Brevet FR2769964A1 — publié le 19990423

A8 2769964 DESCRIPTION La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif destinés à joindre une embouchure d'un élément tubulaire à un disque muni d'une ouverture. L'invention s'applique particulièrement à la fabrication d'une protection étanche à l'eau d'un membre, telle que décrite dans le mémoire du brevet GB 9404563.0. Une telle protection de membre comprend une enveloppe tubulaire étanche à l'eau reliée à un disque souple muni d'une ouverture. Le disque souple constitue un joint étanche devant être appliqué contre la peau d'un membre devant être protégé au moyen de la protection. Lors de la fabrication d'une telle protection de membre, il est important de choisir un matériau pour l'enveloppe tubulaire qui conserve une forme satisfaisante autour d'un membre devant être protégé, tout en étant souple et étanche à l'eau. Le matériau de l'enveloppe tubulaire est relativement raide comparé au matériau du disque d'étanchéité, le disque étant élastique de façon à former un joint étanche déformable satisfaisant avec la peau du membre protégé. Un problème survient de ce fait pour joindre l'embouchure de l'enveloppe tubulaire relativement raide au disque élastique tout en garantissant que le joint soit suffisamment résistant pour éviter la séparation du joint en utilisation, et en garantissant que le joint soit étanche à l'eau. Conformément à la présente invention, on procure un procédé de réalisation d'un joint thermoplastique entre une embouchure d'un élément tubulaire et un disque souple ou élastique muni d'une ouverture, le procédé comprenant les étapes consistant à: enfiler le disque sur un gabarit afin d'amener au moins une partie périphérique du disque à former une paroi de matériau présentant une surface externe devant être jointe, enfiler l'embouchure de l'élément tubulaire sur la paroi de matériau de façon à superposer et ajuster ladite embouchure à la surface externe présentée par la paroi de matériau, élargir le gabarit afin de comprimer la paroi de matériau radialement vers l'extérieur contre l'embouchure de l'élément tubulaire, et appliquer de la chaleur afin de fondre le matériau thermoplastique en un anneau de contact entre la surface externe de la paroi de matériau et l'embouchure de l'élément tubulaire, par exemple sous la forme d'un manchon écrasé. Le procédé précité peut également comprendre l'étape supplémentaire consistant à fermer l'extrémité du manchon éloignée du joint avec le disque muni d'une ouverture. Selon une caractéristique de l'invention, l'étape consistant à appliquer de la chaleur pour fondre le matériau thermoplastique est exécutée au moyen d'un moyen de chauffage qui comprend un anneau chauffant qui entoure l'élément tubulaire et le disque et contre lequel l'élément tubulaire et le disque sont pressés durant l'étape consistant à élargir le gabarit. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape consistant à élargir le gabarit afin de presser la paroi de matériau radialement vers l'extérieur contre l'embouchure de l'élément tubulaire est réalisée au moyen de la compression axiale d'un anneau souple constituant une partie du gabarit. En outre, conformément à la présente invention, on procure un dispositif de fabrication d'un joint thermoplastique entre une embouchure d'un élément tubulaire et un disque souple muni d'une ouverture, le dispositif comprenant: un gabarit rond qui comprend un corps fait d'un matériau souple, présentant un rebord autour duquel une partie périphérique du disque peut être tournée afin de former une paroi de matériau présentant une surface externe devant être jointe, le gabarit étant formé en cône de façon à permettre à l'embouchure de l'élément tubulaire d'être enfilée afin de s'ajuster sur la surface externe présentée par la paroi de matériau, un moyen destiné à comprimer le corps de matériau dans une direction axiale afin d'élargir le corps de matériau souple radialement, et un moyen destiné à appliquer de la chaleur à un anneau de contact entre le disque et l'élément tubulaire lorsqu'il est ajusté au disque. De préférence, l'élément tubulaire est fait d'un matériau thermoplastique, et le disque souple comporte une toile thermoplastique collée sur celui-ci. De façon avantageuse, le chauffage est réalisé à l'aide d'un anneau chauffant entourant l'élément tubulaire et le disque tandis qu'ils sont pressés l'un contre l'autre. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le corps de matériau élastique se présente sous la forme d'un anneau disposé entre des parties supérieure et inférieure du gabarit, le moyen destiné à comprimer le corps de matériau comprenant un axe fileté destiné à rapprocher les parties supérieure et inférieure. L'invention sera maintenant décrite, en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente une protection de membre qui comporte une enveloppe tubulaire jointe à un joint d'étanchéité souple par un procédé conforme à la présente invention. La figure 2 représente une ébauche à partir de laquelle l'enveloppe tubulaire de la protection de la figure 1 est formée. La figure 3 représente un manchon formé à partir de l'ébauche de la figure 2, et un disque auquel le manchon doit être joint, et Les figures 4 et 5 sont des schémas du dispositif conforme à la présente invention destiné à joindre le manchon et le disque de la figure 3. En se référant d'abord à la figure 1, on y représente une protection de membre étanche à l'eau qui est du type décrit de façon générale dans le mémoire du brevet britannique GB 9404563.0. La protection doit être ajustée, en utilisation, sur un pansement ou un plâtre moulé sur la jambe ou le bras d'un patient. La protection comprend une enveloppe tubulaire 10, formant le corps principal de la protection. L'enveloppe tubulaire est formée à partir d'un manchon fermé à une première extrémité alors que l'autre extrémité s'ouvre sous forme d'une embouchure 12 comprenant un joint d'étanchéité 13. La protection peut être enfilée sur le membre du patient, le joint d'étanchéité étant fait d'un matériau élastomère souple étanche à l'eau qui est doux et s'adapte à la peau du membre. Le matériau élastomère peut être un caoutchouc synthétique ou naturel et peut en particulier être un polymère ou un copolymère de chloroprène. Des matériaux en variante sont des caoutchoucs butyle, nitrile, un dimonomère éthyle propylène, ou du latex. En se référant à la figure 2, l'enveloppe tubulaire 10 est formée à partir d'une ébauche 15 du matériau thermoplastique étanche à l'eau qui peut être tout matériau polymère synthétique quelconque convenant à la contention du membre du patient. Les bords 16a et 16b de l'ébauche sont amenés ensemble en relation de recouvrement comme indiqué sur la figure 3 et sont soudés ou collés pour former un manchon 17 comportant un joint étanche à l'eau 17a. Les bords 16a et 16b sont découpés de sorte que le manchon 17 soit légèrement évasé. Le joint d'étanchéité 13 est fabriqué à partir d'un disque muni d'une ouverture centrale 14 fait d'un matériau élastomère d'une épaisseur d'approximativement 8 mm, qui est prédécoupé en forme de disque à partir d'une feuille plate. Le disque 14 comporte une toile thermoplastique tissée collée à sa surface supérieure afin de former un joint thermoplastique avec le manchon 17 d'une manière que l'on décrira. En se tournant maintenant vers les figures 4 et 5, on y représente le dispositif au moyen duquel le manchon 17 est joint au disque élastomère 14. Le dispositif comprend une embase de support 20 comprenant une colonne verticale 21 sur laquelle est monté un gabarit rond représenté d'une façon générale par la référence numérique 22. Le gabarit comprend une partie de base en cuvette 23 fixée à la colonne 21, une partie supérieure tronconique 24 et un anneau de caoutchouc déformable 25 situé entre la partie de base 23 et la partie supérieure 24. L'anneau déformable est fait d'un matériau élastomère tel qu'un caoutchouc naturel ou synthétique et est monté sur un moyeu central à la manière d'un pneu sur une roue. Un axe fileté 26 passe axialement au travers du gabarit 22 et est couplé à la partie de base 23 au moyen d'une rondelle de blocage 27 et d'un écrou d'extrémité taraudé 28. Un écrou de compression 29 est vissé sur la partie supérieure de l'axe fileté 26 et peut être tourné au moyen d'une tige de manoeuvre 30 reliée à l'écrou de compression 29 par un tube 31 maintenant l'écrou de compression 29. La rotation de la tige de manoeuvre amène l'écrou de compression en prise avec une rondelle 29a afin d'appliquer une force de compression sur un appui 32. L'appui 32 porte à son tour sur une rondelle en cuvette 33. La force de compression appliquée par l'écrou de compression 29 par l'intermédiaire de la rondelle en cuvette 33 résulte en une force vers le bas sur la partie supérieure 24 du gabarit 22. Une force contraire est exercée par l'intermédiaire de l'axe 26 sur la partie de base 23 du gabarit. L'anneau 25 peut ainsi être