BE852566A - Tube retractile nouveau - Google Patents
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Description
Tube rétractile nouveaux La présente invention concerne un tube en matière thermoplastique flexible boudiné en hélice et un tuyau flexible hydraulique comportant le nouveau tube boudiné en matière thermoplastique flexible, renforcé par des brins de matière de renforcement fibreuse et propre à transférer des fluides sous des pressions élevées. L'invention se rapporte en particulier à un tube en matière thermoplastique extrudée et à un tuyau flexible à pression utilisant le tube qui a été conformé en un tube rétractile. On a déjà proposé de fabriquer un tube en matière thermoplastique flexible boudiné en hélice et propre à être utilisé pour transférer le fluide sous pression alimentant un équipement pneumatique comme, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis <EMI ID=1.1> Rodgers n[deg.] 3.021.871. Dans ces brevets, un tube à mémoire élastique, qui a été extrudé en Nylon ou en poly( chlorure de vinyle), est boudiné en hélice autour ... d'un mandrin, porté à une température inférieure au point de ramollissement de la matière plastique, puis refroidi dans cette 'forme boudinée. Lorsque le tube est enlevé du mandrin, il conserve sa forme boudinée. Le boudin peut être allongé par étirage, mais, lorsqu'on le relâche, il reprend sa forme initiale. Un tuyau flexible boudiné rétractile comportant un grand nombre de spires qui font partie intégrante les unes des autres et qui sont disposées dans des plans en substance parallèles et ressemblant à un chiffre 8 est décrit dans le brevet des Etats-Unis d' Amérique de Cooper et collaborateurs n[deg.] 3.826.288. Une matière plastique à mémoire élastique, comme du Nylon, du polyéthylène ou un caoutchouc synthétique, est utilisée pour fabriquer le tuyau. Un tube rétractile composite est décrit par Coe dans <EMI ID=2.1> posite comporte un tube d'âme, une gaine concentrique et une matière de renforcement fibreuse tressée entre le tube d'âme et la gaine. Le tube d'âme et la gaine sont extrudés en une matière polymère cristalline, comme du Nylon, un polyacétal, un polycarbonate ou une résine de polypropylène. La matière de renforcement peut être un polyester ou une matière fibreuse à base de Nylon. Les tubes rétractiles et les tuyaux hydrauliques flexi-bles disponibles jusqu'à présent sont avantageusement utilisés avec divers types d'appareils pneumatiques parce qu'ils reprennent leur forme boudinée lorsqu'on ne les utilise pas. De plus, on peut les utiliser avantageusement avec des appareils animés d'un mouvement alternatif. La forme boudinée permet au tube de s'allonger et de se rétracter en accompagnant l'appareil et élimine le risque de voir le tuyau traîner en un endroit indésirable et s'emmêler dans l'appareil ou se placer dans le chemin de l'opérateur. La plupart des tubes et tuyaux rétractiles connus jusqu'à présent sont fabriqués en Nylon. Le Nylon a une mémoire élastique, mais il tend à la perdre après avoir été exposé de très nom- ' ' breuses fois à des variations de température et il s'ajuste alors lâchement sur un raccord de sorte qu'un risque de fuite prend naissance entre le tuyau et le raccord. De plus, comme le Nylon industriel est un polyamide ayant des propriétés physiques qui sont en substance constantes, on ne peut pas modifier ses caractéristiques en vue d'obtenir des propriétés particulièrement souhaitables dans un tube ou un tuyau flexible 'destiné à des fins spécifiques. , Cela étant, l'invention a pour but de procurer : un tube synthétique rétractile perfectionné propre à transférer des fluides sous pression; un tuyau flexible à pression rétractile comportant un tube d'âme et/ou une gaine extrudés en une nouvelle matière résineuse synthétique dont la composition puisse être modifiée en vue d'obtenir des caractéristiques spécifiques requises pour garantir un comportement optimum dans une opération particulière; un tube ou un tuyau flexible à pression renforcé rétractile qui résiste davantage à un relâchement après un cyclage thermique répété et qui soit par conséquent plus avantageux que le tube et tuyau rétractile disponible jusqu'à présent et utilisé avec des raccords à des appareils pneumatiques ou hydrauliques. D'autres buts ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé, dans lequel : la Fig. 1 est une vue en perspective d'une forme d'exécution du tube conforme à l'invention, dans un état partiellement <EMI ID=3.1> la Fig. 2 est une vue en élévation de côté de la forme d'exécution de la Fig. 1, dans un état rétracté; la Fig. 3 est une vue en élévation de côté fragmentaire en partie arrachée et en coure longitudinale d'une forme d'exécution d'un tuyau flexible hydraulique renforcé conforme à l'in- <EMI ID=4.1> la Fig. 4 est une vue en élévation de la forme d'exécution de la Fig. 3 après boudinage et dans un état partiellement étendu. Ces buts ainsi que d'autres encore sont réalisés con- <EMI ID=5.1> tube rétractile propre à transférer des fluides sous pression'et obtenu en extrudant