CH640776A5

CH640776A5 - Procede et dispositif pour la fabrication de conduites cambrees en materiau composite.

Info

Publication number: CH640776A5
Application number: CH187181A
Authority: CH
Inventors: Masahiko Yamamoto; Yoshinori Nishino; Akio Komura; Tomio Ebisu; Masao Wada
Original assignee: Hitachi Shipbuilding Eng Co
Priority date: 1980-03-25
Filing date: 1981-03-19
Publication date: 1984-01-31
Also published as: DE3110091A1; FR2479080A1; DE3110091C2; FR2479080B1; SE435599B; SE8101792L; IT8148082A0

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication de conduites cambrées en matériau composite.

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L'invention se rapporte plus particulièrement à un procédé et à un dispositif pour la production par moulage centrifuge de conduites cambrées en matériau composite contenant de la résine et des matériaux de remplissage, tels que des matériaux de renforcement et des agglomérés, la conduite étant cambrée ou pliée lorsqu'elle est encore dans un état non durci.

Au cours de ces dernières années, des améliorations considérables ont été apportées à la qualité des conduites en matériau composite. Des améliorations ont aussi été apportées pour améliorer l'efficacité de la production de telles conduites et pour réduire les coûts de fabrication. En conséquence, ces conduites sont aujourd'hui largement utilisées dans une pluralité d'arrangements possibles. Toutefois, la fabrication des conduites cambrées se heurte à des difficultés ne permettant pas sans autre l'utilisation d'un procédé de fabrication efficace tel que celui qui est utilisé pour la production de conduites droites. Dans les procédés habituels de fabrication de conduites cambrées, un gabarit adapté à la forme de la conduite cambrée à fabriquer est utilisé, un matériau de renforcement imprégné de résine étant enroulé autour de la surface extérieure du gabarit ou, encore, un mélange de résine et de matériaux de remplissage, tels que des matériaux de renforcement ou similaires, est introduit de manière à remplir l'espace entre un moule intérieur et un moule extérieur. L'efficacité de tels procédés de fabrication est très mauvaise, conduisant à des coûts de fabrication élevés.

En conséquence, le but de l'invention est de réaliser un procédé et un dispositif pour fabriquer avec un rendement élevé des conduites cambrées en matériau composite.

Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes:

— mise en rotation autour d'un axe de rotation horizontal rectiligne d'un outil de moulage cylindrique, susceptible d'être déformé d'une configuration à axe rectiligne à une configuration à axe cambré;

— apport du matériau composite dans l'outil;

— cambrage de l'outil de moulage contenant la conduite à l'état non durci, la conduite étant produite par moulage centrifuge dans l'outil et formée du matériau composite, et

— extraction de la conduite de l'outil de moulage après durcissement de la conduite.

L'idée à la base de l'invention est de produire par moulage centrifuge une conduite droite en matériau composite et de cambrer ensuite cette conduite lorsqu'elle n'est pas encore durcie. Toutefois, si la conduite produite par moulage centrifuge était retirée à l'état non durci et soumise ensuite à une opération de cambrage, la forme de sa section ne pourrait pratiquement pas être maintenue, ce qui rendrait cette conduite inutilisable.

Par contre, selon l'invention, en produisant par moulage centrifuge une conduite droite dans un outil de moulage déformable et en cambrant ou pliant cet outil lorsqu'il contient la conduite à l'état non durci, comme indiqué plus haut, il est possible de conserver intégralement la forme de la section de la conduite lors de l'opération de cambrage. De cette manière, des conduites avec des tolérances précises peuvent être produites de manière efficace par la technique de moulage centrifuge.

Un dispositif pour la mise en œuvre du procédé fait aussi partie de l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un outil de moulage de forme cylindrique, susceptible d'être déformé d'une configuration à axe rectiligne à une configuration à axe cambré, des moyens axialement rectilignes pour maintenir de manière amovible l'outil en position, des moyens de rotation pour mettre l'outil, maintenu en position rectiligne, en rotation autour d'un axe horizontal, et des moyens de cambrage pour cambrer l'outil lorsqu'il est dégagé des moyens de rotation.

Lesdits moyens de rotation comprennent de préférence un bâti rotatif cylindrique, susceptible d'être mis en rotation autour d'un axe horizontal, dont la surface interne sert de moyens pour maintenir rectiligne l'axe de l'outil de moulage. Comme variante, le bâti rotatif, arrangé de manière à entourer ou à recevoir l'outil de moulage, peut être en forme de soufflet et des moyens pour limiter le mouvement du soufflet en direction axiale peuvent être prévus de manière à être utilisés comme moyens pour maintenir rectiligne l'axe de l'outil de moulage.

Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, un sac fait d'une feuille de matériel flexible est inséré dans la conduite à mouler par moulage centrifuge, et est gonflé avec de l'air ou un gaz sous pression, de manière à exercer une force de pression contre la paroi intérieure de la conduite avant le cambrage de l'outil, afin que la surface de la paroi intérieure de la conduite soit dressée et que la forme de la section de la conduite ne soit pas déformée pendant l'opération de cambrage. Une couche de matériau absorbant est de préférence déposée à la surface extérieure du sac pour éliminer les bulles d'air ou de gaz qui peuvent se développer sur la paroi intérieure de la conduite.

Dans une autre forme d'exécution de l'invention, l'outil de moulage est fait en matériau élastique tel que du caoutchouc et un espace creux est prévu entre les parois intérieure et extérieure de l'outil, cet espace étant rempli de liquide pendant l'opération de moulage centrifuge. Même si une déformation ou une excentricité est présente dans l'outil ou le bâti, cet arrangement permet de donner une forme parfaitement cylindrique à l'intérieur de l'outil au cours de l'opération de moulage centrifuge et d'obtenir ainsi des conduites avec une épaisseur de paroi uniforme. Un autre avantage de cet arrangement est que, pendant l'opération d'extraction de la conduite, il est possible d'élargir le diamètre intérieur de l'outil de moulage en évacuant le liquide contenu dans l'espace creux mentionné à l'aide d'une pression impartie à l'intérieur de l'outil et, ensuite, d'extraire facilement la conduite de l'outil.

