FR2743525A1 - Welding plastics sheets - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé pour souder ensemble des feuilles de matière
plastique et joint utilisé dans ce procédé
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne un procédé pour souder ou coller par fusion des feuilles, des films ou des panneaux tous réalisés dans une résine thermoplastique.Method for welding together sheets of material
plastic and seal used in this process
BACKGROUND OF THE INVENTION
1. Field of the invention
The present invention relates to a process for welding or gluing by fusion of sheets, films or panels all made of a thermoplastic resin.
L'invention concerne également un joint utilisé dans ce procédé.The invention also relates to a seal used in this method.
2. Art antérieur
On connaît un certain procédé pour coller par fusion deux feuilles de matière plastique telles que des feuilles de polyéthylène, dans lequel une plaque chaude est interposée entre leurs bords latéraux, et entraînée le long de ceux-ci. Une feuille étendue ainsi préparée est utilisée pour rendre étanche à l'eau une grande variété d'équipements ou de structures comme par exemple des fosses à ordures, des réservoirs d'eau, des piscines, des bâtiments de bureaux et des logements.2. Prior art
A certain method is known for bonding by fusion two sheets of plastic material such as polyethylene sheets, in which a hot plate is interposed between their lateral edges, and entrained along these. An extended sheet thus prepared is used to waterproof a wide variety of equipment or structures such as, for example, garbage pits, water tanks, swimming pools, office buildings and dwellings.
Dans le procédé de l'art antérieur, toutes les zones de surface des bords de la feuille de polyéthylène à souder ne fondent pas simultanément en un temps court. Ainsi, non seulement les travaux de collage nécessitent beaucoup de travail et de temps, mais encore ces zones ne peuvent être chauffées régulièrement pour assurer une force de collage satisfaisante et fiable sur toutes les zones soudées. In the process of the prior art, all the surface areas of the edges of the polyethylene sheet to be welded do not melt simultaneously in a short time. Thus, not only the bonding work requires a lot of work and time, but also these areas can not be heated regularly to ensure a satisfactory and reliable bonding force on all the welded areas.
RESUME DE L'INVENTION
Compte tenu de ces inconvénients, la présente invention a pour objet de créer un procédé perfectionné pour souder des feuilles de matière plastique ou analogues les unes aux autres, au moyen d'un travail réduit et en un temps plus court, de façon que les zones de surface des feuilles ou analogues soient chauffées régulièrement pour fournir une force de collage élevée fiable.SUMMARY OF THE INVENTION
In view of these drawbacks, the object of the present invention is to create an improved method for welding sheets of plastic material or the like to one another, by means of reduced work and in a shorter time, so that the zones the surface of the sheets or the like are heated regularly to provide a reliable high bonding force.
Dans un mode préférable de réalisation de la présente invention, on effectue les étapes suivantes consistant à : - préparer tout d'abord des feuilles de matière plastique
dont les bords sont à relier les uns aux autres, ainsi
qu'un joint de matière plastique comportant au moins deux
zones soudables, le joint de matière plastique comportant
également un élément linéaire conducteur noyé dans chaque
zone soudable et s'étendant d'une extrémité à l'autre le
long de celle-ci - placer ensuite les bords des feuilles de matière plasti
que sur les zones soudables du joint ; et - appliquer enfin un courant électrique aux éléments li
néaires conducteurs de manière à faire chauffer ces der
niers et à coller ainsi par fusion chaque bord de feuille
de matière plastique à la zone soudable correspondante du
joint.In a preferable embodiment of the present invention, the following steps are carried out which consist in: - first preparing plastic sheets
whose edges are to be connected to each other, as well
than a plastic joint comprising at least two
weldable areas, the plastic joint comprising
also a linear conductive element embedded in each
weldable area extending from one end to the other the
along this - then place the edges of the sheets of plastic material
only on the weldable areas of the joint; and - finally apply an electric current to the elements li
born conductors so as to heat these der
niers and thus to glue by fusion each leaf edge
of plastic to the corresponding weldable area of the
attached.
On crée également ici le joint réalisé en matière plastique et présentant une structure telle que résumée ci-dessus, ce joint étant un élément en forme de bande allongé comportant au moins deux zones soudables qui s'étendent le long du joint à souder et comportent chacune un élément linéaire conducteur, tel qu'un fil électrique, noyé dans la zone allant d'une extrémité à l'autre, et pou vant être chauffé par un courant électrique qu'on fait passer à travers celui-ci. We also create here the joint made of plastic and having a structure as summarized above, this joint being an elongated strip-shaped element comprising at least two weldable zones which extend along the joint to be welded and each comprise a linear conductive element, such as an electric wire, embedded in the area from one end to the other, and capable of being heated by an electric current which is passed through it.
