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Procédé et installation d'application de revêtements de matière plastique sur des tubes métalliques.
Il est connu rappliquer des revêtements de matiè- re plastique sur des tubes métalliques en immergeant ceux-ci dans une pâte de matière plastique et en provoquant ensuite un durcis- ement des revêtements sous l'action de la chaleur. Dans ce pro- cédé connu, le durcissement des revêtements s'effectue dans l'at- mosphère échauffée d'une enceinte de séchage. On se heurte alors à de grandes difficultés pour obtenir des revêtements de matière plastique..Il en est particulièrement ainsi lorsque, comme c'est ; le cas général, les tubes sont exposés à l'action de la chaleur en position verticale.
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Suivant l'invention, on remédie à cet inconvé- nient en soumettant les tubes, alors qu'ils sont en contact avec une matière plastique, à un chauffage électrique par induction.
Grâce à ce mode de chauffage, de la chaleur est apportée au tube avec une répartition uniforme sur toute sa section droite; qui assure le durcissement d'une couche de matière plastique adhérant fortement au tube, et ced à partir de la surface de contact même entre la paroi du tube et la couche de matière plastique.
On peut utiliser, avec ce procédé, la matière plastique sous les formes les plus diverses et, par exemple, sous la forme d'un bain dans lequel la matière plastique est à l'état pâteux. Le bain de matière plastique peut également être consitu6 par un plastisol.
Enfin, la matière plastique peut être présente sous forme de pou- dre en formant ce qu'on peut appeler un "bain tourbillonnant" dans lequel la poudre est entraînée d'un mouvement tourbillonnaire par des jets d'air comprimé.
Dans le premier mode de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, le chauffage électrique par induction s'ef- fectue après qu'on a retiré le tube du bain de matière plastique, celui-ci étant constitué, soit par une pâte, soit par un plasti- sol.
Dans le second mode de réalisation, le chauffage électrique par induction s'effectue alors que le tube se trouve encore dans le bain tourbillonnant.
Dans tous les cas, le tube est immergé ou intro- duit à froid dans le bain de matière plastique prévu.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, quelques modes de réalisation.
Sur ces dessins :
Les figures 1 et 2 montrent la mise en oeuvre, au moyen de deux installations différentes, du procédé suivant
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l'invention, dans le cas où le bain de matière plastique est constitué par une pâte ou par un plastisol, et
Les figures 3 et 4 représentent deux variantes de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans le cas d'un bain tourbillonnant.
Dans l'exemple représente sur la figure 1, le tub- 1 à revêtir est immergé verti salement dans un récipient 2 cohte- nant le bain d'immersion, tel qu'une pâte de matière plastique, au moyen d'un dispositif 3, tout en traversant une bobine d'in- duction 4 disposée au-dessus du bain d'immersion. A l'extrémité supérieure du récipient 2 est prévu un jeu de galets 5 qui empê- che tout débattement latéral du tube 1.
Toutefois, bien entendu, on peut obtenir le môme effet au moyen d'une tête de fixation guidés de façon rigide.'
Lors du r etrait du tube hors du bain, la bobine d'induction est mise sous tension ce qui échauffe la paroi du tube de manière à y faire adhérer le revêtement qui s'est formé sur elle pendant l'immersion.
Par un choix simultané approprié de la viscosité du bain d'immersion, de l'intensité du courant d'induction et de la vitesse de retrait hors du bain, on peut ajuster avec préci- sion l'épaisseur du revêtement de matière plastique.
Tandis que, dans l'installation de la figure 1, la hauteur de la cuve 2 est déterminée par la longueur du tube 1, l'installation de la figure 2 rend la profondeur du bain indépen- dante de la longueur du tube. Dans l'installation de la figure 2 comme dans celle de la figure 1, le tube est désigné par 1, la cuve par 2 -et la bobine d'induction par 4. Par ailleurs, la fi- gure montre les dispositions suivantes : @
Le tube 1 qui doit être revêtu intérieurement et extérieurement de matière plastique est soulevé par un vérin 7;
@ il traverse successivement, de bas en haut, la cuve 2 contenant le bain de matière plastique, puis, presqu'immédiatement après,
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la bobine d'induction 4. Le bain de matière plastique est consti tué par un plastisol. A l'intérieur de l'ouverture 8 du fond de la cuve 2, qui laisse passer le tube, est disposé un piston 11 engagé dans le tube et qui est porté par une tige verticale fixe 6. Ce piston et le fond de la cuve portent chacun un manchon ou garniture en matière élastique, comme indiqué respectivement en 12 et 13, entre lesquels le tube 1 passe de façon étanche ce qui empêche le plastisol de matière plastique contenu dans la cuve 2 de fuir à travers l'ouverture 8.
