FR2795879A1 - Conduit annele en matiere synthetique pre-lubrifie, et procede et installation pour sa realisation - Google Patents
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Abstract
Il s'agit de la réalisation d'un conduit annelé en matière synthétique comportant, associé, par avance, sur toute sa longueur, à sa paroi interne (11), un agent de lubrification (12). Suivant l'invention, cet agent de lubrification (12) est un fluide visqueux présent sous la forme d'une simple pellicule à la surface de la paroi interne (11), et sa mise en place se fait par pulvérisation sous air lors même de l'extrusion du conduit annelé (10). Application aux conduits annelés destinés au logement et à la protection de conducteurs et/ ou de câbles dans les installations électriques.
Description
"Conduit annelé en matière synthétique pré-lubrifié, et procédé et installation pour sa réalisation" La présente invention concerne d'une manière générale les conduits annelés du type de ceux mis en oeuvre pour le logement et la protection de conducteurs isolés et/ou de câbles dans les installations électriques.
Par conduits annelés on entend ici, de manière usuelle, les conduits dont la section droite a un contour circulaire et dont la section longitudinale a un profil ondulé.
Grâce à ce profil ondulé, ces conduits peuvent avantageusement être courbés, et, pour cette raison, ils sont assez communément désignés comme étant des conduits "cintrables". En pratique, ces conduits annelés sont réalisés par extrusion, à l'aide d'une quelconque matière synthétique thermoplastique, telle que, par exemple, un polypropylène, un polyéthylène, un polyamide, un polycarbonate, ou du polychlorure de vinyle.
Les installations correspondantes comportent, globalement, une extrudeuse suivie d'une anneleuse conformant le conduit par aspiration ou par soufflage. Dans ce dernier cas, l'extrudeuse est équipée d'une tête d'extrusion comportant, elle-même, annulairement, à sa sortie, un passage de soufflage, par lequel chemine l'air sous pression nécessaire au placage de la matière synthétique extrudée contre les matrices de l'anneleuse, et, autour de ce passage de soufflage, un passage d'extrusion par lequel chemine la matière synthétique extrudée.
Bien qu'elle puisse se faire par poussée, la mise en place de conducteurs et/ou de câbles dans les conduits annelés ainsi réalisés se fait le plus souvent par tirage.
Pour ce faire, le passage de soufflage de l'installation mise en oeuvre est lui-même établi annulairement autour d'un tube guide-fil qui, sous le contrôle d'un pousseur intervenant en amont de l'anneleuse, permet la mise en place d'un fil de tirage au sein même du conduit annelé en cours d'extrusion, au fur et à mesure de celle-ci, et, à la mise en oeuvre, il suffit d'atteler à ce fil de tirage les conducteurs isolés et/ou les câbles à tirer.
I1 s'avère, cependant, que, par suite du frottement contre la paroi interne d'un tel conduit annelé, notamment dans les coudes dont celui-ci est susceptible d'être l'objet entre ses deux extrémités, l'effort de tirage à développer peut être relativement important.
Il a donc été recherché de diminuer cet effort de tirage. Par exemple, il est envisageable d'injecter un agent de lubrification, du talc par exemple, au sein d'un tel conduit annelé, lors même de sa mise en oeuvre.
Mais, outre qu'elle impose à l'installateur une intervention supplémentaire, l'efficacité de l'opération correspondante est relativement incertaine, notamment en ce qui concerne une répartition convenable de l'agent de lubrification sur toute la longueur du conduit annelé.
I1 a donc été recherché de réaliser des conduits annelés comportant, associé par avance, sur toute leur longueur, à leur paroi interne, un tel agent de lubrification.
Diverses dispositions ont été proposées dans ce but, qui conduisent également à des réalisations très diverses, le problème étant, à chaque fois, tant d'assurer aussi commodément que possible la mise en place de l'agent de lubrification mis en oeuvre que d'assurer ensuite aussi efficacement que possible un maintien convenable en place de cet agent de lubrification.
