Brevet FR2572503A1 — publié le 19860502

La présente invention concerne un procédé pour fabriquer des radiateurs de chauffage pour réaliser un chauffage par le sol alimenté en eau. Un radiateur de chauffage connu comporte une série de tubes flexibles en matière plastique, disposés parallèlement avec un certain écartement ; ces tubes, qui ont un calibre d'environ 2 mm, constituent ainsi une nappe et sont noyés dans une couche porteuse flexible d'une matière sur laquelle on peut marcher. Les tubes en matière plastique sont associés par paires dans la région de leur milieu, et recourbés parallèlement en boucles symétriques, de telle manière que les tubes parallèles et les boucles repliées se trouvent dans un seul et même plan, et que les extrémités libres des tubes sortent en saillie en regard de l'une des extrémités de la couche porteuse flexible sur laquelle on peut marcher, pour être raccordées, par exemple par moulage par injection, à des canalisations tubulaires d'arrivée et de retour du système de chauffage par le sol.Grâce au faible calibre des tubes, de 2 mm environ, on peut donner à la couche porteuse qui contient la nappe formée par ces tubes une épaisseur réduite, d'environ 5 mm, si bien que le radiateur de chauffage peut être étalé comme un tapis sur le sol de la pièce à chauffer, pour constituer un dispositif de chauffage par le sol et recevoir sur sa face supérieure un revêtement qui sert à l'aménagement de la pièce considérée. Grâce à sa faible épaisseur de 5 mm environ, le radiateur de chauffage en question est particulièrement avantageux pour les travaux de modernisation de locaux anciens, pourvus d'un plancher en bois et de seuils à l'endroit des portes. Comme les seuils des portes sont surélevés de quelque 10 mm au-dessus de la surface supérieure du plancher en bois, l'installation d'un chauffage par le sol tel que prévu ci-dessus peut s'effectuer sans aucune difficulté dans des locaux déjà existants, car le radiateur de chauffage à poser dans chaque pièce s'adapte sans peine grâce à sa flexibilité aux légères irrégularités qui sont en général inévitables avec un plancher en bois, et comme la surface supérieure du dispositif de chauffage par le sol ainsi placé sur le plancher se trouve au-dessous du niveau des seuils des portes, l'utilisation des pièces ainsi équipées n'est af fectée en aucune manière, d'autant que les canalisations d'arrivée et de retour raccordées aux extrémités libres de la nappe de tubes chauffants noyés dans la couche porteuse sont faciles à loger l'une sur l'autre dans une plinthe du plancher. Cependant, l'utilisation du radiateur de chauffage considéré n'est pas limitée à des travaux de modernisation de locaux anciens, et on peut aussi l'utiliser dans des locaux neufs réalisés avec des sols en béton. Egalement dans ce cas, l'utilisation du radiateur considéré permet de réaliser un chauffage par le sol qui fonctionne sans difficulté, avec des canalisations d'arrivée et de retour logées dans une plinthe de plancher, comme indiqué plus haut, ou noyées dans une rainure ménagée dans la dalle de sol en béton, de préférence à côté d'un joint de dilatation. Le radiateur de chauffage répond à toutes les conditions à respecter pour permettre une pose simple et peu onéreuse, et pour assurer un fonctionnement sûr et sans aléas, mais la fabrication de ce radiateur de chauffage lui-meme pose certains problèmes, notamment à cause de l'enrobage de la nappe des tubes chauffants dans leur couche porteuse,et pour réaliser une telle production de manière harmonieuse dans un programme de fabrication automatique en grande série. La configuration imposée pour la nappe des tubes chauffants, avec les tubes en boucles qui servent à la circuia- tion de retour, et les faibles valeurs également imposées pour le calibre des tubes et l'épaisseur de leur couche porteuse, nécessitent des opérations de fabrication laborieuses et onéreuses et des outillages appropriés à cet effet, pour réaliser des radiateurs de chauffage fiables et dont les tubes chauffants ne risquent pas d'être abimés. En pratique, l'enrobage de la nappe de tubes dans la couche porteuse ne peut être réalise qu'en moulant la couche porteuse de part et d'autre de la nappe de tubes, par exemple en injectant la matière constitutive de la couche porteuse autour deys tubes de la nappe.Pour ce faire, il faut que la nappe des tubes conserve exactement sa forme pendant l'opé- ration d'enrobage et se trouve maintenue de manière sûre dans le plan médian de la couche porteuse, pour assurer la protection de la nappe de tubes et empêcher d'abîmer les tubes au cours des manipulations et de l'installation. I1 faut à cet effet que la nappe de tubes soit raidie par des éléments de