CH341544A - Procédé de fabrication d'un isolateur électrique à long fût et isolateur obtenu au moyen de ce procédé - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'un isolateur électrique à long fût  et isolateur obtenu au moyen de ce procédé    Le présent breveta pour objet un procédé de  fabrication d'un isolateur électrique à long fût cons  titué d'un noyau-support en fibre minérale, enrobée  dans une matière plastique, et d'une couronne exté  rieure isolante.  



  On a déjà proposé de réaliser des isolateurs en  les constituant d'un manchon creux formé d'un cer  tain nombre d'anneaux, ou jupes, empilés, faits d'une  matière isolante telle que le verre trempé, et d'un  noyau ou support central en forme de cordon, de  tige, ou de tube en fibres minérales, notamment en  fibres de verre, liées par une matière plastique     dur-          cissable    ou noyées dans celle-ci. Ces isolateurs sont  très supérieurs aux anciens isolateurs en porcelaine.  Leurs propriétés diélectriques sont aussi bonnes et,  en outre, leur support central fibreux leur donne une  résistance à la traction, à la flexion et à la torsion  très supérieures. De plus, les anneaux en verre trempé  sont beaucoup plus résistants aux chocs et à la com  pression que les anneaux en porcelaine.  



  La principale difficulté de la fabrication de ces  isolateurs est la réalisation d'un joint suffisamment  étanche entre le manchon creux et le support     central     fibreux, condition essentielle pour empêcher la péné  tration de l'humidité, cause de pertes de courant et  de mise hors service de l'isolateur.  



  De plus, aucun procédé industriel ne permettait,  jusqu'ici, de donner aux extrémités du support cen  tral fibreux la forme la meilleure pour la transmis  sion des efforts mécaniques auxquels il est soumis.  



  Le procédé selon l'invention a pour but d'obvier  à ces deux difficultés, d'une part. en réalisant un  joint     parfaitement    étanche et exempt de vides entre    le manchon et le support, et d'autre part en donnant  aux deux extrémités dudit support la forme appro  priée aux efforts à     transmettre.     



  Ce procédé est caractérisé en ce qu'on     introduit     à l'intérieur de la     couronne    isolante le noyau support  alors que son constituant plastique n'est pas encore  figé.  



  Le brevet comprend également un isolateur ob  tenu par ce procédé.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  plusieurs formes d'exécution de l'isolateur faisant  l'objet d'une des inventions du présent brevet.  



  La     fig.    1 est une vue en élévation, et en coupe  longitudinale partielle, d'un isolateur à long fût selon  une première forme d'exécution.  



  La     fig.    2 représente une coupe longitudinale  d'une partie d'un isolateur à long fût, dont le man  chon protecteur est constitué     par    des éléments annu  laires isolants empilés.  



  La     fig.    3 représente une vue en plan d'une bague  de centrage ; et  la     fig.    4 représente une coupe longitudinale d'un  isolateur à longue tige dont le manchon protecteur  est d'une seule pièce et dans lequel le noyau-support  est partiellement introduit.  



  La     fig.    5 est une coupe     longitudinale    d'un isola  teur à longue tige sur lequel sont placées des douilles  supplémentaires.      La     fig.    6 est le même isolateur après enlèvement  desdites douilles supplémentaires.  



  Les     fig.    7, 8 et 9     illustrent    trois phases de la  fixation d'une extrémité libre du noyau-support à  une bague d'alésage conique.  



  La     fig.    10 représente les mêmes opérations dans  le cas d'une bague d'alésage cylindrique.  



  La     fig.    11 représente la fixation d'une extrémité  du noyau-support dans un organe de suspension.  La     fig.    12 représente la fixation de l'extrémité  du noyau-support dans deux douilles superposées, en  combinaison avec un cône double constituant éga  lement un organe de suspension; et  les     fig.    13 et 14 représentent un dispositif destiné  à tendre le     noyau=support    sur toute sa longueur.  Dans l'exemple représenté à la     fig.    1, a est un  noyau-support en matière plastique renforcée de  fibres minérales et en particulier de fibres de     verre     constituant le fût de l'isolateur.

