WO2001051268A1 - Procede pour la mise en place d'une enveloppe en elastomere autour d'un corps de forme allongee - Google Patents

Procede pour la mise en place d'une enveloppe en elastomere autour d'un corps de forme allongee Download PDF

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WO2001051268A1
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mold
blanks
grid
insulator
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Yves Garmy
Ghislain Fournier
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Gouillardon Gaudry Sa
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    • B29L2031/3412—Insulators

Definitions

  • the invention relates to a method for producing and placing an elastomeric envelope around a solid or hollow body, of elongated shape, with symmetry of revolution or not, using the technology known as by compression molding. .
  • Such an insulator is intended to be installed in particular at the level of the pylons supporting the power lines. Depending on the voltage of the current carried by these lines, these insulators have different dimensional, mechanical and insulating characteristics, which is easy to imagine.
  • insulators fulfill a double function, that is to say both an electrical insulator function, between the actual power line and the pylon, and on the other hand, a mechanical support function, intended to support the weight of the power line, independently of the phenomena of dangling, or even of additional masses inherent in snow, frost, ice, etc.
  • composite insulators typically comprising three components, namely two fittings located at the two
  • This envelope is in particular made of EPDM rubber (ethylene-propylene-diene terpolymer), silicone rubber, or even an ethylene-propylene copolymer (EPR), and generally any vulcanizable or crosslinkable elastomer.
  • EPDM rubber ethylene-propylene-diene terpolymer
  • silicone rubber silicone rubber
  • EPR ethylene-propylene copolymer
  • this outer envelope has radial annular fins, thus intended to define lines of leakage capable of preventing any formation of an electric arc between the two fittings. Furthermore, this outer casing is made in such a way that it adheres to the rod or core, as well as to the respective bases of the two fittings.
  • the bare insulator that is to say made up of the only fittings connected together by the central rod of revolution, is placed in a mold and we proceed, in a completely traditional way, to the injection of the required rubbery material, constituting the envelope.
  • a device has been described in document FR-N-2 732 155, aimed at producing the external envelope by compression.
  • This device comprises a pair of molding units, respectively upper and lower, each defining a cavity for the formation of the envelope of the composite insulator.
  • One of the molding units, in particular the upper unit, is provided with separation pads, located near the cavity, and intended to come to bear on the upper face of the second molding unit.
  • Such a plate or pad is intended to minimize the outflow of the material of the envelope from the mold, during compression molding, so as to thereby reduce the formation of burrs inherent in this process of molding and in addition, to allow filling in a uniform and sufficient manner the cavity produced within the molds, and in particular fins of relatively large diameter.
  • EP-N-0 624 446 has also proposed a method for producing the external envelope of a composite insulator by compression molding, which consists of:
  • said rubber layer is produced by extrusion molding, and furthermore, said parts of the mold are equipped with a positioning element of the core in order to achieve the desired position of the latter within the cavity, and therefore to ensure correct centering of the core with respect to the envelope to be produced.
  • This device proves to be used at a relatively high cost, mainly due to the complexity of the tooling, and the step of producing the blank directly at the core. In addition, the corresponding process is difficult to automate.
  • the object of the invention is to provide a method for producing and installing the external envelope made of elastomer at the level of a body, of elongated shape, and in particular of a composite insulator, combining all reliability, efficiency, and reduction of implementation costs.
  • This process for producing and installing an outer elastomer envelope at the periphery of a body of elongated shape by compression molding consists of:
  • the invention basically consists in providing within a compression molding unit, the implementation of an intermediate plate or grid, the projecting volume of which corresponds substantially to the volume that the body would occupy. or the part of said body to be coated with said external envelope, so as to limit and standardize the stresses generated by the compression of the constituent material of the envelope during the shaping of the blanks at the level of said body or said part of it. It also makes it possible to avoid a step of extruding the blanks directly onto the body or part of it, as for example described in the aforementioned prior art. Finally, it overcomes the implementation of any centering member or equivalent device, insofar as the centering is ensured, in the process according to the invention, directly by the lower preform.
  • a degassing phase is provided when the mold is closed for the first time.
  • a second degassing phase takes place during the second closing of the mold.
  • These degassing phases aim, in a known manner, to ensure the elimination of air bubbles, in particular for the production of envelopes of relatively complex structure or shape.
  • These degassing phases can also comprise several degassing operations proper.
  • the mold cavities as well as the intermediate plate or grid receive a non-stick agent or undergo a non-stick treatment.
  • This agent is typically constituted by PTFE (polytetrafluoroethylene).
  • the duration of the first mold closing phase is between 20 and 40 seconds, while the duration of the second mold closing phase, aimed at achieving the crosslinking or, in this case, the vulcanization of the rubbers, is between 6 and 10 minutes, these values being indicated for a mold temperature close to 170 ° C.
  • the invention more specifically relates to the production and installation by compression molding of an external envelope made of elastomer around an insulator.
  • This method consists: • first of all, for each insert, that is to say for each insulator provided only with hooking fittings and the core connecting them, two blanks from the material of which the envelope is to be made, and typically made of EPDM rubber, the shape of which corresponds to the distribution of material of the envelope around said insert;
  • Figure 1 is a schematic representation in longitudinal section of an insulator obtained according to the method according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic representation of the mold implementing the method according to the invention in the open position, of which Figure 3 is a representation in the closed position.
