FR2760680A1 - ASSEMBLY SYSTEM OF THERMOPLASTIC TUBULAR ELEMENTS - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système pour assembler une paire de parties d'extrémité thermoplastiques en butée (38, 40) utilisant un manchon transparent (116) s'étendant autour de la surface extérieure des parties d'extrémité tubulaires (38, 40) à assembler et un mandrin (150) sur la surface intérieure. Des moyens de chauffage par infrarouge (136) fournissent une chaleur rayonnante à travers le manchon transparent (116) pour fondre et fusionner les parties d'extrémité tubulaires (38, 40). Les parties d'extrémité tubulaires (38, 40) peuvent être surveillées visuellement à travers le manchon transparent (116) pendant le processus de soudage.The present invention relates to a system for assembling a pair of stopper thermoplastic end portions (38, 40) using a transparent sleeve (116) extending around the outer surface of the tubular end portions (38, 40) to assemble and a mandrel (150) on the interior surface. Infrared heating means (136) provide radiant heat through the transparent sleeve (116) to melt and fuse the tubular end portions (38, 40). The tubular end portions (38, 40) can be visually monitored through the transparent sleeve (116) during the welding process.
Description
SYSTEME D'ASSEMBLAGE D'ELEMENTS TUBULAIRES THERMOPLASTIQUESASSEMBLY SYSTEM OF THERMOPLASTIC TUBULAR ELEMENTS
La présente invention concerne l'assemblage d'éléments tubulaires thermoplastiques. Elle concerne plus particulièrement un procédé de soudage de paires de parties d'extrémité tubulaires sans former un cordon au niveau de la soudure. Le procédé se prête particulièrement bien aux fluoropolymères traitables à l'état fondu par soudage, tels The present invention relates to the assembly of thermoplastic tubular elements. It relates more particularly to a method of welding pairs of tubular end portions without forming a bead at the weld. The process lends itself particularly well to fluoropolymers which can be treated in the molten state by welding, such as
que le perfluoroalkoxy (PFA).than perfluoroalkoxy (PFA).
On connaît divers moyens pour souder les extrémités de tuyaux thermoplastiques, voir par exemple le brevet U.S. n 4 929 293 délivré à Oscar qui utilise le positionnement d'une plaque chauffante à infrarouges entre et face aux parties d'extrémité tubulaires à assembler. Puis, la plaque chauffante à infrarouges est retirée et les joints des tubes sont ensuite amenés en prise l'un avec l'autre pour créer la soudure. Bien qu'un tel procédé produise une soudure de haute intégrité sur des fluoropolymères traitables à l'état fondu, une telle soudure peut laisser une déformation ou un cordon sur les surfaces intérieure et/ou extérieure des Various means are known for welding the ends of thermoplastic pipes, see for example U.S. Patent No. 4,929,293 issued to Oscar, which uses the positioning of an infrared heating plate between and in front of the tubular end portions to be assembled. Then, the infrared hot plate is removed and the tube joints are then engaged with each other to create the weld. Although such a process produces a high integrity weld on melt processable fluoropolymers, such a weld can leave a deformation or bead on the inner and / or outer surfaces of the
parties d'extrémité tubulaires assemblées. tubular end parts assembled.
Dans bon nombre d'applications, on ne peut accepter d'avoir de quelconques déformations dans le tube assemblé, en particulier sur la surface intérieure. Dans les installations sanitaires utilisées dans les industries alimentaires et pharmaceutiques, les normes du Code de Réglementations U.S. (7 C.F.R. S58.128) exigent qu'une conduite soit lisse, permette un écoulement laminaire de fluides et soit exempte de discontinuités qui puissent In many applications, it is not acceptable to have any deformations in the assembled tube, in particular on the interior surface. In sanitary installations used in the food and pharmaceutical industries, the standards of the U.S. Code of Regulations (7 C.F.R. S58.128) require that a pipe be smooth, allow a laminar flow of fluids and be free of discontinuities that can
piéger certaines matières.trap certain materials.
Traditionnellement, on utilise dans les installations Traditionally, we use in installations
sanitaires des conduites et tubulures en acier inoxydable. sanitary fittings and pipes in stainless steel.
Cependant, en raison de la corrosion, du coût et d'autres problèmes, on utilise à présent des conduites et tubulures However, due to corrosion, cost and other problems, pipes and tubing are now used
plastiques dans ces installations.plastics in these facilities.
Divers appareils de soudage ont été développés pour réaliser le soudage de conduites et tubulures thermoplastiques sans cordon interne. Voir par exemple le brevet n 5 484 506 délivré à DuPont et al. et le brevet n 5 037 500 délivré à Hilbert, qui présentent tous deux l'utilisation de mandrins internes extensibles radialement pour permettre la mise en prise de la surface intérieure des parties d'extrémité tubulaires à assembler et ensuite permettre au mandrin de se rétracter radialement pour pouvoir être retiré de la conduite. Ce type de mandrin amovible comporte une difficulté en ce sens qu'il nécessite un câble d'alimentation s'étendant jusqu'à une extrémité de la conduite. Lorsqu'il s'agit d'assembler de longues sections de conduites ou d'y monter des vannes ou d'autres accessoires, il se peut qu'il n'y ait pas suffisamment de points de sortie pour retirer le mandrin. On a bien tenté d'utiliser des mandrins internes cassables, voir le brevet U.S. n 2 963 394 délivré à Wilkenson. Cependant, ces types de dispositifs produisent des résidus inacceptables et peuvent endommager la surface intérieure de la conduite lorsque ces dispositifs sont cassés pour pouvoir être retirés. De plus, ces procédés de soudage recourent au chauffage des parties d'extrémité tubulaires exclusivement par conduction. Avec de tels moyens de chauffage, il est difficile de concentrer la chaleur sur les faces en butée des parties d'extrémité tubulaires. En outre, ce chauffage exclusivement par conduction génère dans l'outil de soudage une quantité de chaleur importante qui doit être dissipée et qui retarde le moment du retrait de l'outil des tubes assemblés pour passer à la soudure suivante. Ceci entraîne Various welding devices have been developed to carry out the welding of thermoplastic pipes and tubes without internal cord. See, for example, patent No. 5,484,506 issued to DuPont et al. and patent No. 5,037,500 issued to Hilbert, both of which disclose the use of radially expandable internal mandrels to allow engagement of the interior surface of the tubular end portions to be assembled and then allow the mandrel to retract radially to be able to be removed from the pipeline. This type of removable mandrel has a difficulty in that it requires a power cable extending to one end of the pipe. When assembling long sections of pipe, or mounting valves or other fittings, there may not be enough exit points to remove the mandrel. Attempts have been made to use breakable internal mandrels, see U.S. Patent No. 2,963,394 issued to Wilkenson. However, these types of devices produce unacceptable residues and can damage the interior surface of the pipe when these devices are broken for removal. In addition, these welding methods resort to heating the tubular end portions exclusively by conduction. With such heating means, it is difficult to concentrate the heat on the abutting faces of the tubular end portions. In addition, this heating exclusively by conduction generates in the welding tool a large amount of heat which must be dissipated and which delays the moment of withdrawal of the tool from the assembled tubes to proceed to the next weld. This leads
un allongement du temps de cycle.longer cycle time.
Un appareil pour assembler un premier et un deuxième composants utilise un manchon essentiellement transparent aux rayonnements infrarouges, s'étendant autour de la surface extérieure des parties d'extrémité tubulaires en butée des composants, et un mandrin positionné à l'intérieur des parties d'extrémité tubulaires. Un élément chauffant à infrarouges produit une chaleur rayonnante à travers le manchon pour fondre et donc assembler les parties d'extrémité tubulaires en butée. On peut faire tourner les extrémités tubulaires en butée par rapport à l'élément chauffant à infrarouges pour assurer une fusion et une liaison uniformes du joint. Le dispositif peut être configuré sous forme d'unité portable avec une tête de soudage séparable connectée à une unité de commande au moyen d'un cable contenant des lignes électriques pour alimenter l'élément chauffant, des lignes de détection pour des thermocouples dans la tête de soudage et une conduite de An apparatus for assembling first and second components uses a sleeve substantially transparent to infrared radiation, extending around the outer surface of the tubular end portions abutting the components, and a mandrel positioned within the portions of tubular end. An infrared heating element produces radiant heat through the sleeve to melt and therefore assemble the tubular end portions in abutment. The tubular ends can be rotated in abutment relative to the infrared heating element to ensure uniform fusion and bonding of the joint. The device can be configured as a portable unit with a separable welding head connected to a control unit by means of a cable containing electric lines to supply the heating element, detection lines for thermocouples in the head welding and a pipe
fluide de refroidissement pour refroidir la tête de soudage. coolant to cool the welding head.
Ainsi, un compresseur d'air ou une pompe hydraulique séparés peuvent être placés dans l'unité de commande séparée à distance de la tête de soudage pour accélérer le refroidissement de la tête de soudage et réduire les temps de cycle. Le dispositif peut aussi être configuré sous forme d'unité d'établi. L'une ou l'autre de ces configurations peut être employée pour assembler des sections de tuyaux droits, pour assembler des accessoires à des conduites ou tubulures ou pour assembler des serpentins de conduite à Thus, a separate air compressor or hydraulic pump can be placed in the separate control unit remote from the welding head to accelerate the cooling of the welding head and reduce cycle times. The device can also be configured as a bench unit. Either of these configurations can be used to assemble straight pipe sections, to assemble fittings to pipes or tubing, or to assemble pipe coils to
d'autres sections de conduite ou accessoires. other pipe sections or accessories.
Des moyens peuvent être prévus pour produire une compression axiale sur les parties d'extrémité tubulaires en butée. Un aspect de l'invention comprend des moyens de compression comprenant une tige s'étendant à travers les parties d'extrémité tubulaires en butée avec deux parties de mise en prise, chacune mettant en prise chaque composant et produisant une force de compression sur celui-ci. Ceci facilite la rotation des composants pour produire un Means may be provided to produce axial compression on the tubular end portions in abutment. One aspect of the invention includes compression means comprising a rod extending through the tubular end portions abutting with two engaging portions, each engaging each component and producing a compressive force thereon this. This facilitates the rotation of the components to produce a
chauffage uniforme par la source d'infrarouges. uniform heating by the infrared source.
Un avantage caractéristique de l'invention est que l'utilisation du manchon transparent permet à l'énergie rayonnante concentrée au niveau des parties d'extrémité en butée de réaliser la soudure en provoquant une fusion minimale de la matière thermoplastique. De plus, la concentration de la chaleur rayonnante minimise l'échauffement de la tête de soudage, ce qui minimise les temps de cycle. Des miroirs ou des lentilles concaves peuvent concentrer les rayonnements infrarouges pour A characteristic advantage of the invention is that the use of the transparent sleeve allows the radiant energy concentrated at the end portions in abutment to achieve the weld, causing minimal melting of the thermoplastic material. In addition, the concentration of radiant heat minimizes the heating of the welding head, which minimizes cycle times. Mirrors or concave lenses can focus infrared radiation to
produire des performances de soudage optimales. produce optimal welding performance.
