WO2003049927A1 - Procede de fabrication par centrifugation de viroles a double paroi. - Google Patents

Procede de fabrication par centrifugation de viroles a double paroi. Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing, by centrifugation, double-walled ferrules made of fiber-reinforced plastic.
  • a wall is produced by projecting glass fibers and resin in the liquid state towards the internal face of a cylindrical mold in rotation about its horizontal axis.
  • This process is commonly used to make large ferrules which have lengths up to 12 meters and diameters up to 4.2 meters.
  • the mold consisting of two half-shells, fixed to each other by bolting along a radial joint plane, is rotated on a cradle by means of rollers at a speed of up to 50 to 60 revolutions per minute.
  • the current process allows only ferrules or tanks having a single wall to be produced by superposing several layers of material.
  • the first layer called gel-coat, is mainly used to facilitate demolding, to give a tinted color in the mass and a correct aesthetic appearance. In addition, by adding adjuvants, this layer protects the tank from external aggressions.
  • the second layer is the central core of the wall. It is composed by the association of polyester resin and glass fibers. This composite gives the mechanical resistance necessary for the shell.
  • the third and last layer is called Top-coat. Its main characteristic is to give a smooth surface state for a good flow of the products which will be stored in the tank. It also serves to protect the composite from attacks from the stored product.
  • the element which will constitute the bottom of the tank and which will be integral with the shell after the manufacture of the latter Before making the shell, one installs at one end of the mold, the element which will constitute the bottom of the tank and which will be integral with the shell after the manufacture of the latter.
  • the various ingredients are deposited inside the rotating mold by means of a telescopic arm arranged in the axis of the mold. This arm extends 12 meters in order to allow the removal, in particular, of the constituents necessary for obtaining the composite.
  • the resin transported by pipes, passes through a tank in order to regulate its pressure before depositing it in the shell.
  • a grinder installed at the end of the telescopic arm allows fibers of defined length to be deposited.
  • a system of compacting rollers makes it possible to homogenize the composite by removing the air bubbles present in the mixture. Molding is thus done by spraying reinforced resin into the rotating mold. The resin is maintained by centrifugal force. Then the compacting rollers come to boil the resin.
  • the mold is first opened by spacing the two half-shells, then the shell is extracted by means of carriages supporting the ends of the shell and moving parallel to the axis. of the mold.
  • the tanks from these large ferrules are commonly used for the storage of grains or chemicals.
  • the axis of the tanks is vertical.
  • WO 93/07073 and EP 0 760 346 disclose methods for producing tanks having two concentric walls connected by spacers.
  • the internal wall is produced around a mandrel, then the spacers and the external wall are produced.
  • a ribbed foam is applied to the internal wall before making the spacers by depositing resin and glass fibers.
  • EP 0 760 346 a ribbed envelope forming cavities around the internal wall and a cylindrical envelope are deposited on the external face of the internal wall so that the resin constituting the external wall does not fill the grooves.
  • the object of the invention is to propose a process for manufacturing double-walled ferrules in which all the plastic material is deposited by centrifugation.
  • the invention therefore relates to a method of manufacturing, by centrifugation, double-walled ferrules made of plastic material reinforced with fibers, process according to which the external wall is produced by projecting glass fibers and resin in the liquid state towards the internal face of a cylindrical mold rotating around its horizontal axis.
  • the method according to the invention is characterized in that after having produced the external wall of the ferrule, a metal profile is formed against the internal face of said external part consisting of a plurality of turns having a diameter substantially equal to internal diameter of the first wall and separated from each other by a distance substantially equal to the thickness of the external wall, said U-shaped section profile having a core and two lateral wings which extend radially towards the exterior and whose free edges penetrate into the material constituting said external wall in order to delimit a tight helical duct which extends from one end to the other of said ferrule, then the space interspersed is filled with resin by the centrifugation process to form a helical spacer, and the inner wall is made by the centrifugation process.
  • the material constituting the shell is a homogeneous composite.
  • the gel coat layer will first be deposited on the internal face of the mold and the so-called top coat layer will be deposited on the internal face of the external composite wall.
  • the metal profile is applied against the internal face of the external wall, by rotating the mold around its axis of rotation, pressing against said face of the curved profile delivered continuously and in an appropriate quantity, substantially tangentially to said face.