  • Figure 4 is a schematic representation seen from above of the lower or upper unit of the mold.
  • Figure 5 is a schematic top view of the plate or intermediate grid
  • Figure 6 is a cross-sectional view.
  • Figure 7 is a schematic representation of a blank for the production of the envelope according to the invention.
  • the composite insulator (1) whose method according to the invention is intended to produce an external envelope, has been shown diagrammatically in FIG. 1, in longitudinal section.
  • It basically consists of two metal fittings (3) and (4), typically made of aluminum, steel or galvanized cast iron, and each pierced with through holes to allow attachment to a pylon and an electrical cable respectively.
  • the insulator receives an outer casing (5), also dielectric, typically made of EPDM rubber, and adhering respectively to the rod and at the bases (7) and (9) of the fittings (3) and (4).
  • This external envelope (5) has fins (6), the function of which for optimizing the electrical insulation has already been mentioned previously.
  • the production and the establishment of the external envelope (5) at the level of the insulator is carried out by compression molding.
  • FIGS 2 and 3 There is shown very schematically in Figures 2 and 3 the installation of compression molding as proposed by the invention.
  • This basically comprises a mold consisting of two molding units, respectively lower (11) and upper (12), capable of being driven in an upward or downward movement, guided by guide columns (18).
  • the lower molding unit (11) is capable of being driven in an upward or downward movement, by means of a press, the piston of which has been shown diagrammatically by the reference (13).
  • this mold is brought to the appropriate temperature, the latter being adjustable according to the materials used, on the one hand, to result, as will be described later, in the plasticization of the material constituting the envelope. , but also to its crosslinking or vulcanization, and on the other hand, in order to take account of the maximum temperatures likely to be accepted by the material constituting the rod or core (2) of the insulator.
  • Each of the molding units, lower (11) and upper (12) is provided with a cavity or imprint (14), respectively (16), as it appears in more detail in FIG. 4.
  • This imprint of generally semi-cylindrical shape, also presents the form which the external envelope (5) will have to adopt.
  • the installation further comprises an intermediate plate or grid (19), intended to be positioned between the lower unit and the upper molding unit (11) and (12), and more specifically come to bear against the upper face (15) of the lower molding unit (11), and against the lower face (17) of the upper molding unit (12). It is also pierced with through holes (20), intended to cooperate with the guide columns (18).
  • This plate (19) projecting, respectively at its upper and lower face, a volume substantially less than the volume of the bare insert, that is to say of the insulator free from the external envelope (5).
  • this projection comprises at each of the faces, respectively upper and lower of the plate (9), a first half-cylinder (21), corresponding substantially to the volume of a longitudinal half of the rod or core (2) of the insulator, and a second half-cylinder (22), corresponding to the external surface of the bases (7) and (9) of the respective fittings (3) and (4).
  • the plate (19) has also been shown in cross section, thus making it possible to appreciate these different volumes.
  • this plate is intended to be positioned between the lower (11) and upper (12) units, and, when the mold is closed, said plate is in contact with the two units, as can be observe in figure 3.
  • a first blank of the type shown in FIG. 7, made from the material of the envelope, is positioned at the level of the cavity (14) of the lower unit.
  • this material is made of EPDM rubber.
  • This blank is in the form of a dumbbell, taking care to distribute the amount of material according to the volumes that are needed at each of the places of the insulator.
  • the quantity of material present at the level of the blanks is greater than the volume which is actually needed for the total production of the envelope.
  • the grid (19) is positioned which is advantageously received for this purpose at the level of guide rails.
  • a second blank of identical shape to the first is placed on the grid, and in particular on the volumes (21) and (22), then the mold is closed, so that the said second blank will position itself at the level of the impression (16) of the second molding unit (12).
  • a first degassing is carried out and heating is carried out for approximately 30 seconds, the time necessary to soften the material constituting the blanks and to make it penetrate, in particular at the level of the female imprints (14) and (16), so as to give already, the shape in particular of the fins (6) that has the final envelope.
  • the lower preform will act as a centering member or cradle, thus capable of receiving the insert according to an adequate positioning.
  • the grid is then removed and the insert is positioned, that is to say the bare insulator, consisting of the only reinforcements and of the rod which joins them, in said lower preform, itself received at the lower footprint of the molding unit (11).
  • a first degassing phase is carried out allowing the air to be evacuated by the expansion of the rubber, then the mold being already brought to the desired temperature, typically 170 ° C. taking into account the choice of the material constituting the envelope (EPDM). , it is kept closed for a period varying between 6 and 10 minutes, in order to result in the crosslinking or vulcanization of said material, and on the other hand, in the welding and the junction at the two lateral edges of the two half-shells made during the previous step of closing the mold, in order to result in a continuous envelope (5).
  • EPDM material constituting the envelope
  • the envelope In certain applications, it is desirable for the envelope to adhere to the rod (2) and to the bases (7) and (9) of the fittings (3) and (4). In this configuration, the insert receives, prior to its installation, a layer of suitable bonding agent.
