Le procédé connu pour la fabrication de tubes en matière plastique armée ou renforcée, qui consiste à (a) enrouler une armature de bandes ou de rubans de tissu ou de mèches textiles
sur un mandrin, la matière étant soit imprégnée au préalable d'une résine synthétique, soit imbibée de résine lorsqu'elle est enfilée sous forme d'un manchon sur le mandrin, (b) vulcaniser la résine de l'ensemble résultant sur le mandrin, (c) enlever l'ensemble du mandrin, (d) finir les surfaces du tube par sablage ou meulage, et
(e) le recouvrir de résine synthétique, ne donne pas satisfaction pour les raisons suivantes. Le procédé ne-se prête pas à une auto-mation et est coûteux; la longueur du tube est limitée par la longueur possible du mandrin suivant les cas, ou si on utilise une. bande de tissu par la longueur de cette bande, de sorte qu'on ne-,
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peut produire un long tube qu'en reliant ensemble un certain nombre de courts tronçons; le finissage extérieur nécessite une opération séparée; le tube ainsi formé peut contenir des rides
ou même être poreux; le rétrécissement de tissage inhérent au tissu ou au ruban empêche le tube ainsi armé d'être aussi rigide et aussi résistant qu'il serait théoriquement possible; et lorsqu'on utilise comme armature une mèche, il faut prévoir un dispositif mécanique compliqué pour maintenir la mèche au pas d'hélice correct, lorsqu'on l'enroule sur le mandrin.
La présente invention propose d'éviter ces inconvénients par un procédé suivant lequel un ensemble de couches d'armature
ou de renforcement concentriques, disposées de façon alternée longitudinalement et circonférentiellement, est formé sur un mandrin de façon à constituer un manchon ayant le profil désiré, cet ensemble étant déplacé continuellement à travers une filière, où un agent d'étanchéité polymère fourni soit par une imprégnation préalable du renforcement, soit par injection dans la filière,
est moulé en un réseau dans lequel est noyé l'ensemble de mèches et polymérisé à chaud, le fini désiré étant donné aux surfaces intérieure et extérieure du profilé tubulaire sortant, par sa compression entre la surface extérieure du mandrin et le passage de la sortie de la filière.
Lorsque le procédé utilise un renforcement ou armature préalablement imprégné, l'invention prévoit un dispositif pour façonner en continu sur un mandrin un ensemble tubulaire à couches multiples de mèches en fibre de verre, ou en une autre matière de
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façon alternée de mèches disposées longitudinalement et circonférentiellement ou l'équivalent, et une filière.^ annulaire agencée de façon à enfermer un prolongement du mandrin, un dispositif pour
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Lorsqu'on utilise un renforcement ou armature sec (c'està-dire non imprégné), l'appareil prévu par la présente invention
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agent liquide polymère formant réseau à la filière pendant le passage de l'ensemble stratifié de mèches de fibre.de verre ou l'équivalent à travers. la filière. Le mandrin peut être creux,
et être pourvu de plusieurs ouvertures ménagées dansson prolongement qui est logé dans la filière, de manière que logent liquide puisse être chassé à travers le mandrin.et.expulsé vers l'extérieur à travers les ouvertures pour imprégner de l'intérieur l'ensemble de mèches stratifiées. En variante, cet agent liquide peut être amené sous pression dans une chambre prévue dans la filière autour de l'ensemble de mèches, de sorte que le liquide puisse être amené à imprégner de l'extérieur les couches de renforcement.
L'ensemble peut être formé de mèches imprégnées au préalable ou non, mais la couche extérieure et dans certains cas la couche intérieure, est toujours formée de mèches disposées longitudinalement.
