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La présente invention concerne les tuyaux flexibles non étranglables.
Pour certains usages domestiques et industriels, il est désirable d'utiliser un tuyau ou conduit flexible imper- méable au fluide qui soit à la fois facilement flexible et suffisamment résistant dans le sens radial pour empêcher qu'il s'étrangle ou s'écrase lorsqu'il est soumis à de fortes charges radiales ou de flexion provenant de sources extérieures. Lorsque ,le fluide devant être conduit par ce tuyau flexible passe à
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une vitesse importante et en particulier lorsque ce fluide est à l'état gazeux, on a trouvé en outre désirable que le tuyau flexible armé ou renforcé radialement présente une surface intérieure essentiellement régulière, de façon qu'elle n'offre qu'un minimum de résistance au libre passage du fluide dans le tuyau.
Afin d'assurer le renforcement radial désiré et la résistance nécessaire à l'étranglement du tuyau, on utilise en général une armature circonférentielle affectant la forme d'un fil métallique enroulé en hélice ou d'enveloppes de toile.
Lorsqu'on utilise l'enroulement de fil métallique il s'avère utile d'augmenter la flexibilité du tuyau ou conduit en ondulant son corps en caoutchouc ou toile caoutchoutée entre les spires du fil métallique enroulé. Cependant, la nature du fil métal- lique élastique est telle que.lorsqu'il est noyé dans un corps de caoutchouc.il tend à s'en séparer, en détruisant ainsi l'effet d'armature désiré,et en rendant le tuyau inapproprié à un nouvel usage. Si, d'autre part, comme cela s'est fait princi- palement avant cette invention, le fil métallique enroulé est noyé entre des couches de toile pour l'empêcher d'entailler le tube de caoutchouc, le tuyau souple ne présente plus la flexibilité désirée.
On a aussi essayé d'incorporer le fil métallique enroulé dans un corps de tuyau souple tubulaire en caoutchouc en plaçant le fil métallique le long de la surface intérieure du corps en caoutchouc au lieu de l'incruster ou le noyer dans ce dernier. Cette disposition ne s'est toutefois pas avérée satis- faisante du fait que le fil métallique se trouvait exposé aux fluides passant dans le tuyau, ce qui causait sa corrosion. En outre, afin de maintenir les hélices de fil métallique dans leur position relative convenablement espacées, il était nécessaire d'onduler le tube le long de sa surface interne, ainsi que de sa surface externe afin de former un siège pour les spires du fil métallique.
Cette ondulation de la surface interne du tube n'était pas satisfaisante du fait qu'elle présentait un élément supplémentaire de résistance au passage
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du fluide dans le tube. On s'est efforcé de corriger cette ondulation de la surface interne du tuyau souple en plaçant l'élément d'armature entre un corps interne et un corps tubu- laire externe en caoutchouc ou en remplissant les ondulations de la surface interne d'une "pâte" de caoutchouc ou matière analogue. Le tuyau souple résultant ne s'est toutefois pas montré satisfaisant étant donné que l'addition du caoutchouc sous la forme d'un tube interne ou d'une pâte affectait la flexibilité du tuyau résultant et augmentait la durée de sa fabrication.
D'autres essais pour réaliser une surface interne de tuyau relativement régulière et sensiblement continue ont consisté à placer le fil d'armature autour de la périphérie extérieure du corps du tuyau, mais ceci laissait le fil métal- lique à découvert en l'exposant à être endommagé ou séparé du corps tubulaire au cours de l'utilisation et n'a pas assuré un renforcement radial notable, en particulier lorsque le tuyau était destiné à conduire une dépression telle que les forces agissant radialement sur lui de l'extérieur vers l'intérieur tendaient encore à séparer le corps du tuyau du fil métallique d'armature. En outre, le placement du fil métallique d'armature autour de la périphérie extérieure du tuyau augmentait la longueur de fil nécessaire pour armer une longueur donnée de tuyau, en accroissant aussi le poids.
De plus, le fait que le fil métallique était enroulé autour de la périphérie extérieure du tuyau augmentait son moment fléchissant au détriment de la flexibilité désirée du tuyau.
Les inconvénients mentionnés ci-dessus sont supprimés suivant la présente invention, qui crée un tuyau flexible non étranglable comportant des moyens de renforcement circonféren- tiels présentant des spires espacées axialement et une couche superficielle déformable flexible caractérisé par une enveloppe déformable et étirable relativement mince en matière moulée élastique enveloppant lesdits moyens de renforcement en chevauchant chacune des spires et en formant avec les parties
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de surface dirigées vers l'intérieur desdits moyens de renforce- ment une surface interne cylindrique régulière du conduit qui est composée de sections alternées desdits moyens de renforce- ment et de ladite enveloppe, cette dernière étant liée aux moyens de renforcement le long de parties de ceux-ci venant em contact avec elle.
En raison de la déformabilité et de la faculté d'étirage de la mince enveloppe élastique, la flexibilité du tuyau terminé est obtenue entre les spires des éléments de renforcement tout en empêchant l'étranglement ou écrasement du tuyau.
La déformabilité et la faculté d'étirage de l'enve- loppe plastique dépendent dans une grande mesure de sa configura- tion ondulée pour permettre que la partie de l'enveloppe tubulaire se trouvant sur l'extérieur d'un coude du tuyau s'étire librement de manière qu'un minimum de résistance soit offert au coudage ou à la flexion. En même temps, la nature flexible et déformable de l'enveloppe autour de la face interne ou pli d'un coude du tuyau offre le minimum de résistance à la compression se produisant normalement pendant cette flexion.
Malgré la résistance minimum offerte à l'étirage et à la compres- sion nécessaires dus à la coudure du tuyau, le tuyau selon l'invention est caractérisé en ce que les spires espacées de l'armature circonférentielle n'en sont pas moins maintenues dans leur position relative convenable et ne peuvent-pas se réouvrir ou s'écraser les unes les autres en faisant perdre le renforcement radial nécessaire.
Cet écrasement et ce recouvrement dfs spires espacées du renforcement circonférentiel ont le plus tendance à se produire autour du côté du tuyau dirigé vers sa flexion, mais sont empêchés dans le cas du tuyau de l'invention par le plissage.de l'enveloppe flexible et étirable, liée, relativement mince, entre les spires pour former une barrière empêchant une spire de l'armature de passer par dessus une spire contigus. Ainsi, au cours de la flexion du tuyau, l'enveloppe plastique réagit ce deux manières différentes quant à sa
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position relative par rapport à l'armature circonférentielle.
Sur un côté, en direction de la flexion, l'enveloppe est plissée ou ramassée entre les spires successives de l'armature, comme expliqué ci-dessus, pour former une barrière faisant légèrement saillie vers l'intérieur entre les spires. D'autre part, la partie opposée du tuyau souple ou la partie de l'enveloppe se trouvant de l'autre côté par rapport au coudage ou pliage est étirée sous tension et est partiellement écartée des spires successives de l'armature, de sorte que les spires font légère- ment saillie vers l'intérieur de la surface cylindrique inté- rieure normalement régulière du tuyau.