  • a device for manufacturing a profile bent from a strip and by moving said device and said mold axially relatively to each other during said application as a function of the speed of rotation of the mold .
  • the curved profile delivered is pressed by means of support rollers carried by the manufacturing device.
  • the invention also relates to an installation for implementing the method.
  • This installation comprises: a cylindrical mold capable of rotating around its horizontal axis; a device for manufacturing a curved U-shaped profile comprising from upstream to downstream a strip reel; means of transport and guidance of the strip delivered by the reel; means for forming a straight U-shaped section, from the strip; means for bending the U-shaped section profile; means for pressing the curved profile between the internal face of the external wall; and drive means, transport means, forming means and bending means; means for axially moving said manufacturing device relative to the mold; and means for controlling said drive means and said axial displacement means in synchronism with the rotational speed of the mold.
  • the forming means comprise at least three pairs of forming rollers arranged substantially perpendicular to the axis of rotation of the mold.
  • the bending means comprise a pair of fixed guide rollers intended to maintain the U-shaped profile and to avoid transferring the bending force to the forming means and two bending rollers arranged on either side of the 'soul of said profile and offset in the direction of travel of the profile, said bending rollers being adjustable perpendicular to the direction of travel of said profile in order to deliver a curved profile having a predetermined radius of curvature, substantially tangential to the inner face of the wall external.
  • FIG. 1 is a front view of the mold used for the manufacture of a ferrule by centrifugation, its support and means for driving the mold in rotation.
  • FIGS. 1 and 2 show a traditional installation 1 for producing a single-walled ferrule according to the state of the art.
  • This installation 1 essentially comprises a cylindrical mold 2, produced in two separable half-shells 2a, 2b according to a median plane containing the horizontal axis X of the mold and capable of being connected together by bolts 3.
  • the mold 2 has its periphery of the rings 4a, 4b which serve to drive it in rotation.
  • the mold 2 rests on two lateral cradles 5a, 5b which have pairs of coaxial front and rear rollers, respectively 6a and 6b, on which the rings 4a and 4b rest.
  • the cradles 4a and 4b also include rollers 7a and 7b with an axis perpendicular to the axis of the rollers 6a and 6b, which roll on the sides of the rings 4a, 4b in order to immobilize the mold 2 axially.
  • Two rollers 6a and 6b cradle 5b for example are rotated by a motor 8, which causes the rotation of the mold 2, and the rotation of the other six rollers 6a, 6b and rollers 7a and 7b.
  • the two cradles 5a and 5b can be separated from one another by jacks, for example to allow demolding by opening the mold 2 after removal of the bolts 3, the joint plane then being vertical and, the lower edges of the two half-shells 2a and 2b then being connected to the cradles 5a and 5b by cables 9a, 9b fixed on hooks 10 fitted to said half-shells 2a and 2b.
  • the two half-shells 2a and 2b are brought closer to each other by bringing the cradles 5a and 5b closer, then bolted and the cables 9a and 9b are unhooked.
  • Starting the motor 8 causes the mold 2 to rotate.
  • the installation 1 further comprises a telescopic arm 11 mounted on a chassis 12 outside the mold 2.
  • the end 13 of the telescopic arm can be moved parallel to the axis X.
  • This end comprises a glass fiber grinder 14 and a tray 15 receiving a resin in liquid form.
  • glass fibers and resin are sprayed against the internal wall of the rotating mold. This liquid resin stays against the mold wall due to the force centrifugal.
  • the end 13 of the telescopic arm is moved back and forth over the entire length of the mold 2.
  • FIG. 3 shows the structure of the shell 16 obtained by the invention: this shell 16 presents from the outside to the inside: a) an outer layer 17 of gel-coat deposited by the known centrifugation process; b) an outer wall 18 of composite material, polyester resin reinforced with glass fibers, this layer being deposited by the known centrifugation method described above in this specification; c) a connection zone comprising on the one hand a helical empty space 20 delimited by the internal face 18a of the external wall 18 and the internal face of a curved profile 21 of U-shaped section having a core 22 and two lateral wings 23a and 33b which extend radially outwards and the edges of which are sealed against the internal face 18a of the external wall 18, said curved profile 21 comprising a plurality of turns and extending from one end to the other of the ferrule 16, and comprising, on the other hand, a helical spacer 24 which fills the space between the turns of the curved profile 21, and which is made of polyester resin possibly loaded with glass fibers by the centrifug
  • the thicknesses of the walls 18 and 25 are for example 7 mm, and the thickness of the helical spacer 24, in the axial direction of the mold 2, is for example 7 mm.