Dans les modes de réalisation proposés en variante, le manchon mettant en prise la surface extérieure des conduites peut être formé en diverses matières à base de quartz, en verre, en matières céramiques, voire en saphir. Ces matières non métalliques présentent des caractéristiques distinctes des manchons métalliques traditionnels, en ce qu'elles permettent par exemple des temps de refroidissement plus In the alternative embodiments, the sleeve engaging the outer surface of the pipes can be formed from various quartz-based materials, glass, ceramic materials, or even sapphire. These non-metallic materials have characteristics distinct from traditional metallic sleeves, in that they allow, for example, longer cooling times.
courts après l'opération de soudage. short after the welding operation.
L e manchon transparent peut être fendu longitudinalement pour permettre l'insertion et le retrait des parties d'extrémité tubulaires ou il peut être d'une seule pièce et monté sur les deux parties d'extrémité The transparent sleeve can be split longitudinally to allow insertion and removal of the tubular end parts or it can be in one piece and mounted on both end parts
tubulaires à assembler avant qu'elles soient mises en butée. tubular to be assembled before they are brought into abutment.
Après le soudage, le manchon peut être coulissé si le diamètre extérieur des composants le permet, il peut être brisé et enlevé ou encore être laissé sur les composants assemblés. Le mandrin peut être basé sur des conceptions connues qui sont extensibles radialement, voir par exemple le brevet U.S. n 5 037 500 délivré à Bruno Hilbert; il peut être globalement rigide et non extensible et fabriqué en polytétrafluoréthylène (PTFE) ou dans d'autres matières inertes. Selon un aspect de l'invention, il peut aussi être fabriqué en une matière dissoluble, comme du chlorure de sodium. Un fluide tel que de l'eau peut être introduit à l'intérieur des parties d'extrémité tubulaires pour After welding, the sleeve can be slid if the outside diameter of the components allows, it can be broken and removed or left on the assembled components. The mandrel can be based on known designs which are radially expandable, see for example U.S. Patent No. 5,037,500 issued to Bruno Hilbert; it can be generally rigid and not extensible and manufactured in polytetrafluoroethylene (PTFE) or in other inert materials. According to one aspect of the invention, it can also be made of a dissolvable material, such as sodium chloride. A fluid such as water can be introduced inside the tubular end portions to
dissoudre et enlever le mandrin dissoluble après le soudage. dissolve and remove the dissolvable mandrel after welding.
Le mandrin dissoluble peut être partiellement ou totalement dissoluble. Des composants supplémentaires ou des additifs qui ne sont pas dissolubles peuvent être ajoutés pour modifier ses caractéristiques de transfert de chaleur, par exemple ses caractéristiques d'absorption des infrarouges et de réflectivité des infrarouges. Les additifs peuvent être des éléments métalliques, céramiques ou The dissolvable mandrel can be partially or totally dissolvable. Additional components or additives which are not dissolvable can be added to modify its heat transfer characteristics, for example its infrared absorption and infrared reflectivity characteristics. The additives can be metallic, ceramic or
plastiques solides ou encore des matières comme du carbone. solid plastics or materials like carbon.
Le noyau peut être chauffé dans une large mesure par la chaleur infrarouge rayonnante et chauffer davantage par conduction les parties d'extrémité des conduites à assembler. Un autre avantage caractéristique de l'invention est que le mandrin peut être dissous dans une solution et peut donc être enlevé dans des installations particulières qui excluraient l'utilisation d'un mandrin mécaniquement gonflable. Un autre avantage caractéristique de l'invention est que le mandrin dissoluble garantit une sécurité alimentaire et ne crée pas de confinements inacceptables à l'intérieur The core can be heated to a large extent by radiant infrared heat and further heat by conduction the end portions of the pipes to be joined. Another characteristic advantage of the invention is that the mandrel can be dissolved in a solution and can therefore be removed in special installations which would exclude the use of a mechanically inflatable mandrel. Another characteristic advantage of the invention is that the dissolvable mandrel guarantees food safety and does not create unacceptable confinements inside.
de l'installation sanitaire.of the sanitary installation.
Un autre avantage caractéristique de l'invention est que l'utilisation de l'énergie rayonnante est plus efficace que le recours à un chauffage essentiellement par conduction. Les rayonnements infrarouges peuvent être concentrés par des lentilles ou être réfléchis et/ou Another characteristic advantage of the invention is that the use of radiant energy is more efficient than the use of heating essentially by conduction. Infrared radiation can be concentrated by lenses or be reflected and / or
concentrés par des miroirs.concentrated by mirrors.
Un autre avantage caractéristique de l'invention est que l'utilisation de la chaleur rayonnante permet l'emploi de têtes de soudage plus légères et plus compactes, ce qui facilite les applications ne se déroulant pas sur établi. En configuration portable, la tête de soudage est plus légère, ce qui améliore la caractéristique de portabilité. En outre, la masse moindre dans la tête de soudage permet un Another characteristic advantage of the invention is that the use of radiant heat allows the use of lighter and more compact welding heads, which facilitates applications not taking place on the bench. In the portable configuration, the welding head is lighter, which improves the portability characteristic. In addition, the lower mass in the welding head allows a
refroidissement plus rapide et plus efficace. faster and more efficient cooling.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other characteristics and advantages of the invention
ressortiront plus clairement à la lecture de la description will emerge more clearly on reading the description
ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'invention configuré sous forme d'un below, made with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the invention configured in the form of a
appareil de soudage portable.portable welding device.
La figure 2 est une vue latérale en élévation d'une Figure 2 is a side elevational view of a
configuration d'établi de l'invention. workbench configuration of the invention.
La figure 3 est une vue en coupe d'une tête de soudage Figure 3 is a sectional view of a welding head
illustrant l'invention.illustrating the invention.
La figure 4 est une vue en perspective d'un appareil à Figure 4 is a perspective view of an apparatus for
tête de soudage portable.portable welding head.
La figure 5 est une vue de dos en élévation de la tête de soudage portable de la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe de l'appareil à tête de soudage portable prise le long de la ligne 6-6 sur la Figure 5 is a rear elevation view of the portable welding head of Figure 4. Figure 6 is a sectional view of the portable welding head apparatus taken along line 6-6 on the
figure 5.figure 5.
La figure 7 est une vue en perspective d'un insert en céramique pour tête de soudage applicable au dispositif FIG. 7 is a perspective view of a ceramic insert for a welding head applicable to the device
représenté sur les figures 4, 5 et 6. shown in Figures 4, 5 and 6.
La figure 8 est une vue de dos d'un demi-manchon. Figure 8 is a back view of a half-sleeve.
La figure 9 est une vue en plan supérieure du demi- Figure 9 is a top plan view of the half
manchon représenté sur la figure 8. sleeve shown in Figure 8.
La figure 10 est un schéma fonctionnel illustrant les Figure 10 is a block diagram illustrating the
parties de l'unité de commande.parts of the control unit.
La figure 11 est une vue latérale en élévation d'un Figure 11 is a side elevational view of a
mandrin dissoluble pourvus d'inclusions. dissolvable chuck provided with inclusions.
La figure 12 est une vue en élévation du fonctionnement Figure 12 is an elevational view of the operation
d'un aspect de l'invention.of an aspect of the invention.
La figure 13 est une vue en élévation du fonctionnement Figure 13 is an elevational view of the operation
d'un aspect de l'invention.of an aspect of the invention.
La figure 14 est une vue en élévation du fonctionnement Figure 14 is an elevational view of the operation
d'un aspect de l'invention.of an aspect of the invention.
La figure 15 est une vue en élévation du fonctionnement Figure 15 is an elevational view of the operation
d'un aspect de l'invention.of an aspect of the invention.
La figure 16 est une vue en élévation du fonctionnement Figure 16 is an elevational view of the operation
d'un aspect de l'invention.of an aspect of the invention.
La figure 17 est une vue en élévation du fonctionnement Figure 17 is an elevational view of the operation
d'un aspect de l'invention.of an aspect of the invention.
La figure 18 est une vue en élévation du fonctionnement Figure 18 is an elevational view of the operation
d'un aspect de l'invention.of an aspect of the invention.
La figure 19 est une vue en perspective d'un mode de FIG. 19 is a perspective view of an embodiment of
réalisation de l'invention pour un usage sur établi. realization of the invention for use on bench.
La figure 20 est une vue en coupe du mode de Figure 20 is a sectional view of the mode of
réalisation de la figure 19.realization of figure 19.
La figure 21 est une vue en perspective d'un autre mode Figure 21 is a perspective view of another mode
de réalisation de l'invention.for carrying out the invention.
La figure 22 est une vue en coupe du mode de Figure 22 is a sectional view of the mode of
réalisation de la figure 21.realization of figure 21.
La figure 23 est une vue en perspective d'un ensemble de tige d'après l'invention avec une section de conduite, un Figure 23 is a perspective view of a rod assembly according to the invention with a pipe section, a
accessoire sanitaire et un manchon sur l'ensemble de tige. sanitary accessory and a sleeve on the rod assembly.
La figure 24 est une vue en coupe de l'ensemble de tige Figure 24 is a sectional view of the rod assembly
de la figure 23.in Figure 23.
La figure 25 est une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention utilisant une lentille au niveau Figure 25 is a sectional view of an embodiment of the invention using a lens at the level
des parties d'extrémité tubulaires. tubular end portions.
La figure 26 est une vue en coupe d'un mode de réalisation utilisant une lentille au niveau des parties Figure 26 is a sectional view of an embodiment using a lens at the portions
d'extrémité tubulaires.tubular end.
La figure 27 est une vue en coupe d'un mode de Figure 27 is a sectional view of a mode of
réalisation de l'invention.realization of the invention.
La figure 28 est une vue en coupe prise le long de la Figure 28 is a sectional view taken along the
ligne 28-28 sur la figure 22.line 28-28 in figure 22.
La figure 29 est une vue en coupe similaire à la figure 28 avec une roue d'entraînement pour faire tourner les Figure 29 is a sectional view similar to Figure 28 with a drive wheel for rotating the
sources de chauffage par infrarouge. infrared heating sources.