Dans une autre forme d'exécution de l'invention, un bâti intermédiaire à sections multiples, ou un bâti intermédiaire en forme de soufflet flexible composé de pièces métalliques plates enroulées en spirale, est inséré entre le bâti rotatif et l'outil de moulage fait d'un matériau élastique. Cet arrangement a l'avantage d'éviter toute déformation de l'outil de moulage susceptible d'apparaître lorsque l'outil est extrait du bâti rotatif. Plus particulièrement, dans le cas où un bâti intermédiaire est utilisé, il est possible d'exécuter l'opération de cambrage pendant que l'outil élastique est tenu dans le bâti intermédiaire, de sorte que la forme de la section de l'outil, et en conséquence celle de la conduite, peut être conservée pendant l'opération de cambrage. Lors de l'extraction de la conduite, les contraintes de l'outil élastique peuvent être éliminées facilement en exerçant une torsion sur le bâti intermédiaire, dans la direction opposée à celle de l'enroulement en spirale de la bande plate, ce qui permet d'enlever facilement la conduite.

Pour l'opération de cambrage, toute méthode connue peut être utilisée, y compris celle dans laquelle la pression est exercée par une force supérieure et une force inférieure, ou celle dans laquelle l'outil est. supporté aux deux extrémités et à une position intermédiaire, les points supports étant modifiés selon les exigences de cambrage.

L'invention va être décrite ci-après, à titre d'exemple et à l'aide du dessin dans lequel:

la fig. 1 est une coupe en élévation d'un dispositif de moulage centrifuge;

la fig. 2 montre un bâti intermédiaire et un outil de moulage,

tous deux extraits d'un bâti rotatif et déposés sur un convoyeur; la fig. 3 est une coupe du bâti de la fig. 2;

la fig. 4 est une vue de côté de l'outil de moulage délivré par le convoyeur sur des moyens de cambrage;

la fig. 5 est une vue en élévation des moyens de cambrage, montrant l'outil de moulage maintenu en position;

la fig. 6 est une vue en élévation des moyens de cambrage montrant les conditions après l'opération de cambrage;

la fig. 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la fig. 5;

les fig. 8a-8d sont des coupes montrant différentes étapes de la fabrication de la conduite en cours de moulage;

la fig. 9 montre un sac;

la fig. 10 montre une variante d'exécution d'un sac;

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la fig. 11 montre une vue en élévation d'une autre forme d'exécution d'un dispositif de moulage centrifuge;

la fig. 12 montre une vue en élévation d'une troisième forme d'exécution d'un dispositif de moulage centrifuge;

la fig. 13 est une coupe du dispositif de la fig. 12;

la fig. 14 est une vue agrandie de la partie indiquée par la flèche A de la fig. 12;

la fig. 15 est une vue frontale montrant le bâti intermédiaire et l'outil de moulage à l'état cambré;

la fig. 16 est une vue agrandie en coupe de la partie indiquée par la flèche B de la fig. 15;

la fig. 17 est une vue agrandie en coupe de la partie indiquée par la flèche C de la fig. 15;

la fig. 18 est une coupe des moyens d'insertion d'un sac, et la fig. 19 est une vue montrant le sac de la fig. 18 inséré.

La partie supérieure de la fig. 1, en dessus de l'axe de rotation, montre le dispositif avec un joint de conduite à mouler, et la partie en dessous de l'axe montre le dispositif avec une conduite à mouler.

Les fig. 1 à 7 montrent un dispositif de moulage selon une première forme d'exécution de l'invention.

