ISO/TR 13950:1997
(Main)Plastics pipes and fittings — Automatic recognition systems for electrofusion
Plastics pipes and fittings — Automatic recognition systems for electrofusion
Tubes et raccords en matières plastiques — Procédés de reconnaissance automatique d'un électrosoudage
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TECHNICAL ISO/TR
REPORT 13950
First edition
1997-12-01
Plastics pipes and fittings — Automatic
recognition systems for electrofusion
Tubes et raccords en matières plastiques — Procédés
de reconnaissance automatique d'un électrosoudage
A
Reference number
ISO/TR 13950:1997(E)
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ISO/TR 13950:1997(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The main task of technical committees is to prepare International
Standards, but in exceptional circumstances a technical committee may
propose the publication of a Technical Report of one of the following types:
— type 1, when the required support cannot be obtained for the
publication of an International Standard, despite repeated efforts;
— type 2, when the subject is still under technical development or where
for any other reason there is the future but not immediate possibility of
an agreement on an International Standard;
— type 3, when a technical committee has collected data of a different
kind from that which is normally published as an International Standard
(“state of the art”, for example).
Technical Reports of types 1 and 2 are subject to review within three years
of publication, to decide whether they can be transformed into International
Standards. Technical Reports of type 3 do not necessarily have to be
reviewed until the data they provide are considered to be no longer valid or
useful.
ISO/TR 13950, which is a Technical Report of type 2, was prepared by
Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the
transport of fluids, Subcommittee SC 5, General properties of pipes, fittings
and valves of plastic materials and their accessories — Test methods and
basic specifications.
© ISO 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be
reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including
photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
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ISO ISO/TR 13950:1997(E)
Annexes A to G form an integral part of this Technical Report.
This study was undertaken by working group ISO/TC 138/WG9 at the
request of the manufacturers of electrofusion fittings.
The purpose of the study was to collect together all the automatic
recognition systems for electrofusion and to draw up a description of these
different systems, attempting to harmonize the terminology used.
This document has been drawn up on the basis of pre-standardization
work carried out by an expert group (PC3) within GERG (European Gas
Research Group).
If necessary, a performance standard may be added to this document at a
later stage.
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ISO/TR 13950:1997(E) ISO
Introduction
The electrofusion process for the assembly of thermoplastic pipes consists
of heating the interface between the pre-assembled pipe and fitting using
electrical energy. This is generated by a heating element which forms part
of the fitting. The temperature will eventually reach a level high enough to
ensure the fusion of the solid material.
The two melted surfaces are then pressed together for a given time. The
fusion occurs during cooling by the recrystallization of the material through
the interface.
Because of the difficulties encountered by ISO/TC 138/SC 4 with the
standardization of the fusion parameters and dimensions of the electric
connections of thermoplastic electrofusion fittings on one hand, and
because of the growing number of products on the market on the other,
users considered it preferable to establish rules for the manufacture of
fusion machines usable with the different products.
To ensure the correct operation of these machines, and to limit user errors,
it was decided to focus on the automatic identification of the fusion
parameters.
This document presents the automatic recognition systems available today.
Any manufactured electrofusion fittings using one of these identification
methods must be compatible with one of the systems described in this
document.
The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to
the fact that it is claimed that compliance with this Technical Report may
involve the use of patents (see clause 5).
ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of these
patent rights.
The holders of these patent rights have assured ISO that they are willing to
negotiate licences under reasonable and non-discriminatory terms and
conditions with applicants throughout the world.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this
Technical Report may be the subject of patent rights other than those
identified in clause 5. ISO shall not be held responsible for identifying any
or all such patent rights.
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TECHNICAL REPORT ISO ISO/TR 13950:1997(E)
Plastics pipes and fittings — Automatic recognition systems
for electrofusion
1 Scope
This document describes the 6 systems examined and specifies for each one the characteristics enabling the
energy supply to be delivered automatically to the thermoplastic electrofusion fittings used in pipe connection, in
compliance with the appropriate ISO standards.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
Technical Report. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision,
and parties to agreements based on this Technical Report are encouraged to investigate the possibility of applying
the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently
valid International Standards.
ISO/IEC 7810:1995, Identification cards — Physical characteristics.
ISO/IEC 7811-1:1995, Identification cards — Recording technique — Part 1: Embossing.
ISO/IEC 7811-2:1995, Identification cards — Recording technique — Part 2: Magnetic stripe.
ISO/IEC 7811-3:1995, Identification cards — Recording technique — Part 3: Location of embossed characters on
ID-1 cards.
ISO/IEC 7811-4:1995, Identification cards — Recording technique — Part 4: Location of read-only magnetic
tracks — Tracks 1 and 2.
ISO/IEC 7811-5:1995, Identification cards — Recording technique — Part 5: Location of read-write magnetic
track — Track 3.
3 Definitions
For the purposes of this Technical Report, the following definitions apply.
3.1 fitting: Accessory for the connection by fusion of thermoplastic pipes and/or other accessories.
3.2 socket: Female part of a fitting in which the fusion is performed.
3.3 coupler: Fitting constituted by two sockets.
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3.4 monofilar coupler: Fitting constituted of two sockets for which fusion is performed in a single operation.
3.5 bifilar coupler: Fitting constituted of two sockets for which fusion is performed separately.
3.6 saddle: Electrofusion fitting for by-passing, branching, ballooning or other operations.
3.7 reduction: Electrofusion fitting for the assembly of two pipes and/or male terminating fittings of different
dimensions.
3.8 elbow: Electrofusion fitting with two sockets with an angle.
3.9 tee: Electrofusion fitting with three electrofusion sockets or two sockets and one male end.
3.10 plug: Electrofusion fitting with one socket for plugging tubes and other accessories.
3.11 connector: End of the cable connecting the electrofusion accessory to the fusion machine.
3.12 terminal: Fixed part of the heating element located on the outside of the fitting to enable electrical connection
to be made with the fitting.
3.13 terminal shroud: Part of the fitting enabling the connector to be mounted externally.
3.14 nominal fusion time: Fusion time, in seconds, specified by the fitting manufacturer at the reference
temperature and for the electrical parameters, such as nominal resistance, voltage and current, specified by the
manufacturer.
3.15 Fusion time, in seconds, used in reality, taking account, if necessary, of the ambient
real fusion time:
temperature and/or the real electrical parameters.
