CA1307378C - Manchon thermoretractable comportant des moyens pour controler son chauffage uniforme, et procede de fabrication de ce manchon - Google Patents
Manchon thermoretractable comportant des moyens pour controler son chauffage uniforme, et procede de fabrication de ce manchonInfo
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- CA1307378C CA1307378C CA000541691A CA541691A CA1307378C CA 1307378 C CA1307378 C CA 1307378C CA 000541691 A CA000541691 A CA 000541691A CA 541691 A CA541691 A CA 541691A CA 1307378 C CA1307378 C CA 1307378C
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Abstract
PRÉCIS La presente invention propose un manchon thermorétractable destiné à être appliqué sur un objet à recouvrir, délimité par une surface intérieure et une surface extérieure, et comprenant des moyens pour contrôler son chauffage uniforme. Le manchon thermorétractable de cette invention est caracterisé en ce qu'il comprend sur sa surface intérieure au moins deux régions distinctes entre lesquelles existe un gradient de contrainte. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un tel manchon thermorétractable, consistant à réaliser un manchon en un matériou ou composé auquel on peut conférer la caractéristique thermorétractable, dont la surface intérieure ne presente ancun gradient de contrainte, chauffer le manchon, expanser radialement le manchon chauffé, et refroidir le manchon pour le maintenir à l'état expansé, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à déformer de façon non régulière la surface intérieure du manchon alors que celui-ci est chauffé pour produire ledit gradient de contrainte.
Description
-`` 130~'3~
L'invention est relative à un manchon thermorétractable destiné à etre appliqué sur un object à recouvrir, délimité par une surface intérieure et une surface extérieure, et comprenant des moyens pour contrôler son chauffage uniforme.
Un des problèmes posés par l'application d'un manchon thermorétractable sur un objet est celui de l'apport de chaleur au manchon. En particulier dans le cas où le manchon est d'épaisseur importante, il est délicat de le chauffer de façon uniforme dans toute son épaisseur et sur toute sa longueur san risquer de calciner localement le manchon, suite à une application de chaleur trop prononcée.
Afin de guider l'opérateur dans l'exécution du chauffage du manchon, il est connu de rapporter des marques en une matière ; coloree sur la surface extérieure du manchon, la couleur des marques se modifiant lorsque le manchon a atteint une température prédéterminée et guidant par là-même l'opérateur.
De telles marques facilitent effectivement l'exécution du chauffage du manchon, en particuli~er lorsque celui-ci est d'épaisseur faible. Toutefois, lorsque le manchon est d'épaisseur importante, ces marques ne donnent pas toutes satisfactions. En effet, ces marques étant disposées sur la surface extérieure du manchon, elles ne peuvent donner une indication précise de température que pour une portion de manchon voisine de cette surface extérieure, tandis que la température d'une portion la plus intérieure du manchon n'est pas déterminée précisément.
Le but de la présente invention est de proporser un Gi "' . . . . ~ ... .
.
` , --` 131D~3''~
- la - 67487-349 manchon thermorétractable comportant des moyens pour contrôler précisement son chauffage uniforme dans toute l'épaisseur de celui-ci.
. ~.' ~1 .
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. , -130~737~3
L'invention est relative à un manchon thermorétractable destiné à etre appliqué sur un object à recouvrir, délimité par une surface intérieure et une surface extérieure, et comprenant des moyens pour contrôler son chauffage uniforme.
Un des problèmes posés par l'application d'un manchon thermorétractable sur un objet est celui de l'apport de chaleur au manchon. En particulier dans le cas où le manchon est d'épaisseur importante, il est délicat de le chauffer de façon uniforme dans toute son épaisseur et sur toute sa longueur san risquer de calciner localement le manchon, suite à une application de chaleur trop prononcée.
Afin de guider l'opérateur dans l'exécution du chauffage du manchon, il est connu de rapporter des marques en une matière ; coloree sur la surface extérieure du manchon, la couleur des marques se modifiant lorsque le manchon a atteint une température prédéterminée et guidant par là-même l'opérateur.