En fig. 1, un bâti rotatif 2, susceptible de tourner autour d'un axe horizontal 1, est formé d'un corps cylindrique 3 et comprend des membres annulaires 4 à ses deux extrémités. Ces membres annulaires reposent sur des moyens 5 d'entraînement en rotation comprenant un arbre 8 supporté sur une paire de supports 6 par des paliers 7, des roues 9 montées aux deux extrémités de l'arbre 8, un disque circulaire 10 fixé à chacune des roues 9, d'un côté de celles-ci, et un mécanisme d'entraînement (non représenté) susceptible de transmettre de la puissance à l'arbre 8. Les roues 9 ont une surface périphérique bombée 11. Une surface de contact 12 pour l'engagement avec les roues 9 est formée à la périphérie des membres annulaires 4, et une gorge circulaire 13 s'adaptant aux disques 10 est prévue sur un des côtés de la surface de contact 12. Le membre annulaire 4 comprend aussi une surface intérieure convexe 14, en face de la gorge 13. Les deux membres annulaires 4 ont chacun une portée intérieure 15. Le corps cylindrique 3 comprend à chacune de ses extrémités des anneaux 16 dirigés vers l'extérieur. Les anneaux 16 s'adaptent parfaitement dans les portées intérieures 15 et sont fixés aux membres 4 par des éléments de fixation 17, à une pluralité d'endroits de leur pourtour. Un bâti intermédiaire 18 est supporté et maintenu en position par le corps cylindrique 3. Le bâti 18 est divisé en une pluralité de parties séparées (multiples de deux) et il est fait, par exemple, en aluminium. L'outil de moulage élastique 19 est supporté et tenu en position par le bâti intermédiaire 18. Cet outil 19 est réalisé en matériau élastique, tel que caoutchouc au fluor, au silicone ou à l'uré-thanne, et il comprend des colliers 20, 21 à ses deux extrémités. Le collier 20, du côté du joint de conduite, est engagé avec une bague de pression 22 et le collier 21, du côté de l'extrémité de fixation de la conduite à mouler, est engagé avec une portée du bâti intermédiaire 18. A l'extrémité de fixation du bâti intermédiaire 18 est montée une pièce d'extrémité 23 adaptée pour le passage à travers le corps 3. A l'extrémité du joint de conduite se trouve également une pièce d'extrémité 24 comprenant un collier 24a, assemblé à la bague 22 par un membre de fixation 25, et une partie tubulaire 24b s'étendant en direction axiale, à une certaine distance d'un côté du bâti intermédiaire 18. Les deux pièces 23, 24 sont fixées par une plaque 26 appuyant d'un côté sur les pièces 23, 24 et, de l'autre côté, sur le membre annulaire 4, la plaque 26, le membre 4 et l'anneau 16 étant assemblés par des éléments de fixation 27 en une pluralité d'endroits de la circonférence. Des moyens tubulaires de moulage intérieur 28 sont insérés dans la pièce 24 du côté du joint de conduite et sont dé-plaçables en direction axiale. Ces moyens sont prévus pour mouler l'intérieur du joint de conduite lorsqu'ils sont introduits dans l'outil de moulage 19. Une bille 30, poussée radialement en direction de l'axe par un ressort 29, est prévue dans la partie tubulaire 24b de la pièce 24. A la surface périphérique des moyens de moulage 28 se trouvent deux logements 31, 32, à une certaine distance l'un de l'autre le long de l'axe 1, ces logements étant prévus pour recevoir la bille 30. La position des logements 31, 32 est calculée de manière que la bille 30 s'insère dans le logement 31 lorsque l'extrémité intérieure de la pièce 24 est alignée avec l'extrémité intérieure des moyens de moulage 28, et que la bille 30 s'insère dans le logement 32 lorsque les moyens 28 couvrent la surface intérieure du joint de conduite. Un levier de commande 33 est fixé de manière pivotante au support 6 par une goupille horizontale 34. L'extrémité supérieure du levier 33 est pliée d'un côté et la partie inférieure 35 de cette extrémité est de forme concave, de manière à venir en contact avec la surface convexe 14 du membre annulaire 4. L'extrémité inférieure du levier 33 est recourbée du côté opposé. Cette extrémité sert de moyens d'attache 36 relativement au support fixe 6. Un cylindre 37 pour le basculement du levier 33 est prévu entre les moyens d'attache 36 et le support 6. Un sac 80 consistant en un film tubulaire d'un matériau résistant aux solvants, tel que caoutchouc au silicone avec paraffine ou caoutchouc au fluor, est visible dans la figure. Le sac 80 est retenu à une de ses extrémités par une agrafe 81, et à l'autre extrémité se trouve un élément de couplage 83 recevant de l'air ou du gaz sous pression à travers une valve d'arrêt 82. L'élément de couplage 83 est susceptible d'être couplé à un autre élément de couplage 84 adjacent au bâti rotatif 2, cet élément communiquant avec une source d'air sous pression (non représentée). Des moyens (non représentés) sont aussi prévus pour introduire le sac 80 dans l'outil de moulage après chaque cycle d'opération de moulage.

Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est expliqué ci-après. Lorsque les moyens de moulage 28 sont dans une position en dehors de l'outil de moulage 19 et sont maintenus dans cette position par la bille 30 dans le logement 31, comme indiqué en fig. 1, dans la partie en dessus de l'axe de rotation, les moyens d'entraînement en rotation 5 sont actionnés pour mettre en rotation l'outil de moulage 19, ainsi que le bâti rotatif 2 autour de l'axe 1. Puis, à travers une ouverture aux extrémités des pièces 23 ou 24, des matériaux de remplissage tels que des fibres de renforcement et du sable sont introduits dans l'outil de moulage 19, dans la partie de cet outil correspondant au joint de conduite à mouler. Une résine liquide à taux moyen de durcissement, comprenant un mélange de résine additionnée d'un agent de durcissement et d'un catalyseur, est aussi délivrée. Cela permet de mouler le joint 38a d'une conduite 38 comme illustré en fig. 8a. Les moyens 28 sont alors introduits à l'intérieur. La position à laquelle les moyens 28 sont introduits est fixée par la bille 30 engagée dans le logement 32. Comme précédemment, des matériaux de remplissage sont apportés sur la partie 38a de la résine formant le joint de conduite à mouler qui n'est pas ouverte par les moyens 28, puis une résine liquide à durcissement rapide, comprenant un mélange de résine additionnée d'un accêlêrateur-coaccéléra-teur de durcissement et d'un catalyseur, est délivrée et une partie en escalier 38b du joint de conduite est moulée par centrifugation, comme illustré en fig. 8b. Ensuite, des matériaux de remplissage sont délivrés sur la surface intérieure de l'outil de moulage 19, entre la partie en escalier 38b du joint de conduite et un point adjacent à l'extrémité de fixation de la conduite, ainsi qu'une résine liquide à taux de durcissement relativement faible, comprenant un mélange de résine additionnée d'un accélérateur et d'un catalyseur inhibiteur, pour mouler la partie 38c du corps de conduite par centrifugation, comme illustré en fig. 8c. Par la suite, des matériaux de remplissage et une résine liquide à durcissement rapide sont délivrés sur la partie restante de la surface intérieure de l'outil de moulage 19, comme dans le cas du moulage de la partie en escalier 38b du joint de conduite, et l'extrémité de fixation de la conduite 38d est produite par moulage centrifuge, comme illustré en fig. 8d. Au cours de ces opérations, il est prévu que le joint 38a durcisse avec un taux de durcissement normal, que la partie en escalier 38b du joint et la partie de fixation 38d durcissent peu après que les matériaux sont délivrés et que le corps 38c de la conduite durcisse relativement lentement. En conséquence, lorsque la conduite est enlevée après l'opération de moulage, le joint 38a, la partie en escalier 38b de ce joint et la partie 38d de fixation de la conduite ont durci alors que la partie 38c de corps de conduite est encore en condition non durcie. En s'arran-

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géant pour que les parties riches en résine, telles que les extrémités et les arêtes, durcissent rapidement, il est possible d'éliminer la possibilité de formation de cavités ou de vides dus à l'écoulement de la résine après l'interruption de la rotation. Le cambrage ultérieur de la conduite est effectué sur le corps 38c de cette dernière. Si, au-dessus de la résine liquide mentionnée, il se trouve de la résine pour applications générales, telle que par exemple de la résine à polyester non saturé, on utilise de préférence des produits tels que naphténate de cobalt et octoate de cobalt comme accélérateurs, diméthylamiline comme coaccélérateur, peroxyde de méthyléthylkétone comme catalyseur et hydroquinone comme inhibiteur.