  • the core 22 of the curved profile 21 has for example a width of 30 ⁇ .m and the wings 23a and 23b have a radial dimension of 20 mm. With these dimensions, the volume of the empty helical space 20 is substantially equal to half the volume of the shell 16.
  • the U-shaped curved profile 21 is applied against the internal face 18a of the external wall 18 and the interspersed helical space is filled with polyester resin possibly loaded with glass fibers to produce the helical spacer 24 which is allowed to polymerize at least partially, then the outer wall 25 and the so-called Top-Coat layer 26 are produced.
  • FIGS. 4 and 5 show a device 30 for manufacturing and fitting the curved U-shaped profile 21 described above against the internal face 18a of the external wall 18.
  • This device 30 comprises a frame 31, optionally mounted on rails, which is arranged outside the mold 2, and which supports a reel 32 of strip and a rigid rod 33 or telescopic arm, arranged parallel to the axis X of the mold 2.
  • the rod 8 comprises means for transporting and guiding the strip 34 towards the end 35 of the rod 8.
  • the end 35 of the rod 33 supports means for changing the direction of travel of the strip 34, in order to allow the continuous supply of a device 36 for manufacturing the curved profile 21 from the strip 34, this device 36 being carried by the end 35 of the rod 33.
  • the device 36 essentially comprises four aligned pairs of rollers with axes parallel to the axis X of the mold, which make it possible to produce, from the strip 34, a straight U-shaped profile, the wings of which extend towards the zone of the mold wall. the closest and whose path is perpendicular to the X axis.
  • the first pair of rollers 37 allows precise guidance of the strip 35.
  • the second pair of rollers 38 bends the edges of the strip at 30 °, the third pair of rollers 39 , bends them at 60 °, and the fourth pair of rollers 40 bends them at 90 °.
  • an adjustable bending device 50 Downstream of the four pairs of rollers 37, 38, 39 and 40, in the direction of travel of the strip 34, there is provided an adjustable bending device 50 which comprises a first pair of fixed rollers 51 intended to maintain the guiding of the straight profile in U, a first bending roller 52 bearing on the external face of the core 22 of the profile 21 and a second bending roller 53 bearing on the internal face of the core 22 of the profile 21 and located downstream of the first roller bending 52.
  • the two bending rollers 52 and 53 are displaceable and adjustable in a direction substantially perpendicular to the travel path of the profile 21 in order to allow the adjustment of the radius of curvature of the bent profile 21 obtained as a function of the radius of the mold 2, and so that the curved profile 21 leaving the centering device 50 can come substantially tangentially to touch the internal face 18a of the external wall 18.
  • rollers 54 are provided which allow the U-shaped profile 21 to be pressed against the inner face 18a of the outer wall 18, so that the edges of the wings 23a and 23b penetrate sufficiently into the outer wall 18 to seal the helical cavity 20, so that the liquid resin which will later fill the interspire space does not penetrate not in this helical cavity 20.
  • the radius of curvature of the curved profile leaving the bending device 50 is less than the radius of the outer wall 18, and the rollers 54 have the second function of decentering the curved profile 21.
  • All of the various rollers of the manufacturing device 36 of the curved profile 21 are rotated by a motor 55 in synchronism with the speed of rotation of the mold 2, in order to provide curved profile 21 as required.
  • the torque of this motor 55 is sufficient for the profile supplied to come to bear positively against the internal wall 18a of the external wall 18.
  • the end 35 of the rod 33 is also moved parallel to the axis X with respect to the mold 2 in proportion to the speed of rotation of the mold 2 so that the distance between turns is constant, during removal.
  • This movement can be achieved by means of a motor acting on the length of the rod 33, if it is a telescopic arm, on the axial movement of the frame 31 if it is mounted on rails, or on the axial displacement of the cradles 5a and 5b supporting the mold 2.