Des agents appropriés formant réseau, destinés à être utilisés suivant l'invention, sont des dispersions de caoutchouc naturel, ou des résines synthétiques telles que des résines de
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polyester, résines époxydes, résines époxydes mélangées (dites époxy-alliées), résines de chlorure de polyvinyle, de polyéthylène, de caoutchoucs résineux synthétiques, et dans le cas de . mèches imprégnées au préalable, des résines phénoliques et silicones. On peut également utiliser les résines époxydes à tempé-rature plus élevée pour imprégner les mèches au préalable en
vue de produire des tubes convenant pour une isolation électrique dite "B.S.S. Class H." Des tubes convenant pour le transport de peroxyde d'hydrogène très concentré et de certains autres produits chimiques destructeurs peuvent être fabriqués suivant l'invention en entourant un revêtement intérieur en chlorure de polyvinyle ou en caoutchouc, d'un ensemble de couches de mèches de verre imprégnées au préalable.
Les résistances à la traction à l'enroulement du produit peuvent être modifiées en réglant le nombre.de mèches disposées longitudinalement ainsi que la vitesse d'enroulement de la couche circonférentielle.
Une forme d'exécution appropriée de l'appareil destiné à être utilisé pour réaliser le procédé de la présente invention, dans laquelle l'ensemble en forme de manchon des couches de renforcement est obtenu à partir de mèches de fibre de verre,
(imprégnées au préalable ou sèches) est représentée schématiquement et décrite ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La Fig. 1 est une vue d'ensemble en perspective de l'appareil;
<EMI ID=6.1> Fig. 2; et, la Fig. 4 est une coupe détaillée représentant une variante.
L'appareil comprend un mandrin tubulaire 10 qui est supporté à une extrémité par un prolongement tubulaire 101 dans une poupée fixe ou un dispositif d'ancrage fixe approprié 11. Le mandrin 10 traverse une filière 12 disposée coaxialement au mandrin de façon à former conjointement avec ce dernier un passage annulaire 121 dont le diamètre va en diminuant légèrement, à travers lequel l'armature ou ensemble de renforcement (indiqué dans son ensemble par la lettre R) peut être tiré. Un chariot 14 comportant un manchon de serrage 15 ou dispositif analogue qui vient se fixer à l'extrémité du tube D, est monté sur une table appropriée 13 oui s'étend de l'autre côté de la filière 12, et des dispositifs sont prévus pour écarter le chariot 14 de la filière 12 de manière à tirer l'ensemble R à travers la filière
à une vitesse déterminée correspondant à la vitesse de production. Ce dispositif d'entraînement peut consister en une chaîne d'entraînement sans fin 16 qui est entraînée par un dispositif non représenté , et qui attaque un pignon à chaîne 17 calé sur un arbre 18 supporté de façon à pouvoir tourner dans le pied
du chariot 14, cet arbre portant un pignon (non représenté) qui attaque une crémaillère 19 fixée à la table 13. La rotation du pignon à chaîne 17 entraîné par la chaîne 16 est capable de déplacer le chariot le long de la table 13 à la vitesse désirée.
Un organe annulaire 21 est monté sur un pied 20 et est disposé de façon à entourer le mandrin 10, et comporte plusieurs oeillets ou guidages 211 espacés circonférentiellement à travers lesquels un nombre correspondant de mèches de fibre de verre
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sées longitudinalement sur la surface du mandrin 10 les unes à côté des autres, de façon à former la. première couche ou couche inté-
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nes 22 placées sur un râtelier situé près de l'organe 21. Près d'e l'organe à oeillets 21, et sur-le côté de ce dernier dirigé vers la filière 12, est prévu un cerceau 23 qui entoure le mandrin 10 et est capable d'être entraîné par l'intermédiaire des engrenages 24 et 25 par un pignon à chaîne 161 de la chaîne d'entraînement 16,
le cerceau étant ainsi entraîné en rotation autour de l'axe du mandrin; ce cerceau 23 est pourvu de supports 231 qui supportent une ou plusieurs bobines 26 de mèches de fibre de verre b, b, et leur permettent de tourner, et 1'agencement est tel que, lorsque le cerceau 23 tourne, la première Couche A de mèches assemblées longitudinalement étant amenée à ce cerceau à partir de l'organe
21, une seconde couche B formée par les mèches enroulées circon-
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ment et dévidées de bobines 29, autour de la seconde couche enroulée B, après quoi l'armature ou ensemble de renforcement R pénètre dans la filière 12. Si on le désire, on peut.superposer un plus grand nombre de couches alternées de mèches enroulées
et disposées longitudinalement de façon à produire des tubes
dont la paroi ait une épaisseur voulue.
