Brevet FR2217619A1 — publié le 19740906

La présente invention est relative à un profilé tubulaire plastique utilisable, notamment, dans les installations de chauffage central. Elle vise plus particulièrement un profilé constitua par deux tubes en matière plastique accolés qui, dans la description qui suit, sera dénommé bitube. Un tel bitube plastique est connu depuis un certain temps dé åà, et le brevet français n0 1.084.256 en a proposé une application intéressante pour l'arrosage : la section en bitube était choisie, dans ce cas, pour que la rampe d'arrosage puisse "se disposer sur le sol de façon stable, sans qu'elle manifeste aucune tendance à rouler sur elle-meme ..." ; un détail de réalisation prévoyait en outre que la cloison séparant les deux tuyaux élémentaires constitutifs de la rampe comportât des cavités propres à permettre de monter la rampe sur des supports appropriés. Cette facilité offerte par l'extrusion des matières plastiques por-obtenir des profilés très divers, et, en l'occurrence, des bitubes, est reprise dans la présente invention, en vue d'une application particulière, cette fois, au chauffage central. Cette application posait d'épineux problèmes de dilatation, le coefficient de dilatation linéaire des matières plastiques courantes étant, comme chacun sait, six à huit fois supérieur à celui de l'acier. L'application des matières plastiques au chauffage central, bien que tentante, était restée jusqu'ici balbutiante, faute d'avoir pu maîtriser ces questions de dilatation linéaire ; ledit chauffage en était donc resté,dans la plupart des cas, aux radiateurs classiques, inesthétiques, et concentrant les courants de c7ection générateurs de dépôts de poussière sur les murs ; en outre, ce radiateur était accompagné de sa double conduite obli 5attire d'amenée et de départ du fluide ; une autre solution, plus satisfaisante, elle, pour l'esthétique, celle des planchers chauffants, s'était révélée à l'usage désastreuse, d'un point de vue sanitaire, pour ses méfaits sur la circulation du sang dans les jambes. ta Demanderesse a donc cherché à mettre au point un équipement radiant non noyé dans le sol mais pourvu d'une esthétique agréable, et donnant une très bonne répartition de chaleurs La prnsente invention a donc pour objet un bitube plastique utilisable notamment dans les installations de chauffage central, caractérisé en ce que les deux tubes constitutifs sont extrudés de matière avec une membrane intermédiaire située dans le plan de leurs axes, et en ce que cette membrane comporte des évidements servant au raccordement entre bitube mâle et bitube femelle, les évidements de deux pièces à joindre étant reliés par des tirants, et lesdits évidements présentant une longueur axiale au moins égale à la moitié de l'allongement potentiel d'une longueur du bitube principal, entre la température de la pose et la température du fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée faite ci-après, en référence aux dessins annexés, de divers exemples non limitatifs de cette invention. Sur les dessins - la Figure 1 est une coupe longitudinale du bitube selon l'invention - la Figure 2 est une coupe transversale du même bitube se lon le plan de trace 2-2 de la Figure 1 ~I - la Figure 3 est une coupe longitudinale montrant l'accouplement de deux bitubes élémentaires mâles au moyen d'un manchon bitube femelle - la Figure 4 est une coupe longitudinale perpendiculaire à la précédente, selon le plan de trace 4-4 de-la Figure 3 - la Figure 5 montre un détail de l'accrochage d'un tirant de verrouillage dans la membrane intermédiaire entre les deux tubes d'un manchon d'accouplement - la Figure 6 montre une variante de cet accrochage, et une fixation éventuelle du tirant sur le support - les Figures 7, 8, 9, 10 représentent schématiquement des pièces de raccordement correspondant à divers usages : convecteur en Figure 7, convertisseur en Figure 8, pièce d'élément extérieur en Figure 9, embout U de retour, ou pièce d'élement intérieur en Figure 10 - la Figure Il montre l'application d'un profilé décoratif sur un bitube selon l'invention - les Figures 12 et 13 montrent la constitution d'un panneau chauffant au moyen de bitubes rectilignes et raccords bitubes se lon l'invention, la ligure 12 donnant le détail d'un raccordement au sommet de deux bitubes voisins, et la Figure 13 indiquant le schéma de principe de tout un panneau avec utilisation d'un certain nombre des pièces de raccord - la Figure 14 montre l'application de l'un des principes de l'invention à un monotube à ailettes perforés; - la Figure 15 montre la jonction de deux monotubes selon la Figure 14 à l'aide d'un manchon monotube femelle à ailettes et de quatre tirants. On se réfère en premier lieu aux Figures. 