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PROCEDE ET APPAREIL PERFECTIONNEE POUR LA FABRICATION DE TUYAUX ONDULES .
La présente invention a trait à la fabrication des tuyaux flexibles ondulés, c'est-à-dire de tuyaux flexi- bles dont la paroi présente des ondulations à des interval- les désirés de sa longueur, et plus spécialement à la fa- brication de tels tuyaux propres à établir la liaison entre un moteur, monté de manière flexible, et son radiateur, mais pouvant bien entendu recevoir de nombreux autres usages, la- dite invention ayant pour objets, entre autres, de simplifier la fabrication des tuyaux de ce genre et d'en diminuer le prix de revient.
La présente invention consiste en un procédé de fabrication de tuyaux de caoutchouc ondulés comprenant, à ti- tre de stade de préfaçonnage, une opération consistant à soumettre un tube de caoutchouc non vulcanisé à une différen- ce de pression de fluide entre son intérieur et son extéri- eur, pendant que sa paroi est restreinte ou encerclée en certains lieux désirés, mais libre de se dilater aux autres @
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lieux, la différence de pression étant telle que des ondula- tions ou renflements eirconférentiels se forment autour des portions non restreintes du tube.
L'invention comprend aussi un procédé de fabrication qui, en plus du stade de préfaçonnage ci-dessus, comprend un traitement consistant à soumettre le tube à une action d'écra- sement et de raccourcissement par une poussée axiale exercée pendant qu'il est supporté intérieurement, de manière à dila- ter radialement et contracter axialement les ondulations ou renflements circonférentiels résultant du préfaçonnage.
Par le mot "caoutchouc" utilisé ci-dessus et ci-après, il faut entendre, en plus du caoutchouc naturel, les caout- choucs synthétiques et compositions de caoutchouc vulcanisa- bles. appropriés.
Les ondulations formées sur le tube peuvent être soit prévues à des intervalles égaux sur toute la longueur du tu- be, soit disposées de telle manière que le tube comprenne des portions lisses alternant avec des portions ondulées. Après que ces ondulations ont été formées, on vulcanise le tube de la manière habituelle pendant qu'il est protégé contre toute dilatation axiale.
Conformément à l'invention, une longueur de tube de caoutchouc ordinaire à l'état non vulcanisé est montée sur un mandrin creux perforé et est ensuite introduite dans une boite ou matrice divisée longitudinalement, appelée ci-après "boite de gonflement" ou simplement "boîte", dont le diamètre inté- rieur excède le diamètre extérieur du tube. Chacune des moi- tiés ou sections de cette boîte de gonflement est pourvue inté- rieurement d'ailettes disposées transversalement à des distan- ces prédéterminées suivant sa longueur, lesquelles ailettes coopèrent, lorsque la boîte est fermée, de manière que, aux points où les ailettes sont situées, le diamètre intérieur de la boîte soit réduit approximativement au diamètre et au pro- fil extérieur du tube non vulcanisé qui y est placé.
Les deux
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paires extrêmes d'ailettes coopérantes reçoivent des dimen- sions propres à assurer une obturation hermétique du tube de caoutchouc près de ses extrémités, au contact du mandrin per- foré sur lequel il est monté.
Selon un mode opératoire, un fluide, tel que 1' air, est introduit sous pression dans le mandrin et, en raison des perforations du mandrin, ce fluide dilate les portions non encerclées du tube de caoutchouc vers l'extérieur en les obli- geant à pénétrer dans les cavités constituées entre les ailet- tes, ce qui effectue le préfaçonnage des ondulations à pro- duire. Pendant cette opération, les deux moitiés de la boîte de gonflement sont maintenues complètement fermées l'une par rapport à l'autre par la pression extérieur ou/et par des cro- chets de fermeture fixés à la boite de gonflement elle-même.
Selon un autre mode opératoire, au lieu d'introduire de l'air sous pression dans le mandrin, on peut effectuer la dilata- tion ou projection de la paroi du tube dans les espaces exis- tant entre les ailettes en aspirant l'air que contient la boî- te.
On enlève de la boîte le tube préformé et, pen- dant qu'il est supporté par un mandrin, on le contracte en l'aplatissant comme un accordéon, ce qui a pour effet de re- plier les parois des ondulations l'une contre l'autre en donnant ainsi auxdites ondulations un plus grand diamètre, mais une dimension axiale plus petite, et en diminuant de ce fait le pas ou distance d'axe en axe des ondulations du tube.
Pour que la forme donnée à chacune des ondulations soit régulière, il est préférable que le tube soit maintenu à l'état étroitement contracté pendant un intervalle de temps suffisant pour assurer le résultat visé.
Pour allonger ensuite le tube à la longueur dési- rée et/ou pour espacer les ondulations de la distance d'axe en axe désirée, un jet d'air sous pression peut être projeté dans une des extrémités du tube de manière à détruire l'adhérence de ce tube et à provoquer ou permettre son allongementle long
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- # -# - lui du mandrin dans la mesure requise.
