Brevet FR2308486A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne un appareillage pour le soudage bout à bout de profilés en matière thermoplastique et notamment de tubes en résines à base de chlorure de vinyle utilisés pour la réalisation de canalisations et de colonnes de sondage. En raison de leur inertie chimique, les tubes en matières thermoplastiques telles que les polyoléfines et les résines à base de chlorure de vinyle sont avantageusement utilisés pour véhiculer un grand nombre de produits corrosifs. Ainsi, par exemple, les tubes en polychlorure de vinyle résistent parfaitement aux eaux salines et peuvent de ce fait être avantageusement utilisés pour le transport de saumures ou pour la réalisation de colonnes de sondage en vue de l'exploitation de gisements de sel gemme. Pour réaliser de telles conduites, on est amené à devoir assembler bout à bout des longueurs de tubes prédéterminées. Pour cela, on peut recourir à diverses techniques d'assemblage dont la plus séduisante consiste à ramollir les deux extrémités de tuyaux à assembler par interposition d'un miroir chauffant puis à presser rapidement ces extrémités l'une contre l'autre pour assurer leur liaison par soudage. Cette technique impose toutefois de réaliser un parallélisme rigoureux entre les sections à assembler et il est donc indispensable d'assurer cette condition, par exemple par des découpes manuelles de grande précision, avant de démarrer la séquence de soudage. La Demanderesse a maintenant mis au point un appareillage perfectionné qui permet la réalisation correcte de telles soudures sans devoir recourir à une maind'oeuvre hautement expérimentée et habile. L'invention concerne donc un appareillage pour le soudage bout à bout de profilés en matière thermoplastique comprenant 1) un châssis support (2) un chariot fixe monté sur le châssis support et équipé de mâchoires mobiles adaptées pour maintenir une extrémité d'un profilé dans une posi tion axiale (3) un chariot mobile coulissant sur le châssis support également équipé de mâchoires mobiles adaptées pour maintenir une extrémité d'un second pro filé de façon telle que l'axe de ce profilé coïncide avec celui du premier profilé, le chariot mobile étant déplaçable suivant la direction axiale (4) un dispositif de découpe placé entre les deux chariots et escamotable par rotation dans un plan perpendiculaire à la direction axiale autour d'un axe disposé d'un côté du châssis (5) un support miroir chauffant coulissant sur le châssis support entre les deux chariots et escamotable par rotation dans un plan perpendiculaire à la direction axiale autour d'un axe disposé de l'autre côté du châssis support. Suivant une première variante de réalisation, le chariot fixe et le chariot mobile sont disposés de façon à maintenir l'axe des profilés à assembler, qui est aussi celui de l'appareillage, dans une position horizontale et le dispositif est utilisé pour l'assemblage de tuyaux en vue de la réalisation d'une canalisation parallèle à la surface du sol. Suivant une seconde variante de réalisation, le chariot fixe et le chariot mobile sont disposés de façon à maintenir l'axe des profilés à assembler dans une position verticale et le dispositif convient alors particulièrement pour la réalisation de colonnes de sondage. Dans ce dernier cas, il est avantageux d'équilibrer le poids du chariot mobile par un contrepoids pour faciliter ses déplacements. Suivant une autre variante de réalisation, le dispositif de découpe est monté, comme le miroir chauffant, de façon à pouvoir coulisser de façon contrôlée sur un arbre fixe solidaire du châssis support et parallèle à l'axe des profilés à assembler. De cette façon, le dispositif de découpe peut être déplacé parallèlement à l'axe des profilés tout en maintenant le plan de découpe perpendiculaire à cet axe. En alternative à la variante précédente, on peut en utiliser une autre, qui est préférentielle, selon laquelle le dispositif de découpe ne peut pas coulisser selon une direction axiale mais est fixé près du chariot fixe de manière à pouvoir être escamoté par rotation autour de son point de fixation. Le dispositif de découpe peut être quelconque, mais la Demanderesse préfère toutefois utiliser à cet effet une scie linéaire à déplacement alternatif. L'appareillage conforme à l'invention et son fonctionnement sont en outre explicités plus en détail dans la description qui va suivre d'une variante de réalisation pratique. I1 est toutefois bien entendu que cette description est donnée à titre purement illustratif et qu'elle ne limite en rien la portée de la présente invention. Dans cette description, on se référera à la figure unique du dessin annexé qui représente en perspective une variante de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention utilisable particulièrement dans le cadre de la réalisation de colonnes de sondage à partir de profilés creux. Ainsi qu'il apparaît sur la figure, l'appareillage comporte un châssis support 1 comportant un pied 2 et un cadre 3 sur lequel sont montées deux tiges de guidage 4 et 5 verticales et parallèles. Sur ces tiges de guidage sont montés deux chariots dont l'un 6 est fixe et l'autre 7 est mobile. Le chariot fixe 6 comporte des mâchoires mobiles 8 adaptées pour maintenir fermement maintenues par un système de verrouillage 11 commandé par un vérin hydraulique 12. Le positionnement du chariot fixe peut être modifié en cas de besoin par action sur la tige filetée 13. Le chariot mobile 7 comporte également des mâchoires mobiles 14 adaptées pour maintenir fermement l'extrémité 15 d'un second profilé 16 à associer au profilé 10. En position de fermeture, les mâchoires mobiles sont maintenues par un système de verrouillage 17 commandé par un vérin hydraulique 18. Le poids du chariot mobile, qui peut coulisser le long des tiges de guidage 4 et 5, est équilibré par le contrepoids 19 et ses déplacements sont contrôlés par un vérin hydraulique de commande 20. Les deux chariots sont montés de façon telle que les axes longitudinaux des deux profilés enserrés dans ceux-ci coincident. L'appareillage comporte également un miroir chauffant 21 par exemple en aluminium