De telles marques facilitent effectivement l'exécution du chauffage du manchon, en particuli~er lorsque celui-ci est d'épaisseur faible. Toutefois, lorsque le manchon est d'épaisseur importante, ces marques ne donnent pas toutes satisfactions. En effet, ces marques étant disposées sur la surface extérieure du manchon, elles ne peuvent donner une indication précise de température que pour une portion de manchon voisine de cette surface extérieure, tandis que la température d'une portion la plus intérieure du manchon n'est pas déterminée précisément.
Le but de la présente invention est de proporser un Gi "' . . . . ~ ... .
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` , --` 131D~3''~
- la - 67487-349 manchon thermorétractable comportant des moyens pour contrôler précisement son chauffage uniforme dans toute l'épaisseur de celui-ci.
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- 2 - 67487-349 L'invention concerne à cet effet un manchon thermo-rétractable destiné à être appliqué sur un object à recouvrir, et délimité par une surface intérieure et une surface extérieure, ledit manchon présentant à chaque extrémité des premières régions alternant périphériquemen-t avec des secondes régions e-t entre lesquelles existe un gradient de contrainte, caractérisé en ce que ledit manchon est épais et lesdites première et seconde régions : s'étendent dans l'épaisseur du manchon seulement au voisinage de ladite surface intérieure.
Advantageusement ladite contrainte est une contrainte d'expansion.
: Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, la surface intérieure présente en section transversale une forme polygonale et comprend des régions d'arête alternant avec des régions planes, ledit gradient de contrainte augmentant depuis les régions planes vers les régions d'arête.
: L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un manchon thermorétractable, consistant à:
- réaliser un manchon en un matériau ou composé auquel on peut conférer la caractéristique thermorétractable, qui ne présente aucun gradient de contrainte;
- chauffer le manchon;
- expanser radialement le manchon chauffé;
- déformer le manchon de façon non régulière alors que celui-. ~.';~
~30~3-7~3 - 2a - 67487-34g ci est chauffé pour produire ledit gradient de contralnte; et ~ refroidir le manchon pour le maintenir à l'état expansé;
caractérisé en ce que l'on déforme le manchon dans 90n épaisseur seulement au voisinage de sa surface intérieuxe.
Advantageusement, la surface intérieure du manchon présente en section transversale, avant expansion et déformation, une forme circulaire, et l'on déforme cette surface intérieure pour lui donner une forme polygonale.
D'autres détails et avantages de l'invention apparaî~
tront au cours de la description qui suit, de la forme de réalisa-tion préférée de l'invention, en regard des dessins annexés, sur lesquels:
les Eigures 1 et 2 sont deux vues de face d'un manchon, l'une avant expansion et l'autre pendant l'expansion;
les figures 3 et 4 sont deux vues du manchon expansé, l'une en perspective et l'autre de face;
la figure 5 est une vue de Eace du manchon, durant une phase intermédiaire de chauffage.
~:
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-~ ~3C373~
Advantageusement ladite contrainte est une contrainte d'expansion.
: Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, la surface intérieure présente en section transversale une forme polygonale et comprend des régions d'arête alternant avec des régions planes, ledit gradient de contrainte augmentant depuis les régions planes vers les régions d'arête.
: L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un manchon thermorétractable, consistant à:
- réaliser un manchon en un matériau ou composé auquel on peut conférer la caractéristique thermorétractable, qui ne présente aucun gradient de contrainte;
- chauffer le manchon;
- expanser radialement le manchon chauffé;
- déformer le manchon de façon non régulière alors que celui-. ~.';~
~30~3-7~3 - 2a - 67487-34g ci est chauffé pour produire ledit gradient de contralnte; et ~ refroidir le manchon pour le maintenir à l'état expansé;
caractérisé en ce que l'on déforme le manchon dans 90n épaisseur seulement au voisinage de sa surface intérieuxe.
Advantageusement, la surface intérieure du manchon présente en section transversale, avant expansion et déformation, une forme circulaire, et l'on déforme cette surface intérieure pour lui donner une forme polygonale.
D'autres détails et avantages de l'invention apparaî~
tront au cours de la description qui suit, de la forme de réalisa-tion préférée de l'invention, en regard des dessins annexés, sur lesquels:
les Eigures 1 et 2 sont deux vues de face d'un manchon, l'une avant expansion et l'autre pendant l'expansion;
les figures 3 et 4 sont deux vues du manchon expansé, l'une en perspective et l'autre de face;
la figure 5 est une vue de Eace du manchon, durant une phase intermédiaire de chauffage.