Dans un autre mode préférable de réalisation de la présente invention, on effectue les étapes suivantes consistant à : - préparer tout d'abord des feuilles de matière plastique
adaptées les unes aux autres de façon que l'une d'elles
comporte au moins un bord devant être amené en contact
avec un bord de l'autre feuille et être collé à celui-ci,
le premier bord au moins comportant un élément linéaire
conducteur noyé dans celui-ci et s'étendant d'une extré
mité à l'autre le long de celui-ci - placer ensuite les bords des feuilles de matière plasti
que les uns sur les autres ; et - appliquer enfin un courant électrique aux éléments li
néaires conducteurs de manière à faire chauffer ces der
niers et à coller ainsi par fusion les bords des feuilles
de matière plastique les uns aux autres.In another preferable embodiment of the present invention, the following steps are carried out which consist in: - first preparing plastic sheets
adapted to each other so that one of them
has at least one edge to be brought into contact
with an edge of the other sheet and be glued to it,
the first edge at least comprising a linear element
conductor embedded in it and extending from one end
miter to the other along it - then place the edges of the sheets of plastic material
that on top of each other; and - finally apply an electric current to the elements li
born conductors so as to heat these der
nier and glue the edges of the leaves
of plastic to each other.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention - un fil électrique constituant l'élément linéaire conduc
teur destiné à la surface avant du bord de feuille, et
celui destiné à la surface arrière, sont disposés dans
une relation décalée, de façon qu'une contrainte de cour
bure soit appliquée aux zones lorsque celles-ci sont col
lées par fusion, ce qui permet ainsi de produire, dans
ces zones, une déformation courbe destinée à améliorer la
résistance de la soudure.According to other features of the invention - an electric wire constituting the linear conductive element
content intended for the front surface of the sheet edge, and
that intended for the rear surface, are arranged in
an offbeat relationship, so that a court constraint
bure is applied to the areas when these are collar
bonded by fusion, which thus makes it possible to produce, in
these areas, a curved deformation intended to improve the
weld resistance.
- les zones soudables sont constituées par une paire de
rainures en forme de U s'ouvrant vers l'extérieur dans
des directions opposées.- the weldable areas consist of a pair of
U-shaped grooves opening outward in
opposite directions.
- les zones soudables sont constituées par une paire de
rainures en forme de U s'étendant perpendiculairement
l'une à l'autre en section transversale. - the weldable areas consist of a pair of
U-shaped grooves extending perpendicularly
to each other in cross section.
- les zones soudables sont constituées par un trio de rai
nures en forme de U disposées pour prendre une forme de T
en section transversale.- the weldable areas consist of a trio of spoke
U-shaped nures arranged to take a T-shape
in cross section.
- les zones soudables sont constituées de quatre rainures
en forme de U disposées de manière à présenter une sec
tion transversale cruciforme.- the weldable areas consist of four grooves
U-shaped arranged to provide a dry
cross transverse tion.
- chaque zone soudable est réalisée sous la forme d'une
saillie.- each weldable area is made in the form of a
protrusion.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés sur les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un
joint prévu dans une première forme de réalisation et
utilisé dans un exemple d'un premier mode de mise en oeu
vre du procédé proposé ici pour souder des feuilles de
matière plastique - la figure 2 est une vue en perspective des feuilles de
matière plastique soudées ensemble dans un exemple du
premier mode de mise en oeuvre utilisant le joint repré
senté à la figure l - la figure 3 est une vue en plan du joint - la figure 4 est une vue en perspective partielle d'un
type modifié du joint représenté à la figure 1 - la figure 5 est une vue en perspective partielle et
agrandie des feuilles de matière plastique soudées ensem
ble en utilisant le joint de la première forme de réali
sation - la figure 6 est une vue en coupe transversale partielle
d'un autre type modifié du joint, représentant une rai
nure de celui-ci - la figure 7 est une vue de côté, en élévation, d'un autre
type modifié encore du joint - la figure 8 est également une vue de côté, en élévation,
d'un autre type modifié du joint - la figure 9 est une vue de côté, en élévation, d'un autre
type modifié encore du joint - la figure 10 est une vue en perspective des feuilles de
matière plastique soudées ensemble dans un autre exemple
du mode utilisant le joint représenté à la figure I - la figure ll est une vue en perspective partielle d'un
joint prévu dans un seconde forme de réalisation et uti
lisé dans le premier mode de mise en oeuvre du procédé
indiqué ci-dessus - la figure 12 est également une vue en perspective par
tielle d'un type modifié du joint représenté à la figure 11 ;; - la figure 13 est une vue en perspective partielle des
feuilles de matière plastique devant être soudées ensem
ble, sans l'aide d'aucun joint, dans un exemple d'un se
cond mode de mise en oeuvre du procédé proposé ici - la figure 14 est une vue de côté, en élévation, des
feuilles de matière plastique ayant été soudées dans le
second mode - la figure 15 est une vue en plan d'une feuille de matière
plastique devant être soudée à l'autre, dans le second
mode - la figure 16 est une vue en perspective partielle des
feuilles de matière plastique ayant été soudées ensemble
dans le second mode - la figure 17 est une vue en perspective partielle des
feuilles de matière plastique devant être soudées ensem
ble, sans l'aide d'aucun joint, dans un autre exemple du
second mode - la figure 18 est également une vue en perspective par
tielle des feuilles de matière plastique devant être sou
dées ensemble, sans l'aide d'aucun joint, dans un autre
exemple encore du second mode ; et - la figure 19 est une vue de côté, en élévation, du joint
et des feuilles de matière plastique en cours de soudure
et ayant été soudées l'une à l'autre, dans laquelle le
joint est d'un type modifié par rapport à celui utilisé
dans le premier mode indiqué ci-dessus.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The present invention will be described below in more detail using the embodiments shown in the accompanying drawings, in which - Figure 1 is a partial perspective view of a