1et 2, qui montrent l'objet principal de l'invention réalisé sous la forme d'un bitube plastique extrudé à partir, par exemple, d'une matière thermoplastique relativement thermorésistante telle que, notamment, le polypropylène, le polyéthylène réticulé, le chlorure de polyvinyle surchloré, etc. Les deux tubes élémentaires 1 et 2 sont reliés par une membrane 3 d'une épaisseur modeste, en rapport avec celle des tubes, située dans le plan défini par les axes des deux tubes 1. et 2. Cette membrane 3 comporte une série d'évidements tels que 4, régulierement espacés sur toute la longueur du bitube. Ces ouvertures 4 sont évidées dans toute la largeur de la membrane entre les deux tubes, par exemple au moyen d'un emporte-pièce automatique, sur le profilé brut dlextrusion avec son âme pleine. Ces bitubes présentent, à leurs extrémités, des bouts unis dont les raccordements sont prévus au moyen d'un manchon femelle, lui-même bitube, représente à la Figure 3. Ledit manchon est constitué de deux tubes 5 et 6, dont le diamètre intérieur est légère- ment supérieur au diamètre extérieur des tubes 1 et a des bitubes mâles à joindre. Les deux tubes 5 et 6 du manchon sont-réunis par une membrane 7, également située dans le plan de leurs axes. Ladite membrane 7 est percée de deux orifices 8 et 9 qui servent au verrouillage du joint, en conjugaison avec les orifices 4 des bitubes mâles. avant l'enfoncement des bitubes dans le manchon d'accouplement, leurs bouts unis sont coiffés d'une garniture d'étan chzité en elastomère 10, telle que, par exemple, celle décrite dans la demande française n0 71 19.616 ; mais il est bien entendu que les moyens assurant l'étanchéité peuvent etre réalisés d'une autre façon, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Il est à noter que, quel que soit le joint, les bitubes mâles ne sont enfoncés dans le manchon d'accouplement que jus-- qu'au niveau-d'un repère r porté à quelque distance du bout uni, ainsi qu'il est largement explique plus loin. La dernière pièce du dispositif de l'invention est un tirant 11 pourvu de deux extrémités recourbées 12 et 13 non symétriques. L'extrémité 12 est prévue pour s'encastrer, côté bitube mâle, derrière un élément de la membrane de liaison 3, dans l'une de ses ouvertures 4. Elle est de préférence percée d'un trou 14, perpendiculaire à la membrane de liaison 3. Ce trou permet le passage d'une vis 15 qui sert à fixer le tirant, et, avec lui, le manchon, et, par son intermédiaire, toute la conduite, sur le support 16 que constitue par exemple un mur. L'autre extrémité 13 du tirant Il est prévue pour s'encastrer dans l'un des évidements 8 ou 9 du manchon bitube. Pour plus de surjeté; cette extrémité 13 peut être dotée d'un profil à gorge en vue d'une fixation par agrafage dans la membrane 7 du manchon d'accouplement, comme représenté à la Fi- gure 5. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Figure 6, cette solidarieation du tirant Il avec le manchon, par l'intermédiaire de la membrane 7 de ce manchon, s'effectue à l'aide d'un boulon 50 passant à travers un trou 51 percé dans un sens perpendiculaire à la membrane 7 et s'appuyant sur celle-ci par une plaquette 17. Une solidarisation complémentaire avec le support 16 peut aussi être réalisée,à cette extrémité 13 également, comme déjà vu sur la Figure 4 pour l'extrémité 12, en faisant passer par le trou 51 une vis 50', figurée en traits interrompus en Figure 6; qui s'enfonce dans ledit support 16. La Figure 7 représente un raccord femelle appelé "convecteur" qui sert à réunir les deux flux 18 et 19 d'un bitube en un seul flux 20, dans l'un des tubes du bitube, au moyen d'un canal cylindrique 21 qui fait communiquer les deux tubes d'un côté tout en obturant, de l'autre côté, l'une, 2Z, des deux tubulures. La Figure 8 représente un "convertisseur" -ou pièce de transformation d'un bitube en monotube, et réciproquement. Ce convertisseur peut en outre être utilisé pour assurer le raccordement d'un bitube à un monotube, et inversement. La Figure 9 représente un coude d'élément extérieur 52 pour panneau radiant, dont l'utilisation ressortira des explications doniaées ci-après, en référence à la Figure 12. Cette pièce, également femelle, ne comprend qu'un tube, coudé au quart, avec un morceau de membrane 23 situé dans l'angle, et présentant une ouverture 24-d'encastrement d'une extrémité 13 de tirant de jonction et de verrouillage. La Sii,ure lu représente une pièce ;S, qui peut servir tout à la fois d'embout en U, de retour pour coiffer une extrémité de bitube ou de double coude délément intérieur pour panneau radiant, selon l'application également illustrée à la Figure -12. C'est aussi une pièce femelle, présentant un coude en U avec, entre ses branches, une membrane 25 percée d'une ouverture 26, dont le rôle a été précisé ci-dessus Toutes les pièces de raccordement décrites- ici n'épuisent pas la liste des pièces realisables, et utilisables avec profit dans le cadre de l'invention, liste qui peut être étendue déjà à des coudes au quart sur plat, coudes au quart sur chant, tés de dérivation, réductions, etc.Toutes ces pièces