soutien, orientés transversalement par rapport à chacun des tubes-et servant à maintenir la forme correcte de l'ensemble, et il faut que l'opération d'enrobage dans la couche porteuse s'effectue avec ces éléments de soutien déjà en place. En outre, il faut veiller à ce que la nappe des tubes se trouve maintenue absolument de marnière sûre à mi-épaisseur de la couche porteuse pendant l'opération d'enrobage, pour éviter que des parties de la surface des tubes ne soient exposées à nu, risquant ainsi d'être facilement abîmées au cours des manipulations. I1 faut aussi maintenir obligatoirement à un niveau maximum la température d'injection de la matière plastique autour des tubes de la nappe pendant toute l'opération d'enrobage, afin d'assurer la protection de chacun des tubes. Or ces modalités opératoires sont extrêmement laborieuses et onéreuses, au point de rendre pratiquement impossible une fabrication économique dans un programme de production en grande serie. Un autre problème est lié à la nécessité de prévoir des nappes de tubes de chauffage de différentes longueurs, pour correspondre à différentes dimensions normalisées des pièces à équiper. Or cela impose pour chacune des longueurs des nappes de tubes une installation d'enrobage particulière, établie sur mesures pour la longueur considérée, et c'est en général très défavorable pour le bilan économique des fabrications en cause. I1 existe encore une autre difficulté, à propos du raccordement des radiateurs avec le système de chauffage par le sol, car l'extrémité de chacun des radiateurs considérés, qu'il s'agit de relier à la canalisation d'arrivée et à la canalisation de retour, n'aboutit pas exactement contre la paroi correspondante de la pièce à équiper, pour tenir compte des tolérances usuelles en construction. Pour installer les radiateurs il faut donc ajouter ensuite, après la pose du radiateur sur le sol de chaque pièce,les éléments de liaison nécessaires pour combler l'intervalle de raccordement qui subsiste ainsi en bordure du radiateur, L'invention a pour but de remédier aux difficultés que l'on vient d'indiquer au sujet des radiateurs de chauffage connus, pour proposer un procédé de fabrication en série des radiateurs de chauffage du type ci-dessus, de manière à éviter l'opération laborieuse actuellement nécessaire pour effectuer l'enrobage de la nappe des tubes chauffants dans sa couche porteuse, afin de réaliser la fabrication de radiateurs de différentes longueurs dans un seul et même disposés tif industriel, en évitant ensuite d'avoir à combler les intervalles de raccordement en bordure des radiateurs, une fois ceux-ci posés sur le sol de chacune des pièces à équiper. La particularité essentielle du procédé conforme à l'invention consiste, non plus à enrober directement la nappe des tubes dans la couche porteuse, par une opération de moulage comme précédemment, mais à opérer avec deux bandes séparées, préparées en continu avec la matière constitutive de la couche porteuse, pour obtenir l'épaisseur totale de 5 mm environ, et la largeur prévue pour le type de radiateur considéré. Dans l'une des faces de l'une des deux bandes en question, dont on utilise les propriétés de formage thermoplastique, par exemple en opérant dans un dispositif à rouleaux, on réalise des rainures parallèles de largeur correspondant au calibre des tubes de la nappe des tubes de chauffage, avec un intervalle de 10 mm environ par exemple, cor respondant à l'intervalle prévu entre les tubes de chauffage de la nappe. Dans l'une des faces de l'autre bande, on réalise également par moulage thermoplastique des rainures qui correspondent à la forme en boucle des parties recourbées des tubes de là nappe. La réalisation de ces empreintes peut également s'effectuer dans un dispositif à rouleaux approprié. Pour confectionner la couche porteuse destinée à recevoir la nappe des tubes de chauffage, on découpe dans la première bande de matière plastique un morceau dont la longueur correspond à celle de la nappe des tubes, et dans la deuxième bande un autre morceau de longueur corresponSant aux parties recourbées des tubes de la nappe. Ensuite, on fixe l'une à l'autre les faces de ces deux morceaux, pour réaliser un ensemble unitaire. Dans le réseau des empreintes de cette couche porteuse, on peut loger la nappe des tubes qui s'y trouvent ainsi enrobés, et on fixe les tubes dans la couche porteuse par des points de collage disposés de place en place.Comme les parties des tubes recourbées en forme de boucles ont toujours la même longueur entre elles, on peut réaliser des nappes chauffantes de longueurs différentes en jouant seulement sur la longueur des morceaux découpés dans la première bande de matière plastique. De