  • the method according to the invention makes it possible to effectively protect the core or rod (2), taking into account the uniform nature of the pressure distribution of the material constituting the envelope. Indeed, as the two half-shells constituting the envelope are produced during a prior step, in which the insert has been replaced by the grid provided with a protruding volume, the core itself of the insert does not not undergo the pressure of the material, both during the step of shaping said half-shells, and during the crosslinking or vulcanization step. It therefore becomes possible with the method according to the invention, to produce large insulators, typically reaching 5 6 meters, which are used for very high voltages (220,000 to 400,000 volts), which the we did not know how to economically to date.
  • the process can be automated, insofar as it is possible first of all to work in masked time, in particular when making the blanks, and on the other hand, to proceed when the grid is removed and as the mold enters its second heating cycle, when the blanks are placed on the grid for the production of the following envelopes. Simultaneously, it is possible to deburr the insulators then obtained during the previous cycle during this heating step.
  • the method according to the invention makes it possible to produce overmoldings of various shapes, and in particular complex, on relatively fragile inserts, in particular hollow or solid tubes.
  • the insert is self-centering during the actual overmolding step, thus making it possible to dispense with any centering member, of which the difficulty of implementation, in addition to the cost of finished products.

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

Ce procédé de moulage par compression consiste: à réaliser deux ébauches, dont la forme correspond à la répartition de matière de l'enveloppe autour du corps; à positionner l'une desdites ébauches au sein de l'empreinte femelle (14) d'une unité de moulage inférieure (11), ladite empreinte correspondant à la forme à conférer à l'enveloppe; à positionner au dessus de ladite unité inférieure du moule ainsi muni de l'ébauche, une plaque ou grille intermédiaire (19), définissant en volume la forme externe du corps ou de partie de celui-ci, au niveau de ses deux faces principales; à positionner sur la face supérieure de la grille au niveau du volume ou saillie la seconde desdites ébauches; à fermer le moule, ladite unité supérieure de celui-ci étant également munie d'une empreinte femelle (16), et ce pendant une durée suffisante pour induire la réalisation de deux demi-coques, destinées à constituer en final l'enveloppe externe du corps; à ouvrir le moule et à retirer la plaque ou grille intermédiaire; à positionner au niveau de l'empreinte inférieure de l'unité inférieure du moule le corps, ladite empreinte inférieure étant munie de la demi-coque inférieure, faisant alors fonction d'organe de centrage du corps; à refermer le moule pendant la durée nécessaire à la réticulation ou vulcanisation de l'enveloppe et corollairement, à la jonction des deux demi-coques réalisées lors de la précédente fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue; à ouvrir le moule en fin de réticulation ou vulcanisation, puis à retirer le corps alors muni totalement ou partiellement de l'enveloppe externe (5).

Description

PROCEDE POUR LA MISE EN PLACE D ' UNE ENVELOPPE EN ELASTOMERE AUTOUR D ' UN CORPS DE FORME ALLONGEE
5 L'invention concerne un procédé pour la réalisation et la mise en place d'une enveloppe en élastomère autour d'un corps plein ou creux, de forme allongée, de symétrie de révolution ou non, par la technologie dite du par moulage par compression.
Elle concerne de manière plus spécifique la mise en place d'une telle enveloppe autour 10 d'un isolateur composite.
Un tel isolateur est destiné à être mis en place notamment au niveau des pylônes supportant les lignes électriques. En fonction de la tension du courant véhiculé par ces lignes, ces isolateurs présentent des caractéristiques tant dimensior elles, mécaniques 15 qu'isolantes différentes, ce qui se conçoit aisément.
Ces isolateurs remplissent une double fonction, c'est à dire à la fois une fonction d'isolant électrique, entre la ligne électrique proprement dite et le pylône, et d'autre part, une fonction mécanique de support, destinée à supporter le poids de la ligne électrique, 20 indépendamment des phénomènes de ballants, voire de masses supplémentaires inhérentes à la neige, au givre, à la glace etc..
Parmi les isolateurs aujourd'hui disponibles, on distingue des isolateurs composites comportant typiquement trois constituants, à savoir deux ferrures situées aux deux
25 extrémités desdits isolateurs, et faisant fonction d'accrochage mécanique, respectivement au câble et au pylône, une liaison entre ces deux ferrures, constituée par un noyau, réalisé en un matériau isolant, notamment en matière thermodurcissable renforcée par des fibres, et préférentiellement en fibres de verre noyée dans une résine epoxy ou du polyester, et enfin un revêtement de caoutchouc ou enveloppe externe, présentant de grandes
30 caractéristiques diélectriques, ainsi qu'une très bonne résistance au vieillissement, à l'ozone et aux ultraviolets.
Cette enveloppe est notamment réalisée en caoutchouc EPDM (terpolymère éthylène - propylène - diène), en caoutchouc silicone, voire en un copolymère éthylène - propylène 35 (EPR), et de manière générale tout élastomère vulcanisable ou réticulable.
Traditionnellement, cette enveloppe externe présente des ailettes annulaires radiales, destinées ainsi à définir des lignes de fuites propres à éviter toute constitution d'arc électrique entre les deux ferrures. Par ailleurs, cette enveloppe externe est réalisée de telle sorte qu'elle adhère au jonc ou noyau, ainsi qu'aux bases respectives des deux ferrures.
