CH693801A5 - Produit tubulaire allongé, notamment du type conduit d'installation. - Google Patents

Description

  



   La présente invention concerne un produit tubulaire allongé, présentant  de manière générale la même section selon toute sa direction longitudinale,  et comprenant un tube solide, constitué par au moins une matière  plastique, à la fois suffisamment souple pour être lui-même enroulé  et déroulé, et suffisamment rigide pour résister lui-même à un effort  radial centripète ou centrifuge. 



   Par la définition générique précédente, la présente invention entend  regrouper sous un même concept, par exemple aussi bien un conduit  d'installation, d'au moins un câble ou un tuyau, ensuite contenu  dans ledit conduit d'installation, qu'une gaine de protection d'au  moins un câble, par exemple électrique. 



   Par ailleurs, par les expressions "câble" ou "tuyau", la présente  invention entend couvrir tout conduit assurant de manière générale  le transfert ou le transport d'un flux, qu'il s'agisse d'un fluide  (eau ou gaz par exemple), d'une énergie (électricité par exemple),  ou encore d'informations ou signaux (vidéo-transmission par câble  optique par exemple), ou de données sous forme de signaux électriques,  analogiques, numériques, etc. 



   Pour introduire et définir la présente invention, on se référera  maintenant, à titre d'exemple, aux conduits d'installation, et/ou  aux câbles ou tuyaux installés dans lesdits conduits. 



   De manière à limiter les travaux de génie civil, et en particulier  le nombre de chambres de tirage, il est connu de lubrifier la surface  de frottement, correspondant à la surface intérieure du tube solide  formant le conduit d'installation, et/ou la surface extérieure de  la gaine de protection, de câbles par exemple. Ceci permet en effet  d'augmenter la longueur de tube pouvant être installée. 



     Cette lubrification est apportée en général dans une couche superficielle,  du côté intérieur et/ou du côté extérieur du tube, dont la surface  libre constitue une surface de frottement. 



   Différentes solutions ont été proposées à cette fin. 



   Conformément au document WO9 3/14 546, la couche superficielle consiste  en un film ou revêtement lubrifiant, soit solide, soit liquide. Dans  le cas d'un revêtement solide lubrifiant, il s'agit par exemple d'une  matrice plastique en polyéthylène dans la quelle des particules solides,  par exemple de graphite, peuvent être distribuées. Dans le cas d'un  revêtement liquide lubrifiant, il s'agit par exemple d'une huile  à base de silicone. 



   Le document EP 0 326 711 décrit une solution comparable à celle définie  précédemment, en ce sens que la couche superficielle solide constitue  la couche interne d'un tube coextrudé avec une couche externe. 



   Conformément au document DE 3 539 304, la couche superficielle, consistant  en une graisse ou pâte lubrifiante, mais adhérente, est rapportée  et demeure du côté intérieur du tube. 



   Cette pâte ou graisse lubrifiante consiste elle--même en un mélange  d'un lubrifiant liquide et de particules. 



   La présente invention a pour objet un produit tubulaire allongé,  avec une lubrification quasiment -sèche, permanente, de la ou des  surfaces de frottement du tube solide, diminuant de manière significative  les frottements, y compris par rapport aux solutions précédemment  identifiées et discutées. 



   Selon l'invention, on a découvert une action synergique à cet effet  entre: - d'une part, des particules d'un lubrifiant de nature solide,  distribuées dans la matrice plastique de la    couche superficielle,  et affleurant au moins pour partie au niveau de la surface libre  de cette dernière, - et d'autre part, un lubrifiant de nature liquide,  compatible avec la matrice plastique, dispersé dans la couche superficielle,  pratiquement sans mouiller la surface libre de cette dernière. 



   L'effet synergique observé peut s'expliquer par le fait que les particules  affleurantes du lubrifiant solide sont en quelque sorte lubrifiées  à leur tour par le lubrifiant liquide les mouillant. 



   Grâce à la présente invention, un conduit d'installation devient  en quelque sorte universel, en ce sens qu'il est compatible, sans  autre modification, avec toutes les techniques actuelles d'installation,  qu'il s'agisse des techniques de tirage, par exemple avec une câblette,  ou des techniques de soufflage, par exemple avec un furet, ou par  soufflage-poussage. 



   Par ailleurs, lorsque le lubrifiant solide est conducteur de l'électricité,  le système lubrifiant selon l'invention permet d'éliminer, au moins  pour partie, les charges statiques générées par le frottement entre  le conduit et le câble, lors de l'installation de ce dernier. 



