Brevet FR2248134A1 — publié le 19750516

L'invention concerne un procédé et un manchon pour raccorder par col- lage des tubes en chlorure de polyvinyle dur par un procédé d'injection. On connaît dej des procédé de raccordement ou de liaison par collage de ce genre qui utilisent un adhésif fusible et aussi un adhésif à deux constituants, par exemple à base de polyester sature ou non et de méthacrylate. Toutefois, l'application de ces sortes d'adhésifs pose des problèmes et elle est extrêmement difficile à réaliser en pratique. D'une part, en effet, un adhésif fusible exige, comme on le saitXdes températures de mise en oeuvre atteignant 200 C et davantage. I1 est difficile de réaliser de telles temperatures sur des chantiers en plein air, d'autant plus que l'appareil doseur nécessaire ainsi que le réservoir d'adhésif doivent être maintenus à une température élevée en conséquence. Cette nécessité, pré cisément, pose des conditions difficiles à remplir sur les chantiers, en ce qui concerne le contrôle de température car, comme on le sait, la vitesse de réaction est notablement réduite à des températures plus basses.En outre, les extrémités des tubes à raccorder doivent être maintenues à une température élevée en conséquence, de manière à éviter une prise prématurée de l'adhésif fusible, ce qui entra merait un collage inutilisable. Enfin, les raccordements effectues au moyen d'adhésifs fusibles ne résistent pas non plus suffisamment à la chaleur. En général, les tuyauteries ainsi collées ne peuvent être utilisées que jusqu'à des températures ne dépassant pas 60 C. D'autre part, dans le même but, l'utilisation d'un adhésif à deux constituants comporte aussi des difficultés notables de mise en oeuvre, plus précisément parce qu'un dosage exact est nécessaire et parce qu'on ne peut pratiquement pas exclure le risque d'un blocage de l'appareil doseur, en particulier de l'appareil mélangeur, par l'adhésif lui-meme qui réagit déjà dans celui-ci et se solidifie, ce qui entraîne, de ce fait, sur un chantier en plein air, une interruption des travaux de collage. D'autre part, la vitesse de réac- tion dépend de la température. A de trop basses températures, la réaction ne démarre même pas.En outre, avec cet adhésif, on ne peut pas obtenir un assem- blage homogène dit "soudé au solvant". Enfin, les temps de durcissement, qui sont longs comme on le sait, sont indésirables en service. Malgré les avantages que présentent théoriquement ces sortes d'adhésifs citées, on utilise tout de meme pour le raccordement de tubes en chlorure de polyvinyle dur, en particulier sur les chantiers en plein air, des adhésifs à solvant car ceux-ci jouent leur rôle à toutes les températures et ne nécessitent pas d'énergie supplémentaire pour le chauffage et autres opérations. D'autre part, ces adhésifs à solvant sont notablement plus économiques que les adhésifs fusibles à chaud et que les adhésifs à deux constituants. Comme adhésifs à solvant pour chlorure de polyvinyle dur, on peut habituellement envisa ger ceux qui rentrent dans la recette générale suivante 75 à 95 % de tétrahydrofurane et 5 à 25 t de chlorure de polyvinyle, ou encore : 80 à 95 % de chlorure de méthylène et 5 à 20 % de chlorure de polyvinyle surchloré. Toutefois, ces adhésifs posent des problèmes dans la mise en oeuvre à la main car, étant donné ltévaporation rapide du solvant, iì faut les mettre en oeuvre très rapidement et ils sont ainsi subordonnés à lthabileté plus ou moins grande de ltopérateur. Il faut ajouter que dans le cas de tubes de grandes dimensions, étant donné le temps "avant assemblage" qui est court, l'appli- cation d'adhésif doit entre effectuée par deux personnes. Le procédé connu d'ire jection utilisant les manchons de tube usuels est apparu inutilisable du fait que les collages ne présentaient pas une résistance suffisante et qu'en outre, de l'adhésif fuyait du manchon de façon incontrlée. Il ne fait aucun doute que dans la pratique, on a besoin d'une application mécanique de l'adhésif à solvant mais,pourtant, on applique encore ma nuellement cet adhésif au moyen de pinceaux sur les extrémités de tubes à raccorder ou sur les manchons et on règle après coup ltépaisseur de la couche appliquée au moyen de racles.Or, abstraction faite des difficultés mentionnees, ce mode de travail nécessite des précautions particulières pour la sécurité de ltopérateur, par exemple le port d'un masque å gaz, étant donné les vapeurs de solvant qui s'échappent. Il faut aussi veiller à ce que de L'adhésif provenant du manchon ne pénètre pas à l'interieur du tube, car les vapeurs de solvant qul sten échappent donnent lieu à une corrosion par craquelures et, par ailleurs, une trop grande application d'adhésif peut conduire à des rétrecisse- ments de la section du tube. C'est ici qutintervient l'invention en ce sens qu'elle a pour but de fournir un procédé