En référence à la figure 1, le dessin représente un appareil portable de soudage de conduites thermoplastiques, désigné de façon générale par le numéro 20. Ledit appareil de soudage portable est composé principalement d'une tête de soudage portable 22, d'une unité de commande 24 et d'un câble de connexion 26. En référence à la figure 2, le dessin représente un autre appareil de soudage de conduites thermoplastiques pour un usage sur établi, désigné par le numéro 30. L'appareil de soudage d'établi 30 a une base 32 qui peut contenir l'unité de commande. La configuration d'établi peut être utilisée pour des tubes de calibre plus large et lorsqu'il n'est pas nécessaire d'effectuer la soudure sur des lieux éloignés. L'unité d'établi de la figure 2 présente une paire de parties d'extrémité tubulaires 38, 40 qui doivent être soudées ensemble. Les parties d'extrémité tubulaires peuvent faire partie d'une conduite ou d'un tuyau ou faire partie d'un accessoire, d'un réducteur, d'une vanne ou de tout autre équipement à connecter. L'appareil de soudage portable 20 et la configuration d'établi 30 utilisent tous deux un manchon extérieur qui enveloppe la surface circonférentielle extérieure 44 des parties d'extrémité tubulaires. Tous deux ont des parties séparables 48 et 50 qui permettent d'accéder à la partie réceptrice 52 des têtes de soudage. Les parties séparables 48, 50 peuvent se replier sur elles- mêmes de façon appropriée au moyen d'une articulation ou peuvent être détachables l'une de l'autre. Des moyens de fixation 60, tel le loquet représenté sur la figure 1, peuvent être utilisés With reference to FIG. 1, the drawing represents a portable apparatus for welding thermoplastic pipes, generally designated by the number 20. Said portable welding apparatus is mainly composed of a portable welding head 22, a unit for control 24 and a connection cable 26. With reference to FIG. 2, the drawing represents another apparatus for welding thermoplastic pipes for use on a workbench, designated by the number 30. The workbench welding apparatus 30 has a base 32 which can hold the control unit. The workbench configuration can be used for larger gauge tubes and when there is no need to weld in remote locations. The bench unit of Figure 2 has a pair of tubular end portions 38, 40 which are to be welded together. The tubular end parts can be part of a pipe or a pipe or part of an accessory, a reducer, a valve or any other equipment to be connected. Both the portable welding apparatus 20 and the bench configuration 30 use an outer sleeve which envelops the outer circumferential surface 44 of the tubular end portions. Both have separable parts 48 and 50 which allow access to the receiving part 52 of the welding heads. The separable parts 48, 50 can fold in on themselves in an appropriate manner by means of a joint or can be detachable from each other. Fixing means 60, such as the latch shown in Figure 1, can be used
pour verrouiller les parties séparables 48 et 50. to lock the separable parts 48 and 50.
En référence plus spécialement à la figure 2, l'appareil d'établi 30 a des demi-manchons 64, 66 soutenus par la tête de soudage 70 qui est fixée à la base 32 par un support 72 et soutenue en outre par des éléments de support auxiliaires 76, 78 pourvus d'éléments de support respectifs With more specific reference to Figure 2, the workbench 30 has half-sleeves 64, 66 supported by the welding head 70 which is fixed to the base 32 by a support 72 and further supported by elements auxiliary supports 76, 78 provided with respective support elements
, 82 fixés à la base 32., 82 fixed to the base 32.
Les sections de conduites ou tubulures 36 à assembler sont en outre soutenues en un point plus éloigné de la tête de soudage par des éléments de support 83, 84. Ces éléments de support comprennent des éléments de blocage tubulaires 86, 88 qui s'étendent autour et enserrent la surface extérieure 44 des sections de tubes 36 au moyen des vis de réglage 90. Les éléments de support 96, 98 sont réglables axialement par rapport aux parties d'extrémité tubulaires sur la base 32 au moyen des manivelles 94. Les éléments de support 83, 84 ne bloquent les sections de tubes 36 qu'au niveau des éléments de blocage 86, 88 et utilisent des moyens de rappel 102, configurés sous forme de ressorts hélicoïdaux, pour produire une force de compression axiale The pipe or tubing sections 36 to be assembled are further supported at a point further away from the welding head by support elements 83, 84. These support elements include tubular blocking elements 86, 88 which extend around and enclose the outer surface 44 of the tube sections 36 by means of the adjustment screws 90. The support elements 96, 98 are axially adjustable relative to the tubular end portions on the base 32 by means of the cranks 94. The elements of support 83, 84 only block the tube sections 36 at the level of the locking elements 86, 88 and use return means 102, configured in the form of helical springs, to produce an axial compression force
sur les parties d'extrémité tubulaires 38, 40. on the tubular end portions 38, 40.
En référence à la figure 3, le dessin représente une vue en coupe d'une tête de soudage similaire à ce qui peut être utilisé dans l'appareil d'établi de la figure 2. Cette tête de soudage est constituée d'une paire de parties séparables de logement de tête de soudage 110, 112 qui s'étendent autour des parties d'extrémité tubulaires 38 et 40. Le logement de tête de soudage peut être en aluminium ou en toute autre matière appropriée. La configuration de la figure 3 utilise un manchon de mise en prise des parties Referring to Figure 3, the drawing shows a sectional view of a welding head similar to that which can be used in the bench apparatus of Figure 2. This welding head consists of a pair of separable parts of the welding head housing 110, 112 which extend around the tubular end parts 38 and 40. The welding head housing can be made of aluminum or any other suitable material. The configuration of Figure 3 uses a sleeve for engaging the parts
d'extrémité tubulaires constitué d'une paire de demi- tubular end made of a pair of half
manchons en quartz 116 qui sont illustrés isolément dans les 116 quartz sleeves which are illustrated in isolation in the
vues des figures 8 et 9.views of Figures 8 and 9.
Toujours en référence à la figure 3, la tête de soudage 70 comprend des passages ou ouvertures de refroidissement 122 qui peuvent servir pour faire circuler un fluide de refroidissement tel que de l'air après qu'une soudure a été réalisée. Les parties de logement 110, 112 telles que représentées sur la figure 3 ont chacune une partie interne 126 et une partie externe 128 fixées l'une à l'autre par des vis 130 ou par d'autres moyens appropriés. Les parties de logement ont chacune une partie intermédiaire 132 qui, dans un mode de réalisation préféré, est en une matière céramique usinable, les ouvertures de refroidissement 122 étant formées dans celle-ci. La partie intermédiaire supporte aussi un élément chauffant à infrarouges 136 qui, sur la figure 3, est présenté sous forme d'un bandeau encastré dans une cavité 138 de la partie intermédiaire. La cavité 138 est configurée de manière appropriée pour fournir un interstice d'air entre l'élément et le manchon et pour diriger la chaleur rayonnante infrarouge de l'élément 136 vers les parties d'extrémité tubulaires. La chaleur rayonnante traversera, à divers degrés selon la matière en quartz, le manchon en quartz entourant et enveloppant les parties Still with reference to FIG. 3, the welding head 70 comprises cooling passages or openings 122 which can be used to circulate a cooling fluid such as air after a weld has been carried out. The housing parts 110, 112 as shown in FIG. 3 each have an internal part 126 and an external part 128 fixed to each other by screws 130 or by other suitable means. The housing parts each have an intermediate part 132 which, in a preferred embodiment, is of a machinable ceramic material, the cooling openings 122 being formed therein. The intermediate part also supports an infrared heating element 136 which, in FIG. 3, is presented in the form of a strip embedded in a cavity 138 of the intermediate part. The cavity 138 is suitably configured to provide an air gap between the element and the sleeve and to direct the infrared radiant heat from the element 136 to the tubular end portions. The radiant heat will pass, to varying degrees depending on the quartz material, the quartz sleeve surrounding and enveloping the parts
d'extrémité tubulaires.tubular end.
Les parties d'extrémité tubulaires ont chacune une face d'extrémité 142, 144 qui sont en butée l'une contre l'autre The tubular end portions each have an end face 142, 144 which abuts one against the other
et en quel point les parties d'extrémité seront assemblées. and how well the end parts will be assembled.
A l'intérieur des parties d'extrémité se trouve un mandrin 150 constitué d'une matière soluble garantissant une sécurité alimentaire telle que du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium. Le mandrin 150 met en prise la surface intérieure 154 des parties d'extrémité tubulaires et présente une finition lisse de 10 microns ou mieux. Une formule idéale pour la composition du mandrin est un mélange à 50% de chlorure de potassium et de chlorure de sodium compactés. Le mandrin 150 a une ouverture 160 configurée comme un trou s'étendant axialement à travers le mandrin. Le mandrin basé sur la formule ci- dessus est stable à des températures dépassant 900 F (482 C) mais il est soluble dans l'eau, ce Inside the end portions is a mandrel 150 made of a soluble material guaranteeing food safety such as sodium chloride or potassium chloride. The mandrel 150 engages the interior surface 154 of the tubular end portions and has a smooth finish of 10 microns or better. An ideal formula for the composition of the mandrel is a mixture of 50% potassium chloride and compacted sodium chloride. The mandrel 150 has an opening 160 configured as a hole extending axially through the mandrel. The mandrel based on the above formula is stable at temperatures above 900 F (482 C) but it is soluble in water, this
qui permet de l'ôter une fois que la soudure a été réalisée. which allows to remove it once the welding has been carried out.
En référence à la figure 11, le dessin représente un autre mode de réalisation du mandrin soluble 150. Dans ce mode de réalisation, des composants 161 ont été ajoutés pour influencer les caractéristiques de transfert de chaleur du noyau. Ces inclusions peuvent être en métal ou dans d'autres matières. Les composants sont montrés encastrés à l'endroit o les extrémités des conduites viendront en butée. De telles inclusions peuvent ainsi produire un chauffage accentué des faces d'extrémité à la fois par réflexion des rayonnements infrarouges et par conduction. Les inclusions seront normalement segmentées pour permettre aisément leur retrait lorsque le noyau est dissous. Par ailleurs, il convient de noter que le mandrin dissoluble 150 se prête aussi à une utilisation avec un appareil de soudage à Referring to Figure 11, the drawing shows another embodiment of the soluble mandrel 150. In this embodiment, components 161 have been added to influence the heat transfer characteristics of the core. These inclusions can be made of metal or other materials. The components are shown embedded in the place where the ends of the pipes will come into abutment. Such inclusions can thus produce an accentuated heating of the end faces both by reflection of infrared radiation and by conduction. The inclusions will normally be segmented to allow easy removal when the nucleus is dissolved. Furthermore, it should be noted that the dissolvable mandrel 150 is also suitable for use with a welding machine with
manchon métallique conventionnel.conventional metal sleeve.
Les parties de logement 110, 112 comportent aussi des The housing parts 110, 112 also include
rainures à joint torique 166 destinées à recevoir les demi- O-ring grooves 166 for receiving the half
joints toriques 168 pour assurer l'immobilisation des parties d'extrémité tubulaires à l'intérieur de la tête de soudage. La section de support 72 de la tête de soudage contient un conduit de fluide de refroidissement 172 qui peut acheminer un fluide tel que de l'air à l'intérieur de la tête de soudage, fluide qui passera par les passages de refroidissement 122 pour ressortir par un orifice d'échappement 174. La structure de support 72 contient aussi une ligne d'alimentation électrique 176 se connectant à l'élément chauffant à infrarouges 136 et une ligne de détection 178 se connectant à un thermocouple 180 pour surveiller la température à des endroits souhaités dans la O-rings 168 to secure the tubular end portions inside the welding head. The support section 72 of the welding head contains a coolant conduit 172 which can convey a fluid such as air into the interior of the weld head, which will pass through the cooling passages 122 to exit through an exhaust port 174. The support structure 72 also contains a power supply line 176 connecting to the infrared heating element 136 and a detection line 178 connecting to a thermocouple 180 to monitor the temperature at desired locations in the
tête de soudage.welding head.