   Le produit tubulaire peut présenter encore les caractéristiques secondaires  suivantes: - le lubrifiant solide a une structure lamellaire, et  est par exemple du graphite, ou a encore une structure polymérique  à longues chaînes droites orientées, et est par exemple un polytétrafluoréthylène,  - les particules du lubrifiant solide sont des micro-billes ayant  un diamètre au plus égal à 20 mm, et de préférence compris entre  1 et 15 mm, - le lubrifiant liquide est préférentiellement mais  non exclusivement un silicône; il a une viscosité au plus égale à  10 cm<2>/s, à température ambiante, et par exemple comprise entre  0,1 et 10 cm<2>/s ; 



     l'épaisseur du film de lubrifiant liquide sur la sur face libre  de la couche superficielle n'excède pas 1  mu m - le lubrifiant  solide constitue une charge, - la couche superficielle est irrégulière  en suivant le pourtour du tube solide, et correspond par exemple  à des nervures ou rainures longitudinales; mais cette même couche  superficielle peut être continue, en suivant le pourtour du tube  solide. 



   Préférentiellement, c'est le tube solide qui est constitué par la  seule matrice plastique, dans laquelle, d'une part sont distribuées  des particules du lubrifiant sec, affleurant pour partie au niveau  d'au moins une surface libre, intérieure ou extérieure, et constituant  une surface de frottement à sec, et d'autre part est diffusé un lubrifiant  liquide, pratiquement sans mouiller, ni la surface extérieure, ni  la surface intérieure de cette même matrice. 



   Selon cette solution préférée, le lubrifiant solide constitue une  charge, dont la proportion pondérale est au moins égale à 5% de la  matrice plastique, notamment comprise entre 5% en poids et 20% en  poids de cette même matrice. 



   Toujours selon cette même solution préférée, la matrice comporte,  à l'état diffusé, un lubrifiant li-quide, qui constitue en quelque  sorte un additif, sa proportion étant au moins égale à 0,02% en poids  de la matrice plastique, et notamment comprise entre 0,02% en poids  et 0,08% en poids de cette même matrice. Dans ce cas, à titre d'exemple,  la proportion lubrifiant solide/lubrifiant liquide est au moins égale  à 5% et est notamment comprise entre 5% et 20%. 



   La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin  annexé, dans lequel: la fig. 1 représente de manière schématique,  en coupe axiale un conduit d'installation conforme à l'invention,        la fig. 2 représente en coupe axiale une gaine de protection  de câble conforme à l'invention     la fig. 3 représente en coupe  transversale une -gaine d'installation conforme à l'invention, mais  selon un autre mode d'exécution de cette dernière,  



   Conformément à la fig. 1, un conduit d'installation est constitué  par un tube solide ou rigide 1, en matière plastique chargée (par  exemple polyéthylène haute densité), à la fois suffisamment souple  pour être lui--même enroulé et déroulé, et suffisamment rigide pour  résister lui-même à un effort radial centripète ou centrifuge. Ce  tube solide comporte une surface de frottement à sec, correspondant  à sa surface intérieure. 



   Conformément à la présente invention, dans le tube solide 1, est  formée une couche superficielle 3 au moins, dont la surface libre  constitue la surface de frottement à sec (surface intérieure 2).  Cette -couche superficielle comporte une matrice plastique, correspondant  à celle du tube solide, dans laquelle sont distribuées des particules  4 (microbilles) d'un lubrifiant solide, affleurant pour partie au  niveau de la surface libre 2. 



   Selon un autre mode d'exécution d'un conduit d'installation conforme  à l'invention, représenté en figure 3, ce dernier comprend trois  couches 6, 7 et 8 concentriques, constituées éventuellement par des  matières plastiques respectivement différentes, l'une extérieure  7, l'autre intérieure 6, dans laquelle est intégrée la couche superficielle  3, et l'autre médiane ou intermédiaire 8. La couche superficielle  3 est discontinue, en suivant le pourtour du tube solide 1, et comprend  par exemple, des nervures 9 ou adjacentes correspondantes, longitudinales.                                                     



   Mais bien entendu, cette même couche superficielle 3 peut être continue,  en suivant le pourtour du tube solide 1. 



   La couche superficielle 3 est obtenue en projetant ou diffusant à    l'intérieur du tube 1, après extrusion mais en phase visco-élastique,  le lubrifiant solide, sous forme particulaire, mélangé au lubrifiant  liquide. 



   De cette manière, le lubrifiant solide et le lubrifiant liquide,  s'incorporent dans la matrice plastique du tube, au moins en surface.  Exemple 1:  



   Un tube en polyéthylène haute densité (PEHD), (référence commerciale  DAPLEN 4 610 de la Société Française PCD), ayant un diamètre intérieur  de 27 mm et une épaisseur de 3 mm, est extrudé sur une machine CMS60  de la Société CINCINATTI. 



