Brevet FR2332116A1 — publié le 19770617

L'inwrention concerne des objets aptes à la reprise thermique, spécialement des objets enveloppants thermorétractables. Par objet apte à la reprise thermique, on entend ici un objet que l'on a déformé d'une configuration primitive à une deuxième configuration et qui est capable de reprendre cette configuration primitive ou de tendre vers celle-ci lorsqu'on applique seulement de la chaleur. Des objets aptes à la reprise thermique de ce genre sont bien connus et sous leur forme la plus courante, ils constituent un manchon thermorétractable formé d'une matière polymère à laquelle il est possible de communiquer la pro plastique priété de memoire/ou élastique. On dilate ce manchon à température élevée, à un diamètre supérieur à son diamètre normal, puis on le refroidit tout en le maintenant à la dimension agrandie.Un manchon traité de cette manière garde ses dimensions dilatées jusqu'à ce qu'on le chauffe à nouveau et à ce moment il subit une reprise tendant vers sa forme primitive. Des exemples de matières plastiques convenant à la fabrication de ces objets aptes à la reprise thermique sont indiqués par exemple dans les brevets des E.U.A. n0 2 027 962 et 3 086 242. Dans d'autres objets aptes à la reprise thermique, décrits par exemple dans le brevet britannique'no-l 440 524, un élément élastique est retenu à l'état dilaté par un autre élément qui perd sa solidité, par exemple fond, lorsqu'on élève la température et permet à l'élément élastique de reprendre son état non dilaté. Enfin, il a été démontré plus récemment que certains alliages, parfois appelés métaux doués de mémoire", présentent aussi la propriété de reprise thermique. A ce point de vue, par exemple, on mentionnera les alliages nickel-titane décrits dans la publication NASA SP5110 "55-Nitanol - The Alloy with a Memory etc. n (U.S. Government Printing Office, Washington DC, 1972) ; les al- liages -laiton décrits dans N. Nakanski et al., Script a Metallurgica 5, 433 à 440 (Pergamon Press 1971) ; et les aciers inoxydables décrits dans E. Enami et al., idem pages 663 à 668. Les manchons thermorétractables trouvent de nombreuses applications, spécialement, dans le raccordement et la terminaison de fils métnlliques, câbles et tuyaux. Toutefois, il y a de nombreux cas où il est désirable de prévoir un élément de fermeture assurant l'étanchéité, l'isolation ou la protection d'objets allongés, par exemple de câbles et de tuyaux, dans le cas où les extrémités des objets allongés ne sont pas accessibles, QU dans les cas où, les extrémités étant accessibles, il est indésirable de les débrancher ou de les écarter autrement de leur position primitive. Pour ces applications, on a mis au point ce qu'on appelle des "manchons enveloppants".A la base, ce sont des manchons fendus aptes à la reprise thermique, formés d'une matière que l'on peut enrouler autour du substrat pour lui donner une forme généralement tubulaire et qui sont munis de moyens permettant de les maintenir dans la configuration enroulée pendant la reprise. Divers types de manchons enveloppants aptes à la reprise thermique sont décrits par exemple dans le brevet des E.U.A. n0 3 379 218, les brevets britanniques n0 1 155 470, 1211 988 et 1 346 479 et dans les brevets -français 76 00451, 76 23709, et 75 29583. Ces manchons enveloppants aptes à la reprise thermique ont eu un grand succès dans beaucoup d'applications. Toutefois, s'il est vrai que l'on a proposé par exemple dans le brevet britannique n0 1 155 470 déjà cité de les utiliser sous la forme de ce qu'on appelle des manchettes à 900, il n'a pas été possible de les adapter exactement et sans plissement autour de coudes, comme le désire l'usager, ce qui est couramment une condition essentielle de la bonne étanchéité, par exemple, d'un joint ou d'une fuite de ces coudes. On a donc toujours besoin d'un objet enveloppant qui soit propre à servir dans l'étanchéité, le raccordement, l'isolation et/ou la protection générale de substrats dans des situations non linéaires. L'invention est basée sur cette observation que l'on peut avantageusement former un objet enveloppant apte à la reprise thermique à partir. d'une matière en feuille apte à la reprise thermique et que si l'on choisit convenablement la forme de cette matière en feuille soussa forme apte à la reprise ther mique, l'objet subit une reprise bien adaptée qui l'amène à épouser le coude. En conséquence, sous