FR3107666A1 - Système électrosoudable à selle et installation de prise en charge sur conduite, multi-diamètres et à patins d’électrofusion - Google Patents
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Abstract
« Système électrosoudable à selle et installation de prise en charge sur conduite, multi-diamètres et à patins d’électrofusion » Système (1) de prise en charge pour conduite thermosoudable de distribution de fluide allongée longitudinalement et cylindrique, le système (1) comportant une selle (2) en matière plastique thermosoudable allongée longitudinalement et arrondie transversalement, un patin d’électrofusion et une sangle de serrage (3), la selle (2) comportant une face supérieure avec un bossage (21) central et une face inférieure, le patin d’électrofusion étant rapporté dans un logement (5) de la face inférieure, deux passages de cosse (22) étant alignés avec le bossage (21) le long d’un axe longitudinal inter-cosses, la selle (2) comportant latéralement, deux ailes (20a, 20b) latérales comportant deux extrémités latérales de fixation (28) à la sangle (3), la face inférieure étant concave vers le bas et en forme de surface cylindrique de rayon déterminé. Selon l’invention, une même selle est configurée pour être fixée par électrofusion sur des conduites de diamètres nominaux compris entre des diamètres nominaux minimal, DNmin, et maximal, DNmax, de rapport DNmax/DNmin compris entre 1,1 et 3,0, et l’épaisseur de matière des ailes (20a, 20b) diminue en allant du bossage (21) vers les extrémités latérales de fixation et la longueur des ailes, telle que mesurée parallèlement à axe longitudinal inter-cosses, diminue en allant du bossage (21) vers les extrémités latérales de fixation. Figure 1
Description
La présente invention concerne de manière générale le domaine des réseaux de distribution de fluides et notamment de l’eau ou du gaz de ville. Elle concerne plus spécifiquement un système électrosoudable à selle pour prise en charge sur une conduite/canalisation en polyéthylène, notamment en PEHD (polyéthylène haute densité) ou PELD (polyéthylène basse densité), du PE50 au PE100, ou encore en PE-Xa (polyéthylène réticulé). La selle du système permet son utilisation sur plusieurs diamètres de conduite ainsi que l’insertion éventuelle d’un patin d’électrosoudage dans la selle sur le terrain lorsque l’installation de la selle doit avoir lieu. Elle a des applications notamment dans le domaine du raccordement d’abonnés à un réseau de fluide, le fluide étant liquide ou gazeux.
Arrière-plan technologique
Les systèmes de selles à sangles de serrage pour prise en charge sur des conduites d’eau sont connus. En général, les selles sont métalliques et prévues pour être installées et serrées contre la conduite avec interposition d’un joint sur des conduites en dur. La conduite est percée en passant par un mamelon ou bossage de la selle et à travers un robinet installé sur ledit mamelon ou bossage.
Actuellement, les réseaux de distribution d’eau utilisent de plus en plus des conduites en matière plastique, typiquement en PEHD qui est une matière thermofusible. Il a été proposé d’utiliser des systèmes de selles thermosoudées sur ces conduites grâce à des dispositifs d’électrofusion.
On connaît les documents suivants dans le domaine des selles électrosoudables: EP 1231045 mais les moyens de serrage ne sont pas détaillés, EP 0088703 mais les moyens de serrage apparaissent complexes à mettre en œuvre, GB 0088703, DE 19935424, JP 2008025704, JP 2002174390, JP 2018105371 dans lequel la selle a un diamètre plus petit que la conduite, JP H10185068 mettant en œuvre une couche de métal.
Du fait d’une standardisation des conduites, ces dernières sont de diamètres nominaux (DN) déterminés et la différence de diamètre entre deux DN successifs est relativement importante. Dans les systèmes connus, jusqu’au DN 225 mm inclus, une selle donnée ne peut pas en pratique s’adapter à une gamme de plusieurs diamètres nominaux: les selles sont mono-diamètre. Il en résulte un grand nombre de modèles différents pour pouvoir opérer sur les différents DN rencontrés. La gestion des stocks est complexe et on doit prévoir des quantités différentes pour chaque modèle en fonction de la fréquence d’utilisation du DN correspondant.
La présente invention propose un système de selle dont la structure particulière permet de s’adapter à une large gamme de DN de conduites.
On propose tout d’abord selon l’invention, un système de prise en charge pour conduite de distribution de fluide, notamment d’eau, la conduite allongée longitudinalement et cylindrique étant en matière plastique thermosoudable, le système comportant une selle en matière plastique thermosoudable, un patin d’électrofusion et une sangle de serrage, la selle comportant une face supérieure sur laquelle est érigé un bossage central et une face inférieure destinée à venir s’appliquer contre la conduite, la selle étant allongée longitudinalement et arrondie transversalement, le patin d’électrofusion comportant deux cosses de raccordement et étant rapporté dans un logement de la face inférieure de la selle, les deux cosses de raccordement traversant l’épaisseur de la selle dans deux passages de cosse et débouchant à la face supérieure de la selle, les deux passages de cosse et le bossage étant alignés le long d’un axe longitudinal inter-cosses de la selle, la selle comportant latéralement, de part et d’autre de l’axe longitudinal inter-cosses, deux ailes latérales, la face inférieure de la selle étant concave vers le bas et en forme de surface cylindrique de rayon déterminé, les deux ailes de la selle comportant deux extrémités latérales de fixation destinées à permettre la fixation à la sangle de serrage, le serrage de la sangle de serrage permettant l’application de la face inférieure de la selle avec ses deux ailes contre la conduite.
