Brevet FR2731940A1 — publié le 19960927

La présente invention concerne une pince à souder portative, conçue pour l'assemblage par soudure d'au moins deux épaisseurs de film synthétique souple thermosoudable. Cette pince à souder est destinée au soudage de matières non soudables par soudure "haute fréquence", notamment au soudage de films en polyéthylène, qui nécessitent un soudage par "impulsions". En particulier, l'invention a pour objet une pince de soudage portative adaptée pour la confection et/ou la fermeture de gaines, manches, housses et emballages souples similaires destinés à recevoir des déchets nucléaires, industriels ou hospitaliers, ou autres produits ou objets analogues, plus ou moins contaminés ou polluants. Comme on le comprend aisément, les soudures à réaliser dans ce domaine d'application doivent être d'une qualité irréprochable, de manière à garantir une sécurité absolue. La présente invention vise à satisfaire ce besoin, en fournissant une pince à souder de fonctionnement fiable et d'utilisation aisée, adaptée à la réalisation de soudures sur des films de toutes formes et dimensions. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une pince à souder portative comprenant deux branches opposées articulées l'une à l'autre, en un point intermédiaire de leur longueur, selon un axe transversal, les parties antérieures des deux branches constituant respectivement les supports de deux mâchoires de soudage opposées avec résistance électrique chauffante, tandis que les régions postérieures des deux branches forment des poignées de préhension, des moyens à ressort étant disposés entre les deux branches de manière à agir sur celles-ci dans le sens du serrage des mâchoires de soudage. Ainsi, la pression de soudure est assurée par un ressort, exerçant une action constante (indépendamment de la force de l'opérateur) et, de préférence, réglable. Cette pression est maintenue durant le temps de chauffage par passage de courant électrique dans les résistances des mâchoires de soudage, et aussi durant le temps de refroidissement qui suit le chauffage. On utilise ici avantageusement un simple ressort hélicoïdal, travaillant en compression, monté entre les deux branches de la pince à souder dans la région de l'axe de liaison et d'articulation de ces branches. Selon une première forme de réalisation de cette pince à souder, les deux mâchoires de soudage s'étendent selon la direction longitudinale des branches correspondantes, de configuration générale rectiligne. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les deux mâchoires de soudage s'étendent perpendiculairement à la direction principale des deux branches correspondantes, de configuration en "T". Avantageusement, chaque mâchoire de soudage est montée oscillante, autour d'un axe de pivotement transversal situé sensiblement à mi-longueur de cette mâchoire, sur la partie de branche lui servant de support. Un tel montage oscillant garantit le parallélisme et le serrage des mâchoires de soudage, lors de l'utilisation de la pince. Selon un mode d'exécution préféré, chaque mâchoire de soudage comprend un support métallique, sur une face longitudinale duquel est appliquée et fixée la résistance électrique chauffante en forme de lame, insérée entre deux feuilles isolantes. Une protection isolante complémentaire, notamment un revêtement en céramique, est encore avantageusement prévue sur ladite face longitudinale du support métallique. Selon une autre caractéristique avantageuse, les parties des deux branches de la pince, servant respectivement de supports aux deux mâchoires de soudage, possèdent un profil en "U" et présentent, au moins à une extrémité, des becs respectifs tournés l'un vers l'autre, de manière à assurer une protection mécanique des mâchoires de soudage, et notamment des extrémités de ces mâchoires, qui sont des parties particulièrement exposées et fragiles. Selon un mode de réalisation, les deux branches de la pince à souder comportent intérieurement, entre les extrémités postérieures des mâchoires de soudage respectives et l'axe de liaison et d'articulation de ces branches, des moyens de logement et de retenue pour une portion enroulée de film à souder. Ces moyens de