Différentes méthodes ont été proposées pour réaliser de tels isolateurs, et notamment pour réaliser la mise en place de l'enveloppe externe.
Parmi celles-ci figure notamment l'injection. Pour ce faire, l'isolateur nu, c'est à dire constitué des seules ferrures reliées entre elles par le jonc central de révolution, est mis en place dans un moule et l'on procède, de manière tout à fait traditionnelle, à l'injection de la matière caoutchouteuse requise, constitutive de l'enveloppe.
Si sur le plan technique, cette méthode de réalisation donne satisfaction, en revanche elle aboutit à un accroissement prohibitif du prix des isolateurs, compte-tenu des machines à mettre en œuvre et la réalisation des moules. En effet, une telle méthode nécessite l'utilisation d'un automatisme coûteux de centrage ou une bague de centrage du jonc ou du noyau à l'intérieur du moule, ladite bague étant réalisée en matériau thermoplastique, fragilisant localement ledit noyau.
On a alors proposé de réaliser la mise en place de ces enveloppes externes par compression. On a par exemple décrit dans le document FR-N-2 732 155 un dispositif, visant à la réalisation de l'enveloppe externe par compression. Ce dispositif comprend un couple d'unités de moulage, respectivement supérieure et inférieure, définissant chacune une cavité pour la formation de l'enveloppe de l'isolateur composite. L'une des unités de moulage, notamment l'unité supérieure, est munie de plots de séparation, situés à proximité de la cavité, et destinés à venir prendre appui sur la face supérieure de la seconde unité de moulage. La mise en œuvre d'une telle plaque ou plot est destinée à réduire au maximum la sortie du matériau constitutif de l'enveloppe hors du moule, pendant le moulage par compression, de manière à ainsi réduire la formation de bavures inhérentes à ce procédé de moulage et en outre, pour permettre de remplir de manière uniforme et suffisante la cavité réalisée au sein des moules, et notamment des ailettes de diamètre relativement important.
Cependant, on observe avec ce type de dispositif des contraintes importantes s 'exerçant sur l' insert, dans la mesure où ce dernier doit assurer le fluage du caoutchouc. Par ailleurs, compte tenu de la forme de la cavité, des contraintes de relativement forte intensité peuvent se développer localement. Enfin, de par la technique mise en œuvre pour la préparation des ébauches, ce dispositif n'est envisageable principalement pour les seuls pièces à symétrie de révolution. On a également proposé dans le document EP-N-0 624 446, un procédé pour la réalisation de l'enveloppe externe d'un isolateur composite par moulage par compression, et qui consiste :
• tout d'abord, à former préalablement une couche en caoutchouc autour du noyau ; • puis à positionner le noyau muni de cette couche en caoutchouc entre les deux parties du moule ;
• à former un moulage comprimé par compression de ladite couche en caoutchouc en une forme prédéterminée à l'intérieur d'une cavité définie par lesdites parties de moule ; • à polymériser le moulage comprimé pour former ladite enveloppe.
Selon ce document, ladite couche en caoutchouc est réalisée par moulage par extrusion, et par ailleurs, lesdites parties du moule sont équipées d'un élément de positionnement du noyau pour aboutir à la position recherché de celui-ci au sein de la cavité, et donc pour assurer un centrage correct du noyau par rapport à l'enveloppe à réaliser. Ce dispositif s'avère à l'usage d'un coût relativement important, principalement en raison de la complexité de l'outillage, et de l'étape de réalisation de l'ébauche directement au niveau du noyau. En outre, le procédé correspondant s'avère difficilement automatisable.
L'objet de l'invention est de proposer un procédé pour la réalisation et la mise en place de l'enveloppe externe réalisée en élastomère au niveau d'un corps, de forme allongée, et notamment d'un isolateur composite, alliant tout à la fois fiabilité, efficacité, et réduction des coûts de mise en œuvre.
Ce procédé pour la réalisation et la mise en place d'une enveloppe externe en élastomère au niveau de la périphérie d'un corps de forme allongée par moulage par compression consiste :
• tout d'abord à réaliser pour le corps ou partie dudit corps, deux ébauches à partir du matériau dont on souhaite réaliser l'enveloppe, et typiquement en caoutchouc EPDM, dont la forme correspond à la répartition de matière de l'enveloppe autour du corps ou de partie de celui-ci ;
• a positionner l'une desdites ébauches au sein de l'empreinte femelle d'une unité de moulage inférieure, ladite empreinte correspondant à la forme à conférer à l'enveloppe ; • à positionner au dessus de ladite unité inférieure du moule ainsi muni de l'ébauche, une plaque ou grille intermédiaire, définissant en volume la forme externe du corps ou de partie de celui-ci, au niveau de ses deux faces principales, respectivement supérieure et inférieure ; • à positionner sur la face supérieure de la grille au niveau du volume ou saillie la seconde desdites ébauches ;
• à fermer le moule, ladite unité supérieure de celui-ci étant également munie d'une empreinte femelle, et ce pendant une durée suffisante pour induire la plastification des ébauches, la répartition de matière qui les constitue, leur mise en forme au niveau desdites empreintes, de telle sorte à réaliser deux demi-coques ou préformes, destinées à constituer en final l'enveloppe externe du corps ou de partie de celui-ci ;
• à ouvrir le moule et à retirer la plaque ou grille intermédiaire ;
• à positionner au niveau de l'empreinte inférieure de l'unité inférieure du moule le corps ou partie de celui-ci, ladite empreinte inférieure étant munie de la demi-coque ou préforme inférieure, faisant alors fonction d'organe de centrage du corps ;
• à refermer le moule, pendant la durée nécessaire à la réticulation ou vulcanisation du matériau constitutif de l'enveloppe et corollairement, à la jonction des deux demi- coques ou préformes réalisées lors de la précédente fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue.