Lorsque le moulage de la conduite est terminé, la rotation du bâti 2 est arrêtée. Puis, comme indiqué en fig. 1, un sac 80 est introduit dans la conduite moulée 38, par des moyens adéquats, et est gonflé par injection d'air sous pression de manière qu'il exerce une pression contre la paroi intérieure de la conduite. Ensuite, la valve d'arrêt 82 est fermée et les éléments de couplage 83, 84 sont séparés l'un de l'autre. La paroi intérieure de la conduite est dressée par le sac 80, ce qui permet d'éviter toute déformation de la section de la conduite susceptible de se produire durant l'opération de cambrage suivante.

En fig. 1, une chambre 85 pour un lubrifiant de moule est délimitée par la surface intérieure de la partie tubulaire 24b de la pièce d'extrémité 24, et des joints d'étanchéité 86a, 86b sont prévus de part et d'autre de cette chambre. Celle-ci protège les moyens intérieurs de moulage 28 contre toute détérioration due à la résine. Les surfaces intérieures 87, 88 des deux pièces d'extrémité 23 et des moyens 28 sont coniques, leur diamètre s'élargissant vers l'extérieur, de sorte que tout fragment de matériau tombant sur ces surfaces est évacué vers l'extérieur par la force centrifuge. En outre, la pièce 23 et les moyens de moulage 28 ont des rebords 89, 90, à leurs extrémités faisant face à l'outil de moulage 19, qui sont tournés vers cet outil de manière à éviter la formation de bavures aux extrémités de la conduite.

Des moyens pour sortir le bâti intermédiaire 18 et l'outil de moulage 19 du bâti rotatif 2 sont décrits en rapport avec les fig. 2 et 4. Des moyens d'extraction 39 sont utilisés pour extraire le bâti intermédiaire 18 du bâti rotatif 2, en saisissant la pièce d'extrémité 24 couplée au bâti 18. Les moyens 39 comprennent un cylindre de piston 40 situé dans le prolongement de l'axe 1, une plaque 42 fixée à l'extrémité frontale d'une tige de piston 41 du cylindre 40, une paire de bras basculants 44a, 44b montés sur la plaque 42 par des goupilles 43a, 43b, des griffes 45a, 45b formées par des parties repliées des bras basculants, et des moyens 46 d'actionnement des bras 44a, 44b pour abaisser et relever ces derniers. Un convoyeur 47 est prévu, entre le bâti rotatif 2 et les moyens d'extraction 39, pour recevoir le bâti intermédiaire 18 lorsque celui-ci est retiré du bâti 2 par les moyens d'extraction 39. Le convoyeur 47 comprend une paire d'arbres rotatifs 49, 50 montés sur un support 48 et disposés à une certaine distance l'un de l'autre dans la direction d'extraction, une paire de roues de chaîne 51, 52 montées sur chacun des arbres 49, 50, une paire de chaînes à rouleaux 53 entraînées par les roues 51, 52, des rails 55 montés sur le support 48 pour guider les rouleaux 54 de la chaîne 53, et des plaques de réception 56 de forme concave montées de part et d'autre, en opposition, le long du chemin de déplacement des chaînes 53 sur les rails 55, les plaques de réception 56 étant disposées régulièrement le long du chemin de déplacement des chaînes 53. Chaque plaque de réception 56 comprend à sa partie supérieure, et de chaque côté, un verrou pivotant 62. Le support 48 comprend sur un des côtés de sa base un arbre de basculement 57 traversant le support 48 parallèlement à l'axe de rotation du bâti 2, l'arbre 57 étant supporté de manière rotative par des équerres 59 fixées au sol 58. Un cylindre 60 pour basculer le support 48 est prévu entre l'autre côté de celui-ci et le sol 58. Une butée 61 est aussi prévue comme arrêt du support 48. Des moyens de cambrage 63 sont prévus pour recevoir l'outil de moulage sorti du dispositif.

Le fonctionnement des moyens d'extraction 39 est expliqué ci-après. Lorsque la rotation du bâti rotatif 2 est arrêtée en cours de moulage de la conduite 38 par le dispositif de moulage centrifuge, le membre de fixation 27 est dégagé et la plaque 26 est éloignée, de sorte que le bâti intermédiaire 18 peut être sorti. Le cylindre 40 fait alors avancer la tige 41 avec les bras basculants 44a et 44b écartés, et ceux-ci viennent en face de la pièce d'extrémité 24. Dans cette position, les bras 44a et 44b sont déplacés l'un contre l'autre sous l'action des moyens 46, de sorte que les griffes 45a et 45b de ces bras s'engagent dans la pièce 24. Le retrait de la tige 41 permet alors de sortir le bâti intermédiaire 18 du bâti rotatif 2 à travers la pièce d'extrémité 24, l'outil de moulage 19 et la conduite 38 étant sorties en même temps. Le bâti intermédiaire 18 est reçu par les plaques de réception 56 sur le convoyeur 47. La force nécessaire au retrait du bâti intermédiaire 18 peut être utilisée pour mettre en mouvement le convoyeur 47 ou, autrement, le convoyeur peut être mû par un entraînement séparé. Comme indiqué en fig. 2, le bâti intermédiaire 18 sorti du bâti rotatif 2 est entièrement reçu par le convoyeur 47. Ensuite, les moyens 46 sont actionnés pour écarter les bras 44a, 44b l'un de l'autre, comme indiqué en traitillé dans la fig. 2. La moitié supérieure du bâti intermédiaire 18 est ensuite enlevée, comme indiqué en traitillé dans la figure, à l'aide de moyens de levage (non représentés) alors que la moitié inférieure est retenue par les verrous 62. Le convoyeur 47 est ensuite basculé autour de l'arbre 57, comme indiqué en fig. 4, de sorte que l'outil de moulage 19 et la conduite à mouler 38 qu'il contient sont délivrés aux moyens de cambrage 63, comme indiqué en traitillé dans la figure.