cette manière, il est possible de produire des radiateurs de chauffage de différentes longueurs choisies à volonté, en opérant sur une seule et même chaine de fabrication. Pour des raisons évidentes, on peut supprimer les éléments de soutien disposés transversalement aux tubes de la nappe, et on peut également appliquer la couche de revêtement sur la couche porteuse contenant la nappe de tubes pendant les opérations de fabrication. Pour ce faire, il est avantageux d'appliquer la couche de revêtement sur la face restée fermée de la couche porteuse, pour protéger chacun des tubes contenus dans la couche porteuse contre les sollicitations exercées en pression sur la face supérieure du radiateur de chauffage par le sol. En l'absence de telles sollicitations de pression, on peut aussi appliquer la couche de revêtement sur la face de la couche porteuse qui porte les empreintes en forme de rainures. La profondeur de ces rainures de la couche porteuse est prévue pour que la nappe de tubes se trouve logée à mi-épaisseur dans la couche porteuse. Afin d'éviter d'avoir à combler un intervalle de raccordement en bordure du chauffage par le sol, comme exposé plus haut, et pour faciliter ainsi les travaux de pose des radiateurs de chauffage, l'invention prévoit une pièce en forme de bande, découpée dans la première bande de matière plastique, et fixée par exemple par collage sur le côté frontal libre de la partie de la couche porteuse qui porte les rainures. Au moment de la pose du radiateur correspondant, on coupe à la demande cette pièce de bordure, pour que le radiateur remplisse exactement toute la longueur qui existe entre les deux parois opposées de la pièce à équiper. Comme la fabrication de la couche porteuse et l'application de la couche de revêtement s'effectuent à partir de bandes continues, entraînées par exemple par des rouleaux, il est intéressant, pour assurer une opération de fabrication régulière et symétrique, de faire arriver à la suite l'une de l'autre les nappes de tubes à insérer dans la couche porteuse en les disposant sur une bande qui défile en continu et sur laquelle on prélève séparément chacune des nappes de tubes, pour l'insérer dans la couche porteuse qu'on vient de confectionner. Le procédé conforme à l'invention a donc l'avantage de permettre une fabrication continue et régulière de chaque radiateur de chauffage, en évitant l'opération laborieuse jusqu'alors nécessaire pour enrober la nappe de tubes dans la couche porteuse, et en rendant inutile l'emploi des élé- ment s de soutien auparavant obligatoires pour tenir en place la nappe de tubes, afin de confectionner des radiateurs de différentes longueurs sur une seule chaine de fabrication, dont les diverses opérations sont commandes automatiquement suivant un programme, comme on le fait habituellement dans les systèmes de fabrication modernes, si bien que la production des radiateurs de chauffage peut s'effectuer automatiquement. Exemple La fabrication du radiateur de chauffage est réalisée à partir des bandes préparées à l'avance pour constituer la couche porteuse, à partir des nappes de tubes qui arrivent l'une derrière l'autre en bande continue, et à partir de la bande servant à confectionner la couche de revêtement, en opérant dans un poste de travail en trois parties. Les bandes servant à constituer la couche porteuse se trouvent disposées en rouleaux à l'endroit de la première partie du poste de travail, la bande formée par les nappes de tubes disposées à la suite l'une de l'autre étant disposée également en rouleau à l'endroit de la deuxième partie, et la bande servant à confectionner la couche de revêtement étant aussi disposée en rouleau à l'endroit de la troisième partie. On découpe sur les deux bandes en rouleaux de la première partie des morceaux de longueur appropriée et on encolle leurs faces frontales pour les assembler, afin de constituer la couche porteuse. On prélève ensuite une nappe de tubes, à l'endroit de la deuxième partie du poste de travail, et on met cette nappe en place dans la couche porteuse qui vient d'être préparée, en la fixant parties points de collage. Puis on découpe un morceau de la bande en rouleau de la troisieme partie du poste de travail, pour réaliser la couche de revêtement que -l'on fixe par exemple par collage sur la face fermée de la couche porteuse. Au lieu de fixer la nappe de tubes dans la couche porteuse par des points de collage, comme on vient de l'ex- poser à propos de l'exemple qui précède, il est intéressant d'appliquer une feuille mince de matière plastique sur les rainures de la couche porteuse dans lesquelles on vient de mettre en place la nappe de tubes, pour fixer par soudage cette feuille de matière plastique sur