Brevet FR2579731A1 — publié le 19861003

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE CUVES NOTAMMENT DE CHAUFFE-EAU A ACCUMULATION ET CUVES AINSI OBTENUES La présente invention a trait notamment aux cuves de chauffe-eau à accumulation et plus précisément à une nouvelle technique de fabrication de ces cuves. Les cuves des chauffe-eau électriques à accumulation que l'on trouve dans le commerce sont protégées de la corrosion par des revêtements déposés sur la surface interne de la cuve après préparation mécanique et chimique. Les assemblages doivent être étanches, sans défaut d'aspect et très solides afin de résister à la pression. Les revêtements de protection contre la corrosion qui sont employés sont constitués, soit d'un ciment déposé sous forme liquide puis durci, soit de résines urée-formol chargées de minéraux et polymérisées à chaud, soit d'émaux vitrifiés à haute température, soit de résine en poudre introduite dans la cuve chauffée de manière que la résine fonde et forme un film identique à une peinture épaisse. Tous ces procédés présentent les mêmes inconvénients: manque d'homogénéité du revêtement, défaut d'adhérence, épaisseur peu uniforme (notamment au niveau des arêtes de la cuve). L'invention a pour but de proposer une nouvelle technique de fabrication de ces cuves supprimant les inconvénients rappelés ci-dessus et permettant de réaliser des cuves très résistantes et sans défauts. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de cuves notamment de chauffe-eau électrique à accumulation, caractérisé en ce qu'il consiste à extruder une gaine, fermée à son extrémité, d'une matière thermoplastique à une température légèrement en deçà de celle de fusion, à l'intérieur d'une enceinte métallique non étanche, ouverte à une extrémité et conformée suivant une cuve de chauffe-eau à accumulation ou autre, puis à sectionner et plaquer ladite gaine intérieurement à ladite enceinte, celle-ci formant moule, par soufflage à l'aide d'un gaz sous pression introduit par un canal ménagé dans un moule de fermeture appliqué de manière étanche contre les parois de l'orifice de l'enceinte métallique en prenant en sandwich le bord périphérique de ladite gaine. Une telle technique permet de réaliser une cuve composite constituée d'une "vessie" étanche, sans défaut, parfaitement homogène et résistante à la corrosion, plaquée contre la face intérieure d'une cuve métallique dont le rôle essentiel est d'assurer une bonne tenue mécanique de 1 'ensemble. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'une cuve selon l'invention et de son mode d'obtention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 représente une vue en coupe axiale verticale schématique d'un chauffe-eau électrique à accumulation comportant une cuve conforme à l'invention, - Figure 2 représente en vue partielle agrandie la bride de fixation de la cuve de la figure 1 - Figure 3 illustre la première phase d'extrusion du procédé selon l'invention, permettant l'obtention de la cuve de la figure 1, et - Figure 4 illustre la seconde phase de soufflage de la gaine thermoplastique à l'intérieur de l'enceinte métallique. Sur les figures 1 et 2 on a représenté un chauffe-eau électrique à accumulation équipé d'une cuve conforme à l'invention. Cette cuve est constituée d'une enceinte métallique 1 sur la face interne de laquelle est plaquée une vessie 2 en matière thermoplastique. La cuve ainsi formée est entourée d'un isolant 3 thermique à la manière habituelle. A l'intérieur de la cuve sont disposés les organes habituels d'un chauffe-eau électrique à accumulation,à savoir un conduit 4 de puisage d'eau chaude, un élément chauffant électrique 5,- un organe 6 de contrôle de température et de sécurité thermique, et un conduit 7 d'amenée d'eau froide. Ces organes sont montés sur une bride 8 fixée sur une bride annulaire 9 conformée au droit de l'orifice de la cuve 1-2. La bride 9 comprend, comme le reste de la cuve, une partie métallique 