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- 3 - ~7~87-349 Le manchon 1 représenté sur la figure 1 est délimité par deux surfaces cylindriques circulaires présentant un axe commun 4, à savoir une surface extérieure 2 et une surface in-térieure 3. Le manchon 1 est délimité axialement par deux plans perpendiculaires à l'axe 4.
Ce manchon est constitué d'un mélange intime d'un matériau élastomère et d'un matériau thermoplastique. Il est par exemple obtenu par moulage par extrusion.
Ce manchon est enfilé sur un mandrin d'expansion comprenant six doigts 5 - seuls ceux-ci étant représentés -s'étendant le long de l'axe 4 du manchon 1 et répartis autour de cet axe, chaque doigt présentant une surface plane 6 tournée vers la surface intérieure 3 du manchon et destinée à coopérer avec elle. Le mandrin comprend, de facon connue en soi, des moyens pour déplacer radialement et simultanement les six doigts 5.
On chauffe alors le manchonr en disposant par exemple celui-ci et le mandrin dan une étuve afin de provoquer la fusion du matériau thermoplastique réparti dans le manchon. Puis l'on expanse radialement le manchon en écartant les uns des autres les doigts 5 du mandrin, en mettant à profit la possibilité de dé-formation du matériau élastomère (figure 2).
A la fin de l'opération d'expansion du manchon, celui-ci est refroidi de sorte que le materiau thermoplastique se solidifie et empêche le matériau élastomère de reprendre sa forme initiale non expansée. Le manchon est ensuite retiré du mandrin et stocké.
Le manchon ainsi expansé apparait sur les figures 3 et ~j 13~3~
Ce manchon est constitué d'un mélange intime d'un matériau élastomère et d'un matériau thermoplastique. Il est par exemple obtenu par moulage par extrusion.
Ce manchon est enfilé sur un mandrin d'expansion comprenant six doigts 5 - seuls ceux-ci étant représentés -s'étendant le long de l'axe 4 du manchon 1 et répartis autour de cet axe, chaque doigt présentant une surface plane 6 tournée vers la surface intérieure 3 du manchon et destinée à coopérer avec elle. Le mandrin comprend, de facon connue en soi, des moyens pour déplacer radialement et simultanement les six doigts 5.
On chauffe alors le manchonr en disposant par exemple celui-ci et le mandrin dan une étuve afin de provoquer la fusion du matériau thermoplastique réparti dans le manchon. Puis l'on expanse radialement le manchon en écartant les uns des autres les doigts 5 du mandrin, en mettant à profit la possibilité de dé-formation du matériau élastomère (figure 2).
A la fin de l'opération d'expansion du manchon, celui-ci est refroidi de sorte que le materiau thermoplastique se solidifie et empêche le matériau élastomère de reprendre sa forme initiale non expansée. Le manchon est ensuite retiré du mandrin et stocké.
Le manchon ainsi expansé apparait sur les figures 3 et ~j 13~3~
- 4 - 67487-349 4. La surface extérieure 2 du manchon a sugmenté en diamètre, et la surface intérieure 3 a été déformée de façon non régulière autour de l'axe 4 et présente six plats 7 s'étendant chacun selon ~ l'axe 4 du manchon et répartis autour de celui-ci: la surface -; intérieure 3 présent donc, selon la vue de face de la figure 4 une forme hexagonale. Six arêtes 9 s'étendent parallèlement à
l'axe 4 du manchon, chacune étant formée à la jonction entre deux plats adjacents.
On notera que la largeur obtenue de chaque plat et supé-rieure à la largeur de la surface plane 6 des doigts 5 du mandrin(figure 2): autrement dit, il n'a pas été nécessaire de soutenir la surface intérieure du manchon dans chaque région d'arête 10 entre deux plats 7 adjacents pour provoquer son expansion.
