FR2820679A1

FR2820679A1 - Procede de realisation, par soudage, du fond de tubes en matiere plastique, dispositif pour la mise en oeuvre et tube obtenu

Info

Publication number: FR2820679A1
Application number: FR0102036A
Authority: FR
Inventors: Alain Thion; Jacques Ortiz
Original assignee: Kalix SA
Current assignee: Kalix SA
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-08-16
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: FR2820679B1; WO2002064352A1

Abstract

L'invention concerne des perfectionnements à la réalisation, par soudage à chaud, du fond (20) des tubes en matière plastique, qui permettent d'éviter que les tubes ainsi réalisés ne présentent, après soudage, des déformations, en forme d'enfoncements ou de collapsus, de leur corps à proximité de la ligne de soudure. Elle concerne un procédé de réalisation du fond, un dispositif pour la mise en oeuvre et les tubes ainsi obtenus.Le tube est réalisé à partir d'une ébauche de forme cylindrique pourvue d'une première extrémité (18) avec des moyens aptes à recevoir l'obturateur (19) de ce tube et d'une seconde extrémité, ouverte. Pour en réaliser le fond (20), on chauffe deux demi-zones constituant une zone périphérique de la seconde extrémité ouverte afin de ramollir la matière constitutive de l'ébauche en cette zone, et on vient serrer la zone ainsi chauffée, de sorte que le fond se trouve constitué suite au soudage résultant du serrage des deux demi-zones chauffées entre elles.Selon l'invention, le profil de chauffe des demi-zones est tel que, après qu'elles ont été serrées l'une contre l'autre, la limite (22) entre la zone chauffée et le reste du corps est une courbe sans inflexion dont l'intérieur de la courbure est dirigé vers la première extrémité.

Description

Procédé de réalisation, par soudage, du fond de tubes en matière plastique, dispositif pour la mise en oeuvre et tube obtenu.

L'invention concerne des perfectionnements à la réalisation, par soudage à chaud, du fond des tubes en matière plastique. Elle concerne un procédé de fermeture, un dispositif pour la mise en oeuvre et les tubes ainsi obtenus.

Les tubes en matière plastique sont de plus en plus utilisés dans de nombreux domaines tels la santé ou la cosmétique où ils tendent à supplanter les tubes métalliques.

De tels tubes sont obtenus à partir d'une ébauche cylindrique injectée ou extrudée. Une première extrémité de l'ébauche se termine par un épaulement sur lequel est ménagé un orifice pourvu de moyens aptes à recevoir l'obturateur de ce tube ; la seconde extrémité de l'ébauche sort ouverte du dispositif de fabrication et est donc de section circulaire.

Le fond d'un tube est donc obtenu après que cette seconde extrémité ait été refermée. Généralement, l'opération de fermeture de cette autre extrémité a lieu après le remplissage du tube, lequel remplissage est effectué en introduisant le contenu par la dite seconde extrémité après avoir mis l'obturateur en place sur la première.

La fermeture est effectuée par soudage à chaud. A cet effet, une buse de chauffage, cylindrique, est introduite de quelques millimètres dans l'ouverture de la seconde extrémité. Cette buse émet un rayonnement périphérique annulaire dans sa partie introduite dans l'ouverture, de sorte qu'une zone annulaire de la seconde extrémité de l'ébauche se trouve chauffée.

La température est telle que la matière plastique se trouve ramollie et peut être soudée par placage d'une zone de matière chaude sur une autre. Aussi, après l'opération de chauffage, la buse est retirée et on vient serrer la seconde extrémité, ainsi chauffée, entre deux mâchoires en forme de barrettes, de sorte que cette extrémité se trouve refermée suite au soudage résultant du placage d'une moitié de la zone annulaire contre l'autre. En fait, le soudage se réalise au niveau d'un plan diamétral du cylindre constituant l'ébauche.

Sur les figures 1 et 2, est illustré la forme théorique que prend un tube connu, avec son fond vers le haut, immédiatement après rapprochement d'une moitié de la zone annulaire contre l'autre, mais cependant avant placage et donc soudage de ces moitiés entre elles.

En particulier, on a représenté en trait plein 1 la forme théorique que prend la limite entre la zone 10 qui a été chauffée et le reste du tube après serrage.

Toutefois, cette limite n'est que théorique pour les raisons suivantes : - d'une part, le profil de chauffe peut varier légèrement d'un tube à l'autre ; - d'autre part, sur un tube donné, à l'issue du chauffage, tous les points de la zone chauffée peuvent ne pas être exactement à la même température. Il en résulte que la limite entre la partie chauffée et le reste du tube n'est pas franche de sorte que, lorsque les mâchoires se sont rapprochées, la limite qui apparaît à l'issue du serrage n'est pas aussi franche qu'en théorie.