3.16 fusion voltage: The voltage, in volts, applied to the fitting during the fusion cycle.
3.17 fusion current: The current, in amps, flowing in the fitting and its supply circuit during the fusion cycle.
3.18 nominal fusion energy: The energy, in kilojoules, specified by the fitting manufacturer at the reference
temperature and for the electrical parameters whose values fall within the tolerance ranges specified by the
manufacturer.
3.19 real fusion energy: The energy, in kilojoules, consumed by the fitting at a given ambient temperature and
for electrical parameters whose values fall within the tolerance ranges specified by the manufacturer.
3.20 resistance of the heating element
ohmic resistance of the heating element at 23 °C used in the basic design
3.20.1 nominal resistance:
calculations for the electrofusion fitting, as specified by the manufacturer.
3.20.2 identification resistance: ohmic resistance of the heating element at 20 °C measured on any electrofusion
fitting.
3.20.3 measured resistance: ohmic resistance at the ambient temperature measured on any electrofusion fitting.
3.21 resistivity: Reciprocal of the conductivity of the heating element, in ohm metres.
3.22 temperature coefficient of the heating element: Gradient of the change in resistance versus temperature,
in reciprocal kelvins.
3.23 MEMO electrofusion elements: Electrofusion elements with a special terminal shroud containing an
integrated microchip, enabling these electrofusion elements to be fused with units equipped with a MEMO facility.
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4 Description of procedures
4.1 Numerical recognition
4.1.1 Principle
Methods for numerical recognition are based on systems such as bar codes, magnetic cards and microchips.
Fusion parameters are recorded in code form on the data medium. At the manufacturer's initiative or in response to
user request, other information may also be encoded for fitting identification, identification of test data, fusion cycle
optimization, additional safety measures, etc.
For a heating cycle, the system reads, processes and memorizes the information recorded on the data medium.
Successive messages are displayed or signal tones emitted to request the operator to follow a procedure, defined
by the fitting manufacturer, specific to the fitting in question and including its recognition.
4.1.2 Field of application and limits
Numerically controlled fusion machines capable of reading fusion parameters can be used for all electrofusion and
electroheating assembly techniques.
The limits of this type of fusion control unit shall be detailed by the manufacturer in terms of
— the maximum energy to be delivered;
— the fusion programmes incorporated;
— the fusion adaptations incorporated;
— the limits of the programmable parameters.
4.1.3 Bar codes
The system for entering data using bar codes offers a number of different possibilities for use, both for fitting
suppliers and manufacturers of the fusion machine:
— The fitting manufacturer records on the bar code the data he considers will be needed to ensure correct
assembly. The amount of data can depend on particular requirements or if there is a new technical
development.
— The control unit manufacturer is free to develop his own software and the technical design of the unit. He can
choose which data to display, which commands will be available, the criteria for fusion cycle emergency stop,
and the display and recording of the various faults, the memorization method for fusion data, etc.
4.1.3.1 Description of the technique
The bar codes used are:
— the 24-character "2-in-5" interleaved type as summarized in table 1;
— the 32-character "2-in-5" interleaved type including traceability coding as summarized in table 2.
4.1.3.2 Description of coding
The coding used has 24 or 32 characters. One of these characters is a control character. A complementary
character set can be added if further data is required.
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Table 1 — Coding diagram for the 24-digit structure
24 CONTROL
23 Δ t LEVEL CORRECTION
regulation at a pre set temperature
22
21 t
s < 899
20 min >900 or ε or θ
inf = 000
19
18 K or K' (± %) + (± ρ) f θ °C
17
16 Ω OHMIC VALUE FOR THE ACCESSORY
15
14
level U or I
13
12 U, I or P and Position "," for Ω
11
10 ˘ of the ACCESSORY EXPRESSED IN mm and " or N°
9
8 . trademark
7 . types: tapping tee — coupler — sockets
6 others < J Y C T
*
5 . Δ : correction ε.f of θ °C
4 . heating cycle
3 calculation of
. ε
2 . reference θ °C
1 . cooling time
The meaning of the characters is given in clauses A.1 to A.9.
4
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Table 2 — Coding diagram for the 32-digit structure
The 32-digit bar code is divided in two parts:
Common part (digits 1 to 19) which describes all data related to the characteristics of the element to be fused.
Specific part (digits 20 to 32) which describes all data related to the technique used to fuse the element.
< ------------- Common Part -----------------> < -------- Specific to the technique -------->
1.19 20.32
Common part format:
Manufacturer Type Diameter Batch code SDR Material
AB
1234 56789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Electrofusion format: U or I Regulation
U-I ΩΔΩϕθ t θ CK
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Electrofusion format: Energy regulation
U-I ΩΔΩϕθ Σ θ CK
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Electrofusion format: Power regulation
U-I Watt ΔΩ ϕθ Σ θ CK
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
The meanings of the symbols used is given in annex G.
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4.1.4 Magnetic cards
The system of data insertion by means of magnetic cards offers different possibilities for the fitting supplier as well
as for the user and for the control unit manufacturer.
— The fitting manufacturer records on the card the number of items of data necessary for the completion of an
optimal fusion joint. In order to establish the fusion programme he can choose between the functions described
in clause B.4. He can adapt the data according to his wishes using nominal or real values. A fusion programme
can contain up to 90 characters.
— The control unit manufacturer is completely free to develop his own software as well as the technological
concept of his unit. He can choose, among others, the data appearing on the display, the different commands,
the emergency stop of the fusion cycle as well as the display and recording of the different faults, the fusion
data storage mode, etc., unless prescribed in other standards.
— With respect to the quality assurance of every fusion a record containing all or part of the fusion process data
can be stored either on the magnetic card or in the control box memory. When the fusion has been completed
successfully and recorded on the magnetic card, the magnetic card cannot be used again to carry out another
fusion.
4.1.4.1 Description of the technique
The use of the magnetic card for the transmission of data to a fusion control unit requires the following information:
— the card format;
— the magnetic tracks to be used;
— the recording technique;
— the data storage mode;
— the variables and the units in which they are expressed.
4.1.4.2 Physical characteristics of the magnetic card
The magnetic card (ID-1) used is described in ISO/IEC 7810 and the various parts of ISO/IEC 7811. The card shall
not contain embossed characters. The 3 tracks as described in ISO/IEC 7811-4 and ISO/IEC 7811-5 can be used to
store data (fusion programme: tracks 1 and 2 only, and a fusion record: tracks 1, 2 and 3) on the card.