   De préférence, ces  fibres sont constituées de fils élémentaires parallèles,  de mèches non croisées ou bien de tissus formés en  une corde dont les fibres selon les méthodes con  nues sont agglomérées par de la matière plastique  ou enrobées dans cette matière. Le pourcentage  volumétrique des fibres peut atteindre de 80 à 90 (/o.  Les matières plastiques utilisées peuvent être des  résines thermoplastiques ou thermodurcissables pré  sentant une haute résistivité électrique. b est une  couronne extérieure isolante constituée d'éléments  annulaires superposés de     préférence    en verre trempé  et formant un manchon protecteur.

   Ces éléments  sont séparés par des joints c et peuvent être, ainsi       qu'il    ressort du dessin, cannelés sur leur surface  intérieure pour renforcer l'adhérence et l'ancrage du  support quand on l'appuie contre la paroi intérieure  pendant sa solidification. Dans l'exemple représenté  on trouve à l'extrémité de la couronne isolante des  bagues en acier d qui présentent un     filetage    extérieur  sur lequel viennent se visser des capots d'acier     f     permettant l'accrochage de l'isolateur. L'alésage des  bagues d est conique, évasé vers l'extérieur. Le  noyau-support a est retenu à chaque extrémité dans  la bague d, par l'introduction d'un coin conique g.  



  On peut améliorer la liaison entre le manchon  et le noyau-support de diverses manières, notam  ment en soumettant le noyau-support à un effort  de compression appliqué à ses extrémités pour re  fouler la matière vers l'intérieur et cet effort étant  maintenu jusqu'à la     solidification    complète de la ma  tière plastique. L'efficacité de cette compression peut  être augmentée en     effectuant    l'opération sous vide.  Dans ce cas, on prévoit que, au cours de la fabri  cation, le noyau-support dépassera, de part et     d'autre,     le niveau des bagues métalliques extrêmes pour four  nir un excédent de matière     permettant    de remplir  le volume     intérieur    du manchon au moment de la  compression.

      Ou bien on emploiera un     support    tubulaire  qu'on introduit à l'état plastique dans le manchon  et dans lequel on fait agir une pression gazeuse pour  en appliquer la surface extérieure contre la face in  terne du manchon jusqu'à solidification de la matière  plastique. Cette opération peut être suivie de l'in  troduction, dans le trou central du support, d'une  matière plastique de remplissage renforcée de fibres  minérales, cette matière plastique pouvant être la  même que celle qui imprégnait le support.  



  Dans l'exemple représenté à la     fig.    2, l'isolateur  comprend plusieurs éléments superposés b, par  exemple en verre trempé formant une couronne iso  lante. Des bagues de centrage e     sont    introduites  dans des alésages h ; le     diamètre    intérieur desdites  bagues étant inférieur à celui desdits alésages. Le  diamètre du noyau-support a composé de fibres mi  nérales imprégnées d'une matière plastique, est choisi  de façon à ne pas remplir complètement les alésages  h mais qu'en traversant les bagues de     centrage    il  soit légèrement comprimé.  



  La cavité existant entre les parois des alésages h  et le noyau-support a est remplie, lors de l'intro  duction du noyau de la même matière plastique  que celle dont le noyau est imprégné. Après durcis  sement, cette matière plastique d'appoint forme, avec  celle de l'imprégnation, un tout qui remplit intégra  lement les alésages h.  



  Si le manchon protecteur ne se compose pas  d'éléments séparés empilés mais, comme on le mon  tre à la     fig.    4, d'une couronne b' de grande longueur,  les bagues de centrage é peuvent se déplacer lon  gitudinalement dans l'alésage intérieur h de la cou  ronne b' et sont reliées entre elles par des liens fle  xibles i. La bague de centrage la plus rapprochée  de l'extrémité du manchon par où l'on introduit le  noyau-support, est fixée à la couronne b' elle-même  par des liens i qui seront, par exemple, coincés entre  la bague d et l'extrémité de la couronne b'.  



  Quand on introduit le noyau-support a, celui-ci  entraîne la bague de centrage é autant que le permet  la longueur des liens i puis traverse successivement  les autres bagues dans     lesquelles    il est légèrement  comprimé.  



  L'intervalle entre la paroi de l'alésage h et le  noyau a est rempli par une matière plastique à la  quelle on ajoute un constituant empêchant le retrait  par exemple de la poudre de quartz.  



  Dans     ces    deux derniers exemples, le noyau a ne  vient pas en contact, lors de son     introduction    dans  l'alésage du manchon protecteur, avec la paroi inté  rieure de celui-ci dont la surface est grande, mais  seulement avec les surfaces internes relativement  réduites des bagues de centrage e et     e*,    ce qui a  pour effet de réduire considérablement le frotte  ment consécutif à l'introduction. Les bagues de cen  trage sont disposées à des intervalles leur permet  tant de maintenir ensemble les fibres du noyau et  d'en empêcher l'épanouissement après l'introduction.