joint provided in a first embodiment and
used in an example of a first mode of implementation
of the process proposed here for welding sheets of
plastic material - Figure 2 is a perspective view of the sheets of
plastic welded together in one example of the
first mode of implementation using the seal represented
felt in Figure l - Figure 3 is a plan view of the seal - Figure 4 is a partial perspective view of a
modified type of seal shown in Figure 1 - Figure 5 is a partial perspective view and
enlarged plastic sheets welded together
ble using the joint of the first form of real
sation - Figure 6 is a partial cross-sectional view
of another modified type of seal, representing a spoke
nure of it - Figure 7 is a side view, in elevation, of another
still modified type of seal - Figure 8 is also a side view, in elevation,
of another modified type of seal - Figure 9 is a side view, in elevation, of another
still modified type of seal - Figure 10 is a perspective view of the sheets of
plastic welded together in another example
of the mode using the seal shown in Figure I - Figure ll is a partial perspective view of a
joint provided in a second embodiment and uti
read in the first mode of implementation of the method
indicated above - Figure 12 is also a perspective view from
tielle of a modified type of the joint represented in figure 11 ;; - Figure 13 is a partial perspective view of
plastic sheets to be welded together
ble, without the help of any joint, in an example of a se
cond mode of implementation of the method proposed here - Figure 14 is a side view, in elevation, of
plastic sheets having been welded in the
second mode - Figure 15 is a plan view of a sheet of material
plastic to be welded to each other, in the second
mode - Figure 16 is a partial perspective view of
plastic sheets having been welded together
in the second mode - Figure 17 is a partial perspective view of
plastic sheets to be welded together
ble, without the help of any joint, in another example of
second mode - Figure 18 is also a perspective view through
tial of plastic sheets to be sou
together, without the aid of any joint, in another
another example of the second mode; and - Figure 19 is a side view, in elevation, of the seal
and plastic sheets being welded
and having been welded to each other, in which the
seal is of a modified type compared to that used
in the first mode shown above.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FORMES PREFEREES DE REALISATION
On décrira maintenant en détail un premier mode de mise en oeuvre du procédé de soudage de feuilles de matière plastique, en se référant aux joints qui sont représentés aux figures 1 à 12 et 19.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
A first embodiment of the process for welding plastic sheets will now be described in detail, with reference to the seals which are shown in FIGS. 1 to 12 and 19.
Le joint 1, d'un type prévu dans un premier mode de réalisation est représenté aux figures 1 à 5, est en forme de douille. Ce joint est constitué d'une courroie ou bande de matière plastique allongée, et comporte une paire de rainures 3 en forme de U. Ces rainures 3 sont ouvertes dans des directions opposées et comprises dans un même plan. Un bord latéral de chaque feuille de matière plastique 2 peut être emboîté dans la rainure, sur toute sa longueur. The seal 1, of a type provided in a first embodiment is shown in Figures 1 to 5, is in the form of a socket. This seal consists of an elongated plastic belt or strip, and has a pair of U-shaped grooves 3. These grooves 3 are open in opposite directions and included in the same plane. A side edge of each plastic sheet 2 can be fitted into the groove, over its entire length.
La largeur de chaque rainure 3 est égale à l'épaisseur des feuilles de matière plastique 2. Chacune des parois latérales définissant la rainure entre elles, est également d'une épaisseur essentiellement égale à celle des feuilles de matière plastique. The width of each groove 3 is equal to the thickness of the plastic sheets 2. Each of the side walls defining the groove between them, is also of a thickness essentially equal to that of the plastic sheets.
Des surfaces intérieures 3a et 3b des parois latérales de la rainure sont destinées à venir respectivement en contact étroit avec une surface avant et une surface arrière des feuilles de matière plastique 2 introduites dans chaque rainure 3. Un fil électrique 4 se présentant sous la forme d'un élément linéaire conducteur s'étend en ligne droite d'une extrémité à l'autre du joint 1. Ces fils 4, noyés dans les parois latérales 3a et 3b, peuvent générer de la chaleur lorsqu'on leur applique un courant électrique. Inner surfaces 3a and 3b of the side walls of the groove are intended to come into close contact with a front surface and a rear surface respectively of the plastic sheets 2 introduced into each groove 3. An electric wire 4 in the form of a linear conductive element extends in a straight line from one end to the other of the joint 1. These wires 4, embedded in the side walls 3a and 3b, can generate heat when an electric current is applied to them.
Une broche de borne 5 soudée à une extrémité de chaque fil 4 fait saillie à l'une des extrémités ou côtés plus courts du joint en forme de courroie 1. Les autres ex trémités des quatre fils 4 font saillie de l'autre côté plus court, et sont branchées l'une à l'autre pour former un noeud "P". La figure 4 représente le joint 1 d'un type modifié, dans lequel une paire des fils supérieur et inférieur parallèles 4 pour chaque rainure, sont branchés en série l'un à l'autre. Ce branchement est réalisé par leur partie 4a courbée en U et située à l'intérieur et au voisinage du côté plus court. Deux joints élémentaires peuvent ainsi être soudés en butée, à la demande, par leurs extrémités se faisant face, de manière à former un joint prolongé deux fois plus long que les joints élémentaires. A terminal pin 5 welded to one end of each wire 4 protrudes at one of the shorter ends or sides of the belt-shaped seal 1. The other ends of the four wires 4 protrude from the other shorter side , and are connected to each other to form a node "P". FIG. 4 shows the seal 1 of a modified type, in which a pair of parallel upper and lower wires 4 for each groove are connected in series to each other. This connection is made by their part 4a curved in a U and located inside and in the vicinity of the shorter side. Two elementary joints can thus be welded in abutment, on request, by their ends facing each other, so as to form an extended joint twice as long as the elementary joints.
