BE852653A - Manchon soudable electriquement en matiere thermoplastique - Google Patents

Description

  MANCHON SOUDABLE ELECTRIQUEMENT EN MATIERE THERMOPLASTIQUE.

  
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La présente invention concerne un manchon soudable électriquement en matière thermoplastique, muni d'un fil chauffant résistant électrique, disposé à proximité de la'paroi interne d'un corps de manchon en forme de douille. en vue de la réalisation de liaisons soudées sur des tubulures, des canalisations, des pièces moulées et des soupapes.

  
. Pour réaliser des réseaux de canalisations mettant en oeuvre des tuyaux, des. pièces moulées et des soupapes en matière thermoplastique, les différentes parties doivent être solidarisées entre elles. Pour de telles liaisons, on utilise surtout des liaisons soudées. Un mode particulier de liaison soudée consiste en ce que, sur les tubulures à réunir, est glissé un manchon à souder, sous forme de douille, muni d'un fil chauffant résistant noyé dans le <EMI ID=2.1> 

  
fé électriquement, de sorte que non seulement le matériau des tubulures, mais également le manchon, se ramollit et fond partiellement, jusqu'à obtention d'une liaison intime et après le refroidissement on obtient une soudure étanche aux gaz et aux liquides.

  
Pour le soudage de tels manchons soudés, on utilise des appareils de soudage, qui travaillent soit avec des tensions faibles, c'est-à-dire jusqu'à environ 50 volts, soit avec la tension du secteur ; dans le cas des appareils de soudage cités en second lieu, les manchons sont en réalité soumis à des tensions inférieures à 185 volts. C'est la raison pour laquelle les appareils de soudage et de dosage doivent être régulés vis-à-vis de fluctuations de la tension du secteur.

   Le coût en composants électriques lié aux appareils de soudage et de dosage utilisés, en particulier dans le cas des appareils en vue de la régulation de fluctuations de tension du.secteur, est considérable, par conséquent ils ne se prêtent pas en particulier à la mise en oeuvre sur des chantiers; les conséquences sont souvent des pannes dans les appareils précités, si bien que des soudures défectueuses peuvent apparaître. En outre, dans le cas des appareils de soudage et de dosage connus, les temps de soudage doivent être respectés de façon très précise.

   Ceci suppose par ailleurs que les manchons soudables connus, dans lesquels la plage de résistance des fils chauffants noyés dans le corps du manchon varie selon la grandeur du diamètre de la liaison d'environ 0,1 à 30 ohms, ne doivent pas présenter une tempéra-ture s'écartant trop 'de la température nominale, autrement il faut s'attendre à des soudures défectueuses, par exemple dans le cas d'une température de manchon trop basse, à une soudure incomplète des pièces. L'éventualité de soudures défectueuses peut sans doute être évitée dans une certaine mesure en attribuant au corps du manchon un supplément de retrait, par exemple par élargissement.

   On obtient ainsi que, par exemple dans le cas d'un soudage insuffisant, existe au moins une liaison par contractiondes pièces, qui peut sans doute être suffisante éventuellement dans le cas de réseaux de canalisations non soumis à pression et dans le cas d'absence de contraintes supplémentaires, mais cependant pas dans le cas de réseaux de canalisations alimentés par une pression et se trouvant sous tension.

  
L'invention a-par conséquent pour objet de réaliser un manchon du type décrit dans le préambule, de sorte que pour son utilisation aucun appareil de soudage et de dosage compliqué n'est nécessaire, les manchons pouvant cependant être dimensionnés de sorte que des soudures défectueuses soient pratiquement évitées.

  
Ce problème est, selon l'invention, résolu par le fait que le fil chauffant résistant peut être raccordé à un réseau électrique par un raccordement direct et non contrôlé en ce qui concerne l'intensité et la tension, la résistance du fil chauffant présentant une valeur adaptée au diamètre du manchon, qui décroît quand le diamètre du manchon croît. 

  
L'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés et est décrite ci-après.