son aspect le plus large, l'invention a pour objet un objet enveloppant apte à la reprise thermique, formé de matière en feuille et caractérisé par le fait qu'il est capable de subir une reprise bien adaptée autour d-un coude d'un substrat en épousant ce coude, évitant ainsi prati quement la formation de plissements indésirables, l'objet étant muni de moyens qui facilitent sa fixation en position avant la reprise. Sous son aspect large, l'invention a encore pour objet un élément apte à la reprise thermique, conçu pour être enroulé exactement autour d'un coude, soit isolément soit conjointement avec un autre élément similaire et caractérisé par le fait qu'il est formé d'une feuille de matière apte à la repzlfse thermique dont la forme comporte au moins une région de plus grande largeur (destinée à épouser la courbure extérieure du coude) et au moins une région de moindre largeur (destinée à épouser la courbure intérieure du coude) et qu'il est muni de moyens situés à au moins un de ses bords ouawrès de celui-ci et facilitant sa fixation en position avant la reprise. L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un objet enveloppant apte à la reprise thermique comme ci-dessus, caractérisé par les étapes suivantes : (a) donner à une feuille de matière appropriée une forme telle qu'elle présente la ou les régions de plus gra#nde largeur et la ou les régions de moindre largeur, (b) rendre cette feuille apte à la reprise thermique et - (c) adjoindre à la feuille des moyens de fixation, à l'un de ses bords ou auprès de celui-ci, les étapes (ai, (b) et (c) s'effectuant dans un ordre quelconque, deux ou plusieurs de ces étapes s'effectuant ensemble si on le désire. Les objets aptes à la reprise thermique selon l'in vention sont utilisés par exemple pour des coudes de 300 ou davantage, par exemple de 60 à 1200, spécialement les coudes "à angle droit" de 80 à 1000. L'élément enveloppant apte à la reprise thermique selon l'invention peut être un élément pouvant servir isolément à recouvrir un coude. Par exemple, on peut lui donner une forme comportant deux régions extérieures de plus grande largeur réunies par une région centrale de plus petite largeur. Pour obtenir un élément de ce genre, on peut par exemple former, à partir d'une feuille circulaire, par exemple par découpage, les régions de plus grande largeur qui sont des régions circonférentielles et la région de plus petite largeur qui est située au voisinage du centre du cercle, l'une des régions circonférentielles ou toutes les deux étant munies de moyens de fixation. En service, on place un élément de ce genre autour d'un coude de façon telle que ses régions de plus grande largeur soient situées sur la courbure extérieure du coude. et que sa région de plus petite largeur soit située sur la courbure intérieure du coude, et avant la reprise, on fixe ensemble les bords de l'objet qui sont situés sur la courbure extérieure. Bien entendu, on pourrait fabriquer un élément plus ou moins similaire présentant une région centrale de plus grande largeur qui réunit deux régions extérieures de moindre largeur, les moyens de fixation étant prévu au bord de l'une des régions extérieures ou de toutes les deux, ces bords étant fixés ensemble sur la courbure intérieure d'un coude avant la reprise. Dans tous les modes d'exécution préférentielle de l'invention, la largeur de la feuille diminue, de préférence uniformément, de la région de plus grande largeur à la région de plus petite largeur. Dans un mode d'exécution spécialement préférentiel, l'objet enveloppant est fabriqué à partir de deux élément aptes à la reprise thermique que l'on fixe ensemble par leurs bords avant la reprise. Les deux éléments ont de préférence une forme et une grandeur similaire et peuvent par exemple avoir une forme triangulaire tronquée ou de préférence une forme de secteur tronqué, présentant un bord de préférence convexe et un bord court de préférence concave, les deux bords longs et les deux bords courts étant fixés ensemble respectivement aux courbures extérieure et intérieure avant le reprise. Les moyens de fixation peuvent comprendre par exemple une matière autoadhésive ou un peroxyde activable par la chaleur, appliqués comme revêtement à la surface de l'objet apte à la reprise thermique (si l'ensemble de l'objet enveloppant est formé de deux éléments, il suffit qu'un seul soit ainsi revêtu et en tout cas, on comprend qur si on le