Les fils électriques 4 se présentant sous la forme des éléments linéaires conducteurs noyés dans les joints, peuvent être constitués par des longueurs de fil "Nichrome" (marque de fabrique déposée) ou autre matériau analogue capable de produire de la chaleur par effet Joule. The electrical wires 4 being in the form of linear conductive elements embedded in the joints, can consist of lengths of wire "Nichrome" (registered trademark) or other similar material capable of producing heat by Joule effect.
Les joints représentés aux figures 1 à 4 comportent des taquets 6 et 6 formés d'une seule pièce avec les surfaces intérieures 3a et 3b, en faisant saillie sur celles-ci. Ces taquets 6 sont placés plus profondément que les fils 4 de façon que l'extrémité intérieure 2a de chaque feuille de matière plastique 2 ne puisse venir porter contre le fond 3c de chaque rainure 3. Un petit intervalle vacant 8 doit ainsi être formé entre les parties 2a et 3c. The seals shown in Figures 1 to 4 have tabs 6 and 6 formed in one piece with the interior surfaces 3a and 3b, projecting therefrom. These tabs 6 are placed deeper than the wires 4 so that the inner end 2a of each plastic sheet 2 cannot come to bear against the bottom 3c of each groove 3. A small vacant gap 8 must thus be formed between the parts 2a and 3c.
Pour préparer les joints 1 décrits ci-dessus, on peut utiliser une extrudeuse munie d'une matrice présentant la même forme de section transversale que les joints. To prepare the seals 1 described above, it is possible to use an extruder provided with a matrix having the same cross-sectional shape as the seals.
La matière plastique utilisée pour extruder ces joints peut être la même que celle qui forme les feuilles de matière plastique 2. Les fils électriques 4 peuvent être introduits dans les joints 1 en même temps que l'extrusion de ceux-ci.The plastic material used to extrude these joints can be the same as that which forms the plastic sheets 2. The electrical wires 4 can be introduced into the joints 1 at the same time as the extrusion of these.
Dans le premier mode de mise en oeuvre du procédé pour souder l'une à l'autre des feuilles de matière plastique 2 au moyen du joint 1, les opérations doivent être effectuées de la manière qui suit. Tout d'abord, l'un des côtés latéraux de deux feuilles de matière plastique doivent être placés dans les rainures 3 du joint, jusqu'à ce qu'ils viennent s'appuyer contre les taquets 6. Après avoir introduit toute la longueur du côté latéral de chaque feuille 2 dans la rainure, et après avoir réglé deux feuilles dans cette position, un contrôleur de fusion 7 doit être actionné pour fournir à chaque fil 4 un courant d'intensité voulue. Un tel courant appliqué par la broche de borne 5 pendant une durée prédéterminée, doit générer bien suffisamment de chaleur Joule pour faire fondre les couches de surface du joint et des feuilles.Ces couches forment une paire constituée d'une paroi latérale 3a de la rainure de joint 3 et de la face de bord avant de chaque feuille 2, et une autre paire constituée de l'autre paroi latérale 3b et de la face de bord arrière de la feuille. In the first embodiment of the method for welding plastic sheets 2 to each other by means of the joint 1, the operations must be carried out as follows. First of all, one of the lateral sides of two sheets of plastic material must be placed in the grooves 3 of the joint, until they come to rest against the cleats 6. After having introduced the entire length of the lateral side of each sheet 2 in the groove, and after having set two sheets in this position, a fusion controller 7 must be actuated to supply each wire 4 with a current of desired intensity. Such a current applied by terminal pin 5 for a predetermined period of time, must generate enough Joule heat to melt the surface layers of the seal and the sheets. These layers form a pair consisting of a side wall 3a of the groove seal 3 and the front edge face of each sheet 2, and another pair consisting of the other side wall 3b and the rear edge face of the sheet.
Ces couches de surface mutuellement en contact doivent ainsi être collées instantanément par fusion sur toute leur longueur. Selon ce procédé, la chaleur est fournie régulièrement à toutes les couches de surface venant mutuellement en contact, de sorte qu'on peut ainsi assurer une force de collage élevée et fiable ne présentant aucune région ou zone non collée.These mutually contacting surface layers must therefore be instantly bonded by fusion over their entire length. According to this method, heat is regularly supplied to all the surface layers which come into contact with each other, so that a high and reliable bonding force can be ensured, having no region or zone not bonded.
L'espace vacant 8 formé entre l'extrémité intérieure 2a de chaque feuille et le fond 3c de la rainure du joint 1, s'étend d'une extrémité latérale à l'autre de la rainure 3. Par suite, on peut introduire de l'air comprimé dans l'espace 8 pour inspecter l'intégrité du collage par fusion dans la direction longitudinale du- joint. En variante ou en supplément, on peut utiliser un appareil de test pour charger une haute tension aux bornes des surfaces de feuille collées, là où les fils 4 sont noyés. Des irrégularités des caractéristiques diélectriques doivent indiquer un défaut dans le collage par fusion. The vacant space 8 formed between the inner end 2a of each sheet and the bottom 3c of the groove of the joint 1, extends from one lateral end to the other of the groove 3. As a result, it is possible to introduce the compressed air in the space 8 to inspect the integrity of the bonding by fusion in the longitudinal direction of the joint. Alternatively or additionally, a test apparatus can be used to charge a high voltage across the bonded sheet surfaces where the wires 4 are embedded. Irregularities in the dielectric characteristics must indicate a defect in the bonding by fusion.