On vulcanise le tube, longitudinalement contenu sur son mandrin, puis on l'enlève du mandrin avec l'aide d'un jet d'air.
Si l'on désire établir un tube dont une ou plusieurs portions dépourvues d'ondulations sont attenantes à une ou plusieurs portions ondulées ou alternent avec ces dernières, on peut remplir certains des espaces séparant les ailettes de la boîte de gonflement : titre d'alternative, des colliers ou rondelles, en métal ou autre matière appropriée, peuvent être montés sur le tube aux endroits de ce tube où l'on dé- sire qu'il soit maintenu lisse ou non ondulé.
On complètera l'explication de l'invention en se référant aux dessins annexés, qui en représentent, à titre explicatif mais non limitatif, des moyens ou un appareil permettant de la mettre en pratique.
Aux dessins annexés :
Fig. 1 est une coupe longitudinale axiale d'une lon- gueur de tube non vulcanisé montée sur un mandrin perforé.
Fig. 2 est une vue perspective représentant une por- tion d'une boîte de gonflement;
Figs. 3 et 4 sont respectivement une vue de côté, avec coupe verticale partielle, et une vue en bout, représen- tant, à une échelle plus petite que les figures 1 et 2, la boite de gonflement placée dans la position de travail au- dessous d'un appareil qui la maintient complètement fermée ;
Fig. 5 est une vue en élévation partiellement coupée d'une longueur préfaçonnée de tube montée sur un mandrin lis- se ;
Fig. 6 est une vue analogue représentant le tube après qu'il a été contracté par son écrasement axial ;
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Figs. 7 et 8 sont respectivement une vue de côté et une vue en bout du tube ayant été allongé à la longueur et au pas requis entre des butées;
Fig. 9 est une coupe longitudinale d'une longueur de tube pourvue de colliers d'encerclement et disposé à l'inté- rieur de la boite; Fig.lO est une coupe longitudinale représentant le tube de figure 9 après qu'il a été contracté par une poussée axiale à la suite du préfaçonnage;
Fig. 11 représente, avec arrachement partiel, une longueur de tube ondulé pourvue d'extrémités lisses et recou- verte d'une gaine en stockinette sans couture.
A la figure 1, on a représenté en a une longueur de tube de caoutchouc ordinaire qui est montée sur un mandrin creux b, percé de trous c. Une des extrémités d du mandrin b est obturée hermétiquement, et l'autre est pourvue de la moitié mâle d'un raccord tubulaire. Le tube a et le man- drin b sont introduits dans une boite de gonflement à plan de séparation longitudinal, f, figure 2, boite dont les deux moitiés sont montées à charnière, en f1, et dont le diamètre intérieur est plus grand que le diamètre extérieur du tube a.
Chacune des moitiés ou sections de la boite f est pourvue intérieurement d'ailettes transversales ± réparties sur sa longueur et dont les bords semi-circulaires gl coopèrent, lorsque la boite est fermée, de manière à réduire le diamè- tre intérieur de la boite, aux points où sont situées les ai- lettes g, approximativement au diamètre et au profil extéri- eurs du tube a.
Les bords semi-circulaires coopérants gl des deux paires extrêmes d'ailettes désignées par gx ont un diamètre réduit, afin d'obturer hermétiquement le tube a, près de ses extrémités, en le pressant contre le mandrin b lorsque la boite f est fermée. Les bords arrondis gl des ailettes in- termédiaires g sont tels qu'il existe un léger jeu autour du tube a.
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La boîte f est placée au-dessous de cylindres à air h pourvus de pistons portant chacun un plateau qui, lors- que de l'air sous pression est admis auxdits cylindres par l'intermédiaire d'une tuyauterie à robinet kl, vient faire pression sur la boite f pour la maintenir complètement fer- mée et assurer l'obturation étanche des extrémités du tube a au contact du mandrin ]2 à l'aide des ailettes extrêmes gx.
La boite f peut être pourvue de crochets de fermeture f2.
De l'air sous pression est alors admis à l'intérieur du mandrin b: par l'intermédiaire d'une tuyauterie flexible m pourvue d'un élément de raccord e1 destiné à être accouplé avec l'élément de raccord e du mandrin b et, en raison des trous C, cet air sous pression dilate ou gonfle à l'intérieur des espaces constitués entre les ailettes g celles des par- ties du tube a qui n'en sont pas empêchées par les bords d'en- cerclement g1 desdites ailettes, comme indiqué par les li- gnes de traits de la figure 3, de manière à former des ren- flements circonférentiels a1.
Pour permettre à l'opérateur d'observer le degré auquel le tube a est préfaçonné par l'air sous pression, la boîte f est, de préférence, pourvue d'un panneau d'observa- tion f3.
