Tube flexible et procédé pour sa fabrication
La présente invention a pour objet un tube flexible, en particulier un tube imperméable destiné à etre utilisé dans des appareils d'anesthésie et des inhalateurs d'oxygène. L'invention comprend également un procédé de fabrication de ce tube.
On utilise beaucoup les tubes flexibles conjointement avec des appareils inhalateurs d'oxygène pour les pilotes d'avions et le personnel navigant.
Un tel tube est utilisé dans la navigation aérienne pour relier les casques ou garnitures de tête du personnel navigant à une source centrale d'oxygène à bord de l'avion et, en cas de nécessité, à des sources d'oxygène portatives portées par le personnel ou par un appareil d'éjection ou d'expulsion.
On a découvert que les tubes d'oxygène pour avion doivent répondre à un minimum d'exigences cn ce qui concerne leur flexibilité, leurs caractéristiques antinouage et de résistance à l'écrasement, transversalement. I1 a, en outre, été trouvé que lors de l'éjection ou expulsion du personnel de l'avion, le caractère flexible des tubes d'oxygène utilisés maintenant permet un allongement axial ou une dilatation du tube excessive et indésirable sous l'effet de la résistance de l'air rencontrée. Un tel allongement lié au mouvement du personnel à travers le courant d'air, a pour résultat le fléchissement et l'aplatissement des tubes au péril du personnel éjecté.
Il est également exigé que les casques ou garnitures de tête de l'équipement à l'oxygène du personnel volant soient reliés à un équipement électrique de communication, de chauffage et analogue. Certains efforts ont été faits pour supporter des circuits électriques le long des tubes d'oxygène jusqu'au casque, soit à l'intérieur des parois du tube, soit à l'extérieur dudit tube. Cependant, on a constaté que les connexions à l'intérieur des parois des tubes ne sont pas satisfaisantes en raison de la rupture résultant d'une fatigue et d'un effort produits par un fléchissement et une torsion répétés des tubes. Des connexions extérieures le long des tubes n'ont également pas donné satisfaction pour des raisons analogues et, entre autres, parce qu'il présente un obstacle d'enchevêtrement au mouvement libre des tubes.
Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et le tube flexible qui en fait l'objet comprend une carcasse imperméable ondulée en une matière non métallique présentant des moyens de renforcement s'étendant le long du tube et des moyens à l'intérieur du tube pour limiter une séparation axiale des extrémités de la carcasse.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du tube faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un tube fini.
La fig. 2 est une vue, semblable à la fig. 1, d'une variante vue partiellement en coupe.
La fig. 3 est une vue en élévation fragmentaire, partiellement en coupe, d'une extrémité d'un tube à plus grande échelle.
La fig. 4 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'un stade du procédé de fabrication d'un tube flexible.
La fig. 5 est une vue en élévation, partiellement en coupe, illustrant un autre stade de fabrication du tube.
La fig. 6 est une vue, semblable à la fig. 5, montrant encore un autre stade du procédé de fabrication.
Le tube flexible représenté à la fig. 2 comprend un tube cylindrique intérieur 10 en caoutchouc ou en une matière élastomère analogue, imperméable, entourée par un ressort hélicoïdal 12 et une gaine 14 enfermant le ressort et le tube intérieur, celui-ci et l'enveloppe extérieure étant ondulés entre les spires du ressort et l'ensemble résultant étant vulcanisé ou traité dans cette condition ondulée. De plus, le tube présente des garnitures 16 et 18 agencées de manière à recevoir des manchons de raccordement de construction sélective, et est muni de plusieurs conducteurs électriques contigus 20 et de cordons de retenue 22 s'étendant coaxialement à l'alésage du tube intérieur 10 et faisant saillie vers l'extérieur et radialement à travers les parois latérales des garnitures 16 et 18.
Les conducteurs 20 et les cordons 22 sont enfermés dans une gaine continue 24 en caoutchouc ou en une matière élastomère à l'intérieur du tube 10 et sur une petite distance à l'extérieur de chacun des deux emboîtements d'extrémité 16 et 18.
Comme on le remarque à la fig. 3, les cordons 22 de retenue sont reliés aux spires d'extrémité du ressort 12 par des boucles de celui-ci s'étendant entre le tube intérieur 10 et la gaine extérieure 14.
La vulcanisation finale du tube composé sert à sceller les joints aux points de saillie de la gaine 24 à travers les garnitures 16 et 18, de manière à fournir un conduit imperméable, étanche aux gaz entre les extrémités ouvertes des garnitures du tube et pour fournir des conducteurs électriques complètement scellés à l'intérieur de l'alésage du conduit.