9a et une partie 9b en matière plastique, celle-ci étant tournée vers l'extérieur et définissant un plan annulaire coaxial à la cuve et muni de nervures circulaires en saillie 10 concentriques servant à l'étanchéité et venant en contact avec la face interne de la bride 8 obturant l'orifice de la cuve. Le serrage étanche entre les brides 8 et 9 est assuré par un jeu 11 de boulons et écrous. En outre, un conduit témoin de fuite 12 relie l'intérieur de l'enceinte 1 à l'extérieur du chauffe-eau. Les figures 3 et 4 illustrent le procédé de l'invention pour fabriquer la cuve composite 1-2. Dans une enceinte métallique 1 conformée suivant la cuve à réaliser est extrudée une gaine cylindrique 13,fermée à son extrémité,en matière thermoplastique appropriée, à une température légèrement inférieure, à la température de fusion. La matière plastique peut être par exemple du polyéthylène, du polypropylène, du chlorure de polyvinyl, du "Nylon", du "Rilsan" etc... La gaine 13 est extrudée par une tête d'extrusion 14 classique à travers l'orifice de l'enceinte 1, puis sectionnée en 15, l'extrémité en regard 16 de la gaine en cours d'extrusion étant soudée pour constituer L'extrémité de la gaine suivante devant être introduite dans l'enceinte métallique suivante. Au cours dudit sectionnement de la gaine et après, la gaine 13 engagée dans l'enceinte 1 est maintenue par des pinces mobiles symbolisées en 17. L'extrusion de la gaine 13 (figure 3) est suivie du soufflage (figure 4) au cours duquel un gaz, de l'air par exemple, est envoyé sous pression dans la gaine 13 pour la plaquer sur la paroi interne de l'enceinte 1 qui sert ainsi de moule. L'air arrive par un canal 18 ménagé-dans un moule de fermeture 19 appliqué de manière étanche contre l'extrémité ouverte de l'enceinte 1. Pour permettre l'évacuation de l'air contenu entre l'enceinte 1 et la gaine 13 un ou plusieurs passages sont ménagés dans l'enceinte 1. Il n'est pas nécessaire que ces passages soient ultérieurement obturés car l'enceinte 1 n'a pas de fonction d'étanchéité, celle-ci étant assurée par la "vessie" 2 formée à partir de la gaine 13. La gaine 13 épouse ainsi très exactement la paroi interne de l'enceinte métallique 1 et s'y solidifie. On obtient ainsi un revêtement interne formé par la vessie 2 sans défaut et parfaitement homogène. Le choix de la matière de la gaine 13 est fonction du produit à stocker. Si la gaine 13 en fin de soufflage se trouvait être percée on s'en rendrait compte facilement à cause des fuites qu'on décèlerait aussitôt. Le moule de fermeture 19 a une conformation spéciale lui permettant de réaliser en même temps que ledit soufflage les nervures d'étanchéité 10 sur la face externe de la bride 9. A cet effet, le moule 19 comporte un noyau cylindrique central 19a susceptible de pénétrer dans le col 20 formé par la cuve 1-2 Le diamètre de la partie 19a est déterminé en fonction du diamètre interne dudit col 20 afin de donner à la paroi de la vessie 2 à cet endroit une épaisseur sensiblement supérieure à celle de la paroi de la vessie à l'intérieur de l'enceinte 1. Le moule 19 comporte une partie annulaire 19b munie de gorges circulaires concentriques 21, destinée à presser la matière plastique contre la bride annulaire 9a, l'étanchéité étant assurée par un épaulement circulaire 19c conformé dans le moule 19 et venant en appui contre la tranche externe de ladite bride 9a et de l'extrémité de la gaine 13. Au droit de la bride 9a l'épaisseur de la partie en matière plastique est très sensiblement supérieure à celle de la paroi de la vessie 2. Une fois la matière plastique solislfiee, le moule 19 est retiré et l'ensemble 1-2 est pret à recevoir les organes constitutifs d'un chauffe-eau électrique à accumulation et son habillage externe isolant. La réalisation des nervures d'étanchéité 10 simultanément au soufflage évite de prévoir un joint d'étanchéité rapporté au moment de l'assemblage final. En cours d'utilisation du chauffe-eau de