d'application d'adhésif à solvant sur les extrémités de tubes à raccorder ou sur les manchons, ce procédé éliminant les inconvéients précédemment exposés des procédés connus et permettant d'obtenir par sa mise en oeuvre, des raccordements de tubes ayant une résistance convenable à leur utilisation. En effet, selon l'invention, la solution réside dans un procédé et un manchon servant à coller des tubes en-chlorure de polyvinyle dur par le procédé d'injection. Ce procédé selon l'invention est remarquable du fait qu'au moyen d'une buse d'injection, on introduit, chaque fois par une perforation du manchon, sous une pression de 2 à 50 atmosphères relatives, un adhésif à solvant pour chlorure de polyvinyle dans une cavité annulaire délimitée conjointement par l'alésage du manchon, lequel peut aussi entre formé à même une extrémité d'un des tubes, et par les extrémités de raccordement des tubes, la cavité an nulaire pouvant être conique ou en barillet et présentant une largeur d'inters- tice de 0,1 à 0,8 mm et une longueur d'interstice représentant les 9/10èmes environ de la longueur totale de collage du manchon. Il est apparu que le procédé d'injection, en lui-mEme connut peut servir aussi à la mise en oeuvre d'adhésif à solvant pour chlorure de polyvinyle si lton introduit l'adhésif sous une pression de 2 à 50 atmosphères relatives, au moyen d'une buse d'injection, dans une cavité annulaire formée conjointement par l'alésage du manchon et par les extrémités de raccordement des tubes et qui présente une largeur d'interstice de 0,1 à 0,8 mm et une longueur d'interstice représentant les 9/10 environ de la longueur totale de collage du manchon, cha- que fois à travers une perforation du manchon.De facon surprenante, le raccordement de tubes ainsi réalisé présente ainsi des résistances suffisantes pour permettre son utilisation. En outre, l'adhesif ne fuit plus du manchon de fanon incontrôlée. En outre, comme on vient de le dire, le manchon peut aussi être forme à meme une extrémité de raccordement d'un des tubes en donnant une forme evasee à celle-ci de diamètre intérieur suffisant pour accepter l'emmanchement de l'ex- trémité de raccordement de l'autre tube tout en ménageant l'adite cavité annulaire. Cette disposition est envisagée principalement pour des tubes de petite dimension. En outre, dans ce cas, cette cavité annulaire prévue selon l'inven- tion peut aussi être de forme conique ou en barillet, du moment que les dimensions d'interstice restent dans la gamme indiquée. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un manchon fabriqué en chlorure de polyvinyle dur,éventuellement formé à meme une extrémité de raccordement d'un des tubes,pourvu d'au moins une perforation et remarquable du fait qu'il présente,pour chacune des extremités de tube,une cavité annulaire ménagée dans son alésage,pouvant être de forme conique ou en barillet et limitée à ses extrémités par des nervures qui constituentyà leur tour,avec le diamètre extérieur de ltextrémité de raccordement de chaque tube,un siège de coulissement, la largeur des interstices étant de 0,1 à 0,8 mm et la longueur de ceux-ci représentant environ les 9/10 de la longueur totale de collage du manchon. Il est avantageux, en outre, de prévoir une deuxième perforation au voisinage de chacun des bords extérieurs du manchon, ce qui permet à l'air de s'échapper. De ce fait, la direction d'étalement de l'adhésif est ainsi orien tee vers les bords ou extrémités du manchon. En introduisant l'adhésif sous pression au moyen d'une buse d'injection, dans la cavité annulaire formée conjointement par le manchon et les extrémités de raccordement des tubes, comme le propose l'invention, on résout ce problème de façon particulièrement élégante et efficace.En effet, on peut commencer par assembler exactement les extrémités de raccordement des tubes dans le manchon, sans être pressé par le temps à cause de la prise de l'adhésNf. Ensuite seulement, on effectue l'induction de l'adhésif. Le dispositif distributeur d'adhésif, de son côté, est ferméce qui empêche l'equippement des vapeurs de solvant. On peut choisir de façon optimale la grandeur de la cavité annulaire formée conjointement par le manchon et les extrémités de raccordement des tubes, en tenant compte des exigences de résistance de l'assemblege.On peut envisager des largeurs d'interstice de 0,1 à 0,8 mm, les plus petites largeurs étant avantageuses pour des tubes d'environ 90 mm de diamètre au maximum et les plus grandes pour des tubes de diamètre supérieur à 90 mm. Les longueurs d'interstice sont de Tordre de 10 à 220 mm et ici encore, les petites dimensions sont valables pour les tubes de petit diamètre et les grandes dimensions pour les tubes plus forts. Toutefois, ces longueurs d'interstice ne sont pas critiques. D'autres caractéristiques du procédé selon l'invention apparaîtront