Il est évident que lorsque ce dernier reprend sa position droite, la nature élastique de la matière plastique de l'enveloppe est telle que cette dernière reprend sa configuration cylindrique sensiblement régulière à la fois du côté du pli et du côté opposé à celui-ci.
En raison de cette réaction importante résultant de la nature de l'association entre l'enveloppe plastique et l'armature circonférentielle, les dimensions relatives de ces deux éléments constitutifs du tuyau souple et les propriétés physiques des matières dont ils sont faits sont importantes. On a trouvé qu'une épaisseur de paroi d'enveloppe sensiblement inférieure au diamètre en section de la spire d'armature contribue à produire les résultats perfectionnés obtenus par l'invention.
En plus des facteurs indiqués dans ce qui précède, on a trouvé préférable d'établir un espacement convenable des spires de l'armature. Afin d'obtenir le degré le plus désirable de flexibilité tout en évitant le cassement ou pliage pendant la flexion, on préfère espacer les spires de l'armature de manière que l'espace ménagé entre des crêtes adjacentes des spires, mesuré sur la surface externe du tube, ne dépasse pas dix fois le diamètre de l'élément d'armature. On a constaté qu'un plus grand espacement donne un tuyau ne pouvant pas avoir une flexibilité suffisante; en outre, avec des tubes relativement minces, tels que décrits, il y a aussi tendance à tirer la
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matière vers l'intérieur sous l'action d'une dépression ou à la refouler vers l'extérieur sous l'action d'une pression.
En outre, lorsque le tuyau souple est soumis à une force ou pression extérieure, à moins que ce degré d'espacement soit ménagé, il s'écrase ou s'aplatit trop facilement, les spires étant déplacées.
En ce qui concerne la matière à utiliser dans l'enveloppe et l'armature circonférentielle de l'invention, il est évident que sous des conditions convenables de composition et de fabrication on peut utiliser une large gamme de matières plastiques, les matières plastiques organiques notamment étant celles qui contiennent comme ingrédient essentiel une substance organique à poids moléculaire élevé, qui est solide à son état fini et qui est capable d'être conformée par coulée à une phase de sa fabrication ou de son traitement pour en faire des objets finis.
Cependant, on préfère que cette matière, en particulier celle de l'enveloppe, soit déformable et étirable. On peut comprendre dans ce groupe de matières préférées le caoutchouc naturel, les diverses compositions synthétiques caoutchouteuses, telles que les polychloroprènes, connus sous le nom de néoprène, les copolymères butadiène-styrène, connus sous les dénominations Buna-S ou GR-S, les copolymères butadiène-nitrile acrylique, appelés Buna-N ou GR-A, les divers polysulfures, connus sous la dénomination "Thiokol", le caoutchouc butylique, les diverses matières thermoplastiques organiques moulables, telles que les copolymères de vinyle, les plastiques cellulosiques, tels qu'acétate de cellulose, acétate-butyrate de cellulose, polyéthylène et autres analogues.
Tandis que la feuille ou enveloppe du tuyau souple sera généralement en premier lieu en l'une de ces matières ou en un mélange ou combinaison de certaines d'entre elles, l'armature pourra être composée de façon analogue ou être constituée par un fil ou noyau métallique élastique enveloppé d'un revêtement superficiel en une telle matière plastique.
Les caractéristiques de l'invention énoncées ci-dessus
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et diverses autres sont décrites clairement en détail, à titre d'exemple non limitatif,à l'aide des dessins annexés:illustrant une réalisation préférée de l'invention.
La fig. 1 est une élévation, partie en coupe, montrant une armature appropriée à être incorporée dans le tuyau flexibles non étranglable de l'invention.
. La fig. 2 est une élévation, partie en coupe, du tuyau fini montrant sa configuration ondulée extérieure.
La fig. 3 est une coupe longitudinale du tuyau de la fig. 2 suivant la ligne III-III.
La fig. 4 est une coupe longitudinale analogue du même tuyau infléchi.
L'armature circonférentielle 10 de la fig. 1 est représentée comme étant constituée par des spires axialement espacées 11 formées à l'aide d'un élément composite continu enroulé en hélice. Bien que les armatures en hélice constituées par un élément continu soient le plus généralement utilisées dans les tuyaux flexibles, il est évident que cette armature peut aussi être constituée par des spires individuellement complètes espacées qui peuvent être reliées, si on le désire, par des entretoises convenables. Dans la réalisation de la fig. 1, l'armature est constituée par un enroulement hélicoïdal de fil métallique ou matière analogue 12 enveloppé d'une gaine de matière plastique 13 en l'une des matières indiquées ci-dessus.
Bien que le noyau de fil métallique 12 soit destiné à assurer le renforcement et l'élasticité radiaux désirés, il est bien évident que l'élément 10 pourrait être entièrement en matière plastique en composant ces matières de façon à assurer la résistance et la rigidité nécessaires, puis en leur conférant en même temps les caractéristiques de surface nécessaires à l'intégration du tuyau, comme décrit plus loin. Le revêtement plastique 13 peut être déposé sur le noyau en fil métallique 12 avant ou après qu'il a été conformé en l'hélice d'armature désirée. Ce dépôt de matière plastique sur l'élément métallique peut se faire par simple plongée ou en projetant la matière
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plastique, ou encore en appliquant cette dernière sous forme de feuille par le boudinage usuel.
Le revêtement plastique peut aussi être appliqué, de préférence, pendant que le fil est encore droit ou n'est enroulé que librement par extrusion d'une gaine plastique directement sur le fil. En tout cas on n'essaie nullement de faire adhérer le revêtement plastique sur le noyau de fil métallique, car il est tout à fait satisfaisant que ce dernier puisse se déplacer quelque peu par rapport à la gaine ou au revêtement qui l'entoure. L'élément d'armature est générale- ment rond ou présente une section sensiblement circulaire.
Le tuyau souple représenté à la fig. 2 est formé en plaçant une enveloppe tubulaire à paroi relativement mince 14 autour de l'élément hélicoïdal 10 de la fig. 1. L'ondulation extérieure est formée en repoussant cette feuille vers l'intérieur entre les spires de l'armature pour former les gorges 15 entre les crêtes 16.
Comme on le voit le mieux à la fig. 3, cette ondulation de l'enveloppe est exécutée d'une manière qui amène la surface interne de l'enveloppe à se dilater aux endroits formant les gorges 15 entre les spires d'armature 11 dans le plan établi par la périphérie interne des spires alignées en formant une surface interne sensiblement cylindrique. Pour que la surface interne cylindrique sensiblement régulière du tuyau souple selon l'invention puisse être réalisée aussi complètement que possible, la périphérie interne de l'enveloppe peut être établie droite et plate plutôt que courbe, puis la surface interne des spires de l'armature peut être aplatie de façon analogue, de manière que toutes les surfaces aplaties à la fois des spires de l'armature et de l'enveloppe soient placées dans le même plan.
Ceci peut être réalisé en appliquant un différentiel de pression suffisant pendant la fabrication, de manière que les parties internes du tuyau soient aussi aplaties.
