Brevet FR2721682A1 — publié le 19951229

La présente invention concerne un procédé pour réaliser la liaison d'un tuyau ou tube en matière thermoplastique avec un embout rigide, qu'il soit métallique ou également en matière plastique. De manière connue, la plupart des tuyaux en caoutchouc ou élastomère sont équipés à leurs extrémités d'un embout rigide. C'est en effet une nécessité de disposer d'une pièce rigide pour raccorder un tube souple à un appareil ou à un autre tube, cette pièce étant le support des moyens de liaison mécaniques entre les éléments reliés et le siège des moyens d'étanchéité. Ce genre d'embouts est fixé à demeure à l'extrémité du tuyau de la manière suivante : une partie cylindrique de l'embout est rainurée pour présenter des reliefs extérieurs dits "en dents de sapin" et est introduite à force à l'intérieur du tuyau. Un manchon ou jupe est ensuite rapporté sur la partie du tuyau enserrant la portion de l'embout et rétreinte radialement pour d'une part serrer le tuyau sur l'embout et contraindre les dents de sapins à s'incruster dans la paroi du tuyau et, d'autre part, pour pénétrer dans une gorge extérieure circulaire que possède l'embout au-delà de l'extrémité du tuyau. Parfois, un joint d'étanchéité est ajouté entre l'embout et le tuyau et emprisonné à l'intérieur du manchon de sertissage. Ce mode de fixation ne convient qu'imparfaitement aux tuyaux en matière plastique. En effet ce matériau est beaucoup moins souple que le caoutchouc et la pénétration des dents de sapins dans le tube est moins importante et forme des entailles entraînant des amorces de rupture. En outre, les caractéristiques mécaniques de ce genre de matériau varient avec la température et une augmentation de température engendre des déformations permanentes (fluage) de la matière sertie sur l'embout qui diminue fortement l'effet de compression dû au sertissage, altérant ainsi l'étanchéité de la liaison et dans une moindre mesure la qualité de l'accouplement mécanique. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un autre procédé pour équiper l'extrémité d'un tuyau en matière thermoplastique d'un embout rigide de raccordement. L'objet de l'invention est donc un procédé pour réaliser une liaison entre une pièce tubulaire rigide et l'extrémité d'un tube thermoplastique selon lequel on introduit une portion extérieurement et circonférenciellement rainurée de la pièce tubulaire à l'intérieur du tuyau et on maintient comprimé radialement le tuyau contre cette portion rainurée en ayant, préalablement à l'introduction, recouvert cette portion d'une matière thermofusible compatible avec la matière présente à la surface intérieure du tuyau, traité au moins la surface intérieure de ce tuyau et chauffé la portion recouverte et, après introduction, en ayant disposé un manchon autour de l'ensemble emmanché pour le comprimer radialement. Par ce procédé, en introduisant entre la pièce tubulaire et l'extrémité du tuyau thermoplastique un matériau d'interface, on réalise un accrochage de ce matériau d'interface sur l'embout tubulaire car il pénètre à l'intérieur des rainures que possède cet embout et une liaison par thermofusion ou collage de ce matériau d'interface avec le tube. I1 y aura thermofusion si les matériaux sont identiques ou très voisins, par exemple des polyamides ou des polyéthylènes ; il y aura collage si les matériaux du tube et d'interface sont de compatibilité moindre telle par exemple qu'un adhésif "hot-melt", une résine epoxy et un polyamide. Le traitement du matériau formant le tube ou plus exactement du matériau qui est apparent à la surface intérieure du tube, car le tube peut être un tube multicouches, dépendra du matériau d'interface qui sera rapporté sur l'embout tubulaire rainuré. Ainsi, ce traitement peut être un chauffage pour provoquer une fusion de surface ou un flammage qui va modifier la structure de la surface intérieure du tube si celle-ci est en polyamide ou en polyoléfine pour augmenter sa capacité à adhérer au matériau intermédiaire ayant été déposé sur la pièce tubulaire rainurée. Le recouvrement de la partie rainurée de cette pièce tubulaire par la matière thermofusible, qui peut être un polyamide, un polyuréthane ou un polyoléfine, voire un adhésif hot-meltt ou une résine epoxy, peut être réalisé au moyen d'un pistolet de pulvérisation, ou au moyen d'un pistolet déposant un cordon ou un ruban autour de cette partie ou enfin par trempage notamment dans un lit fluidisé. Le chauffage de ce matériau est également réalisable par tout moyen connu soit dans un four, soit par résistance électrique, par l'extérieur ou l'intérieur de l'embout tubulaire. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un embout destiné à être accouplé à l'extrémité d'un tube en matière thermoplastique, - la figure 2 est une vue en coupe de ce même embout recouvert d'un matériau thermoplastique, - la figure 3 est une vue en coupe d'une extrémité d'un tube en matériau thermoplastique à raccorder à l'embout tubulaire de la figure 1, - la figure 4 illustre par une vue en coupe le montage final obtenu par le procédé selon l'invention. La pièce tubulaire 1 de la figure 1 possède deux parties 2 et 3 séparées par une collerette 4 pourvue d'une gorge circonférencielle 5 de sertissage d'un manchon comme décrit ci-après. La partie 2 possède des rainures circonfé rencielles extérieures 6 et est destinée à être introduite à l'extrémité d'un tube tandis que la partie 3 qui est représentée partiellement, constitue le support de moyens d'accouplement mécanique dissociables de l'embout