logement et de retenue prennent notamment la forme de deux taquets, portés respectivement par les deux branches, qui délimitent une zone relativement fermée apte à recevoir le rouleau de film, en le protégeant, les deux taquets ménageant entre eux, même dans la position fermée de la pince, un interstice permettant le libre passage des épaisseurs de film.La pince de soudage peut ainsi être utilisée commodément, pour réaliser par tronçons successifs des soudures de toutes longueurs, la pince étant "reculée" au fur et à mesure de l'exécution de ces tronçons de soudure, tandis que la portion enroulée du film est déroulée. On peut ainsi fermer entièrement, par une soudure transversale, une gaine dont la largeur est égale à un multiple de la longueur des mâchoires de soudage. Selon un autre aspect de l'invention, la pince à souder est associée à un coffret d'alimentation et de commande, conformé en chariot, muni à sa partie supérieure de moyens de support pour la pince à souder raccordée électriquement au coffret par un cordon, le coffret renfermant un générateur d'impulsions électriques de soudage, et comportant extérieurement un pupitre de commande avec des moyens de sélection et/ou de réglage des temps de soudure et de refroidissement, et des moyens de signalisation. Dans une forme d'exécution particulière, les moyens de sélection et/ou de réglage comprennent une minuterie pour la soudure de films à deux épaisseurs, une minuterie pour le refroidissement correspondant, une minuterie pour la soudure de films à quatre épaisseurs, une minuterie pour le refroidissement correspondant à des moyens de commutation aptes à mettre en service les unes ou les autres de ces minuteries, en tenant compte des caractéristiques de la pince utilisée, celle-ci étant de préférence automatiquement "reconnue". On peut ainsi réaliser un double préréglage, adapté à deux types de soudures et à deux pinces à souder de caractéristiques distinctes, telles que notamment les deux formes de réalisation (respectivement à mâchoires de soudage longitudinales et transversales) précédemment définies. Quant aux moyens de signalisation, ceux-ci comprennent avantageusement un avertisseur lumineux et/ou sonore émettant un signal à la fin du temps de refroidissement après soudure, pour prévenir l'opérateur qu'il peut alors ouvrir la pince à souder et la déplacer. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes de réalisation de cette pince à souder portative Figure 1 est une vue en perspective montrant une pince à souder conforme à la présente invention, posée sur le coffret d'alimentation et de commande associé Figure 2 est une vue en perspective de la pince à souder de figure 1, en cours d'utilisation Figure 3 est une vue de côté, avec coupe longitudinale partielle, de la pince à souder des figures 1 et 2 Figure 4 en est une vue en coupe transversale, à échelle agrandie, suivant IV-IV de figure 3 Figure 5 représente, en coupe et très schématiquement, un détail d'une mâchoire de soudage Figure 6 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation de cette pince à souder portative. L'invention concerne une pince à souder portative, désignée dans son ensemble par le repère 1, à laquelle est associé un coffret d'alimentation et de commande 2 bien visible sur la figure 1. Cette pince à souder 1 est utilisable notamment pour fermer de façon étanche, par une soudure transversale, un tube ou une gaine 3 en film synthétique souple, pouvant recevoir des déchets nucléaires, industriels ou hospitaliers - voir aussi figure 2. La pince à souder 1, représentée aux figures 1 à 5 dans une première forme de réalisation, comprend deux branches symétriques et opposées 4 et 5, de configuration générale rectiligne et de section en "U", reliées l'une à l'autre en un point intermédiaire de leur longueur par un axe d'articulation transversal 6. Les parties antérieures des deux branches 4 et 5 constituent, respectivement, les supports de deux mâchoires de soudage rectilignes opposées 7 et 8, ici situées dans l'alignement des branches respectives 4 et 5. Les régions postérieures des deux branches 4 et 5 forment deux poignées de préhension manuelle, respectivement 9 et 10, situées en vis-à-vis. Entre