En d'autres termes, l'invention consiste fondamentalement à prévoir au sein d'une unité de moulage par compression, la mise en œuvre d'une plaque ou grille intermédiaire, dont le volume en saillie correspond sensiblement au volume qu'occuperait le corps ou la partie dudit corps devant être revêtue de ladite enveloppe externe, de telle sorte à limiter et uniformiser les contraintes engendrées par la compression de la matière constitutive de l'enveloppe lors de la mise en forme des ébauches au niveau dudit corps ou de ladite partie de celui-ci. Elle permet également d'éviter une étape d'extrusion des ébauches directement sur le corps ou partie de celui-ci, telle que par exemple décrite dans l'art antérieur précité. Enfin, elle s'affranchit de là mise en œuvre de tout organe de centrage ou dispositif équivalent, dans la mesure où le centrage est assuré, dans le procédé conforme à l'invention, directement par la préforme inférieure.
Avantageusement, une phase de dégazage est prévue lors de la première fermeture du moule. De même, une seconde phase de dégazage intervient pendant la deuxième fermeture du moule. Ces phases de dégazage visent, de manière connue, à assurer l'élimination des bulles d'air, notamment pour la réalisation d'enveloppes de structure ou de forme relativement complexes. Ces phases de dégazage peuvent en outre comprendre plusieurs dégazages proprement dits.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les empreintes du moule ainsi que la plaque ou grille intermédiaire reçoivent un agent anti-adhérent ou subissent un traitement anti-adhérent. Cet agent est typiquement constitué par du PTFE (polytétra- fluoro éthylène). Par ailleurs et avantageusement, lorsque le matériau mis en œuvre est en caoutchouc EPDM, la durée de la première phase de fermeture du moule est comprise entre 20 et 40 secondes, alors que la durée de seconde phase de fermeture du moule, visant à aboutir à la réticulation ou en l'espèce, à la vulcanisation des caoutchoucs, est comprise entre 6 et 10 minutes, ces valeurs étant indiquées pour une température du moule voisine de 170°C.
L'invention, ainsi que déjà précisé, vise plus spécifiquement la réalisation et la mise en place par moulage par compression d'une enveloppe externe réalisée en élastomère autour d'un isolateur. Cette méthode consiste : • tout d'abord à réaliser pour chaque insert, c'est à dire pour chaque isolateur muni seulement des ferrures d'accrochage et du noyau les reliant, deux ébauches à partir du matériau dont on souhaite réaliser l'enveloppe, et typiquement en caoutchouc EPDM, dont la forme correspond à la répartition de matière de l'enveloppe autour dudit insert ;
• a positionner l'une desdites ébauches au sein de l'empreinte femelle d'une unité de moulage inférieure, ladite empreinte correspondant à la forme à conférer à l'enveloppe ;
• à positionner au dessus de ladite unité inférieure du moule ainsi muni de l'ébauche, une plaque ou grille intermédiaire, définissant en volume la forme externe du corps ou de partie de celui-ci, au niveau de ses deux faces principales, respectivement supérieure et inférieure ;
• à positionner sur la face supérieure de la grille au niveau du volume ou saillie la seconde desdites ébauches ;
• à fermer le moule, ladite unité supérieure de celui-ci étant également munie d'une empreinte femelle, et ce pendant une durée suffisante pour induire la plastification des ébauches, la répartition de matière qui les constitue, leur mise en forme au niveau desdites empreintes, de telle sorte à réaliser deux demi-coques ou préformes, destinées à constituer en final l'enveloppe externe de l'isolateur ;
• à ouvrir le moule et à retirer la plaque ou grille intermédiaire ;
• à positionner au niveau de l'empreinte inférieure de l'unité inférieure du moule l'insert, ladite empreinte inférieure étant munie de la demi-coque ou préforme inférieure, faisant alors fonction d'organe de centrage de l'insert ;
• à refermer le moule, pendant la durée nécessaire à la réticulation ou vulcanisation du matériau constitutif de l'enveloppe et corollairement, à la jonction des deux demi- coques ou préformes réalisées lors de la précédente fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées.
La figure 1 est une représentation schématique en section longitudinale d'un isolateur obtenu selon le procédé conforme à l'invention.
La figure 2 est une représentation schématique du moule mettant en œuvre le procédé conforme à l'invention en position ouverte, dont la figure 3 est une représentation en position fermée. La figure 4 est une représentation schématique vue de dessus de l'unité inférieure ou supérieure du moule.