4.1.4.3 Description of the encoding
ISO/IEC 7811-2 specifies the characteristics of the magnetic stripe. The structure of the information on tracks 1, 2
and 3 is given in clause B.1.
4.1.4.4 Data storage
For the data storage the basic rules indicated in clause B.4 shall be followed.
4.1.5 Recognition using a MEMO microchip
4.1.5.1 Principle
The electrofusion element is equipped with an integrated microchip. The electrofusion element makes possible the
fully automatic recognition of fusion parameters and bi-directional data exchange.
Individual production and fusion parameters are stored directly in the electrofusion element. After the operation the
fusion protocol is thus directly registered in the electrofusion element. It is also possible to record additional data
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such as time and date of installation, the name of the technician as well as the exact geographical location of the
fusion element. At any time and throughout its entire life cycle this data can be retrieved from the electrofusion
element and reprocessed by analysis software. Integration of all recorded data in a central database provides clear
advantages such as systematic localisation of incorrect pipeline elements, statistical evaluation of distributed pipe
network data and optimisation of the planning and the extent of pipeline renewal programs.
4.1.5.2 Field of application
Fusion units equipped with a MEMO facility are able to fuse MEMO electrofusion elements having an integrated
microchip.
4.1.5.3 Electrofusion element with an integrated microchip
Electrofusion elements need to have a special terminal shroud designed to reach and locate the microchip (see
figure F.1).
4.1.5.4 Description of the system
Each MEMO electrofusion element terminal shroud has a moulded flexible ring and notch to reach and locate the
integrated microchip (see figure F.1).
The microchip contains the electrofusion element fusion parameters. The fusion parameters are recognised by a
special connector. The special connector makes data exchange possible and delivers the required power to the
electrofusion element.
The recognition system is shown in table F.1.
4.2 Electromechanical recognition
4.2.1 Principle
The primary function of the electromechanical recognition method consists of converting the measured value of an
identifying resistance into a fusion time.
Other functions can be carried out, such as fitting identification by the implanted resistance method.
4.2.2 Field of application and limits
Electromechanical recognition can be used when fittings are provided with the correct terminal housing and terminal
pin configurations.
The value of the implanted resistance or the displacement of keying features on the terminal shrouds determine the
fusion jointing times.
The limits of the system are:
— the key switch is limited to 36 fixed values;
— the implanted resistor is limited to the range of resistors available from resistor manufacturers.
4.2.3 "Key switch" connectors
On each electrofusion fitting the cylindrical part of the terminal shroud has a moulded key and a notch.
For each cylindrical part, the key is moulded to fit the notch according to one of eight configurations which depend
on the fitting fusion time.
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The positions between the key and notch are determined by the connectors, and this positioning is marked by the
fusion control unit to ensure the correct fusion time. When the moulded cavity has been designed with the terminal
configuration specified, recognition of fitting fusion can then be copied.
4.2.3.1 Description of the system
Each electrofusion fitting terminal shroud has a moulded key and a notch as shown in figures C.1 and C.2. The
fusion time for each key-notch configuration is given in table C.1.
A special connector is used to determine the direction of the key and the notch and then deliver the required power
to the fittings.
There is a specific recognition method for each terminal shroud which is configured in one of the 8 circular positions
connected to the 8 resistors.
When connected to the fitting, the position of the key is determined by the moulded notch inside the connector, and
the control unit measures the value of the selected resistor. These two values are digitized and used to determine
the fusion time read off from a table stored in the control unit.
By sequential switching between the connectors, the value of the resistance can be considerably increased to
produce a significant difference in voltage levels and thereby reducing the effects of short-circuits and electrical drift
caused by foreign matter.
This recognition system is shown in diagram form in figure C.2.
4.2.4 "Implanted resistor" connector
A high value resistor is implanted in one of the terminal pins of an electrofusion fitting. The value of this resistor is
read by the control unit and the fusion time is determined automatically by the control box from stored data.
4.2.4.1 Description of the system
A high value resistor is placed in the fitting terminal as shown in figure D.1. This terminal is moulded into the fitting
together with a second plain terminal in the other fitting connector, see figure D.2.
The values of the implanted resistor together with the equivalent fusion times are given in table D.2.
The connector (see figure D.3) from the control box to the fitting is used to recognise the resistor value and to
supply power to fittings. The fusion control unit determines the fusion time from the recognised resistance value
using stored data.
4.3 Self-regulation
4.3.1 Principle
This fusion control process functions using the physico-chemical state of the material at the fitting/pipe interface.
It automatically incorporates variations in fit, assembly temperature, supply voltages and the electrical resistance of
the fitting.
During the fusion of a fitting to a pipe, the energy supplied causes an increase in temperature in the area around the
heating element: the thermoplastic material therefore passes from the solid to the liquid state. This change in state
is accompanied by a volume expansion which increases the pressure in the fusion zone. The quality of the fusion is
essentially governed by the triple set (P = pressure, T = temperature, t* = time during which the temperature of the
material is less than the fusion temperature). The principle of self-regulation is to use the data terms (P, T) to govern
the fusion time and thus to calculate the optimum t*.
This requires no adjustment or fusion time correction. The pressure built up in the melted material interrupts the
supply circuit.
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4.3.2 Field of application and limits
The automatic regulation system enables fittings equipped with the appropriate terminal shroud to be processed.
The limits of this recognition system are:
— either specific to the system:
fixed value for the fusion parameter "fusion voltage".
— or specific to the machine:
maximum available energy.
4.3.3 System description
Each fitting has two calibrated wells positioned above the fusion zone. When the voltage is applied, the heating wire
melts the material in the well, firstly at the level of the wire itself, then over a greater area. Figure E.1 shows the
melted zone at a given moment: this zone continues to spread in time [in figure E.1 from zone limit (a) to zone limit
(b) at the end of fusion]. The wells are designed with the optimum dimensions and geometry for each fitting,
ensuring that the melted material in the well bottom rises only when the correct physico-chemical state has been
attained at the interface. A sensor located in the connector and being an integral part of the supply cable is fitted
over each well. It detects the rising level of molten material and transmits a signal to the fusion control unit which
cuts the electricity supply. A diagrammatic representation of the whole detection process is given in figure E.2 for a
flat-bottomed well.