avec un embout semblable solidaire d'un autre tube et le siège des moyens d'étanchéité de cet accouplement. A la figure 2, la partie 2 rainurée cylindrique de l'embout 1 est pourvue d'une couche 7 de matériau thermoplastique tel qu'un polyuréthane, un polyamide, un polyoléfine, une colle hot-melt ou une résine epoxy qui pénètre à l'intérieur des rainures 6. Cette couche 7 est donc mécaniquement ancrée par les protubérances qui pénètrent dans les rainures 6 à la partie 2 de la pièce tubulaire 1. Le tuyau ou tube 8 représenté à la figure 3 est également en matière thermoplastique, par exemple un polyamide ou un polyoléfine, soit monocouche soit multicouche et dans ce cas c'est la couche intérieure 9 de ce tube 8 qui est dans cette matière thermoplastique raide et coopérant difficilement avec des dents de sapin. Le dispositif représenté en trait mixte 10 symbolise un moyen de chauffage de l'intérieur de l'extrémité du tube 8. Ce moyen peut être une résistance, un tube radiant, un chalumeau permettant notamment le flammage de la surface intérieure de la couche 9, c'est-à-dire une transformation chimique la rendant plus propice à adhérer à une matière de nature semblable. On peut également mettre en oeuvre en alternative un traitement de la surface intérieure de la couche 9 constitué d'une adaptation du traitement par effet corona. La pièce tubulaire 1 est également chauffée soit dans un four soit par tout autre moyen intérieur ou extérieur de manière à provoquer une fusion ou un début de fusion de la couche de matériau 7. Les deux pièces étant ainsi préparées, on emmanche l'une dans l'autre, les diamètres respectifs extérieur et intérieur ayant été déterminés correctement, puis on recouvre la jonction par un manchon métallique 11 dont une extrémité lia est sertie et rabattue dans la rainure 5 tandis que l'autre extrémité lîb est rabattue radialement vers l'intérieur en direction de l'extrémité de la partie tubulaire 2.Dans le même temps ce manchon comprime le tube contre la couche 7 de matériau intermédiaire, ce qui permet une interpénétration des molécules du matériau 7 avec celles de la surface intérieure de la couche 9 du tube, interpénétration qui, selon la compatibilité respective de ces matières, peut conduire à une thermofusion ou à un collage plus ou moins fort. La conservation des matériau ou leur maintien en température à l'état pâteux ou semi-liquide lors de la mise en place du manchon 11 autour de l'assemblage, peut être réalisée par un moyen de chauffage intérieur 12 ou tout autre moyen de chauffage extérieur. On comprend, au vu de la figure 4, que la retenue mécanique du tube 8 par rapport à l'embout 2 en direction axiale est assurée grâce à une surface importante de contact du tube avec le produit 7, contact très intime s'il s'agit de thermofusion ou adhésif s'il s'agit de collage. En outre, la pression exercée par le manchon 11 renforce le contact entre le tube et le matériau 7 tandis que ce matériau ne peut pas glisser par rapport à la partie tubulaire 2 du fait des rainures 6. On notera surtout que d'une part le contact intime du matériau 7 avec la surface extérieure de l'embout 2 qui est rainuré et d'autre part le collage ou la thermofusion entre la surface intérieure du tube 8 et le matériau 7 constitue une étanchéité d'excellente qualité entre l'embout tubulaire et le tube. En outre, cette étanchéité n'est pas altérée par les fluctuations des caractéristiques mécaniques des matériaux en fonction des variations de températures auxquelles ils sont soumis car l'étanchéité est indépendante de la compression radiale exercée sur ces matériaux par le manchon 11, ce qui n' est pas le cas dans les montages classiques où le tube est en contact direct avec l'embout pourvu de dents de sapin. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser une liaison entre une pièce tubulaire (1) rigide et l'extrémité d'un tube (8) thermoplastique selon lequel on introduit une portion (2) extérieurement et circonférenciellement rainurée 6 de la pièce tubulaire (1) à l'intérieur du tuyau (8) et on maintient comprimé radialement le tuyau (8) contre cette portion rainurée (2), caractérisé en ce que, préalablement à l'introduction, on recouvre cette portion d'une matière thermofusible (7) compatible avec la matière (9) présente à la surface intérieure du tuyau, on traite au moins la surface intérieure du tuyau (8) et on chauffe le matériau (7) recouvrant la portion (2) de la pièce tubulaire (1) et, après introduction, on dispose un manchon (11) autour de l'ensemble emmanché pour le comprimer radialement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface intérieure du tube étant en polyamide ou en polyoléfine, le traitement qui lui est appliqué avant emmanchement est un flammage. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface intérieure du tube étant en polyamide ou en polyoléfine, le traitement qui lui est appliqué avant emmanchement est un traitement dérivé de l'effet corona. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de la surface intérieure du tuyau (8) consiste en un chauffage conduisant à une fusion partielle de sa paroi intérieure. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chauffage du matériau recouvrant la portion (2) de la pièce tubulaire (1) est maintenu pendant la pose du manchon (11) de compression. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau (7) recouvrant la portion rainurée (2) de la pièce tubulaire (1) est choisi parmi les polyamides, les polyuréthanes, les polyoléfines, les adhésifs dits "hot-melt" ou les résines epoxy.