Brevet FR2477668A1 — publié le 19810911

La présente invention se rapporte à un manchon soudable électriquement et constitué par un corps en matiè- re synthétique thermoplastique pour la liaison d'éléments de conduits tubulaires et qui présente à proximité de sa paroi intérieure une résistance chauffante dont les spires, disposées à une certaine distance les unes des autres, sont incorporées dans la matière du corps du manchon qui est engagé sur les extrémités des éléments tubulaires à relier et qui sont partiellement ramollies en même temps que le manchon par la chaleur produite par la résistance chauffante. Les réseaux de distribution et les réseaux de cana- lisation sont réalisés fréquemment en utilisant des élé- ments de conduit tubulaire en matière synthétique thermo- plastique. Le terme éléments de conduit tubulaire comprend les tronçons de tubes, les tubes de formes différentes, les organes de commande, par exemple les vannes et tous les autres éléments utilisés pour réaliser des réseaux.et il s'agit alors d'assembler et de raccorder ces différents éléments les uns aux autres par leurs extrémités à l'aide d'une liaison qui est étanche aux liquides et à la pression tout en résistant à des efforts de traction. Il est connu d'utiliser pour la liaison des extré- mités d'éléments de conduits tubulaires des manchons cy- lindriques constitués par un corps en forme de douille réalisé en une matière thermoplastique et qui est relié par soudage aux extrémités des conduits. Le corps du man- chon peut alors constituer une partie de l'élément de con- duit ou il peut constituer une pièce séparée. Afin de provoquer la fusion partielle et le soudage des surfaces voisines des pièces à relier une résistance chauffantedont les spires se trouvent à une certaine distance les unes des autres, est incorporée dans le corps du manchon à pro- ximité de la paroi intérieure de ce dernier. Lors de l'ali- mentation de la résistance chauffante en énergie électrique celle-ci produit une quantité de chaleur dosée et suffi- sante pour assurer la liaison du manchon avec les extrémités des conduits. Afin de permettre un dosage précis de cette quantité de chaleur on utilise des appareils de soudage connus sous des formes de réalisation diverses et qui permettent de respecter une durée de soudage après leur réglage sur une intensité et une tension constantes. Un manchon pouvant être soudé à l'aide des appareils de ce type semble être un élément relativement simple et il suffit de faire attention que les différentes spires de la résistance chauffante incorporée dans la paroi du man- chon soient séparées par une quantité suffisante de matière synthétique afin d'éviter tout contact entre les spires. En vue d'obtenir une bonne liaison entre les parties à souder on prévoit pour le corps du manchon une réserve de retrait qui est libérée pendant le sondage de manière que le corps du manchon s'applique correctement sur les par- ties à relier. Tandis que le corps du manchon se contracte lors du soudage, la résistance chauffée par l'énergie électrique se dilate dans le sens contraire à celui de la contraction du manchon. Ces deux mouvements opposés peuvent provoquer un dégagement par flambage de certaines spires de la résis- tance chauffante et de ce fait un court-circuit ce qui a pour effet une détérioration du corps de manchon ou une inflammation de ce dernier. L'allongement du fil de la résistance chauffante éloigne également les spires de la zone de soudage et l'intervalle entre cette zone et les différentes spires peut devenir si important que le ra- mollissement complet de la paroi intérieure est mie en question au niveau de la zone de soudage. Ces phénomènes peuvent être observés notamment lorsqu'il s'agit de man- chons soudables électriquement d'un diamètre important par exemple supérieur à 200 mm. Afin de remédier à ces inconvénients différentes mesures ont été envisagées. Il est par exemple connu de réduire la longueur totale du fil de la résistance chauf- fante en incorporant le fil dans le corps de manchon sous forme de spires multiples. Il est ainsi possible de réduire la longueur et la dilatation totales ainsi que le contact entre les spires de la résistance chauffante mais le câ- blage et le raccordement de fils deviennent complexes. Il est en outre connu d'utiliser un fil de chauffa- ge présentant une isolation au moyen d'une laque, ou de rubans, qui