En référence aux figures 4, 5, 6 et 7, les dessins représentent des fonctionnalités de la tête de soudage portable. La tête de soudage portable comporte de manière générale des parties séparables 48, 50 reliées l'une à l'autre au niveau de l'articulation 56 et pouvant être verrouillées à l'aide du loquet 60. Une poignée 186 est reliée à la partie séparable inférieure 50 et comporte un trou 188 à travers lequel le câble de connexion, non représenté sur cette vue, s'étendra jusqu'aux éléments With reference to FIGS. 4, 5, 6 and 7, the drawings represent functionalities of the portable welding head. The portable welding head generally has separable parts 48, 50 connected to each other at the joint 56 and which can be locked using the latch 60. A handle 186 is connected to the part separable lower 50 and has a hole 188 through which the connection cable, not shown in this view, will extend to the elements
pertinents de la tête de soudage.of the welding head.
En référence plus particulièrement à la figure 4, ce dessin ne reprend ni les demi-manchons, ni l'élément chauffant à infrarouges et fait ainsi apparaître les parties intermédiaires 190, 192 en matière céramique usinable. Les parties intermédiaires fournissent un support à l'élément chauffant à infrarouges et peuvent aussi présenter des emplacements 196 pour des capteurs souhaités ainsi que pour les passages de refroidissement 198. La figure 4 représente aussi des demi-joints toriques 202, 204 pour mettre en prise Referring more particularly to FIG. 4, this drawing does not show either the half-sleeves or the infrared heating element and thus shows the intermediate parts 190, 192 of machinable ceramic material. Intermediate parts provide support for the infrared heating element and may also have locations 196 for desired sensors as well as for cooling passages 198. Figure 4 also shows half-o-rings 202, 204 for engaging
les parties d'extrémité tubulaires. the tubular end portions.
En référence aux figures 6 et 7, les dessins représentent plus en détail une partie intermédiaire 192 appropriée. La figure 6 représente l'élément chauffant à infrarouges 136 en position et monté sur les parties intermédiaires 190, 192. Il faut noter que l'élément chauffant à infrarouges 136 est séparé des demi-manchons en quartz 116. Les fils de connexion pour les éléments chauffants ne sont pas représentés sur les figures 4, 5, 6 et 7. En référence aux figures 8 et 9, les dessins représentent le manchon 116. Le manchon peut être fabriqué en un quartz approprié tel que le quartz GE grade 214. Il faut noter que diverses variantes au quartz peuvent être utilisées, par exemple le saphir et les matières céramiques, le verre, plus particulièrement le verre trempé comme le Pyrex (Pyrex est une marque déposée de la société Corning Corporation) et d'autres matières transparentes rigides qui résistent aux températures rencontrées. L'utilisation d'un manchon non métallique moins transparent que le quartz GE 214 permet le chauffage du manchon et produit un meilleur Referring to Figures 6 and 7, the drawings show in more detail an appropriate intermediate portion 192. FIG. 6 represents the infrared heating element 136 in position and mounted on the intermediate parts 190, 192. It should be noted that the infrared heating element 136 is separated from the quartz half-sleeves 116. The connection wires for the heating elements are not shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7. With reference to FIGS. 8 and 9, the drawings represent the sleeve 116. The sleeve can be produced from a suitable quartz such as GE grade 214 quartz. note that various quartz variants can be used, for example sapphire and ceramic materials, glass, more particularly tempered glass such as Pyrex (Pyrex is a registered trademark of Corning Corporation) and other rigid transparent materials which withstand the temperatures encountered. The use of a non-metallic sleeve less transparent than the GE 214 quartz allows the heating of the sleeve and produces a better
chauffage par conduction des parties d'extrémité tubulaires. conduction heating of the tubular end parts.
Les matières essentiellement transparentes aux rayonnements infrarouges permettent néanmoins un refroidissement rapide après le soudage du fait de la capacité thermique généralement moindre de ces matières par rapport à l'acier The materials which are essentially transparent to infrared radiation nevertheless allow rapid cooling after welding due to the generally lower thermal capacity of these materials compared to steel.
inoxydable conventionnel.conventional stainless steel.
En référence à la figure 10, le dessin représente un schéma fonctionnel de l'unité de commande 24 et de ses parties principales. De façon générale, l'unité de commande a un processeur de commande 210 qui est connecté à des capteurs dans la tête de soudage 70 par l'intermédiaire d'une partie d'entrées/sorties 214 et reçoit également des instructions à partir d'un clavier ou d'une autre partie source d'entrée de données 218 et peut afficher des données Referring to Figure 10, the drawing shows a block diagram of the control unit 24 and its main parts. Generally, the control unit has a control processor 210 which is connected to sensors in the welding head 70 via an input / output portion 214 and also receives instructions from a keyboard or other data input source part 218 and can display data
ou informations au moyen de la partie d'affichage 220. or information by means of the display part 220.
L'unité de commande 24 comprend également une partie d'alimentation 224 pour fournir de l'énergie à l'élément chauffant dans la tête de soudage. De plus, une partie d'alimentation en fluide de refroidissement 228, configurée sous forme d'un ventilateur, fournit à la tête de soudage le fluide de refroidissement, tel que de l'air pulsé ou un liquide de refroidissement. Le câble 26 reliant l'unité de commande 24 à la tête de soudage 22 peut utiliser un connecteur approprié 230. Le processeur de commande peut comprendre des fonctions programmables pour permettre le réglage des paramètres du cycle de soudage pour des calibres et des types de tubes spécifiques ainsi que l'enregistrement de données pertinentes telles que les soudeurs, les vérificateurs et les paramètres de soudage. Ceci vient s'ajouter aux fonctions de surveillance et de commande des capteurs et des éléments fonctionnels de la tête de soudage et de l'unité de commande. Parmi celles-ci, on peut citer, entre autres, l'afficheur de l'unité de commande, les capteurs de température de la tête de soudage, les capteurs pour détecter la fermeture et le verrouillage corrects de la tête de soudage, les mécanismes de verrouillage électronique dans la tête de soudage et l'élément chauffant dans la tête de soudage. L'unité de commande peut, par l'intermédiaire du processeur de commande, fournir des informations visuelles ou auditives au niveau de l'unité de commande ou de la tête de soudage pour indiquer quand la tête de soudage s'est suffisamment refroidie pour permettre le retrait de la tête de soudage des parties d'extrémité tubulaires soudées. De plus, l'unité de commande peut commander le verrouillage électronique de la tête de soudage sur la conduite de telle façon qu'elle ne puisse pas être enlevée par inadvertance The control unit 24 also includes a supply portion 224 for supplying energy to the heating element in the welding head. In addition, a coolant supply portion 228, configured as a fan, supplies the weld head with coolant, such as forced air or coolant. The cable 26 connecting the control unit 24 to the welding head 22 can use an appropriate connector 230. The control processor can include programmable functions to allow the adjustment of the welding cycle parameters for sizes and types of tubes. as well as the recording of relevant data such as welders, verifiers and welding parameters. This is in addition to the monitoring and control functions of the sensors and functional elements of the welding head and the control unit. These include, among others, the control unit display, the welding head temperature sensors, the sensors for detecting the correct closing and locking of the welding head, the mechanisms electronic lock in the welding head and the heating element in the welding head. The control unit may, through the control processor, provide visual or auditory information at the control unit or the welding head to indicate when the welding head has cooled sufficiently to allow removing the welding head from the welded tubular end portions. In addition, the control unit can control the electronic locking of the welding head on the pipe so that it cannot be removed inadvertently.
avant d'avoir atteint la température appropriée. before reaching the appropriate temperature.
En référence aux figures 12 à 18, les dessins illustrent le fonctionnement de l'invention. Si nécessaire, on peut utiliser un élargisseur de conduite mécanique conventionnel, tel le n 15071, modèle S, fabriqué par Rigid, 400 Clark Street, Elyria, Ohio (USA), désigné par le numéro 260 sur la figure 12, sur les parties d'extrémité tubulaires 38, 40 comme le montre la figure 12 pour élargir diamétralement les faces d'extrémité tubulaires 142, 144 afin de permettre l'introduction d'un mandrin 150 comme le montre la figure 13. Les parties d'extrémité tubulaires 38, à assembler sont alignées axialement et le mandrin 150 est introduit dans celles-ci de telle façon que les faces d'extrémité 144, 142 viennent en butée comme le montre la figure 14. Normalement, comme les parties d'extrémité tubulaires se rétractent après quelques secondes, le mandrin doit être introduit rapidement après l'élargissement. Des demi-manchons lisses 64, 66 sont placés sur la surface circonférentielle externe 44 des parties d'extrémité tubulaires et fixés à celle-ci comme le montre la figure 15 pour former un ensemble de manchon 270. Comme le montre la figure 16, la tête de soudage 22 est ensuite placée sur les Referring to Figures 12 to 18, the drawings illustrate the operation of the invention. If necessary, a conventional mechanical pipe expander can be used, such as No. 15071, model S, manufactured by Rigid, 400 Clark Street, Elyria, Ohio (USA), designated by the number 260 in Figure 12, on the parts of the tubular end 38, 40 as shown in FIG. 12 to diametrically widen the tubular end faces 142, 144 in order to allow the introduction of a mandrel 150 as shown in FIG. 13. The tubular end parts 38, to be assembled are aligned axially and the mandrel 150 is inserted therein so that the end faces 144, 142 come into abutment as shown in FIG. 14. Normally, as the tubular end parts retract after a few seconds, the mandrel must be inserted quickly after enlargement. Smooth half-sleeves 64, 66 are placed on and secured to the outer circumferential surface 44 of the tubular end portions as shown in Figure 15 to form a sleeve assembly 270. As shown in Figure 16, the welding head 22 is then placed on the
demi-manchons 64, 66 et mise en prise avec ceux-ci. half sleeves 64, 66 and engagement therewith.
