BE427712A - Pièces isolantes à base de bois et procédé de fabrication - Google Patents

Description

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  "PIECES ISOLANTES A BASE DE BOIS ET PROCEDE DE FABRICATION" 
Dans les constructions électriques et mécaniques, il est fait un usage fréquent et varié de pièces isolantes, en forme de barreaux de section quelconque, pleine ou creuse, devant présenter en même temps que de hautes qualités mécaniques et diélectriques, une grande résistance aux agents extérieurs (humidité, milieux acides ou basiques, huiles, graisses, etc...). Parmi ces pièces se trouvent surtout les éclisses isolantes pour certains assemblages de rails de chemin de fer, les supports de fixation des rails conducteurs de courant, les tringles et bielles de commande des sectionneurs ou disjoncteurs électriques, etc. 



   Un mode bien connu de fabrication de ces pièces isolantes consiste généralement à les prélever dans des planches, obtenues en comprimant à une température, à une pression et pendant une durée appropriées des couches fibreuses (papier, toile, planches ou lamelles de bois), préalablement enduites ou imprégnées suivant des procédés variés,   à l'aide   de résines isolantes 

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 naturelles ou   synthétiques,   ces dernières provenant par exemple de la condensation, en présence d'un catalyseur, d'un aldéhyde et d'un corps phénolique.

     Maigre   leurs propriétés incontestables, les pièces isolantes ainsi constituées présentent certains défauts, parmi lesquels on peut citer la présence inévitable de l'eau libérée lors de la polymérisation et imparfaitement dégagée vers l'extérieur et la possibilité de décollement et de clivage des couches fibreuses dont tous les joints, sur les faces tranchées, peuvent être en contact avec des agents extérieurs. 



  La présence interne de l'eau de polymérisation se traduit par une valeur insuffisante de la rigidité diélectrique et une chute considérable de cette propriété sous l'effet d'un échauffement; l'action des agents extérieurs sur les nombreux joints provoque des boursouflures, des clivages favorisant la pénétration de ces agents et réduisant fortement la résistance mécanique et diélectrique des pièces. 



   De plus, le fait de prélever dans des planches d'épaisseurs déterminées des pièces de sections généralement quelconques, impose à ce mode de fabrication un pourcentage de déchets assez élevé. 



   Enfin, les essais de réalisation de ces pièces isolantes à l'aide de poudre à mouler n'ont pas réussi à supprimer les divers défauts rappelés ci-devant. 



   La présente invention a pour but d'éliminer ces défauts. 



  Elle a pour objet des pièces isolantes à base de lamelles de bois enduites ou imprégnées de résine isolante et leur procédé de fabrication conçu de manière à réaliser une surface latérale extérieure ne comportant qu'un strict minimum de joints, ces pièces isolantes pouvant être fabriquées de telle sorte que la presque totalité de l'eau de polymérisation en soit préalablement exclue et que les déchets d'exécution soient presque nuls.

   De cette manière, il est conféré aux nouvelles pièces isolantes, en même temps que les hautes qualités mécaniques et diélectriques qu'elles doivent à leurs constituants, un degré élevé d'in- 

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 sensibilité aux agents extérieurs. /
Le processus de fabrication selon l'invention consiste, d'une manière générale, à enrouler, soit sous forme de tube cylindrique, soit sur une âme centrale (ou noyau) de nature convenable et de forme quelconque maintenue après l'opération d'enroulement ou éliminée à la fin de cette opération, des lamelles de bois de nature et d'épaisseur appropriées et obtenues par exemple en déroulant un tronc d'arbre, ces lamelles étant préalablement traitées, enduites ou imprégnées de résine isolante naturelle ou synthétique.

   L'enroulement se fait sous une pression appropriée, appliquée par exemple suivant un contact sensiblement linéaire, chacune des lamelles définies précédemment étant auparavant chauffée dans le but de l'assouplir, d'effectuer partiellement la polymérisation de la résine et de favoriser ainsi le dégagement préalable de l'eau provenant de cette réaction. La pression et la température au droit de l'enroulement peuvent varier d'après le but affecté à la pièce, sans sortir du cadre de la présente invention. 



