peut être vulcanisé précisément sur la voie Ce tuyau souple

peut alors être vulcanisé de la manière la plus avantageuse par un chauf-

fage électrique à résistance On applique un courant électrique aux cou-

ches de renforcement en opérant à partir des deux extrémités du tuyau

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il souple Les couches de renforcement servent alors de résistances et elles

sont ainsi échauffées On peut alors chauffer le tuyau souple de l'inté-

rieur et la perte de chaleur est réduite au minimum Ce chauffage de l'in-

térieur fait en sorte d'après l'expérience que l'adhérence des couches entre-elles soit très bonne. L'infrastructure flexible 16 est soutenue Le niveau supérieur d'un rouleau d'appuidisposé à l'intérieur de la voie ferrée 18, est plus haut que la partie inférieure du chariot de l'unité d'entraînement 17, comme

le montre la figure 4 a La conception correcte du système de soutien cons-

titue le problème majeur qui se pose dans des installations de ce type, o

une infrastructure 16 déforméepar son poids propre doit être soutenue.

Le support doit alors pouvoir s'écarter vers le bas de manière que l'unité d'entraînement puisse passer au-dessus de lui, à la suite de quoi

* il doit à nouveau remonter pour soutenir l'infrastructure.

On connait une méthode suivant laquelle on utilise des rouleaux d'appui montés sur un mécanisme pourvu d'un ou plusieurs bras et qui sont déplacés vers le haut sous l'action d'une force La force de montée doit alors être égale ou même supérieure au poids propre de l'infrastructure qui agit sur le support correspondant, auquel cas cependant le support ne doit cependant pas écarter l'infrastructure vers le haut A cet effet, il est nécessaire qu'une partie du mécanisme puisse être arrêteepar une butée defaçon que le rouleau du support puisse parvenir seulement à la ligne périphérique du tuyau souple Il est très difficile de réaliser un système de butée hydraulique ou mécanique à régulation centrale qui soit disposé le long d'une voie de grande longueur Une force élevée et agissant vers le haut est également difficile à produire, notamment dans

le cas d'un tuyau souple ayant un poids propre important De tels systè-

mes de butée ne peuvent, par conséquent, être utilisés que d'une façon limitée. Les moyens de soutien sont, conformément à la présente invention et comme indiqué sur les figures 4 a et 4 b, agencés de manière qu'on puisse se passer d'un système à réglage central et les moyens de guidage et de soutien, agencés de façon à pouvoir se déplacer, sont conçus de façon à

pouvoir être automatiquement réglés.

L'infrastructure 16, qui exécute un mouvement de translation et si-

multanément un mouvement de rotation, est soutenue par un rouleau 27 qui

permet au tuyau souple d'exécuter un mouvement combiné dans deux directions.

Le rouleau 27 peut tourner autour d'un axe 28 et des poulies rainurées 29, montées latéralement, maintiennent des courroies caoutchoutées sans fin

, qui se tendent dans une condition non chargée Les rouleaux à cour-

roies caoutchoutées sont utilisés pour une infrastructure très molle.

Dans le cas d'une infrastructure plus dure, les courroies caoutchoutées peuvent être supprimées et l'infrastructure peut être maintenue seulement à l'aide d'une surface d'appui constituée par des disques pourvus de caoutchouc L'éloignement des parois latérales des poulies rainurées 29 est réglable Il est nécessaire de pouvoir conditionner des infrastructures de différents diamètres Naturellement, il n'est pas nécessaire d'effectuer un réglage à chaque modification de diamètre et il suffit d'effectuer une manoeuvre seulement entre des limites déterminées De même, les courroies caoutchoutées n'ont besoin d'être remplacées par d'autres que lorsque le diamètre de l'infrastructure dépasse certaines limites par défaut ou par excès. Le rouleau 27 peut être déplacé alternativement par rotation autour