Dans la fabrication de ce type de tuyau flexible pour établir la surface interne sensiblement cylindrique désirée et en même temps une construction intégrée, dans laquelle les
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spires de l'armature font partie intégrante de l'ensemble du tuyau flexible, les matières plastiques choisies pour ces éléments constitutifs respectifs, c'est-à-dire l'enveloppe plastique et au moins les surfaces de l'armature circonférentielle, doivent en être suffisamment analogues ou mises rapport dans une mesure telle qu'en produisant leurs états respectifs de flux plastique elles se soudent ou fondent ensemble ou, au moins, qu'elles soient capables d'adhérer d'une manière permanente.
Au lieu de fusion, on peut faire adhérer ces éléments constitutifs à l'aide de solvants ou d'adhésifs.
Dans la fabrication d'une réalisation préférée d'un tuyau flexible analogue à celui représenté au dessin, on fait passer le noyau ou fil métallique 12 de la fig. 1 à travers un tube isolant ou à travers une machine d'extrusion pour produire la gaine plastique ou revêtement 13 du fil.
Une composition plastique typique pouvant être utilisée comme revêtement du fil métallique pourrait être faite comme suit :
EMI9.1
<tb> résine <SEP> de <SEP> chlorure <SEP> de <SEP> polyvinyle <SEP> 100 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> stabiliseur <SEP> (par <SEP> exemple <SEP> stéarate
<tb> de <SEP> plomb) <SEP> 2 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb> plastifiant <SEP> (par <SEP> exemple <SEP> phtalate
<tb> de <SEP> dibutyle) <SEP> 30 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> lubrifiant <SEP> cireux <SEP> 1 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
Le fil métallique ainsi revêtu peut ensuite être amené à pasger à travers une machine classique de conformation de ressorts pour former les enroulements hélicoïdaux en ménageant l'écartement entre les spires 11 de l'armature.
Dans la pratique, il peut être désirable de former ce fil élastique revêtu de matière plastique en hélices ou spires étroitement espacées ou en fait contiguës.
Cet enroulement peut être détendu en écartant les spires autour d'un mandrin perforé creux, dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur désiré du tuyau souple final. En plaçant l'hélice de fil métallique sur le
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mandrin, un bras de guidage entraîne par vis peut à la fois séparer les spires enroulées étroitement de l'enroulement préconformé et, en même temps, placer chacune des spires sous une légère tension de façon qu'elle porte contre la surface du mandrin. Suivant une construction préférée de tuyau souple, les spires successives des armatures hélicoïdales sont écartées de 6 mm environ, l'enroulement étant fermement maintenu par des pattes ou pinces analogue formées à ses extrémités dans sa position d'espacement finale..
Une enveloppe tubulaire préconformée en matière plastique analogue est ensuite placée autour de l'armature circonférentielle quand elle est espacée sur le mandrin de construction perforé. Ce placement de l'enveloppe, dont le diamètre intérieur est égal à ou n'est qu'un peu plus grand que le diamètre extérieur du mandrin de construction, peut être exécuté rationnellement en enfilant une extrémité de la feuille ou enveloppe autour de l'extrémité du mandrin et en faisant arriver de l'air comprimé à l'autre extrémité du tube, avec le résultat que celui-ci se dilate radialement et s'enfile facile- ment sur le mandrin malgré la présence de l'armature sur celui-ci.
Bien que l'élasticité inhérente de la matière plastique utilisée pour l'enveloppe puisse faire onduler cette dernière et l'amener à entourer partiellement chacune des spires de l'armature cir- conférentielle, il est habituellement désirable et nécessaire que des forces d'ondulation supplémentaires soient appliquées de manière à tirer l'enveloppe vers le bas contre le mandrin de construction, en ces points entre les spires espacées longitu# dinalement de l'armature.
Bien que cette opération soit tradi- tionnellement comprise dans la pose d'une corde de formation enroulée autour de l'extérieur de l'enveloppe entre les spires de l'armature du tuyau, on a trouvé qu'en particulier lorsque des matières plastiques sont incluses et que ces matières sont chauffées à l'état auquel elles sont capables d'une coulée plastique, l'ondulation peut être rationnellement effectuée par l'utilisation convenable d'un différentiel de pression entre
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l'atmosphère entourant le tuyau et celle se trouvant à l'inté- rieur.
Etant donné qu'un mandrin perforé est utilisé dans un mode préfère de construction du tuyau souple de l'invention, un @ rentiel de pression entre l'extérieur du tuyau flexible et l'intérieur du mandrin produit l'ondulation désirée. Pour établir ce différentiel de pression, la gaine ou enveloppe tubulaire 14 peut être placée autour du mandrin de manière à couvrir les perforations pratiquées dans la paroi de celui-ci et les extré- mités du mandrin peuvent être fermées. Lorsque le mandrin est ensuite placé avec la construction de tuyau flexible dans une atmosphère sous haute pression, comme dans le cas d'un four ou appareil de vulcanisation sous pression, la pression externe plus grande exerce son action radialement vers l'intérieur contre le mandrin pour produire l'ondulation désirée.
Au lieu d'augmenter ainsi la pression à l'extérieur du mandrin à tuyau flexible, le même effet pourrait être obtenu en évacuant l'air de l'intérieur du mandrin une fois que l'enveloppe en matière plastique a été placée dessus, de façon à fermer hermétiquement les perforations pratiquées dans la paroi du mandrin. Cette aspiration ou ce vide peut être effectué au moyen d'une pompe à vide classique et on peut produire tout d'abord une aspiration sur l'intérieur du mandrin, qui est ensuite fermé, ou cette aspiration peut être maintenue par pompage constant pendant le chauffage et la conformation des matières plastiques.
Quel que soit le moyen utilisé pour repousser l'enve- loppe plastique 14 contre le mandrin, l'élévation des tempéra- tures des matières plastiques au dessus de leur point de fusion ou d'amollissement sera telle que ces matières seront en fait moulées contre la surface cylindrique lisse du mandrin et qu'une surface cylindrique sensiblement lisse sera formée sur l'intérieur du tuyau.
En même temps, l'état amolli des matières plastiques sera tel qu'elles fondront ou se tasseront pendant ce chauffage pour former une structure intégrée dans laquelle le revêtement 13 du fil sera associé d'une manière permanente à l'enveloppe
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1.1 i,U0 14. 1,0r'('u'un' z t 1 , L, . 11 CG, 1 ) 1 - 11 , 11, ';V-'j<3 , t..l.1r; v # 1..." c.,('lt tc.;l()U'::" vule.. ti i:-iVl,t c: tr ll',: C1<JU j" '"ym; , c;yii l # ' !,Í'!'l'.:::, :.* uLi1.iscc,il est né ce se aire du Maintenir .1'-.... 1,"'.1)'1',,[,:,1"':., ot 1,.:; rrl.'':;GÍ011S do vulcanisation jltH'lU'Ult mot'i ,nt où 7r: mt7¯c: r:i:¯r,t:i.r.r peut être effectuée complètement.
D'autre part, lOl'Gr:u',)!1.