Selon l’invention, une même selle est configurée pour être fixée par électrofusion sur des conduites de diamètres nominaux compris entre un diamètre nominal minimal, DNmin, et un diamètre nominal maximal, DNmax, de rapport DNmax/DNmincompris entre 1,1 et 3,0 sans détérioration mécanique ou fuite lors du serrage et après électrofusion, et l’épaisseur de matière des ailes diminue en allant du bossage vers les extrémités latérales de fixation et la longueur des ailes, telle que mesurée parallèlement à axe longitudinal inter-cosses, diminue en allant du bossage vers les extrémités latérales de fixation.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du système conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes:
- la matière plastique de la selle et la matière plastique de la conduite sont identiques,
- la face supérieure des ailes comporte de chaque côté latéral de l’axe longitudinal inter-cosses des sillons longitudinaux parallèles entre eux et à l’axe longitudinal inter-cosses,
- les épaisseurs de matière entre le fond des sillons et la face inférieure vont en diminuant transversalement, de sillon en sillon, du bossage vers l’extrémité latérale de l’aile,
- les sillons sont allongés longitudinalement sur la face supérieure de la selle et ils sont parallèles à l’axe principal de la conduite sur laquelle la selle est prévue d’être installée,
- des sillons sont interrompus par le bossage,
- des sillons interrompus par le bossage sont latéraux aux passages de cosse,
- des sillons sont latéraux au bossage,
- des sillons sont continus d’un bord longitudinal à l’autre de la selle,
- des sillons sont discontinus d’un bord longitudinal à l’autre de la selle,
- des sillons n’atteignent pas les bords longitudinaux de la selle,
- la profondeur des sillons va en augmentant en allant du bossage vers les extrémités latérales des ailes,
- l’épaisseur de matière entre le fond du sillon et la face inférieure est constante longitudinalement,
- dans le cas d’une selle à patin d’électrofusion préinstallé, notamment par surmoulage, la face inférieure de la selle est uniformément de forme cylindrique, concave vers le bas, afin de pouvoir s’appliquer uniformément contre la conduite après serrage de la sangle de serrage,
- dans le cas d’une selle à patin d’électrofusion préinstallé, une surépaisseur de matière débordant vers le bas de la face inférieure peut être présente en regard du patin d’électrofusion préinstallé, ladite surépaisseur étant limitée à quelques dixièmes de mm,
- dans le cas d’une selle à patin d’électrofusion non préinstallé, la face inférieure de la selle, en dehors du logement destiné à recevoir un patin d’électrofusion qui forme un creux dans ladite face inférieure, est uniformément de forme cylindrique, concave vers le bas,
- une même selle est configurée pour être fixée par électrofusion sur des conduites de diamètres nominaux compris entre un diamètre nominal minimal, DNmin, et un diamètre nominal maximal, DNmax, de rapport DNmax/DNmincompris entre 1,1 à 2,5,
- une même selle est configurée pour être fixée par électrofusion sur des conduites de diamètres nominaux compris entre un diamètre nominal minimal, DNmin, et un diamètre nominal maximal, DNmax, de rapport DNmax/DNminpréférentiellement compris entre 2 à 2,1,
- le système est configuré pour permettre l’application d’une force de serrage jusqu’à 5 kN sans détérioration mécanique ou fuite lors du serrage et après électrofusion,
- le système est configuré pour permettre l’application d’une force de serrage d’au moins 5 kN sans détérioration mécanique ou fuite lors du serrage et après électrofusion,
- de préférence, la selle est choisie pour respecter la relation (Dn- DNmin) / (DNmax- DNmin) = 0,34 à 0,40, où Dnest le diamètre de la face inférieure de la selle avant serrage,
- la selle est configurée afin que l’épaisseur de matière des ailes de la selle, hors sillons, soit constante longitudinalement,
-la selle est configurée afin que l’épaisseur de matière des ailes, hors sillons, diminue en allant du bossage vers les extrémités latérales,
- l’extrémité latérale de l’aile est une extrémité latérale de fixation de la sangle qui comporte un dispositif d’accrochage de la sangle,
- les extrémités latérales de fixation des ailes comportent chacune un dispositif de d’accrochage de la sangle de serrage qui forme vers le haut une surépaisseur de matière par rapport à l’épaisseur de l’aile,
- la face inférieure de la selle concave vers le bas est en forme de surface cylindrique de rayon de valeur déterminée,
- la face supérieure de la selle, en dehors du bossage et des deux passages de cosse, comporte un arrondi transversal et est globalement convexe vers le haut,
- les fonds des sillons adjacents de la selle sont séparés entre eux par des élévations longitudinales parallèles aux sillons et se terminant vers le haut par des crêtes, lesdites crêtes étant portées par l’arrondi transversal de la face supérieure,
- les crêtes des élévations sont aplaties,
- les crêtes des élévations sont arrondies,
- les crêtes des élévations sont anguleuses,
- les élévations, vues en coupe transversale de la selle, ne sont pas symétriques par rapport au rayon définissant la courbure cylindrique de la face inférieure de la selle,
- les élévations, vues en coupe transversale de la selle, sont symétriques par rapport au rayon définissant la courbure cylindrique de la face inférieure de la selle,
- les sillons, vus en coupe transversale de la selle, ne sont pas symétriques par rapport au rayon définissant la courbure cylindrique de la face inférieure de la selle,
- les sillons, vus en coupe transversale de la selle, sont symétriques par rapport au rayon définissant la courbure cylindrique de la face inférieure de la selle,
- la face supérieure dans la partie de jonction circulaire entre le bossage central et la face supérieure comporte au moins deux zones semi-circulaires d’épaisseur réduite de la matière de la selle entre les faces supérieure et inférieure, lesdites deux zones semi-circulaires d’épaisseur réduite étant disposées vers les deux côtés latéraux du bossage,
- à la face supérieure de la selle, chacun des deux passages de cosse comporte une surépaisseur vers le haut de matière,
- la face supérieure le long de l’axe longitudinal inter-cosses comporte une surélévation vers le haut de matière entre le bossage et chacun des deux passages de cosse,
- la selle est plus longue au niveau de l’axe longitudinal inter-cosses que vers les deux extrémités latérales des deux ailes,
- la selle est aussi longue au niveau de l’axe longitudinal inter-cosses que vers les deux extrémités latérales des deux ailes,
- la selle est symétrique par rapport à un plan vertical passant par l’axe longitudinal inter-cosses,
- la selle est globalement symétrique par rapport à un plan vertical transversal passant par le centre du bossage,
- le fond des sillons est arrondi,
- le fond des sillons est anguleux,
- le fond des sillons est aplati,
- le patin d’électrofusion installé dans le logement affleure à la face inférieure de la selle,
- le patin d’électrofusion est surmoulé dans la selle,
- le patin d’électrofusion surmoulé dans la selle est noyé dans la matière de la selle,
- le patin d’électrofusion a une forme carrée ou rectangulaire ou circulaire,
- la sangle de serrage est métallique,
- la sangle de serrage métallique comporte une bande inox comportant une grenouillère à chacune de ses deux extrémités,
- la sangle de serrage est en matière plastique,
- la sangle de serrage est en matière plastique et comporte des crans,
- la sangle de serrage en matière plastique est constituée d’une bande comportant en surface des crans,
- la sangle de serrage en matière plastique est constituée d’une bande comportant en surface des séries d’orifices de traction à travers lesquels un outil de traction pour serrage peut être inséré,
- l’outil de traction est une pince de serrage,
- la pince de serrage comporte deux extrémités pouvant s’écarter ou se rapprocher, une des extrémités comportant une griffe destinée à être insérée dans un des orifices de traction et l’autre extrémité comportant une patte à deux doigts destinés à prendre appui sur l’extrémité latérale de fixation de l’aile à dispositif d’accrochage de la selle,
- la sangle de serrage est laissée en place une fois la selle électrosoudée sur la conduite,
- la sangle de serrage est un élément amovible destiné à être enlevé une fois la selle électrosoudée sur la conduite,
- le bossage est destiné à recevoir intérieurement un insert métallique,
- le système comporte une selle avec un insert métallique dans le bossage
- la selle est obtenue par moulage d’une matière plastique,
- l’insert est surmoulé dans le bossage de la selle.
L’invention concerne également une installation de prise en charge sur une conduite de distribution de fluide, notamment d’eau ou de gaz de ville, comportant le système de l’invention.
L’invention concerne enfin un procédé de pose d’un système de prise en charge selon l’invention sur une conduite de distribution de fluide, notamment d’eau, de diamètre nominal, DN, déterminé, dans lequel on choisit une selle adaptable à une gamme de diamètres de conduite, le DN étant compris dans ladite gamme, on prépare la surface de la conduite dans la zone d’installation de la selle du système, on installe dans un logement de la selle un patin d’électrofusion au cas où ledit patin d’électrofusion ne serait pas préinstallé, on place la selle et son patin d’électrofusion sur la surface préparée de la conduite, on installe une sangle de serrage aux extrémités latérales des ailes de la selle et on serre ladite sangle afin que la face inférieure de la selle s’applique contre la surface de la conduite et on alimente électriquement le patin d’électrofusion. Avantageusement, la préparation de la surface de la conduite consiste en une abrasion de surface et un nettoyage de surface de la conduite.
Description détaillée d’un exemple de réalisation
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
Dans son principe, l’invention concerne un système de selles et sangles de serrage multi-diamètres, électrosoudables, pour conduites PEHD (polyéthylène haute densité). Chaque selle peut être fixée par électrosoudage sur des conduites de diamètres différents grâce à la structure particulière de la selle qui peut s’adapter et s’appliquer sur des conduites de diamètres différents.
Le système de selle est optimisé notamment en termes:
- de gradient d’épaisseur (i.e. entre les faces inférieure et supérieure) de matière entre l’axe longitudinal inter-cosses (axe passant par les centres du bossage et des cosses de raccordement pour raccordement à une machine d’électrofusion) et les extrémités latérales des ailes de la selle,
- de structure par la présence de sillons à la face supérieure des ailes,
- de forme amincie en épaisseur (i.e. entre les faces inférieure et supérieure) d’au moins des parties latérales de la zone de raccordement entre le bossage et la face supérieure de la selle.