  
La figure 1 est une coupe longitudinale à travers un manchon soudable représenté schématiquement; la figure 2 est une représentation agrandie d'une partie du manchon soudable selon la figure 1; la figure 3 est une représentation identique à la figure 2, mais pour un manchon soudable muni d'un témoin; la figure 4 est une représentation analogue à la figure 2, mais pour un autre manchon soudable muni d'un témoin ; la figure 5 est un schéma de blocs d'un dispositif de commutation disposé sur le raccordement du manchon soudable; la figure 6 est un schéma de blocs d'ure autre forme de réalisation du dispositif de commutation disposé sur le raccordement <EMI ID=3.1>  

  
L'invention part de la considération que dans le cas de manchons soudés connus, une dépense en appareillage relativement grande et nécessaire se trouve conditionnée par la régulation précise de l'énergie de soudage à appliquer au manchon à souder. Il existe, dans le cas d'une régulation moins précise, le risque qu'une surchauffe, en particulier dans le cas de petits manchons soudés, ou qu'un échauffement trop faible, en particulier dans

  
le cas de manchons soudés de grandes dimensions, ne se produise. Le diamètre du fil chauffant résistant est par contre sensiblement plus petit que dans les cas de manchons soudés connus et en

  
 <EMI ID=4.1>  .sorte qu'en respectant une puissance de chauffage spécifique approximativement constante, c'est-à-dire la puissance de chauffage par unité de volume ou de surface de liaison des manchons soudés, la résistance du fil chauffant peut être choisie relativement élevée. Ainsi, des variations de là résistance se répercutant de façon relativement faible sur la valeur de l'énergie de chauffage appliquée, de sorte qu'il suffit de déterminer l'énergie de chauffage appliquée aux différents manchons soudés uniquement par le temps de soudage. A cette fin, il convient de fixer pour le temps de soudage des manchons soudés de différents diamètres, mais de même classe de pression nominale, la même valeur de temps, par exemple 60 secondes. 

  
Dans le cas de conditions de mise en oeuvre extrêmes pour les manchons soudés, par exemple sur des chantiers, il peut être nécessaire d'effectuer la constatation d'une soudure parfaite

  
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ge de couleur lors de l'atteinte de la température convenable, ou grâce à un témoin se déformant, voir figures 3 et 4.

  
En admettant un temps de.soudage demeurant identique pour les manchons d'une classe de pression nominale et une puissance de chauffage spécifique approximativement constante, les données caractéristiques des manchons soudés d'une classe de pression nominale sont à tirer du Tableau suivant, qui représente une série de manchons éprouvés pratiquement.

  
On utilise de préférence en tant -que fil chauffant résistant un conducteur froid, qui présente à basse température une conductibilité plus grande qu'à des températures plus élevées. Si des manchons soudés munis de tels fils sont utilisés à basse température, il en résulte un apport de chaleur plus grand au corps du manchon, de sorte que même dans le cas de ces conditions défavorables, on obtienne une liaison par soudage irréprochable. 

  

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Dans le cas des deux marques de fil chauffant mentionnées, la composition est la suivante : 

  
"Isazin" 77% Cu, 21% Ni, 2%Mn

  
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D'autres matériaux peuvent également être utilisés pour

  
le fil chauffant résistant, dont un grand nombre est commercialement disponible et dont la résistivité varie entre de grandes limi-

  
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est cependant essentiel que le diamètre du fil chauffant soit choisi plus petit que dans le cas des manchons soudés connus. Du tableau précédent, on déduis que le diamètre du fil chaùffant résistant croît avec un diamètre croissant du manchon soudé, tandis

  
que la résistance globale du fil chauffant diminue avec un diamètre croissant du manchon soudé. La variation de la résistance globale du fil chauffant en fonction du diamètre du manchon soudé peut également être obtenue en laissant pratiquement inchangé le diamètre du fil chauffant résistant, mais en utilisant différents matériaux pour les différents fils chauffants. Ainsi, le Tableau qui précède montre que pcur les manchons soudés de largeur de 40 ou de
75, respectivement, un fil chauffant en- "Nikrothal 20" ou "Isazin", les deux avec un diamètre de fil de 0,09 mm, peut être utilisé pour obtenir les résistances désirées. De la même manière, pour les autres largeurs, on peut obtenir le même diamètre de fil en choississant d'autres matériaux. Aux figures 1 et 2 est représenté un manchon soudé, tel que décrit précédemment.

   Il présente un corps de manchon 1, dans lequel est disposé sur la surface périphérique interne 2 ou à proximité de celle-ci un enroulement

  
3 d'un fil chauffant résistant électrique. Sur la surface périphérique extérieure 4 du corps de manchon 1 sont disposées deux cavités 5, dans chacune desquelles se trouve une extrémité de l'enroulement de fil chauffant 3 sous la forme d'une broche de contact 6. Ainsi qu'on le voit en particulier à la figure 2, les différentes spires de l'enroulement de fil chauffant 3 sont dis-  posées avec un écartement a entre elles. Cet écartement est, de façon appropriée, maintenu à peu près constant, indépendamment

  
de la grandeur du manchon soudé, car le flux de chaleur dans le corps de manchon 1 se forme indépendamment de la grandeur du man-

  
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chauffant résistant est dans un rapport déterminé avec le diamètre de manchon D, laquelle dernière valeur correspond à peu ores à la largeur nominale plus la double épaisseur de paroi de la tubulure des tronçons de tube à souder.