Par exemple, dans le brevet américain No 2 597 706, qui concerne, d'ailleurs, non pas un conduit annelé en matière synthétique mais un conduit métallique lisse, la mise en place de l'agent de lubrification est assurée par écoulement et son maintien par durcissement.
En variante, l'agent de lubrification est solidifié par fusion dans la demande de brevet internationale No 93/l4546, et, dans la demande de brevet internationale No 98/42052, il est proposé la formation d'une couche de surface, qui, impliquant de manière relativement complexe une interpénétration moléculaire entre l'agent de lubrification mis en oeuvre et la matière synthétique constitutive du conduit annelé, est en pratique quasiment sèche en surface.
La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant de procéder plus simplement et plus efficacement.
Elle est fondée sur l'observation que, pour la mise en place d'un agent de lubrification sur la paroi interne d'un conduit annelé, il était possible d'intervenir par pulvérisation lors même de l'extrusion de ce conduit annelé, et que, pour le maintien ultérieur de la pellicule d'agent de lubrification ainsi obtenue à la surface de cette paroi interne, il était possible de se satisfaire de la seule adhérence moléculaire résultant des forces de Van der Waals.
De manière plus précise, la présente invention a tout d'abord pour objet un conduit annelé en matière synthétique du genre comportant, associé par avance, sur tout sa longueur, à sa paroi interne, un agent de lubrification, et caractérisé d'une manière générale en ce que cet agent de lubrification est un fluide visqueux présent sous la forme d'une simple pellicule à la surface de la paroi interne ; elle a encore pour objets, d'une part, un procédé de réalisation d'un tel conduit annelé caractérisé en ce qu'on assure la mise en place du fluide visqueux formant l'agent de lubrification par une pulvérisation sous air de ce fluide visqueux au cours de l'extrusion d'un tel conduit annelé, et, d'autre part, une installation propre à la mise en oeuvre de ce procédé et caractérisée elle-même en ce que le passage de soufflage qu'elle comporte est en relation avec un réservoir d'agent de lubrification par l'intermédiaire d'un moyen de pulvérisation.
Grâce à la pellicule d'agent de lubrification recouvrant sa paroi interne, le coefficient de frottement interne du conduit annelé suivant l'invention est avantageusement abaissé, et il en résulte donc, comme recherché, une réduction notable de l'effort de tirage nécessaire pour la mise en place de conducteurs et/ou de câbles.
En pratique, les autres conditions étant égales par ailleurs, cette réduction de l'effort de tirage peut avantageusement atteindre 25 % à 30 %.
Préférentiellement, le fluide visqueux formant l'agent de lubrification mis en oeuvre est à base d'huile silicone. L'expérience montre, et l'observation confirme, que, avec un tel agent de lubrification, la pellicule formée mouille et recouvre parfaitement la totalité de la paroi interne du conduit annelé, en épousant au mieux non seulement le profil longitudinal ondulé de ce conduit annelé, mais également les inévitables rugosités de surface de sa paroi interne.
En outre, il s'agit d'un excellent isolant électrique, qui élimine tout risque électrique dans le cas où cet agent rentrerait en contact avec les extrémités métalliques des conducteurs ou câbles Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un conduit annelé suivant l'invention ; la figure 2 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 1 repéré par un encart II sur cette figure 1 ; la figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une installation propre à la réalisation de ce conduit annelé ; la figure 4 est, de manière plus détaillée, et avec un arrachement local, une vue en coupe longitudinale d'une partie de cette installation ; et la figure 5 est un bloc diagramme illustrant son fonctionnement.
Tel que l'illustrent les figures 1 et 2, et de manière connue en soi, le conduit annelé 10 suivant l'invention, qui est en matière synthétique, comporte, associé, par avance, sur toute sa longueur, à sa paroi interne 11, un agent de lubrification 12.
