MC1446A1 - Derivation electrosoudable pour canalisation en materiau thermoplastique - Google Patents

Description

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BREVET D'INVENTION

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Titre : DERIVATION ELECTROSOUDABLE POUR CANALISATION EN MATERIAU THERMOPLASTIQl

Déposant : INNOVATION TECHNIQUE S.A.M

La présente invention concerne un raccord en matière thermoplastique, destiné à être soudé sur une canalisation de même matière, afin d'y raccorder une dérivation, cette dérivation étant mise en liaison avec l'intérieur de la canalisation après percement de la paroi de cette dernière à travers un tube de perçage de la dérivation.

Une telle dérivation comporte une résistance électrique qui, chauffée par effet Joule, provoque son soudage sur la paroi externe de la canalisation.

Les méthodes actuelles pour réaliser une telle dérivation avec sa résistance chauffante présentent des inconvénients, et la présente invention a pour objet une nouvelle dérivation et son procédé de fabrication.

En effet, il est difficile, par les moyens connus, d'inclure la résistance électrique dans la selle de la dérivation qui prend place sur la canalisation. Cette résistance doit chauffer la matière pour la souder tout autour de l'emplacement ou la canalisation sera percée, en regard du tube de perçage, pour obtenir un branchement étanche. La canalisation étant un tube creux, généralement de section circulaire, la selle de la dérivation qui prend place par-dessus, est une enveloppe en forme de demi-cylindre, ou de portion de cylindre. La résistance chauffante doit chauffer la selle et la portion de canalisation en regard; Elle doit donc être très proche de

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l'ini' '.e entre ces 2 pièces, tout en faisant partie de la selle de la dêriv Ses extrémités doivent être libres, après installation de la dériva i'Hi sur la conduite, afin de pouvoir les brancher à la source de tensi'' • électrique pour le soudage.

{>■■'. moyen connu consiste à enrouler en spirale, sur lui-même, un fil de Solange résistant, préalablement revêtu d'une gaine isolante, puis à noyer «.ette spirale sur la surface intérieure de la selle de dérivation.

Mais h fabrication de la spirale de fil isolé d'une part, et son inclusion dans î'i selle d'autre part, sont difficiles et coûteuses, et se prêtent mal à la rMlisation en grande série, surtout si on veux obtenir une bonne quaiii/ de pièces. De plus, la spirale de fil comporte une extrémité placée à l'intérieur de la plus petite spire, et dont le branchement à la source électrique à la mise en oeuvre sur le chantier, doit se faire par l'intérieur fin tube de perçage de la dérivation,compliquant la mise en oeuvre.

Un autre moyen consiste à fabriquer une nappe rectangulaire de fil gainé qui, fixée à l'intérieur du raccord, est prisonnière entre le raccord et la canalisation sur tout le pourtour de cette dernière. Le fil gainé est chauffé, le raccord étant serré par une pince appliquant une force précise. Le soudage d'une telle dérivation se fait sur tout le tour de la canalisation, sur une très-cjrande surface, et demande par suite une énergie de soudage considérable. En ramollissant la canalisation sur une grande surface pendant le soudage, ce pr^'édé amène des risques d'éclatement de la canalisation si celle-ci est sous pression pendant le soudage. Enfin, ce procédé oblige à couper un certain nombre de brins de fil résistant, pendant le percement de la canalisation, compliquant le rôle du perforateur, et risquant à long terme,

d'amener des micro fuites le long de la surface de séparation du fil résistant avec son enveloppe.

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L'objet principal de l'invention est d'utiliser, pour réaliser une dérivation possible â fabriquer en grande série et facile à mettre en oeuvre sur un chantier, la technique de bobinage du fil résistant sur une bobine, suivie du surmoulage de cette bobine et du fil, dans le moule de la dériva-5 tion. Cette technique connue pour réaliser des bobines d'électro-aimants par exemple, ou des manchons électrosoudables, est évidemment de mise en oeuvre différente dans l'invention en objet, puisqu'il faut, ici, que le bobinage soit en spirale sur la face intérieure d'une selle semi-cylindrique. Ceci est obtenu par le bobinage en spirale sur une bobine plate comportant, en 10 creux, la spirale de logement du fil; Cette bobine comporte aussi les moyens de maintien des extrémités du fil ainsi qu'un moyen de passage vers l'extérieur du fil intérieur à la spirale. Cette bobine est assez fine et souple . pour pouvoir prendre la forme de la portion de cylindre du moule de dériyation. Ce moule est agencé de telle sorte que, pendant le surmoulage, la bobine est 15 plaquée sur sa face intérieure, afin que le fil résistant se retrouve très près de la canalisation pendant la mise en oeuvre de la dérivation sur celle-ci.