désire, on peut dans certains cas appliquer l'adhésif ou le peroxyde sur place, immédiatement avant l'utilisation). Toutefois, les moyens de fixation comprennent de préférence une partie profilée au moins un des bords de l'objet apte à la reprise thermique, ou auprès de ce bord.Des moyens de fixation appropriés sont décrits par exem ple dans les brevets et demandes cités plus haut et il est préférable d'utiliser une fixation du type à glissière et à gorge décrit dans le brevet britannique n0 1 155 470 et dans les brevets français 76 004C1, 75 29583 et 76 23709 (les parties profilées étant elles-mêmes formées, dans un mode d'exécution préférentiel, par reprise thermique). On comprend que les moyens de fixation sont de préférence prévus dans la ou les régions de plus grande et de plus petite largeur mais cela n'est pas essentiel. Par exemple, on peut fixer des parties de forme appropriées le long des côtés du coude plutôt qu'aux courbures extérieure et/ou intérieure de celuici. A ce point de vue, on comprendra que sous son aspect le plus large, l'invention propose un objet enveloppant destiné à un coude et formé à partir d'un ou plusieurs éléments en feuilles aptes à la reprise thermique qui ont la forme et/ou la grandeur voulue pour épouser le coude. Ainsi, dans un mode d'exécution, on peut fabriquer un objet enveloppant en fixant ensemble une feuille généralement plus longue (située sur la courbure extérieure du coude) et une feuille généralement plus courte (située sur la courbure intérieure du coude).Dans un tel mode d'exécution, il se peut qu'il ne soit pas nécessaire que l'une ou l'autre des feuilles comporte des régions de plus grande et de plus petite largeur. Les éléments enveloppants aptes à la reprise thermique selon l'invention sont avantageusement munis, sur une surface (qui touche le substrat en service) de moyens d'étanchéité, par exemple d'une couche d'adhésif ou de mastic. Dans un mode d'exécution préférentiel du procédé selon l'invention, on étire pendant qu'elle est chaude une feuille formée par exemple de polyéthylène réticulé pour la rendre apte à la reprise thermique et après l'avoir refroidie à l'état étiré, on la coupe à la forme voulue. L'étirage peut se faire dans une seule direction mais dans certains cas il peut être avantageux d'étirer dans plus d'une direction, auquel cas il est possible de donner à la feuille la forme désirée pendant 1'étirage, une nouvelle opération de coupage étant superflue. La feuille est avantageusement munie d'un moyen de fixation profilé le long d'au moins uni ses bords et ce moyen peut servir à saisir la feuille pendant 1' étirage. On comprendra que le mot "largeur", employé dans la description, désigne la dimension qui, lorsque la fermeture est placée autour d'un coude, est située dans la direction du coude. On décrira maintenant divers modes d'exécution de l'invention, à titre d'exemple seulement, à propos des dessins annexés sur lesquels la figure 1 montre une feuille de matière apte à la reprise thermique et convenant à l'invention la figure 2 une autre forme de feuille propre à servir dans l'invention la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 des figures 1 et 2 la figure 4 montre un appareil d'étirage destiné au procédé de l'invention la figure 5 une coupe du mécanisme de serrage utilisé dans l'appareil de la figure 4 la figure 6 un élément enveloppant apte à la reprise thermique selon l'invention la figure 7 un manchon enveloppant formé à partir de deux éléments du type représenté par la figure 6 la figure 8 montre le manchon enveloppant de la figure 7 placé autour d'un coude d'un substrat avant la reprise la figure 9 l'ensemble de la figure 8 après reprise la figure 10, lOa et lOb montrent un deuxième mode d'exécution d'un élément apte à la reprise thermique selonl'invention et la figure 11 une troisième forme d'élément apte à la reprise thermique selon l'invention. On considérera maintenant les dessins ; la figure 1 montre une feuille rectangulaire-l de polyéthylène réticulé, munie à ses bords longitudinaux 2 et 3 de crêtes profilées respectives 4 et 5. La figure 2 montre une feuille similaire sous forme de secteur tronqué. On peut obtenir cette feuille en étirant de manière appropriée la feuille de la figure 1, auquel cas elle peut être partiellement apte à la reprise thermique. Ou encore, on peut la fabriquer sous cette forme, par exemple par moulage ou extrusion. La figure 3 