De plus, même à supposer que cette limite soit exactement définie, elle pourrait correspondre ou pas à celle de la ligne de soudure : - elle ne pourrait correspondre à celle de la partie soudée que lorsque la zone 10 qui a été chauffée est complètement enserrée entre les mâchoires à l'issue de leur course, ce qui serait par exemple le cas lorsque les mâchoires enserrent une zone comprise entre les traits interrompus 11 et 12 ; - également, même à supposer que cette limite 1 soit exactement positionnée, elle pourrait ne pas correspondre à celle de la partie soudée lorsque la zone 10 qui a été chauffée n'est pas complètement enserrée entre les mâchoires à l'issue de leur course, ce qui serait par exemple le cas lorsque les mâchoires enserrent une zone comprise entre les traits interrompus 11 et 13. Dans ce cas, la limite de la partie soudée correspondrait sensiblement à celle matérialisée par le trait interrompu 13.

Avant le serrage, les mâchoires peuvent être positionnées différemment d'un tube à l'autre en raison des tolérances diverses qui existent principalement lors de la fabrication des tubes ou encore lors de leur positionnement dans les supports dans lesquels ils se trouvent

pendant le serrage des mâchoires. Ainsi, par exemple au niveau des tubes, il existe des tolérances sur la longueur des tubes, sur les bouchons qu'on y place avant de les fermer.

On constate que, lorsque l'on vient pincer l'extrémité de l'ébauche au niveau de la zone annulaire, pour plaquer ses deux moitiés diamétralement opposées entre elles, on aboutit en théorie à un tube dont la limite 1 entre la zone chauffée et le reste du tube n'est pas rectiligne, mais prend un profil bilobé, comme illustré schématiquement de façon fortement exagérée sur la figure 1.

La forme bilobée est la conséquence de l'utilisation d'une ébauche cylindrique. Lorsque la matière est pincée, pour provoquer le soudage sur le plan diamétral, tous les points de la limite 1 entre la zone chauffée et le reste du tube se déplacent sur des trajectoires selon des courbes différentes : - ainsi, les deux points de cette limite qui, sur l'ébauche, sont situés dans des positions diamétralement opposées, sur le plan diamétral au niveau duquel est réalisée la soudure, s'écartent l'un de l'autre lors du pincement en suivant une trajectoire courbe portée par ledit plan et dont le rayon de courbure correspond à la longueur du cylindre diminuée de la hauteur de la zone annulaire ; - par ailleurs les deux points qui, sur l'ébauche, sont situés dans des positions diamétralement opposées, sur le plan diamétral perpendiculaire à celui au niveau duquel est réalisé la soudure, se rapprochent lors du pincement, jusqu'à venir au contact l'un de l'autre au centre, c'est-à-dire sur l'axe longitudinal du tube, en suivant une trajectoire courbe portée par ledit plan perpendiculaire et dont le rayon de courbure correspond également à la longueur du cylindre diminuée de la hauteur de la zone annulaire ; - enfin, tous les autres points se rapprochent du plan au niveau duquel est réalisée la soudure en s'écartant en même temps du plan diamétral qui y est perpendiculaire et en suivant des trajectoires curvilignes plus complexes, jusqu'au contact avec le plan de soudure. En fait, chaque point situé d'un côté du plan diamétral au niveau duquel est réalisée la soudure vient au contact du point qui est disposé symétriquement par rapport au dit plan.

Cependant, en général, cette forme bilobée qui apparaît ainsi à la limite 1 entre la zone chauffée et le reste du tube est peu ou pas visible à l'oil nu sur les tubes mis dans le commerce. Ceci, d'une part, parce que cette forme n'est que théorique ; d'autre part, parce que la profondeur théorique des lobes est très faible ; de plus, au moment du soudage lorsque les deux moitiés de matière chauffée sont plaquées entre elles, il survient des phénomènes de fluage de la matière qui en modifient le profil.

Toutefois, des observations approfondies mettent en évidence une propension à prendre cette forme bilobée.

Les points situés à l'extrémité libre du tube, c'est-à-dire la limite extrême de la zone annulaire, chauffée, suivent la même loi de déplacement, de sorte qu'après rapprochement mais avant soudage, l'extrémité libre du tube prend également un profil bilobé. Toutefois, là encore ce profil n'est pas visible sur les tubes mis dans le commerce, non pas cette fois ci parce que la forme à l'issue du serrage est théorique, mais essentiellement en raison des phénomènes de fluage et parce que, généralement, après soudage, l'extrémité libre est recoupée pour lui conférer un profil déterminé : ainsi, cette extrémité peut être recoupée de façon rectiligne ou pour lui donner un profil selon un motif décoratif.

Toutefois, il arrive qu'après soudage ou remplissage, il apparaît sur les tubes ainsi réalisés des déformations relativement inesthétiques en forme d'enfoncements de leur corps, en d'autres termes de collapsus des parois du tube, immédiatement au-dessous, et de chaque côté de la ligne de soudure, lorsqu'on considère le tube positionné fond en haut. De telles déformations sont illustrées sur les figures 1 et 2.

