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Procédé et machine perfectionnés pour le revêtement intérieur de tuyaux .
@ Il est connu de revêtir les tuyaux en acier ou en tout autre matière d'un enduit intérieur à base de bitume ou de produits analogues . Généralement l'enduit est déposé à l'état fondu dans le tuyau entrainé en rotation autour de son axe, de telle sorte que le revêtement est obtenu par centrifugation .Souvent l'enduit est distribué hélicoidale- ment par un canal animé d'un mouvement relatif longitudinal par rapport au tuyau . Dans ce cas, le bitume ou entre enduit est introduit en quantité voulue soit simplement par gravi-
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té, soit à l'aide d'une pompe indépendante du mécanisme d'avancement longitudinal du canal par rapport au tuyau.
Dans le cas de l'alimentation par gravité à partir d'un réservoir en charge, le débit d'enduit et par suite l'épaisseur du revêtement varient avec le niveau dans le réservoir en charge d'où l'obligation de remplir fréquem- ment ce réservoir et de faire varier la vitesse de translation du canal dans le tube avec le niveau de l'en- duit daisle réservoir; les réglages sont difficiles et ne peuvent être effectués qu'avec une forte réduction de la vitesse de travail .
Dans le cas de l'alimentation à l'aide d'une pompe indépendante, l'entraînement de cette pompe nécessite un moteur spécial, ce qui est coûteux et compliqué.En outre le démarrage et l'arrêt de cette pompe ne peuvent être instantanés et il en résulte une perte de matière au début et à la fin de chaque opération .
D'autre part et/quel que soit le mode d'alimentation par pompe ou par gravité, il existe toujours des varia- tions de vitesse de translation, dues notamment à l'échauf- fement des résistances de réglage du moteur d'entraînement et aux variations des résistances mécaniques d'avancement (en particulier quand on opère sur de petits tuyaux et quand le canal d'alimentation porte à l'intérieur du tuyau avec un frottement non négligeable).Ces variations de la vitesse de translation provoquent des variations dans l'épaisseur de l'enduit puisque le débit de celui-ci est indépendant desdites variations de la vitesse de translation.
La présente invention a pour objet un procédé perfec- tionné et une machine en comportant application, pour le revêtement intérieur de tuyaux en acier ou en toute matière, ne présentant pas les inconvénients précités. Ce procédé est remarquable notamment en ce qu'il consiste à régler le débit de l'enduit en fonction du déplacement longitudi-
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nal relatif du canal d'alimentation par rapport au tuyau.
On peut, par exemple régler le débit proportionnelle- ment au déplacement relatif précité, de manière à ohtenir une épaisseur uniforme d'enduit .
On peut également, si on le désire, régler le débit en fonction du déplacement relatif suivant- telle loi dé- sirée, de manière à obtenir une épaisseur d'enduit variant le long du tuyau suivant la même loi .
Suivant une autre caractéristique, on utilise pour refouler l'enduit une pompe commandée par le déplacement relatif du canal d'alimentation par rapport au tuyau.
La machine destinée à l'application du procédé préci- té est remarquable notamment en ce qu'elle comporte un canal ou organe analogue, destiné à déverser l'enduit dans le tuyau, le canal et le tuyau étant animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement longitudinal relatif, ce canal étant alimenté en enduit par des moyens reliés au déplace- ment longitudinal précité de manière telle que le débit de l'enduit soit fonction de ce déplacement .
D'autres caractéristiques résulteront de la descrip- 'tion qui va suivre .
Au.dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple: la fig.1 est une vue longitudinale en élévation, avec coupe partielle, d'une machine selon l'invention ; la fig.2 est une coupe longitudinale, à plus grande échelle suivant la ligne 2-2 de la fig.3 de l'extrémité du canal déverseur ; la fig.3 est une coupe transversale, suivant la ligne
3-3 de la fig.2; les figs. 4 et 5 sont deux coupes analogues, suivant les lignes respectives 4-4 et 5-5 d'une variante de déver- seur ; la fig.6 est une coupe transversale d'une deuxième pote .