  
Afin de contrôler si une soudure parfaite d'une liaison existe, l'énergie de soudage nécessaire est déterminée et celleci est appliquée à l'endroit de la liaison pendant un temps déterminé. Grâce au contrôle de l'énergie de soudage et du 'temps

  
de soudage, on peut obtenir un dosage précis.. Malgré tout, un intervalle subsistant éventuel ne peut pas être déterminé. L'énergie de soudage doit en outre être adaptée à des facteurs supplémentaires, par exemple à la température extérieure.

  
Grâce à l'indicateur déjà mentionné, l'application d'une énergie de soudage déterminée peut sans doute être simplifiée, cependant même dans ce cas la présence d'un intervalle ne peut pas être constatée. Lorsque par conséquent une soudure doit être contrôlée en totalité, c'est-à-dire pour savoir si aucun intervalle n'existe dans la zone de soudage, d'autres moyens doivent être mis en oeuvre.

  
La liaison représentée partiellement aux figures 3 et 4 entoure deux tubulures 23, dont seulement une est représentée partiellement, et le manchon soudé glissé au-dessus, muni d'un corps de manchon 1 en forme de douille. A cause des tolérances des pièces à assembler, la formation d'un intervalle 22 est inévitable. Afin d'obtenir une soudure parfaite,. l'intervalle 22 doit être comblé sur toute la périphérie. Ceci est obtenu par la fusion partielle du matériau des tubulures 23 et du corps de manchon 1 ; non seulement la matière thermoplastique, mais également le matériau d'enroulement subit un accroissement de volume fonction de la température, qui crée une faible pression dans le cas d'un intervalle 22 pas trop grand.

   Ainsi la tige témoin 20, disposée immédiatement au-dessus de l'enroulement, et dont la racine se trouve à proximité de la zone de fusion se ramollissant, c'est-à-dire à proximité de l'enroulement 3 se trouve déplacée.

  
Ce mode de surveillance du processus de soudage est particulièrement fiable, si au corps de manchon 1 est attribué un supplément de retrait, par exemple par élargissement de celui-ci. Grâce au ramollissement du corps de manchon 1 , le supplément de retrait est absorbé, et le corps de manchon se rétracte et s'ap-puie contre.les tubulures 23, de telle sorte qu'une pression supplémentaire soit créée dans l'intervalle 22, qui se manifeste

  
par une déformation correspondante de la tige témoin 20. Lorsque pour des raisons quelconques, par exemple à cause de trop grandes tolérances, l'intervalle 22 n'est pas complètement comblé, il en résulte aucune pression dans l'intervalle 22, et la tige témoin
20 conserve sa position comme avant le début de la soudure. Du fait que la tige témoin 20 n'est pas déplacée, on peut en déduire une soudure défectueuse. Le contrôle de la soudure est par conséquent ramené, non à un contrôle de température, mais à une mesure de pression. Il est dans ce cas avantageux, en particulier pour la mis en oeuvre pratique sur le chantier, qu'aucune mesure de temps ne soit nécessaire. Comme grâce à ce contrôle,. la sécurité de la soudure est accrue, de telles soudures peuvent également être appliquées dans la plage de classes de pressions plus élevées.

  
Aux figures 3 et 4, des parties analogues à celles de la figure 1 portent les mêmes chiffres de référence. Comme déjà in- <EMI ID=10.1> 

  
zone de soudure 31 de l'enroulement 3. Si une pression s'établit lors du déroulement de la soudure dans l'intervalle 22, alors la tige 20 est soulevée et fait saillie au delà de la périphérie extérieure du corps de manchon 1, voir la position en pointillés
20' à la figure 3.

  
A la figure 4 est représentée la tige témoin 20 en liaison avec un corps de manchon 1, qui se compose d'une partie interne 25 et d'une partie externe 26, qui sont injectées successivement.

  
La partie interne 25 présente dans les zones 30, 31 des nervures
32, dans lesquelles est inséré le fil de l'enroulement 3.

  
La tige 20 est réalisée conjointement avec la partie extérieure 26, par exemple par une pièce moulée déplaçable, qui est placée dans le moule extérieur non représenté. Lors de la fabrication de la partie interne 25, la cavité 21 est évidée pour la réception de la pièce moulée déplaçable.

  
Le rôle de la tige 20 est le même que dans le cas de la figure 3. Si, lors de la fusion du matériau dans la zone de soudage, après remplissage complet de l'intervalle 22, existe une légère surpression, la tige 20 est déplacée dans la position 20' <EMI ID=11.1> 

  
est indiquée. 