La figure 5 est une représentation schématique vue de dessus de la plaque ou grille intermédiaire, dont la figure 6 est une vue en coupe transversale.
La figure 7 est une représentation schématique d'une ébauche pour la réalisation de l'enveloppe conforme à l'invention.
La description qui suit est plus particulièrement dirigée vers la réalisation et la mise en place d'une enveloppe externe autour d'un isolateur. Il convient cependant de souligner que cette description ne saurait en cela limiter la portée effective de l'invention, celle-ci s'appliquant à la réalisation et à la mise en place d'une telle enveloppe autour de n'importe quel type de corps, de forme allongée, creux ou plein, de symétrie de révolution ou non , et notamment aux tubes.
L'isolateur composite (1), dont le procédé conforme à l'invention est destiné à réaliser une enveloppe externe, a été représenté schematiquement sur la figure 1, en section longitudinale.
Il est fondamentalement constitué de deux ferrures métalliques (3) et (4), typiquement réalisées en aluminium, acier ou fonte galvanisée, et percées chacune d'orifices traversants afin de permettre la fixation respectivement à un pylône et un câble électrique.
Ces deux ferrures (3) et (4) sont reliées entre elles par un jonc ou noyau (2), réalisé comme déjà dit en matériau isolant, et notamment en matière plastique renforcée en fibres de verre. Ce jonc (2) est reçu au niveau de la base, respectivement (7) et (9) des ferrures (3) et 4), et fixé à ce niveau par rétreint (8, 10).
Enfin, l'isolateur reçoit une enveloppe extérieure (5), également diélectrique, typiquement réalisée en caoutchouc EPDM, et adhérant respectivement sur le jonc et au niveau des bases (7) et (9) des ferrures (3) et (4). Cette enveloppe externe (5) présente des ailettes (6), dont la fonction d'optimisation de l'isolation électrique a déjà été mentionnée précédemment.
Selon l'invention, la réalisation et la mise en place de l'enveloppe externe (5) au niveau de l'isolateur s'effectue par moulage par compression.
On a représenté très schematiquement au sein des figures 2 et 3 l'installation du moulage par compression telle que proposée par l'invention. Celle-ci comporte fondamentalement un moule constitué de deux unités de moulage, respectivement inférieure (11) et supérieure (12), susceptibles d'être animées d'un mouvement ascendant ou descendant, guidé par des colonnes de guidage (18)..
Dans l'exemple décrit, l'unité de moulage inférieure (11) est susceptible d'être animée d'un mouvement ascendant ou descendant, au moyen d'une presse, dont on a représenté schematiquement le piston par la référence (13).
Bien entendu, ce moule est porté à la température adéquate, celle-ci étant ajustable en fonction des matériaux mis en œuvre, d'une part, pour aboutir ainsi qu'il sera décrit ultérieurement, à la plastification du matériau constitutif de l'enveloppe, mais également à sa réticulation ou vulcanisation, et d'autre part, afin de tenir compte des températures maximum susceptibles d'être acceptées par le matériau constitutif du jonc ou noyau (2) de l'isolateur.
Chacune des unités de moulage, inférieure (11) et supérieure (12) est munie d'une cavité ou empreinte (14), respectivement (16), telle qu'elle apparaît de manière plus détaillée au sein de la figure 4. Cette empreinte, de forme générale semi-cylindrique, présente en outre, la foπne que devra adopter l'enveloppe externe (5). On peut notamment y observer les évidements destinés à permettre la réalisation des ailettes (6).
Selon une caractéristique fondamentale de l'invention, l'installation comporte en outre une plaque ou grille intermédiaire (19), destinée à venir se positionner entre l'unité inférieure et l'unité supérieure de moulage (11) et (12), et plus spécifiquement venir prendre appui contre la face supérieure (15) de l'unité de moulage inférieure (11), et contre la face inférieure (17) de l'unité supérieure de moulage (12). Elle est en outre percée d'orifices traversants (20), destinés à coopérer avec les colonnes de guidage (18). Cette plaque (19) comporte en saillie, respectivement au niveau de sa face supérieure et inférieure, un volume sensiblement inférieur au volume de l'insert nu, c'est à dire de l'isolateur exempt de l'enveloppe externe (5).
De fait, cette saillie comporte au niveau de chacune des faces, respectivement supérieure et inférieure de la plaque (9), un premier demi - cylindre (21), correspondant sensiblement au volume d'une moitié longitudinale du jonc ou noyau (2) de l'isolateur, et un second demi - cylindre (22), correspondant à la surface externe des bases (7) et (9) des ferrures respectives (3) et (4).
On a par ailleurs représenté en coupe transversale la plaque (19) permettant ainsi de bien apprécier ces différents volumes.
Comme déjà dit, cette plaque est destinée à venir se positionner entre les unités inférieure (11) et supérieure (12), et, lorsque le moule est fermé, ladite plaque est en contact avec les deux unités, ainsi qu'on peut l'observer sur la figure 3.
Il va être décrit maintenant plus en détail le mode de fonctionnement de cette installation, conformément à l'invention.
Le moule étant en position ouverte, on positionne au niveau de l'empreinte (14) de l'unité inférieure une première ébauche, du type de celle représentée sur la figure 7, réalisée dans la matière constitutive de l'enveloppe. Typiquement, cette matière est en caoutchouc EPDM.