Le tube, lors de son retrait hors du bain de ma- tière plastique, est chauffé localement en traversant la bobine d'induction 4 disposée au-dessus dudit bain, ce qui provoque une gélification des couches de plastisol adhérant aux surfaces inté- rieure et extérieure du tube, une augmentation de cette adhérence et, enfin, le durcissement desdites couches. Le tube revêtu est ensuite saisi par un dispositif de préhension non représenté et emmené hors de l'installation. Pour permettre la mise en place dans l'installation d'un nouveau tube, le piston 11 est immobili- sé au moyen de verrous 10, le vérin 7 est ramené à sa position initiale et la tige 6 est escamotée. Le nouveau tube est ensuite mis en place et la tige 6 est ramenée en position de soutien du piston 11.
Enfin, les verrous 10 sont mis hors d'action après quoi le nouveau tube peut être à nouveau déplacé vers le haut en vue de la formation du revêtement.
En outre, l'installation de la figure 2 a, non seulement l'avantage que la profondeur de la cuve est indépendan- te da la longueur du tube, mais encore celui de ne nécessiter que des quantités réduites de plastisol. Ce dernier avantage est particulièrement important lorsqu. 'on ne peut pas travailler en continu et lorsqu'il s'agit de plastisols d'une durée de conser- vation limitée.
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Les figures 3 et 4 représentent d'autres instal- lations qui peuvent être utilisées dans le cas d'un bain tourbil- lonnant. La chambre ds tourbillonnement peut, dans ce cas, pré- senter, de la manière usuelle, une hauteur au moins égale à la longueur totale du tube. Toutefois, le procédé suivant l'inven- tion peut également être mis en oeuvre au moyen d'une chambre de tourbillonnement dont la hauteur est notablement inférieure à la longueur du tube.
A cet effet, suivant l'invention, le fond de la chambre de tourbillonnement présente alors une ouverture qui laisse passer le tube et est muni d'une tubulure faisant saillie vers l'intérieur, communiquant avec ladite ouverture et dans la- quelle un élément jouant le rôle de piston, engagé dans le tube, avantageusement en forme de pot, est disposé à l'extrémité supé- rieure d'une tige verticale fixe, ledit élément étant muni d'un diffuseur d'air, ou analogue, pour maintenir le tourbillonnement du bain à l'intérieur du tube. L'immersion du tube dans le bain tourbillonnant et son retrait hors de ce bain peuvent alors être assurés simplement en poussant le tube verticalement à travers la chambre de tourbillonnement. A cet effet, on peut prévoir, au- dessous de la chambre de tourbillonnement, un vérin hydraulique, pneumatique ou mécanique.
Bien entendu,il est également possible de suspendre le tube au-dessus de la chambre de tourbillonnement et de l'abaisser, tout d'abord, pour l'introduire dans celle-ci puis de la relever ensuite pour l'en retirer. La tige de support de l'élément en forme de pot engagé dans le tube et du diffiseur d'air associé peut être constituée par une conduite qui assure alors, en même temps,l'admission d'air comprimé sous le diffu- seur d'air.
Le procédé suivant l'invention peut être encore mentionné amélioré en complétant le dispositif /ci-dessus, prévu pour assu- rer le déplacement du tube à revêtir, par un dispositif supplé- mentaire. Celui-ci permet d'éviter que des zones non revêtues subsistent sur le tube après achèvement du traitement de celui-ci,
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zones qui résultent de l'application sur des parties du tube qui doivent cependant être également traitées, d'éléments de suspen- sion, ou analogues, pendant le processus de revêtement. Suivant l'invention, il est prévu un second dispositif de support qui saisit le tube par des parties déjà revêtues d'une couche déjà durcie et qui assure le reste de la course de déplacement axial @insi que l'enlèvement du tube revêtu hors de l'installation de revêtement.