L'élément chauffant de l'ensemble de soudage est activé au moyen de l'unité de commande pour fournir de la chaleur à la jonction 232 des parties d'extrémité tubulaires. La chaleur est appliquée à une température suffisante et pendant une durée suffisante pour réaliser la soudure. Une force de compression axiale, indiquée par les flèches numérotées 242, 246, peut être utilisée pour favoriser la soudure. Il importe que le chauffage de la jonction soit limité à la seule réalisation de la soudure pour réduire ainsi le temps de cycle et éviter une fusion excessive des parties d'extrémité tubulaires. La tête de soudage peut être retirée avant que la soudure soit totalement refroidie, surtout si l'ensemble de manchon 270 est laissé sur celle-ci comme le montre la figure 17. L'utilisation du manchon séparable peut The heating element of the welding assembly is activated by the control unit to supply heat to the junction 232 of the tubular end portions. The heat is applied at a sufficient temperature and for a sufficient time to perform the welding. An axial compressive force, indicated by the numbered arrows 242, 246, can be used to promote welding. It is important that the heating of the junction is limited to the sole realization of the weld to thereby reduce the cycle time and avoid excessive melting of the tubular end parts. The welding head can be removed before the weld is completely cooled, especially if the sleeve assembly 270 is left thereon as shown in Figure 17. The use of the separable sleeve can
favoriser une réduction des temps de cycle par soudure. promote a reduction in cycle times by welding.
Quand la soudure est suffisamment refroidie, le manchon peut When the solder is sufficiently cooled, the sleeve can
alors être retiré.then be removed.
Comme l'illustre la figure 18, un fluide, représenté par la flèche 150, peut alors être injecté dans les parties d'extrémité tubulaires soudéespour dissoudre et évacuer le mandrin 150. Quand on utilise un mandrin extensible ou d'un As illustrated in FIG. 18, a fluid, represented by arrow 150, can then be injected into the welded tubular end portions to dissolve and evacuate the mandrel 150. When using an extensible mandrel or a
autre type, celui-ci est retiré à ce stade du procédé. other type, it is removed at this stage of the process.
L'appareil et le procédé présentés se prêtent particulièrement bien à diverses conduites telles que des conduites en PFA mais l'invention est applicable de façon plus générale au soudage de toutes matières thermoplastiques. En référence aux figures 19 et 20, les dessins représentent un autre mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation est une configuration d'établi et est constitué principalement d'une structure de support 302, d'un moteur d'entraînement 303, d'une tête de soudage 304, d'un premier support de conduite 308, comprenant un premier roulement 310, d'un deuxième support de conduite 314, comprenant un deuxième roulement 316, et d'un troisième support de conduite 320, avec un troisième roulement pour conduite 322. Chaque support de conduite a une moitié inférieure 323 et une moitié supérieure 324 séparable pour permettre l'insertion de la conduite. Placé en prise dans les supports de conduite 308, 316, 320, un premier composant 326, configuré sous forme d'une section de conduite, est fixé dans le premier support de conduite et le troisième support de conduite et est en prise avec ceux-ci d'une façon permettant la rotation. Un deuxième composant 330 est configuré sous forme d'un accessoire sanitaire, avec une deuxième partie d'extrémité tubulaire 332. Le premier composant 326 a une première partie d'extrémité tubulaire 329. La première partie d'extrémité tubulaire et la deuxième partie d'extrémité tubulaire se rencontrent au niveau d'un point de butée 334. Le deuxième composant 330 est connecté au deuxième support de conduite et au deuxième roulement au moyen de l'adaptateur 338 configuré sous forme d'un moyeu d'entraînement et à travers un joint 340. Le moyeu d'entraînement 338 tourne dans le deuxième roulement 316. Le moyeu d'entraînement 338 est en prise avec un collier d'entraînement 344. Un ensemble de tige 348, s'étendant à travers le premier composant et le deuxième composant, comprend une partie d'arbre d'entraînement 350 qui est reliée au moteur d'entraînement 303. L'ensemble de tige a une première partie de mise en prise 354 qui est constituée d'une pièce d'extrémité 356, d'un ressort 358 et d'un écrou à ressort 360 qui est en prise par filetage avec une partie filetée 362 de la tige 364. Un joint 366 est placé entre la The apparatus and the process presented lend themselves particularly well to various pipes such as PFA pipes but the invention is applicable more generally to the welding of all thermoplastic materials. With reference to Figures 19 and 20, the drawings show another embodiment of the invention. This embodiment is a workbench configuration and consists mainly of a support structure 302, a drive motor 303, a welding head 304, a first pipe support 308, comprising a first bearing 310, a second pipe support 314, comprising a second bearing 316, and a third pipe support 320, with a third pipe bearing 322. Each pipe support has a lower half 323 and an upper half 324 separable to allow insertion of the pipe. Placed in the pipe supports 308, 316, 320, a first component 326, configured as a pipe section, is fixed in the first pipe support and the third pipe support and is engaged therewith this in a way that allows rotation. A second component 330 is configured as a sanitary accessory, with a second tubular end portion 332. The first component 326 has a first tubular end portion 329. The first tubular end portion and the second portion d the tubular end meet at a stop point 334. The second component 330 is connected to the second pipe support and to the second bearing by means of the adapter 338 configured in the form of a drive hub and through a seal 340. The drive hub 338 rotates in the second bearing 316. The drive hub 338 is engaged with a drive collar 344. A rod assembly 348, extending through the first component and the second component, includes a drive shaft portion 350 which is connected to the drive motor 303. The rod assembly has a first engagement portion 354 which consists of an extension piece remitted 356, a spring 358 and a spring nut 360 which is engaged by thread with a threaded part 362 of the rod 364. A seal 366 is placed between the
pièce d'extrémité 368 et le premier composant 326. end piece 368 and the first component 326.
L'ensemble de tige comprend aussi des éléments de centrage sphériques 370 qui peuvent être en plastique rigide. Ces éléments de centrage 370 empêchent la tige d'abîmer ou de griffer la surface intérieure lisse 372 du premier composant 326. La tête de soudage 304 comprend une moitié inférieure 374 et une moitié supérieure 376 qui sont connectées de manière articulée au niveau du pivot 378. Un réflecteur à miroir 382 entoure sur essentiellement trois côtés un fil au nickel-cadmium 384 qui constitue la source de rayonnements infrarouges 385. Des écrans supplémentaires 388 contiennent et concentrent l'énergie infrarouge générée par l'élément The rod assembly also includes spherical centering members 370 which may be rigid plastic. These centering elements 370 prevent the rod from damaging or scratching the smooth interior surface 372 of the first component 326. The welding head 304 comprises a lower half 374 and an upper half 376 which are hingedly connected at the pivot 378 A mirror reflector 382 surrounds on essentially three sides a nickel-cadmium wire 384 which constitutes the source of infrared radiation 385. Additional screens 388 contain and concentrate the infrared energy generated by the element.
chauffant 384.heating 384.
Lorsque le moteur 303 tourne, l'ensemble de tige 348 tourne aussi grâce au raccord 390, la tige 364 est couplée au collier d'entraînement 344 par une broche 345 et fait When the motor 303 rotates, the rod assembly 348 also rotates thanks to the connector 390, the rod 364 is coupled to the drive collar 344 by a pin 345 and makes
donc tourner l'adaptateur 338 et le deuxième composant 330. therefore turn the adapter 338 and the second component 330.
La tige 364 s'étend à travers la première partie de mise en prise 354 et y est reliée. Une force de compression axiale est appliquée au premier composant et au deuxième composant grâce au serrage de l'écrou à ressort 360. Ce type de mode de réalisation est idéal pour souder des sections de conduites en PFA et des accessoires de 19 mm à 51 mm de The rod 364 extends through and is connected to the first engagement portion 354. An axial compressive force is applied to the first component and to the second component by tightening the spring nut 360. This type of embodiment is ideal for welding sections of PFA pipes and accessories from 19 mm to 51 mm of
diamètre (trois quarts de pouce à deux pouces). diameter (three quarters of an inch to two inches).
Un insert d'entraînement 392 soutient un mandrin 394 et s'étend pour venir en prise avec le moyeu d'entraînement 338. Le mandrin met donc en prise la surface intérieure à la fois de la première partie d'extrémité tubulaire et de la deuxième partie d'extrémité tubulaire. En regard du mandrin par rapport aux parties d'extrémité tubulaires se trouve un manchon cylindrique transparent d'une seule pièce 396. Ce manchon peut être en verre trempé, tel du Pyrex , en quartz ou en une autre matière rigide et essentiellement A drive insert 392 supports a mandrel 394 and extends to engage the drive hub 338. The mandrel therefore engages the interior surface of both the first tubular end portion and the second tubular end part. Opposite the mandrel with respect to the tubular end parts is a transparent cylindrical sleeve in one piece 396. This sleeve can be made of tempered glass, such as Pyrex, quartz or another rigid material and essentially
transparente aux rayonnements infrarouges. transparent to infrared radiation.
Dans le mode de réalisation des figures 19 et 20, l'ensemble de tige produit une compression axiale appropriée sur les première et deuxième parties d'extrémité tubulaires en butée 329, 332, qui sont contraintes dans l'espace In the embodiment of Figures 19 and 20, the rod assembly produces an appropriate axial compression on the first and second tubular end portions in abutment 329, 332, which are constrained in space
annulaire entre le mandrin 394 et le manchon extérieur 396. between the mandrel 394 and the outer sleeve 396.
L'ensemble de tige assure aussi la fonction supplémentaire de mise en rotation du premier composant et du deuxième composant et, par conséquent, des parties d'extrémité tubulaires en butée de telle façon que la chaleur infrarouge générée par le fil au nickel-cadmium 384 soit diffusée uniformément au niveau du point de butée. Quand la tête de soudage est en position fermée, le réflecteur à miroir supérieur et l'élément chauffant 384 sont dans la position représentée en 384.1 par des lignes pointillées. Cette position permet de prévoir un interstice entre les éléments chauffants supérieur et inférieur 384.1, 384.2 de sorte qu'il y ait un interstice 397 formant un regard par lequel l'opérateur peut observer le point de butée et l'état de la The rod assembly also provides the additional function of rotating the first component and the second component and, therefore, the tubular end portions abutted such that the infrared heat generated by the nickel-cadmium wire 384 is distributed evenly at the stop point. When the welding head is in the closed position, the upper mirror reflector and the heating element 384 are in the position shown in 384.1 by dotted lines. This position makes it possible to provide a gap between the upper and lower heating elements 384.1, 384.2 so that there is a gap 397 forming a manhole through which the operator can observe the stop point and the state of the
soudure pendant le chauffage et la rotation des composants. soldering during heating and rotation of components.
La vitesse du moteur 303 peut être modulée à volonté par des The speed of the motor 303 can be modulated at will by means of
commandes de vitesse de moteur conventionnelles. conventional motor speed controls.