les deux branches 4 et 5, légèrement en arrière de l'axe de liaison et d'articulation 6, est monté un ressort hélicoïdal 11, travaillant en compression, qui tend à écarter les deux poignées 9 et 10, donc à rapprocher les deux mâchoires de soudage 7 et 8. Une mâchoire de soudage 7 est montée oscillante, autour d'un axe de pivotement transversal 12 situé à milongueur de cette mâchoire 7, sur la première branche 4 de la pince à souder 1 ; l'autre mâchoire de soudage 8 est aussi montée oscillante, autour d'un axe de pivotement transversal 13 situé à mi-longueur de cette mâchoire 8, sur la seconde branche 5 - voir en particulier les figures 3 et 4. Des butées réglables 14, constituées par des vis, sont portées par les deux branches 4 et 5, et limitent dans les deux sens le pivotement des deux mâchoires de soudage 7 et 8 autour des axes respectifs 12 et 13. Chaque mâchoire de soudage 7 ou 8 comprend, comme le montre plus en détail la figure 5, un support 15 en métal ou en alliage sur une face longitudinale duquel est appliquée et fixée une résistance électrique chauffante 16, en forme de lame, insérée entre deux feuilles isolantes 17 et 18 à base de verre et/ou de Téflon (marque enregistrée). Une protection isolante 19, notamment un revêtement en céramique, est encore prévue sur la face longitudinale du support 15 contre laquelle est appliquée la résistance 16. Avantageusement, les deux bords longitudinaux de la résistance 16 sont biseautés, de manière à "adoucir" les bords de la soudure réalisée. Les extrémités libres antérieures des deux branches 4 et 5 possèdent des becs respectifs 20 et 21, tournés l'un vers l'autre, qui protègent les extrémités correspondantes des mâchoires de soudage 7 et 8 contre les chocs éventuels. Les deux branches 4 et 5 portent encore intérieurement, entre les extrémités postérieures des mâchoires 7 et 8 et l'axe de liaison et d'articulation 6, des taquets respectifs 22 et 23 qui délimitent une zone relativement fermée 24 permettant de retenir une portion enroulée de film synthétique, dans certaines utilisations de la pince à souder 1. Cette pince à souder 1 est raccordée électriquement, par un cordon 25, au coffret d'alimentation et de commande 2 qui possède, lui-même, un cordon électrique 26 pour son raccordement au secteur. Le coffret 2 est réalisé à la manière d'un chariot, pourvu de deux roulettes 27 complétées par deux pieds d'appui 28 à l'arrière, et de deux autres pieds d'appui 29 à l'avant, de manière à pouvoir être déplacé aisément et immobilisé de façon stable. Dans sa partie supérieure, le coffret 2 est muni d'organes de support 30 pour la pince à souder 1, qui maintiennent cette pince 1 notamment pendant le déplacement du coffret 2, facilité par une poignée de guidage 31. Le coffret 2 contient un générateur d'impulsions électriques de soudage, qui sont transmises par le cordon 25 aux résistances respectives 16 des deux mâchoires de soudage 7 et 8 de la pince 1. I1 renferme aussi un système de sécurité qui évite toute élévation intempestive de la température de soudure. Le coffret 2 est pourvu extérieurement d'un pupitre de commande 32, permettant de prérégler les caractéristiques de soudure, pour deux pinces à souder distinctes. Comme le montre la figure 1, le pupitre de commande 32 comporte - un indicateur de température 33, - un potentiomètre 34, - un voyant de défaut de soudure 35, - une minuterie 36 pour la soudure de films à deux épaisseurs, - un voyant indicateur de soudure 37 (deux épaisseurs), - une minuterie 38 pour refroidissement de films à deux épaisseurs, - un voyant indicateur de refroidissement 39 (deux épaisseurs), - une minuterie 40 pour la soudure de films à quatre épaisseurs, - un voyant indicateur de soudure 41 (quatre épaisseurs), - une minuterie 42 pour refroidissement de films à quatre épaisseurs, - un voyant indicateur de refroidissement 43 (quatre épaisseurs), - un avertisseur lumineux/sonore 44, - un sélecteur manuel 45 à deux positions, réalisant un réglage selon le nombre d'épaisseurs de film à souder, soit deux ou quatre épaisseurs. Les caractéristiques de soudure peuvent ainsi être préréglées sur le coffret 2 et, lorsque l'on change de pince de soudage, c'est la pince