sont obtenues avantageusement par injection. La Figure Il représente, en coupe, une pièce qui vient heureusement compléter l'invention, en offrant la possibilité de garnir les bitubes au moyen d'un profilé décoratif se fixant à ressort en embrassant les deux côtés du bitube. La Figure 12 montre le détail d'un montage schématisé dans son ensemble en Figure 13 : il s'agit d'un panneau chauffant groupant verticalement quatre bitubes disp#osés côte à côte, en deux colonnes de deux bitubes, pour constituer une sorte de grecque, ou lyre à astre branches verticales A, B, C, D, dont la dernière branche est terminée, après un coude, et éventuellement une longueur norizontale de bitube, par un embout de retour en U. Selon la Figure 12, cette construction utilise, pour les courbes extérieures, des pièces 52, telles qu'illustrées individuellement en Figure 9. Ces pièces 52 sont réunies par un tube de jonction interne à extrémité lisse 27, et s'emboîtent sur les deux tubes extérieurs 28 et cq de deux bitubes voisins 3u et 31.Les tubes intérieurs 32 et 33-de ces mêmes bitubes sont reliés, pour leur part, par des embouts de retour en U 34, analogues à celui représenté individuellement en Figure 10. Deux tirants 35 et 36 verrouillent complètement l'assemblage sans qu'aucune disjonction soit possible. La Figure 13, comme indiqué plus haut, donne le schéma intégral d'un panneau chauffant qui comprend - quatre bitubes verticaux 30, 31, 30a, 31a - six coudes d'éléments extérieurs 52, selon la Figure 9 - trois coudes de retour 34, selon la Figure 10 - six tirants 35-36, 35a-36a, 35b-36b. Cette même Figure montre ce panneau terminé par un coude de retour 37 (analogue au coude 34 de la Figure 10), coiffant un dernier bitube horizontal après un coude placé au bas de la branche verticale D constituée principalement par le bitube 31a. Les flèches donnent le sens de circulation du fluide chaud dans ce panneau chauffant. Une des particularités de l'invention réside dans l'harmonisation entre la longueur totale d'un bitube et, d'une part la longueur selon l'axe d'un évidement 4 entre deux parties pleines consécutives de la membrane de liaison 3, et, d'autre part, la distance du repère r tracé-sur les tubes en retrait du bout uni. Cette caractéristique, très importante, sera mieux appréciée en considérant les Figures 3 et 4. Il suffit en l'occurrence de contrebalancer les effets de la dilatation thermique sur les bitubes mâles en l'occurrence- de grande longueur Ces effets, malgré l'importance du coefficient dé dilatation thermique des matières plastiques, peuvent être considérés comme nuls sur le manchon de raccordement 5, étant donné sa faible longueur. C'est pourquoi ce manchon peut être fixé sur le support 16, par les vis 15, soit à l'extrémité côté bitube, 12, des tirants, soit, ce qui réduit encore la longueur entre points fixes, à l'extrémité côté manchon, 13, des mêmes tirants. Dès lors, la dilatation d'un bitube peut jouer librement, pour autant que restent respectées deux conditions - que les tranches d'extrémité des bouts unis mâles à l1in- térieur du manchon ne viennent pas au contact l'une de l'autre - que la partie pleine 3 de la membrane drun bitube ne vienne pas au contact de la membrane 7 du manchon de raccordement. La condition nécessaire et suffisante pour respecter ces deux impératifs consiste à donner à la distance du repère r par rapport à la tranche d'extrémité du bout uni, et -à la longueur axiale d'un évidement 4, une valeur au moins égale, pour chacune, au maximum de l'allongement potentiel enregistrable sur une demilongueur de bitube, entre la température du montage et celle du fonctionnement. Dans la pratique, il peut être retenu, pour la longueur axiale d'un évidement, une valeur largement supérieure, qui sera donc toujours suffisante ; quant au repère r, il sera avantageusement multiplié en une graduation donnant un repère d'enfoncement pour chacune des températures possibles du montage. Il a été représenté en variante, aux Figures 14 et 15, un monotube 39 pourvu de deux ailettes 40 et 41, raccordables par un manchon monotube 42 à deux ailettes également, 43, 44, avec utilisation de tirants à raison de quatre par raccordement, -45, 46, 47, 48. Les nombreuses possibilités d'application de l'invention res- sortent clairement de la lecture de la description faite ci-des8us. Parmi les avantages procurés par l'invention, on peut citer, en particulier - la possibilité d'une utilisation en plinthe chauffante sans radiateur, les raccords qu'il est facile de -fabriquer selon ce principe permettant tous les encadrements d'une manière esthétique, sans encombrement ni place perdue - l'élimination des colliers de fixation, celle-ci se faisant au moyen d'une simple vis sur la pièce de jonction - la possibilité de réaliser des panneaux radiants verticaux ou horizontaux, aux dimensions désirées, en faisant varier le nombre des éléments --la simplification de la