La soudure décrite ci-dessus et effectuée après avoir préparé les feuilles et les joints, ne nécessite que deux étapes d'opérations, à savoir le réglage des feuilles de matière plastique 2 dans les rainures du joint 1, et l'application d'un courant électrique à travers les fils pendant plusieurs dizaines de secondes ou pendant quelques minutes. The welding described above and carried out after preparing the sheets and the seals, requires only two operating steps, namely the adjustment of the plastic sheets 2 in the grooves of the seal 1, and the application of a electric current through the wires for several tens of seconds or for a few minutes.
La température de fusion du joint 1 et des feuilles 2 doit varier suivant le matériau de ceux-ci. La durée nécessaire pour faire fondre les régions de surface du joint et des feuilles, doit également varier suivant leur épaisseur et suivant la température ambiante. Le contrôleur 7 doit donc régler l'intensité du courant électrique ainsi que la durée de celui-ci. Une telle commande est également efficace pour protéger les zones soudées d'une dégradation par la chaleur. The melting point of the seal 1 and of the sheets 2 must vary according to the material of the latter. The time required to melt the surface regions of the joint and of the sheets must also vary according to their thickness and according to the ambient temperature. The controller 7 must therefore adjust the intensity of the electric current as well as the duration thereof. Such a control is also effective in protecting the welded areas from degradation by heat.
De préférence, le fil électrique 4 est disposé le long de l'axe central d'une zone de collage par fusion entre le joint l et la feuille 2. Une pluralité de fils 4 parallèles ou un fil unique replié peuvent être noyés dans chacune des zones de joint, là où le collage par fusion doit être effectué, de façon que toute la surface de cette zone puisse être fondue. Chaque fil 4, réalisé dans l'exemple ci-dessus sous la forme d'un fil nu, peut cependant être revêtu de la même matière plastique que celle constituant les feuilles 2. Les fils 4 peuvent ne pas être complètement noyés dans les parois latérales du joint 1, mais peuvent être partiellement dégagés vers l'intérieur de la rainure 3 du joint. Preferably, the electric wire 4 is placed along the central axis of a zone of bonding by fusion between the joint 1 and the sheet 2. A plurality of parallel wires 4 or a single folded wire can be embedded in each of the joint zones, where fusion bonding is to be carried out, so that the entire surface of this zone can be melted. Each wire 4, produced in the above example in the form of a bare wire, may however be coated with the same plastic material as that constituting the sheets 2. The wires 4 may not be completely embedded in the side walls of the seal 1, but can be partially released towards the inside of the groove 3 of the seal.
La figure 19 représente un type modifié du joint 1 utilisé dans le premier mode indiqué ci-dessus. FIG. 19 shows a modified type of seal 1 used in the first mode indicated above.
Dans ce joint, le fil 4 de la surface avant du bord de feuille et le fil 4 du bord arrière, sont disposés dans une relation décalée. Cette disposition des fils doit donner une contrainte de courbure aux zones dans lesquelles celles-ci sont collées par fusion. Une déformation courbe, comme illustré dans la partie inférieure de la figure 19, doit ainsi être produite dans cette zone, ce qui améliore la résistance de la soudure.In this joint, the wire 4 of the front surface of the sheet edge and the wire 4 of the rear edge are arranged in an offset relationship. This arrangement of the wires must give a curvature constraint to the zones in which these are glued by fusion. A curved deformation, as illustrated in the lower part of figure 19, must thus be produced in this zone, which improves the resistance of the weld.
La figure 6 représente un autre type modifié du joint 1, dans lequel un autre fil électrique droit 4 est noyé dans le fond 3c de la rainure. En plus des surfaces de bords avant et arrière pouvant être soudées dans les joints décrits ci-dessus, la surface d'extrémité 2a de chaque feuille de matière plastique 2 peut également être collée par fusion au fond. Dans ce cas, il n'y a pas de taquets 6 formés sur les parois latérales de la rainure 3. FIG. 6 represents another modified type of seal 1, in which another straight electric wire 4 is embedded in the bottom 3c of the groove. In addition to the front and rear edge surfaces which can be welded in the joints described above, the end surface 2a of each plastic sheet 2 can also be glued to the bottom. In this case, there are no tabs 6 formed on the side walls of the groove 3.
Le joint 1 ne doit pas nécessairement être en forme de douille comme représenté ci-dessus. La figure 7 représente un autre type modifié encore du joint qui est en forme de coude de façon que deux feuilles de matière plastique 2 soient reliées perpendiculairement l'une à l'autre. The seal 1 does not necessarily have to be in the form of a socket as shown above. FIG. 7 represents yet another modified type of seal which is in the form of an elbow so that two sheets of plastic material 2 are connected perpendicularly to each other.
La figure 8 représente un autre type modifié du joint qui est en forme de T ou de Y, de manière à combiner trois feuilles de matière plastique 2, tandis que la figure 9 représente un autre type modifié encore du joint qui présente une section cruciforme destinée à relier quatre feuilles de matière plastique 2. Le joint 1 peut être conçu pour présenter n'importe quelle autre forme convenant au nombre et aux directions des feuilles de matière plastique, comme dans le cas des usines de distribution d'eau ou des usines d'installations de gaz.FIG. 8 shows another modified type of seal which is in the form of a T or Y, so as to combine three sheets of plastic material 2, while FIG. 9 shows another modified type of seal which has a cross section intended for to join four sheets of plastic material 2. The joint 1 can be designed to have any other shape suitable for the number and the directions of the plastic sheets, as in the case of water supply plants or factories gas installations.