Pour améliorer encore le procédé suivant l'inven- tion, on peut prévoir un dispositif vibrateur capable de trans- mettre des vibrations de fréquence moyennes ou hautes, dans le tube à revêtir. La transmission des vibrations peut s'effectuer en tout emplacement désiré du tube ou des dispositifs assurant les déplacements de celui-ci. Les vibrations peuvent être engen- drées de toute manière désirée connue en soi. Elles assurent une amélioration en rendant l'épaisseur de la couche plus uniforme.
De façon plus détaillée, les figures 3 et 4 mon- trent les dispositions suivantes :
Dans la variante de la figure 3, la chambre de tourbillonnement 2 est constituée, d'une manière connue en soi, par une cuve cylindrique verticale de hauteur supérieure à la longueur du tube 1 à revêtir. Dans l'exemple représenté, la cuve est légèrement tronconique, son diamètre étant plus grand à son extrémité supérieure. Avec cette disposition, on obtient une distribution uniforme des grosseurs de grains sur toute la profon- deur dé la cuve. La chambre de tourbillonnement contient un dif- fuseur d'air 14 disposé au-dessus du fond de la cuve et alimenté par une conduite d'air comprimé 18.
Sous le niveau du bain tour- billonnant est disposé concentriquement à la chambre de tourbil- lonnement et dans celle-ci, la bobine d'induction 4 qui est con- nectée par des conducteurs appropriés à une source de courant.
Sous la bobine d'induction 4 sont disposés des galets de guidage 15 pour le tube 1 à revêtir, ces galets assurant le guidage du
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tube, pour maintenir uniforme son échauffement, dans une position constamment concentrique à la bobine d'induction. Le tube froid 1 est tout d'abord immergé dans le bain tourbillonnant puis reti- ré de celui-ci, au moyen d'un élément de préhension intérieur en ciseaux 16 pouvant être abaissé et soulevé. Pendant le retrait hors du bain, la bobine d'induction 4 est mise sous tension, de sorte que les zones du tube qui se trouvent à chaque instant dans la région de la bobine d'induction sont successivement échauffées.
Dans l'exemple de la figure 4, on utilise comme chambre de tourbillonnement une cuve 2 dont la profondeur est considérablement inférieure à la longueur du tube 1 à revêtir.
Le fond de la chambre de tourbillonnement 2 présente une ouvertu- re 8 qui laisse passer le tube 1, et porte une tubulure communi- quant avec cette ouverture, faisant saillie à l'intérieur de la chambre et autour de laquelle est montée la bobine d'induction 4.
La tubulure 17 est avantageusement en une matière non conductrice et amagnétique. Dans l'espace annulaire compris entre la tubulu- re 17 et la paroi périphérique de la chambre de tourbillonnement, il est prévu, au-dessus du fond de celle-ci, un diffuseur d'air annulaire 14' alimenté par une conduite d'air comprimé 18.
A l'intérieur de la tubulure 17 et concentriquement à celle-ci est disposé un élément 19 en forme de pot, engagé dans le tube 1 et jouant le rôle de piston, ledit élément étant porté par une conduite verticla fixe 20. Cet élément 19 en forme de pot contient un diffuseur d'air 14" alimenté en air comprimé par la conduite 20.
Le tube 1,¯est pousséde bas en haut. à travers la. chambre de tourbillonnement au moyen d'un vérin 21, 22 hydrauli# que, pneumatique ou mécanique disposé au-dessus de la chambre, de. tourbillonnement 2, tandis que la bobine d'induction 4 est en même
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1,....;+.J,.... temps'mise sous tension. Des tôles déflèctrices 23, 24 disposées à l'intérieur de la chambre de tourbillonnement 2 assurent une distribution aussi avantageuse que possible de l'air comprimé pro- jeté par les diffuseurs d'air 14', 14". La tubulure 17 est
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avantageusement protégée, à son extrémité supérieure, par un élément annulaire 25.
Le second dispositif de support précédemment mentionné, ainsi que le dispositif vibrateur dont il a également été question plus haut ne sont pas représentés sur les dessins.