<Desc/Clms Page number 1>
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
<Desc/Clms Page number 2>
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
<Desc/Clms Page number 3>
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
<Desc/Clms Page number 4>
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
<Desc/Clms Page number 5>
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
<Desc/Clms Page number 6>
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
<Desc/Clms Page number 7>
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
<Desc/Clms Page number 8>
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
<Desc/Clms Page number 9>
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
<Desc/Clms Page number 10>
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
<Desc/Clms Page number 11>
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
<Desc/Clms Page number 12>
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,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>
<Desc/Clms Page number 13>
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
<Desc/Clms Page number 14>
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
<Desc/Clms Page number 15>
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'
<Desc/Clms Page number 16>
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
<Desc/Clms Page number 17>
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 **.