D'un côté du tube, visible sur les figures 1 et 2, la déformation se situe dans une zone contenue entre la ligne de soudure et une limite variable d'un tube à l'autre schématisée par le trait interrompu 1 ; ; la déformation de l'autre côté, visible sur la figure 2 seulement, se situe dans une zone contenue entre la ligne de soudure et une limite variable schématisée par le trait interrompu 1b. On rappelle que la ligne de soudure peut varier selon la position des mâchoires en fin de serrage : elle peut correspondre à celle 1 de la zone 10 chauffée lorsque celle-ci est complètement enserrée entre les mâchoires à l'issue de leur course de pincement, ou bien encore à la limite 13 de la zone enserrée par les mâchoires lorsque celles-ci n'enserrent pas totalement la zone 10.

Plusieurs phénomènes permettent d'expliquer l'apparition de ces déformations.

Dans les cas où la totalité de la zone 10 chauffée est soudée, parce que les mâchoires l'ont totalement enserrée, alors la forme du fond de la cavité du tube est déterminée par celle de la limite 1 entre la zone 10 qui a été chauffée et le reste du tube, de sorte que le fond de la cavité présente un profil sensiblement bilobé, donc avec une pointe 14 centrale de matière, qui a été chauffée puis soudée et qui sépare chacun des deux lobes. Cette pointe 14 de matière soudée amorce donc une ligne centrale, longitudinale de déformation de chaque côté du tube, provoquant ainsi le collapsus de chaque côté.

Dans les cas où la totalité de la zone 10 chauffée n'est pas soudée, alors notamment la pointe 14 centrale visible sur la figure 1, de même que la pointe correspondante de l'autre côté ne sont pas plaquées, donc pas soudées entre elles ; il peut en être de même des pointes 15 et 16 aux extrémités de la zone 10. Dans ce cas, la déformation du tube survient parce que les parties de matière chauffées mais non soudées entre elles, c'est-à-dire les pointes 14,15, 16, se rétractent lorsqu'elles se refroidissent, venant alors exercer des contraintes de traction sur les parties voisines, ce qui provoque alors leur déformation.

En outre, plusieurs facteurs semblent influer sur l'amplitude de ces déformations : ainsi, elles sont d'autant plus marquées que le rapport entre la longueur et le diamètre du tube diminue ; elles apparaissent encore relativement marquées si, pour un même tube, le volume de son contenu est moindre ou encore si un absorbeur d'oxygène est introduit dans le tube.

Outre l'aspect inesthétique qui peut en résulter, la présence de la déformation peut laisser croire à un client qu'un tube est mal rempli : en effet, pour plusieurs tubes identiques, remplis avec un produit identique, l'amplitude des déformations peut être différente d'un tube à l'autre.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients.

Selon l'invention, un procédé de réalisation, par soudage, du fond d'un tube en matière plastique, à partir d'une ébauche de forme cylindrique pourvue d'une première extrémité avec des moyens aptes à recevoir l'obturateur de ce tube et d'une seconde extrémité, ouverte, selon lequel on chauffe une zone périphérique de la seconde extrémité ouverte afin de

ramollir la matière constitutive de l'ébauche en cette zone, et on vient serrer la zone ainsi chauffée, de sorte que le fond se trouve constitué suite au soudage résultant du serrage des deux moitiés de la zone chauffée entre elles, caractérisé en ce que, il consiste à constituer la zone périphérique suivant un profil de chauffe qui détermine deux demi-zones identiques, symétriques par rapport à un plan diamétral, longitudinal, du cylindre, et à serrer l'extrémité de part et d'autre du dit plan pour plaquer les deux demi-zones l'une contre l'autre afin de réaliser la fermeture par soudage de ces demi-zones entre elles, et en ce que le profil de chauffe des demi-zones est tel que, après qu'elles ont été plaquées l'une contre l'autre, la limite entre la zone chauffée et le reste du corps est une courbe sans inflexion dont l'intérieur de la courbure est dirigé vers la première extrémité.

Ainsi, vu de l'intérieur du tube, après que la soudure a été réalisée, le fond est voûté. Cette géométrie particulière contribue à renforcer le tube à la jonction entre le corps et le fond, évitant ainsi ou atténuant très fortement le phénomène de collapsus puisqu'il n'apparaît plus au centre de pointes ou de zones perturbatrices.

Selon une autre caractéristique, la courbure est constante, et le centre de courbure est situé sur un segment de droite porté par l'axe longitudinal du tube, lequel segment est limité par la soudure d'une part et passe au travers du corps du tube.

Selon une autre caractéristique, le choix du rayon de courbure que doit prendre la limite entre la zone chauffée et le reste du corps après que les deux demi-zones chauffées de l'extrémité de l'ébauche ont été plaquées l'une contre l'autre résulte d'un calcul ; dans une mise en oeuvre, le calcul est effectué pour chaque ébauche en tenant compte de sa longueur et de son diamètre ; dans une variante, il est effectué pour une série d'ébauches de même diamètre, mais de longueurs différentes.