un mélange en substance uniforme d'um polyester. élastomère thermoplastiqùe segmenté et d'un polyester aromatique thermoplastique comme, par exemple, un poly(téréphtalate. d'alkylène), et en conférant au tube obtenu une forme rétractile. Le tube rétractile peut être utilisé comme tel ou peut être incorporé à un tuyau hydraulique flexible renforcé par des fibres, comme tube d'âme ou comme gaine. Le polyester élastomère thermoplastique segmenté peut être un de ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis <EMI ID=6.1> thermoplastique segmenté industriel vendu par E.I. DuPont de Nemours and Company de Wilmington, Delaware, sous la marque de fabrique "Hytrel" peut être utilisé. Comme décrit dans le <EMI ID=7.1> élastomère thermoplastique comprend de nombreuses unités ester intralinéaires récurrentes à chaîne longue et chaîne courte assemblées tête à queue par des liaisons ester, les unités ester à chaîne longue étant de la formule : <EMI ID=8.1> et les unités ester à chaîne courte étant de la formule : <EMI ID=9.1> où G représente un radical divalent subsistant après l'élimination des radicaux hydroxyle terminaux d'un polyoxyalkylèneglycol dans lequel le rapport des atomes de carbone <EMI ID=10.1> R représente un radical divalent subsistant après l'élimination des radicaux carboxyle d'un acide dicarboxylique d'un poids moléculaire inférieur à environ 300, et D représente un radical divalent subsistant après l'élimination des radicaux hydroxyle d'un diol inférieur d'un poids moléculaire de moins d'environ 250, étant entendu que les unités ester à chaîne courte forment envi- <EMI ID=11.1> lène, n'excède pas environ 20%. Le polyester aromatique thermoplastique peut être un poly(téréphtalate d'alkylène), comme le poly(téréphtalate d'éthylène), le poly(téréphtalate de.propylène), le poly(téréphtalate de butylène) ou un copolymère d'un téréphtalate d'alkylène avec le téréphtalate de cyclohexanediméthyle. De préférence, le polyester thermoplastique est un poly(téréphtalate de butylène) tel que ceux vendus par la Société General Electric Company sous la marque de fabrique "Valox", par la Société Eastman Kodak sous la marque de fabrique "Tenite" pour des polyesters aromatiques et par la Société Celanese Plastics sous la marque de fabrique "Celanex" pour des polyesters aromatiques. Les proportions relatives du copolyester élastomère thermoplastique segmenté et ,du polyester aromatique thermoplastique peuvent être modifiées de manière à fournir des propriétés spécifiques requises pour garantir un comportement optimum dans une opération particulière comme, par exemple, la limite d'élasticité, le module de traction et l'allongement jusqu'à rupture. On a constaté qu'on peut régler la cristallinité du mélange en choisissant la quantité de polyester aroma- <EMI ID=12.1> thermoplastique segmenté. La rigidité en flexion et les caractéristiques rétractiles du produit tubulaire obtenu sont affectées par la cristallinité du mélange. Cela étant, la rigidité du tube boudiné en hélice peut être réglée en modifiant les proportions relatives, du copolyester élastomère thermoplastique segmenté et du polyester aromatique thermoplastique utilisés pour préparer la matière à extruder en tube. On a obtenu les meilleurs résultats jusqu'à présent avec un mélange d'environ 80 parties en poids de copolyester élastomère thermoplastique segmenté et d'environ 20 parties en poids de polyester atomatique thermoplastique. Cependant, on peut modifier les proportions entre 95 et 5 parties en poids environ de copolyester élastomère thermoplastique segmenté et entre 5 et 95 parties en poids environ de polyester aromatique thermoplastique. Le diamètre du tube peut être modifié dans un large intervalle, mais il est <EMI ID=13.1> intérieur. Les propriétés physiques du mélange de résines synthétiques utilisé conformément à l'invention sont illustrées dans le tableau I suivant. <EMI ID=14.1> <EMI ID=15.1> Le polyester aromatique thermoplastique est indiqué dans le tableau par "PBT". Le "PBT" utilisé est du Valox. Le Valox est un polyester de poly(téréphtalate de butylène) et sert à augmenter la résistance, le module et la limite élasti- <EMI ID=16.1> thermoplastique segmenté. Ceci ressort en particulier des résultats obtenus dans l'essai du module de flexion. Le produit tubulaire peut être conformé en un boudin rétractile par n'importe quel dispositif adéquat. On a constaté qu'il est avantageux de donner une forme hélicoïdale ou boudinée au tube en l'enroulant autour d'un mandrin adéquat et <EMI ID=17.1> environ pendant 15 à 25 minutes environ, tout en soutenant le tube intérieurement par une pression d'air d'environ 1,05 à 2,1 kg/cm<2>. Une forme d'exécution de l'invention est représentée sur les Fig. 1 et 2 et comprend un tube rétractile qui a été obtenu en extrudant un mélange en substance uniforme de 80 parties en poids de copolyester élastomère thermoplastique segmenté Hytrel et de 20 parties en poids de polyester aromatique thermoplastique Valox ayant les caractéristiques physiques indiquées dans le tableau