Le résultat est une prise de dérivation rapide à fabriquer de façon reproductible en série, et ne présentant plus les inconvénients des méthodes 20 actuelles décrites ci-dessus.

L'invention sera mieux comprise avec la description d'un mode de réalisation d'une pièce et de son procédé de fabrication pris comme exemple, mais non limitatif, et éclairée par les dessins annexés dans lesquels on voit : Figure 1, une coupe d'une bobine destinée à recevoir le fil résistant en hélice 25 Figure 2, la vue de dessus de la même bobine

Figure 3, la même vue de dessus montrant un procédé de bobinage du fil

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Figure 4, la vue de dessus d'une bobine prête â être surmoulée

Figure 5, le détail en coupe, d'une borne de sortie du fil

Figure 6, La coupe d'une partie de bobine réalisée suivant un autre mode

Figure 7 et 8, les vues en coupe de face et de côté d'une dérivation complète

Figure 9, Une coupe montrant l'agencement du moule de surmoulage de la

Figure 10, Le détail en coupe d'une sortie de fil résistant

La bobine 1, visible sur les figures 1 et 2, est moulée en matériau thermoplastique identique à celui de la canalisation à souder ou tout au moins compatible pour leur soudage ultérieur. Elle comporte un sillon 2, en creux, en forme d'hélice, destiné au logement du fil résistant. L'épaisseur de la bobine est faible, de l'ordre de 0,3 à 0,7 millimètres au fond des sillons, pour que le fil, après réalisation de la dérivation, se trouve très près de la surface de soudage à la canalisation qui, sur la bobine est la surface 3.

La bobine 1 comporte un trou central circulaire 4. Elle comporte en outre 2 bornes de sorties 5 et 6, destinées à recevoir les extrémités du fil de bobinage et diamétralement opposés.

Un ergot 7, placé près de la borne 5 est destiné à diriger le fil au départ du bobinage, pour qu'il trouve.le départ du sillon de bobinage 12.

Une plaque 8, de section rectangulaire par exemple, est reliée à la partie principale de la bobine par une partie fine 9, formant charnière. Cette plaque est destinée, après le bobinage, à être rabattue sur l'hélice de fil et sur la bobine, pour recevoir l'extrémité intérieure du fil de bobinage etytout en l'isolant du bobinage lui-même, de conduire cette de 1'invention comportant la bobine, placée un peu au-dessus de la canalisation principale.

dérivation

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extrémité vers la borne 6, comme c'est visible sur la figure 4. L'épaisseur de cette plaque est suffisante pour que 1'ëchauffement du fil d'extrémité 10 ne conduise pas à un échauffement supplémentaire trop important, dans cette zône, au niveau du soudage à la canalisation.

La figure 3 représente un moyen de bobinage du fil résistant 11 sur la bobine 1; Le fil 11 est d'abord enroulé sur la borne 5, puis passé devant l'ergot 7, avant d'être engagé dans le début 12 de la spirale 2 de la bobine. Une pièce de montage 13 est appliquée sur la bobine, dont le rôle est de retenir le fil dans sa spirale pendant le bobinage. Le bobinage est obtenu par rotation de la bobine 1 sous la pièce de montage 13, le fil résistant 11 venant d'une bobine mère 14 schématisée sur la figure 3. Sur la figure 3, le sens de rotation de la bobine est le sens horaire. A la fin du bobinage, quand le fil est parvenu sur la partie intérieure 15 de l'hélice 2, une pièce métallique chauffée est descendue sur la bobine; Cette pièce non représentée, comprend des excroissances planes qui viennent prendre place dans les espaces libres prévus sur la pièce 13 à cet effet. Cette pièce chauffée met en fusion les parties de bobine avec lesquelles elle entre en contact, les rabattant par-dessus le fil résistant pour le maintenir suivant des surfaces rectangulaires par exemple, et représentés en 16 sur la figure 4.

Pour obtenir ce résultat, les sillons 2 de la bobine 1 sont un peu plus profonds que le diamètre du fil résistant utilisé, afin d'obtenir de la matière en excès pendant cette opération de rabattage de matière sur le fil identique à une opération de boutterolage par exemple, et de technique connue.