La fabrication du tube flexible est illustrée aux fig. 4, 5 et 6. Ainsi, la fig. 4 montre un tronçon d'un tube élastomère 10, partiellement vulcanisé, qui est allongé longitudinalement sur un mandrin 26, à une valeur prédéterminée moindre que la limite élastique du tube. Après que le tube allongé a été fixé au mandrin, on applique alors un ressort hélicoïdal métallique 12 préformé, de longueur prédéterminée, télescopiquement par-dessus le tube et le mandrin.
Le ressort est dilaté longitudinalement à une position choisie d'avance et les spires d'extrémité 28 du ressort sont fixées au tube. Les spires intermédiaires du ressort 12 sont ensuite fixées à la paroi extérieure du tube 10 par une bande adhésive 30 enroulée héli coïdalement ou en collant le ressort à la paroi du tube.
Le stade suivant (représenté à la fig. 5) consiste à placer une gaine tubulaire 14 de tissu ou matière élastomère par-dessus le tube 10 et le ressort 12 dans une condition d'ajustage serré, sur quoi l'ensemble est transporté sur un mandrin plus petit tel que représenté à la fig. 6, et est ondulé en attachant la gaine 14 et le tube 10 par l'intermédiaire d'un enroulement serré de corde ou de fil de nylon 32 entre les spires du ressort. L'ensemble est ensuite partiellement cuit ou vulcanisé alors qu'il est ainsi attaché.
On a trouvé que pour faciliter la manutention et le travail de fabrication du tube et pour donner au tube final certaines caractéristiques physiques désirables, il est avantageux de lier ensemble les deux dernières spires et demie du ressort 12 à chaque extrémité, de manière à former des anneaux 28 de spires d'extrémité, ces anneaux étant initialement collés ou guipés sur le tube intérieur 10 pendant sa fabrication.
Ensuite, un ensemble de connexions constitué par des conducteurs électriques 20 et des cordons de retenue 22 non élastiques, gainés dans un tube de renforcement présentant un recouvrement élastomère imperméable, passe coaxialement à travers l'alésage de l'unité ondulée décrite ci-dessus, les extrémités du conducteur gainé étant tirées radialement à l'extérieur à travers des ouvertures 34 ménagées dans les parois du tube au-delà des extrémités du ressort hélicoïdal.
Pendant ces opérations, la gaine extérieure 14 du tube composé est enroulée en arrière pour exposer les spires 28 du ressort, sur quoi des parties bouclées 36 continues des cordons de retenue dans le tube conducteur sont extraites radialement des parois du tube conducteur en des points 38 (fig. 3) immédiatement à l'extérieur des parois du tube ondulé où ces parties 36 sont chacune attachées en 40 à la spire d'extrémité adjacente du ressort hélicoïdal.
Les extrémités de la gaine 14 du tube ondulé sont finalement étirées et les extrémités du tube 10 sont placées dans des moules pour la coulée et la vulcanisation finale des garnitures 16 et 18 et pour sceller les joints au point où le tube conducteur fait saillie à travers les parois desdites garnitures. Cette opération de moulage et de traitement sert, en outre, à lier la gaine 14 du tube ondulé au tube intérieur 10 autour des spires d'extrémité 28 du ressort.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, le conducteur électrique 20 gainé est placé dans une condition normalement tendue coaxialement à l'alésage du tube. Un tube construit de cette manière est complètement retenu par le tube conducteur et par ses cordons non élastiques incorporés de manière à empêcher un allongement longitudinal sous une traction axiale raisonnable. On remarquera que les connecteurs d'extrémité sur le tube représenté comprennent également une fiche mâle 42 à une extrémité et un accouplement femelle 44 à l'autre extrémité. Le nombre des circuits électriques portés par le conducteur dépend des buts pour lesquels le tube ondulé doit être utilisé.
La variante de la fig. 2 montre un tube dans lequel une longueur prédéterminée de mou est laissée dans le conducteur électrique gainé 24 entre les points où il fait saillie à travers les pièces ou garnitures d'extrémité du tube ondulé, de manière à permettre un allongement prédéterminé du tube ondulé flexible sous un effort axial. Pour éviter une obstruction à un écoulement de gaz ou de fluide dans l'alésage du tube ondulé, la partie lâche du conducteur gainé peut comporter une spirale établie d'avance pour l'obliger à prendre une forme régulière fixe à l'intérieur du tube 10 et adjacente aux parois de celui-ci. Des pièces de connexions d'extrémité 46 et 48 de formes différentes sont prévues et le nombre des circuits portés par le conducteur gainé varie selon l'usage.
En prévoyant des moyens pour empêcher une séparation axiale des spires d'extrémité du ressort du renforcement, certaines modifications peuvent être apportées aux constructions décrites ci-dessus.