Suivant l'invention, cet agent de lubrification 12 est un fluide visqueux qui, tel que schématisé par des tirets sur les figures 1 et 2, est présent sous la forme d'une simple pellicule 13 à la surface de la paroi interne 11.
Sur les figures 1 et 2, l'épaisseur de cette pellicule 13 a été volontairement exagérée, pour sa meilleure visibilité.
Dans la pratique, cette épaisseur est inférieure à quelques dizaines de microns.
Préférentiellement, le fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 est à base d'huile silicone.
Par exemple, il s'agit d'un polymère de diméthyle de siloxane.
A titre indicatif, et sans qu'il puisse en résulter une quelconque limitation de l'invention, il peut être précisé que le fluide visqueux vendu par la Société DOW CORNING sous la référence commerciale 200 donne particulièrement satisfaction.
Préférentiellement, également, le fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 a une viscosité à froid comprise entre 100 centistokes et 200 centistokes, en étant par exemple de l'ordre de 150 centistokes.
Pour une bonne mouillabilité de la matière synthétique constitutive du conduit annelé 10, le fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 a, corollairement, une tension superficielle préférentiellement comprise entre 15 dynes/cm et 25 dynes/cm, en étant par exemple de l'ordre de 21 dynes/cm.
Quoi qu'il en soit, la pellicule 13 formée par ce fluide visqueux s'étend sur la totalité du développé du profil ondulé de la paroi interne 11, en épousant toutes les parties bosselées de celle-ci, y compris ses éventuelles rugosités de surface.
En pratique, suivant l'invention, cette pellicule 13 adhère à la paroi interne 11 par simple adhérence moléculaire, sans une quelconque interpénétration moléculaire entre elle et cette paroi interne 11.
Pour la réalisation du conduit annelé 10 suivant l'invention, on intervient, de manière usuelle, par extrusion.
Les figures 3 à 5 se rapportent à une installation propre à une telle réalisation.
Tel que schématisé, pour partie, sur la figure 3, cette installation 15 comporte, globalement, de manière connue en soi, une extrudeuse 16 suivie d'une anneleuse 17, l'extrudeuse 16 étant équipée, pour la desserte de l'anneleuse 17, d'une tête d'extrusion 18 disposée suivant l'axe de cette dernière.
Une telle installation 15 étant bien connue par elle- même, et ne relevant pas, en propre, de la présente invention, elle ne sera pas décrite dans tous ses détails ici. Seuls en seront décrits les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention.
S'agissant de l'extrudeuse 16, il suffira d'indiquer que seule en a été représentée, sur les figures 2 et 3, la tête d'extrusion 18.
S'agissant de l'anneleuse 17, il suffira d'indiquer que, tel que schématisé sur la seule figure 3, elle comporte une pluralité de matrices 19, qui, montées mobiles en boucle sans fin, à la manière de chenilles, suivant deux pistes 20 intervenant en vis-à-vis de part et d'autre de l'axe de la tête d'extrusion 18, elles sont propres à se refermer deux à deux sur la matière synthétique extrudée 22.
De manière connue en soi, également, la tête d'extrusion 18 comporte, annulairement, à sa sortie, d'une part, un passage de soufflage 23, par lequel chemine l'air sous pression nécessaire, et, d'autre part, autour de ce passage de soufflage 23, un passage d'extrusion 24, par lequel chemine la matière synthétique extrudée 22.
En pratique, le passage d'extrusion 24 est délimité, d'une part, par une filière externe 25, tubulaire, qui est portée par le corps 26 de la tête d'extrusion 18, et, d'autre part, par un poinçon 27, tubulaire, qui, coaxial du précédent, est porté par un croisillon 28 interposé sur une canalisation 29 assurant la desserte du passage d'extrusion 24. Corollairement, le passage de soufflage 23 est formé, lui, entre, d'une part, le poinçon 27, et, d'autre part, un tube guide-fil 30 par lequel est mis en place, dans le conduit annelé 10 formé par la matière synthétique extrudée 22, au fur et à mesure de l'extrusion de ce conduit annelé 10, un fil de tirage non représenté.