    Grâce au remplissage de l'intervalle entre l'alésage h      du manchon protecteur et le noyau a avec une ma  tière plastique, l'isolateur à longue tige est exempt  de cavités et l'humidité ne peut pas y pénétrer.  



  Dans l'exemple représenté aux     fig.    5 et 6, le  manchon protecteur est constitué par une couronne  isolante 1 formée d'éléments annulaires. Ce man  chon est muni à ses extrémités de bagues 2 à alé  sage conique. Des douilles 3 à alésage cylindrique  sont accolées aux bagues 2. L'introduction du     noyau-          support    4 de fibres minérales est     facilitée    par un élar  gissement 3', en forme d'entonnoir, de la douille 3  placée à l'extrémité d'entrée du manchon protecteur.  Dans les alésages cylindriques des douilles 3, le noyau  4 conserve sa forme régulière et son imprégnation  uniforme. La coupe à des longueurs uniformes pré  déterminées s'effectue au moyen de fentes de sciage  5 ménagées dans les douilles 3.

   Cette opération ne  déforme pas le noyau de fibres minérales. Après  enlèvement des douilles 3, on peut, ainsi qu'on l'a  déjà décrit, introduire dans les extrémités libres  encore plastiques du     noyau-support    4, un coin  conique 6 qui pressera les fibres contre la paroi des  alésages coniques des bagues 2.  



  On peut également prévoir un réchauffage du  manchon pendant l'introduction du support pour  maintenir la matière d'imprégnation à l'état plastique  pendant l'opération.  



  Dans la forme d'exécution représentée aux     fig.     7, 8 et 9, on évite le refoulement des fibres résultant  de l'introduction du coin conique 6. Pour cela, les  fibres du noyau-support 4 sont réparties     radialement     et repliées sur un rebord annulaire 7 de la bague 2  et coincées, par la mise en place à force d'un an  neau de sertissage 8, entre celui-ci et la paroi exté  rieure du rebord 7. De cette façon, les fibres, avec  lesquelles le coin conique 6, introduit aussitôt après,  vient en contact, sont tendues et maintenues de sorte  qu'elles ne peuvent ni glisser ni être refoulées.  



  Cependant, dans beaucoup de cas, le     coincement     des fibres minérales dans l'alésage intérieur de la  bague 2 n'est pas nécessaire et il suffit de les fixer  au moyen de l'anneau de sertissage 8 qui presse les  extrémités du     noyau-support    4 contre la paroi exté  rieure du rebord 7. Dans ce cas, l'alésage intérieur  de la bague 2 a une forme cylindrique, comme le  représente la     fig.    10.  



  Dans la forme d'exécution représentée à la     fig.     11, le noyau 4 est passé, à sa sortie du manchon  protecteur, à travers un tube d'acier 9 et à travers  l'alésage d'une bague 2' placée sur ledit tube, et sur  le rebord annulaire 7' de laquelle les extrémités  libres, rabattues, des fibres sont pressées au moyen  d'un chapeau de sertissage. Les parties 9 et 8' cons  tituent alors, avec l'extrémité coincée du noyau, un  organe permettant la suspension.  



  Dans la     fig.    12, on introduit à force, dans l'alé  sage conique de la bague 2, la partie inférieure d'un  cône double 11 muni d'un organe de suspension 10  et dont la partie supérieure est entourée d'une se  conde bague 2" pourvue d'un rebord annulaire 7".    Les extrémités des fibres     minérales    du noyau 4  sont, comme dans les autres formes d'exécution, coin  cées au moyen d'un anneau de sertissage 8".  



  L'extrémité d'isolateur selon la     fig.    12 se fait de  la façon suivante : sur l'extrémité du manchon pro  tecteur on place l'une sur l'autre la bague 2 et une  douille supplémentaire 3, comme dans la     fig.    5, de  longueur appropriée. Après que le noyau 4 ait été  passé à travers et coupé à la longueur dans la     fente     de sciage 5 de la douille supplémentaire, cette der  nière est enlevée. On introduit alors dans l'extrémité  du noyau de fibres,     axialement    à celui-ci, le cône  double 11 qui, en dessous de l'organe 10, est entouré  sans serrage par la bague 2".