La figure 10 illustre deux feuilles de matière plastique 2 soudées l'une à l'autre, dans un autre exemple du premier mode de mise en oeuvre de la présente invention, dans lequel on utilise deux joints 1 représentés à la figure 1, pour former un cylindre ou un tube. Ce cylindre peut être utile pour former une dérivation coaxiale autour d'un tuyau métallique existant 50, dans le cas où ce tuyau ne peut être réparé ou dans le cas où sa périphérie intérieure est recouverte d'un revêtement intérieur de résine, ou encore lorsqu'on ne peut le retirer ou le rompre. FIG. 10 illustrates two sheets of plastic material 2 welded together, in another example of the first embodiment of the present invention, in which two seals 1 shown in FIG. 1 are used, to form a cylinder or tube. This cylinder can be useful for forming a coaxial bypass around an existing metal pipe 50, in the case where this pipe cannot be repaired or in the case where its inner periphery is covered with an interior coating of resin, or even when 'It cannot be removed or broken.
La figure 11 représente un joint 1 prévu dans une seconde forme de réalisation pour être utilisé également dans le premier mode de mise en oeuvre du procédé indiqué ci-dessus. Ce joint comporte deux nervures 3' faisant saillie dans des directions opposées. Ces nervures sont destinées à être introduites dans des rainures de manière à être soudées à celles-ci, les rainures étant formées dans les extrémités de feuilles de matière plastique très épaisses 2. La figure 12 représente un type modifié du joint représenté à la figure 11, dans lequel deux oreilles 3" remplacent les nervures 3'. Les bords latéraux de chaque feuille 2 doivent être posés sur ces oreilles 3" et soudés à celles-ci.Ainsi, le joint 1 peut comporter des parties soudables de n'importe quelle forme appropriée pour s'adapter à n'importe quelle structure de combinaison voulue et à n'importe quelle force de soudure voulue des feuilles de matière plastique. FIG. 11 shows a seal 1 provided in a second embodiment to be used also in the first embodiment of the method indicated above. This seal has two ribs 3 'projecting in opposite directions. These ribs are intended to be introduced into grooves so as to be welded thereto, the grooves being formed in the ends of very thick plastic sheets 2. Figure 12 shows a modified type of the seal shown in Figure 11 , in which two ears 3 "replace the ribs 3 '. The lateral edges of each sheet 2 must be placed on these ears 3" and welded to them. Thus, the joint 1 can comprise weldable parts of any suitable shape to fit any desired combination structure and any desired welding force of the plastic sheets.
Les figures 13 à 18 représentent un second mode de mise en oeuvre du procédé proposé ici, pour souder directement des feuilles de matière plastique l'une à l'autre. Figures 13 to 18 show a second embodiment of the method proposed here, for directly welding plastic sheets to one another.
Aux figures 13 à 16 illustrant un exemple du second mode, la référence 12 désigne des feuilles en forme de bande réalisées en matière plastique. Deux fils électriques 14 sont noyés dans l'un des côtés latéraux opposés et s'étendent le long de celui-ci. Ces fils droits 14 s'étendent chacun sur toute la longueur d'une feuille en forme de bande, et sont partiellement exposés à l'extérieur. In Figures 13 to 16 illustrating an example of the second mode, the reference 12 designates strip-shaped sheets made of plastic. Two electric wires 14 are embedded in one of the opposite lateral sides and extend along it. These straight wires 14 each extend over the entire length of a strip-shaped sheet, and are partially exposed to the outside.
Une broche de borne 15 soudée à un extrémité de chaque fil 14 fait saillie à l'une des extrémités ou côtés plus courts de chaque feuille en forme de bande 12. Les autres extrémités des deux fils 14 font saillie de l'autre côté plus court, et sont branchées l'une à l'autre pour former un noeud P'. A terminal pin 15 welded to one end of each wire 14 protrudes at one of the shorter ends or sides of each strip-shaped sheet 12. The other ends of the two wires 14 protrudes from the other shorter side , and are connected to each other to form a node P '.
Les fils électriques 14 réalisés sous la forme d'éléments linéaires conducteurs noyés dans les feuilles, peuvent être constitués par des longueurs de fil de "Nichrome" (marque de fabrique déposée) ou de tout autre matériau analogue permettant de produire de la chaleur par effet Joule. The electrical wires 14 produced in the form of linear conductive elements embedded in the sheets, may consist of lengths of wire of "Nichrome" (registered trademark) or of any other similar material making it possible to produce heat by effect. Joule.
Pour préparer les feuilles de matière plastique 12, on peut utiliser une extrudeuse munie d'une matrice présentant la même forme de section transversale que les feuilles. Les fils électriques 14 peuvent être introduits dans les feuilles 12 en même temps que celles-ci sont extrudées. To prepare the plastic sheets 12, an extruder can be used provided with a matrix having the same cross-sectional shape as the sheets. The electrical wires 14 can be introduced into the sheets 12 at the same time as they are extruded.