Contrairement aux selles connues, la selle électrosoudable de l’invention peut donc s’adapter à une large gamme de diamètres de conduites grâce à son gradient d’épaisseur entre l’axe longitudinal inter-cosses et les deux extrémités latérales de fixation à la sangle pour le serrage sur les conduites et à la combinaison avantageuse du gradient d’épaisseur, de l’épaisseur moyenne, de la taille de selle, des rainures et des éventuelles zones semi-circulaires d’épaisseur réduite de matière à la basse du bossage de prise, de manière à concilier souplesse, résistance à traction/flexion et propagation de la chaleur lors de l’électrofusion. L’axe longitudinal inter-cosses est l’axe passant par les centres des passages de cosse et du bossage qui sont donc alignés. La solution proposée permet de fournir des patins d’électrosoudage non surmoulés dans les selles avant utilisation sur le terrain et, aussi, des moyens de bridage amovibles.
Le système proposé est notamment configuré pour permettre l’application d’une force de serrage jusqu’à 5 kN sans détérioration mécanique ou fuite lors du serrage et après électrofusion, et, ceci, avec une selle qui est choisie pour respecter la relation (Dn- DNmin) / (DNmax- DNmin) = 0,34 à 0,40, où Dnest le diamètre de la face inférieure de la selle avant serrage.
Le système de l’invention permet d’éviter les erreurs éventuelles de DN prévu pour les interventions sur le terrain du fait que la selle peut s’adapter à une large gamme de diamètres nominaux de conduites. En outre, il en résulte un nombre restreint de références de selles, ce qui apporte des gains en termes de poids et d’encombrement pour le stockage, le transport et le montage.
Un tel système 1 de selle 2 avec sa sangle de serrage 3 est représenté figure 1. La selle 2 en PEHD comporte centralement un bossage 21 central formant un passage ouvert entre la face supérieure et la face inférieure de la selle. Un insert métallique 4 est installé dans le bossage 21 et inclut une vis 40 servant au blocage en rotation du robinet de prise en charge amené à y être monté. L’insert métallique est typiquement en laiton. L’insert métallique est surmoulé dans la selle et la vis sert à l’installation du robinet de prise en charge. La selle 2 comporte en outre, de part et d’autre du bossage 21, deux passages de cosse 22 destinés à des raccordements d’un patin d’électrofusion à une machine d’électrofusion d’alimentation du patin. Le bossage 21 et les passages de cosse 22 sont alignés sur un axe longitudinal inter-cosses qui est parallèle à l’axe principal de la conduite sur laquelle la selle 2 peut être installée. Les passages de cosse 22 et le bossage 21 correspondent à des surépaisseurs de matière par rapport à la face supérieure de la selle 2. Dans cet exemple de la figure 1, il n’est pas mis en œuvre de surélévation de matière le long de l’axe longitudinal inter-cosses entre le passage de cosse 22 et le bossage 21. En revanche, figures 4 et 5, il est mis en œuvre une surélévation de matière le long de l’axe longitudinal inter-cosses entre le passage de cosse 22 et le bossage 21.
Latéralement, de part et d’autre du bossage 21 et des passages de cosse 22, deux ailes 20a, 20b s’étendent latéralement jusqu’à deux extrémités latérales de fixation comportant chacune un dispositif d’accrochage 28 de la sangle de serrage 3. Dans cet exemple la sangle de serrage 3 est en matière plastique et est une sangle à crans.
La face supérieure de la selle comporte au niveau de la jonction avec le bossage 21 au moins deux zones semi-circulaires 27 d’épaisseur réduite de la matière de la selle entre les faces supérieure et inférieure. Ces zones semi-circulaires 27 d’épaisseur réduite étant disposées vers les deux côtés latéraux du bossage et sont destinées à faciliter la déformation de la selle lors de son serrage sur la conduite. Ces zones semi-circulaires 27 d’épaisseur réduite sont donc orientées sensiblement verticalement car elles sont réalisées dans l’épaisseur de la selle.
Dans une variante de réalisation (non représentée), ces zones semi-circulaires d’épaisseur réduite sont réalisées dans l’épaisseur du bossage et sont donc alors orientées sensiblement perpendiculairement à la verticale au niveau de la jonction entre le manchon et la selle, c’est-à-dire à la base du manchon, côté de la face supérieure de la selle.
La face supérieure de la selle 2 comporte, essentiellement sur les ailes 20a, 20b, des séries de sillons 25 parallèles entre eux. Entre les sillons 25 se situent des crêtes 24 d’élévations entre sillons. On peut noter que dans cet exemple, les sillons 25 côté de l’axe longitudinal inter-cosses sont interrompus par le bossage 21. Dans des variantes, les sillons 25 n’interfèrent pas avec le bossage 21.
La selle 2 est globalement symétrique par rapport à un plan sagittal vertical porté par l’axe longitudinal inter-cosses. La selle 2 est aussi globalement symétrique par rapport à un plan transversal perpendiculaire au plan sagittal vertical et passant par le centre du bossage 21.
La figure 4 permet de visualiser des variantes de réalisation concernant notamment la structure du bossage 21 et la structure des dispositifs d’accrochage 28 des extrémités latérales de fixation sur les ailes 20a, 20b et servant à l’accrochage de la sangle de serrage pour des sangles de serrage de types différents. En outre, sur la variante de réalisation de la figure 5, des surélévations 29 de matière le long de l’axe longitudinal inter-cosses entre les surépaisseurs correspondant aux passages de cosses 22 et bossage 21, ont été agencées.
Les figures 6 et 7 permettent de notamment visualiser le logement 5 creusé dans la face inférieure de la selle 2 et destiné à recevoir un patin d’électrofusion. La profondeur de ce logement 5 est d’environ 1,2 mm mais on peut prévoir une profondeur comprise entre 0,5 mm et 2 mm, voire entre 0,8 mm et 1,5 mm ou, préférentiellement, entre 1 mm et 1,3 mm notamment en fonction du patin prévu. Ce logement de forme sensiblement carrée comporte des appendices longitudinaux pour le passage de raccordements électriques vers les cosses. Le patin d’électrofusion comporte un conducteur électrique destiné à chauffer du fait de sa résistance ohmique, enroulé en forme d’une bobine spiralée, à plat, sous une très faible épaisseur ou d’une autre forme, par exemple hélicoïdale à spires affleurantes.
Les optimisations signalées sont destinées à conférer une aptitude à la flexion de la selle et en particulier de ses ailes par serrage sur la conduite, avant l’électrofusion, tout en résistant aux contraintes thermomécaniques et hydrauliques caractéristiques de l’application une fois l’électrofusion réalisée. De cette aptitude, une selle donnée peut être installée sur des conduites d’une large gamme de diamètres. Cette installation avec électrofusion s’effectue sans apparition de fissure ou de craquelure visible sur la selle et l’arrachage de cette dernière de la conduite est impossible sauf à entraîner une déstructuration de la conduite et de la selle.
On prévoit en pratique différentes références de selles plus particulièrement adaptées à des gammes différentes de diamètres de conduites. D’une manière générale, pour les conduites d’eau rencontrées habituellement, on prévoit 2 à 4 références de selles et 1 à 3 modèles de patins d’électrofusion. Typiquement on peut prévoir 2 à 4 références de selles et 1 ou 2 patins pour des bossages de sortie «X» (voir ci-après) et, 2 à 3 références de selles et 1 à 3 patins pour des bossages de sortie «Y».