4.3.4 Dimensional characteristics
The terminal shroud shown in figure E.3 is universal and can be used with all self-regulating fittings.
5 Patents
In conformity with the ISO Directives, Part 2, annex A, the rules for references to patents on items described in
International Standards have been observed. The companies British Gas, Fusion Plastics, Gaz de France, NKK, PE
Industries, Sauron and Wavin have notified the working group that their patents cover totally or partially some items
described in this Technical Report. Those companies have expressed the wish that their product should be
integrated in the Technical Report.
5.1 British Gas, letter 26 March 1991
Patent UK 2151858 B 16 December 1983
Europe 0151340 19 November 1984
Application date: see patent
Title: Coupling devices for use with electrofusion fittings of thermoplastic material.
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5.2 Fusion Plastics, letter 17 September 1993 and 31 March 1994
Patent UK 2137026 March 1983
Europe 0076043 September 1982
Canada 1193819 September 1985
USA 4486650 December 1984
South Africa 82/7746 October 1982
Japan 1603737 September 1982
Australia 567083 September 1982
Denmark 5626/82 December 1982
Indonesia 9161 February 1983
Japan 267002/1988 October 1988
Application date: see patent
Title: Electro-Fusion fitting
5.3 Gaz de France (J. Sauron), letter 9 July 1991
Patent France 8416691
Application date: 31 October 1984
Title: Procédé et machine pour la réalisation de soudures automatiques de pièces en matière plastique
comportant un bobinage intégré.
5.4 Gaz de France (J. Sauron), letter 9 July 1991
Patent France 8618117
Europe 87402868.1
US 133478
Canada 554160
Japan 324171
China 87108163
South Korea 8714828
Application date: 23 December 1986
Title: Procédé pour conduire et contrôler l'élévation de température de pièces chauffées électriquement.
5.5 NKK Corporation, letter 27 September 1991
Patent Japan 6324820
Europe 0149410 and extensions
Application date: 23 May 1988
Title: Process and device for the control of the welding time of an electrically welded union
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5.6 PE Industries, letter 28 May 1991
Patent France 8320420 19 December 1983
8416782 30 October 1984
8608822 16 June 1986
Monaco 1677 2 December 1983
202 15 January 1985
These patents have been extended, in whole or in part,
to several countries: USA, China, Austria, Belgium, Italy,
Luxembourg, Netherlands, Germany, United Kingdom,
Switzerland, Liechtenstein, Sweden, South Africa, Algeria,
Argentina, Australia, Canada, South Korea, Denmark,
Egypt, Arabian Emirates, Spain, India, Iran, Japan,
Morocco, Mexico, Pakistan, Taiwan, Tunisia
Application date: see patent
Title: Microswitch
5.7 PE Industries, letter 28 May 1991
Patent France 8817420
Extended to Europe 89403330.7
Application date: 29 December 1989
Title: Dispositif pour détecter au cours du soudage des variations dans l'état de la matière plastique
d'une pièce de raccordement
5.8 Wavin, letter 27 April 1995
Patent PCT/EP 94/03158 AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, LI, CN, CZ, DE, DK, ES,
FI, GB, HU, JP, KP, KR, KZ, LK, LU, LV, MG, MN, MW, NL,
NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SK, UA, US, UZ, VN,
EE, LR, SI, KE, LT, TT
Application date: 24 September 1993
Title: Quality assurance for electrofusable jointing elements
5.9 Wavin, letter 27 April 1995
Patent PCT/EP 94/01338
AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, LI, CZ, DE, DK, ES, FI,
GB, HU, JP, KP, KR, KZ, LK, LU, MG, MN, MW, NL, NO,
NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SK, UA, US, VN, CN, LV, NE,
TT, KE, LT, SI
Application date: 10 May 1993
Title: Electrical connector for thermoplastic electrofusion elements
Should it be revealed after publication of this Technical Report that licences under patent rights, which appear to
cover items included in the Technical Report, cannot be obtained under reasonable and non-discriminatory terms
and conditions, the Technical Report shall be referred back to the technical committee for further consideration.
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Annex A
(normative)
Description of bar code
A.1 Characters 1 to 8: Trademark — Accessory type — Type Δ f θ °C — Cycle type —
Range θ °C
PRINCIPLE
Basic alphabet code
A = 01 F = 06 K = 11 P = 16 U = 21 Z = 26
B = 02 G = 07 L = 12 Q = 17 V = 22 + = 27
C = 03 H = 08 M = 13 R = 18 W = 23 = 28
D = 04 I = 09 N = 14 S = 19 X = 24 � = 29
E = 05 J = 10 O = 15 T = 20 Y = 25
These 8 characters are used to describe:
1) The trademark by contraction of the logo:
— To 4 letters for accessories in case A for the first character, withou
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 13950
Première édition
1997-12-01
Tubes et raccords en matières plastiques —
Procédés de reconnaissance automatique
d'un électrosoudage
Plastics pipes and fittings — Automatic recognition systems
for electrofusion
A
Numéro de référence
ISO/TR 13950:1997(F)
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ISO/TR 13950:1997(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comité membres de
l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes
internationales. Exceptionnellement, un comité technique peut proposer la
publication d'un rapport technique de l'un des types suivants:
— type 1, lorsque, en dépit de mains efforts, l'accord requis ne peut être
réalisé en faveur de la publication d'une norme internationale;
— type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de
développement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la
possibilité d’un accord pour la publication d’une Norme internationale
peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
— type 3, lorsqu'un comité technique a réuni des données de nature
différente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l'état
de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l'objet d'un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement
de leur transformation en Normes internationales. Les rapports techniques
de type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les
données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
© ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet central@iso.ch
X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
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ISO ISO/TR 13950:1997(F)
L'ISO/TR 13950, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité
technique ISO/TC 138, Tubes, raccords et robinetterie en matières
plastiques pour le transport des fluides, sous-comité SC 5, Propriétés
générales des tubes, raccords et robinetteries en matières plastiques et
leurs accessoires — Méthodes d'essais et spécifications de base.
Les annexes A à G font partie intégrante du présent Rapport technique.
Le présent Rapport technique a été réalisé par le groupe de travail
ISO/TC 138/GT 9 à la demande des fabricants de raccords électro-
soudables.