Selon une autre caractéristique, pour le serrage, il est prévu des mâchoires disposées d'une façon telle que la totalité de la zone chauffée est serrée entre celles-ci.

Dans une variante préférée, selon une autre caractéristique, pour le serrage, il est prévu des mâchoires qui présentent chacune un bord avec un rayon de courbure équivalent à celui de ladite zone en fin de serrage.

Selon une autre caractéristique, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comporte une buse avec une extrémité cylindrique avec une zone chauffante sur sa périphérie, dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre intérieur de l'extrémité de l'ébauche qui doit être chauffée, de façon que ladite extrémité puisse être introduite dans l'extrémité de l'ébauche afin d'en chauffer une zone périphérique, et la zone chauffante est constituée de deux surfaces chauffantes identiques, dans le prolongement l'une de l'autre et symétriques par rapport à un plan diamétral du cylindre, pour chauffer deux demi-zones identiques reliées l'une à l'autre afin de former la dite zone périphérique, ces demi-zones chauffées étant symétriques par rapport à un plan diamétral, longitudinal, de l'extrémité de l'ébauche, et les surfaces chauffantes sont conformées de façon telle que, après que les deux demi-zones chauffées de l'extrémité de l'ébauche ont été plaquées l'une contre l'autre, la limite, sur l'ébauche, entre chacune de ces deux demi-zones chauffées et le reste du corps est une courbe dont le centre de courbure est situé sur un segment de droite porté par l'axe longitudinal de l'ébauche.

Selon une autre caractéristique, chaque demi-zone chauffante possède une première limite qui détermine celle, sur l'ébauche, entre une demi-zone chauffée et le reste du corps, et en ce que la forme de cette première limite est obtenue après avoir déterminé le rayon de courbure que doit prendre la limite entre chaque demi-zone chauffée et le reste du corps lorsque les deux demi-zones chauffées sont plaquées l'une contre l'autre, et après avoir calculé la forme originale que possède cette limite sur l'ébauche cylindrique, et enfin après avoir reporté ladite forme sur l'extrémité cylindrique de la buse, ce qui détermine alors la première limite des surfaces chauffantes de la buse.

Selon une autre caractéristique, la buse est à air chaud ; elle comporte une grille au travers de laquelle l'air chaud est projeté ; l'extrémité libre de la buse, c'est-à-dire celle qui est introduite en premier dans l'ébauche, est constituée par une surface non plane, dont le profil est déterminé par la première limite des surfaces chauffantes de la buse.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des figures annexées, sur lesquelles :

la figure 3 est une vue schématique, de face, d'un tube pourvu d'un fond réalisé conformément à l'invention ; la figure 4 est une vue schématique, en perspective plongeante d'une ébauche ; la figure 5 est une vue schématique, de côté, d'un tube pourvu d'un fond réalisé conformément à l'invention ; la figure 6 est une vue schématique, permettant de comprendre le déplacement des points de la périphérie de l'ébauche, lors du serrage. les figures 7 et 8 sont deux vues différentes d'un dispositif de chauffage ;

la figure 9 est une vue d'un mode préféré de réalisation d'une mâchoire de serrage ; la figure 10 est un schéma montrant comment on détermine par calcul le rayon de courbure de la limite.

Sur la figure 3 est représenté en vue dite de face, un tube qui, conformément à l'invention est réalisé à partir d'une ébauche, visible sur la figure 4, avec une partie 17 de forme cylindrique pourvue d'une première extrémité 18 pour recevoir l'obturateur 19 de ce tube. Le tube comporte un fond 20, obtenu par soudage des deux demi-zones 210, 211, préalablement chauffées de la zone périphérique 21 d'une seconde extrémité de l'ébauche. Comme visible sur la figure 3, la limite 22 entre la soudure et le reste du corps 23 est une courbe sans inflexion dont l'intérieur de la courbure est dirigé vers la première extrémité 18 du tube.

De façon connue, le soudage des deux moitiés préalablement chauffées de la zone périphérique 21 est réalisé en pinçant la seconde extrémité à l'aide d'un outil, schématisé sur la figure 5, et comprenant par exemple une paire de mâchoires 24,25, qui se rapprochent de manière simultanée d'un plan 26 diamétral, longitudinal, de l'ébauche, de sorte que le soudage se réalise lorsque les deux demi-zones 210, 211, de la zone périphérique arrivent au niveau de ce plan et se trouvent plaquées l'une contre l'autre.

Les deux demi-zones 210, 211, sont chauffées de façon à être identiques et symétriques par rapport au plan diamétral 26. De plus, il leur est conféré un profil de chauffe tel qu'à l'issue du rapprochement, la limite

22 entre la soudure et le reste du corps 23 prend le profil courbe sans inflexion.

Pour obtenir ce profil courbe de la limite 22 entre la soudure et le reste du corps 23 sur le tube, il convient de chauffer la zone périphérique 21 de l'ébauche en conférant à la limite 220 entre cette zone 21 et le reste du corps un profil de courbure qui tient compte des déplacements des divers points de cette limite lorsque l'extrémité est pincée.