montre plus clairement la nature et la position des crêtes profilées 4 et 5. La figure 4 montre comment on peut étirer la feuille de la figure 1 ou celle de la figure 2 pour la rendre apte à la reprise thermique selon l'invention. Les bords 2 et 3 de la feuille sont serrés fermement dans des mâchoires arquées respectives 6 et 7. Comme on le voit plus clairement par la figure 5, les crêtes profilées 4 et 5 servent à faciliter le serrage. Quand la feuille est placée et serrée dans les mâchoires 6 et 7, on écarte celles-ci de manière à étirer la feuille de la façon voulue, l'étirage s'effectuant au dessus du point de fusion cristalline du polyéthylène réticulé. L'élément de fermeture 8 obtenu après refroidissement et si nécessaire après coupage est représenté par la figure 6. On voit que le bord 2 est maintenant devenu une région de plus grande largeur et le bord 3 une région de plus petite largeur. La figure 7 montre un manchon enveloppant 9 que l'on a fabriqué en fixant ensemble les petits bords de deux éléments du type représenté par la figure 6. La fixation 10 n'est pas représentée en détail mais on l'obtient général#ment en utilisant un élément en U Il associé aux crêtes profilées 4 et 5. La figure 8 montre le manchon enveloppant 9 de la figure 7 placé autour d'un coude d'un substrat 12, les grands bords des éléments étant fixés en 13. La figure 9 montre la position après reprise thermique du manchon 9 autour du substrat 12. On voit que le manchon subit une reprise en donnant une fermeture qui épouse le coude du substrat et qui ne présente pas de plissements ou autres discontinuités indésirables. On peut utiliser par exemple une fermeture de ce genre pour plier deux substrats ou pour isoler, protéger ou réparer un même substrat. Dans un exemple pratique du mode d'exécution décrit à propos des figures 1 à 9, on chauffe une feuille rectangulaire thermostable de polyéthylène réticulé présentant une crête le long de chacun de ses deux bords longitudinaux et ayant une longueur de 60 cm et une largeur entre crêtes de 9,4 cm et on l'allonge en utilisant le dispositif de la figure 4 de sorte que la largeur entre les crêtes est portée à 30 cm. On laisse refroidir la feuille à la température ambiante et on la retire du dispositif. On la pose à plat et on en coupe deux parties terminales de sorte que la longueur du petit bord concave est de 30 cm. On répète un processus similaire pour fabriquer un deuxième élément, puis on assemble les deux éléments de la façon décrite à propos des figures 7 et 8 autour d'un coude d'un tuyau.On réunit les crêtes des deux éléments au moyen d'un élément métallique en C que l'on pousse le long de ceux-ci pour les maintenir assemblés. On applique de la chaleur au manchon de fermeture ainsi formé de sorte qu'il subit la reprise de façon serrée autour du coude du tuyau qui a un diamètre de 17 cm. Le coude est tel que le rayon de la surface concave intérieure du tuyau est de 5 cm et celui de la surface convexe extérieure du tuyau, de 22 cm. La figure 10 montre une autre forme d'élément de fermeture selon l'invention dans laquelle deux éléments de fermeture aptes à la reprise thermique 14 et 15 sont fixés ensemble en 16 et 17 le long de la ligne du coude. Afin d'atteindre le but de l'invention, l'élément 14 situé sur la courbure intérieure du coude est plus court que l'élément 15 situé sur la courbure e#térieu- re du coude. On peut fabriquer les éléments 14 et 15 par un procédé similaire à celui qui est décrit ci-dessus à propos de la figure 4 mais il est parfois préférable de renverser l'une des machoires 6 ou 7 pour former des pièces en H ou en O comme celles que montrent les figures lOa et lOb et qui sont destinées à constituer respectivement les éléments extérieur et intérieur. Enfin, la figure 11 montre un élément enveloppant apte à la reprise thermique selon l'invention, sous la forme d'une seule pièce de matière en feuille apte à la reprise thermique. On peut par exemple former un tel élément en dilatant un flan circulaire de matière en feuille puis en le coupant pour obtenir la forme finale. D'autres variantes rentrant dans le cadre de l'invention apparattront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Objet enveloppant apte à la reprise thermique, formé de matière en feuille et caractérisé par le fait qu'il est capable de subir une reprise bien adaptée autour d'un coude d'un substrat en épousant ce doude, évitant ainsi pratiquement la formation de plissements indésirables, l'objet étant muni de moyens qui facilitent sa fixation en position avant la reprise. 