Sur la figure 4 a été dessiné en pointillés un cercle 8 qui est tengent aux six plats 7 de la forme hexagonale en un point milieu 11 de ceux-ci, et dont le centre est citué sur l'axe 4 du manchon. Des régions 12 de tangence au cercle 8 peuvent ainsi être définies, qui constituent les régions planes précitées.
Le six arêtes 9 sont donc situées radialement à l'exté-rieur du cercle 8. Si l'on considère que, avant expansion, lasurface intérieure 3 était circulaire, on comprendra que les régions d'arêtes ~O du manchon ont dû être expansées davantage que les régions de tangence 12, de facon à être repoussés radialement au-delà du cercle 8. Les régions d'arêtes 10 sont donc le siege de contraintes d'expansion du matériau élastomère plus fortes que les régions de tangence 12.
En untilisation, le manchon expansé est disposé sur un r~
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~30~37~
l'axe 4 du manchon, chacune étant formée à la jonction entre deux plats adjacents.
On notera que la largeur obtenue de chaque plat et supé-rieure à la largeur de la surface plane 6 des doigts 5 du mandrin(figure 2): autrement dit, il n'a pas été nécessaire de soutenir la surface intérieure du manchon dans chaque région d'arête 10 entre deux plats 7 adjacents pour provoquer son expansion.
Sur la figure 4 a été dessiné en pointillés un cercle 8 qui est tengent aux six plats 7 de la forme hexagonale en un point milieu 11 de ceux-ci, et dont le centre est citué sur l'axe 4 du manchon. Des régions 12 de tangence au cercle 8 peuvent ainsi être définies, qui constituent les régions planes précitées.
Le six arêtes 9 sont donc situées radialement à l'exté-rieur du cercle 8. Si l'on considère que, avant expansion, lasurface intérieure 3 était circulaire, on comprendra que les régions d'arêtes ~O du manchon ont dû être expansées davantage que les régions de tangence 12, de facon à être repoussés radialement au-delà du cercle 8. Les régions d'arêtes 10 sont donc le siege de contraintes d'expansion du matériau élastomère plus fortes que les régions de tangence 12.
En untilisation, le manchon expansé est disposé sur un r~
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- 5 - 67487-349 objet à recouvrir, par exemple une jonction entre deux câbles - électriques, qui doit présenter un encombrement radial tel qu'il puisse être logé dans l'espace intérieur du manchon.
Dans le cas d'une jonction, le manchon est chauffé par un opérateur sur le site de pose des câbles, notamment au moyen d'un générateur à air chaud.
Une première phase de chauffage est destinée à porter le manchon à une température déterminée permettant sa rétraction ultérieure, cette température devant être uniforme à la fois dans l'épaisseur du manchon et dans sa longueur. A cet effet, alors que l'opérateur applique extérieurement le générateur à air chaud sur le manchon, il observe tour à tour les deux extrémités du manchon, lesquelles se présentent conformément à la figure 4.
La Demanderesse a observé au cours d'expérimentations que, au moment où le manchon atteint la température précitée, de fa~on uniforme dans toute son épaisseur, la forme de la surace intérieure 3 du manchon se modifie et passe, de la forme hexago-nale de la figure 4, à une forme circulaire (figure 5) qui se confond avec le cercle 8 précité tangent au plats 7 de la forme - 20 hexagonale.
Cette modification de forme résulte du relâchement qui se produit d'autant plus tôt lors de la montée en température du manchon que l'intensité des contrintes est importante. Ainsi, dans les régions de tangence 12 présentant des contrintes d'expan-sion plus faibles, aucun relâchement n'est encore observé. Par ailleurs, la rétraction du manchon dans son ensemble n'a pas encore commence.
:; f~
., , : ~ :
13~73~3
Dans le cas d'une jonction, le manchon est chauffé par un opérateur sur le site de pose des câbles, notamment au moyen d'un générateur à air chaud.
Une première phase de chauffage est destinée à porter le manchon à une température déterminée permettant sa rétraction ultérieure, cette température devant être uniforme à la fois dans l'épaisseur du manchon et dans sa longueur. A cet effet, alors que l'opérateur applique extérieurement le générateur à air chaud sur le manchon, il observe tour à tour les deux extrémités du manchon, lesquelles se présentent conformément à la figure 4.
