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La présente invention concerne un perfectionnement aux canalisa- tions en matière céramique et plus particulièrement aux procédés et moyens d'assemblage des éléments de canalisation les uns avec les autres.
Pour réaliser ces assemblages les tubes de canalisation en grès- ou en porcelaine sont parfois pourvus à leurs extrémités de renforts coni- ques sur lesquels prennent appui les brides de fixation. Ce système a le grave inconvénient de supposer des éléments de canalisation de longueur pré - déterminée en fabrication et manque par conséquent de souplesse au cours de l'installation.
Pour pallier cet inconvénient on réalise parfois les canalisa- tions en tubes cylindriques dont la longueur est ajustée sur place par tron- çonnage et par scellement de brides aux extrémités. Le scellement des bri- des est une opération délicate. Lorsque le milieu intermédiaire employé est le ciment, il faut un certain temps avant que la résistance optimum soit at- teinte. En outre, au serrage, des contraintes localisées importantes peu- vent être provoquées par une mauvaise répartition des efforts due au manque de plasticité et d'élasticité du ciment. Ces contraintes peuvent conduire à des ruptures de la céramique.
Le procédé selon l'invention élimine ces inconvénients. Il consis- te à mouler à l'extrémité des éléments à assembler, dont la longueur est ajustée sur place par tronçonnage, une surépaisseur en résine thermodurcis- sable adhérant à la céramique.
On peut obtenir au moyen de ces résines mou- lables sans pression des surépaisseurs de forme compliquée avec un fini su perficiel et une précision de cotes très grands en même temps que le fort pouvoir adhésif qui les caractérise leur fait faire corps avec leur sup- port,
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la des- cription qui en est faite ci-après, en se référant aux figures du dessin an- nexé qui donne, à titre d'exemple nullement limitatif, trois formes d'exécu- tion du dispositif et un mode de réalisation du procédé selon l'invention.
Les figures 1 à 3 sont des vues en élévation avec coupe partielle de dispositifs d'assemblage d'éléments tubulaires céramiques.
La figure 4 représente schématiquement un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Dans la figure 1, des éléments de canalisation 1 et 2 en matière céramique sont munis à leurs extrémités de butées 3 en résine thermodurcis- sable, araldite par exemple, sur lesquelles viennent s'appuyer des écrous 4 et 5 mâle et femelle enfilée sur les tubes 1 et 2 préalablement au mou- lage des butées.
Dans la figure 2, les éléments de canalisation 1 et 2 en matière . céramique sont munis de butées 6 de forme tronconique, la grande base étant dirigée vers l'extrémité des tubes sur lesquelles viennent s'appuyer des brides 7 enfilées sur les tubes préalablement au moulage des butées.
La figure 3 donne un mode de réalisation préférée de l'invention selon lequel des butées 10 moulées à l'extrémité des tubes 1 et 2 sont pour- vues de filetage sur lesquels pourra être vissé un écrou ou manchon 11 per- mettant de réaliser les joints habituels dans la technique des canalisations métalliques.
Selon l'invention, ce filetage peut être taillé dans la sur épais- seur préalablement moulée ou venir directement par moulage. La butée ainsi formée peut araser les éléments du tube, être en:retrait ou dépasser, de fa- çon que le contact des éléments assemblés ait lieu par les faces préalable-
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ment dressées du tube ou par la butée elle-même avec.ou sans interposition d'un joint élastique, la matière de la butée présentant elle-même une élas- ticité qui n'est pas négligeable.
Le très faible module d'élasticité de ces résines par rapport au module des métaux fait que l'assemblage par butée filetée et bague ou écrou métallique travaille:dans des conditions excellentes car tous les fi- lets de la butée sont sollicités et non seulement quelques uns ainsi que cela a lieu entre vis et écrou métalliques.
La figure 4 représente un dispositif pouvant être utilisé pour mouler la butée à l'extrémité de l'élément de canalisation et qui fait éga- lement l'objet de l'invention.
Ce dispositif est essentiellement constitué par une boîte 15 dont le profil intérieur correspond au profil extérieur que l'on veut donner à la surépaisseur. Dans le cas présent, ce profil est un filetage. La boîte est pourvue d'un enroulement électrique 16 permettant de la chauffer, un dispositif thermostatique schématiquement représenté en 17 permet de main- tenir la température exigée. Pour réaliser la surépaisseur, il n'y a qu'à coiffer l'extrémité du tube céramique à jonctionner par la boîte préalable- ment enduite d'une graisse siliconée, remplir cette boîte de la poudre à polymériser contenant éventuellement une charge, brancher le courant pour chauffer la boîte à la température voulue, maintenir-celle-ci le temps de- mandé, puis retirer la boîte, dans l'exemple décrit, en la dévissant.
La résine polymérisée fait corps avec le tube et n'adhère pas à la boîte préa- lablement graissée. Si le profil demandé ne permet pas le démoulage, la @ boîte peut être réalisée selon une technique connue avec sous-pièces.