doit éviter tout court-circuit lors d'un con- tact éventuel entre les spires. L'isolation des fils de résistances chauffantes vendus dans le commerce est cepen- dant très mince et insuffisante pour empêcher efficacement des court-circuits lorsque les spires viennent en contact. Il existe de plus le danger que l'isolation carbonise à des températures élevées du fil et émette alors des va- peurs de solvant qui peuvent provoquer la formation de retassures au niveau de la zone de soudage. Afin d'éviter les difficultés se produisant lors du soudage de tubes d'un grand diamètre, la demande de brevet DE-OS 2 854 618 propose de prévoir entre le corps de manchon et les parties d'extrémité des éléments de con- duit à relier une fente de largeur suffisante pour permet- tre l'introduction d'une douille de soudage et une bague sur laquelle est enroulé le fil de la résistance de chauf- fage. La bague présentant une réserve de retrait est défor- mée par la chaleur produite par la résistance de façon que la douille de soudage soit appliquée contre les surfaces à relier du manchon et des extrémités tubulaires, la cha- leur produisant le ramollissement et la soudure ultérieure des surfaces. Cette liaison occupe cependant une place importante et son prix de revient est élevé. La présente invention a pour objet de perfectionner un manchon soudable électriquement du type décrit qui per- met malgré son bas prix de revient un soudage parfait et sûr et ceci même pour des conduits tubulaires d'un diamètre important. Ces problèmes sont résolus conformément à l'inven- tion par un manchon soudable qui est caractérisé en ce que la résistance chauffante se compose de plusieurs fils minces disposés les ins à côté des autres. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'inven- tion sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe longitudinale représentant schématiquement un manchon soudable électriquement et des- tiné à relier deux extrémités d'éléments de conduit. La fig. 2 montre à plus grande échelle le détail II de la fig. 1 mais pour un manchon soudable électrique- ment dont le corps se compose de deux pièces. La fig. 3 montre, à plus grande échelle et en coupe, une partie d'un corps de manchon avec les fils incorporés de la résistance chauffante. La fig. 4 montre, à plus grande échelle et en coupe, une partie d'un corps de manchon à deux pièces avec les fils incorporés de la résistance chauffante. La fig. 1 représente les extrémités adjacentes 1, 2 de deux éléments de conduit tubulaires non représentés. Sur les extrémités 1, 2 des conduits est engagé un manchon 3, ce dernier ainsi que les extrémités tubulaires 1, 2 étant réalisés en une matière thermoplastique. Le manchon 3 comprend un corps 4 en forme de douille qui renferme à proximité de sa paroi intérieure 5 un fil de résistance chauffant 6 dont les spires se trouvent à une certaine distance 7 les unes des autres. Les extrémités du fil chauffant 6 sont reliées à des contacts 8 qui sont dispo- sés dans des alésages 9 prévus aux extrémités du corps de manchon 4. L'alimentation du fil de résistance chauffant 6 en énergie électrique dosée s'effectue à partir d'un appa- reil de soudage, non représenté, dont les fils de sortie sont raccordés aux contacts 8. A la fig. 1 les extrémités tubulaires 1, 2 et le manchon 3 sont représentés dans la position qu'ils occu- pent avant le soudage. Lors de l'alimentation du fil 6 de la résistance en énergie électrique la chaleur produite par la résistance provoque un ramollissement partiel du corps de manchon 4 et des extrémités tubulaires 1, 2 de. façon à obtenir le soudage de ces pièces. Etant donné qu'on prévoit lors de la fabrication du-corps 4 du man- chon 3 une réserve de retrait, par exemple en élargissant le corps, cette réserve est libérée lors du chauffage du corps 4 qui de ce fait se contracte. Par cette contrac- tion la fente 10 existant avant le soudage entre la paroi intérieure 5 du corps de manchon 4 et la paroi extérieure 11 des extrémités tubulaires 1, 2 est supprimée. Comme cela ressort de la fig. 1 il n'est pas nécessaire de répartir uniformément les spires 6 du fil de chauffage sur toute la paroi intérieure du corps du manchon. L'intervalle délimité par deux spires voisines peut être plus important notamment dans les zones terminales des éléments de conduit tubulaires. Le manchon 3 représenté partiellement à la fig. 2 est constitué par