  
A la figure 4, la broche de contact 6 est entourée par un collet de protection 28, de façon à obtenir une meilleure protection contre un contact accidentel.

  
A la figure 5, est réalisé le raccordement d'un manchon soudé 7 par l'intermédiaire d'un fil de raccordement 8 par exemple au secteur d'alimentation public 9. Le fil de raccordement 8 présente un commutateur 10 actionnable manuellement. Le commutateur
10 peut également être réalisé sous la forme d'un commutateur à poussoir, qui interrompt le fil de raccordement 8 lors du relâchement. Le fil de raccordement 8 est relié par l'intermédiaire de liaisons électriques 11, qui peuvent être constituées par exemple par la broche de contact 6 représentée à la figure 2 et une prise
12 représentée schématiquement à la figure 5, à l'enroulement

  
de fil chauffant 3 selon les figures 1 et 2.

  
A la figure 6, le manchon soudé 7 est relié de la même manière qu'à la figure 5, au fil de raccordement 8. La différence par rapport à la réalisation simple selon la figure 5 consiste

  
en ce que le temps de soudure n'est pas déterminé par actionnement manuel du commutateur 10, mais par une minuterie réglable 12, qui est alimentée par l'intermédiaire d'un fil 13 qui est rattaché au fil de raccordement 8, et met en ou hors service un relais 14 en vue de la manoeuvre du commutateur 10 selon le temps de soudage réglé.

  
Si le secteur d'alimentation présente des fluctuations de tension plus grandes, il est alors possible de compenser cellesci, du fait qu'un circuit estprévu qui modifie le temps de soudage selon les fluctuations apparaissant.

  
Le manchon soudé décrit et son dimensionnement présente,

  
en plus des avantages déjà mentionnés à cause du diamètre de fil sensiblement plus petit, l'avantage d'un coût plus faible et peut grâce à un fil de raccordement simple 8 avec un commutateur 10, comme cela est représenté à la figure 5, être utilisé en vue du soudage de raccords de canalisation.

  
L'utilisation de diamètres de fil très petits ne se traduit, malgré une surcharge superficielle spécifique accrue, de manière surprenante,.par aucun inconvénient ; au contraire, par exemple

  
à cause des variations de longueur apparaissant, le mouvement du fil chauffant dans la zone de fusion, c'est-à-dire à proximité de l'intervalle 22, peut s'effectuerplus -facilement. Par conséquent., pratiquement aucune soudure défectueuse n'est plus à craindre. 

  
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1. Manchon soudable électriquement en matériau thermoplastique, muni d'un fil chauffant résistant électrique disposé à proximité de la paroi interne d'un corps de manchon en forme de douille en vue de la réalisation de liaisons soudées à des tubulures

  
de canalisations, de pièces moulées et de soupapes, caractérisé-en ce que le fil chauffant résistant peut être raccordé à un secteur électrique par un raccordement direct, non contrôlé en

  
ce qui concerne l'intensité et la tension, la résistance du fil chauffant présentant une valeur adaptée au diamètre du manchon

  
soudé, valeur qui décroît avec le diamètre du manchon croissant.

Claims (1)

1. 2. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que

   le diamètre du fil chauffant résistant présente une valeur fonction du diamètre de manchon et croît dans le même sens que le

   diamètre du manchon.

   3. Manchon selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre du fil chauffant résistant est inférieur à 0,5 mm, de préférence inférieur à 0,35 mm.

   4. Manchon selon une des revendications 1 à 3, caractérisé

   en ce que le diamètre du fil chauffant résistant est compris entre 0,1 et 0,35 mm.

   5. Manchon selon la revendication 1 ou une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le diamètre du fil chauffant résistant est approximativement constant, indépendamment de la grandeur du manchon, de telle sorte que le fil chauffant résistant présente une résistance spécifique décroissant lorsque le

   diamètre du manchon croît..

   6. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que

   le fil chauffant résistant peut être raccordé au secteur d'alimentation public, par exemple de 220 volts.

   7. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que

   le fil chauffant résistant est un conducteur à froid.

   8. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que

   sur le corps de manchon est dispos un témoin, qui s'appuie à proximité de la résistance électrique et est déformable par près- sion apparaissant dans la zone de soudage. 9. Manchon selon la revendication 8, caractérisé en ce que

   le témoin est une tige entourée par un espace libre, tige dont

   le pied est disposé à la base de l'espace.

   10. Manchon-selon la revendication 9, caractérisé en ce que

   la tige présente une pointe de niveau avec la périphérie extérieure du corps de manchon.