Il a pour objectif de recenser l'ensemble des procédés de reconnaissance
automatique d'un électrosoudage et d'établir une description de ces
différents systèmes en essayant d'harmoniser la terminologie.
Le présent Rapport technique a été préparé sur la base d'un travail pré-
normatif effectué par un groupe d'experts dans le cadre du Groupement
Européen de Recherche Gazière (GERG/PC3).
Si nécessaire, le présent Rapport technique pourra être complété ensuite
par une norme de résultats ou caractéristiques.
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ISO/TR 13950:1997(F) ISO
Introduction
La méthode d'électrosoudage pour assembler les tubes thermoplastiques
consiste à chauffer l'interface entre le tube et le raccord préassemblés par
l'énergie électrique engendrée par un élément chauffant interne au
raccord, jusqu'à ce que la température de fusion atteigne la plage de
températures nécessaire pour assurer la fusion de la phase solide de la
matière.
Ensuite, les deux surfaces fondues sont tenues en contact sous pression
l'une avec l'autre pendant un temps donné. Le soudage se produit durant
le refroidissement par recristallisation de la matière au travers de l'inter-
face.
Compte tenu, d'une part, des difficultés rencontrées au sein de l'ISO/
TC 138/SC 4 pour normaliser les paramètres de soudage et les
dimensions géométriques des connecteurs des raccords électrosoudables
en matières thermoplastiques et, d'autre part, de l'accroissement du
nombre de produits sur le marché, les utilisateurs ont estimé souhaitable
d'établir des règles permettant la production de machines à souder
utilisables pour les différents produits.
Afin de garantir un bon fonctionnement de ces machines et de limiter les
erreurs de mise en oeuvre, le choix s'est orienté vers une reconnaissance
automatique des paramètres de soudage.
Ce document présente les procédés de reconnaissance automatique
actuels.
Toute fabrication de raccords électrosoudables utilisant un de ces modes
de reconnaissance automatique est compatible avec l'un des systèmes
décrits dans ce document.
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) appelle l'attention sur
le fait qu'il est déclaré que la conformité avec les dispositions du présent
Rapport technique peut impliquer l'utilisation de brevets (voir article 5).
L'ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de
ces droits de propriété.
Les détenteurs de ces droits de propriété ont donné l'assurance à l'ISO
qu'ils consentaient à négocier des licences avec des demandeurs du
monde entier, à des termes et conditions raisonnables et non
discriminatoires.
L'attention est d'autre part appelée sur le fait que certains des éléments du
présent Rapport technique peuvent faire l'objet de droits de propriété
autres que ceux qui ont été mentionnés dans l'article 5. L'ISO ne saurait
être tenue pour responsable de l'identification de ces droits de propriété en
tout ou partie.
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RAPPORT TECHNIQUE ISO ISO/TR 13950:1997(F)
Tubes et raccords en matières plastiques — Procédés
de reconnaissance automatique d'un électrosoudage
1 Domaine d'application
Le présent Rapport technique décrit les six systèmes recensés et spécifie pour chacun d'eux les caractéristiques
permettant de délivrer automatiquement l'énergie aux raccords électrosoudables thermoplastiques prévus pour
l'assemblage de tubes thermoplastiques, conformément aux Normes internationales ISO concernées.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour le présent rapport technique. Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient
en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur le présent rapport
technique sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées
ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des normes internationales en vigueur à un
moment donné.
ISO/CEI 7810:1995, Cartes d'identification — Caractéristiques physiques.
ISO/CEI 7811-1:1995, Cartes d'identification — Technique d'enregistrement — Partie 1: Estampage.
ISO/CEI 7811-2:1995, Cartes d'identification — Technique d'enregistrement — Partie 2: Raie magnétique.
ISO/CEI 7811-3:1995, Cartes d'identification — Technique d'enregistrement — Partie 3: Position des caractères
estampés sur les cartes ID-1.
ISO/CEI 7811-4:1995, Cartes d'identification — Technique d'enregistrement — Partie 4: Position des pistes
magnétiques pour lecture uniquement — Pistes 1 et 2.
ISO/CEI 7811-5:1995, Cartes d'identification — Technique d'enregistrement — Partie 5: Position de la piste
magnétique enregistrement-lecture — Piste 3.
3 Définitions
Pour les besoins du présent Rapport technique, les définitions suivantes s'appliquent.
3.1 raccord: Accessoire permettant l'assemblage par soudage des tubes thermoplastiques et/ou d’autres
accessoires.
3.2 emboîture: Partie femelle d'un raccord dans laquelle le soudage est réalisé.
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3.3 manchon: Raccord constitué de deux emboîtures.
3.4 manchon monofilaire: Raccord à deux emboîtures dont le soudage est effectué en une seule fois.
3.5 manchon bifilaire: Raccord à deux emboîtures dont le soudage est réalisé séparément dans chacune des
emboîtures.
3.6 selle: Raccord électrosoudable permettant une dérivation, un branchement, un ballonnement ou autre
intervention.
3.7 réduction: Raccord électrosoudable permettant l'assemblage de deux tubes et/ou raccords à bout mâle de
diamètres différents.
3.8 Raccord électrosoudable à deux emboîtures ayant un angle de déviation.
coude:
3.9 té: Raccord électrosoudable à trois emboîtures électrosoudables ou deux emboîtures et un bout mâle.
3.10 bouchon: Raccord électrosoudable à une emboîture permettant l'obturation de tubes ou autres accessoires.
3.11 connecteur: Extrémité du câble permettant de raccorder l'accessoire électrosoudable à la machine à
souder.
3.12 borne: Partie fixe de l'élément chauffant située à l'extérieur du raccord permettant la connexion électrique.
3.13 enveloppe de la borne: Partie du raccord permettant le branchement extérieur du connecteur.
3.14 Temps de soudage, en secondes indiqué par le fabricant du raccord pour la
temps nominal de soudage:
température de référence et pour des paramètres électriques, par exemple la résistance nominale, la tension
nominale ou l’intensité nominale.
3.15 temps de soudage réel: Temps de soudage, en secondes, réellement appliqué, en tenant compte, si
nécessaire, de la température ambiante et/ou des paramètres électriques réels.
3.16 tension de soudage: Tension, en volts, appliquée au raccord lors du cycle de soudage.
3.17 intensité de soudage: Intensité, en ampères, véhiculée dans le raccord et son circuit d'alimentation lors du
cycle de soudage.