  • Synchronism is advantageously achieved by means of a device for controlling the various motors which receives signals from an angle encoder associated with mold 2.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication, par centrifugation, de viroles à double paroi en matériau plastique renforcé par des fibres, procédé selon lequel on réalise la paroi externe (18) en projetant des fibres de verre et de la résine à l'état liquide vers la face interne d'un moule cylindrique (2) en rotation autour de son axe (X) horizontal, caractérisé par le fait qu'après avoir réalisé la paroi externe (18) de la virole (16), on applique contre la face interne (18a) de ladite paroi externe (18) un profilé métallique (21) constitué d'une pluralité de spires ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre interne de la première paroi (18) et séparées l'une de l'autre d'une distance sensiblement égal à l'épaisseur de la paroi externe, ledit profilé de section en U ayant une âme (22) et deux ailes latérales (23a, 23b) qui s'étendent radialement vers l'extérieur et dont les bords libres pénètrent dans le matériau constituant ladite paroi externe (18) afin de délimiter un conduit hélicoïdal (20) étanche qui s'étend d'une extrémité à l'autre de ladite virole (18), puis on remplit l'espace interspire par de la résine par le procédé de centrifugation afin de former une entretoise hélicoïdale (24), et on réalise la paroi interne (25) par le procédé de centrifugation.

Description

Procédé de fabrication par centrifugation de viroles à double paroi
L'invention concerne un procédé de fabrication, par centrifugation, de viroles à double paroi en matériau plastique renforcé par des fibres.
Dans le procédé de fabrication par centrifugation de viroles on réalise une paroi en projetant des fibres de verre et de la résine à l'état liquide vers la face interne d'un moule cylindrique en rotation autour de son axe horizontal. Ce procédé est communément utilisé pour réaliser des viroles de grandes dimensions qui ont des longueurs pouvant atteindre 12 mètres et des diamètres atteignant 4,2 mètres. Le moule constitué de deux demi-coquilles, fixées entre elles par boulonnage selon un plan de joint radial, est entraîné en rotation sur un berceau au moyen de galets à une vitesse pouvant atteindre 50 à 60 tours par minute. Le procédé actuel ne permet de réaliser que des viroles ou cuves ayant une seule paroi en superposant plusieurs couches de matière. La première couche, nommée gel-coat, sert principalement à faciliter le démoulage, à donner une couleur teintée dans la masse et un aspect esthétique correct. De plus, en ajoutant des adjuvants, cette couche permet de protéger la cuve des agressions extérieures.
La seconde couche est l'âme centrale de la paroi. Elle est composée par l'association de résine de polyester et de fibres de verre. Ce composite donne la résistance mécanique nécessaire à la virole.
La troisième et dernière couche est appelée Top-coat. Sa caractéristique principale est de donner un état de surface lisse pour un bon écoulement des produits qui seront stockés dans la cuve. Il sert aussi à protéger le composite des agressions du produit stocké.
Avant de réaliser la virole, on installe à une extrémité du moule, l'élément qui constituera le fond de la cuve et qui sera solidaire à la virole après la fabrication de cette dernière.
Les divers ingrédients sont déposés à l'intérieur du moule en rotation au moyen d'un bras télescopique disposé dans l'axe du moule. Ce bras se déploie de 12 mètres afin de permettre la dépose notamment des constituants nécessaires à l'obtention du composite. La résine, acheminée par des tuyaux, transite par un bac afin de réguler sa pression avant la dépose dans la virole. Un broyeur installé au bout du bras télescopique permet de déposer des fibres de longueur bien définie. Après la dépose des produits et de la fibre de verre, un système de rouleaux tasseurs permet d'homogénéiser le composite en faisant sortir les bulles d'air présentes dans le mélange. Le moulage se fait ainsi par projection de résine armée dans le moule en rotation. La résine se maintient grâce à la force centrifuge. Puis les rouleaux tasseurs viennent ébuler la résine.
Lorsque la virole est réalisée, il ne reste plus qu'à la démouler. Pour cela, on procède d'abord à l'ouverture du moule par écartement des deux demi-coquilles, puis on procède à l'extraction de la virole au moyen de chariots supportant les extrémités de la virole et se déplaçant parallèlement à l'axe du moule.
Les cuves issues de ces viroles de grandes dimensions sont communément utilisées pour le stockage de grains ou de produits chimiques. Dans ce type de stockage, l'axe des cuves est vertical.
Un besoin existe pour le stockage de produits divers dans des cuves enterrées. Dans ces conditions, les cuves sont disposées à l'horizontal, et leurs parois doivent pouvoir supportées des charges conséquentes. Il est évidemment possible d'augmenter l'épaisseur de la paroi, mais ceci se traduit par un coût de matière prohibitif et par une augmentation de poids conséquente.