La compression axiale peut être réglée au moyen de l'écrou à ressort 360. On a constaté que la plage idéale de compression axiale du ressort était de 20-24 ft-lbs pour des conduites en PFA de 12 à 25 mm (1/2" à 1"). Pour des conduites en PFA de 37 à 51 mm (1-1/2" et 2"), une valeur appropriée de compression du ressort est de 54 ft-lbs. Le ressort peut être configuré pour produire une compression axiale croissante avec une déformation axiale. Lorsqu'on soude des parties d'extrémité tubulaires en PFA, les composants subissent lorsqu'ils sont chauffés et fondus un allongement de quelques centièmes de millimètre (quelques millièmes de pouce). On obtient de bons résultats de soudage quand la force de compression axiale augmente de 10% ou plus Axial compression can be adjusted using the spring nut 360. It has been found that the ideal axial compression range of the spring is 20-24 ft-lbs for PFA pipes from 12 to 25 mm (1/2 "to 1"). For 1-1 / 2 "and 2" (37 to 51 mm) PFA lines, an appropriate spring compression value is 54 ft-lbs. The spring can be configured to produce increasing axial compression with axial deformation. When tubular PFA end portions are welded, the components undergo an elongation of a few hundredths of a millimeter (a few thousandths of an inch) when heated and melted. Good welding results are obtained when the axial compression force increases by 10% or more
pendant cet allongement.during this lengthening.
Le mode de réalisation des figures 19 et 20 se prête idéalement au soudage de sections de conduites à des accessoires ou à des composants pourvus d'accessoires. Comme le montre clairement la figure, ce mode de réalisation utilise l'extrémité des premier et deuxième composants qui sont en face des parties d'extrémité tubulaires pour produire la force de compression axiale. Dans le cas d'une conduite de grande longueur ou d'une conduite de taille inférieure qui n'est pas assez rigide pour supporter la compression axiale sans subir une déformation importante, on peut utiliser une autre configuration telle que celle présentée ci-après. Les lignes suivantes proposent une procédure appropriée pour souder une section de conduite en PFA à un accessoire sanitaire en PFA à l'aide de l'appareil des figures 19 et 20: 1. Nettoyer la surface extérieure, la surface intérieure et la face de l'accessoire avec de l'alcool isopropylique et un chiffon non pelucheux de chambre aseptisée, puis sécher celles-ci avec The embodiment of FIGS. 19 and 20 is ideally suited to the welding of pipe sections to accessories or to components provided with accessories. As clearly shown in the figure, this embodiment uses the end of the first and second components which are opposite the tubular end portions to produce the axial compressive force. In the case of a pipe of great length or of a pipe of smaller size which is not rigid enough to support the axial compression without undergoing a significant deformation, one can use another configuration such as that presented below. The following lines provide an appropriate procedure for welding a PFA pipe section to a PFA sanitary accessory using the device in Figures 19 and 20: 1. Clean the exterior surface, the interior surface and the face of the accessory with isopropyl alcohol and a lint-free cloth in aseptic chamber, then dry these with
de l'air comprimé propre et sec.clean, dry compressed air.
2. Pousser l'accessoire nettoyé sur le moyeu d'entraînement en PTFE 338, s'assurer que le joint 2. Push the cleaned accessory onto the PTFE 338 drive hub, make sure that the seal
est bien en place entre l'accessoire et le moyeu. is in place between the accessory and the hub.
3. Nettoyer le mandrin en PTFE à l'alcool et sécher celui-ci à l'air comprimé, examiner la présence 3. Clean the PTFE mandrel with alcohol and dry it with compressed air, examine the presence
éventuelle d'imperfections et de traces d'usure. possible imperfections and signs of wear.
4. Installer le mandrin en PTFE dans l'accessoire jusqu'à ce qu'il atteigne le moyeu d'entraînement 4. Install the PTFE mandrel in the accessory until it reaches the drive hub
en PTFE.in PTFE.
5. Pousser l'insert d'entraînement en acier inoxydable à travers le mandrin en PTFE et le moyeu d'entraînement jusqu'à ce que la détente à bille s'engage dans la rainure de l'insert 5. Push the stainless steel drive insert through the PTFE mandrel and the drive hub until the ball trigger engages the groove of the insert
d'entraînement.drive.
6. Glisser doucement le manchon en Pyrex nettoyé sur l'accessoire jusqu'à ce qu'il atteigne 6. Gently slide the cleaned Pyrex sleeve over the accessory until it reaches
l'épaulement de l'accessoire.the shoulder of the accessory.
7. Sécher complètement à l'air comprimé l'accessoire 7. Completely air dry the accessory
et l'ensemble de tige.and the rod assembly.
8. Poser l'ensemble accessoire/moyeu dans la rainure du deuxième support de conduite sur la partie 8. Place the accessory / hub assembly in the groove of the second pipe support on the part
droite de l'outil de soudage.right of the welding tool.
9. Nettoyer la surface intérieure, la surface extérieure et la face de la conduite en PFA avec de l'alcool et un chiffon, puis sécher celle-ci à 9. Clean the inner surface, the outer surface and the face of the PFA pipe with alcohol and a cloth, then dry it with
l'air comprimé.compressed air.
10. Poser la conduite dans les premier et troisième supports de conduite sur la partie gauche de l'outil de soudage et glisser doucement l'extrémité du tube dans le manchon en Pyrex jusqu'à ce qu'il se trouve face à face avec l'accessoire. 11. Introduire le collier d'entraînement en aluminium dans les trous au dos du moyeu d'entraînement en PTFE, tourner et aligner le trou de la broche d'entraînement avec le trou de l'insert 10. Lay the pipe in the first and third pipe supports on the left side of the welding tool and gently slide the end of the pipe into the Pyrex sleeve until it is face to face with the 'accessory. 11. Insert the aluminum drive collar into the holes on the back of the PTFE drive hub, turn and align the hole in the drive spindle with the hole in the insert
d'entraînement en acier inoxydable. stainless steel drive.
12. Fermer et verrouiller tous les supports de conduite sur l'ensemble accessoire/tige et la 12. Close and lock all the pipe supports on the accessory / rod assembly and the
conduite en PFA.driving in PFA.
13. Installer lentement une tige d'entraînement de longueur appropriée dans l'extrémité ouverte de la conduite en passant à travers l'insert d'entraînement en acier inoxydable jusqu'au moteur d'entraînement. Il faut veiller à éviter de griffer la surface intérieure de la conduite en PFA. 14. Installer la broche d'entraînement à travers le collier d'entraînement, l'insert en acier 13. Slowly install a drive rod of appropriate length into the open end of the line, passing through the stainless steel drive insert to the drive motor. Care should be taken to avoid scratching the inner surface of the PFA pipe. 14. Install the drive spindle through the drive collar, the steel insert
inoxydable et la tige d'entraînement. stainless steel and the drive rod.
15. Installer le joint sur l'avant de la pièce d'extrémité. Installer la pièce d'extrémité sur la partie filetée de la tige et dans l'extrémité ouverte de la conduite PFA. Installer le ressort 15. Install the seal on the front of the end piece. Install the end piece on the threaded part of the rod and in the open end of the PFA pipe. Install the spring
dans la cavité au dos de la pièce d'extrémité. in the cavity on the back of the end piece.
Installer la rondelle ressort dans l'extrémité exposée du ressort et avancer l'écrou à ressort Install the spring washer into the exposed end of the spring and advance the spring nut
jusqu'à la rondelle ressort.up to the spring washer.
16. Serrer l'écrou à ressort jusqu'à ce que le dos de la rondelle ressort soit au ras du dos de la pièce 16. Tighten the spring nut until the back of the spring washer is flush with the back of the workpiece
d'extrémité.end.
17. Mettre le moteur d'entraînement en rotation et vérifier si l'accessoire et la conduite tournent librement. Abaisser doucement la moitié supérieure 17. Start the drive motor and check whether the attachment and the pipe turn freely. Gently lower the top half
de la tête de soudage jusqu'en position. from the welding head to position.
18. Positionner l'alimentation variable sur le réglage 18. Position the variable supply on the setting
d'alimentation approprié au calibre du produit. supply appropriate to the size of the product.
19. Allumer l'élément chauffant jusqu'à ce que la zone de matière fondue ait pénétré sur toute l'épaisseur de la paroi de la conduite jusqu'au mandrin en PTFE, puis éteindre l'élément chauffant. 20. Laisser tourner l'ensemble pendant que les parties d'extrémité soudées refroidissent, puis arrêter le moteur d'entraînement et relever doucement la moitié supérieure de la tête chauffante pour la dégager. 21. Desserrer l'écrou à ressort et retirer la broche d'entraînement. 22. Retirer lentement la tige et le collier d'entraînement en aluminium. Il faut veiller à éviter de griffer la surface intérieure de la 19. Switch on the heating element until the zone of molten material has penetrated the entire thickness of the wall of the pipe up to the PTFE mandrel, then switch off the heating element. 20. Let the assembly rotate while the welded end parts cool, then stop the drive motor and gently raise the upper half of the heating head to release it. 21. Loosen the spring nut and remove the drive pin. 22. Slowly remove the aluminum rod and drive collar. Care should be taken to avoid scratching the inner surface of the
conduite en PFA.driving in PFA.
23. Déverrouiller tous les supports de conduite et enlever l'ensemble conduite/accessoire soudé, placer l'ensemble dans l'appareil extracteur de noyau. 24. Quand l'ensemble soudé a refroidi, retirer l'ensemble comprenant le moyeu d'entraînement, le mandrin et l'insert d'entraînement en acier inoxydable du joint de soudure avec un appareil 23. Unlock all pipe supports and remove the pipe / welded accessory assembly, place the assembly in the core extractor device. 24. When the welded assembly has cooled, remove the assembly comprising the drive hub, the mandrel and the stainless steel drive insert from the weld joint with a device.
mécanique approprié (par exemple, une pince à va- suitable mechanics (for example, a forceps
et-vient disponible auprès de la firme De-Sta-Co, back and forth available from the firm De-Sta-Co,
n TC-640).n TC-640).
25. Vérifier l'état de propreté et d'usure du mandrin en PTFE; si nécessaire, nettoyer celui-ci avec de l'alcool isopropylique et le repolir avec un chiffon non pelucheux ou le remplacer par un 25. Check the state of cleanliness and wear of the PTFE mandrel; if necessary, clean it with isopropyl alcohol and polish it with a lint-free cloth or replace it with a
nouvel insert.new insert.
26. Enlever le manchon en Pyrex et en vérifier l'état de propreté; si nécessaire, nettoyer et repolir 26. Remove the Pyrex sleeve and check its cleanliness; if necessary, clean and repolish
celui-ci avec un nettoyant.this one with a cleaner.