3.18 énergie nominale de soudage: Énergie, en kilojoules, spécifiée par le fabricant du raccord pour la
température de référence et pour les paramètres électriques dont les valeurs sont comprises dans les plages de
tolérances indiquées par le fabricant.
3.19 énergie réelle de soudage: Énergie consommée, en kilojoules, par le raccord à une température ambiante
donnée et pour des paramètres électriques dont les valeurs sont comprises dans les plages de tolérances
indiquées par le fabricant.
3.20 résistance de l'élément chauffant
3.20.1 résistance nominale: Résistance ohmique à 23 °C de l'élément chauffant retenue dans le calcul de base
lors de la conception du raccord électrosoudable, indiquée par le fabricant.
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3.20.2 résistance d'identification: Résistance ohmique à 20 °C de l'élément chauffant mesurée sur un raccord
électrosoudable quelconque.
3.20.3 résistance mesurée: Résistance ohmique à la température ambiante mesurée sur un raccord
électrosoudable quelconque.
3.21 résistivité: Inverse de la conductivité de l'élément chauffant, en ohms-mètres.
3.22 coefficient de température de l'élément chauffant: Gradient de variation de la résistance en fonction de la
température, en kelvins à la puissance moins un.
3.23 élément d'électrosoudage «MEMO»: Élément d'électrosoudage avec une enveloppe spéciale de la borne
renfermant une puce qui permet à cet élément d'électrosoudage d'être soudé à une unité équipée du mode MEMO.
4 Description des modes opératoires
4.1 Reconnaissance numérique
4.1.1 Principe
Les méthodes de reconnaissance numérique sont le code-barres, la carte magnétique et la puce. Les paramètres
de soudage sont codés sur le support. À l'initiative du fabricant de raccords ou à la demande de l'utilisateur, le
support peut contenir d'autres informations permettant d'identifier le raccord, de réaliser un contrôle d'identité, de
rendre optimal le cycle de soudage ou d'insérer des sécurités complémentaires, etc.
Pour un cycle de chauffe, le système saisit, traite et enregistre les données stockées dans le support.
Par messages successifs qui apparaissent sur un afficheur et/ou par des indications sonores, l'opérateur est invité
à suivre un mode opératoire défini par le fabricant de raccords, propre à ce seul raccord et incluant sa
reconnaissance.
4.1.2 Domaine d'application et limites
Les appareils de soudage à système numérique qui permettent d'identifier les paramètres de soudage, peuvent être
utilisés pour toutes les techniques d'assemblage par électrosoudage ou électrochauffage.
Les limites de ce type de postes de soudage doivent être mentionnées par le fabricant en ce qui concerne
— l'énergie maximale à fournir;
— les programmes de soudage incorporés;
— les adaptations de soudage incorporées;
— les limites des paramètres programmables.
4.1.3 Code-barres
Le système d'introduction de données par code-barres offre différentes possibilités d'utilisation, tant pour les
fournisseurs de raccords que pour les producteurs d'appareils à souder:
— le fabricant de raccords enregistre sur le code-barres le nombre de données qu'il juge utile pour réaliser un bon
assemblage. Il peut utiliser le nombre de ces données en fonction d'exigences ou en fonction d'un nouveau
développement technique;
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— le fabricant de postes est libre de développer son propre logiciel, ainsi que la conception technologique de son
poste. Il peut choisir, entre autres, les données qui apparaissent sur l'afficheur, les diverses commandes, l'arrêt
d'urgence du cycle de soudage, de même que l'affichage et l'enregistrement des différents défauts, le mode de
mise en mémoire des données de soudage, etc.
4.1.3.1 Descriptions de la technique
Les codes-barres utilisés sont
— le «2 parmi 5» entrelacé à 24 caractères, tel que résumé dans le tableau 1;
— le «2 parmi 5» entrelacé à 32 caractères, tel que résumé dans le tableau 2.
4.1.3.2 Description du codage
Le codage utilisé comprend 24 ou 32 caractères dont un caractère de contrôle. Un nombre de caractères
complémentaires peut lui être ajouter pour disposer de plus d'information.
Tableau 1 — Schéma de codage de la structure à 24 caractères
24 Contrôle
23 Correction de Δt niveaux
réglage à une température prédéterminée
22
21 t
s < 899
20 min > 900 ou ε ou θ
19 INF = 000
18 K ou K' (± %) + (± ρ) f θ °C
17
16 Ω valeur ohmique de l'accessoire
15
14 Niveau U ou I
13
12 U, I ou P et Position "," pour Ω
11
10 ˘ de l'accessoire exprimé en mm et " ou N°
9
8 . Marque
7 . Types: prises de branchement - manchons - emboîtures
6 Autres * < J Y C T
5. Δ: correction ε.f de θ °C
4 . Cycle de chauffe
3 . Calcul de ε
2 . Référence θ °C
1 . Temps de refroidissement
La signification des caractères est indiquée dans les articles A.1 à A.9.
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Tableau 2 — Schéma de codage de la structure à 32 caractères
Le code-barres à 32 caractères est divisé en deux parties:
La partie commune (caractères 1 à 19) où sont décrites toutes les données relatives aux caractéristiques de
l'élément à souder.
La partie spécifique (caractères 20 à 32) où sont décrites toutes les données relatives à la technique utilisée pour
souder l'élément.
< ------------- Partie commune -----------------> < ------ Partie spécifique à la technique ------>
1.19 20.32
Structure de la partie commune:
Fabricant Type Diamètre Code du lot SDR Matière
AB
1234 56789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Structure de l'électrosoudage: Réglage de U ou I
U-I ΩΔΩϕθ t θ CK
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Structure de l'électrosoudage: Réglage de l'énergie
U-I ΩΔΩϕθ Σ θ CK
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Structure de l'électrosoudage: Réglage de la puissance
U-I Watt ΔΩ ϕθ Σ θ CK
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
La signification des symboles est indiquée dans l'annexe G.
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4.1.4 Cartes magnétiques
Le système d'introduction de données par des cartes magnétiques offre différentes possibilités, tant pour les
fabricants des raccords que pour les utilisateurs et pour les fabricants d'appareils de contrôle.
— Le fabricant de raccords enregistre sur la carte le nombre de données utiles pour réaliser un bon soudage.