WO 93/07073 et EP 0 760 346 dévoilent des procédés pour réaliser des cuves ayant deux parois concentriques reliées par des entretoises. Dans ces deux documents, on réalise la paroi interne autour d'un mandrin, puis on réalise les entretoises et la paroi externe. Dans WO 93/07073, on applique sur la paroi interne une mousse de forme nervurée avant de réaliser les entretoises par dépôt de résine et de fibres de verre. Dans EP 0 760 346, on dépose sur la face externe de la paroi intérieure, une enveloppe nervurée formant des cavités autour de la paroi interne et une enveloppe cylindrique afin que la résine constituant la paroi externe ne remplisse pas les sillons.
Le but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication de viroles à double paroi dans lequel tout le matériau plastique est déposé par centrifugation.
L'invention concerne donc un procédé de fabrication, par centrifugation, de viroles à double paroi en matériau plastique renforcé par des fibres, procédé selon lequel on réalise la paroi externe en projetant des fibres de verre et de la résine à l'état liquide vers la face interne d'un moule cylindrique en rotation autour de son axe horizontal.
Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'après avoir réalisé la paroi externe de la virole, on applique contre la face interne de ladite partie externe, un profilé métallique constitué d'une pluralité de spires ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre interne de la première paroi et séparées l'une de l'autre d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur de la paroi externe, ledit profilé de section en U ayant une âme et deux ailes latérales qui s'étendent radialement vers l'extérieur et dont les bords libres pénètrent dans le matériau constituant ladite paroi externe afin de délimiter un conduit hélicoïdal étanche qui s'étend d'une extrémité à l'autre de ladite virole, puis on remplit l'espace interspire par de la résine par le procédé de centrifugation afin de former une entretoise hélicoïdale, et on réalise la paroi interne par le procédé de centrifugation.
Ainsi, selon le procédé, le matériau constitutif de la virole est un composite homogène. La couche de gel-coat sera d'abord déposée sur la face interne du moule et la couche dite Top-coat sera déposée sur la face interne de la paroi externe en composite.
Très avantageusement, on applique le profilé métallique contre la face interne de la paroi externe, en faisant tourner le moule autour de son axe de rotation, en plaquant contre ladite face du profilé cintré délivré en continu et en quantité appropriée, sensiblement tangentiellement à ladite face interne, par un dispositif de fabrication d'un profilé cintré à partir d'un feuillard, et en déplaçant ledit dispositif et ledit moule axialement relativement l'un par rapport à l'autre pendant ladite application en fonction de la vitesse de rotation du moule.
De préférence, on plaque le profilé cintré délivré au moyen de galets d'appui portés par le dispositif de fabrication.
L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé.
Cette installation comporte : un moule cylindrique susceptible de tourner autour de son axe horizontal ; un dispositif de fabrication d'un profilé cintré en U comprenant d'amont en aval un dévidoir de feuillard ; des moyens de transport et de guidage du feuillard délivré par le dévidoir ; des moyens de formage d'un profilé rectiligne de section en U, à partir du feuillard ; des moyens de cintrage du profilé de section en U ; des moyens pour plaquer le profilé cintré entre la face interne de la paroi externe ; et des moyens d'entraînement, des moyens de transport, des moyens de formage et des moyens de cintrage ; des moyens pour déplacer axialement ledit dispositif de fabrication par rapport au moule ; et des moyens de commande desdits moyens d'entraînement et desdits moyens de déplacement axial en synchronisme avec la vitesse de rotation du moule.
De préférence, les moyens de formage comportent au moins trois paires de galets de formage disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe de rotation du moule.
Avantageusement, les moyens de cintrage comportent une paire de galets de guidage fixes destinés à maintenir le profilé en U et à éviter de reporter l'effort de cintrage sur les moyens de formage et deux galets de cintrage disposés de part et d'autre de l'âme dudit profilé et décalés dans le sens du défilement du profilé, lesdits galets de cintrage étant réglables perpendiculairement à la direction du défilement dudit profilé afin de délivrer un profilé cintré ayant un rayon de courbure prédéterminé, sensiblement tangentiellement à la face interne de la paroi externe.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue frontale du moule utilisé pour la fabrication d'une virole par centrifugation, de son support et des moyens d'entraînement du moule en rotation .
La figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 est une section selon un plan radial du moule et de la virole réalisée selon le procédé de l'invention ; la figure 4 est une vue latérale de l'installation qui montre un exemple du dispositif de fabrication d'un profilé cintré en U ; la figure 5 est une vue frontale du dispositif de fabrication du profilé cintré en U. les figures 1 et 2 montrent une installation 1 traditionnelle pour réaliser une virole monoparoi selon l'état de la technique.
Cette installation 1 comporte essentiellement un moule cylindrique 2, réalisé en deux demi-coquilles séparables 2a, 2b selon un plan médian contenant l'axe horizontal X du moule et susceptibles d'être reliées entre elles par des boulons 3. Le moule 2 présente à sa périphérie des anneaux 4a, 4b qui servent à l'entraîner en rotation. Le moule 2 repose sur deux berceaux latéraux 5a, 5b qui présentent des paires de galets avant et arrière coaxiaux, respectivement 6a et 6b, sur lesquels reposent les anneaux 4a et 4b. Les berceaux 4a et 4b comportent également des galets 7a et 7b d'axe perpendiculaire à l'axe des galets 6a et 6b, qui roulent sur les flancs des anneaux 4a, 4b afin d'immobiliser axialement le moule 2. Deux galets 6a et 6b du berceau 5b par exemple sont entraînés en rotation par un moteur 8, ce qui entraîne la rotation du moule 2, et la rotation des six autres galets 6a, 6b et des galets 7a et 7b.
Les deux berceaux 5a et 5b peuvent être écartés l'un de l'autre par des vérins, par exemple pour permettre le démoulage par ouverture du moule 2 après enlèvement des boulons 3, le plan de joint étant alors vertical et, les bords inférieurs des deux demi-coquilles 2a et 2b étant alors reliés aux berceaux 5a et 5b par des câbles 9a, 9b fixés sur des crochets 10 équipant lesdites demi-coquilles 2a et 2b.
Pour le moulage d'une virole, les deux demi-coquilles 2a et 2b sont rapprochées l'une de l'autre par rapprochement des berceaux 5a et 5b, puis boulonnées et les câbles 9a et 9b sont décrochés. La mise en route du moteur 8 entraîne la rotation du moule 2.
L'installation 1 comporte en outre un bras télescopique 11 monté sur un châssis 12 extérieur au moule 2. L'extrémité 13 du bras télescopique peut être déplacée parallèlement à l'axe X. Cette extrémité comporte un broyeur 14 de fibres de verre et un bac 15 recevant une résine sous forme liquide. En fonctionnement, des fibres de verre et de la résine sont projetées contre la paroi interne du moule en rotation. Cette résine liquide reste contre la paroi du moule par suite de la force centrifuge. Pour réaliser une épaisseur donnée de paroi, l'extrémité 13 du bras télescopique est déplacée en va-et-vient sur toute la longueur du moule 2.
La figure 3 montre la structure de la virole 16 obtenue par l'invention : cette virole 16 présente de l'extérieur vers l'intérieur : a) une couche extérieure 17 de gel-coat déposée par le procédé de centrifugation connu ; b) une paroi extérieure 18 en matériau composite, résine de polyester renforcée par des fibres de verre, cette couche étant déposée par le procédé de centrifugation connu décrit plus haut dans le présent mémoire ; c) une zone de liaison comportant d'une part un espace vide 20 hélicoïdal délimité par la face interne 18a de la paroi extérieure 18 et la face interne d'un profilé cintré 21 de section en U ayant une âme 22 et deux ailes latérales 23a et 33b qui s'étendent radialement vers l'extérieur et dont les bords sont en appui étanche contre la face interne 18a de la paroi extérieure 18, ledit profilé cintré 21 comportant une pluralité de spires et s'étendant d'une extrémité à l'autre de la virole 16, et comportant, d'autre part, une entretoise 24 hélicoïdale qui remplit l'espace entre les spires du profilé cintré 21, et qui est réalisée en résine de polyester éventuellement chargée de fibres de verre par le procédé de centrifugation ; d) une paroi intérieure 25 en matériau composite, résine de polyester renforcée par des fibres de verre, déposée par le procédé de centrifugation ; et e) une couche intérieure 26 dite Top-Coat déposée par le procédé de centrifugation.