   A la sortie de la tête d'extrusion, une suspension d'une poudre de  polytétrafluoréthylène (PTFE) (référence commerciale UNILUB T3 de  la Société UNIFLON) ayant une granulométrie moyenne de 16  mu m,  dans une huile de silicone (référence commerciale 47V100 de la Société  PENNWHITE) ayant une viscosité de 1 cm<2>/s, est projetée sous forme  divisée à l'intérieur du tube extrudé, alors qu'il est encore viscoélastique.  La poudre de PTFE représente 20% en poids (PTFE) par rapport à l'huile.                                                        



   Le coefficient de frottement entre la surface interne d'un tel tube,  par rapport à une gaine en PEHD (même référence commerciale que précédemment)  est de 0,075; 



   Toutes choses égales par ailleurs, la poudre de PTFE et l'huile de  silicone interviennent en action synergique pour diminuer le coefficient  de frottement, car : - le coefficient de frottement obtenu, sans  traitement de la surface interne du tube est de 0,19, - le coefficient  de frottement obtenu, avec projection de l'huile de silicone seule  est de 0,102.  Exemple 2:  



   Dans un conduit d'installation de 2400 m, en polyéthylène haute densité  (PEHD), ayant un diamètre intérieur de 26 mm et une épaisseur de  2,2 mm, on pousse par soufflage, avec un furet, un câble de 8 mm.  Dans le premier cas, la surface intérieure du conduit d'installation  est revêtue avec le lubrifiant liquide (huile de silicone), identifié  à l'exemple 1. Dans le second cas, la surface intérieure est revêtue  avec une poudre de lubrifiant solide, identique à -celle de l'exemple  1. 



   Dans le premier cas, on ne peut installer une longueur de tube excédant  400 m, alors que dans le second cas, on a pu installer des longueurs  de tube allant jusqu'à 700 m, toutes choses égales par ailleurs.  Exemple 3 :  



   On utilise un conduit d'installation, en polyéthylène haute densité,  de diamètre intérieur de 27 mm, et une épaisseur de 3 mm, pour un  câble installé de diamètre extérieur de 17,6 mm, avec un revêtement  de la surface intérieure du conduit, premièrement, avec une huile  de silicone ayant une viscosité de 0,1 Pa.s, deuxièmement avec une  poudre de Téflon <TM>  de 10 mm de granulométrie, et troisièmement  avec un mélange de poudre dans l'huile précitée, à hauteur de 10%  en poids de la poudre par rapport à l'huile. 



   Dans les trois cas, les coefficients de frottement mesurés, lors  du poussage/portage du câble, sont respectivement de 0,102; 0,071  et 0,0061.  Exemple 4 :  



   On utilise un conduit d'installation en polyéthylène haute densité,  ayant un diamètre intérieur de 27 mm, et une épaisseur de 3 mm, pour  un câble installé de diamètre extérieur de 17,6 mm, avec un revêtement  de la surface intérieure du conduit, avec un mélange lubrifiant    comportant un lubrifiant liquide (silicone) ayant une viscosité  de 0,1 Pa.s, et une proportion pondérale croissante d'un lubrifiant  solide (poudre de Téflon <TM>  ayant la même granulométrie que précédemment,  à savoir respectivement de 5, 10, 15 et 20% en poids. 



   Dans les quatre cas précédents, les coefficients de frottement mesurés  lors du soufflage/portage du câble sont respectivement de 0,086;  0,085; 0,089; 0,090.

Claims (8)

1. Produit tubulaire allongé, présentant la même section selon toute sa direction longitudinale, comprenant un tube solide (1) composé d'au moins une matière plastique, à la fois suffisamment souple pour être lui-même enroulé et déroulé, et suffisamment rigide pour résister lui-même à un effort radial centripète ou centrifuge, ledit tube solide comportant, du côté intérieur et/ou du côté extérieur, une couche superficielle (3) dont la surface libre constitue une surface de frottement, et cette couche superficielle au moins comportant une matrice plastique dans la quelle est distribué un lubrifiant, caractérisé en ce que, de manière synergique, d'une part des particules (4) d'un lubrifiant de nature solide sont distribuées dans la matrice plastique, en affleurant au moins pour partie au niveau de la surface, libre de la couche superficielle,

et d'autre part un lubrifiant de nature liquide, compatible avec la matrice plastique, est dispersé dans la couche superficielle, essentiellement sans mouiller la surface libre de cette dernière.

2. Produit tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant liquide est un silicone.

3. Produit tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant liquide a une viscosité au plus égale à 10 cm<2>/s, à température ambiante, et par exemple comprise entre 0,1 et 10 cm<2>/s.

4. Produit tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules (4) du lubrifiant solide sont des micro-billes ayant un diamètre au plus égal à 20 mm, et de préférence compris entre 1 et 15 mm.

5.

Produit tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube solide (1) et sa couche superficielle sont constitués par une même matrice plastique, dans laquelle sont distribuées des particules (4) du lubrifiant sec, affleurant pour partie au niveau d'au moins une surface libre (2), intérieure ou extérieure, constituant une surface de frottement à sec.

6. Produit tubulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que le lubrifiant liquide est pour l'essentiel à l'état liquide et diffusé dans la matière plastique, essentiellement sans mouiller ni la surface extérieure, ni la surface intérieure de ladite matrice.

7.

Produit tubulaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que le lubrifiant liquide constitue un additif, dont la proportion est au moins égale à 0,02% en poids de la matrice plastique, et notamment comprise entre 0,02% et 0,08% en poids de ladite matrice.

8. Produit tubulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que la proportion lubrifiant solide / lubrifiant liquide est au moins égale à 5%, notamment comprise entre 5 et 20%, et par exemple égale à 10%.