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Suivant l'exemple d'exécution représenté aux figs 1 à 3, la machine est destinée à la pose d'un revêtement, en bitume ou autre enduit, à l'intérieur d'un tuyau 1. Ce tuyau 1 repose horizontalement sur plusieurs séries de galets 2 . L'une, plusieurs ou toutes les séries de galets est ou sont entraînées en rotation, de manière qu'à leur tour elles entrainent le tuyau 1 en rotation d'un mouvement continu autour de son axe longitudinal XX .
En avant du tuyau 1, en bout de celui-ci, est prévu un chemin de roulement à rails 3 parallèles à l'axe XX .
Sur ces rails peut se déplacer un chariot 4, entraîné par exemple par un moteur électrique 5, porté par ce chariot et alimenté par trolley ou flexible .
Sur ce chariot 4, est fixé un bac 6 à bitume ou autre enduit 7. Ce bac est pourvu d'un orifice 8 de remplissage et est muni éventuellement d'un ou plusieurs moyens de chauffage ( résistance électrique 9, brûleur,etc...). Ce bac 6 peut avantageusement être calorifugé .
A l'intérieur de ce bac 6, est fixé le cylindre 10 d'une pompe. Ce cylindre communique à sa base avec l'intérieur du bac 6 par un orifice 11, muni d'une bille ou autre clapet de retenue 12 muni éventuellement d'un ressort non représenté empêchant son ouverture sous la pression stati- que du bitume contenu dans le bac 6 . Dans le fond du cylindre 10 débouche un tube 13 qui sort du bac 6, horizontalement en 14. L 'axe de ce tube 13 est situé, au moins sensiblement, suivant l'axe XX du tuyau 1. Ce tube 13 a une section telle qu'il peut être déplacé dans le tuyau 1 de préférence sans en toucher la Daroi. a son extrémité libre, le tube 13 se termine par une tête 15 ménageant une chambre
16 qui débouche à l'extérieur par exemple vers le bas, par un orifice 17 d'éjection du bitume ou autre enduit .
La chambre 16 communique avec le canal longitudinal 18 par un
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orifice 19, obturé au repos par un clapet 20, ménagé à l'extrémité d'une queue 21, montée coulissante dans un loge- ment 43 ménagé à l'intérieur d'une vis de réglage 22,vissée elle-même en bout de la chambre 15. Un ressort 23 appuie le clapet 20 sur son siège et la puissance de ce ressort est réglable au moyen de la vis 22 . Des orifices 42' sont ména- gés dans la vis 22 de telle manière que l'air ou le bitume enfermés dans le logement 43 puissent s'évacuer à l'exté- rieur de ce logement sans gêner le mouvement du clapet 20 .
A l'intérieur du cylindre de pompe 10, peut se déplacer un piston 24, de préférence en forme de segment sphérique.'
Ge piston est fixé rigidement à une tige 25 qui émerge du couvercle 26 de la cuve 6. A son extrémité supérieure, la tige 25 est articulée en 27 sur un balancier 28. Ce balan- cier 28 oscille autour d'un axe fixe horizontal 29, porté par la cuve 6 et est relié par son autre extrémité et par une biellette 30 et une clavette-31 à un point intermédiaire d'un levier 32, oscillant en 33 sur le chariot 4. Le point d'articulation de la biellette 30 et du levier 32 est réglahle le long de ce levier 32, grâce par exemple.à une série de trous 34 dans lesquels on peut placer la clavette 31.
A son extrémité libre, le le vier 32 porte un galet 35. Ce galet 35 est logé dans une rainure-came 36 fixe de section verticale en forme d'U, à âme verticale. Dans le sens longitudinal, cette rainure-came comporte une partie supé- rieure horizontale aba'b',une première partie inclinée bcbc dont la longueur horizontale L correspond à celle du tuyau 1, une deuxième partie cdcd' plus inclinée mais de courte longueur horizontale et enfin une courte partie horizontale ded'e'.
Naturellement, la rainure-came 36 est déportée latéra- lement en dehors de la trajectoire du chariot 4 .
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Le fonctionnement est le suivant : Au repos, le canal
13 est dégagé du tuyau 1 vers la gauche, le galet 35 est dans la partie aba' b' de la rainure-came 36. Le piston 24 est dans le bas du cylindre 10. On déplace le chariot 4 vers la droite. Le canal 13 pénètre dans le tuyau 1. Le galet 35 roule sur la partie supérieure descendante b'c' de la rainure-came, ce qui provoque la montée du piston 24.