EMI12.2
utilisa des substances thormL)1>lilsti(lUU;, tulJ("s nuu 1 o.-j y-':r.;Í:l(;8 de chlorure polyvinylique, il faub quo li::; 'ftatiru .lr ïtiaac soient maintenues à des températures élevées seulement assez longtemps pour permettre un amollissement complet et une coulée parfaite de ces matières dans la formation du tuyau ondulé. Dans le cas de substances purement thermoplastique.-.; il sera naturelle- ment nécessaire de maintenir les forces d'ondulation, telles que le différentiel de pression,entre l'extérieur et l'intérieur du corps du tuyau, jusqu'à ce que les matières plastiques soient refroidies au dessous de leur point d'amollissement ou de l'état sous lequel elles sont capables d'une coulée plastique.
La matière plastique utilisée dans l'enveloppe peut être constituée par une substance analogue à celle indiquée ci-dessus en ce qui concerne le revêtement du fil. Cependant, on peut utiliser avec la même constitution d'enveloppe de fil un composé vulcanisable tel que le caoutchouc ou l'une quiconque des compositions de caoutchouc synthétique et un mélange d'une telle composition, ensemble avec une résine de chlorure polyviny- lique, a été-trouvé particulièrement approprié..
Cette composi- tion particulière est faite comme suit :
EMI12.3
<tb> Copolymère <SEP> butadiène-acrylonitrile <SEP> 95 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> résine <SEP> de <SEP> chlorure <SEP> polyvinylique <SEP> 55 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> charge <SEP> (par <SEP> exemple <SEP> bioxyde <SEP> de
<tb> silicate <SEP> hydraté) <SEP> 20 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> plastifiant <SEP> (par <SEP> exemple <SEP> phtalate
<tb> dibutylique) <SEP> 10 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> soufre <SEP> 1,5 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> accélérateur <SEP> (par <SEP> exemple <SEP> bisulfure
<tb> de <SEP> benzothiazyle) <SEP> 1,5 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
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On peut voir clairement aux fig. 3 et 4 la nature précise de la surface intérieure du conduit et la manière dont elle se comporte lors de la flexion du tuyau souple..
Il y a lieu de remarquer que la surface interne de l'armature est aplatie contre le mandrin pendant la formation du tuyau souple 'comme décrit ci-dessus, mais que toute la surface du conduit n'est pas'en fait ininterrompue, pour la raison que l'enveloppe s'élève et passe autour de chaque spire de l'armature. Ainsi, à chacune des ..spires, il y a au moins une jpetite ligne ou un petit canal
22 .-de chaque côté des spires de il. 'armature., ces canaux inter- - rompant légèrement -,- continuité de la surface interne du tuyau,.
Cependant, étant donné que les -segments aplati.s 11a des spires de 111-armature et les parties îles plus internes 15a de l'enveloppe 14 sont alignés sur le même plan longitudinal du tuyau, le flux d'air à l'intérieur du conduit est sensiblement ininterrompu et l'effet d'un tuyau flexible lisse est assuré.
Lorsqu'un tuyau tel que celui représenté à la fig. 3 est infléchi de la manière illustrée à la fig. 4, on remarque que les parties 17 de l'enveloppe se trouvant entre les spires 18 de l'armature sont amenées à s'étirer dans le sens opposé à celui de la flexion et tendent à s'écarter de leur assemblage normalement étroit, formant partiellement un entourage, avec les spires de l'armature. En même temps, les parties 19 de l'enveloppe se trouvant entre les spires 20 de l'armature sur le côté du tuyau subissant la flexion tendent à se plisser en formant des boucles entre les spires de l'armature.
On a constaté que la matière la plus appropriée à se comporter de cette manière lors de la flexion est de suite facilement déformable et suffisamment élastique pour reprendre sa position d'origine dès que la flexion est relâchée, de sorte que la surface intérieure du conduit revient sous une forme cylindrique sensiblement régulière.
On a, en outre, constaté que quelle que soit la nature de la matière utilisée, les résultats les plus satisfaisants
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peuvent être obtenus si l'épaisseur de paroi de l'enveloppe plastique est relativement mince par rapport aux dimensions de l'armature circonférentielle, telles que le diamètre du fil revêtu.
Lorsqu'on utilise une enveloppe relativement mince, non seulement la matière s'étire plus facilement sur le- côté du tuyau opposé au pli et permet la. séparation des spires en cet endroit, mais la partie de l'enveloppe placée du côté de la flexion est plissée facilement pour prendre une position convenable entre les spires à la base. Etant donné que chacune des spires tend à se séparer au sommet ou à l'extérieur du pli, il s'ensuit que chacune des mêmes spires tend à couvrir d'autres spires à la base.
Lorsque ce recouvrement se produit, un défaut courant des tuyaux flexibles antérieurs était que les spires glissaient les unes sur les autres ou s'engageaient télescopi- quement les unes dans les autres, ce qui faisait perdre le renforcement radial du tuyau et le rendait sujet à s'écraser lorsqu'il était soumis à des charges radiales provenant de l'extérieur.
Une caractéristique particulière du tuyau de l'invention, comportant l'enveloppe plastique relativement mince entourant l'armature circonférentielle, est que quelle que soit la minceur relative de cette enveloppe, ainsi que sa faculté de s'étirer et de reprendre son état antérieur après cet étirage, il est formé une barrière satisfaisante empêchant le télescopage indésirable décrit ci-dessus des spires successives de fil du fait que l'enveloppe se coude assez facilement pour former les petites barrières 21 entre les spires.
Etant donné que chacune de ces spires présente une surface associée intégralement à l'enveloppe et se trouve ainsi maintenue dans une position fixe par rapport à cette enveloppe, le plissage de cette mince enveloppe lors de la flexion du tuyau est tout ce qui est nécessaire pour empêcher que le renforcement soit perdu et que le tuyau s'écrase.
Bien que la conservation de l'écartement convenable
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entre les spires d'armature rende nécessaire que chaque spire soit associée en permanence à l'enveloppe qui l'entoure, il est possible et parfois désirable que cette association permanente soit limitée sensiblement à un étroit trajet suivant la périphérie extérieure du fil quand il est enroulé. Ainsi, la partie de l'enveloppe élastique entourant normalement le fil serait libre de se redresser après une flexion du tuyau en permettant une plus grande extension sur le côté de celui-ci dans le sens opposé à la flexion avant qu'il soit nécessaire d'étirer l'enveloppe en augmentant ainsi considérablement la flexibilité du tuyau.
Etant donné que la matière est d'une nature élastique, l'enveloppe reviendrait à sa position normale d'enveloppement du fil lors d'un redressement du tuyau, de sorte que la surface interne sensiblement régulière désirée serait conservée malgré l'utilisation de ce moyen pour augmenter la flexibilité.
A la fig. 3, par exemple, le revêtement 13 du fil 12 peut n'être collé à l'enveloppe 14 que le long d'un très étroit trajet suivant la partie de la périphérie extérieure de l'élément d'armature désigné par 23. Même en supposant que l'étendue réelle de cette adhérence entre l'enveloppe et le fil revêtu soit ainsi quelque peu limitée, 1,'enveloppe peut être amenée, en raison de ses propriétés moulables et élastique à entourer les spires du fil sur une partie importante de leur étendue. En pareils cas, la partie de l'enveloppe 14 non collée qui entoure le fil est libre de s'écarter de celui-ci pour agrandir le canal 22, mais elle revient à sa position d'envelop- pement du fil lors du redressement du tuyau.