Par exemple, on peut prévoir trois références de selles, une première référence pour des conduites de DN compris entre 50 et 90, une deuxième référence pour DN compris entre 90 et 180, une troisième référence pour DN compris entre 180 et 400, les diamètres étant en mm et DN étant le Diamètre Nominal de la conduite/canalisation et qui correspond au diamètre extérieur pour les conduites en matière plastique.
D’une manière générale, le système de prise en charge multi-diamètres peut s’appliquer à des conduites de valeurs très diverses de diamètres nominaux, DN, et, typiquement, entre 40 mm et 500 mm, différentes références de selles s’appliquant à différentes gammes de DN entre ces valeurs.
Ces différentes références se différentient essentiellement par leurs rayons de courbure initial/hors contrainte et leurs dimensions, essentiellement les dimensions de leurs ailes latérales qui doivent recouvrir des surfaces plus ou moins importantes en fonction des DN. On comprend que les dimensions longitudinales peuvent être différentes en fonction des références et, aussi, plus généralement, que toutes les dimensions peuvent être adaptées en fonction du diamètre du bossage destiné à la dérivation de prise en charge. En effet, on peut prévoir typiquement deux types de bossage de sortie, un premier, dit «X», de 40x3 en mm et un second, dit «Y», de 55x3 en mm. A noter que d’une manière générale et de préférence, on prévoit des bossages de sortie «Y» 55x3 en mm seulement pour des DN supérieurs ou égal à 90 mm.
On prévoit aussi les bossages de sortie en taraudage aux pas du gaz pour l’eau potable.
Enfin, la taille du patin électrosoudable est adaptée afin que la surface du patin soit plus grande pour des références de selles ayant une plus grande surface de contact avec les conduites comme cela est le cas avec des DN élevés. Cependant, afin d’optimiser encore plus le système, on peut faire appel à une seule taille de patin pour les selles «X» et une seule autre taille de patin, plus grande, pour les selles «Y».
On décrit maintenant des exemples de dimensions dans le cas exemplatif de trois références de selles électrosoudables prévues pour des DN compris entre 40 mm et 400 mm. Ces dimensions de selles concernent des selles non contraintes. On considère ici une selle qui est configurée pour être serrée sur la conduite grâce à une sangle à crans.
Le RAYON de la face inférieure de la selle est le suivant dans l’exemple suivant d’une gamme à 3 selles «X» et 2 selles «Y»:
| Conduite, plage de DN (mm) | RAYON pour bossage type X (mm) | RAYON pour bossage type Y (mm) |
| typique: 40 - 90 de préférence: 50 - 90 |
typique: 22,5 - 37,5 de préférence : 27,5 - 37,5 |
(non applicable) |
| typique: 75 - 180 de préférence: 90 - 180 |
typique: 45 - 70 de préférence: 55 - 70 |
|
| typique: 140 - 400 de préférence: 180 - 400 |
typique: 90 - 140 de préférence: 100 - 140 |
Les DN minimaux typiques, inférieurs aux DN minimaux préférés, sont des diamètres de conduite pour lesquels l’installation de la selle doit être particulièrement soignée et le résultat bien contrôlé du fait des contraintes extrêmes appliquées à la selle et en particulier à ses ailes mais aussi à la conduite.
Pour la dimension transversale, DT, de la selle, entre les extrémités latérales des deux ailes, plus précisément entre les milieux des deux logements opposés de réception des crans de la sangle de serrage dans le cas d’une sangle à crans, on considère la dimension le long de l’arc de cercleentre les milieux des deux logements opposés pour crans de la sangle de serrage:
| Conduite, plage de DN (mm) | DT pour type X (mm) | DT pour type Y (mm) |
| typique: 40 - 90 de préférence: 50 - 90 |
typique: 100 - 145 de préf.: 105 - 145 |
(non applicable) |
| typique: 75 - 180 de préférence: 90 - 180 |
typique: 105 - 155 de préf.: 110 - 155 |
typique: 120 - 185 de préf.: 125 - 185 |
| typique: 140 - 400 de préférence: 180 - 400 |
typique: 110 - 165 de préf.: 115 - 165 |
typique: 125 - 195 de préf.: 130 - 195 |
A noter que la sangle de serrage peut être d’un autre type et notamment une sangle à cliquets ou à grenouillères.
Pour la LONGUEUR de la selle, mesurée le long de l’axe longitudinal inter-cosses passant par les deux passages de cosse et le centre du bossage, on a les dimensions suivantes données à titre d’exemple:
| Conduite, plage de DN (mm) | LONGUEUR pour type X (mm) | LONGUEUR pour type Y (mm) |
| typique: 40 - 90 de préférence: 50 - 90 |
typique: 105 - 135 de préférence: 110 - 130 |
(non applicable) |
| typique: 75 - 180 de préférence: 90 - 180 |
typique: 120 - 185 de préf.: 125 - 175 |
|
| typique: 140 - 400 de préférence: 180 - 400 |
typique: 120 - 200 de préf.: 125 - 190 |
La diminution de la longueur de selle latéralement, c’est-à-dire vers les extrémités des ailes, les ailes étant donc à bases larges côté bossage et sommets étroits côté de leurs extrémités latérales de fixation à la sangle, est une autre caractéristique (en plus de la diminution d’épaisseur mais aussi de la minimisation de l’envergure latérale DT/dimension transversale par rapport aux selles classiques) permettant de réduire la quantité de matière en s’écartant de l’axe passant par les cosses. Ceci confère la souplesse requise pour un plaquage multi-diamètres de la selle, sans détérioration ni rupture de cette dernière.
Le système est d’autant plus adaptable à des diamètres nominaux différents que la quantité de matière de la selle devant être contrainte par serrage sur la conduite est réduite. Cette réduction de matière peut être obtenue de plusieurs manières, entre autres: par réduction d’épaisseur des ailes en allant vers leurs extrémités latérales, par diminution de la longueur des ailes en allant vers leurs extrémités latérales, par diminution de la longueur de la selle entre les deux extrémités latérales des ailes (diminution du DT/ de la dimension transversale). Ces manières de faire peuvent avantageusement être combinées et même combinées à d’autres comme par exemple l’utilisation des sillons. On obtient ainsi plus de souplesse/déformabilité et, ceci, sans recourir à des efforts démesurés de serrage, tout en étant capable de loger un patin d’électrofusion, et sans devenir trop fragile.
Concernant les paramètres géométriques du bossage, les dimensions suivantes données à titre d’exemple peuvent être utilisées:
| Paramètre géométrique du bossage | Pour bossage de type X | Pour bossage de type Y |
| Hauteur dans l’axe (mm) | typique: 20 - 50 de préférence: 25 - 45 |
|
| Cote verticale interne (mm) | typique: 10 - 40 de préférence: 15 - 35 |
|
| Diamètre extérieur (mm) | typique: 46 - 56 de préf.: 48 - 54 |
typique: 59 - 73 de préf.: 62 - 70 |
Concernant les paramètres géométriques de la zone d’extrémité des ailes accueillant les crans de la sangle de serrage, et que sont la longueur creusée, la longueur de vide, la distance centre/bords et le rayon pour les crans, il est proposé:
| Conduite, plage de DN (mm) | Pour bossage de type X (mm) | Pour bossage de type Y (mm) |
| typique: 40 - 90 de préférence: 50 - 90 |
Longueur creusée typique: 45 - 95 de préf.: 60 - 80 Longueur de vide typique: 25 - 75 de préf.: 40 - 60 Distances centre/bords typique: 6 - 20 de préf.: 8 - 18 Rayon pour cran typique: 2 - 14 de préf.: 4 - 8 |
(non applicable) |
| typique: 75 - 180 de préférence: 90 - 180 |
Longueur creusée typique: 80 - 145 de préf.: 100 - 125 |
|
| Longueur de vide typique: 60 - 125 de préf.: 80 - 105 |
||
| Distances centre/bords(idem) typique: 6 - 20 de préf.: 8 - 18 |
||
| Rayon pour cran(idem) typique: 2 - 14 de préf.: 4 - 8 |
||
| typique: 140 - 400 de préférence: 180 - 400 |
Longueur creusée typique: 95 - 160 de préf.: 115 - 140 |
|
| Longueur de vide typique: 75 - 140 de préf.: 95 - 120 |
||
| Distances centre/bords(idem) typique: 6 - 20 de préf.: 8 - 18 |
||
| Rayon pour cran(idem) typique: 2 - 14 de préf.: 4 - 8 |
Concernant le patin d’électrofusion qui est rapporté/encastré dans un logement de la face inférieure de la selle, ses dimensions sont adaptées notamment en fonction du bossage considéré. A titre d’exemple, on considère un patin de forme carrée de 77x77 mm de côté. En pratique, seuls le bobinage et la connexion aux cosses, avec ou sans «pont», diffèrent. Dans des variantes dans lesquelles le patin est incorporé d’origine dans la selle, le patin qui peut être plan ou non, peut être surmoulé dans la selle et ce peut être un patin qui peut être identique à ceux utilisables sur le terrain sans surmoulage préalable.