Lorsque le préfaçonnage est terminé, on enlève le tube du mandrin b et on le place sur un mandrin à parois pleines n, figure 5, puis on place un collier en ébonite ou autre matière, p, sur chacune des extrémités du mandrin n, pour protéger les extrémités du tube a.
Par une poussée axiale exercée à la main ou mécani- quement sur les colliers p, p, on contracte le tube en apla- tissant les renflements comme s'il s'agissait des plis d'un accordéon, figure 6, ce qui convertit les ondulations a1 en ondulations a2 de plus grand diamètre et de plus petite di- mension axiale, en diminuant ainsi le pas des ondulations.
Pour allonger le tube à à la longueur désirée et
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donner au pas ou distance d'axe en axe des ondulations la va- leur requise, on supporte les extrémités du mandrin n à l'ai- de de butées ou gabarits ajustables q, qu'on place à la distan- ce voulue l'un de l'autre, et on fait mouvoir les colliers p, p vers l'extérieur jusqu'à ce qu'ils viennent au contact des butées q. On projette alors un jet d'air sous pression, de préférence à l'aide d'une buse dont l'orifice a la forme d'une fente étroite, dans une extrémité du tube a, de façon à supprimer l'adhérence dudit tube avec le mandrin n et à pro- voquer ou permettre l'allongement dudit tube le long du man- drin jusqu'à ce que sa longueur totale soit devenue égale à la distance qui sépare les faces intérieures des colliers, p, p.
Le tube a, dont la dilatation axiale est empêchée par les colliers p, p, est alors vulcanisé, ce qu'on effectue, par exemple, en le plaçant dans un râtelier convenable pourvu de bras qui empêchent le déplacement longitudinal desdits col- liers; après vulcanisation, on enlève les colliers et, à l'ai- de d'un jet d'air, on enlève du mandrin n le tube ondulé dont les ondulations sont maintenant permanentes.
Si l'on désire produire un tube pourvu d'une ou plusieurs longueurs non ondulées attenantes à une ou plusieurs portions ondulées, on peut remplir jusqu'à l'affleurement des surfaces d'encerclement g1 des ailettes g certains des espaces existant entre lesdites ailettes de la boite de gonflement, mais une façon préférée de réaliser le résultat désiré consis- te à monter sur le tube a (figure 9) aux endroits où l'on'dé- sire que le tube reste à l'état lisse ou non ondulé, des col- liers d'encerclement r pourvus chacun d'une bride r1.Ces colliers r sont montés par paires avant l'introduction du tube a dans la boîte de gonflement f, la longueur de chacun d'eux étant sensiblement égale à la moitié de la longueur qu'on désire donner à une portion non ondulée du tube..
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Le préfaçonnage est réalisé comme précédemment, et les portions non contenues ou encerclées du tube a sont mi- ses à même de gonfler et de former des ondulations ou ren- flements a comme indiqué par des lignes de traits à la fi- gure 9.
A la figure 10, le tube a avec les colliers d'en- cerclement r encore en place a été représenté à l'état écrasé, comme précédemment, sur un mandrin non perforé n entre les colliers p, p, et l'on notera que, au cours de cette opération, outre que les brides r1 des colliers assurent le maintien de la forme des portions lisses a3 du tube a, elles supportent les ondulations a2 en des points très voisins desdites por- tions lisses et les empêchent de se déformer.
Après la vulcanisation, le tube a est sectionné dans le plan de séparation des éléments de chaque paire de colliers r, qu'on peut alors enlever, des tronçons de tube on- dulé dont chacun est pourvu d'un bout lisse a3 à chaque extré- mité, figure 4, étant ainsi obtenus.
A titre d'alternative, au lieu des paires de col- liers dont il vient d'être question, on peut faire usage de colliers simples fendus, qu'on peut enlever du tube avant de sectionner celui-ci.
On peut faciliter la mise en position ou l'espace- ment initial des colliers r. sur le tube ¯4 à l'aide de repères ou marques convenablement tracés sur la boite f.
Si on le désire, on peut appliquer sur le tube a, avant les opérations de préfaçonnage et d'ondulation, une gai- ne tubulaire sans couture s, en stockinette ou autre matière extensible. Ceci peut exiger l'application d'un solvant sur la matière de la gaine ou (et) sur le caoutchouc avant la mise en place de ladite gaine sur le tube.
Si l'on dispose convenablement les ailettes de cha- que section de la boite de gonflement, on pourra constituer les ondulations du tube sous forme de spires ou convolutions hélicoïdales, au lieu qu'elles soient perpendiculaires à l'axe
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du tube.
On remarquera qu'un avantage important de la présen- te invention réside dans la régularité des efforts auxquels est soumis le tube, contrairement aux irrégularités communes aux tubes de nature similaire fabriqués par les méthodes de moulage classiques.
REVENDICATIONS.
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