   Les extrémités des  fibres sont donc maintenues autour du cône double  et la bague 2" est alors, passée sur lesdites     extrémités     des fibres jusqu'à ce qu'elle appuie sur la bague 2  puis l'anneau de sertissage 8" et le cône double sont  enfoncés à force.  



  La     fig.    13 représente un anneau 2a introduit pen  dant le montage entre la bague principale 2 et la  douille supplémentaire 3', et l'écrou de serrage 2b.  Une fois la fibre     minérale    fixée à l'anneau 2a par  l'anneau de sertissage 8, tout le noyau est tendu en  faisant tourner l'écrou 2b     (fig.    14) puis la fibre mi  nérale est tendue à demeure par l'introduction du  coin conique. Une fois la polymérisation terminée,  on peut enlever les     accessoires    de montage pour les  utiliser à nouveau. A cet effet, on desserre légère  ment l'écrou de serrage et on sectionne le noyau en  introduisant un instrument tranchant dans l'espace  ment existant entre la bague principale et l'anneau.  



  Le procédé décrit s'applique aussi aux isolateurs  constitués d'éléments autres que le verre, tels que les  éléments en porcelaine ou autre matière isolante.  



  Dans tous les exemples décrits, le noyau-support  est introduit dans la couronne extérieure alors que  son constituant plastique n'est pas encore figé. .

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un isolateur élec trique à long fût constitué d'un noyau-support en fibres minérales et en particulier en fibres de verre enrobées dans une matière plastique, et d'une cou ronne extérieure isolante formant un manchon pro tecteur, caractérisé en ce qu'on introduit à l'intérieur de cette couronne le noyau-support alors que son constituant plastique n'est pas encore figé. II. Isolateur obtenu au moyen du procédé selon la revendication I. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on soumet le noyau introduit dans la cou ronne extérieure isolante à chacune de ses extrémités à une pression jusqu'à solidification complète de la matière plastique qui le constitue.

   2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on constitue la couronne extérieure par empilage d'éléments isolants, on met en place des bagues filetées dont les alésages s'évasent vers l'exté rieur et on visse sur ces bagues des organes d'accro chage. 3. Procédé selon la revendication 1 et la sous- revendication 2, caractérisé en ce qu'on élargit les extrémités du noyau-support afin de venir remplir les alésages coniques des bagues, et en ce qu'on laisse solidifier ledit noyau-support. 4.

   Procédé selon la revendication I et la sous- revendication 2, caractérisé en ce qu'après avoir introduit le noyau, on laisse dépasser celui-ci au- dessus des bagues et on soumet ses deux extémités à un effort de compression, de sorte que la matière en excès remplit l'âme de la couronne. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on élargit le noyau-support à l'une au moins de ses extrémités par introduction axiale d'un coin de forme conique. 6.

   Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on soumet le noyau-support jusqu'à solidi fication complète à la pression d'un gaz qui a pour effet d'appliquer la paroi extérieure du noyau sur la surface intérieure de la couronne isolante et des ba gues d'acier qui la prolongent. 7. Procédé selon la revendication I et la sous- revendication 6, caractérisé en ce qu'on donne une forme tubulaire au noyau-support. 8. Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'après intro duction du noyau-support, on remplit le trou du tube avec un appoint de matière plastique. 9.

   Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réchauffe la couronne isolante au mo ment où l'on introduit le noyau et où l'on élargit ses extrémités pour maintenir un certain degré de plasticité du noyau. 10. Procédé selon a revendication I, caractérisé en ce qu'on introduit dans l'alésage du manchon pro tecteur un noyau-support ne remplissant pas com plètement ledit alésage, guidé et maintenu dans celui- ci par des bagues de centrage, et on remplit l'inter valle entre ledit noyau et la paroi intérieure dudit manchon protecteur .de la même matière plastique que celle qui imprègne ledit noyau. 11. Procédé selon .la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fixe des bagues de centrage dans le manchon protecteur à des intervalles réguliers. 12.

   Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on ajoute à la matière plastique remplis sant l'intervalle entre le noyau et la paroi intérieure du manchon protecteur un constituant empêchant le retrait. 13. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on dispose, au moins à proximité immé diate des extrémités du manchon protecteur avant l'introduction du noyau-support de fibres minérales dans celui-ci, des douilles supplémentaires de même diamètre intérieur que l'alésage dudit manchon et munies de fentes transversales de sciage permettant de découper à des longueurs uniformes déterminées les extrémités dudit noyau qui sont après enlèvement desdites douilles supplémentaires, fixées à des bagues placées aux extrémités du manchon. 14.

