Brevet FR2489208A1 — publié le 19820305

I La présente invention concerne un manchon de soudage électrique formé d'une matière thermoplastique et comportant un fil de chauffage par résistance placé dans un corps de ce manchon et servant à la jonction de tuyaux en matière thermoplastique, le corps de manchon étant for- mé d'un corps intérieur comportant une surface extérieure pourvue de nervures et rainures et d'un corps extérieur entourant le corps intérieur et s'engageant dans les rai- nures dans lesquelles est logé le fil de chauffage par résistance. On connaît différents modes de réalisation de manchons de soudage électrique qui comportent dans leur corps un fil de chauffage par résistance à l'aide duquel, par alimentation en courant électrique, on produit de la chaleur permettant de fondre le corps de manchon qui est ainsi relié aux tuyaux à joindre. Dans un mode de réali- sation connu (brevet allemand 24 10 039), le corps de man- chon se compose d'un corps intérieur pourvu de rainures ménagées dans sa périphérie extérieure, et d'un corps ex- térieur, un fil de chauffage par résistance étant placé dans le fond des rainures du corps intérieur. Ce manchon de soudage électrique de type connu est utilisé à grande échelle pour relier des tuyaux en matière thermoplastique. Par l'expression "élément de conduite" on entend dans ce cas des parties de tuyaux, des pièces de forme et des ro- binetteries dont les tubulures et les parties extrêmes sont soudées à l'aide de manchons de soudage électrique de ce genre. Pour établir une jonction correcte, il est né- cessaire que les tubulures ou les extrémités des éléments de conduits soient engagées jusque contre la butée située à l'intérieur du manchon et que le soudage ne soit effectué qu'à partir de ce moment. Cependant si la tubulure n'est pas complètement engagée dans le manchon de soudage, il peut se produire dans cette zone un échauffement excessif qui peut alors provoquer dans des cas extrêmes une des- truction du manchon dans cette zone de sorte qu'on n'est plus garanti d'une jonction correcte des éléments de con- duites. Dans les manchons de soudage électrique de ty- pes connus, le corps intérieur comportant les rainures des- tinées à recevoir les fils de chauffage par résistance est fabriqué dans un procédé de moulage par injection, auquel cas on utilise habituellement une pièce en deux parties dans laquelle est engagé un mandrin. Du fait que le point d'injection de cet outil est habituellement situé au milieu du corps de manchon, on ne peut pas éviter que les nervures servant à la réalisation de rainures et placées au voisinage immédiat du point d'injection soient fortement sollicitées. Ce cas signifie que le nombre des corps intérieurs pouvant être fabriqués avec cet outil est limité. L'invention a pour but d'une part d'agencer un manchon de soudage électrique du type défini ci-dessus de façon à éviter des soudures incorrectes même lorsque la tubulure n'est pas complètement engagée dans le manchon et d'autre part à permettre d'agencer l'outil de fabrica- tion du corps intérieur dudit manchon de soudage de telle sorte que la durée de service de l'outil ou le nombre des pièces fabriquées puisse être considérablement augmentée. Ce problème est résolu selon l'invention pour le manchon de soudage électrique du type défini ci-dessus et en ce que les nervures ménagées sur le corps intérieur pré- sentent,en direction du milieu du manchon, une profondeur décroissante pour une épaisseur de paroi croissante du corps intérieur ou bien une épaisseur de paroi croissante pour une profondeur de rainure restant constante. Pour l'outil de fabrication du corps intérieur de manchon, le problème est résolu conformément à la pré- sente invention en ce que la surface périphérique intérieu- re de la cavité comporte des rainures comportant une sec- tion de passage, formée entre le bord libre des nervures et le mandrin, qui diminue à partir du point d'injection ou de coulée qui est placé au milieu de la cavité. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention seront mis en évidence, dans la suite de la des- cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en ré- férence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation en coupe schématique d'un manchon de soudage électrique et de tronçons d'élé- ments de conduits; - la figure 2 est une vue à échelle agrandie de la partie indiquée en II sur la figure 1, en correspondance à un premier mode de réalisation; - la figure 3 est une représentation à échelle agrandie de la partie indiquée en III sur la figure 1, en correspondan- ce à un second mode de réalisation; - la figure 4 est une coupe de l'outil de fabrication du corps intérieur d'un manchon de soudage électrique; et la figure 5 est une coupe partielle d'un outil tel que celui de la figure 4 mais comportant cependant un mandrin en deux parties. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement la jonction entre deux éléments de conduit à l'aide d'un manchon de soudage électrique. Les éléments de conduite comportent des tronçons de tuyaux 2, 3 qui sont engagés dans le corps 4 du manchon de soudage électrique 1 jusque con- tre une butée 5. Dans le corps de manchon 4, il est prévu à proximité de sa périphérie intérieure 6, un fil de chauffage par résistance disposé sous forme de spires, dont les extrémités sont reliées par des broches de contact 8 et qui sont logées dans des évidements 9 du corps du manchon. Lors de l'emboîtement des pièces, il subsiste un petit jeu 10 entre la surface intérieure 6 du manchon de soudage électrique 1 et la périphérie extérieure des tron- çons de tubes 2, 3. Lorsqu'on fait passer maintenant un courant électrique dans le fil de chauffage par résistance 7, le corps de manchon 4 est ramolli et partiellement fon- du dans la zone de la surface intérieure 6, de sorte qu'il se produit un retrait du fait de l'élargissement qu'on lui a imposé en cours de fabrication et qu'il vient s'appliquer contre les tronçons de tubes 2, 3 en se soudant avec eux. Pour garantir également une soudure correcte lorsqu'un ou bien les deux tronçons de tubes ne sont pas engagés complètement jusque contre la butée 5 prévue dans le manchon de soudage électrique 1, ce manchon 1 est agen- cé conformément aux figures 2 et 3. Sur la figure 2, le corps de manchon 4 se compo- se d'un corps intérieur 15 et d'un corps extérieur 16 en- tourant le premier. Le corps intérieur 15 comporte sur sa surface extérieure des nervures 17 entre lesquelles sont disposées des rainures 18. Dans le fond des rainu- res 18 est disposé le fil de chauffage par résistance 7. L'épaisseur des parois intérieures 19 est la couche de ma- tière délimitée par la surface intérieure 6 du corps inté- rieur 15 et par le fond des rainures 18. Comme le montre la figure 2, l'épaisseur de parois intérieures 19 augmente en direction du centre o est située la butée 5. Dans ce cas, les rainures 18 placées du côté du bord ont la même profondeur et en conséquence l'épaisseur de parois inté- rieures 19 est également identique. A partir d'une rainure déterminée, l'épaisseur de parois intérieures 19 augmente. Cette augmentation correspond à peu près à un angle de 5 à 150 et elle s'étend, en fonction de la grosseur du man- chon de soudage électrique, sur une longueur d'environ 10 à 30 mm. On obtient ainsi dans la zone centrale du man- chon de soudage électrique une plus grande épaisseur de parois intérieures 19 de sorte que la température du fil de chauffage par résistance agit plus tard sur cette par- tie que dans la zone de soudage proprement dite placée du côté du bord de l'enroulement de fil chauffant. L'échauf- fement retardé de la partie centrale du manchon 1 fait en sorte que les extrémités du tronçon de tube 2, 3, qui cons- titueraient autrement des zones se déformant vers l'inté- rieur, ne se déforment pas ou seulement peu et se comportent ainsi mieux par rapport à la pression de soudage. On ob- tient la même influence favorable en ce qui concerne l'é- chauffement retardé de la partie centrale quand le tronçon de tube n'est pas engagé complètement jusque contre la bu- tée 5 dans le manchon de soudage électrique 1; du fait de l'échauffement retardé de la partie centrale, on évite de fortes déformations qui pourraient provoquer le cas é- chéant des courts-circuits dans l'enroulement. Dans le mode de réalisation représenté sur la fi- gure 3, la profondeur des rainures 18 reste constante. L'augmentation de l'épaisseur de parois intérieures 19 en direction de la partie centrale est obtenue dans ce cas en donnant à la surface intérieure 6 du corps intérieur 15 un profil conique et en réduisant légèrement le diamètre exté- rieur. Ainsi la conicité du corps intérieur 15 s'étend seu- lement dans la zone médiane du manchon de soudage électrique. Il est cependant également possible de prolonger cette coni- cité jusqu'à la partie rainurée située sur le bord du manchon. L'outil représenté sous une forme simplifiée sur la figure 4 et servant à la fabrication du corps intérieur comporte un corps creux 25 en deux parties, qui délimitent une cavité 26 dans laquelle est engagé un mandrin 27. La surface intérieure du corps creux 25 comporte des nervures 28 correspondant aux rainures 18 du corps intérieur 15, des rainures 29 étant disposées entre les nervures 17 corres- pondantes. L'épaisseur