comprimé au moyen des forces axiales exercées par les parties de base et supérieure 23 et 24. Le matériau de l'anneau 25 est suffisamment mou pour que la force de compression uniforme appliquée par les parties de base et supérieure 23 et 24 amène l'anneau à se dilater vers l'extérieur depuis le moyeu 35, proportionnellement à la force de compression, tout en conservant la forme circulaire de l'anneau 25. Il sera évident que la force de compression appliquée à l'anneau pourrait être générée par un moyen hydraulique ou pneumatique en tant que variante à l'axe fileté et à l'écrou de compression illustres. La partie supérieure conique 24 du gabarit 22 est d'une forme permettant au disque 14 d'être glissé sur la partie supérieure 24 de façon à amener une partie périphérique externe du disque 14 en relation de recouvrement avec le bord externe de l'anneau 25. La partie périphérique externe du disque 14 est de ce fait tournée au moyen du gabarit 22 en forme de paroi circulaire verticale 36. Le cône de la partie supérieure 24 du gabarit 22 permet également au manchon évasé 17 d'être glissé sur le gabarit 22 de façon à amener l'embouchure 12 du manchon en relation de recouvrement avec la paroi de matériau 36 formée à partir du disque 14. Un anneau chauffant 37 est prévu afin d'entourer l'anneau déformable 25 et est utilisé afin de chauffer une zone annulaire de contact entre la paroi 36 de matériau et l'embouchure 12 du manchon 17. L'anneau chauffant est formé d'un feuillard d'acier inoxydable, de cuivre ou de laiton d'approximativement 0,02 cm d'épaisseur de sorte qu'il conserve une souplesse suffisante pour se conformer au gabarit se dilatant 22 tout en restant suffisamment résistant pour combattre la force de dilatation appliquée par le gabarit 22. L'anneau chauffant 37 comporte un élément chauffant monté sur sa surface externe et est muni d'un doublage anti-adhésif tel que du polytétrafluoroéthylène (PTE) qui peut être sous la forme d'un ruban appliqué sur la surface interne de l'anneau chauffant 37. Le doublage anti-adhésif permet un démontage facile de l'anneau chauffant 37 une fois qu'un joint a été réalisé entre le disque 14 et le manchon 17. L'élément chauffant monté sur l'anneau 37 fournit suffisamment de chaleur pour élever la température de l'anneau chauffant au- dessus de 160 C. La chaleur appliquée à l'anneau chauffant 37 peut être obtenue depuis une source, autre qu'un élément chauffant électrique, telle qu'une source de chaleur au gaz. En fonctionnement, une feuille de matériau thermoplastique est découpée afin de former l'ébauche 15 comme indiqué sur la figure 2 et est ensuite soudée le long du joint 17a afin de former le manchon évasé 17 comportant l'embouchure 12. Le disque 14, ayant été découpé à partir d'une feuille de matériau, est présenté sur le gabarit 22 et est enfilé sur la partie supérieure 24 du gabarit 22 de façon à présenter sa couche de toile thermoplastique tissée vers l'extérieur du gabarit 22. Le disque est enfilé sur le gabarit 22 jusqu'à ce que la partie périphérique externe du disque 14 soit arrivée à une position recouvrant la circonférence externe de l'anneau déformable 25. Dans cette position, le matériau du disque est étiré sur l'anneau déformable 25 afin de former la paroi circulaire 36 qui est maintenue en place grâce à la tension du matériau de disque. Le manchon 17 est ensuite enfilé sur le gabarit 22 jusqu'à ce que son embouchure se trouve au niveau de la paroi circulaire 36 du matériau de disque. Il ne glissera pas plus loin en raison du fait que l'embouchure 12 est conçue de façon à être identique ou légèrement plus petite que le diamètre en combinaison de l'anneau de gabarit 22 et du matériau de disque ajusté sur l'anneau 25. Le manchon 17 est légèrement souple et est tiré afin de s'étendre sur le matériau de disque de sorte qu'il saisit le matériau de disque fermement autour de la circonférence de la paroi circulaire 36. L'anneau chauffant 37 est mis en place afin d'encercler la zone de contact entre les composants devant être joints, et la tige de manoeuvre 30 est tournée afin de comprimer l'anneau déformable 25. L'anneau déformable 25 exerce une pression radiale vers l'extérieur afin d'écraser ensemble les matériaux à joindre contre la surface interne de l'anneau chauffant 37. L'élément chauffant est alimenté électriquement afin d'élever la température des matériaux entourés par l'anneau chauffant jusqu'à une température supérieure à C. A cette température, le matériau