   Procédé selon la revendication 1 et la sous- revendication 13, caractérisé en ce qu'on dispose lesdites douilles supplémentaires sur les bagues pla cées aux extrémités dudit manchon. 15. Procédé selon la revendication I et la sous- revendication 13, caractérisé en ce qu'on rabat ra- dialement les fibres minérales de l'extrémité libre encore plastique du noyau-support, après enlèvement des douilles supplémentaires, et on répartit ces fibres également sur un rebord annulaire. 16.

   Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 13 et 15, caractérisé en ce qu'on ménage ledit rebord sur le manchon protecteur. 17. Procédé selon la revendication 1 et les sous- revendications 13 et 15, caractérisé en ce qu'on ménage ledit rebord sur la bague placée à l'extré mité du manchon protecteur. 18. Procédé selon la revendication I et la sous- revendication 13, caractérisé en ce que l'alésage intérieur des bagues est conique et en ce qu'on y introduit un coin conique pour comprimer les fibres contre la paroi intérieure desdites douilles. 19.

   Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit dans l'alésage conique d'une bague placée à l'extrémité du manchon la partie in férieure d'un cône double pourvu d'une pièce en forme d'organe de suspension, on glisse sur la partie supérieure dudit cône double, et sur les fibres qui l'entourent, une autre douille à alésage conique in versé munie d'un rebord annulaire, jusqu'à ce qu'elle touche la première douille, on sertit par un anneau les extrémités des fibres sur ledit rebord annulaire, et on enfonce ledit cône double, par sa partie infé rieure, dans l'alésage de la première douille. 20.

   Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on tend les fibres du noyau-support, alors que la matière est encore plastique sur toute leur lon gueur en insérant, entre une bague principale placée à l'extrémité du manchon et une douille supplémen taire, un anneau auquel on fixe les extrémités des fibres du noyau et que l'on déplace axialement, puis, une fois terminée la polymérisation de la résine, on sectionne lesdites extrémités en introduisant un ins trument tranchant dans l'intervalle apparaissant entre la bague principale et l'anneau de manière à pouvoir enlever l'appareillage ayant servi à tendre les fibres du cordon. 21.

   Procédé selon la revendication I et la sous- revendication 20, caractérisé en ce qu'on déplace axialement ledit anneau au moyen d'un écrou se dé plaçant sur un filetage porté par la bague principale. 22. Isolateur selon la revendication<B>11,</B> caracté risé en ce que le noyau-support est en forme de tige. 23. Isolateur selon la revendication II, caracté risé en ce que le noyau-support est en forme de tube. 24. Isolateur selon la revendication II, caracté risé en ce que le noyau-support est constitué de fils élémentaires parallèles orientés suivant l'axe de l'iso lateur enrobés d'une résine thermoplastique ou ther modurcissable. 25.

   Isolateur selon la revendication II, caracté risé en ce que le noyau-support est constitué de mèches de fibres individuelles parallèles orientées suivant l'axe de l'isolateur enrobées de résine thermo plastique ou thermodurcissable. 26. Isolateur selon la- revendication II, caracté risé en ce que le noyau-support a un diamètre au moins égal à celui de la couronne isolante. 27. Isolateur selon la revendication II, caracté risé en ce qu'il comprend des éléments isolants cons tituant la couronne extérieure, ces éléments com portant des cannelures intérieures afin de faciliter l'adhérence de la résine. 28.

   Isolateur selon la revendication II, caracté risé en ce qu'il comprend des bagues de centrage susceptibles de se déplacer radialement dans l'alésage du manchon protecteur et reliées entre elles par des liens flexibles, la bague la plus rapprochée de l'extré mité d'introduction du noyau étant reliée de même façon à ladite extrémité, la longueur desdits liens déterminant, lors de l'introduction du noyau, les intervalles entre les bagues. 29.

   Isolateur selon la revendication II, caracté risé en ce qu'il comprend une bague placée à l'extré mité du manchon protecteur par où sort le noyau, cette bague étant munie d'un tube qui est en con tact avec ladite extrémité du manchon, le tout agencé de manière à constituer, avec un chapeau de sertis sage qui surmonte la bague, un organe de suspension.