un corps 4 qui se compose, en comparai- son de celui de la fig. 1, d'un élément de corps intérieur et d'un élément de corps extérieur 16. L'élément inté- rieur 15 présente sur son c8té extérieur une nervure héli- coldale 17 servant de logement au fil de chauffage 6. Après l'enroulement du fil 6 sur l'élément de corps inté- rieur 15 l'élément de corps extérieur 16 est réalisé sur ce dernier par projection de façon à obtenir un corps de manchon compact. Afin d'éviter les difficultés mentionnées plus haut et apparaissant notamment lors du soudage de manchons dtun diamètre plus important, la présente invention repose sur la réflexion que la dilatation se produisant lors du chauf- fage du fil de résistance 6 peut être absorbée par la ré- sistance chauffante elle-même lorsqu'on utilise, au lieu d'un seul fil, plusieurs fils minces juxtaposés 18. Les différents fils 18 délimitent entre eux de faibles inter- valles dans lesquels ils peuvent dévier lors du chauffage. Le nombre des fils individuels 18 n'est pas limité et peut être compris entre deux et dix et si nécessaire davantage. Au lieu d'un seul fil d'un diamètre de 0,9 mm on a utilisé par exemple un faisceau de fils dont le diamètre est d'environ 1,0 mm et qui se compose de treize fils minces et présente les mêmes caractéristiques électriques que le fil unique. Le diamètre des fils individuels peut être compris entre 0,01 et 0,02 mm. La section transversale du faisceau 6 composé de fils individuels 18 peut présenter une forme qui est adaptée aux besoins de chaque cas et elle peut par exemple être rectangulaire comme celle re- présentée à la fig. 4. Le faisceau peut être réalisé en entrelaçant les fils minces ou en les assemblant par tor- sion. Afin de conserver l'intervalle 7 entre les spires de la résistance chauffante il est possible d'enrober le faisceau formé par les fils minces 18 d'une matière syn- thétique qui est identique ou analogue à celle dans laquel- le est réalisé le corps 4 du manchon 3 comme cela est indiqué à la fig. 3 par le cercle en trait interrompu. Le fil 6 de la résistance chauffante constitué par un certain nombre de fils individuels 18 assemblés pour former un faisceau permet de réaliser le manchon 3 de la même manière que lorsqu'on utilise un fil de chauffage unique 6. En conséquence les manchons 3 peuvent être fa- briqués de façon simple et automatique tout en évi ant cependant les inconvénients provenant de la dilatation thermique du fil de résistance. La résistance chauffante 6 constituée par un faisceau composé d'un certain'nombre de fils minces 18 peut également être utilisée pour des manchons dont le diamètre est compris entre 500 et 800 mm. Lorsqu'il s'agit de diamètres très importants il est avantageux de réaliser les fils individuels 18 en une matière présentant un faible coefficient de dilatation ce qui n'exclut cependant pas l'utilisation de tels fils pour des manchons de plus faibles diamètres. REVENDICATIONS - 1 - Manchon soudable électriquement et constitué par un corps en matière synthétique thermoplastique pour la liaison d'éléments de conduits tubulaires et qui pré- sente à proximité de sa paroi intérieure une résistance chauffante dont les spires, disposées à une certaine dis- tance les unes des autres, sont incorporées dans la ma- tière du corps du manchon qui est engagé sur les extrémi- tés des éléments tubulaires à relier et qui sont partiel- lement ramollies en même temps que le manchon par la chaleur produite par la résistance chauffante, caractéri- sé en ce que la résistance chauffante (6) se compose de plusieurs fils minces (18) disposés les uns à côté des autres. 2 - Manchon suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que les fils minces (18) sont assemblés sous forme de faisceau par entrelacement. 3 - Manchon suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les fils minces (18) sont assemblés par torsion. 4 - Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les fils minces (18) sont réalisés en une matière à faible coefficient de dilatation thermique. - Manchon suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que le fil (6) de la résistance chauffante est muni d'un revêtement en matière synthétique (19). 6 - Manchon suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que le fil chauffant (6) composé d'un certain nombre de fils minces (18) présente une section de forme rectangulaire de faible hauteur.