des parois intérieures 19 est défi- nie par les bords libres des nervures 28 et la surface ex- térieure du mandrin 27. En direction du milieu de la ca- vité 26, la hauteur des nervures 28 diminue, ce qui fait un volume permettant l'augmentation d'épaisseur de parois intérieures du corps intérieur 15. Au milieu de la ca- vité 26, il est prévu un point d'injection 30. La figure 4 met en évidence l'augmentation de la section de passage dans la partie médiane pour l'écoulement de la matière plastique injectée. On peut obtenir cette augmentation de la section de passage. Egalement comme indiqué sur la figure 5, à l'aide d'un outil 25 dont les nervures 28 présentent une hauteur constante mais dont le mandrin 27 a cependant un profil connu. Il est cependant nécessaire dans ce cas de réaliser le mandrin 27 en deux parties afin que le corps intérieur 15 moulé par injection puisse être enlevé de l'outil 25 ou bien puisse être séparé du mandrin 27. La matière utilisée pour la fabrication du man- chon de soudage électrique décrit ci-dessus peut être du polyéthylène, du polypropylène, du polychlorure de vinyle ou une autre matière plastique appropriée. Avantageusement, la matière de fabrication du manchon de soudage électrique est choisie identique ou semblable à la matière des élé- ments de conduits. Le manchon de soudage électrique décrit ci-dessus peut être utilisé pour la jonction d'autres piè- ces, en supposant qu'elles sont profilées à leurs extrémi- tés de manière à pouvoir être engagées avec un faible jeu dans le manchon de soudage électrique. Avec le manchon de soudage électrique décrit ci- dessus, on améliore la fiabilité de la jonction d'éléments de conduits, même lorsque les extrémités de ces éléments ne sont pas complètement engagées jusqu'à la butée prévue dans le manchon de soudage. En même temps que l'amélioration du manchon de soudage électrique, on augmente également considérablement la durée de service de l'outil de fabri- cation du corps intérieur. REVENDICATIONS 1) Manchon de soudage électrique formé d'une ma- tière thermoplastique et comportant un fil de chauffage par résistance placé dans un corps du manchon et servant à la jonction de tuyaux en matière thermoplastique, le corps de manchon étant formé d'un corps intérieur comportant une surface extérieure pourvue de nervures et rainures et d'un corps extérieur entourant le corps intérieur et s'engageant dans les rainures dans lesquelles est logé le fil de chauf- fage par résistance, caractérisé en ce que les nervures (18) disposées sur le corps intérieur (15) présentent, en direc- tion du milieu du manchon, une profondeur décroissante pour une épaisseur de paroi croissante (19) du corps intérieur (15) ou bien une profondeur constante pour une épaisseur de paroi croissante (19). 2) Manchon de soudage électrique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la partie à rainures située du côté du bord comporte des rainures (18) de même profondeur tandis que les rainures (18) de la partie venant à la suite en direction du milieu du manchon présentent une profondeur décroissante. 3) Manchon de soudage électrique selon l'une des re- vendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bord extérieur des nervures (17) a le même diamètre indépendamment de la profondeur des rainures (18). 4) Manchon de soudage électrique selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le bord extérieur des nervu- res (17) a le même diamètre que le diamètre extérieur du corps intérieur (15). 5) Outillage de fabrication du manchon de soudage électrique selon la revendication 1, comportant des outils de fabrication du corps intérieur et du corps extérieur du manchon, l'outil de fabrication du corps intérieur étant constitué par un corps creux en plusieurs parties, de pré- férence en deux parties, dans lequel est engagé un mandrin, l'outillage caractérisé en ce que la surface périphérique intérieure de la cavité (26) de l'outil de fabrication du corps intérieur (25) comporte des rainures (29) représen- tant une section de passage, ménagée entre le bord libre des nervures (28) et le mandrin (27), qui diminue à par- tir d'un point d'injection ou de coulée (30) placé au milieu de la cavité (26). 6) Outillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mandrin (27) est réalisé en deux parties pré- sentant un diamètre qui diminue en direction du point de coulée ou d'injection (30). 7) Outillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface périphérique intérieure présente une inclinaison de 5 à 150. 8) Outillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diamètre du mandrin (27) présente une incli- naison de 5 à 150.