revêtu de préférence d'un revêtement antiadhérent (polytétrafluoréthylène) chauffé par une résistance électrique incorporée et doté d'une régulation thermique. Ce miroir est monté dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal des profilés 10 et 16 sur un support 22 pouvant coulisser le long d'un arbre 23 parallèle à l'axe longitudinal des profilés. Le support 22 est sollicité par des ressorts antagonistes 24 et 25 qui servent de dispositif de rappel pour ses déplacements axiaux et qui tendent à le maintenir en position intermédiaire sur son arbre 23. Une poignée de commande 26 permet de faire pivoter le miroir 21 autour de l'arbre 23 de façon à l'amener en position de travail entre les chariots 6 et 7.On peut également prévoir une commande permettant d'amener le miroir dans un plan vertical en position de repos. Le dispositif de découpe fixé sur le cadre 2 comporte une scie alternative 27 commandée pat un moteur électrique 28 et protégée par un guide-lame 29. Le dispositif est conçu de façon telle que la lame reste toujours perpendiculaire à l'axe longitudinal des profilés creux 10 et 16 et peut être amenée par pivotement en position de travail entre les chariots 6 et 7. Le montage du dispositif de découpe peut être, si on le désire, analogue à celui exploité pour le miroir chauffant 21. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est très facile. Dans une première étape, on enserre les extrémités des profilés 10 et 16 dans les mâchoires mobiles des chariots 6 et 7 de façon telle que l'extrémité 9 du profilé inférieure 10 déborde légèrement au-dessus du plan de travail du dispoEsitif de découpe. On amène alors le dispositif de découpe en position de travail de façon à dresser l'extrémité 9 du profilé 10. Après avoir retiré par pivotementle dispositif de découpe, on ébavure la découpe effectuée puis on déplace le chariot mobile 7 de façon telle que l'extrémité 15 du profilé 16 vienne en contact avec l'extrémité dressée du profilé 10. On amène à nouveau le dispositif de découpe en position de travail de façon à dresser l'extrémité 15 du profilé 16.Après retrait du dispositif de découpe et ébavurage de la découpe effectuée, on vérifie visuellement le parallélisme parfait entre les surfaces dressées et si nécessaire on répète plusieurs fois la seconde opération de découpe de façon à atteindre ce parallélisme. Ensuite, après avoir écarté le chariot mobile 7 vers le haut, on amène le miroir chauffant 21 en position de travail entreles chariots et l'on redescend le chariot mobile. Lors de cette descente, l'extrémité 15 du profilé 16 rencontre le miroir et ltentraîne parallèlement à luimeme et contre l'action du ressort 25 de façon à l'amener en contact avec l'extrémité 9 du profilé 10. Le miroir 21 qui est maintenu à une température contrôlée provoque de ce fait le ramollissement des extrémités 9 et 15 des deux profilés et la formation de deux bourrelets. Lorsque le ramollissement est suffisant, il suffit alors de relever rapidement le chariot mobile 7, de dégager par pivotement le miroir libéré des extrémités 9 et 15 par l'action du ressort 25 et de redescendre le chariot mobile 7 de façon à presser les extrémités 9 et 15 ramollies avec une force suffisante pour assurer leur soudage durant le refroidissement. Les dernières opérations doivent être effectues assez rapidement pour éviter un refroidissement précoce des extrémités à assembler. Après refroidissement, les profilés soudés bout à bout peuvent être dégagés des mâchoires mobiles 8 et 14 des deux chariots. L'appareillage suivant l'invention peut être facilement mis en oeuvre sur les chantiers où l'on soude bout à bout de manière parfaitement étanche des tubes en matière thermoplastique tels que les chantiers de pose de conduites d'eau ou de gaz et de colonnes de sondage. Il est avantageusement exploité pour la réalisation de colonnes de sondage en PVC pour l'extraction du chlorure de sodium. REVENDICATIONS 1 - Appareillage pour le soudage bout à bout de profilés en matière thermoplastique comprenant (1) un châssis support (2) un chariot fixe monté sur le chassis support et équipé de mâchoires mobiles adaptées pour maintenir une extrémité d'un profilé dans une position axiale (3) un chariot mobile coulissant sur le châssis support également équipé de mâchoires mobiles adaptées pour maintenir une extrémité d'un second pro filé de façon telle que l'axe de ce profilé coïncide avec celui du premier profilé, le chariot mobile étant déplaçable suivant la direction axiale (4) un dispositif de découpe placé entre les deux chariots et escamotable par rotation dans un plan perpendiculaire à la direction axiale autour d'un axe disposé d'un côté du châssis support (5) un miroir chauffant coulissant sur le châssis support entre les deux chariots et escamotable par rotation dans un plan perpendiculaire à la direction axiale autour d'un axe disposé de l'autre côté d'un châssis support. 2 - Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot mobile coulisse sur deux tiges de direction axiale placées de part et d'autre du châssis support. 3 - Appareillage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le miroir chauffant coulisse sur une des deux tiges placées de part et d'autre du châssis support. 4 - Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot mobile et le chariot fixe sont disposés de façon à maintenir l'axe longitudinal des profilés à assembler dans une position verticale et en ce que le poids du chariot mobile est équilibré par un contrepoids. 5 - Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir chauffant est pourvu d'un dispositif de rappel agissant sur ses dépla cements axiaux. 6 - Appareillage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de rappel est un dispositif à ressort. 7 - Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les déplacements du chariot mobile sont commandés par un vérin hydraulique. 8 - Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de découpe est une scie linéaire à déplacement alternatif. 9 - Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le serrage des profilés à assembler est assuré par un serrage actionné par vérin hydraulique.