   Aprèsenroulement, la dernière lamelle est coupée de manière appropriée, par exemple en biseau; la pièce isolante est ensuite soumise à une température convenable et à une pression appropriée pendant un temps variable, suivant les types de pièces. 



   Un mode de réalisation consiste à comprimer, soit entre deux plans, soit dans un moule de forme pour lui donner le profil désiré pendant le traitement thermique final, un tube cylindrique réalisé comme décrit ci-dessus et dont le noyau central, ayant servi à l'enroulement, a été retiré. 



   Certains moyens, rentrant dans le cadre de la présente invention, permettent de faciliter l'exécution des pièces isolantes obtenues par compression des tubes en bois et d'en augmenter les qualités. On ne citera que quelques-uns de ces moyens qui peuvent être employés isolément ou simultanément : exécution préalable, avec ou sans âme centrale, d'un tube en papier ou en tissu enduit ou imprégné de résine isolante, sur lequel les lamelles de bois sont ensuite enroulées; constitution 

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 du tube isolant par des épaisseurs alternées de bois et de tissu imprégné ou enduit de résine isolante (papier ou textile); enrobage du tube en bois dans un tube en papier ou textile enduit ou imprégné de résine isolante. 



   Un autre mode de réalisation consiste à assurer le traitement définitif du tube sus-visé et de son âme centrale isolante, métallique ou mixte, dans un moule ou une presse   appro-   prié, imposant la forme finale à la pièce exécutée. On comprendra aisément que ce mode de réalisation peut assurer à la pièce des dimensions extérieures rigoureuses, tout en réduisant les -déchets au strict minimum. Moyennant certaines précautions, ce moulage définitif peut donner à la matière des qualités remarquables de résistance, de dureté et de poli, ces qualités pouvant être éventuellement localisées en des endroits quelconques. D'autre part une concentration économique de la matière active peut se faire vers telles zones judicieusement choisies dans la pièce isolante. 



   Le procédé qui vient   d'être   décrit concerne un enroulement exécuté de manière à imposer aux fibres des lamelles successives une direction sensiblement parallèle à l'axe de la pièce; suivant l'invention, un choix et un traitement déterminés du bois permettent aussi d'enrouler soit simultanément, soit les unes après les autres, des lamelles en croisant éventuellement la di-   rection de leurs fibres respectives ; cet ordre d'idées, un   croisement à 90  entre fibres de lamelles superposées est possible. 



  Il peut être utilisé une ou plusieurs couches croisées pour une, deux ou plusieurs couches de même sens, sans sortir du cadre de la présente invention. 



   On peut enrouler, en même temps que les lamelles de bois, une feuille, à base de matière cellulosique, de papier ou de textile, permettant de faciliter l'enroulement du bois, d'améliorer certaines propriétés de la pièce isolante finie et de favoriser le collage des lamelles de bois entre elles si cette feuille est enduite ou imprégnée de résine isolante. 



   Dans le cas de pièces destinées à subir des efforts 

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 mécaniques importants, la présente invention prévoit l'inser- tion en des endroits déterminés, soit de bandes de treillis mé- talliques enrobées entre couches, soit de lamelles de métal souple judicieusement poinçonnées ou découpées de manière à favoriser leur adhérence avec l'isolant. Le nombre, la forme et la disposition de ces armatures pourront varier soit pour assurer à la pièce isolante une grande résistance mécanique et une rigidité diélectrique suffisante, soit pour tout autre but qu'il n'est pas besoin de préciser, sans sortir du cadre de la présente invention. 



   Le nouveau procédé de fabrication décrit ci-dessus s'applique non seulement aux pièces de forme cylindrique suivant le sens général du mot cylindrique, mais permet également et sans difficulté spéciale l'obtention de pièces de forme conique. 