Pour des bossages «X» de 40x3 en mm, le logement a les dimensions suivantes (l’épaisseur correspond à la profondeur du logement):
| Type de patin |
Épaisseur (mm) |
Diamètre de l’orifice central (mm) |
Cote du carré extérieur (mm) |
Longueur (dans le sens longitudinal) |
| 1 | typique: 0,8 - 2 de préf.: 1,0 - 1,8 |
typique: 25 - 45 de préf.: 25 - 30 |
typique: 60 - 95 de préf.: 65 - 90 |
Plages du carré
+ 26 mm |
| 2 | typique: 0,7 - 2,4 de préf.: 1,0 - 2,1 |
typique: 65 - 100 de préf.: 70 - 95 |
Plages du carré
+ 26 mm |
Pour des bossages «Y» de 55x3 en mm, le logement a les dimensions suivantes:
| Type de patin |
Épaisseur (mm) |
Diamètre de l’orifice central (mm) |
Cote du carré extérieur (mm) |
Longueur (dans le sens longitudinal) |
| 1 | typique: 0,8 - 2 de préf.: 1,0 - 1,8 |
typique: 40 - 60 de préf.: 40 - 45 |
typique: 85 - 160 de préf.: 95 -145 |
Plages du carré
+ 26 mm |
| 2 | typique: 0,7 - 2,4 de préf.: 1,0 - 2,1 |
typique: 90 - 165 de préf.: 100 - 150 |
Plages du carré
+ 26 mm |
On comprend qu’il est possible de réaliser des selles électrosoudables adaptables à des gammes de DN selon d’autres dimensions et nombre de références que celles présentées ci-dessus. On comprendra mieux cela par les explications suivantes qui donnent des indications plus générales sur des modalités de sélection et de calcul des dimensions des selles.
Dans la modélisation trigonométrique qui suit, la figure 2 montre les selles non contraintes (arc de cercle en trait continu) et contraintes (arc de cercle en trait discontinu), c-à-d serrées contre des conduites PE100 (polyéthylène) aux DNmin(i.e. diamètre minimal, schéma sur la gauche de la figure 2) et DNmax(diamètre maximal, schéma sur la droite de la figure 2), les conduites étant représentées sous forme de cercles. Dans un cas, la selle est resserrée contre la conduite (son diamètre est réduit par la contrainte de serrage) et dans l’autre cas elle est élargie (son diamètre est augmenté par la contrainte de serrage).
Il est également possible de déterminer les dimensions des selles selon une autre modélisation, cette fois géométrique, en relation avec la figure 3. Celle-ci montre sur un seul schéma la selle non contrainte (arc de cercle en trait continu) et contrainte (arcs de cercle en trait discontinu) c-à-d serrées contre des conduites PE100 aux DNmin(i.e. diamètre minimal) et DNmax(diamètre maximal), les conduites étant des cercles.
Dans cette modélisation, on considère que l’extrémité de la selle à plaquer sur des conduites PEHD de différents diamètres parcourt une portion d’ellipse dans sa plage de déformation. Cette portion d’ellipse est caractérisée par un grand axe = 2a égal à son arc intérieur (celui qui est amené à être posé sur des conduites de différents diamètres) et un petit axe 2b = (2/π) x 2a et elle a une excentricité e, égale à 0,771 dans le cas présent.
Une des caractéristiques essentielle des selles de l’invention est leur étendue latérale minimisée. En effet, l’arc d’ellipse parcouru par les extrémités latérales de la selle lors des déformations entre DNminet DNmaxest égal à a fois l’intégrale de βminà βmaxde √(1 - (e sin(β))²) dβ. Il existe donc une relation de proportionnalité entre l’arc parcouru de DNminà DNmaxet a Δβ. Or Δβ = Δα’ / 2 et Δα’ = (B = a = θ Rn) x ((1 / RNmin) - (1 / RNmax)): l’arc maximal parcourable en termes de déformabilité et de résistance mécanique de la selle est donc lié mathématiquement et physiquement à ((1 / RNmin) - (1 / RNmax)).
Pour élargir la plage multi-diamètres, soit (1/RNmax- 1/RNmin) augmenté, le demi-arc a (= B) de la selle, qui est une des caractéristiques de leur conception, peut être minimisé.
Dans le cas de deux exemples de selles, on peut avoir les valeurs suivantes:
| Selle X | D n 68 | D n 125 |
| θ (°) | 89,6 | 64,6 |
| Corde B’ (mm) | 47,9 | 66,8 |
| Arc B (mm) | 53,2 | 70,5 |
| DNmin(mm) | 50 | 90 |
| α’max(°) | 121,9 | 89,8 |
| d1effective (mm) | 13,5 | 14,6 |
| B’/2 (α’max- θ) | 13,49 | 14,65 |
| B/2 (α’max- θ) | 14,97 | 15,46 |
| DNmax(mm) | 90 | 180 |
| α’min(°) | 67,7 | 44,9 |
| d2effective (mm) | 9,6 | 11,8 |
| B’/2 (θ - α’min) | 9,16 | 11,51 |
| B/2 (θ - α’min) | 10,16 | 12,15 |
Ainsi, B’/2 ou B/2 multiplié par la variation d’angle par rapport à l’angle de référence θ en natif (avant déformation de la selle sur un diamètre de conduite éventuellement différent) constitue un bon estimatif de la déformation effective (avec un maximum à ne pas dépasser).
A partir de ces résultats, on peut sélectionner pour les exemples donnés une valeur maximale proche de 15 mm pour d1effective et d2effective.
On peut alors déterminer la plage et le gradient d’épaisseur ainsi que la longueur d’arc des selles permettant de respecter la relation (Dn- DNmin) / (DNmax- DNmin) = 0,34 à 0,40, ces bornes étant avantageuses et, cela, quel que soit le coefficient de sécurité appliqué pour éviter une rupture de la selle ou de la sangle de serrage sur les DN extrêmes. Dans cette description, Dn(qui est égal à 2 Rn) est le diamètre «natif», c’est-à-dire avant déformation éventuelle de la selle objet de l’invention.
Considérant les valeurs du ratio (Rn- RNmin) / (RNmax- RNmin), on peut prendre une valeur, considérée optimale, qui est 0,363 = 1 - b/a = 1 - 2/π.
On peut aussi considérer un rapport des DN extrêmes (les min et max) par la relation suivante: DNmax= 2,05 DNmin, le coefficient 2,05 étant avantageux mais pouvant préférentiellement être choisi de 2,0 à 2,1. On peut éventuellement choisir un autre coefficient de valeur comprise entre 1,1 et 3,0 pour maximisation de l’applicabilité multi-DN du système. Ainsi, on peut par exemple prévoir un rapport DNmaxsur DNminde 1,1 avec DNmax= 200 mm et DNmin= 180 mm jusqu’à un rapport de 2,5, voire de 3, par exemple du DN 75 au DN 225.
