Brevet FR2555936A1 — publié le 19850607

La présente invention concerne la mise en oeuvre des raccords électrosoudables pour tubes en matière plastique. Elle vise plus spécialement un procédé et un dispositif assurant dans cette mise en oeuvre la durée de soudure optimale en fonction du diamètre des tubes. Par "raccord" on désigne ici, aussi bien un manchon servant à relier les extrémités de deux tubes dans le prolongement l'un de l'autre, qu'une prise de branchement servant à adapter un tube sur une prise pratiquée transversalement sur un autre tube, ou que tout autre dispositif dans lequel un certain nombre d'éléments tubulaires doivent être associés entre eux,. Pour la clarté de l'exposé on se réfèrera dans la suite au cas particulier d'un manchon tel que défini ci-dessus, étant entendu qu'il ne s'agit que d'un exemple d'illustration de la technique de l'invention, Il est connu, pour réunir deux tubes en matière plas- tique, d'utiliser un manchon de même matière, dans lequel sont enfilés les deux tubes, c'est-a-dire jouant le rôle de raccord, et dans la zone superficielle interne duquel est noyé un enrou- lement dont les extrémités sont réunies à une source de courant électrique. Quand cette source est excitée, le passage du courant dans l'enroulement détermine la fusion de la matière dans la zone superficielle interne du manchon et dans la zone superficielle externe des tubes qui y sont enfilés, Ces deux zones subissent au surplus une certaine dilatation thermique, de sorte que les surfaces en fusion viennent en contact intime, ce qui assure leur soudure au refroidissement, avec formation d'un bloc unitaire. Ce processus simple comporte cependant une difficulté de contr8le, car le phénomène n'est pas visible de l'extérieur, et si la durée de passage du courant électrique est trop courte, la fusion sera insuffisante et la soudure ne se fera pas tandis que si elle est trop longue, le ramollissement excessif des élé- ments provoquera leur déformation. Or la durée optimale de passage du courant est fonction du diamètre du manchon, la tension étant supposée constante. Il existait donc un besoin de moyens permettant d'assu- rer un contr$le automatique du temps de soudage de ces raccords et la présente invention vise de tels moyens. Selon l'invention, le passage du courant est automati- quement interrompu dès que les propriétés de la matière du raccord des tubes correspondent à la soudure optimale. A cet effet, selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, c'est la matière en fusion elle-même qui, en se dilatant ther- miquement, arrive au contact d'un composant électromécanique ou électronique qui intervient alors pour interrompre le passage du courant. Selon un second mode de mise en oeuvre de l'invention, c'est la température de la matière qui est prise comme variable, et qui, quand elle a atteint la valeur correspondant au degré de ramollissement ou de fusion voulue détermine soit, l'envoi, par une thermosonde, d'une information d'arrêt à la source de courant, soit la coupure de courant par rupture, par fusion, d'une zone sensible à la chaleur de l'enroulement. Selon un troisième mode de mise en oeuvre, c'est un élément sensible à la dureté ou à la consistance de la matière qui, en s'enfonçant dans cette matière ramollie, détermine le fonctionnement d'un composant électro-mécanique ou électronique. D'autres modes de mise en oeuvre peuvent encore être imaginés, en restant dans le cadre de l'invention, dès lors qu'une propriété liée au ramollissement de la matière aura été captée et utilisée comme information transmise à un système d'arrêt du courant de soudure. L'invention vise donc en premier lieu un procédé pour le contrôle du temps de soudage d'un manchon électrosoudable, ce procédé consistant à utiliser les variations de propriétés de la matière plastique en fusion pour agir, au moment o une de ces propriétés atteint son degré optimal, sur un composant électromécanique ou électronique qui arrête le passage du courant électrique. Dans la mise en pratique du premier mode de réalisation de l'invention, on utilisera l'écoulement de la matière en fusion par un trou radial pratiqué dans la paroi du manchon. Au moment de l'opération de soudage, la matière en fusion provenant de la zone interne du manchon est refoulée par ce trou, et affleure la surface externe du manchon. Ce phénomène bien connu a été exploi- té pour tenter d'exercer un contr6le visuel de l'opération, en plaçant un "flotteur" dans le trou, mais un tel moyen est trop rustique pour constituer un véritable contr8le rigoureux. Selon l'invention, un microinterrupteur est placé à l'orifice du trou, de manière telle qu'il est actionné par la matière en fusion à l'instant même o elle parvient à son contact, ce qui réalise un contrale réellement rigoureux, L'invention vise donc également un dispositif pour le contr6le du temps de soudage d'un manchon électrosoudable, du type dans lequel un trou est percé radialement dans la paroi du manchon jusqu'au voisinage de l'enroulement, la matière en fusion s'écoulant par ce trou jusqu'au voisinage de la face externe du manchon, ce dispositif