Par exemple, un seul cordon de retenue pourrait passer d'une extrémité à l'autre du tube à l'intérieur du tube 10, et des cordons de tension séparés opposes aux sections de boucles pourraient être utilisés pour tendre le cordon de retenue aux anneaux de spires d'extrémité du ressort.
Le tube flexible décrit a l'avantage d'être très résistant aux forces de compression radiales, de ne pas se nouer et de présenter des moyens qui limitent ou empêchent un allongement longitudinal. De plus, le tube sert de support pour des circuits électriques utilisés pour l'équipement normalement nécessaire à la garniture de tête d'inhalateurs d'oxygène et appareils analogues. Ces circuits sont complètement scellés et isolés des gaz ou liquides passant à travers le tube et sont placés dans le tube de manière à éviter l'utilisation de connexions extérieures qui ont toujours tendance à s'enchevêtrer et à gêner le mouvement libre du tube.
REVENDICATIONS
I. Tube flexible comprenant une carcasse ondu lée imperméable en une matière non métallique, caractérisé par des moyens de renforcement (12) s'étendant sur sa longueur, et des moyens (24) à l'intérieur du tube pour limiter la séparation axiale des extrémités de la carcasse.
Flexible tube and method for its manufacture
The present invention relates to a flexible tube, in particular an impermeable tube intended to be used in anesthesia machines and oxygen inhalers. The invention also includes a method of manufacturing this tube.
Flexible tubing is widely used in conjunction with oxygen inhalers for aircraft pilots and flight attendants.
Such a tube is used in air navigation to connect the helmets or headgear of aircrew to a central source of oxygen on board the aircraft and, if necessary, to portable oxygen sources carried by the aircraft. personnel or by an ejection or expulsion device.
It has been discovered that oxygen tubes for aircraft must meet a minimum of requirements with regard to their flexibility, anti-knuckle and crush resistance characteristics, transversely. It has, moreover, been found that during the ejection or expulsion of personnel from the aircraft, the flexible nature of the oxygen tubes now used allows an axial elongation or an excessive and undesirable expansion of the tube under the effect of the air resistance encountered. Such elongation associated with the movement of personnel through the air stream results in sagging and flattening of the tubes at the risk of ejected personnel.
It is also required that helmets or headgear of the oxygen equipment of the flying personnel be connected to electrical equipment for communication, heating and the like. Certain efforts have been made to support electrical circuits along the oxygen tubes to the helmet, either inside the walls of the tube, or outside said tube. However, the connections within the walls of the tubes have been found to be unsatisfactory due to failure resulting from fatigue and stress produced by repeated bending and twisting of the tubes. External connections along the tubes have also not been satisfactory for analogous reasons and, inter alia, because it presents an entanglement obstacle to the free movement of the tubes.
An object of the present invention is to remedy these drawbacks and the flexible tube which is the subject thereof comprises an impermeable corrugated carcass made of a non-metallic material having reinforcing means extending along the tube and means at the end. inside the tube to limit axial separation of the ends of the carcass.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the tube which is the subject of the present invention.
Fig. 1 is a side elevational view of a finished tube.
Fig. 2 is a view, similar to FIG. 1, of a variant seen partially in section.
Fig. 3 is a fragmentary elevational view, partially in section, of one end of a tube on an enlarged scale.
Fig. 4 is an elevational view, partially in section, of a stage of the manufacturing process of a flexible tube.
Fig. 5 is an elevational view, partially in section, illustrating another stage of manufacture of the tube.
Fig. 6 is a view, similar to FIG. 5, showing yet another stage of the manufacturing process.
The flexible tube shown in fig. 2 comprises an inner cylindrical tube 10 of rubber or similar elastomeric material, impermeable, surrounded by a coil spring 12 and a sheath 14 enclosing the spring and the inner tube, the latter and the outer casing being corrugated between the turns of the coil. spring and the resulting assembly being vulcanized or treated in this corrugated condition. In addition, the tube has gaskets 16 and 18 arranged to receive selectively constructed connecting sleeves, and is provided with several contiguous electrical conductors 20 and retaining cords 22 extending coaxially with the bore of the inner tube. 10 and projecting outwardly and radially through the side walls of the linings 16 and 18.
The conductors 20 and the cords 22 are enclosed in a continuous sheath 24 of rubber or elastomeric material inside the tube 10 and a small distance outside each of the two end sockets 16 and 18.
As can be seen in fig. 3, the retaining cords 22 are connected to the end coils of the spring 12 by loops thereof extending between the inner tube 10 and the outer sheath 14.