27. Inspecter une nouvelle fois le joint de soudure. 27. Inspect the solder joint again.
En référence aux figures 21, 22, 23 et 24, les dessins présentent un autre mode de réalisation dans lequel la compression axiale des parties d'extrémité tubulaires est de nouveau fournie par l'ensemble de tige 348 mais o la première partie de mise en prise 354 vient en prise avec la surface intérieure 372 du premier composant. Ceci permet la fixation d'un accessoire comme deuxième composant 330 à un serpentin 410 tel que représenté sur le dévidoir de serpentin motorisé 411. Ce mode de réalisation spécifique est particulièrement approprié pour des conduites en PFA de 6 mm et 12 mm (1/4" et de 1/2") en ce sens que ces conduites sont flexibles de telle sorte que le premier point de mise en prise doit être relativement plus proche des parties d'extrémité en butée que sur des conduites de diamètre plus large. Ces calibres de conduites en PFA peuvent être des serpentins avec lesquels il est très difficile, voire Referring to Figures 21, 22, 23 and 24, the drawings show another embodiment in which the axial compression of the tubular end parts is again provided by the rod assembly 348 but o the first part of setting socket 354 engages with the interior surface 372 of the first component. This allows the attachment of an accessory as a second component 330 to a coil 410 as shown on the motorized coil reel 411. This specific embodiment is particularly suitable for PFA pipes of 6 mm and 12 mm (1/4 "and 1/2") in the sense that these pipes are flexible so that the first engagement point must be relatively closer to the end portions in abutment than on pipes of larger diameter. These PFA pipe sizes can be coils with which it is very difficult, even
impossible de souder.impossible to weld.
En référence aux figures 23 et 24, les dessins représentent des détails de l'ensemble de tige 348 en combinaison avec le premier composant 326 et le deuxième composant 330 ainsi que le manchon 396. Ce mode de réalisation a une première partie de mise en prise 354 comprenant un élargisseur 412 en matière élastomère ou en caoutchouc, un écrou d'entraînement 414 pour comprimer l'élargisseur en caoutchouc, une paire de contre-écrous 416 et une rondelle de butée 418. Le réglage de la première partie de mise en prise s'effectue en faisant tourner la tige 364, par exemple à l'aide d'un outil approprié mettant en prise l'extrémité 422, par exemple des écrous boutons conventionnels. Ceci amène l'écrou d'entraînement 414 à se déplacer axialement le long de la tige 364 tandis que les contre-écrous 416 restent fixes sur la tige, ce qui comprime l'élargisseur et provoque une expansion radiale de Referring to Figures 23 and 24, the drawings show details of the rod assembly 348 in combination with the first component 326 and the second component 330 as well as the sleeve 396. This embodiment has a first engagement portion 354 comprising a widener 412 of elastomeric or rubber material, a drive nut 414 for compressing the rubber widener, a pair of locknuts 416 and a thrust washer 418. The adjustment of the first engagement part is accomplished by rotating the rod 364, for example using a suitable tool engaging the end 422, for example conventional button nuts. This causes the drive nut 414 to move axially along the rod 364 while the locknuts 416 remain fixed on the rod, which compresses the expander and causes a radial expansion of
l'élargisseur élastomère 412.the elastomeric expander 412.
La tige 364 s'étend à travers un trou 426 dans le mandrin 394 et s'étend à travers et vient en prise avec la deuxième partie de mise en prise 432 qui comprend une pièce d'extrémité 436 et un moyeu d'entraînement, un joint d'amortissement et de blocage 438, un ressort 442, une rondelle de butée 444 et un écrou à oreilles 446 avec un The rod 364 extends through a hole 426 in the mandrel 394 and extends through and engages the second engagement portion 432 which includes an end piece 436 and a drive hub, a damping and locking gasket 438, a spring 442, a thrust washer 444 and a wing nut 446 with a
trou fileté 448 qui s'engage sur une partie filetée 450. threaded hole 448 which engages on a threaded part 450.
Une fois que l'élargisseur 412 est en prise avec la surface intérieure 372 du premier composant 326, le mandrin, le manchon et le deuxième composant 330 étant en place, on assemble sur la tige 364 le joint 438 et la pièce d'extrémité 436 avec le ressort 442, la rondelle 444 et l'écrou à oreilles 446. On fait tourner l'écrou à oreilles pour comprimer le ressort 442 qui produit une compression axiale sur les parties d'extrémité en butée 329, 332 qui sont toutes deux retenues radialement entre le mandrin 394 et le manchon 396. Le diamètre intérieur du manchon peut être supérieur de quelques centièmes de millimètre (quelques millièmes de pouce) au diamètre extérieur des parties d'extrémité tubulaires pour faciliter l'assemblage et pour compenser les tolérances des diamètres extérieurs d'une Once the expander 412 is in engagement with the interior surface 372 of the first component 326, the mandrel, the sleeve and the second component 330 being in place, the joint 438 and the end piece 436 are assembled on the rod 364. with the spring 442, the washer 444 and the wing nut 446. The wing nut is rotated to compress the spring 442 which produces an axial compression on the end portions in abutment 329, 332 which are both retained radially between the mandrel 394 and the sleeve 396. The inside diameter of the sleeve can be a few hundredths of a millimeter (a few thousandths of an inch) greater than the outside diameter of the tubular end portions to facilitate assembly and to compensate for the tolerances of the diameters exteriors of a
conduite donnée.given conduct.
Toujours en référence aux figures 21 et 22, l'ensemble de tige avec les premier et deuxième composants 326, 330 se monte dans les premier, deuxième et troisième supports de conduite 308, 314, 320 et peut tourner dans ceux-ci. La rotation de l'ensemble de tige avec les premier et deuxième composants fixés à celui-ci est assurée par une jonction d'entraînement 460 comprenant des barres d'entraînement 462, un plateau 464 qui est fixe par rapport aux barres d'entraînement, un ressort 468 et un plateau de liaison mobile 472 qui coulisse sur les barres d'entraînement 462 et Still with reference to FIGS. 21 and 22, the rod assembly with the first and second components 326, 330 mounts in the first, second and third pipe supports 308, 314, 320 and can rotate therein. The rotation of the rod assembly with the first and second components fixed thereto is ensured by a drive junction 460 comprising drive bars 462, a plate 464 which is fixed relative to the drive bars, a spring 468 and a movable connection plate 472 which slides on the drive bars 462 and
est forcé à se coupler au moteur 303. is forced to couple to motor 303.
En référence aux figures 21, 22, 23 et 24, les lignes suivantes présentent des étapes appropriées pour réaliser une soudure avec ce mode de réalisation spécifique: 1. Monter la conduite en PFA en serpentin (premier composant), centrée autour du tube d'aluminium 479 du dévidoir de serpentin. Extraire l'extrémité de la conduite en PFA jusqu'au bout du tube d'aluminium sur le dévidoir de serpentin et l'introduire dans les pinces sur l'outil de soudage. Fermer les supports de tube (3) sur le tube en PFA à l'extrémité du tube d'aluminium du dévidoir de serpentin 481, glisser sur les ouvertures alternantes du tube d'aluminium sur les With reference to FIGS. 21, 22, 23 and 24, the following lines present suitable steps for making a weld with this specific embodiment: 1. Mount the PFA pipe in a serpentine (first component), centered around the tube. aluminum 479 from the coil reel. Extract the end of the PFA pipe to the end of the aluminum tube on the coil reel and introduce it into the clamps on the welding tool. Close the tube supports (3) on the PFA tube at the end of the aluminum tube of the coil reel 481, slide over the alternating openings of the aluminum tube on the
supports de tube.tube supports.
2. Nettoyer la surface intérieure, la surface extérieure et la face de la conduite en PFA avec de l'alcool et un chiffon et sécher celui-ci à 2. Clean the inner surface, the outer surface and the face of the PFA pipe with alcohol and a cloth and dry it with
l'air comprimé.compressed air.
3. Sécher l'ensemble de tige et introduire celui-ci dans la conduite en PFA en commençant par 3. Dry the rod assembly and introduce it into the PFA pipe, starting with
l'élargisseur en caoutchouc.the rubber expander.
4. Visser des écrous temporaires (2) (non illustrés) et bloquer ceux-ci sur la tige, puis tourner l'écrou à oreilles dans le sens des aiguilles d'une montre pour élargir le caoutchouc à l'intérieur du tube en PFA, tourner jusqu'à ce que le caoutchouc soit suffisamment comprimé et élargi 4. Screw temporary nuts (2) (not shown) and lock them on the rod, then turn the wing nut clockwise to widen the rubber inside the PFA tube , turn until the rubber is sufficiently compressed and expanded
pour bloquer la conduite en PFA.to block PFA driving.
5. Enlever les écrous boutons temporaires. 5. Remove the temporary button nuts.
6. Nettoyer la surface extérieure, la surface intérieure et la face de l'accessoire (deuxième composant) avec de l'alcool isopropylique, un chiffon non pelucheux de chambre aseptisée et sécher celles-ci avec de l'air comprimé propre et sec. 7. Pousser l'accessoire nettoyé sur le moyeu d'entraînement en PTFE, s'assurer que le joint est 6. Clean the outer surface, the inner surface and the face of the accessory (second component) with isopropyl alcohol, a lint-free sanitary cloth and dry them with clean, dry compressed air. 7. Push the cleaned accessory onto the PTFE drive hub, make sure that the seal is
bien en place entre l'accessoire et le moyeu. securely in place between the accessory and the hub.
8. Nettoyer le mandrin en PTFE à l'alcool et sécher celui-ci à l'air comprimé, examiner la présence 8. Clean the PTFE mandrel with alcohol and dry it with compressed air, examine the presence
éventuelle d'imperfections et de traces d'usure. possible imperfections and signs of wear.
9. Installer le mandrin en PTFE dans l'accessoire jusqu'à ce qu'il atteigne le moyeu d'entraînement 9. Install the PTFE mandrel in the accessory until it reaches the drive hub
en PTFE.in PTFE.
10. Glisser soigneusement le manchon en Pyrex nettoyé sur l'ensemble accessoire et moyeu, de préférence par un système d'air comprimé pour préserver la propreté. 11. Sécher complètement à l'air comprimé l'ensemble accessoire et moyeu et l'extrémité de la conduite 10. Carefully slide the cleaned Pyrex sleeve over the accessory and hub assembly, preferably with a compressed air system to maintain cleanliness. 11. Completely air dry the accessory and hub assembly and the end of the pipe
en PFA.in PFA.
12. Glisser soigneusement la tige à travers les composants et le manchon en Pyrex sur la conduite 12. Carefully slide the rod through the components and the Pyrex sleeve over the pipe
en PFA.in PFA.
13. Examiner la présence éventuelle de saletés sur la 13. Examine the possible presence of dirt on the
zone à souder, répéter les étapes si nécessaire. area to be welded, repeat steps if necessary.
14. Installer l'ensemble ressort/rondelle dans le dos 14. Install the spring / washer assembly on the back
de l'ensemble moyeu, puis un écrou bouton. of the hub assembly, then a button nut.
15. Visser l'écrou à oreilles jusqu'à ce que la 15. Tighten the wing nut until the
rondelle ressort soit au ras du moyeu. spring washer is flush with the hub.
* 16. Poser l'ensemble accessoire/moyeu dans la rainure dans le deuxième support de conduite sur la partie* 16. Place the accessory / hub assembly in the groove in the second pipe support on the part
droite de l'outil de soudage.right of the welding tool.
17. Fermer et verrouiller tous les supports de conduite sur l'ensemble accessoire et moyeu et la 17. Close and lock all the pipe supports on the accessory and hub assembly and the
conduite en PFA.driving in PFA.