En même temps, les surfaces 11a et 15a de l'enveloppe et de l'élément d'armature, qui sont normalement dans un mène plan, reviennent à ce plan commun pour former la surface interne sensiblement régulière désirée du tuyau.
Lorsque l'étendue de l'adhérence entre l'envelopp et le fil revêtu est ainsi limitée, il s'ensuit que lors d'
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forte flexion du tuyau l'enveloppe est écartée de sa position dans le plan des parties non aplaties des spires d'armature normalement coaxiales. Bien que ceci affecte quelque peu la nature cylindrique sensiblement lisse et régulière de la surface interne du conduit, on a trouvé que la présence et l'alignement continus des parties aplaties 11a des spires d'armature forment une surface sensiblement continue qui est encore capable de conduite des fluides plus efficacement que les constructions antérieures de tuyaux ondulés.
En raison de cet effet des segments aplatis sur les propriétés de conduite d'air du tuyau, il n'est pas absolument nécessaire que les parties de l'enveloppe ondulée se trouvant entre les spires d'armature soient aplaties, tant que les spires sont assez faiblement espacées et sont elles-mêmes aplaties le long de leurs parties découvertes à l'intérieur du conduit. Dans ces cas, les creux de l'enveloppe ondulée n'ont besoin d'être que suffisamment profonds pour que leurs convolutions internes 15a soient tangentes à la ligne ou au plan établi par les diverses parties aplaties des spires de l'armature. On a trouvé qu'un tuyau perfectionné construit de cette manière pouvait être réalisé lorsque les spires successives de l'armature sont écartées d'une distance inférieure à dix fois le diamètre de la section de la matière formant cette armature.
@ Bien que l'épaisseur particulière de l'enveloppe dépende de la grosseur du tuyau et de la grosseur de l'armature utilisée, on a trouvé que pour des tuyaux ayant un diamètre de l'ordre de 12 à 65 mm il est préférable d'avoir une épaisseur de paroi du tube qui soit sensiblement la moitié du diamètre de l'armature circonférentielle, c'est-à-dire de l'hélice de fil métallique avec son revêtement plastique, ou moins.
A titre de réalisation préférée, un tuyau ayant fait ses preuves a un diamètre interne de 30 mm en utilisant comme armature une hélice de fil d'acier revêtue de matière plastique dont les spires successives sont écartées entre axes de 6 mm et dont le diamètre
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total est de 2 mm., l'enveloppe de matière plastique ayant ;une épaisseur de 0,8mm.
REVENDICATIONS
1-Tuyau flexible non étranglable comportant une arma- ture circonférentielle.présentant des spires espacées axialement et une couche superficielle déformable élastique, caractérisé en ce qu'une enveloppe déformable et étiable, relativement mince, en matière moulée élastique renferme l'armature, en chevauchant les spires espacées susmentionnées et forme avec les sections de sur - face dirigées vers l'intérieur de l'armature une surface interne de conduit cylindrique sensiblement lisse ou régulière, consti- tuée par des sections alternées de l'armature et de l'enveloppe, cette dernière étant liée à l'armature le long de parties de celle- ci venant en contact avec l'enveloppe.
2 -.Tuyau flexible non étranglable, suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'armature est formée par un élément hélicoïdal continu.
3 - Tuyau flexible non étranglable, suivant les reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enveloppe déformable et étiable est faite en caoutchouc naturel ou synthétique ou en ma tière organique thermoplastique.
4 - Tuyau flexible non étranglable, suivant les reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe affecte la forme d'un tube et en ce que ses parties de surface interne qui chevauchent les spires de l'armature sont liées à celles-ci à l'endroit de contact avec elles.
5 - Tuyau flexible non étranglable, suivant les reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que l'armature et l'enveloppe sont liées l'une à l'autre par fusion aux points de contact mutuels.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to flexible hoses that cannot be throttled.
For certain domestic and industrial uses, it is desirable to use a fluid impermeable flexible pipe or conduit which is both readily flexible and sufficiently radially strong to prevent it from choking or crushing when 'it is subjected to strong radial or bending loads from external sources. When, the fluid to be conducted by this flexible pipe passes to
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a high speed and in particular when this fluid is in the gaseous state, it has also been found desirable that the radially reinforced or reinforced flexible pipe have an essentially regular interior surface, so that it offers only a minimum of resistance to the free passage of fluid in the pipe.
In order to provide the desired radial reinforcement and the necessary resistance to the constriction of the pipe, a circumferential reinforcement is generally used in the form of a metallic wire wound in a helix or of canvas envelopes.
When using the wire winding it is useful to increase the flexibility of the pipe or conduit by corrugating its rubber body or rubberized fabric between the turns of the coiled metal wire. However, the nature of the elastic metal wire is such that when embedded in a rubber body it tends to separate from it, thereby destroying the desired reinforcing effect, and rendering the pipe unsuitable. for a new use. If, on the other hand, as has been done mainly before this invention, the coiled metal wire is embedded between layers of canvas to prevent it from nicking the rubber tube, the flexible hose no longer has the desired flexibility.
An attempt has also been made to incorporate the coiled wire into a flexible tubular rubber hose body by placing the wire along the inner surface of the rubber body instead of embedding or embedding it in the latter. This arrangement, however, was not found to be satisfactory since the wire was exposed to the fluids passing through the pipe, which caused its corrosion. Further, in order to keep the wire helices in their properly spaced relative position, it was necessary to corrugate the tube along its inner surface, as well as its outer surface to form a seat for the turns of the wire. .
This corrugation of the internal surface of the tube was not satisfactory because it presented an additional element of resistance to passage.
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fluid in the tube. An attempt has been made to correct this corrugation of the internal surface of the flexible pipe by placing the reinforcing member between an internal body and an external tubular rubber body or by filling the corrugations of the internal surface with a " paste "of rubber or the like. The resulting flexible hose, however, was not found to be satisfactory since the addition of the rubber in the form of an inner tube or a paste affected the flexibility of the resulting hose and increased the duration of its manufacture.
Further attempts to achieve a relatively smooth and substantially continuous internal pipe surface consisted of placing the reinforcing wire around the outer periphery of the pipe body, but this left the metal wire exposed by exposing it to the outside. be damaged or separated from the tubular body during use and did not provide noticeable radial reinforcement, especially when the pipe was intended to conduct a vacuum such that the forces acting radially on it from the outside to the interior still tended to separate the body of the pipe from the reinforcing wire. Further, the placement of the reinforcing wire around the outer periphery of the pipe increased the length of wire required to reinforce a given length of pipe, while also increasing the weight.
In addition, the fact that the wire was wrapped around the outer periphery of the pipe increased its bending moment at the expense of the desired flexibility of the pipe.