En effet, comme on le comprend à l'aide des figures 3,4 et 6, lorsque l'extrémité est pincée, les divers points qui se retrouvent au niveau du plan 26 ne suivent pas la même loi dedéplacement lorsque l'extrémité est pincée. Certains subissent une translation vers le plan 26, accompagnée d'un déplacement selon une composante parallèle à l'axe de l'ébauche : c'est le cas de tous les points qui initialement ne sont pas sur le plan, tel le point P de la figure 6 qui vient occuper une position P' ; d'autres subissent une translation sur le plan 26, accompagnée d'un déplacement selon une composante parallèle à l'axe de l'ébauche : c'est le cas de tous les points qui initialement sont pas sur le plan, tels les points P1 et P2 de la périphérie de la seconde extrémité, qui sont initialement situés dans une position diamétralement opposée sur le dit plan 26.

Sur la figure 6 est présenté le cas particulier du déplacement d'un point occupant une position P de la périphérie de l'ébauche, sur un rayon perpendiculaire au plan 26, lorsqu'il est ramené sur le plan 26, où il vient occuper une position P'. Ce point ne subit pas une simple translation vers le plan, mais un déplacement sur un arc de cercle, dont le rayon correspond à la longueur L de la partie cylindrique de l'ébauche. En conséquence, la projection du point P sur le plan et la position du point P' sont décalées d'une distance d.

Ainsi, pour déterminer la forme, que l'on appelera forme originale, de la limite 220 entre la zone chauffée et le reste du corps 23 de l'ébauche (figure 4), il faut partir de la courbure souhaitée pour la limite 22 entre la soudure et le reste du corps 23 sur le tube, et calculer la façon dont les points de cette limite se déplacent afin de trouver la forme originale.

Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est illustré sur les figures 7 et 8 et 9. Il comporte un outil de chauffage associé à un outil de serrage et à un outil de maintien de l'ébauche.

Sur la figure 8, le dispositif de chauffage est représenté selon le plan de coupe AA de la figure 7.

L'outil de chauffage de la zone périphérique est par exemple agencé à partir d'une buse 27 comportant une extrémité 28 cylindrique pourvue de surfaces chauffantes 29,30 constituant une zone chauffante périphérique.

Le diamètre extérieur de l'extrémité 28 cylindrique est au plus égal au diamètre intérieur de la seconde extrémité, qui doit être chauffée, de l'ébauche. Ceci permet que l'extrémité 28 cylindrique puisse être introduite dans la seconde extrémité de l'ébauche afin d'en chauffer la zone périphérique 21 visible sur la figure 4. Les surfaces chauffantes 29,30 sont identiques, dans le prolongement l'une de l'autre et symétriques par rapport au plan AA diamétral du cylindre, pour chauffer chacune respectivement l'une des deux demi-zones 210, 211, identiques, reliées l'une à l'autre qui forment la zone périphérique 21 de la seconde extrémité de l'ébauche.

Les surfaces chauffantes 29,30 sont conformées de façon telle que, après que les deux demi-zones chauffées 210,211 de la seconde extrémité de l'ébauche ont été plaquées l'une contre l'autre, la limite, sur l'ébauche, entre chacune de ces deux demi-zones chauffées et le reste du corps est la courbe sans inflexion dont l'intérieur de la courbure est dirigé vers la première extrémité de l'ébauche. On réalise les surfaces chauffantes 29,30, en projetant la forme originale, déterminée comme mentionné auparavant, de la limite 220 entre la zone chauffée et le reste du corps 23 de l'ébauche, sur l'extrémité 28 cylindrique de la buse et en plaçant de façon appropriée une surface chauffante dont une première limite est celle de la projection de la dite forme originale.

De préférence, la buse est à air chaud, et est pourvue à cet effet d'un orifice 31 d'amenée de l'air chaud, et la surface chauffante de chacune des demi-zones 29,30, est constituée par une grille.

De préférence, comme visible sur les figures 7 et 8, l'extrémité libre 32 de la partie chauffante 28, cylindrique de la buse, c'est-à-dire celle qui est introduite en premier dans l'ébauche, est constituée par une surface non plane, dont le profil est déterminé par la première limite des surfaces chauffantes de la buse, c'est-à-dire correspond au profil déterminé par la forme originale.

Ainsi, au delà de cette extrémité libre, il n'y a plus d'élément de l'outil de chauffe qui soit susceptible d'interférer avec l'intérieur de l'ébauche, ce qui atténue les risques de chauffage non désiré des parties de l'ébauche qui se trouveraient en regard de ces éléments s'ils étaient présents.

Enfin le dispositif comporte un outil de maintien de l'ébauche pendant son chauffage, tel qu'un réceptacle 33.

La buse de chauffage est mobile relativement au réceptacle dans les deux sens illustrés par la double flèche 34, de façon à pouvoir être mise en position de chauffage (figure 7) c'est-à-dire avec son extrémité 28 introduite dans l'ébauche, ou en position écartée de l'ébauche (figure 8) permettant soit la mise en place d'une nouvelle ébauche, soit le retrait d'un tube après soudage.