Cette ébauche se présente sous la forme d'une haltère, en ayant pris soin de répartir la quantité de matière en fonction des volumes dont on a besoin au niveau de chacun des endroits de l'isolateur.
Bien entendu, et de manière connue, le quantité de matière présent au niveau des ébauches est supérieure au volume dont on a effectivement besoin pour la réalisation totale de l'enveloppe.
Une fois cette ébauche mise en place, on positionne la grille (19) qui est avantageusement reçue à cet effet au niveau de rails de guidage. On place sur la grille, et notamment sur les volumes (21) et (22), une deuxième ébauche de forme identique à la première, puis on ferme le moule, de sorte que ladite deuxième ébauche va venir se positionner au niveau de l'empreinte (16) de la seconde unité de moulage (12).
Après fermeture du moule, par exemple par actionnement du piston (13), on procède à un premier dégazage et l'on chauffe pendant environ 30 secondes, durée nécessaire pour faire ramollir la matière constitutive des ébauches et la faire pénétrer, notamment au niveau des empreintes femelles (14) et (16), de sorte à conférer d'ores et déjà, la forme notamment des ailettes (6) que présente l'enveloppe définitive.
On obtient de la sorte deux demi - coques ou préforme, dont l'assemblage lors de l'étape suivante va aboutir à la réalisation de l'enveloppe complète (5).
En outre, la préforme inférieure va faire fonction d'organe de centrage ou berceau, susceptible ainsi de recevoir l'insert selon un positionnement adéquat.
On retire alors la grille et on positionne l'insert, c'est à dire l'isolateur nu, constitué des seules armatures et du jonc qui les joint, dans ladite préforme inférieure, elle-même reçue au niveau de l'empreinte inférieure de l'unité de moulage (11).
Le moule est alors à nouveau refermé. On procède à une première phase de dégazage permettant d'évacuer l'air par la dilatation du caoutchouc, puis le moule étant déjà porté à la température souhaitée, typiquement 170° C compte tenu du choix du matériau constitutif de l'enveloppe (EPDM), il est maintenu fermé pendant une durée variant entre 6 et 10 minutes, afin d'aboutir à la réticulation ou vulcanisation dudit matériau, et d'autre part, à la soudure et la jonction au niveau des deux bords latéraux des deux demi-coques réalisées lors de l'étape précédente de fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue (5).
Dans certaines applications, il est souhaitable que l'enveloppe adhère au jonc (2) et aux bases (7) et (9) des ferrures (3) et (4). Dans cette configuration, l'insert reçoit préalablement à sa mise en place, une couche d'agent de collage adapté.
Le procédé conforme à l'invention permet de protéger de manière efficace le noyau ou jonc (2), compte-tenu du caractère uniforme de la répartition de pression de la matière constitutive de l'enveloppe. En effet, comme les deux demi - coques constitutives de l'enveloppe sont réalisées lors d'une étape préalable, dans lesquelles l'insert a été remplacé par la grille munie de volume en saillie, le noyau proprement dit de l'insert ne subit pas la pression de la matière, et ce tant lors de l'étape de conformation desdites demi-coques, que lors de l'étape de réticulation ou vulcanisation. Il devient donc possible avec le procédé conforme à l'invention, de réaliser des isolateurs de grande dimension, typiquement atteignant 5 6 mètres, qui sont mis en œuvre pour les très hautes tensions (220 000 à 400 000 volts), ce que l'on ne savait pas faire de manière économique à ce jour.
Il convient en outre de souligner le caractère automatisable du procédé, dans la mesure où il est possible tout d'abord de travailler en temps masqué, notamment lors de la réalisation des ébauches, et d'autre part, procéder lorsque la grille est retirée et que le moule entre dans son second cycle de chauffage, à la mise en place des ébauches sur la grille pour la réalisation des enveloppes suivantes. Simultanément, il est possible de procéder à l'ébavurage des isolateurs alors obtenus lors du cycle précédent pendant cette étape de chauffage.
On conçoit donc tout l'intérêt d'un tel procédé, permettant outre la réalisation d'enveloppe pour des isolateurs de grandes dimensions, également de réduire significativement les coûts de mise en place de cette enveloppe.
Par ailleurs, le procédé conforme à l'invention permet de réaliser des surmoulages de formes diverses, et notamment complexe sur des inserts relativement fragiles, notamment des tubes creux ou pleins.