de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 représente en coupe un raccordement de deux extrémités de tubes réalisé au moyen d'un manchon séparé; - la figure 2 représente en coupe un raccordement de deux extrémités de tubes, le manchon étant formé à même l'une de ces extrémités. Comme le montre la figure 1, les deux extrémités des tubes 1, 2, constitués en chlorure de polyvinyle dur et ayant un diamètre extérieur de 63 mm, sont alignées et assemblées par le manchon 3 constitué également en chlorure de polyvinyle. Le manchon 3 comporte deux cavités annulaires 4,5, adaptées aux extrémités respectives des tubes 1,2 et qui ont une largeur dtinterstice 6, 7 de 0,8 mm.Les longueurs d'interstice ss,9 sont de 34,5 mm. Chacune des cavités annulaires 4,5 est limitée à ses deux extrémités par des nervures 19,20,21,22. Le diamètre intérieur des nervures 19,20,21,22 forme avec le diamètre extérieur des tubes un siège de coulissèment. Eventuellement et comme représenté, les nervures 20 et 21 peuvent être constitúées par des épaulements pratiques sur une nervure médiane plus forte qui les sépare et sert d'appui respectif aux extrémités des deux tubes 1,2. Chaque cavité annulaire 4, 5 est pourvue, en outre, d'une perforation 10,11 dans laquelle on peut introduire une buse d'injection 12. De l'adhésif à solvant pour chlorure de polyvinyle,provenant du reservoir 13, est introduit, sous une pression de 10 atmosphères relatives, dans les cavités annulaires 4,5, en passant par la buse d'injection 12 et la perforation 10,11. Au préalable, on a aligné exactement l'une sur l'autre les extrémités de tube,1,2, dans le manchon 3. L'introduction de l'adhésif et sa solidification se font sans danger et sans odeur gênante. La sortie de l'air et le contrôle visuel de lté- talement de l'adhésif s'effectuent à travers les perforations 10a, 11a, prévues au voisinage des bords extérieurs du manchon. La figure 2 montre un autre mode d'exécution de manchon pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans ce cas, le manchon 14 est formé à même ltextrémité de tube 17 qu'il s'agit de raccorder à ltextrémité de tube 18. La cavité annulaire 15 a une forme de barillet ou de tonneau, ce qui assure la limitation de ses extrémites. La largeur maximale dtinterstice est de 0,8 mm. Le manchon solidaire 14 comporte, en outre, une perforation 16 destinée à l'in- sertion d'une buse d'injection de 5 mm de diamètre. L'introduction de l'adhé- sif se fait de la meme façon que dans le mode d'exécution représenté dans la figure 1 et le contrôle de ltétalement de l'adhésif est possible à travers ltouverture 16a. Le procédé de collage selon l'invention peut être pratiqué facilement par une seule personne, sans que l'adhésif risque de prendre trop rapidement, donc sans possibilité de collage incorrect. En outre, le dosage de la quantité d'adhésif peut se faire exactement, de sorte que lton réalise des économies notables par rapport à l'application d'adhésif se faisant habituellement au~pinceau. Enfin, la matière aux extrémités des tubes ne peut pas, non plus, être endommagée par une trop forte application d'adhésif qui serait possible autrement. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé pour raccorder par collage des tubes en chlorure de polyvinyle dur en utilisant un manchon et un procédé d'injection, caractérisé par le fait qu'au moyen d'une buse d'injection, on introduit, chaque fois, par une perforation du manchon, sous une pression de 2 à 50 atmosphères relatives, un adhésif à solvant pour chlorure de polyvinyle dans une cavité annulaire délimitée conjointement par l'alésage du manchon, lequel peut aussi être formé à meme une extrémité d'un des tubes, et par les extrémités de raccordement des tubes, la cavité annulaire pouvant être conique ou en barillet et présentant une largeur d'interstice de 0,1 à 0,8 mm et une longueur d'interstice représentant les 9/10èmes environ de la longueur totale de collage du manchon. 2.- Manchon pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est fabriqué en chlorure de polyvinyle dur, éven- tuellement formé à même une extrémité de raccordement d'un des tubes, pourvu d'au moins une perforation et présente, pour chacune des extrémités de tube, une cavité annulaire ménagée dans son alésage, pouvant être de forme conique ou en barillet et limitée à ses extrémités par des nervures qui constituent, leur tour, avec le diamètre extérieur de ltextrémité de raccordement de chaque tube, un siège de coulissement, la largeur des interstices état de 0,1 à 0,8 mm et la longueur de ceux-ci représentant environ les 9/10èmes de la longueur totale de collage du manchon. 3.- Manchon selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est pourvu, au voisinage de chacune de ses extrémités, d'une autre perforation constituant un trou d'évent et de contrôle visuel de ltétalement de l'adhésif.