la couche porteuse. De cette manière, on assure un montage irréversible de la nappe de tubes dans la couche porteuse sans avoir à fixer directement les tubes, si bien que la nappe de tubes se trouve maintenue de manière sûre dans les rainures de la couche porteuse pendant le transport, et que les variations de longueur susceptibles de se produire au cours du fonctionnement ne se trouvent pas contrariées. REVENDIC TIONS 1. Procédé de fabrication de radiateurs de chauffage à eau chaude par le sol, chaque radiateur comportant une série de tubes flexibles en matière plastique d'environ 2 mm de calibre, disposés parallèlement avec un certain écartement pour constituer une nappe, ces tubes étant asso ciés par paires dans la région de leur milieu et recourbés parallèlement en boucles -symétriques disposées dans un plan, pour présenter à l'endroit de l'une des bordures de la nappe des extremites à raccorder à la canalisation d'arrivée et à la canalisation de retour du système de chauffage par le sol, et la nappe de tubes se trouvant enrobée dans une couche porteuse régulière en matière flexible sur laquelle on peut marcher, cette couche enveloppant chaque tube des deux côtés et constituant un tapis d'environ 5 mm d'épaisseur, caractérisé en ce qu'on prépare deux bandes séparées sans fin faites de la matière de la couche porteuse et présentant une épaisseur et une largeur correspondant à celles du radiateur à réaliser, en ce qu'on ménage dans l'une des faces de l'une des deux bandes précités des rainures continues et parallèles pour recevoir les parties tubulaires parallèles de la nappe de tubes, et dans l'une des faces de l'autre bande une succession de rainures discontinues pour recevoir les parties tubulaires recourbées en boucles de la nappe de tubes, en ce qu'on découpe dans la première bande un morceau dont la longueur correspond à celle de la nappe tubulaire, et dans la deuxième bande un autre morceau pourvu de rainures, pour assembler ensuite ces deux morceaux, par exemple par collage, pour obtenir une couche porteuse prête à recevoir la nappe de tubes, en ce qu'on met en place une nappe de tubes dans les rainures de la couche porteuse, et en ce qu'on applique ensuite sur la couche porteuse une couche de revêtement analogue à un tapis. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on découpe un morceau complémentaire en forme de bande dans la première bande sans fin, et en ce qu'on fixe ce morceau, par exemple par collage, sur la bordure libre de la partie de la couche porteuse qui est pourvue de rai nures, pour adapter le radiateur de chauffage aux dimensions de la pièce à équiper. 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on applique la couche de revêtement analogue à un tapis sur l'une des faces de la couche porteuse, au cours de la fabrication du radiateur de chauffage. 4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que l'on applique la couche de revêtement analogue à un tapis sur la face de la couche porteuse qui est exempte de rainures. 5. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on réunit l'une à l'autre les nappes de tubes pour constituer une bande sans fin, de telle manière que, pour réaliser le collecteur d'arrivée et le collecteur de retour de chauffage par le sol, associés aux extrémités libres des tubes de la nappe tubulaire, on effectue un moulage par injection qui relie le collecteur d'arrivée ou le collecteur de retour aux sommets des boucles formées par les tubes de la nappe de tubes précitée, par l'intermédiaire de tronçons séparés fixés par moulage. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on opère dans un poste de fabrication de la chaine automatique de production des radiateurs de chauffage, en découpant dans les bandes continues les morceaux de longueur appropriée pour réaliser la couche porteuse, et en assemblant ensuite ces morceaux pour constituer la couche porteuse, en ce qu'on sectionne ensuite, sur la bande continue formée par la succession des nappes de tubes, les pattes de liaison de chaque nappe de tubes avec la nappe suivante, pour mettre en place les nappes de tubes dans les couches porteuses, et y fixer les nappes de tubes par des séries de points de collage, et en ce qu'on découpe ensuite, dans la bande sans fin destinée à confectionner la couche de revêtement analogue à un tapis, des morceaux de longueur appropriée que l'on fixe sur la couche porteuse, par exemple par collage. 7. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on met en place une feuille mince en matière plastique sur la face de la couche porteuse pour vue de rainures et garnie de la nappe de tubes, et en ce que l'on fixe cette feuille mince sur la couche porteuse, par exemple par soudage.