thermoplastique du manchon 17 fond à l'intérieur de la couche de toile thermoplastique du matériau de disque afin de former un joint étanche à l'eau. L'alimentation de l'élément chauffant se poursuit pendant une durée suffisante pour garantir une fusion appropriée des matériaux thermoplastiques et est ensuite coupée par un dispositif de temporisation. L'ensemble est mis à refroidir, le gabarit de dilatation est libéré en tournant la tige de manoeuvre 30 en sens inverse, et l'anneau chauffant 37 est enlevé. Le manchon évasé 17 est ensuite enlevé du gabarit 22, le joint d'étanchéité étant joint à son embouchure. L'extrémité plus large du manchon 17 est enfin scellée par soudage ou par collage afin de former une extrémité fermée 18 de la protection comme indiqué sur la figure 1. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un joint thermoplastique entre une embouchure (12) d'un élément tubulaire (10) et un disque élastique muni d'une ouverture (14), le procédé comprenant les étapes consistant à: enfiler le disque (14) sur un gabarit (22) afin d'amener au moins une partie périphérique du disque à former une paroi (36) de matériau présentant une surface externe devant être jointe, enfiler l'embouchure (12) de l'élément tubulaire (10) sur la paroi de matériau de manière à superposer et ajuster ladite embouchure (12) à la surface externe présentée par la paroi (36) de matériau, élargir le gabarit (22) afin de presser la paroi (36) de matériau radialement vers l'extérieur contre l'embouchure (12) de l'élément tubulaire (10), et appliquer de la chaleur afin de fondre le matériau thermoplastique en un anneau de contact entre la surface externe de la paroi (36) de matériau et l'embouchure (12) de l'élément tubulaire. 2. Procédé selon la revendication 1, appliqué à la réalisation d'un joint entre un élément tubulaire (10) et un disque souple muni d'une ouverture (14) dans lequel l'élément tubulaire (10) est fait d'un matériau thermoplastique et le disque souple (14) comporte une toile thermoplastique collée sur celui-ci. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, appliqué à la réalisation d'un joint entre un élément tubulaire (10) et un disque muni d'une ouverture (14) dans lequel l'élément tubulaire (10) est sous la forme d'un manchon évasé. 1l 4. Procédé selon la revendication 3, comprenant l'étape supplémentaire consistant à fermer l'extrémité (18) du manchon éloignée du joint avec le disque muni d'une ouverture (14). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape consistant à appliquer de la chaleur pour fondre le matériau thermoplastique est exécutée au moyen d'un moyen de chauffage qui comprend un anneau chauffant (37) qui entoure l'élément tubulaire (10) et le disque (14) et contre lequel l'élément tubulaire (10) et le disque (14) sont pressés durant l'étape consistant à élargir le gabarit (22). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape consistant à élargir le gabarit (22) afin de presser la paroi (36) de matériau radialement vers l'extérieur contre l'embouchure (12) de l'élément tubulaire (10) est réalisée au moyen de la compression axiale d'un anneau souple (25) constituant une partie du gabarit (22). 7. Dispositif de réalisation d'un joint thermoplastique entre une embouchure (12) d'un élément tubulaire (10) et un disque souple muni d'une ouverture (14), le dispositif comprenant: un gabarit rond (22) qui comprend un corps (25) d'un matériau élastique comportant un rebord par-dessus lequel une partie périphérique du disque peut être tournée afin de former une paroi (36) de matériau présentant une surface externe devant être jointe, le gabarit (22) étant formé en cône de façon à permettre à l'embouchure (12) de l'élément tubulaire (10) d'être enfilée afin de s'ajuster sur la surface externe présentée par la paroi (36) de matériau, des moyens (26, 28, 29) destinés à comprimer le corps de matériau dans une direction axiale afin de dilater le corps (25) de matériau élastique radialement, et un moyen (37) destiné à appliquer de la chaleur à un anneau de contact entre le disque (14) et l'élément tubulaire (10) lorsqu'il est ajusté au disque. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le corps (25) de matériau élastique se présente sous la forme d'un anneau disposé entre des parties supérieure (24) et inférieure (23) du gabarit (22), le moyen destiné à comprimer le corps (25) de matériau comprenant un axe fileté (26) destiné à rapprocher les parties supérieure (24) et inférieure (23).