The above-mentioned drawbacks are overcome in accordance with the present invention, which creates a non-constrictable flexible pipe comprising circumferential reinforcement means having axially spaced turns and a flexible deformable surface layer characterized by a relatively thin deformable and stretchable shell of material elastic molding enveloping said reinforcing means by overlapping each of the turns and forming with the parts
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of surfaces directed towards the interior of said reinforcing means a regular cylindrical internal surface of the duct which is composed of alternating sections of said reinforcing means and of said envelope, the latter being linked to the reinforcing means along parts of these coming em in contact with her.
Due to the deformability and stretchability of the thin elastic casing, flexibility of the finished pipe is obtained between the turns of the reinforcing members while preventing constriction or crushing of the pipe.
The deformability and stretchability of the plastic wrap depend to a great extent on its corrugated configuration to allow the portion of the tubular wrap on the outside of an elbow of the pipe to shrink. stretches freely so that minimal resistance is offered to bending or bending. At the same time, the flexible and deformable nature of the casing around the inner face or bend of an elbow of the pipe provides the minimum compressive strength normally occurring during this bending.
Despite the minimum resistance offered to the necessary stretching and compression due to the bending of the pipe, the pipe according to the invention is characterized in that the spaced turns of the circumferential reinforcement are nevertheless kept in place. their suitable relative position and cannot reopen or collapse against each other by losing the necessary radial reinforcement.
This crushing and overlapping of the spaced turns of the circumferential reinforcement is most likely to occur around the side of the pipe facing its bending, but is prevented in the case of the pipe of the invention by the pleating of the flexible casing and stretchable, tied, relatively thin, between the turns to form a barrier preventing a turn of the reinforcement from passing over a contiguous turn. Thus, during the bending of the pipe, the plastic casing reacts in two different ways as to its
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relative position with respect to the circumferential reinforcement.
On one side, in the bending direction, the envelope is pleated or picked up between the successive turns of the frame, as explained above, to form a barrier projecting slightly inward between the turns. On the other hand, the opposite part of the flexible pipe or the part of the casing located on the other side with respect to the bending or bending is stretched under tension and is partially separated from the successive turns of the reinforcement, so that the turns protrude slightly inward from the normally regular inner cylindrical surface of the pipe.
It is obvious that when the latter returns to its upright position, the elastic nature of the plastic material of the envelope is such that the latter returns to its substantially regular cylindrical configuration both on the side of the fold and on the side opposite to it.
Due to this important reaction resulting from the nature of the association between the plastic casing and the circumferential reinforcement, the relative dimensions of these two constituent elements of the flexible pipe and the physical properties of the materials from which they are made are important. It has been found that a shell wall thickness substantially less than the cross-sectional diameter of the reinforcing coil helps to produce the improved results obtained by the invention.
In addition to the factors indicated in the above, it has been found preferable to establish a suitable spacing of the turns of the reinforcement. In order to achieve the most desirable degree of flexibility while avoiding breaking or bending during bending, it is preferred to space the turns of the reinforcement so that the space between adjacent ridges of the turns, measured on the outer surface of the tube, does not exceed ten times the diameter of the reinforcing element. It has been found that a greater spacing results in a pipe which cannot have sufficient flexibility; furthermore, with relatively thin tubes, as described, there is also a tendency to pull the
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material towards the inside under the action of a depression or to push it towards the outside under the action of a pressure.
Furthermore, when the flexible pipe is subjected to an external force or pressure, unless this degree of spacing is provided, it crashes or flattens too easily, the turns being displaced.
As regards the material to be used in the envelope and the circumferential reinforcement of the invention, it is obvious that under suitable conditions of composition and manufacture, it is possible to use a wide range of plastics, especially organic plastics. being those which contain as an essential ingredient a high molecular weight organic substance which is solid in its finished state and which is capable of being cast into a phase of its manufacture or processing into finished articles.
However, it is preferred that this material, in particular that of the shell, be deformable and stretchable. One can include in this group of preferred materials the natural rubber, the various rubber-like synthetic compositions, such as the polychloroprenes, known under the name of neoprene, the butadiene-styrene copolymers, known under the names Buna-S or GR-S, the butadiene-acrylic nitrile copolymers, called Buna-N or GR-A, various polysulphides, known under the name "Thiokol", butyl rubber, various moldable organic thermoplastics, such as vinyl copolymers, cellulosic plastics, such as as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, polyethylene and the like.
While the sheet or casing of the flexible pipe will generally be in the first place of one of these materials or of a mixture or combination of some of them, the reinforcement may be composed in a similar manner or be constituted by a wire or elastic metal core wrapped in a surface coating of such a plastic material.
The characteristics of the invention set out above
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and various others are clearly described in detail, by way of non-limiting example, with the aid of the accompanying drawings: illustrating a preferred embodiment of the invention.
Fig. 1 is an elevational view, partly in section, showing a suitable reinforcement to be incorporated into the flexible non-throttle hose of the invention.
. Fig. 2 is a sectional elevation of the finished pipe showing its outer corrugated configuration.
Fig. 3 is a longitudinal section of the pipe of FIG. 2 along line III-III.
Fig. 4 is a similar longitudinal section of the same flexed pipe.
The circumferential frame 10 of FIG. 1 is shown as being constituted by axially spaced turns 11 formed by means of a continuous composite member wound in a helix. Although helical reinforcements made up of a continuous element are most commonly used in flexible pipes, it is evident that this reinforcement can also consist of individually complete spaced turns which can be connected, if desired, by spacers. suitable. In the embodiment of FIG. 1, the frame is constituted by a helical winding of metal wire or the like 12 wrapped in a plastic sheath 13 of one of the materials indicated above.
Although the wire core 12 is intended to provide the desired radial reinforcement and elasticity, it is evident that the element 10 could be made entirely of plastic by composing these materials so as to provide the necessary strength and rigidity. , then at the same time giving them the surface characteristics necessary for the integration of the pipe, as described below. The plastic coating 13 can be deposited on the wire core 12 before or after it has been shaped into the desired reinforcing helix. This deposit of plastic material on the metal element can be done by simple diving or by projecting the material
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plastic, or by applying the latter in the form of a sheet by the usual beading.
The plastic coating can also preferably be applied while the wire is still straight or is only loosely wound by extruding a plastic sheath directly onto the wire. In any case, no attempt is made to make the plastic coating adhere to the metal wire core, because it is quite satisfactory that the latter can move somewhat relative to the sheath or to the coating which surrounds it. The reinforcement element is generally round or has a substantially circular section.
The flexible pipe shown in fig. 2 is formed by placing a relatively thin walled tubular casing 14 around the helical member 10 of FIG. 1. The outer corrugation is formed by pushing this sheet inward between the turns of the frame to form the grooves 15 between the ridges 16.
As best seen in fig. 3, this corrugation of the casing is performed in a manner which causes the inner surface of the casing to expand at the locations forming the grooves 15 between the turns of the frame 11 in the plane established by the inner periphery of the aligned turns. by forming a substantially cylindrical internal surface. So that the substantially regular cylindrical internal surface of the flexible pipe according to the invention can be produced as completely as possible, the internal periphery of the casing can be established straight and flat rather than curved, then the internal surface of the turns of the reinforcement. can be flattened in a similar fashion, so that all flattened surfaces of both the turns of the reinforcement and of the envelope are placed in the same plane.