2. Objet selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est obtenu à partir d'une seule feuille de matière apte à la reprise thermique présentant à au moins un de ses bords ou auprès de celui-ci des moyens facilitant sa fixation en position avant la reprise. 3. Objet selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est obtenu à partir d'moins deux feuilles de matière apte à la reprise thermique dont chacune est munie, à au moins un de ses bords ou auprès de celui-ci, de moyens facilitant sa fixation en position avant la reprise. 4. Objet selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'angle du coude est de 300 ou davantage. 5. Objet selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'angle du coude est de 60 à 1200. 6. Objet selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'angle du coude est de 85 à 950. 7. Elément apte à la reprise thermique, conçu pour être enroulé exactement autour d'un coude, soit isolément soit conjointement avec un autre élément similaire et caractérisé par le fait qu'il est formé d'une feuille de matière apte à la reprise thermique dont la forme comporte au moins une région de plus grande largeur (destiné à épouser la courbure extérieure du coude) et au moins une région de moindre largeur (destiné à épouser la courbure intérieur du coude) et qu'il est muni de moyens situés à au moins un de ses bords ou auprès de celui-ci et facilitant sa fixation en fonction avant la reprise. 8. Elément selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est conçu pour être enroulé isolément autour d'un coude et qu'il comprend deux régions extérieures de plus grande largeur à coté d'une région centrale de plus petite largeur. 9. Elément selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il est obtenu à partir d'une feuille circulaire, que la région de plus petite largeur est située au voisinage du centre du cercle et que les régions de plus grande largeur sont circonférentielles. 10. Elément selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est conçu pour être enroulé isolément autour d'un coude et qu'il comprend deux régions extérieures de plus petite largeur réunies par une région centrale de plus grande largeur. 11. Elément selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il est obtenu à partir d'une feuille circulaire, que la centre région de plus grande largeur est située au voisinage du##ercle et que les régions de plus petite largeur sont des régions circonférentielles. 12. Elément selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est conçu pour servir avec un autre élément similaire et qu'il a une forme triangulaire tronqué présentant un bord long et un bord court dont au moins un est muni de moyens destinés à s'adapter à l'autre élément similaire pour former un manchon tubulaire avant la reprise. 13. Elément selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'il est conçu pour servir avec un autre élément similaire et qu'il a une forme de secteur tronqué, le bord circonférentiel et/ ou le bord tronqué étant muni de moyens destinés à s'adapter à l'élément similaire pour former un manchon tubulaire avant la reprise. 14. Elément selon la revendication 13,caractérisé par le fait que le bord circonférentiel est le bord long et que le bord court tronqué est concave. 15. Elément selon la revendication 7 , caractérisée par le fait que les régions de plus grande et de plus petite largeur ne sont pas des régions marginales. 16. Elément selon la revendication 7 à 15, caractérisé par le fait que l'angle du coude est de 300 ou davantage. 17. Elément caractérisé par le fait que l'angle du coude est de 60 à 1200. 18. Elément selon la revendication 17, caractérisé par le fait que l'angle du coude est de 80 à 1000. 1 procédé de fabrication d'un élément selon la revendication 7, caractérisé par les étapes suivantes (a) donner une feuille de matière appropriée une forme telle qu'elle présente la ou les régions de plus grande largeur et la ou les régions de moindre largeur, (b) rendre cette feuille apte à la reprise thermique et (c) moindre à la feuille des moyens de fixation , à l'un de ses bards ou auprès de celui-ci, les étapes (a), (b), et (c) s'effectuant dans un ordre quelconque, deux ou plusieurs de ces étapes s'effectuant ensemble si on le désire.