Soit:
(Rn - RNmin) / (RNmax- RNmin) = R’ = 0,37
RNmax/ RNmin= R’’ = 2,05 (ou moins)
Rn/ RNmin= 1 + R’ ((RNmax/ RNmin) - 1) = 1 + R’ (R’’ - 1)
= 1,3885 si R’’ = 2,05 (ou moins: 1,259 si R’’ = 1,7 par ex.)
Rn/ RNmax= (Rn/ RNmin) / R’’
A noter que les minimums de θ, B et B’ (i.e. les caractéristiques géométriques de la selle) sont imposés par les plus petits patins d’électrofusion pouvant assurer une adhésion suffisante sur les conduites PE100 considérées, auxquels il faut ajouter une zone périphérique d’environ 10 mm ainsi que la zone correspondant au dispositif d’accrochage 28 de l’extrémité latérale de fixation de sangle à l’extrémité latérale des ailes 20a, 20b. Le dispositif d’accrochage 28 comporte des logements des crans de la sangle de serrage à crans ou tout autre moyen d’accrochage pour d’autres types de sangles, notamment à cliquets ou grenouillères.
A partir des relations obtenues on peut réaliser, à titre d’exemple, les références suivantes de selles, les valeurs listées étant des diamètres nominaux en mm:
Pour un bossage de sortie de type «X»:
* Avec R’’ = 2,05:
- choix de deux références avec 2 plages ne se chevauchant pas: 63-125; 140-280,
- choix de trois références avec 3 plages ne se chevauchant pas: 40-75; 90-180; 200-400,
- choix de trois références avec 3 plages se rejoignant: 50-90; 90-180; 180-355.
* Avec R’’ = 1,7:
- choix de trois références avec 3 plages ne se chevauchantpas : 63-90; 125-180; 200-340,
- choix de trois références avec 3 plages se rejoignant : 63-90; 90-140; 140-250,
- choix de quatre références avec 4 plages se rejoignant: 63-90; 90-140; 140-250; 250-400.
Pour un bossage de sortie de type «Y»:
* Avec R’’ = 2,05:
- choix de deux références avec 2 plages ne se chevauchant pas: 90-180; 200-400,
- choix de deux références avec 2 plages se rejoignant : 90-180; 180-355.
* Avec R’’ = 1,7:
- choix de deux références avec 2 plages ne se chevauchant pas: 90-140; 160-280
- choix de trois références avec 3 plages ne se chevauchant pas : 90-140; 160-280; 315-500
- choix de trois références avec 3 plages se rejoignant : 90-140; 140-225; 225-355
Concernant la caractéristique de diminution de l’épaisseur de matière vers les extrémités latérales des ailes de la selle, on peut l’exprimer par un pourcentage de diminution d’épaisseur par mm d’arc par rapport à l’épaisseur présente vers l’axe longitudinal inter-cosses (hors surélévations et surépaisseurs dues aux passages de cosse et au bossage).
Cette diminution d’épaisseur peut par exemple correspondre à une épaisseur de l’aile côté bossage de 7,5 mm avant le premier sillon et diminuant jusqu’à une épaisseur d’aile de 4,5 mm après le dernier sillon, côté extrémité latérale de l’aile. Plus généralement, les ailes, côté bossage et en dehors d’un sillon, peuvent avoir des épaisseurs comprises entre 6 mm et 9 mm et côté extrémité latérale et en dehors d’un sillon, avoir des épaisseurs comprises entre 3 mm et 6 mm. La différence de hauteur de l’aile entre le côté du bossage et l’extrémité latérale et en dehors des sillons et le dispositif d’accrochage peut être comprise entre 2 à 6 mm. Il est également possible de mettre en œuvre des selles sans gradient d’épaisseur sur l’aile, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de différence de hauteur de l’aile entre le côté du bossage et l’extrémité latérale et en dehors des sillons et du dispositif d’accrochage. Ainsi, la selle peut comporter des ailes d’épaisseur constante comprise par exemple entre 8 à 9 mm. Ces hauteurs hors sillons sont mesurées au plus haut et hors du bossage en lui-même ou des zones semi-circulaires d’épaisseur réduite bordant le bossage ou des surélévations ou surépaisseurs de l’axe longitudinal inter-cosses ou du dispositif d’accrochage 28 de sangle 3 à l’extrémité latérale de l’aile 20a, 20b.
A noter que cette diminution de l’épaisseur entre la face inférieure et la face supérieure de la selle en allant vers les extrémités latérales des ailes peut, de préférence, ne concerner que le fond des sillons. Ainsi, par exemple, on prévoit une épaisseur des ailes constante de 8,5 mm au niveau des crêtes entre les sillons et une hauteur de matière en fond de sillon (hauteur de matière définie par la distance au plus court entre la face inférieure et le fond de sillon) allant de 7,5 mm (vers le bossage) à 5,4 mm (vers les extrémités des ailes) dans le cas de cinq sillons par aile latérale pour une selle de demi-arc B = 70,5 mm.
Plus généralement, la profondeur des sillons peut être comprise entre 0,5 mm et 4 mm. Le nombre de sillons peut être compris entre 3 et 11 par aile et est de préférence compris entre cinq et sept. De préférence, la profondeur d’un sillon est constante longitudinalement mais dans des variantes de réalisation elle peut être différente sur la longueur et, notamment diminuer vers les extrémités longitudinales du sillon voire le sillon ne pas aller jusqu’aux bords longitudinaux de l’aile. Ainsi, les sillons sont de préférence étendus longitudinalement d’un bord longitudinal à l’autre de chaque aile et ils sont donc latéraux au bossage. On peut cependant prévoir des sillons latéraux aux passages de cosse qui sont interrompus par le bossage du fait qu’ils sont proches de l’axe longitudinal inter-cosses.
De préférence, les sillons sont agencés régulièrement angulairement, par exemple tous les 5,5° le long de l’aile.
De préférence, les deux côtés latéraux de chaque sillon sont deux faces planes et le fond du sillon est arrondi avec un rayon faible d’environ 0,5 mm afin de limiter les risques d’amorces d’entailles au fond des sillons.
On fait en sorte que la forme des sillons et de leurs côtés latéraux permette un démoulage aisé de la selle lors de sa fabrication suite à une injection de PEHD dans un moule de selle. Pour cela, on peut faire en sorte que les faces les plus proches de la verticale des côtés latéraux des sillons soient orientées vers le centre de la selle, ce qui peut être obtenu par exemple avec une ouverture de 98° appliquée à tous les sillons.
Les ailes ont donc une quantité de matière qui diminue en allant vers leurs extrémités latérales de fixation à la sangle et, cela, selon deux modalités: d’une part, par diminution de l’épaisseur/hauteur de matière entre la face inférieure et la face supérieure de la selle en allant vers les extrémités latérales des ailes et, d’autre part, par diminution de la longueur (mesurée parallèlement à l’axe longitudinal inter-cosses) des ailes en allant vers les extrémités latérales des ailes.
On comprend que les indications données peuvent servir de méthode de détermination des dimensions des selles adaptables à différents DN de conduites.
On peut ainsi déterminer d’autres nombres de références de selle pour les DN de conduites rencontrés. Ainsi, au lieu des trois références de l’exemple donné précédemment et pour des conduites PEHD pour eau potable, typiquement de 63 mm voire 50 mm jusqu’à 315 mm voire 400 mm, on prévoit en variante un nombre de références limité à :
- 2 à 4 types de selles et 1 à 2 patin(s) d’électrofusion pour des bossages de sortie «X» 40x3 en mm, ce qui peut faire jusqu’à 8 références;
- 2 à 3 types de selles et 1 à 3 patin(s) d’électrofusion pour des bossages de sortie «Y» 55x3 en mm, ce qui peut faire jusqu’à 9 références.