d'un axe à l'aide d'un levier Le moment résultant du poids du tuyau sou-

ple est absorbé par une unité de fixation 33 Lorsque l'unité d'entralne-

ment 17 rapproche le rouleau 27, l'unité de fixation 33 est déclenchée par un générateur de signaux Le déclenchement peut être également assuré à l'aide d'une énergie auxiliaire A l'aide d'une barre de commande 34

de l'unité d'entraînement 17, le rouleau 27 est descendu à l'aide de rou-

leaux presseurs Après que l'unité d'entraînement a été avancée, le rou-

leau 27 est à nouveau relevé à l'aide d'un contre-poids 36 jusqu'à ce qu'il atteigne le niveau de l'infrastructure 16 L'unité de fixation 33 est à nouveau sollicitée par une impulsion de commande et elle fixe alors cette position Le contre-poids 36 est choisi juste suffisamment lourd pour qu'il puisse soulever, en toute sécurité, le rouleau 27, mais cependant sans déformer en aucune manière l'infrastructure Le long de la course située à l'extérieur de la voie ferrée 18, l'infrastructure flexible 16

est soutenue par des appuis, comme le montre la figure 3 a.

L'agencement des moyens d'appui peut être de différentes natures.

Ainsi, par exemple, on peut utiliser des rouleaux qui permettent un mou-

vement bi-directionnel supperposé; en outre, des appuis à courroies et des dispositifs qui permettent à l'infrastructure d'exécuter un mouvement de rotation guidé sur la voie, peuvent être utilisés La voie proprement dite est constituée d'unités entraînées et se déplaçant librement, dont

le nombre et la séquence sont choisis de façon avantageuse.

Une installation conforme à l'invention représentée sur la figure 3 a

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convient également pour la production de tuyaux souples comportant un

noyau rigide Dans ce cas, la plus grande longueur de tuyau souple pou-

vant être reproduite doit concorder avec la plus grande longueur recti-

ligne de la voie Du fait que, dans ce cas, l'angle de rotation sous l'ac-

tion du moment de montage est assez faible, on peut se passer d'un dispo-

sitif de fixation.

Pour la production d'un tuyau souple à noyau rigide, il est pos-

sible d'envisager des variantes de l'invention A cet égard, il est pos-

sible de faire passer l'infrastructure au travers de l'unité d'entraîne-

ment 17.

Lorsqu'on prévoit à l'extrémité de la voie un système distributeur

identique 21, un guide-fils 22, un frein de fils 23, un disque de préfor-

mage 24 et un dispositif d'enroulement 25 comme dans la partie avant de

la voie, le montage peut correspondre à ce qu'on appelle un système alter-

natif, car l'infrastructure est toujours tirée en fonction de la direction

de montage.

Il est également possible de produire des tuyaux souples de grand

diamètre sur un noyau rigide, le diamètre de l'infrastructure étant su-

périeur à celui que peut recevoir le dispositif de serrage 19.

Dans ce cas, on fixe en position dans le dispositif de serrage 19

une garniture qui permet de maintenir en place un embout effilé du noyau.

Evidemment également dans ce cas, la longueur maximale possible du tuyau

souple à fabriquer doit concorder avec la longueur de la voie.

La figure 5 a représente une unité de mise en place de fils Cette

unité de mise en place de fils se compose essentiellement de quatre dis-

positifs, à savoir le frein de fils 23, le guide-fils 22, le dispositif

d'enroulement 25 etlesdisques de préformage 24.

A partir du mécanisme distributeur, qui est agencé conformément à l'invention sous la forme d'un empilage de palettes, les fils sont d'abord guidés au travers d'un anneau de freinage électromagnétique 23

et au travers des trous du guide-fils 22, puis ils parviennent par l'in-

termédiaire des disques de préformage 24 sur un fourreau 37 de forme conique A partir de celui-ci, les fils de renforcement 20 sont disposés de façon ordonnée, suivant un angle correspondant, sur la surface de l'infrastructure 16 Les fils de renforcement 20 sont appliqués par le dispositif d'enroulement contre la surface de l'infrastructure 16 Un anneau élastique d'enroulement du dispositif 25 applique les fils de renforcement 20 contre la surface de l'infrastructure 16 Le dispositif

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élastique d'enroulement 25 est appliqué par un anneau élastique 38 contre l'infrastructure 16 et ainsi il assure leur mise en place correcte Du fait qu'à peu près la même force s'exerce sur chaque fil de renforcement, on obtient dans les couches de renforcement une pression et une tension qui sont uniformes.