Dans le second mode de mise en oeuvre du procédé pour souder des feuilles de matière plastique 12 directement l'une à l'autre, les opérations doivent être effectuées de la manière qui suit. Tout d'abord, un côté latéral de l'une des deux feuilles de matière plastique 12 doit être placé en recouvrement sur le côté latéral de l'autre feuille, le premier côté comportant les fils électriques 14 et ces derniers étant insuffisants pour celuici. Après avoir placé les deux feuilles 12 dans cette position, on doit faire fonctionner un contrôleur de fusion 17 pour fournir à chaque fil 14 un courant d'intensité voulue. In the second embodiment of the method for welding plastic sheets 12 directly to one another, the operations must be carried out as follows. First of all, a lateral side of one of the two sheets of plastic material 12 must be placed in overlap on the lateral side of the other sheet, the first side comprising the electrical wires 14 and the latter being insufficient for this. After placing the two sheets 12 in this position, a fusion controller 17 must be operated to supply each wire 14 with a current of desired intensity.
Un tel courant appliqué par l'intermédiaire de la broche de borne 15 pendant une durée prédéterminée, doit générer bien suffisamment de chaleur Joule pour faire fondre les couches de surface des feuilles. Ces couches forment un couple constitué par une paroi latérale 3a de la rainure de joint 3, et par la face de bord avant de chaque feuille 2. De cette manière, les couches de surface qui sont mutuellement en contact doivent ainsi être collées instantanément par fusion sur toute leur longueur. Selon ce procédé, la chaleur est fournie régulièrement à toutes les couches de surface mutuellement en contact, ce qui permet d'assurer une force de collage élevée et fiable ne présentant aucune région ou zone non collée.Such a current applied through the terminal pin 15 for a predetermined period of time, must generate enough Joule heat to melt the surface layers of the sheets. These layers form a pair formed by a side wall 3a of the joint groove 3, and by the front edge face of each sheet 2. In this way, the surface layers which are in contact with each other must thus be instantly bonded by fusion. over their entire length. According to this method, heat is regularly supplied to all the surface layers which are in contact with each other, which makes it possible to ensure a high and reliable bonding force having no region or zone not bonded.
Un espace vacant 18 doit ensuite être formé entre le couple de fils électriques 14, en séparant de force la feuille supérieure 12 de la feuille inférieure. De l'air comprimé peut être introduit dans l'espace 18 pour inspecter l'intégrité du collage par fusion dans la direction longitudinale des zones soudées. En variante ou en supplément, on peut utiliser un appareil de test pour charger une haute tension aux bornes des surfaces de feuilles collées, là où les fils 4 sont noyés. Des irrégularités des caractéristiques diélectriques doivent indiquer un défaut dans le collage par fusion. A vacant space 18 must then be formed between the pair of electric wires 14, forcibly separating the upper sheet 12 from the lower sheet. Compressed air can be introduced into the space 18 to inspect the integrity of the fusion bonding in the longitudinal direction of the welded areas. Alternatively or additionally, a test device can be used to charge a high voltage across the bonded sheet surfaces where the wires 4 are embedded. Irregularities in the dielectric characteristics must indicate a defect in the bonding by fusion.
La soudure décrite ci-dessus et effectuée après avoir préparé les feuilles de matière plastique, ne nécessite que deux étapes d'opérations, à savoir la mise en recouvrement du bord latéral d'une feuille 12 sur celui de l'autre feuille 12, et la fourniture d'un courant électrique à travers les fils 14 pendant plusieurs dizaines de secondes ou pendant quelques minutes. The welding described above and carried out after preparing the plastic sheets, requires only two operating steps, namely the overlapping of the lateral edge of one sheet 12 with that of the other sheet 12, and the supply of an electric current through the wires 14 for several tens of seconds or for a few minutes.
La température de fusion des feuilles 12 doit varier suivant le matériau de celles-ci. La longueur de temps nécessaire pour faire fondre les zones de surface des feuilles, doit également varier suivant leur épaisseur et suivant la température ambiante. Le contrôleur 17 doit ainsi régler l'intensité du courant électrique ainsi que la durée de celui-ci. Une telle commande est également efficace pour protéger les zones soudées d'une dégradation par la chaleur. The melting temperature of the sheets 12 must vary according to the material of the latter. The length of time necessary to melt the surface areas of the leaves should also vary according to their thickness and according to the ambient temperature. The controller 17 must thus regulate the intensity of the electric current as well as the duration thereof. Such a control is also effective in protecting the welded areas from degradation by heat.
De préférence, les fils électriques 14 sont disposés à une distance convenable de l'extrémité latérale de chaque feuille 12. Un fil électrique unique peut être utilisé à la place du couple de fils 14, et ce fil unique peut être noyé d'une manière méandrique dans un bord de côté latéral de chaque feuille, de façon qu'on puisse faire fondre toute la surface de cette zone. Chaque fil 14, réalisé dans l'exemple ci-dessus sous la forme d'un fil nu, peut cependant être revêtu de la même matière plastique que celle constituant les feuilles 12. Ces fils 14 peuvent ne pas être complètement noyés dans la feuille, mais peuvent être partiellement exposés vers l'extérieur. Preferably, the electric wires 14 are arranged at a suitable distance from the lateral end of each sheet 12. A single electric wire can be used in place of the pair of wires 14, and this single wire can be drowned in a way meandered into a side edge of each sheet, so that the entire surface of this area can be melted. Each wire 14, produced in the above example in the form of a bare wire, may however be coated with the same plastic material as that constituting the sheets 12. These wires 14 may not be completely embedded in the sheet, but may be partially exposed to the outside.
