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La présente invention se rapporte à la fabrication de tronçons de tubes en résine de polytétrafluoroéthylène ou résine similaire,, et elle concerne plus particulièrement les opérations d'agglomération par la chaleur et/ou de refroidissem.ent pendant cette fabrication.
Pour des raisons de commodité, la description de l'in- vention sera donnée en se référant à la résine particulière men- tionnée ci-dessus, cependant, il va de soi, comme on le verra par la suite, que le procédé selon l'invention peut s'appliquer au travail d'autres matières ayant des caractéristiques de manipula- tion et de mise en forme similaires à celles du polytétrafluore- éthylène.
Jusqu'à présent, la fabrication de tubes en polytétra-
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fluoroéthylène était limitée à celle de tronçons relativement pourts, cette limitation étant particulièrement importante dans la fabrication de tubes de grands diamètres, par exemple de 19 mm ou plus. Actuellement on fabrique de tels tubes en extrudant des fronçons de dimensions déterminées à partir d'un mélange pâteux de résine et de lubrifiant que l'on extrude à la température am- biante.
On obtient ainsi un produit extrêmementfragile, que l'on doit agglomérer par la chaleur avant qu'il présente les diverses propriétés pour lesquelles il est très recherché.,Pour agglomé- rer à chaud un tronçon de tube extrudé, on doit le placer dans un four ou dans une autre enceinte, où on le soumet à un cycle de chauffage et d'agglomération à des températures élevées.
Comme il a déjà été dit, la matière est extrêmement fra- gile avant son agglomération par la chaleur et on doit la mainpu- ler avec précaution. Le procédé actuellement utilisé consiste à placer le tronçon de tube non aggloméré dans un tuyau de protec- tion, par exemple un tuyau en acier, ayant un diamètre légèrement plus grand que le tube à traiter. De cette manière, on doit théo- riquement pouvoir manipuler de grandes longueurs de tube car on peut supporter le tuyau de protection sur toute sa longueur dans le four sans'qu'il s'affaisse. Malheureusement, le tube extérieur produit certains effets préjudiciables au tube définitif.
Un premier effet ou phénomène de ce genre se manifes- te pendant l'agglomération par la chaleur de grands tonçons de tubes extrudés placés à l'intérieur d'un tuyau de protection. Ce phénomène a été appelé diversement "étirage" ou "striction". Il se manifeste par une réduction du diamètre de la partie intermé- diaire du tube par rapport au diamètre des extrémités de celui- ci. On peut essayer d'expliquer ce phénomène par le fait, que le tube se raccourcit pendant la chauffe et l'agglomération; au fur et à mesure qu'il se raccourcit,'ses extrémités frottent le long de la surface du tuyau de protection et, si le tube est assez leng.le xxxxxxxxxxx ainsi créé a tendance à l'étirer au voisinage
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de sa section centrale.
Un autre effet ou problème'préjudiciable se présente lorsqu'on immerge dans un bain de refroidissement un tronçon de tube aggloméré supporté dans un tuyau de protection métallique.
On a constaté que tous les tubes à l'exception de ceux de petits diamétres, s'aplatissent au moment de leur immersion. On croit. que cet aplatissement est provoqué par la formation de vapeur dans l'espace limité compris entre la.paroi du tube et la paroi intérieure du tuyau de protection.
En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé d'agslomération par la chaleur de tronçons de tubes de polytétrafluoroéthyléne ou de matière similaire plus longs qu' il n'a été possible d'obtenir jusqu'à présent,,ne provoquant pas de striction notable du tube.
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L'invention a également pour objet un procédé de re- froidissement de tronçons de tubes de polytétrafluoroéthylène ou de matière similaire,, sans que ceux-ci aient la possibilité de s'aplatir alors qu'ils sont supportés dans un tuyau de protection.
Ces deux buts sont facilement atteints en introduisant un élément léger de dimensionsde forme et de résistance appro- priées et constituant un noyau dans le tube'en résine avant de l'agglomérer par la chaleur et/ou de le refroidir.