This can be achieved by applying a sufficient pressure differential during manufacture, so that the internal parts of the pipe are also flattened.
In the manufacture of this type of flexible pipe to establish the desired substantially cylindrical internal surface and at the same time an integrated construction, in which the
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turns of the reinforcement form an integral part of the whole of the flexible pipe, the plastic materials chosen for these respective constituent elements, that is to say the plastic envelope and at least the surfaces of the circumferential reinforcement, must in be sufficiently analogous or related to such an extent that by producing their respective states of plastic flux they weld or melt together or, at least, are capable of permanently adhering.
Instead of melting, these building blocks can be adhered with solvents or adhesives.
In the manufacture of a preferred embodiment of a flexible pipe similar to that shown in the drawing, the core or metal wire 12 of FIG. 1 through an insulating tube or through an extrusion machine to produce the plastic sheath or coating 13 of the wire.
A typical plastic composition that can be used as a coating of the metal wire could be made as follows:
EMI9.1
<tb> <SEP> <SEP> polyvinyl <SEP> chloride <SEP> resin <SEP> 100 <SEP> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> stabilizer <SEP> (by <SEP> example <SEP> stearate
<tb> of <SEP> lead) <SEP> 2 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb> plasticizer <SEP> (by <SEP> example <SEP> phthalate
<tb> of <SEP> dibutyle) <SEP> 30 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> lubricant <SEP> waxy <SEP> 1 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
The metal wire thus coated can then be made to pass through a conventional spring shaping machine to form the helical windings while leaving the distance between the turns 11 of the frame.
In practice, it may be desirable to form this elastic plastics coated wire in closely spaced or actually contiguous helices or turns.
This winding can be relaxed by spreading the turns around a hollow perforated mandrel, the outside diameter of which corresponds to the desired inside diameter of the final flexible pipe. By placing the wire helix on the
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mandrel, a screw driven guide arm can both separate the tightly wound turns from the preformed coil and, at the same time, place each of the turns under slight tension so that it bears against the surface of the mandrel. According to a preferred construction of flexible pipe, the successive turns of the helical reinforcements are spaced apart by approximately 6 mm, the winding being firmly held by tabs or similar clamps formed at its ends in its final spaced position.
A similar plastic preformed tubular casing is then placed around the circumferential frame as it is spaced on the perforated construction mandrel. This placement of the casing, the inner diameter of which is equal to or only slightly larger than the outer diameter of the construction mandrel, can be rationally accomplished by threading one end of the foil or casing around the shell. end of the mandrel and causing compressed air to arrive at the other end of the tube, with the result that the latter expands radially and is easily threaded onto the mandrel despite the presence of the armature on it. this.
Although the inherent elasticity of the plastic used for the casing may cause the casing to corrugate and cause it to partially surround each of the turns of the circumferential reinforcement, it is usually desirable and necessary that corrugation forces are applied so as to pull the casing down against the build mandrel, at these points between the longitudinally spaced turns of the reinforcement.
Although this operation has traditionally been included in the laying of a forming cord wrapped around the exterior of the casing between the turns of the pipe reinforcement, it has been found that particularly where plastics are included and these materials are heated to the state to which they are capable of plastic casting, the corrugation can be rationally effected by the proper use of a pressure differential between
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the atmosphere surrounding the pipe and that inside.
Since a perforated mandrel is used in a preferred mode of construction of the flexible hose of the invention, a pressure effect between the outside of the flexible hose and the inside of the mandrel produces the desired corrugation. To establish this pressure differential, the tubular sheath or casing 14 can be placed around the mandrel so as to cover the perforations made in the wall thereof and the ends of the mandrel can be closed. When the mandrel is then placed with the flexible pipe construction in a high pressure atmosphere, as in the case of a pressurized oven or vulcanizer, the greater external pressure exerts its action radially inward against the mandrel. to produce the desired ripple.
Instead of thereby increasing the pressure outside the hose mandrel, the same effect could be obtained by exhausting the air from the inside of the mandrel after the plastic wrap has been placed over it. so as to hermetically close the perforations made in the wall of the mandrel. This suction or vacuum can be effected by means of a conventional vacuum pump and suction can first be produced on the inside of the mandrel, which is then closed, or this suction can be maintained by constant pumping during the process. heating and shaping of plastics.
Regardless of the means used to push the plastic casing 14 back against the mandrel, raising the temperatures of the plastics above their melting or softening point will be such that these materials will in fact be molded against them. the smooth cylindrical surface of the mandrel and that a substantially smooth cylindrical surface will be formed on the interior of the pipe.
At the same time, the softened state of the plastics will be such that they will melt or settle during this heating to form an integrated structure in which the coating 13 of the wire will be permanently associated with the casing.
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EMI12.1
1.1 i, U0 14. 1,0r '(' u'un 'z t 1, L,. 11 CG, 1) 1 - 11, 11,'; V-'j <3, t..l.1r; v # 1 ... "c., ('lt tc.; l () U' ::" vule .. ti i: -iVl, tc: tr ll ',: C1 <JU j "'" ym;, c; yii l # '!, Í'! 'l'. :::,:. * uLi1.iscc, it was born this is to maintain .1 '-.... 1, "'. 1) ' 1 ',, [,:, 1 "':., Ot 1,.:; rrl. '' :; GÍ011S do vulcanization jltH'lU'Ult mot'i, nt where 7r: mt7¯c: r: i: ¯r, t: i.r.r can be performed completely.
On the other hand, lOl'Gr: u ',)! 1.
EMI12.2
used thormL substances) 1> lilsti (lUU ;, tulJ ("s nuu 1 o.-j y - ': r.; Í: l (; 8 polyvinyl chloride, il faub quo li ::;' ftatiru .lr ïtiaac are maintained at elevated temperatures only long enough to allow complete softening and perfect flow of these materials into the formation of the corrugated pipe. In the case of purely thermoplastic substances.- .; it will of course be necessary to maintain the forces ripple, such as the pressure differential, between the outside and the inside of the pipe body, until the plastics are cooled below their softening point or the state in which they are are capable of plastic casting.
The plastic material used in the casing may consist of a substance similar to that indicated above with regard to the coating of the wire. However, a vulcanizable compound such as rubber or any of the synthetic rubber compositions and a blend of such a composition together with a polyvinyl chloride resin can be used with the same yarn wrap constitution. has been found to be particularly suitable.
This particular composition is made as follows:
EMI12.3
<tb> <SEP> butadiene-acrylonitrile copolymer <SEP> 95 <SEP> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> <SEP> polyvinyl chloride <SEP> <SEP> resin <SEP> 55 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> load <SEP> (by <SEP> example <SEP> dioxide <SEP> of
<tb> silicate <SEP> hydrated) <SEP> 20 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> plasticizer <SEP> (by <SEP> example <SEP> phthalate
<tb> dibutyl) <SEP> 10 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> sulfur <SEP> 1.5 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> accelerator <SEP> (by <SEP> example <SEP> bisulfide
<tb> of <SEP> benzothiazyl) <SEP> 1.5 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
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It can be seen clearly in fig. 3 and 4 the precise nature of the interior surface of the duct and how it behaves when the flexible pipe is bent.