elle-même qui, étant automatiquement "reconnue", commute le réglage pour une adaptation immédiate à la pince utilisée. En particulier, le même coffret d'alimentation et de commande 2 peut ainsi être utilisé, au choix, avec une pince à souder 1 telle que décrite ci-dessus en référence aux figures 1 à 5, ou avec une variante 1' de cette pince à souder, illustrée à la figure 6, dans laquelle les deux mâchoires de soudage 7 et 8 s'étendent perpendiculairement à la direction principale des deux branches 4 et 5, lesquelles possèdent ici une configuration en "T". La pince à souder portative 1 ou 1', précédemment décrite, est utilisée comme suit Cette pince est amenée sur les épaisseurs de film à souder, ses deux mâchoires de soudage 7 et 8 prenant place de part et d'autre de ces épaisseurs de film. Les poignées 9 et 10 étant relâchées par l'opérateur, le ressort 11 provoque la fermeture de la pince, et il maintient les deux mâchoires 7 et 8 serrées de part et d'autre des épaisseurs de film à souder. La pression de soudure, assurée par le ressort 11 et transmise aux mâchoires 7 et 8, est avantageusement réglable au moyen d'une vis 46 agissant sur ce ressort 11 de manière à modifier son degré de compression. En appuyant alors sur un bouton-poussoir 47, porté par l'une des branches 4 de la pince dans la région de la poignée 9, l'opérateur provoque manuellement le début du processus de soudage, c'est-à-dire l'alimentation électrique des résistances 16. Lorsque la séquence de soudure et de refroidissement après soudure (selon les temps réglés par les minuteries 35,37 ou 39,40) est achevée, l'avertisseur 44 émet un signal lumineux et/ou sonore, prévenant l'opérateur qu'il peut ouvrir la pince 1. Celle-ci est alors retirée, ou déplacée et remise en action si le tronçon de soudure précédemment réalisé doit être prolongé par un autre tronçon pour obtenir une soudure plus ou moins longue. En particulier, s'il s'agit de réaliser une soudure sur des films d'étendue importante, ceux-ci sont d'abord enroulés dans la zone 24 délimitée par les taquets 22 et 23, puis déroulés au fur et à mesure de la réalisation des tronçons de soudure successifs, effectuée en "reculant" la pince ; il est à noter ici que, même dans la position fermée de la pince, les deux taquets 22 et 23 ménagent entre eux un intestice permettant le libre passage des épaisseurs de film. On obtient ainsi des soudures de toute longueur désirée, et de largeur relativement importante, par exemple d'environ 8 millimètres, qu'il est ensuite aisé de couper longitudinalement, à l'aide de ciseaux. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cette pince à souder portative qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même principe. REVENDICATION8 1. Pince à souder portative, pour l'assemblage par soudure par impulsions d'au moins deux épaisseurs de film synthétique souple thermosoudable, notamment pour la confection et/ou la fermeture de gaines, manches, housses et emballages souples similaires, caractérisée en ce qu'elle comprend deux branches opposées (4,5) articulées l'une à l'autre, en un point intermédiaire de leur longueur, selon un axe transversal (6), les parties antérieures des deux branches (4,5) constituant respectivement les supports de deux mâchoires de soudage opposées (7,8) avec résistance électrique chauffante (16), tandis que les régions postérieures des deux branches (4,5) forment des poignées de préhension (9,10), des moyens à ressort (11,46) étant disposés entre les deux branches (4,5) de manière à agir sur celles-ci dans le sens du serrage des mâchoires de soudage (7,8). 2. Pince de soudage selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens à ressort sont constitués par un ressort hélicoïdal (11), travaillant en compression, monté entre les deux branches (4,5) de la pince à souder (1) dans la région de l'axe de liaison et d'articulation (6) de ces branches (4,5). 3. Pince de serrage selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une vis de réglage (46), agissant sur le ressort (11) en modifiant son degré de compression, est prévue pour le réglage de la pression de soudure transmise aux mâchoires (7,8). 4. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les deux mâchoires de soudage (7,8) s'étendent selon la direction longitudinale des branches correspondantes (4,5), de configuration générale rectiligne. 5. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les deux mâchoires de soudage (7,8) s'étendent perpendiculairement à la direction principale des deux branches correspondantes (4,5), de configuration en "T". 6. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque mâchoire de soudage (7,8) est montée oscillante, autour d'un axe de pivotement transversal (12,13) situé sensiblement à mi-longueur de cette mâchoire (7,8), sur la partie de branche (4,5) lui servant de support. 7. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque mâchoire de soudage (7,8) comprend un support métallique (15), sur une face longitudinale duquel est appliquée et fixée la résistance électrique chauffante (16) en forme de lame, insérée entre deux feuilles isolantes (17,18). 8. Pince de soudage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'une protection isolante complémentaire, notamment un revêtement en céramique (19), est prévue sur ladite face longitudinale du support (15). 9. Pince de soudage selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les deux bords longitudinaux de la résistance électrique chauffante (16) en forme de lame sont biseautés. 10. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les parties des deux branches (4,5), servant respectivement de supports aux deux mâchoires de soudage (7,8), possèdent un profil en "U" et présentent, au moins à une extrémité, des becs respectifs (20,21) tournés l'un vers l'autre, de manière à assurer une protection mécanique des mâchoires de soudage (7,8), notamment à leurs extrémités. 11. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que ses deux branches (4,5) comportent intérieurement, entre les extrémités postérieures des mâchoires de soudage respectives (7,8) et l'axe de liaison et d'articulation (6) de ces branches (4,5), des moyens de logement et de retenue (22,23,24) pour une portion enroulée de film à souder (3). 12. Pince de soudage selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits moyens de logement et de retenue sont réalisés sous la forme de deux taquets (22,23), portés respectivement par les deux branches (4,5), qui délimitent une zone relativement fermée (24) apte à recevoir le rouleau de film (3), les deux taquets (21,22) ménageant entre eux, même dans la position fermée de la pince (1), un interstice permettant le libre passage des épaisseurs de film (3). 13. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle est associée à un coffret d'alimentation et de commande (2), conformé en chariot, muni à sa partie supérieure de moyens de support (30) pour la pince à souder (1,1') raccordée électriquement au coffret (2) par un cordon (25), le coffret (2) renfermant un générateur d'impulsions électriques de soudage, et comportant extérieurement un pupitre de commande (32) avec des moyens de sélection et/ou de réglage des temps de soudure et de refroidissement (36,38,40,42,45), et des moyens de signalisation (35,37,39,41,43,44). 14. Pince de soudage selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens de sélection et/ou de réglage comprennnent une minuterie (36) pour la soudure de films à deux épaisseurs, une minuterie (38) pour le refroidissement correspondant, une minuterie (40) pour la soudure de films à quatre épaisseurs, une minuterie (42) pour le refroidissement correspondant, et des moyens de commutation aptes à mettre en service les unes ou les autres de ces minuteries (36,38,40,42), en tenant compte des caractéristiques de la pince utilisée (1 ou 1'), celle-ci étant de préférence automatiquement "reconnue". 15. Pince de soudage selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens de sélection et/ou de réglage comprennent encore un sélecteur manuel (45) à deux positions, réalisant un réglage selon le nombre d'épaisseurs de film (3) à souder. 16. Pince de soudage selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisée en ce que les moyens de signalisation comprennnent un avertisseur lumineux et/ou sonore (44) émettant un signal à la fin du temps de refroidissement après soudure.