Pour établir le programme de soudage, il peut choisir parmi les fonctions décrites dans l'article B.4. Il peut
adapter les données selon ses souhaits en utilisant des valeurs nominales ou réelles. Un programme de
soudage peut contenir jusqu'à 90 caractères.
— Le fabricant de postes de soudage est entièrement libre de développer son propre logiciel, ainsi que la
conception technologique de son poste. Il peut choisir, entre autres, les données qui apparaissent sur
l'afficheur, les diverses commandes, l'arrêt d'urgence du cycle de soudage, de même que l'affichage et
l'enregistrement des différents défauts, le mode de mise en mémoire des données de soudage, etc., sauf en
cas de prescriptions dans d’autres normes.
— En ce qui concerne l'assurance qualité de chaque soudage, un rapport comprenant toutes ou une partie des
données du cycle de soudage peut être enregistré sur la carte magnétique ou dans une mémoire de contrôle.
Dans le cas d'un soudage réalisé avec succès et enregistré sur la carte magnétique, celle-ci ne peut pas être
réutilisée pour faire un autre soudage.
4.1.4.1 Description de la technique
L'utilisation de la carte magnétique pour la transmission des données à un poste de soudage fait appel aux notions
suivantes:
— la structure de la carte;
— les pistes magnétiques à utiliser;
— la technique d'enregistrement;
— le mode de stockage des données;
— les variables et leurs unités.
4.1.4.2 Caractéristiques physiques de la carte magnétique
La carte magnétique (ID-1) utilisée, est décrite dans l'ISO/CEI 7810 et dans les différentes parties de
l'ISO/CEI 7811. La carte ne doit pas comporter des caractères en relief. Les trois pistes telles que décrites dans
l'ISO/CEI 7811-4 et l’ISO/CEI 7811-5 peuvent être utilisées pour stocker les données (programme de soudage
pistes 1 et 2 seulement et un rapport de soudage pistes 1, 2 et 3) sur la carte.
4.1.4.3 Description du codage
L'ISO/CEI 7811-2, spécifie les caractéristiques de la bande magnétique. La structure des informations sur les pistes
1, 2 et 3 est donnée dans l'article B.1.
4.1.4.4 Stockage des données
Lors du stockage des données, il y a lieu de respecter les règles de base indiquées dans l'article B.4.
4.1.5 Reconnaissance à l'aide de puces MEMO
4.1.5.1 Principe
L'élément d'électrosoudage est muni d'une puce. Il a la possibilité de reconnaître d'une manière entièrement
automatique les paramètres de soudage et les données bidirectionnelles.
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La production individuelle et les paramètres de soudage sont stockés directement dans l'élément d'électrosoudage.
Après l’enregistrement de la suite des opérations de soudage dans cet élément, il est aussi possible d'enregistrer
des données supplémentaires telles que la durée et la date de l'installation, le nom du technicien de même que
l'emplacement exact de l'élément de soudage. À un moment donné et pendant toute la durée du cycle, ces
données peuvent être extraites de l'élément d'électrosoudage et recyclées à l'aide du logiciel d'analyse.
L'introduction de toutes les données enregistrées dans une base centrale de données présente un net avantage, tel
que la localisation systématique des éléments défectueux de la canalisation, l'estimation statistique des données du
réseau de distribution, la conception optimale et l'importance des programmes de renouvellement de la
canalisation.
4.1.5.2 Domaine d'application
Les appareils de soudage équipés du mode MEMO sont capables de souder les éléments d'électrosoudage MEMO
avec une puce incorporée.
4.1.5.3 Éléments de soudage avec une puce incorporée
Les éléments d'électrosoudage doivent avoir une enveloppe terminale spéciale, pour atteindre et placer la puce
(voir la figure F.1).
4.1.5.4 Description du système
L'enveloppe terminale de chaque élément d'électrosoudage MEMO a un anneau flexible mouté et une encoche
pour atteindre et placer la puce incorporée (voir la figure F.1).
La puce renferme les paramètres de soudage de l'élément d'électrosoudage. Les paramètres de soudage sont
reconnus à l'aide d'un connecteur spécial. Celui-ci permet l'échange des données et fournit la puissance requise à
l'élément d'électrosoudage.
Le dispositif de reconnaissance est indiqué dans le tableau F.1.
4.2 Reconnaissance électromécanique
4.2.1 Principe
La fonction primaire de la méthode de reconnaissance électromécanique consiste à transformer la valeur mesurée
d'une résistance d'identification en un temps de soudage.
D'autres fonctions peuvent être déterminées comme l'identification du raccord par la méthode de la «résistance
incorporée».
4.2.2 Domaine d'application et limites
Les systèmes de reconnaissance électromécanique peuvent être utilisés si les raccords sont équipés de
l'enveloppe correcte de la borne et des configurations terminales de fixation.
La valeur de la résistance incorporée ou l'orientation de l'ergot dans l'enveloppe de la borne du raccord donne le
temps de soudage correct.
Les limites de ce type de reconnaissance sont
— dans le cas du système «Key switch», 36 valeurs fixes;
— les résistances utilisées limitées aux séries fabriquées par les producteurs.
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4.2.3 Connecteurs «Key switch»
Sur chaque raccord électrosoudable, la partie cylindrique de l'enveloppe de la borne comporte un ergot moulé et
une encoche.
Dans chaque partie cylindrique, l'ergot est moulé de façon à s’ajuster à l’encoche suivant une des huit orientations
qui dépendent du temps de soudage du raccord.
Les positions entre l'ergot et la découpe sont déterminées par les connecteurs, et cet emplacement est repéré par
la machine à souder afin de donner le temps de soudage correct. Une fois que la cavité moulée a été conçue, avec
la configuration spécifiée du terminal, la reconnaissance du soudage des raccords devient reproductible.
4.2.3.1 Description du système
Chaque enveloppe de la borne du raccord électrosoudable a un ergot moulé et une encoche comme le montrent les
figures C.1 et C.2. Le temps de soudage pour chaque orientation ergot/encoche est donné dans le tableau C.1.
Un connecteur spécial est utilisé pour déterminer l'orientation de l'ergot et l’encoche et fournir la puissance
électrique requise aux raccords.
Il existe une méthode de reconnaissance propre à chaque enveloppe de la borne qui renferme une des huit
positions circulaires connectées aux huit résistances.