De préférence, et de façon connue, des moyens de masquage 35,36 sont associés à la prtie chauffante de la buse 27 pour éviter de chauffer des parties de l'ébauche autres que la zone 21. Ces moyens de masquage peuvent être écartés ou rapprochés de la buse : ils sont écartés pour permettre le retrait ou la mise en place d'une ébauche (figure 8) ; ils sont rapprochés lors du chauffage (figure 7).

L'outil de serrage est par exemple constitué par une paire de mâchoires, telles celles 24,25 mentionnées en regard de la figure 5.

Dans une mise en oeuvre, les mâchoires sont disposées d'une façon telle que la totalité de la zone chauffée est serrée entre celles-ci.

Ainsi, quelles que soient les tolérances acceptables lors de la fabrication du tube ou lors de son positionnement en regard des mâchoires, Il est certain que toute la partie chauffée se retrouve collée.

De préférence, les mâchoires présentent chacune un bord avec un rayon de courbure équivalent à celui de ladite zone en fin de serrage comme visible sur la figure 9.

Ainsi, la ligne de soudure présente un rayon de courbure connu par avance quelle que soit la position des mâchoires. Ainsi, si, les mâchoires enserrent toute la zone chauffée, alors, la ligne de soudure est correctement positionnée. Si les mâchoires n'enserrent pas toute la zone chauffée, il peut subsister une partie de la zone chauffée qui n'est pas soudée. Toutefois, en raison de la forme de la zone chauffée après serrage et de celle des mâchoires, la partie de la zone chauffée qui n'est

pas soudée présente la forme d'une bande en arc de cercle, de sorte que lorsque la matière refroidit et se rétracte, les contraintes sont réparties de façon uniforme tout le long de la bande empêchant ainsi l'apparition de déformations.

Egalement, de façon connue en soi et comme visible sur la figure 9, les mâchoires sont striées au moins sur leur zone destinée à réaliser le serrage.

De préférence, comme schématisé sur la figure 3, la limite 22 présente un rayon R de courbure constant, et le centre C de courbure est situé sur un segment de droite porté par l'axe longitudinal du tube, lequel segment est limité par la soudure d'une part et passe au travers du corps du tube d'autre part.

Le rayon de courbure pourrait être choisi de façon aléatoire, mais il est souhaitable de le calculer.

Dans une mise en oeuvre, dont les figures 6 et 10 permettent de comprendre les paramètres pris en compte lors du calcul, celui-ci est effectué pour chaque ébauche en tenant compte de sa longueur L et de son rayon r. Pour une ébauche dont la partie cylindrique possède un rayon r donné et une longueur L, le calcul du rayon R de courbure s'effectue de la façon suivante : on détermine tout d'abord la valeur de la composante longitudinale exacte dex, sur l'axe de l'ébauche, du déplacement d'un point P qui serait situé à la périphérie de la seconde extrémité de l'ébauche, lorsque ce point est amené au contact de l'axe, et vient occuper la position P' (figure 6). La valeur de cette composante longitudinale d est donnée par la formule : dex=L-VL-r.

Ensuite, comme illustré sur la figure 10, on positionne un point (B) sur un axe 37, et on positionne par ailleurs de chaque côté de l'axe 37, à égale distance de celui-ci, sur un segment de droite 38 perpendiculaire à l'axe et éloigné du point (B) d'une distance (d) correspondant à celle de la composante longitudinale exacte dex, un point (A ; B), tel que la distance entre chaque point (A ; B) et l'axe possède une valeur e=-n :. r/2, de sorte que les points (A ; B) sont éloignés d'une distance l=n. r qui correspond à la largeur du fond du tube obtenu à partir de la dite ébauche de rayon (r) ; on calcule le rayon de l'arc de cercle qui passe par les points (A ; B ; C), qui correspond à celui (R) de courbure que doit prendre la limite entre

la zone chauffée et le reste du corps après que les deux demi-zones chauffées de la seconde extrémité de l'ébauche ont été plaquées l'une contre l'autre.

Dans une variante préférée, le calcul est effectué pour des séries d'ébauches dont la partie cylindrique (17) possède un rayon (r) donné et une longueur variant entre un minimum (Lm, n) et un maximum (lax). Ceci permet de simplifier la réalisation des outils de chauffe, puisqu'il devient alors possible de réaliser un même outil utilisable pour plusieurs ébauches de longueurs différentes.