It should be noted that the internal surface of the armature is flattened against the mandrel during the formation of the flexible pipe as described above, but that the entire surface of the duct is not in fact uninterrupted, for the sake of consistency. because the envelope rises and passes around each turn of the frame. So, on each of the ... breaths, there is at least one small line or one small channel
22.-On either side of the turns of it. 'armature., these channels - interrupting slightly -, - continuity of the internal surface of the pipe ,.
However, since the flattened segments 11a of the turns of the armature 111 and the more internal island portions 15a of the casing 14 are aligned on the same longitudinal plane of the pipe, the air flow inside the casing. duct is substantially uninterrupted and the effect of a smooth flexible pipe is assured.
When a pipe such as that shown in fig. 3 is bent in the manner illustrated in FIG. 4, it can be seen that the parts 17 of the casing located between the turns 18 of the frame are made to stretch in the direction opposite to that of bending and tend to move away from their normally narrow assembly, forming partially an entourage, with the turns of the frame. At the same time, the parts 19 of the casing lying between the turns 20 of the reinforcement on the side of the pipe undergoing bending tend to crease, forming loops between the turns of the reinforcement.
It has been found that the most suitable material to behave in this way during bending is immediately easily deformable and sufficiently elastic to return to its original position as soon as the bending is released, so that the inner surface of the duct returns. in a substantially regular cylindrical shape.
It has also been observed that whatever the nature of the material used, the most satisfactory results
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can be achieved if the wall thickness of the plastic wrap is relatively thin compared to the dimensions of the circumferential reinforcement, such as the diameter of the coated wire.
When using a relatively thin casing, not only does the material stretch more easily on the side of the pipe opposite the kink and allow it. separation of the turns at this point, but the part of the casing placed on the flexion side is easily pleated to take a suitable position between the turns at the base. Since each of the turns tends to separate at the top or outside of the fold, it follows that each of the same turns tends to cover other turns at the base.
When this overlap occurs, a common defect of prior flexible hoses was that the coils slid over each other or telescopically engaged with each other, which lost the radial reinforcement of the hose and made it prone to collapse. crash when subjected to radial loads from the outside.
A particular characteristic of the pipe of the invention, comprising the relatively thin plastic casing surrounding the circumferential reinforcement, is that regardless of the relative thinness of this casing, as well as its ability to stretch and to return to its previous state afterwards. With this stretching, a satisfactory barrier is formed preventing the undesirable telescoping described above of the successive turns of yarn because the casing bends easily enough to form the small barriers 21 between the turns.
Given that each of these turns has a surface associated integrally with the casing and is thus maintained in a fixed position with respect to this casing, the pleating of this thin casing during bending of the pipe is all that is necessary for prevent the reinforcement from being lost and the pipe from collapsing.
While maintaining the proper spacing
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between the turns of the reinforcement makes it necessary for each turn to be permanently associated with the envelope which surrounds it, it is possible and sometimes desirable that this permanent association be limited substantially to a narrow path following the outer periphery of the wire when it is rolled up. Thus, the part of the elastic casing normally surrounding the wire would be free to straighten out after bending the pipe by allowing greater extension on the side of the latter in the direction opposite to the bending before it was necessary to '' stretching the casing thereby considerably increasing the flexibility of the hose.
Since the material is of an elastic nature, the casing would return to its normal wire wrapping position upon straightening of the pipe, so that the desired substantially even internal surface would be maintained despite the use of this. way to increase flexibility.
In fig. 3, for example, the coating 13 of the wire 12 may be adhered to the casing 14 only along a very narrow path following the part of the outer periphery of the frame member designated as 23. Even if assuming that the actual extent of this adhesion between the casing and the coated yarn is thus somewhat limited, the casing can be caused, by virtue of its moldable and elastic properties, to surround the turns of the yarn over a substantial portion of the yarn. their extent. In such cases, the portion of the unglued casing 14 which surrounds the wire is free to move away from the latter to enlarge the channel 22, but it returns to its position of wrapping the wire upon straightening of the wire. pipe.
At the same time, the surfaces 11a and 15a of the casing and the reinforcing member, which are normally in a plane lead, return to this common plane to form the desired substantially regular internal surface of the pipe.
When the extent of adhesion between the casing and the coated yarn is thus limited, it follows that when
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strong bending of the pipe, the casing is moved away from its position in the plane of the non-flattened parts of the normally coaxial reinforcement turns. While this somewhat affects the substantially smooth and even cylindrical nature of the internal surface of the conduit, it has been found that the continued presence and alignment of the flattened portions 11a of the rebar turns form a substantially continuous surface which is still capable of conduct fluids more efficiently than previous corrugated pipe constructions.
Due to this effect of the flattened segments on the air-conducting properties of the pipe, it is not absolutely necessary that the parts of the corrugated casing between the turns of reinforcement be flattened, as long as the turns are fairly closely spaced and are themselves flattened along their exposed parts within the duct. In these cases, the hollows of the corrugated casing need only be deep enough for their internal convolutions 15a to be tangent to the line or to the plane established by the various flattened parts of the turns of the reinforcement. It has been found that an improved pipe constructed in this manner can be made when the successive turns of the reinforcement are spaced apart a distance less than ten times the diameter of the section of the material forming this reinforcement.
@ Although the particular thickness of the casing depends on the size of the pipe and the size of the reinforcement used, it has been found that for pipes having a diameter of the order of 12 to 65 mm it is preferable to '' have a wall thickness of the tube which is substantially half the diameter of the circumferential reinforcement, i.e. of the wire helix with its plastic coating, or less.
As a preferred embodiment, a pipe having proved its worth has an internal diameter of 30 mm using as reinforcement a helix of steel wire coated with plastic material the successive turns of which are spaced between axes by 6 mm and whose diameter
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total is 2 mm., the plastic shell having a thickness of 0.8 mm.
CLAIMS
1-Non-constrictable flexible pipe comprising a circumferential reinforcement, presenting axially spaced turns and an elastic deformable surface layer, characterized in that a deformable and tightenable envelope, relatively thin, of elastic molded material encloses the reinforcement, by overlapping the aforementioned spaced turns and forms, with the surface sections directed towards the interior of the frame, an internal surface of a substantially smooth or regular cylindrical duct, constituted by alternating sections of the frame and of the casing, the latter being linked to the frame along parts of the latter coming into contact with the casing.
2 - Non-restrictable flexible pipe, according to claim 1, characterized in that the reinforcement is formed by a continuous helical element.
3 - Non-restrictable flexible pipe, according to claims 1 and 2, characterized in that the deformable and stretchable casing is made of natural or synthetic rubber or of thermoplastic organic material.
4 - Non-constrictable flexible pipe, according to claims 1 to 3, characterized in that the casing has the shape of a tube and in that its internal surface parts which overlap the turns of the reinforcement are linked to these at the place of contact with them.
5 - Non-constrictable flexible pipe, according to claims 1 to 4, characterized in that the reinforcement and the casing are linked to one another by fusion at the points of mutual contact.
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