Les épaisseurs des parois 18 et 25 sont par exemple de 7 mm, et l'épaisseur de l'entretoise hélicoïdale 24, dans la direction axiale du moule 2, est par exemple de 7 mm.
L'âme 22 du profilé cintré 21 a par exemple une largeur de 30 π.m et les ailes 23a et 23b ont une dimension radiale de 20 mm. Avec ces dimensions, le volume de l'espace hélicoïdal vide 20 est sensiblement égal à la moitié du volume de la virole 16. Selon le procédé de l'invention, après avoir déposé la paroi extérieure 18, procédé à l'ebullage de cette paroi et laissé polymeriser au moins partiellement, on applique le profilé cintré en U 21 contre la face interne 18a de la paroi extérieure 18 et on remplit l'espace hélicoïdal interspire par de la résine de polyester éventuellement chargée de fibres de verre pour réaliser l'entretoise hélicoïdale 24 qu'on laisse polymeriser au moins partiellement puis on réalise la paroi extérieure 25 et la couche dite Top-Coat 26.
Les figures 4 et 5 montrent un dispositif 30 pour la fabrication et la pose du profilé en U cintré 21 décrit ci-dessus contre la face interne 18a de la paroi extérieure 18.
Ce dispositif 30 comporte un bâti 31, éventuellement monté sur rails, qui est disposé à l'extérieur du moule 2, et qui supporte un dévidoir 32 de feuillard et une tige rigide 33 ou bras télescopique, disposé parallèlement à l'axe X du moule 2. La tige 8 comporte des moyens de transport et de guidage du feuillard 34 vers l'extrémité 35 de la tige 8.
L'extrémité 35 de la tige 33 supporte des moyens pour changer la direction de défilement du feuillard 34, afin de permettre l'alimentation en continu d'un dispositif de fabrication 36 du profilé cintré 21 à partir du feuillard 34, ce dispositif 36 étant porté par l'extrémité 35 de la tige 33.
Le dispositif 36 comprend essentiellement quatre paires alignées de galets d'axes parallèles à l'axe X du moule, qui permettent de réaliser à partir du feuillard 34 un profilé rectiligne en U, dont les ailes s'étendent vers la zone de paroi de moule la plus proche et dont le cheminement est perpendiculaire à l'axe X. La première paire de galets 37 permet un guidage précis du feuillard 35. La deuxième paire de galets 38 plie les bords du feuillard à 30°, la troisième paire de galets 39, les plie à 60°, et la quatrième paire de galets 40 les plie à 90°.
En aval des quatre paires de galets 37, 38, 39 et 40, dans le sens du défilement du feuillard 34, est prévu un dispositif de cintrage 50 réglable qui comporte une première paire de galets 51 fixes destinés à maintenir le guidage du profilé rectiligne en U, un premier galet de cintrage 52 en appui sur la face externe de l'âme 22 du profilé 21 et un deuxième galet de cintrage 53 en appui sur la face interne de l'âme 22 du profilé 21 et situé en aval du premier galet de cintrage 52. Les deux galets de cintrage 52 et 53 sont déplaçâmes et réglables dans une direction sensiblement perpendiculaire au chemin de défilement du profilé 21 afin de permettre le réglage du rayon de courbure du profilé cintré 21 obtenu en fonction du rayon du moule 2, et afin que le profilé cintré 21 sortant du dispositif de centrage 50 puisse venir sensiblement tangentiellement toucher la face interne 18a de la paroi externe 18. A la sortie du dispositif de cintrage 50, il est prévu des galets 54 qui permettent de plaquer le profilé en U 21 contre la face interne 18a de la paroi externe 18, afin que les bords des ailes 23a et 23b pénètrent suffisamment dans la paroi externe 18 pour assurer l'étanchéité de la cavité hélicoïdale 20, afin que la résine liquide qui remplira ultérieurement l'espace interspire ne pénètre pas dans cette cavité hélicoïdale 20.
En pratique, le rayon de courbure du profilé cintré sortant du dispositif de cintrage 50 est inférieur au rayon de la paroi extérieure 18, et les galets 54 ont pour deuxième fonction de décintrer le profilé cintré 21.
L'ensemble des divers galets du dispositif de fabrication 36 du profilé cintré 21 sont entraînés en rotation par un moteur 55 en synchronisme avec la vitesse de rotation du moule 2, afin de fournir du profilé cintré 21 en fonction des besoins. De préférence, le couple de ce moteur 55 est suffisant pour que le profilé fourni vienne appuyer positivement contre la paroi interne 18a de la paroi externe 18.