Cette opération de maintien du fil étant faite, la pièce de montage 13 peut être retirée de la face supérieure de la bobine 1;

La plaque 8 de la bobine est alors rabattue sur celle-ci, autour de la charnière 9, et prend position comme indiqué figure 4. L'extrémité intérieure

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10 du fil résistant 11 est passée sur cette plaque, en étant, suivant l'exemple, guidée par les ergots en saillie 17 de la plaque 8, avant d'être enroulée sur la partie supérieure de la borne 6, comme l'indique la figure 5, pour former l'enroulement 37

Une variante de fabrication de la bobine 1 consiste à donner à son sillon en spirale une forme telle que le fil résistant s'y trouve retenu sans l'utilisation du rabattage de la matière thermoplastique de la bobine sur le fil résistant. On peut donner au sillon la forme indiquée en figure 6 par. exemple, les sillons 2bis étant inclinés vers le centre 4 de la bobine.

La réalisation par moulage d'une telle bobine est possible en utilisant la technique classique de démoulage par dévissage, faisant faire à la bobine une rotation autour de son axe de symétrie pour démouler le sillon 2 bis. Toutes les autres formes de la bobine sont identiques aux formes déjà décrites.

Le fil 11 bis étant bobiné avec une légère tension, il est clair qu'il ne peut ressortir de ses sillons 2 bis, une fois ses 2 extrémités attachées aux bornes de sortie, puisqu'il est retenu au fond du sillon par la nervure inclinée 18.

La bobine une fois réalisée, et comportant le fil de bobinage telle que représenté en figure 4, sera placée dans le moule de réalisation de la dérivation. La dérivation 19 à la forme représentée aux figures 7 et 8.

Elle comprend une selle en forme de portion de cylindre 20 destinée à venir se souder sur la canalisation représentée en 21, un tube de perçage 22, et un tube de dérivation 23, destinée à recevoir la canalisation secondaire dérivée. Un dispositif de perçage 25 est vissé à l'intérieur du tube de perçage 22, destiné à percer la canalisation 21 après soudage de la selle de dérivation, Le tube de perçage 22 porte, sur

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sa partie supérieure, un filetage 24 sur lequel prend place un bouchon de fermeture non représenté.

Pendant le soudage, la selle de dérivation est maintenue plaquée sur la canalisation 21 par tout moyen mécanique utilisable, par exemple par des colliers ajustables, des brides, une pince étau, etc... On a représenté . à titre d'exemple, des pattes 26 et 27 issues du moulage de la selle 19, et utilisables pour l'accrochage d'une pièce inférieure non représentée, en bridant la selle 19 sur la canalisation 21.

Pour le surmoulage de la dérivation 19, par-dessus la bobine l et le fil résistant bobine 11, la bobine 1 initialement plane doit prendre la forme de portion de cylindre représentée en figures 7 et 8, la face lisse 3 de la bobine 1 n'étant pas recouverte par la matière de surmoulage afin que le fil résistant soit proche de la face intérieure 20 de la dérivation;

La bobine 1, pour cette opération, peut-être conformée en portion de cylindre préalablement à son positionnement dans le moule de fabrication de la dérivation 19, sous l'action de la chaleur par exemple, entre un demi-cylindre intérieur et un demi-cylindre extérieur.

La bobine 1 peut aussi prendre d'elle-même la forme voulue, pendant la fermeture du moule de fabrication de la dérivation 19, qui est schématisé en figure 9. Pour cela, la bobine 1 est tout d'abord placée dans la partie supérieure du moule sur laquelle elle est tenue par ses bornes 5 et 6, comportant les extrémités 11 bis du fil résistant.

Sur la figure 9, on a représenté les tiroirs mobiles 28 et 29 du moule de la dérivation 19, dans leur position ouverte.

La bobine étant placée dans le moule ouvert, la fermeture du moule du haut vers le bas rapproche la partie haute 30 de la partie basse 31, qui prennent les positions indiquées sur la figure, bloquant le centre de la bobine 1. Les tiroirs 28 et 29 sont ensuite fermés, et prennent les positions 28 bis et 29 bis» conformant la bobine 1 dans la position 1 bis

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de la figure 9. Le moule peut alors être rempli par la matière de surm'oulage formant la dérivation 19, la matière arrivant par exemple par l'orifice d'injection 32, au-dessus de la bobine 1 bis. De cette façon, et même si la bobine ne plaque pas parfaitement sur la partie basse 31 du moule avant le moulage, la pression du moulage agissant: sur la face supérieure de la bobine 1 bis, plaque cette bobine contre la partie inférieure 31 du moule et empêche ainsi la matière de surmoulage de s'infiltrer entre la bobine 1 bis et la partie basse 31 du moule.