Les tambours d'alimentation de ce mode de réalisation de l'instal-

lation conforme à l'invention subissent simplement un freinage de base,

qui élimine les relâchements de fils se produisant aux arrêts de la ma-

chine, auquel cas on fait également en sorte que le démarrage et l'arrêt

du dispositif de montage ne s'effectue pas par à-coups mais graduellement.

Les fils de renforcement 20, comme le montre la figure 5 a adhèrent sur le côté intérieur d'un anneau magnétique de freinage de fils Le degré

d'adhérence dépend de l'excitation, qui règle également la force de fric-

tion Les fils de renforcement 20 sont soumis à un léger coudage par les disques de préformage 24, dont l'espacement mutuel est réglable Il se produit ainsi également dans ce cas une force de friction La force de traction constante résultant de l'adhérence magnétique et du préformage

dans les fils de renforcement 20 est superposée à la force de traction lé-

gèrement variable qui se produit par suite du freinage des tambours d'a-

limentation L'excitation électromagnétique est modifiée, en fonction de la réduction du diamètre des rouleaux de fils emmagasinés sur les tambours

de stockage en cours de montage, de telle sorte que la valeur de la trac-

tion résultante exercée dans les fils de renforcement dans le poste de mise en place, soit approximativement constante Du fait que la quantité de fils de renforcement se trouvant sur les tambours d'alimentation, ou

bien les diamètres des tambours sont égaux à tout moment, il suffit d'ef-

fectuer la réduction du diamètre des rouleaux de fils tenus en réserve seulement pour un rouleau et de commander en conséquence l'excitation magnétique. Le fourreau conique 37 de l'unité de mise en place de fils peut être changé en fonction du diamètre de l'infrastructure Dans le cas o il ne se produit pas une application étroite des fils de renforcement 20 sur l'infrastructure 16, on utilise un fourreau conique 37 qui est denté

en correspondance à la coupe A A En conséquence, les fils de renfor-

cement 20 peuvent être mis en place sur la surface de l'infrastructure 16

toujours avec le recouvrement désiré (voir la figure 5 b).

Dans le cas o on ne doit pas opérer avec un recouvrement complet, on utilise une couche de fixation qui est mise en place en même temps

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que les fils de renforcement, mais cependant avec un pas hélicoïdal dif-

férent, aussi bien lorsqu'on a affaire à une infrastructure à noyau rigide qu'à une infrastructure à noyau flexible Cette couche de fixation empêche que les fils de renforcement se déplacent en cours de montage et que, par conséquent, leur distance d'espacement, qui doit être constante, varie Les fils de renforcement 20 ne doivent pas sortir des intervalles entre dents On obtient ce résultat en réglant le 'fourreau conique 37 à l'aide d'un fourreau fileté 39 de manière à le faire déplacer légèrement vers l'avant, afin que les fils de renforcement 20 soient introduits avec une légère pré-contrainte dans les intervalles entre dents A la fin du

montage, les fils de renforcement 20 sont sectionnés en arrière du dispo-

sitif d'enroulement 25 et ils sont liés à l'infrastructure 16 en vue d'évi-

ter leur détachement Le dispositif d'enroulement 25, qui sert simulta-

nément également de dispositif de fixation de fils, est tiré dans ce cas vers l'avant par l'anneau flexible 38 à l'aide d'un câble 40 de manière à progresser dans la direction axiale de l'infrastructure, comme le montre la figure 6 Ainsi, les fils de renforcement 20 sont appliqués contre la partie avant du disque de préformage 24 Ensuite, le fourreau conique 37

et le fourreau fileté 39 peuvent être démontés, comme indiqué sur la fi-

gure 6, et être remplacés par des éléments nouveaux qui permettent la mise en place ultérieure des fils de renforcement sur une infrastructure

de plus grand diamètre.