Dans certains cas, la couche intérieure A de mèches longitudinales .il, a, peut être omise.
Pour imprégner intérieurement l'armature ou ensemble
de mèches, le prolongement 101 du mandrin est tubulaire, et est relié, à l'extrémité de.la poupée, à une pompe 30 qui peut y chasser une résine liquide appropriée ou un autre agent formant réseau, contenu dans un récipient 31. Cette tubulure 101 débouche en 102 dans une cavité centrale 103 ménagée dans le mandrin qui
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laire précité 121 à travers lequel l'ensemble de mèches R est tiré. Le liquide ainsi pompé dans la tubulure 101 pénètre dans les couches de mèches et par suite de la pression de la paroi intérieure de la filière 12, il forme rapidement un réseau sans vides dans lequel sont noyées les fibres des différentes couches de mèches A, B et C. La chaleur provenant d'un enroulement de chauffage électrique 32 incorporé dans la, paroi de la. filière 21, ou de l'application d'un courant à haute fréquence sur la filière, achève la formation du profilé tubulaire désiré en polymérisant le liquide formant réseau, de sorte que le tube D sort à l'état solide.
Dans la variante de l'appareil qui est représentée sur
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dans laquelle la matière liquide formant réseau peut être pompée:' par une entrée 123, de sorte que des armatures ou renforcements^' secs (non imprégnés) peuvent être amalgamés continuellement en un tube lorsqu'ils sont tirés à travers la filière.
Le procédé décrit plus haut peut être complètement auto-, matique, sauf qu'il faut de temps en temps remplir le récipient d'alimentation de liquide et changer les bobines 22, 26, 29 de
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n'est limitée que par des considérations de vente. Le poli des surfaces périphériques et intérieures du tube est déterminé par l'état des surfaces de la filière 12 et du mandrin 10, et on peut ainsi obtenir un poli très poussé. L'absence de rétrécissement des mèches assure une résistance maximum du tube. De plus, l'absence de mécanisme compliqué semblable à ceux qui sont nécessaires pour produire un système de mèches tressées ou enroulées en hélice permet une construction très simple et peu coûteuse.
Il est clair que, quoique dans la description qui précède on se réfère à une matière de renforcement en fibre' de verre,
on peut utiliser d'autres formes d'armatures ou renforcements continus, par exemple du coton, du lin, du nylon, du chlorure de vinyle, du fil métallique, sous forme de filament, de ruban ou de natte, selon les nécessités particulières.
REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de tubes en matière plastique
armée ou renforcée, caractérisé en ce qu'on assemble sur un mandrin,
de manière à former un manchon ayant le profil désiré, plusieurs
couches concentriques de matière d'armature ou de renforcement,
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tudinalement et circonférentiellement, on fait avancer l'ensemble
continuellement a'travers une filière où un agent d'étanchéité
polymère est moulé en un réseau dans lequel est noyé l'armature
ou ensemble de mèches, on chauffe le tout dans la filière de façon
à polymériser l'agent d'étanchéité, et on retire le tube solide
hors de la filière.
The known process for the manufacture of reinforced or reinforced plastic tubes, which consists in (a) winding a reinforcement of strips or tapes of fabric or of textile wicks
on a mandrel, the material being either pre-impregnated with a synthetic resin or impregnated with resin when it is threaded in the form of a sleeve on the mandrel, (b) vulcanizing the resin of the resulting assembly on the mandrel , (c) remove the entire mandrel, (d) finish the surfaces of the tube by sandblasting or grinding, and
(e) covering it with synthetic resin is unsatisfactory for the following reasons. The process does not lend itself to automation and is expensive; the length of the tube is limited by the possible length of the mandrel depending on the case, or if one is used. strip of fabric by the length of this strip, so that one does not-,
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can produce a long tube only by connecting a number of short sections together; exterior finishing requires a separate operation; the tube thus formed may contain wrinkles
or even be porous; the weave shrinkage inherent in the fabric or tape prevents the tube thus reinforced from being as rigid and as strong as theoretically possible; and when a drill bit is used as reinforcement, it is necessary to provide a complicated mechanical device to maintain the drill bit at the correct helical pitch when it is wound on the mandrel.