Les moyens de cambrage 63 sont décrits ci-après à l'aide des fig. 5 à 7. Ces moyens, en forme de chariot, comprennent une plaque de base 64 pourvue à son côté inférieur d'une pluralité de roues 65. Sur la plaque de base 64 est montée une paire de supports 66a, 66b. Entre les extrémités supérieures de ces supports 66a, 66b est disposé un arbre à cames 68 horizontal dans des paliers 67a, 67b. L'arbre à cames 68 est couplé par un mécanisme de transmission sans fin à un moteur 69 fixé à la plaque de base 64. Cette dernière comprend aussi une paire de plaques latérales verticales 71a, 71b, disposées parallèlement à l'axe de l'outil de moulage 19. Un bloc-support 72a de forme concave supporte l'extrémité de la pièce 24. De manière similaire, un bloc-support 72b de forme concave supporte la pièce 23. Les blocs 72a et 72b ont des membres d'engagement destinés à prévenir le mouvement des pièces d'extrémité 23, 24 en direction axiale. Les blocs-supports 72c, 72d, 72e et 72f de forme concave supportent l'outil de moulage 19 en différents endroits le long de l'axe de celui-ci. Les blocs-support 72a-72f sont fixés individuellement aux plaques de base 73a-73f assemblées, de manière interchangeable, aux structures de porte 74a-74f par des éléments de fixation (boulons et écrous). Les plaques latérales des structures de portes 74a-74f sont en contact avec la surface extérieure des plaques latérales 71a, 71b de sorte que les structures de porte 74a-74f ne peuvent pas tourner lorsqu'elles sont déplacées de bas en haut et d'avant en arrière. Sous les plaques frontales des structures de porte 74a-74f sont montés des blocs individuels opératifs 76a-76f comprenant des gorges de came 77a-77f. Une pluralité de disques de came 78a-78f sont engagés dans les gorges 77a-77f et sont montés sur l'arbre à cames 68. Ces disques sont susceptibles de déplacer les blocs opératifs vers le haut et vers le bas en les faisant basculer.

Les moyens de cambrage 63, comme décrits ci-dessus, reçoivent l'outil de moulage 19 lorsque tous les blocs-supports 72a-72f sont maintenus horizontalement en position par l'engagement des disques de came 78a-78f avec les blocs opératifs 76a-76f. L'outil de moulage 19 est reçu de manière qu'il soit supporté par la surface concave des blocs-supports 72c-72f, les pièces d'extrémité 24 et 23 étant supportées par les surfaces concaves des blocs-supports 72a, 72b lorsque les membres d'engagement 72a', 72b' des blocs 72a, 72b sont engagés avec les pièces d'extrémité 24,23. A ce stade, le moteur 69 est mis en marche pour mettre en rotation les disques de came 78a-78f à l'aide de l'arbre 68. Les disques de came 78a-78f agissent par leur configuration particulière dans les gorges 77a-77f, de sorte que les blocs-supports 72a-72f sont déplacés par les blocs opératifs 76a-76f, les structures de porte 74a-74f et les plaques de base 73a-73f, ce qui ef5

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fectue le cambrage de la conduite 38 en même temps que celui de l'outil de moulage 19, comme illustré en fig. 6. Après l'opération de cambrage, l'outil de moulage 19 peut être délivré à l'étage suivant pour le durcissement de la conduite, après quoi cette dernière est sortie de l'outil de moulage 19.

Le sac 80, représenté en fig. 1, et décrit comme étant composé d'un film tubulaire uniquement, est de préférence réalisé comme indiqué en fig. 9. Dans cette figure, le sac comprend une couche tubulaire absorbante 91 formée de fibre résistante à la corrosion, telle que du coton ou du polyester, ou d'un matériau flexible, poreux et résistant à la corrosion. La couche 91 entoure la surface extérieure du sac 80 et un film poreux 92 en matériau résistant aux solvants, tel que le polyéthylène, le polyester et le nylon, est déposé sur la couche 91. La raison de réaliser un tel sac est que l'intérieur de la conduite moulée 38, à l'état non durci, est souvent sujette à la présence de bulles d'air, en particulier dans le cas d'une conduite en matériau composite contenant des fibres de renforcement, ces bulles étant produites par le relèvement de ces fibres lors de l'arrêt de la rotation du bâti 2, ce qui nécessite d'éliminer ces bulles, c'est-à-dire une dés-aération. Si un sac formé uniquement d'un film tubulaire est gonflé en une opération, une couche d'air peut se former entre la surface intérieure de la conduite et le sac, de sorte que cet air peut pénétrer dans la paroi de la conduite. Au contraire, si une couche absorbante 91 est prévue, comme indiqué en fig. 9, lorsque le sac 80 est gonflé et pressé contre la paroi intérieure de la conduite 38, l'air comprimé contre la paroi interne de la conduite peut passer à travers le film poreux 92 dans la couche absorbante 91, de sorte que la paroi intérieure de la conduite 38 ne présente aucune bulle d'air.

La forme d'exécution du sac selon les fig. 1 et 9 n'est pas limitative. Une autre forme d'exécution est indiquée en fig. 10. Dans celle-ci, une conduite 93 d'air sous pression est prévue pour être introduite dans l'outil de moulage 19, le long de l'axe 1 du bâti rotatif 2, une de ses extrémités étant arrêtée par une butée 94 et l'autre extrémité communiquant avec une source d'air sous pression (non représentée). Un sac 95 est monté autour de la conduite 93, les deux extrémités de ce sac étant fixées de manière étanche à l'air à la conduite 93 comprenant une pluralité d'ouvertures 96 le long de son axe. A la surface extérieure du sac 95 sont disposés une couche absorbante 97 et un film poreux 98, tous deux similaires à ceux de la fig. 9. L'insertion du type de sac de la fig. 10 dans l'outil de moulage 19 peut être faite par la conduite 93. Si l'angle de cambrage de la conduite à mouler 38 est important, il est nécessaire que la conduite 93 supporte de manière adéquate le sac 95 et qu'elle ait une bonne flexibilité.