Selon l'invention, des machines de production de tuyaux souples peu-

vent, comme indiqué ci-dessus, être également réalisées sous forme de

modèles qui diffèrent de celui représenté en ce qui concerne la construc-

tion Notamment, il est'possible d'envisager de nombreuses variantes en ce qui concerne les structures constituant la voie de déplacement du

tuyau souple ainsi que les structures soutenant et déplaçant l'infrastruc-

ture A la place des structures d'appui, représentées à titre d'exemple sur les dessins et comportant des rouleaux, il est possible, par exemple,

d'utiliser des voies agencées en forme de goulotte ayant en correspon-

dance de faibles coefficients de frottement Pour absorber le couple le long de la voie, il est possible d'utiliser des dispositifs de serrage

placés en alternance et entraînés par des moteurs hydrauliques.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés Elle est-susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte pour

cela de l'esprit de l'invention.

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Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Installation de fabrication de tuyaux souples flexibles, de grand diamètre et renforcés par des couches de fils, caractérisée en ce

qu'elle comprend un mécanisme de distribution ( 21) se composant de palet-

tes ( 1) pouvant être reliées ensemble et permettant l'introduction d'un certain nombre, jusqu'à un ordre de grandeur du millier de fils de renforcement ( 20) de tuyaux souples flexibles ( 16), une unité d'entraînement ( 17) agencée de façon appropriée pour la saisie de tronçons quelconque du tuyau souple ( 16), entraînée en synchronisme avec

le tuyau souple ( 16) et assurant ou permettant un mouvement de progres-

sion du tuyau souple ( 16) par translation ou bien simultanément par trans-

lation et par rotation, un dispositif d'alimentation en courant, électrique pour le cas échéant, effectuer une vulcanisation ou un traitement thermique par voie électrique d'un autre type de tuyau souple, ainsi que des moyens pour soutenir et pour guider ( 27, 28, 29, 30) le tuyau souple ( 16) le long d'une voie de déplacement ( 18) de forme quelconque et qui soutiennent le tuyau souple ( 16) en permettant un mouvement de translation de celui-ci ou bien simultanément un mouvement de translation et de rotation, auquel

cas il est prévu, dans la zone d'une voie ( 18) du dispositif d'entraine-

ment ( 17), des moyens de soutien et de guidage ( 27, 28, 29, 30) réglables

en hauteur et dont le réglage automatique de hauteur est commandé et ef-

fectué par le tuyau souple ( 16) proprement dit se trouvant en cours de montage.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est également pourvue d'un dispositif ( 26) approprié pour la mise en place d'une couche de fixation servant à fixer en position les

couches de fils de renforcement ( 20) déjà mis en place, après la termi-

naison du montage.

3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une unité de mise en place de fils ( 22, 23, 24,), qui est équipée d'un dispositif ( 25) servant à fixer, indépendamment d'un tube flexible, les fils de renforcement ( 20) déjà mis en place dans des phases

déterminées du montage de tuyau souple ( 16).

4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de mise en place de fils est pourvue d'un dispositif d'enroulement ( 38) de forme annulaire qui exerce une pression superficielle uniforme

sur la surface de travail formée par enroulement.

5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de mise en place de fils comporte un fourreau conique ( 37), de préférence denté, pour obtenir un recouvrement déterminé sur la surface

de l'infrastructure de tuyau souple ( 16).

6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de mise en place de fils comporte des disques de préformage ( 24),

pourvus de mandrins, agencés de manière à pouvoir tourner l'un par rap-

port à l'autre et servant au freinage et au préformage des fils de renfor-

cement, passant entre les mandrins, jusqu'à un degré de déformation désiré.

7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité d'entraînement ( 17) agencée de façon appropriée pour saisir des tronçons quelconque du tuyau souple, est pourvue d'un trou central continu

et d'éléments de préhension qui sont déplacés dans une direction radiale.