On a parfois constaté que les différences de retrait de la rési- ne et du support céramique au cours du refroidissement suivant l'opération de polymérisation provoquaient des efforts tels que, lorsque le collage céramique-résine s'effectuait sur des surfaces assez grandes, des éclats de céramique pouvaient être enlevés. Pour pallier cet inconvénient, il peut être recommandé de ne faire adhérer la résine à son support que sur une partie de la surface de contact en enduisant partiellement celle-ci préalablement au moulage d'une graisse siliconée par exemple. On peut de cette façon donner à la surface d'adhérence la forme et l'importance que l'on veut par rapport à la surface de contact. C'est ainsi, par exemple, que la butée moulée peut n'adhérer à l'élément de canalisation que par quel- ques zones annulaires ou par une zone hélicoïdale.
Cette différence de retrait de la amtière polymérisable, araldi- te par exemple, et du support céramique, provoque dans la céramique des ef- forts de compression radiaux agissant comme un frettage et des efforts de. compression axiaux se traduisant par des cisaillements qui peuvent soulever et arracher des éclats de céramique.
Selon la présente invention on élimine ou atténue fortement les efforts axiaux dans la céramique tout en maintenant les efforts de frettage favorables, en intercalant entre le support céramique et la surépaisseur de moulage en matière polymérisable, une couche d'une matière présentant une certaine plasticité.
Selon une réalisation particulièrement recommandée, on peut pro- jeter par pulvérisation selon le procédé connu sous le nom de shoopisation, une couche de métal à l'extrémité du tube céramique avant que celle-ci ne reçoive la surépaisseur de matière polymérisable.
Cette métallisation peut s'effectuer avec du plomb, du cuivre, du zinc ou tout autre métal approprié. La plasticité de cette couche métalli-
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que peut dériver de la plasticité propre du métal ou d'une plasticité appa- rente due à la texture granuleuse fine du dépôt métallique shoopisé.
Les efforts radiaux provoqués par le retrait de la surépaisseur en matière polymérisable accroissent par frettage et serrage l'adhérence de la couche métallique à la matière céramique, l'adhérence de la couche métallique à la matière polymérisable étant assurée par collage Les ef- forts de compression axiaux s'exercent dans la couche métallisée intermédiai- re et sont absorbés par la déformation de cette couche, par fluage ou réar- rangement des grains qui la constituent. Grâce à la présence de cette cou- che, la contraction axiale pendant le refroidissement après polymérisation peut se produire sans qu'il y ait arrachement de la matière céramique.
Afin d'éviter que les efforts de serrage de la surépaisseur poly- mérisable ne se traduisent en efforts de traction tangentiels supérieurs à la résistance de la matière polymérisable, on peut armer cette matière par un enroulement fibreux à haute résistance mécanique; cette armature peut être réalisée avec un ruban de tissu de verre ou par un enroulement de fils métalliques tels qu'un ressort à boudin enrobé dans la masse polymérisable.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé d'assemblage d'éléments tubulaires en matière aéra- mique, les uns avec les autres, caractérisé en ce qu'il consiste à mouler à l'extrémité des éléments à assembler, dont la longueur est ajustée sur place par tronçonnage, une sur épais sieur en résine thermodurcissable adhérant à la céramique.
2.- Dispositif d'assemblage d'éléments tubulaires en matière cé- ramique caractérisé en ce que la surépaisseur en résine thermodurcissable ménagée sur l'élément tubulaire à assembler constitue une butée sur laquel- le prend appui l'un des organes du dispositif d'assemblage.
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The present invention relates to an improvement to pipes made of ceramic material and more particularly to methods and means of assembling pipe elements with one another.
To achieve these assemblies, the stoneware or porcelain pipe tubes are sometimes provided at their ends with conical reinforcements on which the fixing flanges rest. This system has the serious drawback of assuming pipe elements of predetermined length during manufacture and consequently lacks flexibility during installation.
To overcome this drawback, the pipes are sometimes produced in cylindrical tubes, the length of which is adjusted on site by cutting and sealing the flanges at the ends. Sealing the bricks is a delicate operation. When the intermediate medium employed is cement, it takes some time before optimum strength is reached. In addition, on tightening, significant localized stresses can be caused by a poor distribution of the forces due to the lack of plasticity and elasticity of the cement. These stresses can lead to ceramic ruptures.
The method according to the invention eliminates these drawbacks. It consists in molding at the end of the elements to be assembled, the length of which is adjusted on site by cutting, a thermosetting resin extra thickness adhering to the ceramic.
By means of these moldable resins without pressure, it is possible to obtain extra thicknesses of complicated shape with a very high-quality finish and precision of dimensions, at the same time as the strong adhesive power which characterizes them makes them integral with their support. ,
Other characteristics of the invention will emerge from the description which is given hereinafter, with reference to the figures of the appended drawing which gives, by way of non-limiting example, three embodiments. of the device and an embodiment of the method according to the invention.