Dans ce cas, le calcul du rayon (R) de courbure est effectué de la manière suivante : on détermine la valeur de la composante longitudinale moyenne dmoy, sur l'axe de l'ébauche, du déplacement d'un point qui serait situé à la périphérie de l'extrémité qui doit être serrée de l'ébauche, lorsque ce point est amené au contact de l'axe, selon la formule suivante :

on positionne un point (B) sur un axe 37 (figure 10) et on positionne par ailleurs de chaque côté de l'axe, à égale distance de celui-ci, sur un segment de droite 38 perpendiculaire à l'axe et éloigné du point (B) d'une distance (d) correspondant à celle de la composante longitudinale moyenne dmoy, un point (A ; B), tel que la distance entre chaque point (A ; B) et l'axe possède une valeur e=n. r/2, de sorte que les points (A ; B) sont éloignés d'une distance 1 =7t. r qui correspond à la largeur du fond du tube obtenu à partir d'une ébauche de rayon (r) de la dite série ; on calcule le rayon de l'arc de cercle qui passe par les points (A ; B ; C), qui correspond à celui (R) de courbure que doit prendre la limite entre la zone chauffée et le reste du corps après que les deux demi-zones chauffées de la seconde extrémité d'une ébauche de la dite série ont été plaquées l'une contre l'autre.

L'outil de chauffage est réalisé comme indiqué auparavant, c'est-àdire en recalculant la forme originale et en la projetant sur l'extrémité 28 cylindrique de la buse 27.

De façon connue, après soudage, le fond 20 peut être recoupé pour lui conférer une forme voulue.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux moyens décrits dans la présente description, mais en embrasse toutes les variantes ou équivalents à la portée de l'homme du métier.

Claims

Revendications

1. Procédé d'obtention, par soudage, du fond (20) d'un tube en matière plastique, à partir d'une ébauche de forme cylindrique pourvue d'une première extrémité (18) avec des moyens aptes à recevoir l'obturateur (19) de ce tube et d'une seconde extrémité, ouverte, selon lequel on chauffe une zone périphérique (21) de la seconde extrémité ouverte afin de ramollir la matière constitutive de l'ébauche en cette zone, et on vient serrer la zone ainsi chauffée, de sorte que le fond se trouve constitué suite au soudage résultant du serrage des deux moitiés de la zone chauffée entre elles, caractérisé en ce que, il consiste à constituer la zone périphérique suivant un profil de chauffe qui détermine deux demizones (210,211) identiques, symétriques par rapport à un plan (26) diamétral, longitudinal, du cylindre, et à serrer la seconde extrémité de part et d'autre du dit plan (26) pour plaquer les deux demi-zones l'une contre l'autre afin de réaliser la fermeture par soudage de ces demi-zones entre elles, et en ce que le profil de chauffe des demi-zones est tel que, après qu'elles ont été plaquées l'une contre l'autre, la limite (22) entre la zone chauffée et le reste du corps est une courbe sans inflexion dont l'intérieur de la courbure est dirigé vers la première extrémité.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la limite (22) présente un rayon (R) de courbure constant, et le centre (C) de courbure est situé sur un segment de droite porté par l'axe longitudinal du tube, lequel segment est limité par la soudure d'une part et passe au travers du corps du tube d'autre part.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le choix du rayon (R) de courbure que doit prendre la limite entre la zone chauffée et le reste du corps après que les deux demi-zones chauffées de l'extrémité de l'ébauche ont été plaquées l'une contre l'autre résulte d'un calcul.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le calcul du rayon (R) de courbure est effectué de la manière suivante pour une ébauche dont la partie cylindrique possède un rayon (r) donné et une longueur (L) : on détermine la valeur de la composante longitudinale exacte dex, sur l'axe de l'ébauche, du déplacement d'un point qui serait situé à la périphérie de l'extrémité qui doit être serrée de l'ébauche,

lorsque ce point est amené au contact de l'axe, selon la formule :

on positionne un point (B) sur un axe et on positionne par ailleurs de chaque côté de l'axe, à égale distance de celui-ci, sur un segment de droite perpendiculaire à l'axe et éloigné du point (B) d'une distance (d) correspondant à celle de la composante longitudinale exacte dex, un point (A ; B), tel que la distance entre chaque point (A ; B) et l'axe possède une valeur e=TC. r/2, de sorte que les points (A ; B) sont éloignés d'une distance 1 =il. r qui correspond à la largeur du fond du tube obtenu à partir de la dite ébauche de rayon (r) ; on calcule le rayon de l'arc de cercle qui passe par les points (A ; B ; C), qui correspond à celui (R) de courbure que doit prendre la limite entre la zone chauffée et le reste du corps après que les deux demi-zones chauffées de l'extrémité de l'ébauche ont été plaquées l'une contre l'autre.