La fig. 11 montre une autre forme d'exécution d'un dispositif de moulage centrifuge dans lequel un bâti rotatif 102 est supporté par une pluralité de rouleaux 103 pour sa mise en rotation autour d'un axe de rotation horizontal 101. Un bâti intermédiaire 104 à divisions circonférentielles multiples est emboîté dans le bâti rotatif 102. Le dispositif comprend encore un outil de moulage 105 élastique, par exemple en caoutchouc au fluor, au silicone ou à l'uréthanne ou en matériau similaire, emboîté dans le bâti intermédiaire 104, l'outil 105 comprenant des colliers 106,107 à ses deux extrémités. Des bagues de pression 108,109 sont placées aux deux extrémités du bâti rotatif 102, entre celui-ci et les colliers 106,107. Des pièces d'extrémité 110, 111 sont fixées aux extrémités du bâti rotatif 102 par des membres de fixation annulaires 112, les pièces d'extrémité comprenant des rebords 110a, 11 la fixés aux bagues de pression 108,109 et des parties tubulaires 110b, 11 lb, chacune de celles-ci étant insérée partiellement dans l'outil de moulage 105. Des moyens auxiliaires de moulage 113 pour le moulage de l'intérieur du joint de conduite sont montés à l'extrémité de la pièce 111 opposée à l'extrémité correspondante de l'outil 105. Les moyens 113 sont mobiles entre une position avancée en direction de la zone 105 du joint de conduite et une position de retrait dans la pièce 111. Ils sont réalisés dans le même matériau élastique que l'outil de moulage 105. Les moyens de moulage auxiliaires 113 sont normalement positionnés de manière à pouvoir se retirer dans la pièce 111 par leur propre élasticité. La surface operative 113a des moyens 113 présente une saillie 114. Un élément tubulaire opératif 115 est fixé dans la partie tubulaire 11 lb de la pièce 111, et il est mobile dans la direction axiale de l'axe 1. Cet élément est susceptible de pousser les moyens auxiliaires 113 en face de la zone 105a de moulage du joint de conduite lorsqu'ils sont introduits dans l'outil de moulage 105. Des moyens de poussage 116, venant buter contre une extrémité de l'élément 115, comprennent un cylindre de piston 117 et un rouleau flottant 118 dans une tige de piston du cylindre 117. L'intérieur du corps de l'outil de moulage 105 est formé de manière à comprendre un logement 119 pour des liquides 120 tels qu'huile au fluor et huile additionnée d'un matériau en poudre adéquat pour lui donner une densité supérieure à celle de la résine. Le logement 119 est tel qu'il ne se produise aucune fuite de liquide. Le logement 119 étant de forme angulaire, la partie tubulaire intérieure de l'outil de moulage élastique peut être couplée par des moyens de couplage 121 adéquats aux autres parties tubulaires, ou encore le logement 119 peut être formé de matériau à cellules ouvertes de manière que la partie intérieure du tube ne se déforme pas par gravité. Un réservoir 122 de liquide est prévu dans la partie tubulaire 110b de la pièce 110, ce réservoir communiquant avec le logement 119 par une pluralité de passages 123. Le réservoir comprend une entrée de liquide 124.

Les étapes de moulage centrifuge de la conduite à mouler par le dispositif de la fig. 11 et l'opération de cambrage ultérieur de cette conduite sont substantiellement les mêmes que celles décrites dans la première forme d'exécution. Les saillies 114 des moyens auxiliaires de moulage 113 ont pour but de produire des gorges périphériques à la surface intérieure du joint 125a de la conduite 125 à mouler, ces gorges étant prévues pour recevoir des anneaux d'étanchéité. Si, au cours de l'opération de moulage centrifuge, des déformations dues à des erreurs ou à l'excentricité se produisent dans le bâti 102, le bâti intermédiaire 104 et/ou l'outil de moulage 105, la cylindricité peut être préservée de manière satisfaisante par l'action du liquide introduit à partir du réservoir 122 dans le logement 119 par les passages 123. En outre, l'extraction de la conduite à mouler et à cambrer peut être effectuée aisément en évacuant le liquide 120 de la chambre 119 dans le réservoir 122 par le passage 123. Pour évacuer ce liquide, il est possible, par exemple, de mettre l'intérieur de l'outil de moulage 105 sous pression d'air.

Les fig. 12 à 17 illustrent une autre forme d'exécution du dispositif selon l'invention.

La fig. 12 montre un bâti rotatif 202 à divisions circonférentielles multiples supporté et mis en rotation autour d'un axe horizontal par une pluralité de rouleaux 203. Un bâti intermédiaire 204 est monté à l'intérieur du bâti rotatif 202. Comme indiqué dans les fig. 12 à 14, le corps du bâti 204 est formé de bandes 205 enroulées en spirale, les extrémités latérales opposées de la spirale étant tenues par des parties d'adaptation 206 déplaçables, entre certaines limites, parallèlement à l'axe de rotation 201. Un des côtés latéraux des bandes 205 est plié en crochet intérieur 207 recourbé vers l'extérieur, et l'autre côté est plié en crochet extérieur 208 recourbé vers l'intérieur. Ces crochets s'engagent l'un dans l'autre et, dans leur état d'engagement, ils sont déplaçables entre certaines limites. Un outil de moulage 210 en matériau élastique est introduit à l'intérieur du bâti intermédiaire 204. Un logement, dans la partie inférieure de l'outil 210, est rempli d'un liquide 211. L'outil 210 ne comporte pas de partie de formation de joint de conduite, mais il peut aussi être prévu avec une telle partie, de manière similaire à celle des formes d'exécution précédentes. Des colliers 212a, 212b sont prévus'sur le pourtour extérieur de l'outil de moulage 210, à chacune de ses extrémités. Des anneaux de pression 213a, 213b, en contact avec les colliers 212a, 212b, sont fixés aux deux extrémités du bâti rotatif 202. Des pièces d'extrémité 214a, 214b sont montées sur le bâti 202, aux deux extrémités de celui-ci. Les pièces 214a, 214b comprennent des parties tubulaires 215a, 215b, une extrémité de chacune de ces dernières pouvant être introduite dans l'outil de moulage 210, et des colliers 216a, 216b en contact avec l'une ou l'autre des extrémités du bâti 202 et fixés aux anneaux d'étanchéité 213a, 213b par des éléments de fixation 217a,