   Parmi les moyens employés à cet effet et rentrant dans le cadre , de la présente invention, les suivants, cités à titre d'exemple, peuvent être employés séparément ou simultanément : décalage rationnel des lamelles de bois successives les unes par rapport aux autres après en avoir biseauté un ou plusieurs bords; adjonc- tion entre les lamelles de bois, d'épaisseurs isolantes dont la forme et le nombre sont judicieusement prédéterminés; emploi des lamelles de bois d'épaisseurs variables ; traitement final de   la   pièce dans un moule de forme telle que le bois soit obligé de se comprimer inégalement, favorisant ainsi une émigration de la résine interne des endroits amincis vers les endroits les plus épais. 



   L'observation des règles énoncées ci-dessus, ainsi que certains modes particuliers de fabrication, relatifs notamment à la souplesse des lamelles et des fibres, permettent la fabrica- tion de pièces isolantes dont le profil, constant ou variable suivant l'axe, peut affecter les formes les plus diverses :
T, double T, U, cornière, pièces isolantes de forme spéciale pour l'éclissage, la fixation des rails, etc..., etc...

Claims (1)

1. RESUME.

   1 ) Pièces isolantes à base de bois enduit ou imprégné <Desc/Clms Page number 6> de résine isolante et caractérisées en ce qu'elles sont exécu- tées par enroulement de lamelles de nature et d'épaisseur appro- priées, de manière à ne présenter au contact des agents exté- rieurs qu'un minimum de joints.

   2 ) Pièces isolantes suivant 1 ) caractérisées en ce que l'enroulement des lamelles à base de bois est réalisé soit sous forme de tube cylindrique, soit sur une âme centrale, de nature appropriée et de forme quelconque, maintenue ultérieure- ment ou enlevée à la fin de l'exécution.

   3 ) Pièce isolantes suivant 1 ) et 2 ) caractérisées , en ce que préalablement ou consécutivement à l'enroulement des lamelles à base de bois on enroule sur l'âme centrale un cer- tain nombre de feuilles soit de papier, soit de tissu enduit ou imprégné de résine isolante.

   4 ) Pièces isolantes suivant 1 ) et 2 ) caractérisées en ce que l'épaisseur totale est réalisée par des couches alternées constituées les unes par du bois, les autres par du tissu ou du papier enduit ou imprégné de résine isolante.

   5 ) Pièces isolantes suivant 1 ) à 4 ), caractérisées en ce que les fibres des lamelles à base de bois successives ne sont pas parallèles et forment entre elles un angle pouvant atteindre 90 .

   6 ) Pièces isolantes suivant 1 ) à 5 ) caractérisées en ce qu'une feuille, à base de matière cellulosique, de pa- pier ou de textile, enduite ou imprégnée de résine isolante est enroulée en même temps que les lamelles à base de bois.

   7 ) Pièces isolantes suivant 1 ) à 6 ) caractérisées en ce que des bandes métalliques soit en treillis, soit en lamelles souples judicieusement poinçonnées ou découpées sont enrobées entre les couches isolantes.

   8 ) Procédé de fabrication des pièces isolantes confor- mément aux revendications 1 ) à 7 ), caractérisé en ce que les lamelles à base de bois préalablement traitées, enduites ou imprégnées de résine naturelle ou synthétique sont chauffées puis enroulées et enfin soumises pendant un temps déterminé, <Desc/Clms Page number 7> à une température et une pression appropriées aux dimensions de la pièce à réaliser.

   9 ) Procédé de fabrication suivant 8 ) caractérisé en ce que la pression finale est exercée soit entre deux plans soit dans un moule de forme sur un tube dont on a enlevé l'âme qui a servi à l'enroulement.

   10 ) Procédé de fabrication suivant 8 ) caractérisé en ce que la compression finale des pièces isolantes réalisées suivant 1 ) à 7 ), est exercée dans un moule de forme tout en maintenant l'âme centrale isolante, métallique ou mixte, ayant servi à l'enroulement.

   11 ) Procédé de fabrication suivant 7 ), 8 ), 9 ) et 10 ) caractérisé en ce que, soit par appropriation préalable des lamelles à base de bois, soit par la forme spéciale du moule, la pièce finie présente, suivant son axe, une section variable.