Au besoin,pour favoriser ce bon positionnement de la bobine, celle-ci peut comporter sa périphérie des nervures ou tétons 33, visibles sur les figures 1, 2 et 9, et venant s'appuyer sur les tiroirs 28 et 29 du moule pendant leur fermeture.

La dérivation suivant l'exemple comporte, autour des bornes de sortie 5 et 6, des nervures en forme de cylindre 34 et 35?visibles sur la figure 8? protégeant les bornes 5 et 6. Elle comporte aussi une surépaisseur 36 sur l'un de ses côtés, afin de recouvrir l'extrémité 10 de fil résistant, et la plaque 9 supportant cette extrémité de fil. Cette surépaisseur 36 est visible sur la figure > 8 et sur la coupe partielle de la dérivation en figure 10.

De cette façon, le fil résistant est entièrement recouvert, sauf sur les bornes des sorties. Quand la selle de dérivation sera placée sur la canalisation principale pour y être soudée, les 2 bornes de sortie seront facilement accessibles pour y brancher les cordons de mise sous tension.

Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif, et que l'on pourra y apporter toutes variantes utiles, sans pour autant sortir de son cadre.

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Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   1°) Dérivation électrosoudable, pour canalisation en matière thermoplastique, comportant une résistance chauffante enroulée en spirale autour d'un point . central de la selle de dérivation prenant place sur la canalisation, comportant en outre un tube de perçage dont Taxe passe par ce point central, et 5 sur lequel est branché le tube de dérivation, caractérisée par le fait que le fil résistant est bobiné en spirale sur une bobine plate de matériau plastique de même nature que le tuyau à souder, cette bobine étant ensuite mise en forme de portion de cylindre, puis surmoulëe avec un matériau plastique identique ou similaire, l'ensemble formant la dérivation à placer sur la canalisation, 10 et le surmoulage recouvrant la face externe de la bobine sans recouvrir sa face interne.

   2°) Dérivation suivant la revendication 1, dans laquelle la bobine comporte un face lisse qui sera la face interne de la dérivation, l'autre face 15 comportant une rainure en hélice dans laquelle prend place le fil résistant.

   3°) Dérivation suivant les revendications 1 et 2, dans laquelle la sortie de fil résistant extérieure à l'hélice est directement branchée sur une borne de sortie, la sortie de fil résistant intérieur de l'hélice étant d'abord passée 20 • sur un pontet fabriqué avec le même matériau plastique et venant recouvrir l'hélice de bobinage à la fin de sa réalisation, cette deuxième sortie de fil résistant étant ensuite branchée à la 2ëme borne de sortie qui se situe à l'extérieur de l'hélice de fil.

   4°) Dérivation selon les revendications 1 et 3, dans laquelle le pontet de 25 passage du fil résistant est moulé en mène temps que la bobine solidaire à

   QCz.

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   celle-ci et relie par une partie fine formant charnière pour la mise en place du pontet par rabattage.

   5°) Dérivation suivant la revendication 1, suivant laquelle la bobine est mise en forme de portion de cylindre préalablement à son positionnement dans le moule de surmoulage.

   6°) Dérivation suivant la revendication 1, suivant laquelle la bobine est mise en forme de portion de cylindre dans le moule de surmoulage par la fermeture de ce moule.

   7°) Dérivation suivant les revendications 1 et 5, ou 1 et 6, dans laquelle -le support de bobinage comporte des surépaisseurs sur sa périphérie en forme de nervures ou de têtons, afin de plaquer la face interne de la bobine sur la partie correspondante du moule de surmoulage, et d'éviter qu'elle soit recouverte par la matière de surmoulage.

   Tl et 5 1 ou

   8°) Dérivation suivant les revendications^ et 6 suivant laquelle la partie centrale de la bobine est^pendant le processus de fabrication du surmoulage, maintenue par le moule du surmoulage, l'injection de matière se faisant au-dessus de cette bobine, afin de plaquer sa face interne contre la partie correspondante du moule de surmoulage.

   9°) Dérivation suivant la revendication 1, agencée pour former un collier de prise en charge, comportant un tube de perçage coaxial avec la résistance chauffante, ce tube de perçage portant un perforateur métallique destiné à

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   perforer la canalisation après soudage de la dérivation, ce perforateur pouvant ensuite s'escamoter en partie pour libérer le passage de fluide vers la dérivation issue de la base du tube de perçage.

   10°) Procédé de fabrication d'une dérivation suivant Tune quelconque des revendications précédantes.

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