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217b. Les pièces d'extrémité ont des parties coniques intérieures 218a, 218b et des saillies 219a, 219b. Un élément de couplage 220 est prévu dans le logement de l'outil 210.

Le processus de moulage de conduite utilisant le dispositif de la fig. 12 est substantiellement le même que celui de la première forme d'exécution, sauf que l'opération de moulage du joint de conduite n'existe pas. Après la fin du moulage de la conduite, les parties du bâti rotatif 202 sont séparées et le bâti intermédiaire 204, l'outil de moulage 210 et la conduite à mouler 221 sont enlevés. Les pièces 214a, 214b sont aussi enlevées au cours de la même opération. Le tout est ensuite soumis à l'opération de cambrage comme indiqué en fig. 15. Comme indiqué en fig. 17, le déplacement entre les limites 209 des crochets 207, 208 se fait à la périphérie extérieure, de sorte que l'objet à cambrer est allongé du côté de cette périphérie extérieure. Sa périphérie intérieure est maintenue entre les limites 209. Il en résulte que le cambrage de la conduite est effectué par élongation de sa périphérie extérieure, mais sans contraction de sa périphérie intérieure. Lorsque la conduite dans l'outil 210 est cambrée et durcie, les pièces d'extrémités 214a, 214b sont enlevées. Le bâti intermédiaire 204 est soumis à une torsion en sens inverse de celle de la spirale, de manière à agrandir son diamètre, et l'outil de moulage est retiré. La conduite est alors sortie de l'outil 210. Au cours de l'opération de retrait de l'outil, le liquide 211 est déversé. L'ajustement du diamètre de l'outil de moulage est effectué par la quantité introduite de ce liquide.

Finalement, un exemple relatif aux moyens d'insertion du sac est décrit en rapport avec les fig. 18 et 19. Dans ces figures, le bâti rotatif et l'outil de moulage 301 sont schématisés et l'outil de moulage est représenté comme étant de type rotatif à divisions circonférentielles. L'outil 301 tourne autour d'un axe horizontal 304 et il est entraîné par une pluralité de rouleaux 303. Une conduite 305 d'apport de sac est mobile le long de l'axe 304. Cette conduite 305, supportée par une pluralité de rouleaux 306, peut insérer un sac dans l'outil rotatif et le retirer de celui-ci par le mouvement normal ou inverse d'un rouleau d'entraînement 307. Un sac 80, à l'état non gonflé, est visible dans la conduite 305.

La conduite 305 comprend, à son extrémité faisant face à l'outil de moulage 301, un évasement 308 à l'extrémité duquel est attachée une pièce de caoutchouc 309. Un réservoir annulaire d'air 310 est pratiqué dans l'êvasement 308 et une buse 311 communiquant avec le réservoir 310 débouche dans la conduite 305, en direction de l'extrémité opposée de celle-ci. La buse 311 peut être de type poreux ou à fentes. Le réservoir d'air 310 communique avec l'autre extrémité s de la conduite 305 par un passage d'air 312 en forme de tuyau. Celui-ci communique avec une source d'air par une conduite 314 comprenant une valve 313.

Comme indiqué en fig. 18, lorsque la conduite à mouler 302 est io moulée à l'intérieur de l'outil de moulage 301, la rotation de celui-ci est arrêtée et le rouleau d'entraînement 307 est mis en marche. Comme indiqué en traitillé, la conduite 305 est introduite et positionnée dans l'outil 301, et un élément de couplage 83 est relié à un autre élément de couplage 84. Ensuite, les valves 82 et 313 sont ouïs vertes pour fournir de l'air et la rotation du rouleau 307 est inversée pour retirer progressivement la conduite 305. Au cours de cette opération, un sac 80 est délivré par la conduite 305 dans la conduite à mouler 302, ce sac est gonflé par l'air délivré par la valve 82 et, comme indiqué en fig. 19, il est pressé contre la paroi interne de la 20 conduite 302. La surface pressée par le sac augmente progressive-. ment d'une extrémité à l'autre de la conduite 302 par le retrait de la conduite 305, de sorte qu'il ne peut pas se former de coussin d'air entre le sac et la conduite à mouler 302. Il se produit également un effet de pincement, ce qui permet de désaérer l'intérieur de la con-25 duite à mouler. Au cours de cette opération, il se peut que l'air introduit dans le sac gonfle la partie de celui-ci se trouvant encore dans la conduite 305, ce qui produit une résistance empêchant la sortie de ce sac ou endommageant ce dernier. Toutefois, dans le dispositif décrit, l'air est délivré entre l'intérieur de la conduite 305 et le sac 80 par la 30 buse 311. La pression de l'air délivré est plus grande que celle régnant à l'intérieur du sac 80. En conséquence, un coussin d'air se forme entre l'intérieur de la conduite 305 et le sac 80, ce qui permet la sortie progressive du sac, sans résistance de pression. Une partie de l'air fourni par la buse 311 pourrait également revenir en arrière, 35 mais cela est évité par le fait que le joint 309 en caoutchouc vient buter contre le sac 80. Lorsque le sac 80 est entièrement sorti de la conduite 305 et qu'il est pressé sur toute sa longueur contre la paroi interne de la conduite à mouler 302, les valves sont fermées et les éléments de couplage 83, 84 sont désassemblés.