consistant en un élément électro-mécanique ou électronique placé au voisinage de l'em- bouchure du trou et intervenant pour couper le courant dès qu'il est atteint par ladite matière en fusion. Bien entendu, le diamètre du trou doit être choisi en fonction de la dimension du manchon de manière que la quantité de matière en fusion qui y remonte soit telle qu'elle atteigne l'élément de contr8le au moment précis o le soudage est optimal et o il faut interrompre le passage du courant, Dans la mise en pratique du second mode de réalisation de l'invention, on utilise la température de la matière en fusion comme moyen de contr8le de l'opération, A cet effet, deux variantes sont possibles. Selon une première variante, on place à l'intérieur d'un trou semblable à celui décrit ci-dessus une thermo-sonde de manière à détecter la température de la matière, soit directe- ment par contact, soit par rayonnement infra-rouge, l'information recueillie étant transmise au poste de soudure, Dès que la matière a atteint son degré de ramollissement optimal pour le soudage, la valeur correspondante de la température, captée par cette thermo-sonde, est analysée par le poste de soudure comme un ordre de couper le courant. Selon une seconde variante, c'est l'enroulement élec- trique noyé dans la matière du manchon qui constitue l'élément capteur d'information. Dans ce cas, on prévoit dans une portion de l'enroulement située dans la zone de soudure, un fil fusible, dont la température de fusion est sensiblement égale ou légè- rement inférieure à celle de soudage de la matière à souder. Ainsi dès que le soudage s'effectue, le 'courant est coupé par la coupure de l'enroulement lui-même par fusion, Enfin, selon le troisième mode de réalisation précisé, c'est un palpeur sensible à la consistance de la matière qui, quand le degré de ramollissement optimal est atteint, pénètre dans la matière, son déplacement déterminant le fonctionnement d'un élément électro-mécanique ou électronique qui provoque la coupure du courant. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le contr8le de temps de soudage d'un raccord électrosoudable avec deux tubes à assembler, caractérisé en ce qu'il consiste à capter les variations d'une propriété de la matière à souder de manière qu'au moment o la soudure est achevée, la valeur de cette propriété est utilisée comme in- formation envoyée par le capteur pour commander la coupure du courant de soudage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la propriété dont sont captées les variations est le volume, la matière en se dilatant dans un puits percé dans la paroi du raccord venant actionner un micro-interrupteur disposé à l'em- bouchure de ce puits. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la propriété dont sont captées les variations est la tempé- rature, le rayonnement de la zone en ramollissement étant capté par une thermosonde disposée à l'intérieur d'un puits pratiqué dans la paroi du raccord. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la propriété dont sont captées les variations est la consis- tance ou dureté de la matière, le degré de pénétration d'une pointe dans la matière en ramollissement déterminant l'enfon- cement de cette pointe, le déplacement de cette pointe étant capté et transmis comme information à la machine de soudage. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la propriété dont sont captées les variations est la tem- pérature, la chaleur de la zone de ramollissement étant utilisée pour provoquer la fusion d'une portion fusible de l'enroulement électrique du raccord. 6. Dispositif pour le contr8le du temps de soudage d'un raccord électrosoudable sur deux tubes à assembler, du type dans lequel un trou est percé radialement dans la paroi du raccord jusqu'au voisinage de l'enroulement, caractérisé en ce que, dans ce trou ou au voisinage de son embouchure, est disposé un élément capteur des variations d'une propriété de la matière dans la zone de ramollissement, les informations provenant de ce capteur étant transmises à la machine de soudage, de manière telle que pour une valeur déterminée de ladite propriété corres- pondant à l'achèvement du soudage, ladite information correspon- dante détermine la coupure du courant sur la machine. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément capteur est un micro-interrupteur placé à l'em- bouchure dudit trou de manière à être actionné par la matière en fusion, la propriété utilisée étant le volume de la matière. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément capteur est une thermosonde placée à l'intérieur du trou, la propriété utilisée étant la température de la matière. 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément capteur est une pointe s'enfonçant dans la matière dans le trou, la propriété utilisée étant la consistance de la matière. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément capteur est l'enroulement électrique du raccord lui- même, une portion de cet enroulement située dans la zone de soudage étant en un métal ayant un point de fusion égal ou légèrement inférieur à celui de la matière du raccord.