la figure 1, le conduit témoin 12 permet de déceler une éventuelle fuite de la vessie 2. Dans un tel cas, au lieu de remplacer la totalité du chauffe-eau comme cela se fait actuellement, on pourra récupérer l'enceinte 1 en retirant la vessie 2 défectueuse et en introduisant une vessie neuve en matière suffisamment souple pour être introduite par le col 20 de l'enceinte 1. Cette vessie peut être mise en place manuellement et plaquée intérieurement à la cuve par la pression de l'eau. L'enceinte 1 peut aussi être ramenée en usine pour une nouvelle opération d'extrusion-soufflage pour la mise en place d'une vessie neuve. Bien entendu, la technique de l'invention peut être appliqué à la fabrication de cuves de stockage destinées à d'autres usages que celui de chaufr--eau à accumulation. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS =:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:= 1. Procédé de fabrication de cuves notamment de chauffe-eau électrique à accumulation, caractérisé en ce qu'il consiste à extruder une gaine (13), fermée à son extrémité, d'une matière thermoplastique à une température légèrement en deçà de celle de fusion, à l'intérieur d'une enceinte métallique non étanche (1), ouverte à une extrémité et conformée suivant une cuve de chauffe-eau à accumulation ou autre, puis à sectionner et plaquer ladite gaine (13) intérieurement à ladite enceinte (1), celle-ci formant moule, par soufflage à l'aide d'un gaz sous pression introduit par un canal (18) ménagé dans un-moule de fermeture (19) appliqué de manière étanche contre les parois de l'orifice de l'enceinte métallique (1) en prenant en sandwich le bord périphérique de ladite gaine (13). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en même temps que le soufflage de ladite gaine (13) à l'intérieur de ladite enceinte métallique (1) on réalise par moulage une bride annulaire (9b) en matière thermoplastique plaquée contre la face externe d'une bride annulaire (9) conformée sur ladite enceinte sur le pourtour de l'orifice d'entrée, des nervures circulaires (10) étant ménagées dans ladite bride thermoplastique à l'aide de gorges (21) prévues à cet effet sur ledit moule de fermeture (19). 3. Cuve notamment de chauffe-eau électrique à accumulation, réalisée conformément au procédé de la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une paroi métallique extérieure non-étanche (1) et d'une paroi interne en matière thermoplastique (2) formée par une vessie étanche, d'épaisseur constante plaquée sur toute la surface interne de ladite paroi métallique (1). 4. Cuve notamment de chauffe-eau électrique à accumulation, plus particulièrement réalisée suivant le procédé de la revendication 2, caractérisée en ce que ladite vessie (2) se prolonge au droit du col (20) de l'enceinte métallique (1) et recouvre la face tournée vers l'extérieur d'une bride annulaire (9) solidaire de ladite enceinte métallique (1), la face externe du revêtement plastique (9b) de ladite bride (9) étant pourvue de nervures d'étanchéité (10). 5. Cuve suivant la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un conduit témoin de fuite (12) reliant l'intervalle entre l'enceinte métallique (1) et la vessie plastique interne (2) à l'extérieur de la cuve. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un moule de fermeture (19) comportant un noyau central cylindrique (19a) susceptible de s'engager dans le col (20) d'une enceinte métallique (1) en forme générale de bouteille ou analogue, une face annulaire (19b) coaxiale audit noyau, en retrait de celui-ci et muni de gorges circulaires concentriques (21) ou analogues, et un rebord externe circulaire définissant un épaulement (19c) destiné à venir en contact étanche avec la tranche périphérique d'une bride (9a) annulaire solidaire de l'enceinte métallique (1), l'extrémité ouverte de la gaine thermoplastique (13) étant prise en sandwich entre le moule de fermeture (19) et lesdits col (20) et bride (9a).