R

13 feuilles dessins

Claims

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1. Procédé de fabrication de conduites cambrées en matériau composite, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes:

— mise en rotation autour d'un axe de rotation horizontal recti-ligne d'un outil de moulage cylindrique, susceptible d'être déformé d'une configuration à axe rectiligne à une configuration à axe cambré;

— apport du matériau composite dans l'outil;

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un sac en matériau flexible est introduit dans la conduite et gonflé, le sac exerçant une pression contre la paroi interne de la conduite pendant l'opération de cambrage.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des bulles d'air ou de gaz susceptibles de se développer à la surface de la paroi interne de la conduite sont éliminées par une couche de matériel absorbant à la surface extérieure du sac.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'outil de moulage est tenu de manière rectiligne dans un bâti rotatif tournant et est retiré de celui-ci lorsque la rotation dudit bâti est arrêtée, l'outil étant soumis ensuite à l'opération de cambrage.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il utilise un outil de moulage en matériau élastique et de forme cylindrique, l'outil comprenant un espace creux, entre ses parois internes et externes, qui est rempli de liquide pendant l'opération de moulage centrifuge de la conduite.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il utilise un outil de moulage en matériau élastique maintenu en position dans un bâti intermédiaire à divisions circonférentielles pendant l'opération de moulage centrifuge, et par le fait que, à la fin de l'opération de moulage centrifuge, le bâti intermédiaire et l'outil de moulage qu'il contient sont retirés, que l'outil est dégagé du bâti et soumis à l'opération de cambrage.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il utilise un outil de moulage en matériau élastique maintenu en position dans un bâti intermédiaire flexible formé de bandes enroulées en spirale, les extrémités adjacentes des bandes étant susceptibles de glisser l'une par rapport à l'autre en direction axiale, le bâti intermédiaire flexible étant introduit dans le bâti rotatif pendant l'opération de moulage centrifuge, et par le fait que, à la fin de l'opération de moulage centrifuge, le bâti flexible et l'outil élastique qu'il contient sont retirés et que le bâti intermédiaire est soumis à l'opération de cambrage.

8. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un outil de moulage (19, 105, 210) de forme cylindrique susceptible d'être déformé d'une configuration à axe rectiligne à une configuration à axe cambré, des moyens (18,104,204) axialement rectilignes pour maintenir de manière amovible l'outil en position, des moyens de rotation (9,4, 103,203) pour mettre l'outil, maintenu en position rectiligne, en rotation autour d'un axe horizontal, et des moyens de cambrage (63) pour cambrer l'outil lorsqu'il est dégagé des moyens de rotation.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens de rotation comprennent un bâti rotatif (2,102,202) susceptible d'être mis en rotation, la surface interne du bâti rotatif maintenant rectiligne l'axe de l'outil de moulage.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'outil de moulage (105) est en matériau élastique et comprend un espace creux (119) entre ses parois internes et externes, cet espace étant rempli de liquide (120).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le bâti rotatif (102) comprend un réservoir de liquide (122) à l'une de ses extrémités, le réservoir communiquant avec l'espace creux (119).

12. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé par le fait que l'outil de moulage (105) est en matériau élastique, et par le fait que le dispositif comprend un bâti intermédiaire (104) à divisions circonférentielles multiples, le bâti intermédiaire.étant susceptible de s'adapter à la périphérie externe de l'outil de moulage élastique pour entourer et maintenir en position l'outil de moulage, le bâti intermédiaire étant compris dans le bâti rotatif.

13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'outil de moulage (105) comprend au moins à l'une de ses extrémités un collier (106,107) à sa périphérie externe, le collier étant serré entre la pièce d'extrémité (110,111) et un anneau de pression (108,109), la pièce d'extrémité comprenant des moyens intérieurs de moulage (113) pour mouler l'intérieur d'une partie d'extrémité de la conduite, les moyens étant déplaçables en direction axiale de la conduite.

14. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'outil de moulage (210) est en matériau élastique, et par le fait que le dispositif comprend un bâti intermédiaire (204) flexible susceptible de s'adapter à la périphérie externe de l'outil de moulage pour entourer et maintenir en position l'outil de moulage, le bâti intermédiaire flexible étant formé de bandes (205) plates enroulées en spirale, les extrémités adjacentes des bandes étant susceptibles de glisser l'une par rapport à l'autre en direction axiale, le bâti intermédiaire flexible étant compris dans le bâti rotatif (202).

15. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'une pièce d'extrémité (214a, 214b) est montée contre chacune des deux extrémités de l'outil de moulage, les pièces d'extrémité étant supportées par le bâti rotatif (202).

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la pièce d'extrémité (214a, 214b) comprend une saillie (219a, 219b), à sa surface interne, pénétrant dans l'outil de moulage (210).

17. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend à une extrémité du bâti rotatif des moyens d'extraction (39) pour extraire l'outil de moulage, les moyens d'extraction comprenant des moyens (40, 41,44a, 44b, 46) mobiles en direction axiale du bâti rotatif et susceptibles de s'engager avec la pièce d'extrémité.

18. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comprend un sac (80) formé d'une feuille de matériau flexible dans lequel de l'air ou un gaz sous pression peut être injecté, le sac étant susceptible d'être introduit dans ledit outil de moulage.

19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé par le fait que le sac (80) comprend une couche absorbante tubulaire (91) formée à la périphérie externe du sac et une couche d'un film poreux (98) sur la couche absorbante.

20. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens de cambrage (63) comprennent des blocs-support (72a-72f) pour supporter l'outil de moulage en plusieurs endroits, des blocs opératifs (76a-76f) fixés individuellement respectivement à l'un des blocs-support et comportant chacun une gorge de came (77a-77f), un arbre de came (68) sur lequel sont montés des disques de came (78a-78f) en regard des blocs opératifs, et des moyens de rotation (69, 70) pour mettre en rotation l'arbre à cames, les blocs opératifs étant commandés d'un mouvement vers le haut et vers le bas par les disques de came en effectuant un mouvement de basculement.