Selon l'invention, un procédé de fabrication d'un long tronçon de tube en une matière ayant des propriétés physiques au point de vue manipulation et mise en forme similaires à celles de la résine de polytétrafluoroéthyléne, consiste à supporter ce tube à l' intérieur d'un tuyau et à l'agglomérer par la chaleur et/ou à le refroidir, caractérisé en ce qu'avant d'effectuer ces opé- rations,, on introduit dans ce tube un élément formant noyau de faible poids, capable, en raison de ses dimensions, de sa forme et de sa résistance, d'empêcher pratiquement la déformation radiale du tube pendant sa fabrication, la dimension de ce noyau étant suffi- samment petite pour permettre son enlèvement du tube à la fin des opérations.
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La description qui va suivre en regard du dessin anne- xé, donné à titre d'exemple non limitatif;, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités oui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
. La figure 1 est une vue schématioue d'un tronçon de tu- be supporté à l'intérieur d'un tuyau et montrant le phénomène de striction.
La figure 2 est une vue en bout-du tuyau de support a- vec le tube et;l'élément de noyau mis en place.
La figure 3 est une coupe longitudinale par la ligne 3-3 de,la figure 2 montrant le détail de celle-ci.
La figure 4 est une représentation schématique de l'a- gencement pour faire pénétrer un noyau constitué car un enrou- lement flexible ,depuis une bobine d'alimentation dans le tube en résine.
Sur la figure 1, on a représenté en coupe longitudinale le tuyau de protection 10, tandis que le tube soumis à l'agglo- mération par la chaleur est représenté schématiquement par son contour. Le tracé en pointillés 12 représente un tronçon extrudé de tube, tel qu'il se présente lorsqu'il est placé à l'intérieur du tuyau avant l'agglomération. En traits pleins, on a représenté le contour 14 du tube après agglomération. Comme on l'a représenté d'une façon quelque peu exagérée, le tube aggloméré présente une striction dans la région 16. Cornue il a déjà été dit, on croit que cela est dû au frottement aux points de contact des surfaces 18 et 20. Il faut reconnaître que pour des tronçons courts, cet inconvénient ne se remarque pas.
Cependant, au fur et à mesure de l'accroissement de longueur du tube, ce défaut devient de plus en plus marqué. Il existe donc une limite pour la longueur maximum de tube pouvant être aggloméré par ce procédé. De plus, comme il a été dit plus haut, le tube est sujet à s'aolatir lorsqu'on le plonge dans'un bain de.refroidissement.
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Sur les figures. 2 et 3, on a représente le nouvel agen- ceinent, permettant de remédier à. ces deux inconvénients et cons- tituant la base de laprésente invention. On a de nouveau repré- sente le tuyau de support 10, le tronçon de tube extrudé est main- t tenant désigné par la ,référence 30. Selon -L'invention, on intro- duit dans le tube 30 un élément léger formant un noyau de préfé- ren.ce flexible et ayant la forme d'un boudin 32 de fil dacier.
Le boudin 32 a un contour circulaire, lorsou'on le voit par une extrémité (figure 2) et peut être constitué par une hélice com- portant environ 80 tours par mètre. Pour obtenir les meilleurs ré- sultats, il est préférable que le diamètre du noyau, c'est-à-dire le contour circulaire précité, ait approximativement les 9/10èmes du diamètre intérieur du tube 30 avant agglomération par la cha- leur. De préférence,le boudin 32 est formé d'une quelconque des 300 variétés d'acier inoxydable. En fait,, on peut utiliser n'im- porte quel acier au carbone ou autre métal très résistant à la corrosion à chaud.
En fait, il serait également possible de con - stituer ce boudin en une matière plastique, pourvu qu'elle résiste à la température d'agglomération.
Pour une raison qui n'est pas encore tout à fait claire, la présence du boudin 32 à l'intérieur du tube 30 pendant l'agglo- mération de celui-ci a pour effet de réduire de façon appréciable la striction mentionnée ci-dessus. Par un raisonnement théorique:, on suppose qu'en l'absence .du noyau le tube 30 a tendance à per- dre quelque peu sa forme ronde et à devenir légèrement elliptique, ce qui augmente sa surface de contact avec le tuyau de support.
On pense, si cette supposition est correcte, que le boudin 32 tend à maintenir le tube 30 plus rond ce qui réduit la surface de con- tact. Cette explication est purement hypothétique et est donnée pour ce qu'elle vaut. Le fait important est que la présence du noyau produit le résultat inattendu de réduire la striction.