ci-dessus. Le nouveau produit tubulaire 10 comprend un tube d'âme 10 dans le tuyau flexible hydraulique renforcé par des fibres des Fig. 3 et 4. Le tube d'âme 10, dans la forme d'exécution des Fig. 3 et 4, est renforcé de manière à résister à un allongement et à une dilatation radiale par des filaments de poly(téréphtalate d'éthylène) tressés formant une couche 11. Une gaine protectrice 12 a été extrudée sur la couche de renforcement 12 à partir du même mélange de résines synthétiques que celui utilisé pour le tube d'âme 10. Pour démontrer l'amélioration du produit tubulaire conforme à l'invention par rapport aux produits tubulaires disponibles jusqu'à présent, on fixe deux tubes connus obtenus en extrudant du Nylon de type II-N2 et deux tubes obtenus en extrudant le mélange du tableau ci-dessus, à des raccords en laiton identiques. On met ensuite les tubes sous pression <EMI ID=18.1> fin du sixième jour, on plonge le tube et les raccords dans l'eau. On constate qu'un des tubes de Nylon fuit au niveau du raccord sous une pression de 10,5 kg/cm<2>. Les deux tubes en Nylon prennent du jeu dans le raccord au point qu'on peut les faire tourner à la main par rapport à leurs raccords. Aucun des tubes conformes à l'invention ne présente de fuite ni ne prend du jeu dans le raccord au point qu'on puisse le faire tourner à la main par rapport au raccord. Bien que l'on préfère que le tube d'âme et la gaine <EMI ID=19.1> même mélange de copolyester élastomère thermoplastique segmenté et de polyester aromatique thermoplastique, il va de soi que la composition de la gaine et celle du tube d'âme peuvent être différentes pour autant qu'elles aient toutes deux la cristallinité nécessaire pour que l'on puisse rendre le tube rétractile. Par exemple, le tube d'âme peut être fait du <EMI ID=20.1> <EMI ID=21.1> rure de vinyle) ou l'équivalent. <EMI ID=22.1> sant ou en commettant des brins de la matière fibreuse en hélice autour du tube d'âme. On peut utiliser des appareils et des procédés classiques pour tresser et commettre le renforcement. La matière de renforcement fibreuse peut être une matière fibreuse appropriée quelconque connue jusqu'à présent, comme par exemple du Nylon semblable à celui décrit dans le brevet <EMI ID=23.1> Bien entendu, l'invention n'est en aucune manière limitée aux détails d'exécution décrits auxquels de nombreux changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1.- Tube boudiné flexible thermoplastique rétractile servant à transférer des fluides sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi tubulaire faite d'un mélange d'un copolyester élastomère thermoplastique segmenté et d'un polyester aromatique thermoplastique.
Claims (1)
- 2.- Tube suivant la revendication 1, caractérisé ence que le polyester aromatique thermoplastique est un poly(téréphtalate d'alkylène).3.- Tube suivant la revendication 2, caractérisé ence que le poly(téréphtalate d'alkylène) est le poly(téréphta-late de butylène).4.- Tube suivant la revendication 1, caractérisé ence que le copolyester élastomère thermoplastique segmenté est <EMI ID=24.1>avec l'acide téréphtalique et l'acide isophtalique.5.- Tube suivant la revendication 1, caractérisé ence que le polyester aromatique thermoplastique est le poly(téréphtalate de butylène) et le copolyester élastomère thermoplastique segmenté est un ester du poly(tétraméthylèneétherglycol)<EMI ID=25.1>isophtalique..6.- Tube suivant la revendication 1 obtenu par extru-<EMI ID=26.1>tomère thermoplastique segmenté et d'un polyester aromatique thermoplastique.7.- Tube suivant la revendication 6, caractérisé ence que le mélange contient de 95 à 5 parties environ de copolyester élastomère thermoplastique segmenté et de 5 à 95 parties environ de polyester aromatique thermoplastique.8.- Tuyau flexible à pression, caractérisé en ce qu'il comporte le tube de la revendication 1 comme tube d'âme, une couche de renforcement fibreuse autour du tube d'âme et une gaine autour de la couche de renforcement fibreuse.9.- Tuyau flexible à pression suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la gaine comprend un mélange de copolyester élastomère thermoplastique segmenté et d'un polyester aromatique thermoplastique.10.- Tuyau flexible à pression rétractile, caractérisé en ce qu'il comporte un tube d'âme, une couche de renforcement fibreuse autour du tube d'âme et une gaine autour de la couche de renforcement fibreuse comprenant un mélange d'un copolyester thermoplastique segmenté et d'un polyester aromatique thermoplastique,11.- Procédé pour fabriquer un tube rétractile, caractérisé en ce qu'on extrude un mélange d'un copolyester élastomère thermoplastique segmenté et d'un polyester aromatique thermoplastique pour former un tube, on enroule le tube autour d'un mandrin, on chauffe le tube à une température comprise entre 135 et 162,7[deg.]C pendant environ 15 minutes à 25 minutes, on le refroidit tandis qu'il est encore enroulé autour du mandrin et on enlève le tube enroulé et refroidi du mandrin.
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