18. Comprimer la jonction d'entraînement à la main et l'introduire entre le moyeu d'entraînement et le moteur d'entraînement, le côté présentant un arbre à section carrée étant face au moteur. Introduire d'abord les trois barres d'entraînement dans les trous du moyeu. Puis tourner la jonction d'entraînement à la main jusqu'à ce que l'arbre à 18. Compress the drive junction by hand and insert it between the drive hub and the drive motor, the side with a square section shaft facing the motor. First insert the three drive bars into the holes in the hub. Then turn the drive joint by hand until the shaft is
section carrée entre dans le moteur. square section enters the engine.
19. Abaisser doucement la moitié supérieure de la tête 19. Gently lower the upper half of the head
chauffante jusqu'en position.heated to position.
20. Positionner l'alimentation variable sur le réglage 20. Position the variable supply on the setting
d'alimentation approprié au calibre du produit. supply appropriate to the size of the product.
21. Démarrer simultanément les deux moteurs d'entraînement (l'un sur le dévidoir de serpentin et l'autre sur l'outil de soudage) et observer le sens de rotation du moteur d'entraînement de l'outil de soudage; si le moteur d'entraînement du dévidoir de serpentin tourne dans le sens contraire, forcer celui-ci à changer de sens en l'arrêtant à la main, il changera automatiquement de sens. 21. Simultaneously start the two drive motors (one on the coil reel and the other on the welding tool) and observe the direction of rotation of the welding motor driving motor; if the drive motor of the coil reel turns in the opposite direction, force it to change direction by stopping it by hand, it will automatically change direction.
22. Allumer l'élément chauffant.22. Switch on the heating element.
23. Quand la zone de matière fondue a pénétré sur toute l'épaisseur de la paroi de la conduite jusqu'à l'insert en PTFE et commence à former contre le mandrin en PTFE un méplat d'environ 6 mm 23. When the zone of molten material has penetrated over the entire thickness of the wall of the pipe up to the PTFE insert and begins to form against the PTFE mandrel a flat of about 6 mm
(1/4") de largeur, éteindre l'élément chauffant. (1/4 ") wide, turn off the heating element.
24. Laisser tourner l'ensemble pour laisser refroidir, puis arrêter les moteurs d'entraînement et relever doucement la moitié supérieure de la tête 24. Allow the assembly to rotate to allow it to cool, then stop the drive motors and gently raise the upper half of the head
chauffante pour la dégager.heated to release it.
25. Comprimer et enlever l'ensemble de jonction d'entraînement. 25. Compress and remove the drive junction assembly.
26. Retirer l'écrou à oreilles et le ressort. 26. Remove the wing nut and the spring.
27. Déverrouiller tous les supports de conduite et 27. Unlock all pipe supports and
enlever l'ensemble du tube soudé.remove the entire welded tube.
28. Enlever le moyeu d'entraînement et le joint de 28. Remove the drive hub and the gasket
l'extrémité de l'accessoire.the end of the accessory.
29. Visser des écrous boutons (2) sur la tige et bloquer ceux-ci en position, puis tourner les boutons dans le sens contraire des aiguilles d'une 29. Screw button nuts (2) onto the rod and lock them in position, then turn the buttons anticlockwise
montre pour relâcher l'élargisseur en caoutchouc. watch to release the rubber expander.
30. Pousser la tige dans la conduite en PFA pour la dégager. 31. Placer l'extrémité soudée dans un appareil extracteur et extraire le mandrin en PTFE et l'ensemble de tige. Mettre l'ensemble de tige de côté en veillant bien à ce que le mandrin en PTFE 30. Push the rod into the PFA pipe to release it. 31. Place the welded end in an extractor device and extract the PTFE mandrel and the rod assembly. Set the rod assembly aside making sure that the PTFE mandrel
ne touche rien.don't touch anything.
32. Glisser le manchon en Pyrex sur un côté de la 32. Slide the Pyrex sleeve on one side of the
soudure et inspecter le joint de soudure. solder and inspect the solder joint.
En référence aux figures 25, 26, 27, et 28, les dessins illustrent divers modes de réalisation utilisant des rayonnements infrarouges pour réaliser le procédé de soudage. La figure 25 est une vue en coupe à travers un mandrin 394, des parties d'extrémité tubulaires en butée 329, 332 et un manchon 396. Ce mode de réalisation ajoute des lentilles 470 à la configuration de base représentée sur les figures 19, 20, 21 et 22. Bien que représentées en coupe sous forme de demi-lunes, les lentilles s'étendent Referring to Figures 25, 26, 27, and 28, the drawings illustrate various embodiments using infrared radiation to carry out the welding process. Figure 25 is a sectional view through a mandrel 394, tubular end portions abutting 329, 332, and a sleeve 396. This embodiment adds lenses 470 to the basic configuration shown in Figures 19, 20 , 21 and 22. Although represented in section in the form of half-moons, the lenses extend
circonférentiellement et coaxialement autour du manchon 396. circumferentially and coaxially around the sleeve 396.
Les lentilles agissent pour concentrer l'énergie infrarouge fournie par la source d'infrarouges 472 qui est représentée The lenses act to concentrate the infrared energy supplied by the infrared source 472 which is represented
comme comprenant une paire de fils chauffants au nickel- as comprising a pair of nickel heating wires-
cadmium 476 montés à l'intérieur d'une enveloppe en verre cadmium 476 mounted inside a glass envelope
480 pourvue d'un placage d'or 482 sur la surface extérieure. 480 with 482 gold plating on the exterior surface.
La lentille fabriquée en verre ou en une matière analogue peut être formée et configurée de manière adéquate pour que son point focal se situe à divers endroits souhaités à l'intérieur de l'ensemble. Par exemple, à un point 485 à l'extérieur du point de butée 334 ou à un point 486 au centre de l'épaisseur de la paroi tubulaire 488 ou encore à un point 490 à la surface intérieure de la paroi tubulaire The lens made of glass or the like can be suitably formed and configured so that its focal point is located at various desired locations within the assembly. For example, at a point 485 outside the stop point 334 or at a point 486 in the center of the thickness of the tubular wall 488 or at a point 490 on the interior surface of the tubular wall
488, voire légèrement à l'intérieur du mandrin 394. 488, or even slightly inside the mandrel 394.
En référence plus spécifiquement à la figure 26, le dessin représente un mode de réalisation supplémentaire dans lequel la lentille de focalisation est soit adjacente au manchon 396, soit intégrée au manchon 396. En référence à la figure 27, le dessin représente un mode de réalisation supplémentaire dans lequel la source de chauffage par infrarouge 472 est un laser à infrarouges, le rayon du laser s'élargissant pour fournir de la chaleur sur une région légèrement plus étendue par rapport aux lasers à infrarouges classiques. Ces lasers sont dotés de manière appropriée de lentilles 492 qui produisent une zone de chaleur qui s'étend circonférentiellement autour du point de butée. On peut utiliser des lasers multiples 472 pour assurer une couverture complète et favoriser l'uniformité de fusion et With more specific reference to FIG. 26, the drawing represents an additional embodiment in which the focusing lens is either adjacent to the sleeve 396, or integrated into the sleeve 396. With reference to FIG. 27, the drawing represents an embodiment where the infrared heating source 472 is an infrared laser, the laser beam widens to provide heat over a slightly larger area compared to conventional infrared lasers. These lasers are suitably provided with lenses 492 which produce a heat zone which extends circumferentially around the abutment point. Multiple 472 lasers can be used to provide full coverage and promote uniformity of fusion and
d'assemblage des parties d'extrémité tubulaires en butée. assembly of the tubular end portions in abutment.
En référence aux figures 28 et 29, les dessins représentent des vues en coupe illustrant plusieurs aspects de l'invention. Sur la figure 28, la source de chauffage par infrarouge 472 s'étend essentiellement autour du manchon, comme représenté dans les modes de réalisation des figures 19, 20, 21 et 22. Pour ce qui concerne ces modes de réalisation, la source d'infrarouges peut être un fil au nickel-cadmium qui s'étend tout autour du manchon en deux sections. Les sections s'ouvrent au niveau d'un point d'articulation 510. Pour garantir le chauffage uniforme du point de butée des parties d'extrémité tubulaires, soit on fait tourner l'ensemble de tige, et par conséquent les composants à souder, de la façon illustrée par la flèche 514, soit on peut faire tourner la source d'infrarouges 472 de la façon illustrée par la flèche 516. La rotation des parties d'extrémité tubulaires par rapport à la source d'infrarouges peut également être réalisée comme le montre la figure 29 avec un simple entraînement à engrenage faisant tourner un châssis 520 sur lequel sont fixées les sources d'infrarouges 472. Les sources d'infrarouges sur cette figure illustrent des configurations possibles comptant Referring to Figures 28 and 29, the drawings show sectional views illustrating several aspects of the invention. In FIG. 28, the infrared heating source 472 extends essentially around the sleeve, as shown in the embodiments of FIGS. 19, 20, 21 and 22. With regard to these embodiments, the source of infrared can be a nickel-cadmium wire that extends around the sleeve in two sections. The sections open at a hinge point 510. To guarantee uniform heating of the stop point of the tubular end parts, either the rod assembly is rotated, and therefore the components to be welded, as illustrated by arrow 514, or the source of infrared 472 can be rotated as illustrated by arrow 516. The rotation of the tubular end portions relative to the source of infrared can also be performed as shown in Figure 29 with a simple gear drive rotating a frame 520 on which are fixed the sources of infrared 472. The sources of infrared in this figure illustrate possible configurations counting
trois lasers à infrarouges à rayons diffus 524. three 524 diffuse infrared lasers.
En référence aux figures 19 et 28, un autre avantage important de l'utilisation de manchons transparents est que l'on peut prévoir un regard 550 à travers lequel on peut surveiller la progression de la soudure, ce qui permet d'ajuster des paramètres pendant le soudage, par exemple la quantité d'énergie infrarouge générée, le temps de soudage With reference to FIGS. 19 and 28, another important advantage of the use of transparent sleeves is that it is possible to provide a manhole 550 through which one can monitor the progress of the weld, which makes it possible to adjust parameters during welding, for example the amount of infrared energy generated, the welding time
et le temps de refroidissement.and the cooling time.
La présente invention peut être mise en oeuvre sous d'autres formes spécifiques sans se départir de l'esprit ou des attributs essentiels de celle-ci. Il y a donc lieu de considérer que le présent mode de réalisation doit à tous égards être perçu comme étant illustratif et non restrictif The present invention can be implemented in other specific forms without departing from the spirit or essential attributes thereof. It should therefore be considered that the present embodiment must in all respects be perceived as being illustrative and not restrictive
et il convient de se reporter aux revendications annexées and reference should be made to the appended claims
plutôt qu'à la description qui précède pour cerner la portée rather than the above description to define the scope
de l'invention.of the invention.
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