FIGS. 1 to 3 are views in elevation with partial section of devices for assembling ceramic tubular elements.
FIG. 4 schematically represents a device allowing the implementation of the method according to the invention.
In Figure 1, pipe elements 1 and 2 of ceramic material are provided at their ends with stops 3 of thermosetting resin, araldite for example, on which are supported by nuts 4 and 5 male and female threaded on them. tubes 1 and 2 before molding the stops.
In Figure 2, the pipe elements 1 and 2 in material. ceramic are provided with stops 6 of frustoconical shape, the large base being directed towards the end of the tubes on which are supported by flanges 7 threaded on the tubes prior to the molding of the stops.
FIG. 3 gives a preferred embodiment of the invention according to which the stops 10 molded at the end of the tubes 1 and 2 are provided with threads onto which a nut or sleeve 11 can be screwed making it possible to produce the ends. common joints in the technique of metal pipes.
According to the invention, this thread can be cut from the previously molded over-thickness or come directly by molding. The stop thus formed can level the elements of the tube, be set back or protrude, so that the contact of the assembled elements takes place by the faces beforehand.
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upright from the tube or by the stop itself with or without the interposition of an elastic seal, the material of the stop itself exhibiting an elasticity which is not negligible.
The very low modulus of elasticity of these resins with respect to the modulus of metals means that the assembly by threaded stopper and metal ring or nut works: under excellent conditions because all the threads of the stopper are stressed and not just a few. one as well as between metal screw and nut.
FIG. 4 shows a device which can be used for molding the stopper at the end of the pipe element and which is also the subject of the invention.
This device is essentially constituted by a box 15, the internal profile of which corresponds to the external profile which is to be given to the extra thickness. In this case, this profile is a thread. The box is provided with an electric winding 16 enabling it to be heated, a thermostatic device shown schematically at 17 makes it possible to maintain the required temperature. To achieve the extra thickness, all you have to do is cap the end of the ceramic tube to be joined with the box previously coated with a silicone grease, fill this box with polymerization powder possibly containing a filler, connect the box. current to heat the box to the desired temperature, maintain it for the required time, then remove the box, in the example described, by unscrewing it.
The polymerized resin is integral with the tube and does not adhere to the pre-greased can. If the requested profile does not allow demoulding, the @ box can be produced using a known technique with sub-parts.
It has sometimes been observed that the differences in the shrinkage of the resin and of the ceramic support during the cooling following the polymerization operation caused stresses such that, when the ceramic-resin bonding was carried out on fairly large surfaces, ceramic shards could be removed. To overcome this drawback, it may be recommended to make the resin adhere to its support only on part of the contact surface by partially coating the latter prior to molding with a silicone grease, for example. In this way, we can give the adhesion surface the shape and importance that we want in relation to the contact surface. Thus, for example, the molded stopper may adhere to the pipe member only through a few annular areas or through a helical area.
This difference in the shrinkage of the polymerisable material, araldite for example, and of the ceramic support, causes radial compression forces in the ceramic, acting as a shrinkage and forces of. axial compression resulting in shearing which can lift and tear off ceramic shards.
According to the present invention, the axial forces in the ceramic are eliminated or greatly reduced while maintaining the favorable shrinking forces, by interposing between the ceramic support and the molding allowance made of polymerizable material, a layer of a material having a certain plasticity.
According to a particularly recommended embodiment, it is possible to spray by spraying according to the process known under the name of shoopisation, a layer of metal at the end of the ceramic tube before the latter receives the extra thickness of polymerizable material.
This metallization can be carried out with lead, copper, zinc or any other suitable metal. The plasticity of this metallic layer
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that may derive from the inherent plasticity of the metal or from an apparent plasticity due to the fine grainy texture of the shooped metal deposit.
The radial forces caused by the withdrawal of the extra thickness of polymerizable material increase by shrinking and tightening the adhesion of the metal layer to the ceramic material, the adhesion of the metal layer to the polymerizable material being ensured by gluing. axial compression is exerted in the intermediate metallized layer and is absorbed by the deformation of this layer, by creep or rearrangement of the grains which constitute it. Thanks to the presence of this layer, the axial contraction during the cooling after polymerization can occur without any tearing of the ceramic material.
In order to prevent the tightening forces of the polymerizable extra thickness from translating into tangential tensile forces greater than the resistance of the polymerizable material, this material can be reinforced by a fibrous winding with high mechanical resistance; this reinforcement can be produced with a ribbon of glass fabric or by a winding of metal wires such as a coil spring coated in the polymerizable mass.
CLAIMS.
1.- A method of assembling tubular elements in aerated material, with one another, characterized in that it consists in molding at the end of the elements to be assembled, the length of which is adjusted on site by cutting. , a thick one in thermosetting resin adhering to the ceramic.
2.- Device for assembling tubular elements in ceramic material characterized in that the extra thickness of thermosetting resin provided on the tubular element to be assembled constitutes a stop on which one of the members of the device rests. 'assembly.