The final vulcanization of the compound tube serves to seal the joints at the protruding points of the liner 24 through the gaskets 16 and 18, so as to provide an impermeable, gas-tight conduit between the open ends of the gaskets of the tube and to provide electrical conductors completely sealed inside the conduit bore.
The manufacture of the flexible tube is illustrated in fig. 4, 5 and 6. Thus, FIG. 4 shows a section of an elastomeric tube 10, partially vulcanized, which is elongated longitudinally on a mandrel 26, at a predetermined value less than the elastic limit of the tube. After the elongated tube has been secured to the mandrel, then a preformed metal coil spring 12 of predetermined length is applied telescopically over the tube and mandrel.
The spring is extended longitudinally to a pre-selected position and the end coils 28 of the spring are attached to the tube. The intermediate turns of the spring 12 are then fixed to the outer wall of the tube 10 by an adhesive strip 30 helically wound or by gluing the spring to the wall of the tube.
The next step (shown in Fig. 5) is to place a tubular sheath 14 of fabric or elastomeric material over the tube 10 and the spring 12 in an interference fit condition, whereupon the assembly is transported on a. smaller chuck as shown in fig. 6, and is corrugated by tying the sheath 14 and the tube 10 by means of a tight winding of rope or nylon thread 32 between the coils of the spring. The assembly is then partially fired or vulcanized while it is thus attached.
It has been found that in order to facilitate the handling and manufacturing work of the tube and to give the final tube certain desirable physical characteristics, it is advantageous to tie together the last two and a half turns of the spring 12 at each end, so as to form rings 28 of end turns, these rings being initially glued or wrapped on the inner tube 10 during its manufacture.
Then, a set of connections consisting of electrical conductors 20 and non-elastic retaining cords 22, sheathed in a reinforcing tube having an impermeable elastomeric covering, passes coaxially through the bore of the corrugated unit described above, the ends of the sheathed conductor being drawn radially outwardly through openings 34 in the walls of the tube beyond the ends of the coil spring.
During these operations, the outer sheath 14 of the compound tube is wound back to expose the coils 28 of the spring, whereupon continuous looped portions 36 of the retaining cords in the conductive tube are extracted radially from the walls of the conductive tube at points 38. (Fig. 3) immediately outside the walls of the corrugated tube where these parts 36 are each attached at 40 to the adjacent end turn of the coil spring.
The ends of the sheath 14 of the corrugated tube are finally stretched and the ends of the tube 10 are placed in molds for the casting and final vulcanization of the gaskets 16 and 18 and to seal the joints at the point where the conductive tube protrudes through. the walls of said linings. This molding and processing operation further serves to bond the sheath 14 of the corrugated tube to the inner tube 10 around the end coils 28 of the spring.
In the embodiment shown in FIG. 1, the sheathed electrical conductor 20 is placed in a normally tensioned condition coaxially with the bore of the tube. A tube constructed in this manner is completely retained by the conductive tube and its incorporated non-elastic cords so as to prevent longitudinal elongation under reasonable axial tension. Note that the end connectors on the tube shown also include a male plug 42 at one end and a female coupling 44 at the other end. The number of electrical circuits carried by the conductor depends on the purposes for which the corrugated tube is to be used.
The variant of FIG. 2 shows a tube in which a predetermined length of slack is left in the sheathed electrical conductor 24 between the points where it protrudes through the end pieces or fittings of the corrugated tube, so as to allow a predetermined elongation of the flexible corrugated tube under an axial force. To prevent obstruction to a flow of gas or fluid through the bore of the corrugated tube, the loose portion of the sheathed conductor may have a predetermined spiral to force it to assume a fixed regular shape within the tube. 10 and adjacent to the walls thereof. End connection pieces 46 and 48 of different shapes are provided and the number of circuits carried by the sheathed conductor varies according to use.
By providing means to prevent axial separation of the end coils of the spring from the reinforcement, certain modifications can be made to the constructions described above.
For example, a single retainer cord could run from one end of the tube to the other inside tube 10, and separate tension cords opposite the loop sections could be used to stretch the retainer cord to the rings. end coils of the spring.
The flexible tube described has the advantage of being very resistant to radial compressive forces, of not being knotted and of having means which limit or prevent longitudinal elongation. In addition, the tube serves as a support for electrical circuits used for equipment normally required for the head packing of oxygen inhalers and the like. These circuits are completely sealed and isolated from gases or liquids passing through the tube and are placed in the tube in such a way as to avoid the use of external connections which always tend to get tangled and hamper the free movement of the tube.
CLAIMS
I. Flexible tube comprising an impermeable corrugated carcass of a non-metallic material, characterized by reinforcing means (12) extending along its length, and means (24) inside the tube for limiting the axial separation of the tubes. ends of the carcass.