Bien que les feuilles de matière plastique 12 soient en recouvrement à l'endroit de leurs bords latéraux dans l'exemple représenté aux figures 13 à 16, l'une de leurs extrémités peut comporter un fil électrique 14 noyé dans celle-ci, et être soudée bout à bout à l'extrémité de l'autre feuille, comme représenté à la figure 17, ou encore une extrémité d'une feuille 12 peut être soudée bout à bout à un bord latéral de l'autre feuille, de la manière représentée à la figure 18. Although the plastic sheets 12 are overlapped at the location of their lateral edges in the example shown in FIGS. 13 to 16, one of their ends may include an electric wire 14 embedded in it, and be butt welded to the end of the other sheet, as shown in Figure 17, or one end of a sheet 12 can be butt welded to a side edge of the other sheet, as shown in Figure 18.
Le procédé proposé ici peut être utilisé dans n'importe quel mode décrit ci-dessus pour construire, à partir de feuilles de matière plastique élémentaires, une feuille étanche à l'eau très vaste telle que celles qu'on utilise dans les fosses à ordures, les réservoirs d'eau, les piscines, les bâtiments de bureaux et les logements. Le procédé permet à des feuilles minces de polyéthylène ou autre matière plastique analogue, de former un revêtement intérieur pour les conduites d'eau existantes, les conduites de pétrole, les conduites de gaz ou les conduites d'air, qui sont réalisées en matériaux métalliques ou non métalliques, ou encore de former les tubes d'isolation pour des fils électriques. Dans ce procédé, les feuilles sont soudées les unes aux autres.Des panneaux de matière plastique peuvent également être soudés par le procédé proposé ici pour remplacer les panneaux métalliques conventionnels dans la construction d'un énorme réservoir ou analogue. Le terme de "feuilles de matière plastique" utilisé dans la présente description est destiné à définir et comprendre non seule ment les "feuilles" mais encore les "films", les "panneaux" ou analogues. The method proposed here can be used in any mode described above to construct, from elementary plastic sheets, a very large waterproof sheet such as those used in garbage pits , water tanks, swimming pools, office buildings and housing. The method allows thin sheets of polyethylene or other similar plastic material to form an inner coating for existing water pipes, oil pipes, gas pipes or air pipes, which are made of metallic materials or non-metallic, or to form the insulation tubes for electrical wires. In this method, the sheets are welded to each other. Plastic panels can also be welded by the method proposed here to replace conventional metal panels in the construction of a huge tank or the like. The term "plastic sheets" used in the present description is intended to define and understand not only "sheets" but also "films", "panels" or the like.
En résumé, un mode préférable de mise en oeuvre de la présente invention comprend les étapes consistant à préparer des feuilles de matière plastique dont les bords sont à relier les uns aux autres, ainsi qu'un joint de matière plastique comportant au moins deux zones soudables, le joint de matière plastique comportant également un élément linéaire conducteur noyé dans chaque zone soudable et s'étendant le long de celle-ci, à placer ensuite les bords des feuilles de matière plastique sur les zones soudables du joint, puis enfin à appliquer un courant électrique aux éléments linéaires conducteurs de manière à faire chauffer ces derniers et à coller ainsi par fusion chaque bord de feuille de matière plastique à la zone soudable correspondante du joint.Ce procédé est avantageux en ce que les feuilles de matière plastique ou analogues sont soudées les unes aux autres avec un travail réduit et en un temps plus court, de façon que les zones de surface des feuilles soient chauffées régulièrement pour présenter une résistance de collage élevée et fiable. In summary, a preferable embodiment of the present invention comprises the steps consisting in preparing plastic sheets whose edges are to be connected to each other, as well as a plastic joint comprising at least two weldable zones , the plastic joint also comprising a linear conductive element embedded in each weldable zone and extending along the latter, then placing the edges of the plastic sheets on the weldable zones of the joint, then finally applying a electric current to the linear conductive elements so as to heat them and thus to bond by fusion each edge of plastic sheet to the corresponding weldable zone of the joint. This process is advantageous in that the plastic sheets or the like are welded to each other with reduced work and in a shorter time, so that the surface areas of the f Eyes are heated regularly to present a high and reliable bonding resistance.
Un autre mode préférable de mise en oeuvre de la présente invention comprend les étapes consistant à préparer des feuilles de matière plastique adaptées les unes aux autres de façon que l'une d'elles comporte au moins un bord à amener en contact avec un bord de l'autre feuille et à coller à celui-ci, ce bord au moins unique comportant un élément linéaire conducteur noyé dans celui-ci et s'étendant le long de celui-ci, puis ensuite à placer les bords des feuilles de matière plastique les uns sur les autres, et enfin à appliquer un courant électrique aux éléments linéaires conducteurs de manière à faire chauffer ces derniers et à coller ainsi par fusion les bords des feuilles de matière plastique les uns aux autres. Another preferable embodiment of the present invention comprises the steps consisting in preparing sheets of plastic material adapted to one another so that one of them has at least one edge to be brought into contact with an edge of the other sheet and to stick to it, this at least single edge comprising a linear conductive element embedded in it and extending along it, then then placing the edges of the plastic sheets on each other, and finally to apply an electric current to the linear conductive elements so as to heat the latter and thus to glue by fusion the edges of the plastic sheets to each other.
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