Suivant l'invention, on assure la mise en place du fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 par une pulvérisation sous air de ce fluide visqueux au cours de l'extrusion du conduit annelé 10.
Pour ce faire, le passage de soufflage 23 de l'installation 15 est en relation avec un réservoir d'agent de lubrification 31 par l'intermédiaire d'un moyen de pulvérisation 32.
Ce réservoir d'agent de lubrification 31 est représenté schématiquement sur le bloc diagramme de la figure 5.
Il est alimenté, à sa partie haute, en fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12, à partir d'une réserve 33, et sous le contrôle, successivement, d'un régulateur de pression 34, d'un filtre 35, d'une vanne 36 et d'un clapet anti-retour 37.
Par exemple, et tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 5, la vanne 36 est elle-même contrôlée par un détecteur de niveau 38 placé au fond du réservoir d'agent de lubrification 31.
Dans la forme de réalisation représentée, le moyen de pulvérisation 32 est un venturi, qui est en série sur une tubulure de soufflage 40 véhiculant l'air de soufflage nécessaire, et sur lequel intervient, latéralement, une tubulure d'aspiration 41 plongeant dans le réservoir d'agent de lubrification 31, et, plus précisément, dans le volume 42 de fluide visqueux présent à la partie basse de ce réservoir d'agent de lubrification 31. Corollairement, la tubulure de soufflage 40 est en continuité avec le passage de soufflage 23.
Par exemple, cette tubulure de soufflage 40 débouche dans un volume 43 qui, tel que représenté sur la figure 4, est formé annulairement autour du tube guide-fil 30, à la racine du passage de soufflage 23.
Suivant l'invention, on assure préférentiellement un préchauffage du fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 avant sa pulvérisation, de manière à faciliter celle-ci, par une diminution de sa viscosité.
Par exemple, des moyens de chauffage, non représentés, sont associés, pour ce faire, au réservoir d'agent de lubrification 31.
En variante, ces moyens de chauffage interviennent sur le parcours de la tubulure de soufflage 40, entre le moyen de pulvérisation 32 et le passage de soufflage 23.
Préférentiellement, également, on asservit, suivant l'invention, la pression de pulvérisation du fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 à la pression de conformation du conduit annelé 10.
Plus précisément, on maintient, préférentiellement, suivant l'invention, la pression de pulvérisation du fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 à une valeur supérieure à celle de la pression de conformation du conduit annelé 10.
Par exemple, et tel que représenté sur la figure 5, la tubulure de soufflage 40 est sous le contrôle d'un détendeur 44, et le réservoir d'agent de lubrification 31 est raccordé, à sa partie haute, à une tubulure de mise sous pression 45, qui est dérivée de la tubulure de soufflage 40, et qui est elle-même sous le contrôle d'un détendeur 46.
Tel que schématisé par des tirets sur la figure 5, les détendeurs 44 et 46 sont asservis l'un à l'autre, de manière à ce que, comme recherché, la pression dans la tubulure de mise sous pression 45 soit supérieure à la pression dans la tubulure de soufflage 40.
Par exemple, il est maintenu ainsi en permanence, dans la tubulure de mise sous pression 45, une surpression de quelques dixièmes de bars par rapport à la tubulure de soufflage 40.
Cette surpression permet avantageusement de garantir un apport effectif d'agent de lubrification 12 dans l'anneleuse 17. Le fluide visqueux formant cet agent de lubrification 12 se dépose ainsi effectivement sur la paroi interne 11 du conduit annelé 10 au fur et à mesure de l'extrusion de celui-ci, et, par suite du refroidissement auquel ce conduit annelé 10 est ensuite soumis, il se fige sur cette paroi interne 11, en retrouvant alors sa viscosité initiale.