pose et l'absence de tout collage, soudure, scellement, qui met pour ainsi dire cette application à la portée d'un amateur, et lui permet de surcroît d'opérer dans une pièce dont les peintures et tapisseries sont terminées, sans risquer d'y causer aucun endommagement - la possibilité de compléter une installation existante en ajoutant des pièces après avoir démonté le coude de retour en bout de ladite installation - l'aspect décoratif d'une telle installation de chauffage grace au profilé décoratif, façon bois, laque ou céramique, et qui peut, en outre, être livrée en rouleaux. Il demeure bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisationet d'application mentionnés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICkTI0NS 1 - titube plastique utilisable notamment dans les installa-# tions de cnauffage central, caractérisé en ce que les deux tubes constitutifs sont extrudés de matière avec une membrane intermédiaire située dans le plan de leurs axes, et en ce que cette membrane comporte des évidements servant au raccordement entre bitubes mâles et bitubes femelles, les évidements des deux pièces à joindre étant reliés par des tirants, et lesdits évidements présentant une longueur axiale au moins-égale à la moitié de l'allongement potentiel d'une longueur du bitube principal,entre la température du montage et la température du fonctionnement. 2 - Bitube selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bitubes de raccordement sont femelles, et les bitubes principaux mâles. 3 - Bitube selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bitubes mâles portent,à leur bout uni, un repère d'enfoncement au montage comportant une graduation en rapport avec la température au moment du montage. 4 - Bitube selon > une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des dits tirants comporte deux extrémités recourbées : l'une étant prévue pour venir s'encastrer,côté bitube mâle, derrière un élément de la membrane intermédiaire, dans l'un de ses évidements, et l'autre étant prévue pour s'encastrer dans l'un des évidements ménagés dans le bitube femelle. 5 - Bitube selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité recourbée, côté bitube mâle, est percée d'un trou perpendiculaire à la membrane intermédiaire de ce bitube pour le passage d'une vis de fixation de l'installation à un support tel qu'un mur, notamment. 6 - Bitube selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité du tirant, côté bitube femelle, est pourvue d'un profil à gorge en vue d'une fixation par agrafage dans la membrane intermédiaire de ce bitube-femelle. 7 - Bitube selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité du tirant, côté bitube femelle, est percée d'un trou, perpendiculaire à la membrane intermédiaire de ce bitube femelle, recevant un boulon pour la fixation par écrou et plaquette du tirant sur ce bitube. 8 - Bitube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu pour recevoir un raccord#fe- melle pour la réunion en un seul des deux flux du bitube, ce raccord comportant un canal cylindrique faisant communiquer les deux tubes d'un côté, tout en obturant, de l'autre côté, l'une des deux tubulures. 9 - Bitube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu pour recevoir, à l'une de ses extrémités, une pièce de transformation en monotube pouvant également servir de pièce de raccordement dudit bitube à un monotube. 10 - Bitube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu pour recevoir, à l'une de ses extrémités, un élément coudé extérieur pour la réalisation de panneaux radiants, cet élément, du type femelle, comportant un tube unique coudé au quart et un élément de membrane situé dans l'angle et pourvu d'une ouverture destinée à recevoir l'extrémité d'un tirant de jonction et de verrouillage. 11 - Bitube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu pour recevoir, à l'une de ses extrémités, une pièce femelle présentant un coude en U avec, entre ses branches, une membrane percée d'une ouverture recevant l'ex- trémité d'un tirant de jonction et de verrouillage, cette pièce femelle pouvant servir indifféremment d'embout, de retour, pour coiffer une extrémité du bitube, et de double coude d'élément in térieur de panneau radiant. 12 - Bitube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un profilé décoratif embrassant ses deux côtés. 13 - Panneaux chauffants réalisés par l'assemblage d'une pluralité de bitubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, à l'aide des éléments objets de l'une quelconque des revendications 8 à 11, des tirants verrouillant cet assemblage sans qu'aucune disjonction ne soit possible. 14 - Konotube plastique utilisable notamment dans les installations de chauffage central, caractérisé en ce qu'il est pourvu de deux ailettes raccordables par un manchon monotube à deux autres ailettes, avec l'utilisation de tirants selon les dispositions prévues aux revendications 1 à 13.