Enfin, de par la mise en œuvre de ce procédé, on aboutit a un autocentrage de l'insert lors de l'étape de surmoulage proprement dite, permettant ainsi de s'affranchir de tout organe de centrage, dont il a été montré précédemment la difficulté de mise en œuvre, outre le renchérissement des produits finis.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour la réalisation et la mise en place d'une enveloppe externe (5) en élastomère au niveau de la périphérie d'un corps allongé par moulage par compression, caractérisé en ce qu'il consiste :
• tout d'abord à réaliser pour le corps ou partie dudit corps allongé, deux ébauches (23) à partir du matériau dont on souhaite réaliser l'enveloppe, dont la forme correspond à la répartition de matière de l'enveloppe autour du corps ou de partie de celui-ci ; • a positionner l'une desdites ébauches au sein de l'empreinte femelle (14) d'une unité de moulage inférieure (11), ladite empreinte correspondant à la forme à conférer à l'enveloppe ;
• à positionner au dessus de ladite unité inférieure du moule ainsi muni de l'ébauche, une plaque ou grille intermédiaire (19), définissant en volume la forme externe du corps ou de partie de celui-ci, au niveau de ses deux faces principales, respectivement supérieure et inférieure ;
• à positionner sur la face supérieure de la grille au niveau du volume ou saillie la seconde desdites ébauches (23) ;
• à fermer le moule, ladite unité supérieure de celui-ci étant également munie d'une empreinte femelle (16), et ce pendant une durée suffisante pour induire la plastification des ébauches, la répartition de matière qui les constitue, leur mise en forme au niveau desdites empreintes, de telle sorte à réaliser deux demi- coques ou préformes, destinées à constituer en final l'enveloppe externe du corps ou de partie de celui-ci ; • à ouvrir le moule et à retirer la plaque ou grille intermédiaire ;
• à positionner au niveau de l'empreinte inférieure de l'unité inférieure du moule le corps allongé ou partie de celui-ci, ladite empreinte inférieure étant munie de la demi-coque ou préforme inférieure, faisant alors fonction d'organe de centrage du corps ; • à refermer le moule, pendant la durée nécessaire à la réticulation ou vulcanisation du matériau constitutif de l'enveloppe et corollairement, à la jonction des deux demi-coques ou préformes réalisées lors de la précédente fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue ;
• à ouvrir le moule en fin de réticulation ou vulcanisation, puis à retirer le corps allongé alors munie totalement ou partiellement de l'enveloppe externe (5).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe externe (5) est réalisée en un matériau choisi dans le groupe comprenant les caoutchoucs vulcanisable ou réticulable, et notamment le caoutchouc EPDM, le caoutchouc silicone, les copolymères éthylène - propylène.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une phase de dégazage est mise en oeuvre préalablement lors de la première fermeture du moule.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une deuxième phase de dégazage est mise en œuvre lors de la seconde fermeture du moule.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque ou grille intermédiaire subit, préalablement à sa mise en place dans le moule, un traitement anti-adhérent, et notamment reçoit un revêtement en PTFE.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps revêtu de l'enveloppe externe (5) est un tube creux ou plein.
7. Procédé pour la réalisation et la mise en place de l'enveloppe externe isolante (5) au niveau d'un isolateur composite (1) par moulage par compression, ledit isolateur comprenant un jonc ou noyau isolant (2), réalisé en un matériau composite, et reliant deux ferrures d'accrochage (3, 4), et une enveloppe externe (5) également isolante, caractérisé en ce qu'il consiste :
• tout d'abord à réaliser pour chaque insert, c'est à dire pour chaque isolateur muni seulement les ferrures d'accrochage (3, 4) et le noyau (2) les reliant, deux ébauches (23) à partir du matériau dont on souhaite réaliser l'enveloppe, dont la forme correspond à la répartition de matière de l'enveloppe autour de l'insert ;
• a positionner l'une desdites ébauches (23) au sein de l'empreinte femelle (14) d'une unité de moulage inférieure (11) d'une installation de moulage par compression, ladite empreinte correspondant à la forme à conférer à l'enveloppe (5) ;
• à positionner au dessus de ladite unité inférieure (11) ainsi munie de l'ébauche, une plaque ou grille intermédiaire (19), définissant en volume (21, 22) la forme externe de l'insert au niveau de ses deux faces principales, respectivement supérieure et inférieure ;
• à positionner sur la face supérieure de la plaque ou grille intermédiaire (19) au niveau du volume ou saillie (21, 22) la seconde desdites ébauches ; • à fermer le moule, ladite unité supérieure (12) de celui-ci étant également munie d'une empreinte femelle (17), et ce pendant une durée suffisante pour induire la plastification des ébauches, la répartition de matière qui les constitue, leur mise en forme au niveau desdites empreintes, de telle sorte à réaliser deux demi- coques, destinées à constituer en final l'enveloppe externe de l'isolateur ;
• à ouvrir le moule et à retirer la plaque ou grille intermédiaire (19) ;
• à positionner ledit insert au niveau de l'empreinte inférieure de l'unité inférieure du moule, munie de la demi-coque ou préforme inférieure faisant alors fonction d'organe de centrage de l'insert ; • à refermer le moule pendant la durée nécessaire à la réticulation ou à la vulcanisation du matériau constitutif de l'enveloppe et corollairement, à la jonction des deux demi-coques réalisées lors de la précédente fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue ;
• à ouvrir le moule en fin de polymérisation, puis à retirer l'isolateur alors munie de l'enveloppe externe (5).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enveloppe externe (5) est réalisée en un matériau choisi dans le groupe comprenant le caoutchouc EPDM, le caoutchouc silicone, les copolymères éthylène - propylène.
9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs phases de dégazage interviennent lors des différentes fermetures du moule.
10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la plaque ou grille intermédiaire (19) subit, préalablement à sa mise en place dans le moule, un traitement anti-adhérent, et notamment reçoit un revêtement en PTFE.
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