Suivant l'invention, enfin, il est avantageusement possible de ne mettre en oeuvre le fluide visqueux formant l'agent de lubrification 12 qu'à un pourcentage inférieur à 100 %. Autrement dit, il est avantageusement possible de régler le moyen de pulvérisation 32 à un débit inférieur à la valeur maximale de celui-ci.
Il s'avère, en effet, qu'il n'est pas nécessaire de mettre en oeuvre une grande quantité de ce fluide visqueux pour avoir de bons résultats.
En pratique, pour une viscosité donnée, les résultats à 50 % sont sensiblement les mêmes que ceux à 70 %.
Si désiré, le réglage de débit du moyen de pulvérisation 32 peut ainsi se faire à environ 50 % de sa valeur maximale.
Bien entendu, ces précisions numériques ne sont données ici qu'à titre d'exemple, sans qu'il puisse en résulter une quelconque limitation de l'invention.
D'une manière plus générale, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation et à la forme de mise en oeuvre décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution.
Claims (15)
1. Conduit annelé en matière synthétique, du genre comportant, associé, par avance, sur toute sa longueur, à sa paroi interne (11), un agent de lubrification (12), caractérisé en ce que cet agent de lubrification (12) est un fluide visqueux présent sous la forme d'une simple pellicule (13) à la surface de la paroi interne (11).
2. Conduit annelé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) est à base d'huile silicone.
3. Conduit annelé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) est un polymère de diméthyle siloxane.
4. Conduit annelé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) a une viscosité à froid comprise entre 100 centistokes et 200 centistokes.
5. Conduit annelé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) a une tension superficielle comprise entre 15 dynes/cm et 25 dynes/cm.
6. Conduit annelé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pellicule (13) de fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) s'étend sur la totalité du développé du profil ondulé de la paroi interne (11).
7. Conduit annelé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pellicule (13) de fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) adhère à la paroi interne (11) par simple adhérence moléculaire.
8. Procédé pour la réalisation d'un conduit annelé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, du genre suivant lequel on intervient par extrusion, caractérisé en ce qu'on assure la mise en place du fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) par une pulvérisation sous air de ce fluide visqueux au cours de l'extrusion du conduit annelé (10).
9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on assure un préchauffage du fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) avant sa pulvérisation.
10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on asservit la pression de pulvérisation du fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) à la pression de conformation du conduit annelé (10).
11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on maintient la pression de pulvérisation du fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) à une valeur supérieure à celle de la pression de conformation du conduit annelé (10).
12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le fluide visqueux formant l'agent de lubrification (12) n'est mis en oeuvre qu'à un pourcentage inférieur à 100
13. Installation pour la réalisation d'un conduit annelé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, du genre comportant une extrudeuse (16) suivie d'une anneleuse (17), l'extrudeuse (16) étant équipée d'une tête d'extrusion (18) comportant, elle-même, annulairement, à sa sortie, un passage de soufflage (23), par lequel chemine l'air sous pression nécessaire, et, autour de ce passage de soufflage (23), un passage d'extrusion (24), par lequel chemine la matière synthétique extrudée (22), caractérisée en ce que le passage de soufflage (23) est en relation avec un réservoir d'agent de lubrification (31) par l'intermédiaire d'un moyen de pulvérisation (32).
14. Installation suivant la revendication 13, caractérisée en ce que le moyen de pulvérisation (32) est un venturi, qui est en série sur une tubulure de soufflage (40) véhiculant l'air de soufflage, et sur lequel intervient, latéralement, une tubulure d'aspiration (41) plongeant dans le réservoir d'agent de lubrification (31).
15. Installation suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la tubulure de soufflage (40) est sous le contrôle d'un détendeur (44), et le réservoir d'agent de lubrification (31) est raccordé à une tubulure de mise sous pression (45), qui est dérivée de la tubulure de soufflage (40), et qui est elle-même sous le contrôle d'un détendeur (46).
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