Quand la position de l'ergot connecté au raccord est déterminée par l’encoche moulée à l'intérieur du connecteur, le
boîtier de contrôle mesure la valeur de la résistance choisie. Ces deux valeurs sont numérotées et utilisées pour
déterminer le temps de soudage à l'aide d'une table stockée dans le boîtier de contrôle.
Par une commutation séquentielle entre les connecteurs, la valeur de la résistance peut être fortement accrue en
créant une différence significative des niveaux de tension, en réduisant ainsi les effets des courts circuits et des
dérivations électriques dues à des substances étrangères.
Ce système de reconnaissance est indiqué schématiquement à la figure C.2.
4.2.4 Connecteur «Résistance incorporée»
Une résistance d'une valeur élevée est introduite dans l'une des bornes du raccord électrosoudable. La valeur de
cette résistance est mesurée par la machine à souder et le temps de soudage est déterminé automatiquement par
le boîtier de contrôle à l'aide des données stockées.
4.2.4.1 Description du système
Une résistance d'une valeur élevée est introduite dans la borne du raccord comme le montre la figure D.1. Cette
borne est moulée dans le raccord en même temps qu'une deuxième borne dans l'autre connecteur. Voir la
figure D.2.
La valeur de la résistance incorporée est donnée dans le tableau D.2 pour chaque temps de soudage.
Le connecteur (voir la figure D.3) du boîtier de contrôle du raccord est utilisé pour déterminer la valeur de la
résistance et pour fournir la puissance aux raccords. La machine à souder détermine le temps de soudage à partir
de la valeur mesurée de la résistance et des données stockées.
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4.3 Autorégulation
4.3.1 Principe
Cette méthode de contrôle du soudage agit en se servant de l'état physico-chimique de la matière à l'interface entre
le raccord et le tube; il intègre automatiquement les variations du jeu, de la température des assemblages, de la
tension d'alimentation et de la résistance électrique du raccord.
Lors du soudage d'un raccord sur un tube, l'apport d'énergie entraîne une augmentation de la température au
voisinage de la zone de l'élément chauffant: la matière thermoplastique passe de l'état solide à l'état liquide. Ce
changement d'état s'accompagne d'une dilatation volumique qui provoque un accroissement de la pression dans la
zone de soudage. La qualité du soudage est conditionnée principalement par le triplet (P = pression,
T = température, t* = temps pendant lequel la température de la matière est inférieure à la température de fusion).
Le principe de l'autorégulation est d'utiliser le couple d'informations (P, T) pour piloter la durée du soudage et donc
définir le temps t* optimal.
Cela ne nécessite ni réglage ni correction du temps de soudage. La pression accumulée dans la matière fondue
interrompt le circuit d'alimentation.
4.3.2 Domaine d'application et limites
Le système de régulation automatique permet de traiter les raccords équipés de l'enveloppe convenable de la
borne.
Les limites de ce système de reconnaissance sont
— soit propre au système:
valeur fixe du paramètre de soudage «tension de soudage»;
— soit propre à la machine:
énergie maximale disponible.
4.3.3 Description du système
Chaque raccord possède deux puits calibrés situés au-dessus de la zone de soudage. Lorsque la tension est
établie, la chaleur du fil fait fondre la matière, tout d'abord au niveau du fil, puis dans une aire de plus en plus
importante. La figure E.1 représente à un instant donné la zone fondue: celle-ci s'étend progressivement au cours
du temps [passage sur la figure E.1 de la zone (a) à la zone (b) en fin de soudage]. La géométrie du puits et ses
dimensions sont optimalisées, pour chaque raccord, de façon à ce que la matière fondue ne remonte dans le puits
que lorsque le bon état physico-chimique est obtenu à l'interface. Un capteur situé dans le connecteur, et faisant
partie intégrante du câble d'alimentation, prend place dans chacun des puits. Il détecte la remontée de matière
fondue et transmet l'information au poste de soudage, qui coupe aussitôt l'alimentation. Le schéma de toute cette
technique de détection est donné à la figure E.2, dans le cas d'un puits à fond plat.
4.3.4 Caractéristiques dimensionnelles
L'enveloppe de la borne schématisée à la figure E.3 est universelle pour l'ensemble des raccords autorégulateurs.
5 Brevets
Conformément aux Directives ISO, Partie 2, annexe A, les règles concernant les références aux dispositions faisant
l'objet de brevets dans les Normes internationales ont été observées. Les sociétés British Gas, Fusion Plastics,
Gaz de France, NKK, PE Industries, Sauron et Wavin ont signalé au groupe de travail que certains sujets traités
dans le présent Rapport technique sont couverts totalement, ou en partie, par leurs brevets. Ces sociétés ont
exprimé le souhait que leurs produits soient insérés dans le présent Rapport technique.
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ISO/TR 13950:1997(F)
5.1 Bristish Gas, lettre du 26 mars 1991
Brevet RU 2151858 B 16 décembre 1983
Europe 015340 19 novembre 1984
Date d'application: voir le brevet
Titre: Coupling devices for use with electrofusion fittings of thermoplastic material.
5.2 Fusion Plastics, lettre du 17 septembre 1993 et du 31 mars 1994
Brevet RU 2137026 mars 1983
Europe 0076043 septembre 1982
Canada 1193819 septembre 1985
USA 4486650 décembre 1984
Afrique du Sud 82/7746 octobre 1982
Japon 1603737 septembre 1982
Australie 567083 septembre 1982
Danemark 5626/82 décembre 1982
Indonésie 9161 février 1983
Japon 267002/1988 octobre 1988
Date d'application: voir le brevet
Titre: Electro-Fusion fitting
5.3 Gaz de France (J. Sauron), lettre du 9 juillet 1991
Brevet France 8416691
Date d'application: 31 octobre 1984
Titre: Procédé et machine pour la réalisation de soudures automatiques de pièces en matière plastique
comportant un bobinage intégré.
5.4 Gaz de France (J. Sauron), lettre du 9 juillet 1991
Brevet France 8618117
Europe 87402868.1
USA 133478
Canada 554160
Japon 324171
Chine 87108163
Corée du Sud 8714828
Date d'application: 23 décembre 1986
Titre: Procédé pour conduire et contrôler l'élévation de température de pièces chauffées électriquement
5.5 NKK Corporation, lettre du 27 septembre 1991
Brevet Japon 6324820
Europe 0149410 et extensions
Date d'application: 23 mai 1988
Titre: Process and device for the control of the welding time of an electrically welded union.
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