L'extrémité 35 de la tige 33 est également déplacée parallèlement à l'axe X par rapport au moule 2 proportionnellement à la vitesse de rotation du moule 2 afin que la distance interspire soit constante, au cours de la dépose. Ce déplacement peut être réalisé au moyen d'un moteur agissant sur la longueur de la tige 33, s'il s'agit d'un bras télescopique, sur le déplacement axial du bâti 31 s'il est monté sur des rails, ou sur le déplacement axial des berceaux 5a et 5b supportant le moule 2.
Le synchronisme est avantageusement réalisé au moyen d'un dispositif de commande des différents moteurs qui reçoit des signaux d'un codeur d'angle associé au moule 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication, par centrifugation, de viroles à double paroi en matériau plastique renforcé par des fibres, procédé selon lequel on réalise la paroi externe (18) en projetant des fibres de verre et de la résine à l'état liquide vers la face interne d'un moule cylindrique (2) en rotation autour de son axe (X) horizontal, caractérisé par le fait qu'après avoir réalisé la paroi externe (18) de la virole (16), on applique contre la face interne (18a) de ladite paroi externe (18) un profilé métallique (21) constitué d'une pluralité de spires ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre interne de la première paroi (18) et séparées l'une de l'autre d'une distance sensiblement égal à l'épaisseur de la paroi externe, ledit profilé de section en U ayant une âme (22) et deux ailes latérales (23a, 23b) qui s'étendent radialement vers l'extérieur et dont les bords libres pénètrent dans le matériau constituant ladite paroi externe (18) afin de délimiter un conduit hélicoïdal (20) étanche qui s'étend d'une extrémité à l'autre de ladite virole (18), puis on remplit l'espace interspire par de la résine par le procédé de centrifugation afin de former une entretoise hélicoïdale (24), et on réalise la paroi interne (25) par le procédé de centrifugation.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on applique le profilé métallique (21) contre la face interne (18a) de la paroi externe (18), en faisant tourner le moule (2) autour de son axe (X) de rotation en plaquant contre ladite face du profilé cintré délivré en continu et en quantité appropriée, sensiblement tangentiellement à ladite face interne, par un dispositif de fabrication (36) d'un profilé cintré à partir d'un feuillard (34), et en déplaçant ledit dispositif (36) et ledit moule (2) axialement relativement l'un par rapport à l'autre pendant ladite application en fonction de la vitesse de rotation du moule (2).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on plaque le profilé cintré délivré au moyen de galets d'appui (54) portés par le dispositif de fabrication (36).
4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte : un moule cylindrique susceptible de tourner autour de son axe (X) horizontal ; un dispositif de fabrication (36) d'un profilé cintré en U comprenant d'amont en aval un dévidoir (31) de feuillard ; des moyens de transport et de guidage du feuillard (34) délivré par le dévidoir (31) ; des moyens de formage (37, 38, 39, 40) d'un profilé rectiligne de section en U, à partir du feuillard (34) ; des moyens de cintrage (50) du profilé de section en U ; des moyens (54) pour plaquer le profilé cintré (21) contre la face interne (18a) de la paroi externe (18) ; et des moyens d'entraînement des moyens de transport, des moyens de formage et des moyens de cintrage ; et des moyens pour déplacer axialement ledit dispositif de fabrication par rapport au moule, et des moyens de commande desdits moyens d'entraînement et desdits moyens de déplacement axial en synchronisme avec la vitesse de rotation du moule.
5. Installation selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de formage comportent au moins trois paires de galets de formage (37, 38, 39) disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe (X) de rotation du moule (2).
6. Installation selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens .de cintrage (50) comportent une paire de galets de guidage (51) fixes destinés à maintenir le profilé en U et à éviter de reporter l'effort de cintrage sur les moyens de formage et deux galets de cintrage (52, 53) disposés de part et d'autre de l'âme (22) dudit profilé (21) et décalés dans le sens du défilement du profilé, lesdits galets de cintrage étant réglables perpendiculairement à la direction du défilement dudit profilé afin de délivrer un profilé cintré ayant un rayon de courbure prédéterminé, sensiblement tangentiellement à la face interne (18a) de la paroi externe (18).
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