Celui-ci aspire dans le bac 6 le bitume ou autre enduit fondu, ce bitume gagne l'intérieur du cylindre 10 par l'orifice 11, la bille 12 quittant son siège. Le clapet de refoulement 20 est appuyé sur son siège par la dépression d'aspiration de la pompe et par le ressort 23, ce qui per- met d'éviter pendant l'aspiration toute rentrée d'air qui donnerait des bulles dans l'enduit. Le clapet 20 empê- che également tout écoulement libre du bitume par gravité lorsque le cylindre 10 est plein, le ressort 23 ayant une force supérieure à la pression statique du bitume. Il convient de remarquer en outre que le clapet décrit est de construction simple, faute de quoi, il fonctionnerait mal au contact d'une matière telle que du bitume présen- tant une viscosité assez élevée.
En outre, il est peu en- combrant radialement, ce qui permet de le loger dans des tubes de faible section nécessaire dans le cas de tuyaux 1 eux-mêmes de section intérieure réduite.
Pendant toute la course aller du chariot, le galet 57 roule en contact avec la face inférieure a'b'c'd'e' de l'aile supérieure de la rainure-came 36.
La fig. 1 représente le dispositif à la fin de la cour se aller, la tête 15 du canal 13 émerge vers la droite du tuyau 1.
Le chariot 4 revient ensuite vers la gauche et c'est pendant cette course de retour qu'est effectué le dépôt du revêtement. Le galet 35 gravit d'abord la partie très . inclinée de de la rainure-came en appuyant sur la face
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supérieure de l'aile inférieure. Les divers jeux pouvant exister entre les différents éléments 35, 32, 31, 30, 28, 27, 25 de la transmission sont rattrapés pendant cette course préliminaire et le piston 24, chassé vers le bas, commenoe à refouler le bitume ou autre enduit par le canal 13 et par l'orifice 19, le clapet 20 étant chassé de son siège vers la chambre 16; le bitume commence à s'en écouler par l'orifice d'éjection 17.
Au-moment où. le galet 35 atteint en c le bas de la partie cb de la rainure-came, l'orifice d'éjection 17 est au droit de la tranche droite du tuyau 1, et à ce moment, le débit de bitume éjecté par cet orifice 17 a atteint sa valeur normale, ce qui n'est pas le cas dès le début du déplacement vers la gauche du chariot 4 en raison des jeux précités et de la viscosi- té du produit. Grâce à la course morte préliminaire 1, on est donc certain que le dépôt commence avec le débit normal nécessaire à l'obtention de l'épaisseur de couche désirée. Ce débit reste constant jusqu'à l'extrémité gauche du tuyau, en raison de l'inclinaison constante de la partie cb de la rainure-came 36.
Pendant toute cette course L de retour le bitume sort avec un débit constant par l'orifice 17 et se dépose sous la forme d'un cordon héliooïdal dans le tuyau 1. De prété- rence, la vitesse de rotation de ce tuyau est choisie, en fonction de la vitesse de translation du chariot 4, de manière que les spires voisines du dépôt soient jointives ou se recouvrent légèrement. A noter que le revêtement sthomo- généise avant la prise de l'enduit sous l'action de la force centrifuge.
La partie horizontale bab'a' de la course de retour du galet 35 n'entraîne plus aucun mouvement de la pompe et correspond au dégagement de la tête 15 hors du tuyau 1, vers la gauche.
La pose du revêtement est alors terminée.
Comme on peut le voir, la course totale du piston
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24 ( donc la quantité totale d'enduit déposé) est propor- tionnelle à la différence de niveau h entre les points et d de la rainure-came 36 et, si la vitesse du chariot est constante, le débit d'enduit est lui-même constant.
A noter que la quantité totale d'enduit est indépen- dante de ladite vitesse et que ce débit et cette quantité totale sont réglables par le choix du point d'articulation 31 de la biellette 30 sur le levier 32.
L'installation, suivant ltinvention, de la pompe à bitume présente des avantages importants. En premier lieu, cette pompe se trouve chauffée indirectement par le bitume dans lequel elle est immergée et il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens de chauffage spéciaux. D'autre part les fuites légères de bitume qui pourraient se produire aux garnitures de la pompe retournent automatiquement au bac, c'est-à-dire sans aucune perte de matière.