En outre, étant donné que le patin d’électrofusion est traversé en son centre par un orifice de passage correspondant à l’orifice de passage du bossage, le patin est de préférence adapté aux dimensions du bossage.
Jusqu’à présent on a considéré une prise en charge sur conduite d’eau mais on comprend que le système de prise en charge de l’invention peut s’appliquer à d’autres fluides que l’eau et, par exemple, pour le gaz.
Pour les inserts, les dimensions suivantes peuvent par ex. être utilisées:
| Type de bossage |
Taraudage (mm) |
Diamètre Interne inférieur (mm) |
Diamètre externe supérieur (mm) |
| X | 40x3 | Typique: 28 - 38 Préf.: 30 - 36 |
Typique: 43 - 49 Préf.: 44 - 48 |
| Y | 55x3 | Typique: 43 - 53 Préf.: 45 - 51 |
Typique: 58 - 64 Préf.: 59 - 63 |
Il est aussi possible de prévoir des systèmes de prise en charge pour des bossages adaptés à des sorties au pas du gaz G 3/4’’, 1’’, 1’’1/4 et 1’’1/2.
Dans ce cas, les plages à couvrir peuvent être réparties selon le nombre de références données par le tableau suivant:
| Type de bossage |
Taraudage (mm) |
Diamètre interne inférieur du Bossage (mm) |
Diamètre interne supérieur du Bossage (mm) |
Diamètre externe supérieur du Bossage (mm) |
| G3/4’’ | 26,44 |
Typique: 14 - 38 Préf.: 16 - 22 |
Typique: 29 - 49 Préf.: 30 - 34 |
Typique: 32 - 56 Préf.: 34 - 40 |
| G1’’ | 33,25 |
Typique: 21 - 38 Préf.: 23 - 29 |
Typique: 36 - 49 Préf.: 37 - 41 |
Typique: 39 - 56 Préf.: 41 - 47 |
| G1’’1/4 | 41,91 |
Typique: 30 - 53 Préf.: 32 - 38 |
Typique: 45 - 64 Préf.: 46 - 52 |
Typique: 46 - 73 Préf.: 49 - 57 |
| G1’’1/2 | 47,80 |
Typique: 36 - 53 Préf.: 38 - 44 |
Typique: 51 - 64 Préf.: 52 - 56 |
Typique: 52 - 73 Préf.: 55 - 63 |
Différents types de gorges et d’éventuelles lèvres d’étanchéité peuvent être mises en œuvre sur ou dans le canal central de l’insert en laiton pour garantir le vissage d’un robinet sans fuite une fois le système mis en service. De plus, afin d’améliorer l’accroche mécanique aux interfaces et l’étanchéité, la présence de crénelages ou de relief sur les faces de l’insert en laiton peut être mise à profit, tout comme l’ajout d’orifices amenés à être remplis de polyéthylène lors de l’étape d’injection.
On peut noter sur la coupe de la figure 6 d’une selle destinée à recevoir un insert métallique, qu’une gorge circulaire 26 s’enfonçant dans le bossage est prévue autour du canal de passage interne du mamelon. Cette gorge circulaire est destinée à recevoir une couronne circulaire débordant vers le bas de l’insert métallique. Dans une variante, une bague métallique indépendante d’un insert est installée, de préférence surmoulée, dans ladite gorge circulaire 26.
Concernant les patins d’électrofusion, les selles peuvent être livrées avec les patins surmoulés, donc préinstallés, ou avec des patins à encastrer dans la selle par l’installateur, lors de l’installation de la selle, juste avant électrofusion. Dans ce dernier cas, les selles et patins d’électrofusion ainsi disponibles sous forme de fournitures dissociées/séparées peuvent notamment éviter des erreurs de gamme de diamètre de conduite ou de sortie (40 ou 55 mm) sur laquelle le branchement est prévu. Les patins d’électrofusion ont en général une épaisseur de 1,1 mm et la profondeur du logement est prévue en conséquence.
L’intégration des patins d’électrofusion par surmoulage lors de la fabrication des selles par injection de PE (préférentiellement PEHD) dans un moule assure initialement la tenue et l’étanchéité entre l’arrière des patins (face du patin qui ne sera pas au contact avec la conduite PE(HD) et l’intérieur des logements de selles. Dans le cas où le patin d’électrofusion est installé par encastrement dans le logement de selle par l’utilisateur final sur le terrain, c’est l’étape d’électrofusion qui permet d’assurer la tenue et l’étanchéité entre l’arrière des patins et l’intérieur du logement de selle.
L’installation d’un système de selle selon l’invention pour une prise en charge sur une conduite, par ex. un tuyau PE100 DN125, commence par un grattage de la surface de la conduite à l’aide de l'outil manuel pour notamment éliminer la couche d’oxyde habituellement présente. On nettoie ensuite à l’alcool cette surface de conduite.
Ensuite, si le patin d’électrofusion n’est pas préinstallé, on positionne un patin d’électrofusion sur la conduite et la selle afin que le patin soit dans son logement et les deux cosses de raccordement du patin passent par les deux passages de cosse de la selle. Une sangle de serrage disposée entre les deux extrémités latérales des ailes et permettant au système d’encercler la conduite est alors serrée afin de contraindre la selle avec son patin d’électrofusion à s’appliquer par toute sa face inférieure sur la surface de la conduite.
La sangle de serrage peut être une sangle à grenouillères. Les sangles sont des bandes en matière plastique, par exemple PEHD, PP, NYLON®, ou métalliques ou en tissé ou une combinaison des précédents. Les sangles de serrage ont une largeur adaptée et, par exemple de 50 mm pour les selles de type «X». La longueur de la sangle est adaptée aux gammes de diamètres prévus pour les différentes références de selles. On peut prévoir de couper un surplus de longueur de sangle une fois celle-ci serrée.
Sur les figures 8 à 13 on a représenté un exemple de sangle de serrage 3 à crans et ses rotules 32, utilisables avec les selles de l’invention ainsi qu’un outil de serrage 39.
Sur la figure 8, la sangle 3 est en matière plastique flexible pour pouvoir s’enrouler autour de la conduite. La sangle 3 comporte sur sa largeur trois zones principales, une zone centrale comportant des orifices, notamment de traction, circulaires 31, et latéralement deux zones latérales de crans 30. Les zones de crans 30 sont ici discontinues le long de la sangle 3 mais dans des variantes les zones peuvent être continues. En fait, les discontinuités dans les zones latérales de cran 30 permettent un détrompage en ce qui concerne le choix de la référence de selle au regard du diamètre nominal de la conduite sur laquelle elle doit être installée. Les zones de crans 30 sont agencées de manière à permettre un serrage et blocage de la sangle si la bonne référence de selle est utilisée pour la conduite sur laquelle ladite selle est installée.
Typiquement, la sangle crantée 3 représentée peut s’utiliser pour des conduites de DN compris entre 90 mm et 180 mm.
La rotule 32, qui s’apparente à un rouleau, est sensiblement cylindrique tout comme le siège ou berceau destiné à la recevoir dans le dispositif d’accrochage 28.
Deux rotules 32 en matière plastique ont été coulissées/glissées le long de la sangle 3 figure 8. Ces rotules vont venir s’accrocher dans les dispositifs d’accrochage 28 adaptés qui sont aux deux extrémités latérales des ailes 20a, 20b de la selle 2. La rotule comporte une fente 37 traversante permettant l’insertion de la sangle et le coulissement sur la sangle.