D'une manière analogue, le noyau 32 forme,, pour le tube, @ un support intérieur suffisant pendant son refroidissement, eer
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en empêcher l'aplatissement. On a. trouvé en fabriquant des tubes ayant des diamètres de 19 nm et de 25 ioea, qu'un boudin forme d'vn fil d'un diamètre de 16/10 mm, ne produit aucun effet préjudicia- ble au tube. Des essais ont montre que la résistance des parois du tube 1%'est pas modifiée.
L'utilisation d'un boudin de fil comme noyau présente @ un avantage certain sur toutes les autres formes de noyaux, com-
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me '?n peut s'en rendre compte par 1-'exa:men de la figure 4. Sur cette figure, le boudin 40 est enroulé sur une bobine d'alimen- tation 42, d'où on peut le dérouler pour l'introduire dans le tube 44. En rendant ce noyau flexible il ne nécessite que peu de place pour son stockage et pour sa mise en place pendant la fabrication. Ce dernier avantage est spécialement mentionné car il est évident que l'on peut obtenir certains avantages du pro-
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cédé de 1''invention en utilisant un noyau rigide ou semi-rigide.
Une.restriction consiste toutefois en ce que le poids du noyau doit être suffisamment faible pour qu'il ne pénètre pas dans la
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paroi du tube pendant l'agglomiration par la chaleur de ce der- nier. Néanmoins,- on pourrait utiliser un tube en métal perforé
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ou autre-matière appropriée, sinon pendant 1/agglomération au
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moins pendant le reïroidi s sèment.
Il y a lieu de souligner qu'on peut introduire le noyau soit avant le refroidissement soit avant llag,--loïii6ratio-.,i par !R chaleur. On peut l'utilïser uniquement pour réduire la striction
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ou uniquement pour empêcher 1aplatissement pendant le refroidis- se;rient, ou encore dans les deux buts. Il y a lieu de noter égale- ment, que bien qu'il soit préférable d'utiliser un tube ou un
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tuyau en acier inoxydable pour former le sup'oort extérieur, on peut'utiliser d'autres matériaux pourvu 0.u'ils puissent résister aux opérations à'ag<lom4ration à chaud et de refroidi s mènent.
La dimension convenable du noyau dépend de plusieurs facteurs. Il doit être suffisamment grand par raccort au tube dans lequel il est,insérée pour que ses effets avantageux puis-
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sent se manifester. Pendant 13aggloiap¯'ration à chaud du polytétra- fluoroéthyléne ou matière similaire, un tronçon de tube non seu- leinent se raccourcit mais rétrécit aussi en diamètre. On peut dé- terminer expérimentalement la valeur du rétrécissement radial pour un tube de diamètre donné.
On donne a.lors au noyau des di- mensions de préférence tell es, que son diamètre soit juste in- férieur au diamètre intérieur minimum'que présente le tube après ce rétrécissaient. On évite ainsi toute pénétration ou accrochage du noyau dans le tube et le noyau pourra être enlevé facilement.
Ici encore un noyau en forme de- boudin présente l'avantage cer- tain de pouvoir être facilement enlevé en cas de rétrécissement radial inusité. Ceci provient de la nature particulière de l'hé- lice ou boudin dont le diamètre diminue, lors qu' on étire longi-
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tudinal e.!len t.
Il va de s'oi que l'on peut apporter des modifications au mode de mise en oeuvre qui a été décrit:, notamment par sub- stitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
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R ili V E N D 1 C A T 1 0 d . S .
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1.- Procédé d.e fabrication de tubes de grandes longueurs en matière présentant des propriétés physiques, au point de vue manipulation et mise en forme;, analogues à. celles de la résine
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de oOl"tstrafluor09thylène selon leauel on SllD'<lOrte ce tronçon de tube dans un tuyau et on 1-'aggloméra par la cnaleur et/ou on
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le refroidit, caractérisé en ce 0'on insère au :rr..la le dans le tube, un noyau léger ca1Jalùle, en raison 6e ses di:nens.ons, de s-3 foriie et de sa résistance, à' e'il:?êch8r une 6fOY'nJ.:'J.tion radiale notable du tube pendant sa fabicetio--fi.7 le ip filtre du noyau tant SLtf=1.SS.sL=211t oetit po'ir que l'on puisse l'extrir9 àu tube à la fin de la fabrication de ce dernier.