La Demanderesse a observé au cours d'expérimentations que, au moment où le manchon atteint la température précitée, de fa~on uniforme dans toute son épaisseur, la forme de la surace intérieure 3 du manchon se modifie et passe, de la forme hexago-nale de la figure 4, à une forme circulaire (figure 5) qui se confond avec le cercle 8 précité tangent au plats 7 de la forme - 20 hexagonale.
Cette modification de forme résulte du relâchement qui se produit d'autant plus tôt lors de la montée en température du manchon que l'intensité des contrintes est importante. Ainsi, dans les régions de tangence 12 présentant des contrintes d'expan-sion plus faibles, aucun relâchement n'est encore observé. Par ailleurs, la rétraction du manchon dans son ensemble n'a pas encore commence.
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13~73~3
- 6 - 67487-349 L'opérateur doit donc chercer à déclencher le passage de la forme hexagonale à la forme circulaire, et se, aux deux extré-mités du manchon. Dès que ce passage a été observé pour la première fois à une extrémité, l'opérateur cesse de chauffer cette extrémité pour concentrer la chaleur de son générateur à air chaud à l'autre extrémité afin d'y provoquer le passge de la forme hexa-gonale à la forme circulaire.
La Demanderesse a découvert que, lorsque le passage de la forme hexagonale à la forme circulaire a été observé aux deux extrémités du manchon, l'opérateur peut considérer que le manchon est à une température uniforme sur toute sa longueur.
Une seconde phase de chauffage du manchon est destinée à
provoquer la rétraction de celui-ci, dans son ensemble, sur l'objet à recouvrir. Pour ce faire, l'opérateur déplace son générateur à air chaud le long du manchon jusqu'à la rétraction complète de celui-ci.
Etant donné que le manchon a été porté à une température uniforme durant la première phase de chauffage, l'opération de rétraction s'effectue d'autant plus rapidement car il ne subsiste plus de zones froides au sein du manchon. Par ailleurs les risques de calcination locale du manchon - dûs à un chauffage prolongé de certaines portions du manchon - sont minimisés - et ce, aussi bien lors de la première phase de chauffage que lors de la seconde.
L'invention trouve particulièrement son intérêt dans le cas où l'épaisseur du manchon à poser est important et rend donc difficile un chauffage uniforme de toute la masse du manchon.
~,, ,,s~.~
- ~L3~37378 - 6a - 67487-349 En variante à la description ci-dessus, la surface intérieure 3 du manchon pourra présenter d'autres formes que la forme hexagonale, puis circulaire. L'essentiel est de ménager, sur la surface intérieure 3 et de préférence tout autour de l'axe 4 du manchon, des régions présentant des contraintes d'expansion plus fortes, et des régions présentant des contraintes d'expansion plus faibles. Pair ailleurs, la modification de forme de la sur-face intérieure 5 du manchon lors du chauffage devra pouvoir être facilement repérée visuellement.
Bien que dans la description précédente, le manchon comporte une couche unique en un matériau thermorétractable, on peut envisager de prévoir d'autres couches présentant des proprié-tés physico-chimiques ou électriques différentes, notamment des ` couches qui sont disposées radialement à l'extérieur ou à l'inté-rieur par rapport à cette première couche, dans la mesure où ces autres couches n'entravent pas de fac,on significative la déforma-tion à chaud de la couche thermorétractable première, ni la visualisation de cette déformation.
.. .
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-'
La Demanderesse a découvert que, lorsque le passage de la forme hexagonale à la forme circulaire a été observé aux deux extrémités du manchon, l'opérateur peut considérer que le manchon est à une température uniforme sur toute sa longueur.
Une seconde phase de chauffage du manchon est destinée à
provoquer la rétraction de celui-ci, dans son ensemble, sur l'objet à recouvrir. Pour ce faire, l'opérateur déplace son générateur à air chaud le long du manchon jusqu'à la rétraction complète de celui-ci.
Etant donné que le manchon a été porté à une température uniforme durant la première phase de chauffage, l'opération de rétraction s'effectue d'autant plus rapidement car il ne subsiste plus de zones froides au sein du manchon. Par ailleurs les risques de calcination locale du manchon - dûs à un chauffage prolongé de certaines portions du manchon - sont minimisés - et ce, aussi bien lors de la première phase de chauffage que lors de la seconde.