La rotule 32 comporte intérieurement, dans la fente 37 traversante, une lamelle de blocage 33 en acier inoxydable visible dans la rotule sur la figure 9 et dont les rapports avec les crans sont visibles figures 11 à 13. Cette lamelle de blocage 33, figure 14, comporte deux doigts de blocage 35 latéraux destinés à interférer avec les crans 30 de la sangle 3 et, en position médiane, une patte ressort 34 qui est inclinée d’environ 30° par rapport au plan général de la lamelle de blocage 33, en l’absence de contrainte exercée sur la lamelle de blocage 33. La patte ressort 34 prend appui contre la matière de la rotule et elle n’est donc pas inclinée vers l’intérieur de la fente 37 traversante mais à l’opposée. La patte ressort 34 permet à la lamelle de blocage de prendre deux positions principales dans la rotule, une position escamotée lorsque la patte ressort est contrainte et permettant le coulissement de la rotule 32 le long de la sangle dans un sens de serrage et une position non escamotée bloquant la rotule 32 le long de la sangle dans un sens de desserrage. Ainsi, le coulissement des rotules ne peut s’effectuer que dans un sens de serrage correspondant à un rapprochement des deux rotules le long de la sangle. La lamelle de blocage 33 permet de former un cliquet anti-retour au sein de la rotule.
Sur la figure 11, on peut mieux voir les relations entre la sangle 3 à crans 30, la rotule 32 et sa lamelle interne dont un doigt de blocage latéral a été rendu visible. On peut prévoir sur la surface de la rotule, comme représenté figure 11, une dépression 36 destinée à réceptionner l’extrémité d’un tournevis à tête plate qui peut servir à basculer une rotule serrée sur une selle afin de la débloquer des crans de la sangle et desserrer et retirer la sangle si on le souhaite.
Le système de serrage à sangle à crans est centrable, éventuellement réutilisable. Le système de serrage est ergonomique car il requiert des efforts modérés et peut être serré avec un outil de serrage non démesuré, notamment la pince 39 de la figure10. A la place de l’outil, on peut utiliser une tige ou un tournevis et faire levier contre une partie de la selle pour tirer vers le haut la sangle.
La pince de serrage 39 de la figure 10 comporte deux extrémités pouvant s’écarter ou se rapprocher, une des extrémités comportant une griffe 38 destinée à être insérée dans un des orifices de traction 31 et l’autre extrémité comportant une patte à deux doigts destinés à prendre appui sur l’extrémité latérale de fixation de l’aile à dispositif d’accrochage de la selle.
On peut noter figure 8, le long de la zone centrale comportant les orifices de traction 31 qui sont circulaires, la présence d’une ouverture allongée 31’ et elle correspond à une zone où il ne peut pas y avoir de fixation par les rotules 32. Plus généralement, les rotules ne peuvent être retenues le long de la sangle et permettre un serrage stable de la selle que dans les zones où les crans sont présents.
Une fois la selle 2 installée sur la conduite et la sangle 3 serrée pour que les ailes 20a, 20b latérales s’appliquent sur la surface de la conduite, l’électrofusion est mise en œuvre. Après l’électrofusion, on laisse refroidir l’ensemble pendant au moins 30 min et on peut ensuite, si on le souhaite, enlever la sangle de serrage dans le cas où elle serait amovible comme peut l’être une sangle à grenouillères ou la sangle à crans avec ses rotules que l’on peut basculer grâce à la dépression 36.
Lors du percement de la conduite pour prise en charge, l’équipement de raccordement avec l’outil de percement est installé sur le bossage de la selle. Il peut être préférable que la sangle de serrage soit laissée en place lors de l’opération de percement et enlevée seulement après si on a prévu d’enlever la sangle.
Claims (11)
- Système (1) de prise en charge pour conduite de distribution de fluide, la conduite allongée longitudinalement et cylindrique étant en matière plastique thermosoudable, le système (1) comportant une selle (2) en matière plastique thermosoudable, un patin d’électrofusion et une sangle de serrage (3), la selle (2) comportant une face supérieure sur laquelle est érigé un bossage (21) central et une face inférieure destinée à venir s’appliquer contre la conduite, la selle (2) étant allongée longitudinalement et arrondie transversalement, le patin d’électrofusion comportant deux cosses de raccordement et étant rapporté dans un logement (5) de la face inférieure de la selle (2), les deux cosses de raccordement traversant l’épaisseur de la selle dans deux passages de cosse (22) et débouchant à la face supérieure de la selle (2), les deux passages de cosse (22) et le bossage (21) étant alignés le long d’un axe longitudinal inter-cosses de la selle (2), la selle (2) comportant latéralement, de part et d’autre de l’axe longitudinal inter-cosses, deux ailes (20a, 20b) latérales, la face inférieure de la selle étant concave vers le bas et en forme de surface cylindrique de rayon déterminé, les deux ailes (20a, 20b) de la selle (2) comportant deux extrémités latérales de fixation (28) destinées à permettre la fixation à la sangle de serrage (3), le serrage de la sangle de serrage (3) permettant l’application de la face inférieure de la selle (2) avec ses deux ailes (20a, 20b) contre la conduite,
caractérisé en ce qu’une même selle (2) est configurée pour être fixée par électrofusion sur des conduites de diamètres nominaux compris entre un diamètre nominal minimal, DNmin, et un diamètre nominal maximal, DNmax, de rapport DNmax/DNmincompris entre 1,1 et 3,0 sans détérioration mécanique ou fuite lors du serrage et après électrofusion, et en ce que l’épaisseur de matière des ailes (20a, 20b) diminue en allant du bossage (21) vers les extrémités latérales de fixation et la longueur des ailes, telle que mesurée parallèlement à l’axe longitudinal inter-cosses, diminue en allant du bossage (21) vers les extrémités latérales de fixation. - Système (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est configuré pour permettre l’application d’une force de serrage jusqu’à 5 kN sans détérioration mécanique ou fuite lors du serrage et après électrofusion, et en ce que la selle est choisie pour respecter la relation (Dn- DNmin) / (DNmax- DNmin) = 0,34 à 0,40, où Dnest le diamètre de la face inférieure de la selle avant serrage.
- Système (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la face supérieure des ailes (20a, 20b) comporte, de chaque côté latéral de l’axe longitudinal inter-cosses, des sillons (25) longitudinaux parallèles entre eux et à l’axe longitudinal inter-cosses.
- Système (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les épaisseurs de matière entre le fond des sillons (25) et la face inférieure vont en diminuant transversalement, de sillon en sillon, du bossage (21) vers l’extrémité latérale de l’aile (20a, 20b).
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le fond des sillons (25) est arrondi.
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la face supérieure dans la partie de jonction circulaire entre le bossage (21) central et la face supérieure comporte au moins deux zones semi-circulaires (27) d’épaisseur réduite de la matière de la selle (2) entre les faces supérieure et inférieure, lesdites deux zones semi-circulaires (27) d’épaisseur réduite étant disposées vers les deux côtés latéraux du bossage (21).
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le patin d’électrofusion est surmoulé dans la selle (2).
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la sangle de serrage (3) est un élément amovible destiné à être enlevé une fois la selle (2) électrosoudée sur la conduite.
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la sangle de serrage (3) est en matière plastique et comporte des crans (30).
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, à la face supérieure de la selle (2), chacun des deux passages de cosse (22) comporte une surépaisseur vers le haut de matière et en ce que la face supérieure le long de l’axe longitudinal inter-cosses comporte une surélévation vers le haut de matière entre le bossage (21) et chacun des deux passages de cosse (22).
- Installation de prise en charge sur une conduite de distribution de fluide, notamment d’eau, comportant le système (1) de l’une quelconque des revendications 1 à 10, électrosoudé sur ladite conduite.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2002101A FR3107666B1 (fr) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Système électrosoudable à selle et installation de prise en charge sur conduite, multi-diamètres et à patins d’électrofusion |
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