Aux figs 4 et 5, on a représenté une variante de tête d'éjection, dans laquelle le clapet de refoulement est constitué par l'extrémité 37 d'un collier élastique 38, en- gagé sur le tube 13. De préférence, la surface d'appui 39 du clapet 37 au repos est oblique de manière que, lorsque ce clapet est écarté de son siège par la pression de refou- lement comme représenté, le jet 40 sorte suivant une direc- tion inclinée se raccordant sous un angle faible à la partie 41 déjà déposée à l'intérieur du tuyau 1 ( fig. 5).
Dans la variante représentée à la fig. 6, le disposi- deux tif est symétrique et les/extrémités 37 et 37a du res- sort 38 ferment le clapet, dans ce cas le jet qui passe entre ces deux extrémités écartées a une direction radiale.
Ces deux variantes permettent de prolonger jusque l'extrémité du tube 13, le dispositif de chauffage qui peut être logé à l'intérieur de ce tube pour mabtenir chaud le
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bitume ou autre enduit, de manière à éviter qu'il ne fige.
Dans les exemples représentés, ce dispositif de chauffage consiste par exemple en un tube 41 formant une boucle à son extrémité et parcouru par de la vapeur ou autre fluide de chauffage. Dans l'exemple des figs 1, 2 et 3, le dispositif de chauffage doit être arrêté en amont de l'orifice 19.
Ces deux dernières variantes permettent éventuellement de loger aussi à l'intérieur du canal de bitume les tuyauteries de petit diamètre amenant les fluides combustibles et comburants au brûleur de flambage, quand il en existe un à l'extrémité du canal, et ceci sans augmenter l'encombrement transversal du beo.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple.
L'invention s'applique à des tuyaux de toutes longaeurs et de tous diamètres, en tous matériaux et toute forme, avec ou sans emboitement. Dans le cas des tuyaux à emboîtement, l'invention permet en particulier d'obtenir dans cet emboitement, par un tracé correspondant des cames de réglage, une épaisseur d'enduit plus faible ou plus grande que dans le reste du tuyau.
Le tuyau peut être entraîné par galets ou tout autre dispositif. Le tube 13 peut être en porte-à-faux ou porté par un galet fixe placé à l'extérieur du tuyau, ou encore guidé en bout par une tête coulissant à l'intérieur du tuyau. Le chauffage de l'enduit dans ce tube 13 peut être assuré par une double paroi à vapeur, par un chauffage électrique, etc...
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La pompe à piston peut être placée à l'intérieur ou à l'extérieur du bac, elle peut être horizontale ou verti- cale. L'étanchéité du piston dans le cylindre de la pompe peut être obtenu par contact direct, comme figuré, ou au moyen de garnitures ou de segments. La pompe à piston peut être remplacée par une pompe à plongeur,à vis ou rotative, son mouvement restant lié à celui du tube 13.
Cette rainure-came ou autre dispositif de guidage peut être placé latéralement, en dessous, ou au-dessus, avec ou sans renvoi et avec ou sans rapport de transmission variable. L'inclinaison de la partie bc peut être variable; le ressaut de démarrage peut être réduit ou même supprimé.
On peut obtenir un débit variable par un profil approprié de la rainure bcb'c'. La longueur de cette rampe bcb'c' peut être variable en vue du traitement de tuyaux de longueurs différentes. On peut encore utiliser une rampe mobile par exemple autour d'un axe horizontal et susceptible de prendre des inclinaisons variables correspondant à une dénivellation h et par suite à des épaisseurs d'enduit variables.
Naturellement les clapets d'admission et de refoulement peuvent être d'autres types que ceux représentés.
Enfin, le mouvement relatif du canal par rapport au tuyau peut être remplacé par un mouvement équivalent du tuyau par rapport au canal, le mouvement de la pompe restant lié au déplacement relatif de ce tuyau et de ce canal.
Dans ces différents cas, le procédé est applicable si l'enduit est déposé dans un tuyau déjà animé d'un mouvement de rotation ou également si la centrifugation de cet enduit n'est effectuée qu'après son déversement complet suivant la loi de répartition désirée, à l'intérieur dudit tuyau.