The present invention proposes to avoid these drawbacks by a method according to which a set of reinforcement layers
or of concentric reinforcements, disposed alternately longitudinally and circumferentially, is formed on a mandrel so as to constitute a sleeve having the desired profile, this assembly being continuously moved through a die, where a polymeric sealant supplied either by a prior impregnation of the reinforcement, either by injection into the die,
is molded into a network in which the set of wicks is embedded and heat-polymerized, the desired finish being given to the interior and exterior surfaces of the outgoing tubular section, by its compression between the exterior surface of the mandrel and the passage of the outlet of the sector.
When the method uses a reinforcement or reinforcement previously impregnated, the invention provides a device for continuously shaping on a mandrel a tubular assembly with multiple layers of wicks of fiberglass, or of another material of
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alternating manner of wicks arranged longitudinally and circumferentially or the equivalent, and an annular die. ^ arranged so as to enclose an extension of the mandrel, a device for
<EMI ID = 3.1> pull the assembly continuously through the die, and a device, preferably incorporated in the die, for applying heat to the impregnated assembly to polymerize the sealant and to weld the reinforcing material to the network formed by this agent when it is squeezed out of the wicks by the pressure of the die.
When using a dry reinforcement or reinforcement (that is to say not impregnated), the apparatus provided by the present invention
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polymeric liquid agent forming a network to the spinneret during passage of the laminated assembly of fiberglass strands or the like through. the sector. The mandrel can be hollow,
and be provided with a plurality of openings formed in its extension which is received in the die, so that the lodged liquid can be forced out through the mandrel. and. expelled outwardly through the openings to permeate from the inside the assembly of layered wicks. Alternatively, this liquid agent can be supplied under pressure into a chamber provided in the die around the wick assembly, so that the liquid can be made to impregnate the reinforcing layers from the outside.
The assembly can be formed from wicks impregnated beforehand or not, but the outer layer and in certain cases the inner layer, is always formed from wicks arranged longitudinally.
Suitable network forming agents for use according to the invention are natural rubber dispersions, or synthetic resins such as resin resins.
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polyester, epoxy resins, mixed epoxy resins (said epoxy-alloys), polyvinyl chloride resins, polyethylene, synthetic resin rubbers, and in the case of. wicks impregnated beforehand with phenolic resins and silicones. It is also possible to use epoxy resins at a higher temperature to impregnate the strands beforehand by
view of producing tubes suitable for electrical insulation known as "B.S.S. Class H." Tubes suitable for the transport of highly concentrated hydrogen peroxide and certain other destructive chemicals can be made according to the invention by surrounding an inner lining of polyvinyl chloride or rubber with a set of layers of glass wicks. impregnated beforehand.
The tensile strengths to winding of the product can be changed by adjusting the number of strands arranged longitudinally as well as the winding speed of the circumferential layer.
A suitable embodiment of the apparatus for use in carrying out the method of the present invention, wherein the sleeve-shaped assembly of the reinforcing layers is obtained from strands of fiberglass,
(pre-impregnated or dry) is shown schematically and described below with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is an overall perspective view of the apparatus;
<EMI ID = 6.1> Fig. 2; and, FIG. 4 is a detailed section showing a variant.
The apparatus comprises a tubular mandrel 10 which is supported at one end by a tubular extension 101 in a headstock or a suitable fixed anchoring device 11. The mandrel 10 passes through a die 12 disposed coaxially with the mandrel so as to form together with the latter an annular passage 121 whose diameter decreases slightly, through which the frame or reinforcement assembly (indicated as a whole by the letter R) can be pulled. A carriage 14 comprising an adapter sleeve 15 or similar device which is fixed to the end of the tube D, is mounted on a suitable table 13 yes extends on the other side of the die 12, and devices are provided to move the carriage 14 away from the die 12 so as to pull the assembly R through the die
at a determined speed corresponding to the production speed. This drive device can consist of an endless drive chain 16 which is driven by a device not shown, and which drives a chain sprocket 17 wedged on a shaft 18 supported so as to be able to rotate in the foot.
of the carriage 14, this shaft carrying a pinion (not shown) which engages a rack 19 fixed to the table 13. The rotation of the chain pinion 17 driven by the chain 16 is able to move the carriage along the table 13 at the desired speed.