L'invention trouve particulièrement son intérêt dans le cas où l'épaisseur du manchon à poser est important et rend donc difficile un chauffage uniforme de toute la masse du manchon.
~,, ,,s~.~
- ~L3~37378 - 6a - 67487-349 En variante à la description ci-dessus, la surface intérieure 3 du manchon pourra présenter d'autres formes que la forme hexagonale, puis circulaire. L'essentiel est de ménager, sur la surface intérieure 3 et de préférence tout autour de l'axe 4 du manchon, des régions présentant des contraintes d'expansion plus fortes, et des régions présentant des contraintes d'expansion plus faibles. Pair ailleurs, la modification de forme de la sur-face intérieure 5 du manchon lors du chauffage devra pouvoir être facilement repérée visuellement.
Bien que dans la description précédente, le manchon comporte une couche unique en un matériau thermorétractable, on peut envisager de prévoir d'autres couches présentant des proprié-tés physico-chimiques ou électriques différentes, notamment des ` couches qui sont disposées radialement à l'extérieur ou à l'inté-rieur par rapport à cette première couche, dans la mesure où ces autres couches n'entravent pas de fac,on significative la déforma-tion à chaud de la couche thermorétractable première, ni la visualisation de cette déformation.
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Claims (8)
1. Manchon thermorétractable destiné à être appliqué sur un objet à recouvrir, et délimité par une surface intérieure et une surface extérieure, ledit manchon présentant à chaque extrémité
des premières régions alternant périphériquement avec des secondes régions et entre lesquelles existe un gradient de contrainte, caractérisé en ce que ledit manchon est épais et lesdites première et seconde régions s'étendent dans l'épaisseur du manchon seule-ment au voisinage de ladite surface intérieure.
des premières régions alternant périphériquement avec des secondes régions et entre lesquelles existe un gradient de contrainte, caractérisé en ce que ledit manchon est épais et lesdites première et seconde régions s'étendent dans l'épaisseur du manchon seule-ment au voisinage de ladite surface intérieure.
2. Manchon selon la revendication 1, dans lequel ladite contrainte est une contrainte d'expansion.
3. Manchon selon la revendication 2, dans lequel la surface intérieure présente en section transversale une forme polygonale, et comprend des régions d'arête alternant avec des régions planes, ledit gradient de contrainte augmentant depuis les régions planes vers les régions d'arête.
4. Manchon selon la revendication 3, qui comprend une couche thermorétractable en elle-même dans laquelle s'étend ladite forme polygonale.
5. Procédé de fabrication d'un manchon thermorétractable selon l'une quelconque des revendications 1-4, consistant à:
- réaliser un manchon en un matériau ou composé auquel on peut conférer la caractéristique thermorétractable, qui ne présenta aucun gradient de contrainte;
- chauffer le manchon;
- expanser radialement le manchon chauffé;
- déformer le manchon de façon non régulière alors que celui-ci est chauffé pour produire ledit gradient de contrainte;
et - refroidir le manchon pour le maintenir à l'état expansé;
caractérisé en ce que l'on déforme le manchon dans son épaisseur seulement au voisinage de sa surface intérieure.
- réaliser un manchon en un matériau ou composé auquel on peut conférer la caractéristique thermorétractable, qui ne présenta aucun gradient de contrainte;
- chauffer le manchon;
- expanser radialement le manchon chauffé;
- déformer le manchon de façon non régulière alors que celui-ci est chauffé pour produire ledit gradient de contrainte;
et - refroidir le manchon pour le maintenir à l'état expansé;
caractérisé en ce que l'on déforme le manchon dans son épaisseur seulement au voisinage de sa surface intérieure.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la surface intérieure du manchon présente en section transversale, avant expansion et déformation, une forme circulaire, et l'on déforme cette surface intérieure pour lui donner une forme polygonale.
7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel on déforme la surface intérieure du manchon en même temps qu'on expansé
radialement celui-ci.
radialement celui-ci.
8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on déforme la surface intérieure du manchon en même temps qu'on expanse radialement celui-ci.
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