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour une série d'ébauches dont la partie cylindrique (17) possède un rayon (r) donné et une longueur variant entre un minimum (lamm) et un maximum (Lmax), le calcul du rayon (R) de courbure est effectué de la manière suivante : on détermine la valeur de la composante longitudinale moyenne (dmoy) l sur l'axe de l'ébauche, du déplacement d'un point qui serait situé à la périphérie de l'extrémité qui doit être serrée de l'ébauche, lorsque ce point est amené au contact de l'axe, selon la formule suivante :

on positionne un point (B) sur un axe et on positionne par ailleurs de chaque côté de l'axe, à égale distance de celui-ci, sur un segment de droite perpendiculaire à l'axe et éloigné du point (B) d'une distance correspondant à celle de la composante longitudinale moyenne (dmoy), un point (A ; B), tel que la distance entre chaque point (A ; B) et l'axe possède une valeur e=n. r/2, de sorte que les points (A ; B) sont éloignés d'une distance l =n. r qui correspond à la largeur du fond du tube obtenu à partir d'une ébauche de rayon (r) de la dite série ; on calcule le rayon de l'arc de cercle qui passe par les points (A ; B ; C), qui correspond à celui (R) de courbure que doit prendre la limite entre la zone chauffée et le reste du corps après que les deux demi-zones

chauffées de l'extrémité d'une ébauche de la dite série ont été plaquées l'une contre l'autre.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le chauffage de la zone périphérique est réalisé à l'aide d'un outil (27) comportant un élément (28) cylindrique qui présente une zone chauffante à sa périphérie, et le diamètre extérieur de cet élément est au plus égal au diamètre intérieur de l'ébauche, de façon qu'il puisse être introduit dans l'extrémité de l'ébauche afin d'en chauffer une zone périphérique, et en ce que, pour que l'outil permette d'obtenir la limite sans inflexion entre la zone chauffée de l'ébauche et le reste de son corps, après avoir déterminé le profil de la courbure que doit prendre la limite entre chaque demi-zone chauffée et le reste du corps lorsque les deux demi-zones chauffées sont plaquées l'une contre l'autre, on calcule la forme originale que possède cette limite sur l'ébauche cylindrique, et on reporte ladite forme sur l'élément cylindrique, ce qui détermine alors la limite correspondante de la surface chauffante (29,30) respective de l'outil.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour le serrage, on utilise des mâchoires permettant que la totalité de la zone chauffée soit serrée.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour le serrage, on utilise des mâchoires qui présentent chacune un bord avec un rayon de courbure équivalent à celui de ladite zone en fin de serrage.

9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un outil de chauffe constitué par une buse avec une extrémité cylindrique (28), dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre intérieur de la seconde extrémité, qui doit être chauffée, de l'ébauche, de façon que ladite extrémité cylindrique (28) puisse être introduite dans la seconde extrémité de l'ébauche afin d'en chauffer une zone périphérique, et l'extrémité cylindrique (28) est pourvue de deux surfaces chauffantes (29,30) identiques, dans le prolongement l'une de l'autre et symétriques par rapport à un plan diamétral du cylindre, pour chauffer deux demi-zones identiques reliées l'une à l'autre ce qui forme la dite zone périphérique, ces demi-zones chauffées étant symétriques par rapport à un plan diamétral, longitudinal, de l'ébauche, et les surfaces chauffantes sont

conformées de façon telle que, après que les deux demi-zones chauffées de la seconde extrémité de l'ébauche ont été plaquées l'une contre l'autre, la limite, sur l'ébauche, entre chacune de ces deux demi-zones chauffées et le reste du corps est une courbe sans inflexion dont l'intérieur de la courbure est dirigé vers la première extrémité de l'ébauche.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque surface chauffante possède une première limite qui détermine celle, sur l'ébauche, entre une demi-zone chauffée et le reste du corps, et en ce que la forme de cette première limite est obtenue après avoir déterminé le rayon de courbure que doit prendre la limite entre chaque demi-zone chauffée et le reste du corps lorsque les deux demi-zones chauffées sont plaquées l'une contre l'autre, et après avoir calculé la forme originale que possède cette limite sur l'ébauche cylindrique, et enfin après avoir reporté ladite forme sur l'extrémité cylindrique de la buse, ce qui détermine alors la première limite des surfaces chauffantes de la buse.

11. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que la buse est à air chaud.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la buse comporte une grille au travers de laquelle l'air chaud est insufflé.

13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la buse, c'est-à-dire celle qui est introduite en premier dans l'ébauche, est constituée par une surface non plane, dont le profil est déterminé par la première limite des surfaces chauffantes de la buse.

14. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, lorsqu'elles sont prises en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce que, pour le serrage, il comporte un outil avec des mâchoires disposées d'une façon telle que, quelles que soient les tolérances acceptables lors de la fabrication du tube ou lors de son positionnement en regard des mâchoires, la totalité de la zone chauffée est prise entre celles-ci.

15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, lorsqu'elles sont prises en combinaison avec la revendication 8, caractérisé en ce que, pour le serrage, il comporte un outil avec des mâchoires qui présentent chacune un bord avec un rayon de courbure équivalent à celui de ladite zone en fin de serrage.

16. Tube réalisé à partir d'une ébauche de forme cylindrique pourvue d'une première extrémité avec des moyens aptes à recevoir l'obturateur de ce tube, comportant un fond obtenu par soudage des deux moitiés préalablement chauffées de la zone périphérique d'une seconde extrémité de l'ébauche, caractérisé en ce que la limite entre la soudure et le reste du corps est une courbe sans inflexion dont l'intérieur de la courbure est dirigé vers la première extrémité.