An annular member 21 is mounted on a foot 20 and is arranged so as to surround the mandrel 10, and has several eyelets or guides 211 spaced circumferentially through which a corresponding number of fiberglass strands
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Sées longitudinally on the surface of the mandrel 10 next to each other, so as to form the. first or inner layer
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nes 22 placed on a rack located near the member 21. Near the member the eyelet member 21, and on the side of the latter directed towards the die 12, is provided a hoop 23 which surrounds the mandrel 10 and is capable of being driven through the gears 24 and 25 by a chain sprocket 161 of the drive chain 16,
the hoop being thus driven in rotation around the axis of the mandrel; this hoop 23 is provided with supports 231 which support one or more coils 26 of fiberglass strands b, b, and allow them to rotate, and the arrangement is such that, when the hoop 23 rotates, the first layer A of longitudinally assembled wicks being fed to this hoop from the member
21, a second layer B formed by the strands wound around
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reels 29 and unwound, around the second wound layer B, after which the reinforcement or reinforcement assembly R enters the die 12. If desired, a greater number of alternating layers of wound strands can be superimposed.
and arranged longitudinally to produce tubes
whose wall has a desired thickness.
In some cases, the inner layer A of longitudinal wicks .il, a, may be omitted.
To internally impregnate the framework or assembly
of wicks, the extension 101 of the mandrel is tubular, and is connected, at the end of the doll, to a pump 30 which can drive therein a suitable liquid resin or other network-forming agent, contained in a container 31. This tubing 101 opens at 102 in a central cavity 103 formed in the mandrel which
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the aforementioned laire 121 through which the set of bits R is pulled. The liquid thus pumped into the tubing 101 penetrates the layers of wicks and as a result of the pressure of the internal wall of the die 12, it rapidly forms a network without voids in which the fibers of the various layers of wicks A, B are embedded. and C. Heat from an electric heater coil 32 incorporated into the wall of the. die 21, or the application of a high frequency current to the die, completes the formation of the desired tubular profile by polymerizing the lattice liquid, so that the tube D comes out in a solid state.
In the variant of the device which is shown on
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wherein the liquid network material can be pumped: through an inlet 123, so that dry (unimpregnated) reinforcements or reinforcements can be continuously amalgamated into a tube as they are drawn through the die.
The process described above can be completely automatic, except that from time to time it is necessary to fill the supply container with liquid and change the coils 22, 26, 29 from time to time.
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is limited only by sales considerations. The polish of the peripheral and inner surfaces of the tube is determined by the condition of the surfaces of the die 12 and the mandrel 10, and a very high polish can thus be obtained. The absence of shrinkage of the wicks ensures maximum resistance of the tube. In addition, the absence of a complicated mechanism similar to those required to produce a system of braided or helically wound wicks allows a very simple and inexpensive construction.
It is clear that, although in the foregoing description reference is made to a fiberglass reinforcing material,
other forms of continuous reinforcement or reinforcement can be used, for example cotton, linen, nylon, vinyl chloride, wire, in filament, tape or mat form, depending on particular requirements.
CLAIMS
1. Manufacturing process of plastic tubes
reinforced or reinforced, characterized in that it is assembled on a mandrel,
so as to form a sleeve having the desired profile, several
concentric layers of reinforcing or reinforcing material,
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tudinally and circumferentially, the assembly is advanced
continuously through a die where a sealant
polymer is molded into a network in which the reinforcement is embedded
or set of wicks, we heat everything in the die so
to polymerize the sealant, and the solid tube is removed
out of the chain.