Brevet FR2588690A1 — publié le 19870417

ISOLATEUR POUR LIGNES ELECRIQUES ET PRX2DE POUR SA FABRICATION. La présente invention se rapporte au domaine des isolateurs pour lignes électriques et à leur procédé de fabrication ; elle concerne en particulier des isolateurs d'ancrage, de soutien, de sectionnement ou analogues. On connaît des isolateurs pour lignes électriques en matériau synthétique qui ont récemment eu un grand essor. En particulier, un isolateur selon FR-A-2 366 676 comprend une âme généralement en vitrorésine (plastique renforcée à la fibre de verre) et un corps formé de plusieurs éléments en forme de bobèches en copolymère éthylène-propy lène, réalisées séparément et unies les unes aux autres à l'aide d'adhésif. Ces isolateurs ont cependant un inconvénient : leur procédé de fabrication, qui comprend l'assemblage des éléments en forme de bobèches, est relativement long et onéreux ; en outre, les propriétés du matériau copolymère éthylène-propylène ne sont pas suffisamment bonnes pour l'isolateur. Dans la demande italienne nO 28351 A/77 est décrit un isolateur se composant d'un corps aileté en résine époxyde muni de douilles de fixation et recouvert d'un matériau à haute résistance diélectrique ("Téflon" en général, marque enregistrée pour polytétrafluoréthylène). Ce type d'isolateur a pour inconvénient le fait que son revêtement en Téflon a une épaisseur très fine qui ne peut garantir à long terme une protection diélectrique efficace de l'isolateur, et que l'on considère que le revêtement ne peut pas être fritté sur les surfaces de l'isolateur, mais qu'il ne peut qu'être fixé à l'aide de liants à base de résines époxydes. On connaît aussi la production d'isolateurs comprenant un noyau ou âme en vitrorésine et un recouvrement ou garnissage en résine de silicone obtenue par le moulage de mélanges. Le procédé de fabrication prévoit que l'on forme séparément les éléments en forme de bobèches de la couverture et que ces derniers soient ensuite enfilés sur la barre en interposant de l'adhésif entre la barre et le recouvrement en silicone. Un autre procédé consiste à utiliser des silicones pour coulée à basse viscosité, formés de deux composants mélangés entre eux et coulés dans un moule directement sur la barre en vitrorésine et à mettre ensuite le moule dans un four afin de polymériser le silicone. Ce système demande des temps très longs et il n'assure pas un revetement compact et homogène. Ces isolateurs ont pour inconvénient la complexité relative et le caractère manuel du procédé, la basse productivité, le manque de reproductibilité exacte, si bien qu'il est difficile d'obtenir des isolateurs ayant des caractéristiques identiques, de compacité par exemple, en chacun des points de chaque isolateur. Autre inconvénient : une faible tenue à l'humidité. Les matériaux siliconiques se partagent généralement en trois catégories, qui sont appelées sur le marché silicones pour coulée, silicones pour mélange, silicones pour injection ou caoutchoucs de silicone liquides ou LSR (liquid siliconic rubber). Les procédés que l'on vient de citer utilisent, comme on l'a dit, des silicones pour mélange et des silicones pour coulée. Jusqu'à présent, personne n'a jamais pensé à utiliser des silicones pour injection dans la production d'isolateurs, car on pensait que la construction d'isolateurs avec des matériaux de ce genre aurait présenté des difficultés insurmontables. Le but de la présente invention est de réaliser un isolateur présentant des propriétés constantes dans ses différents points et ayant une bonne tenue à l'humidité. La présente invention a aussi pour but de concevoir un procédé permettant d'obtenir des isolateurs d'excellente qualité et qui, en excluant toute opération manuelle soit reproductible pour de grosses séries de pièces tout en maintenant constante la qualité des pièces. Un autre but est de réaliser un procédé permettant d'utiliser un matériau de qualité, et donc d'obtenir des isolateurs d'excellente qualité à un prix raisonnable. Ce qui vient d'être dit a ét-é réalisé sur un iso. lateur pour lignes électriques du type comprenant une barre intercalaire en vitrorésine ayant des bornes de liaison à ses extrémités, et un corps en matériau synthétique présentant une partie tubulaire longitudinale et des ailettes tronconiques s'étendant de la partie longitudinale, caractérisé par le fait que le corps est en matériau siliconique que l'on peut mouler par injection. La présente invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'isolateurs pour lignes électriques comprenant des parties en résine synthétique, procédé selon lequel on positionne dans un moule une âme en résine synthétique avec des bornes appliquées, et on moule par injection sur cette dernière un corps en résine de silicone. Le nouvel isolateur présente d'excellentes caractéristiques de tenue à l'humidité et une bonne imperforabilité des ailettes ; il s'agit, et ce ne sont pas les seules, de caractéristiques constantes dans les différents points du même isolateur. Un autre avantage : une tenue parfaite entre le recouvrement en silicone, la barre en vitrorésine et les bornes métalliques, de façon à garantir une imperméabilité parfaite. La polymérisation à haute pression assure un recouvrement très compact, dépourvu de porosités ou d'inclusions d'air, et par conséquent, une rigidité diélectrique élevée. Le nouveau procédé présente l'avantage d'être complètement automatisable ce qui permet de le reproduire pour de grosses séries avec des caractéristiques constantes et des coûts peu élevés. Les temps de polymérisation dans le moule sont très courts, ce qui entrante une productivité élevée. Toutes les variables en jeu, à savoir température, pressions et temps, peuvent être contrôlées à l'aide d'instruments d'enregistrement, de façon à pouvoir maintenir la production sous contrôle dans toutes ses phases. Des exemples de réalisation de l'isolateur seront décrits par la suite en se rapportant aux dessins annexés où: la figure I est une vue latérale d'un isolateur selon cette demande, en particulier d'un isolateur d'ancrage; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle, selon 2-2 sur la figure 1, d'une première forme de réalisation de l'isolateur la figure 3 est une coupe semblable à la figure 2 d'une autre variante de l'isolateur ; la figure 4 est une coupe semblable à la figure 2 d'une autre variante de l'isolateur la figure 5 est une coupe semblable à la figure 2 d'une autre variante de l'isolateur ; la figure 6 est une coupe longitudinale le long d'un moule pour le moulage de l'isolateur, et le long d'un isolateur placé dans le moule ; et la figure 7 est une vue latérale d'un isolateur de soutien selon cette invention. Un isolateur 10 selon la présente invention comprend une âme ou noyau 12 analogue à une barre, des bornes de fixation métalliques 14 et 1 et un corps à ailettes 18 en résine de silicone pour le moulage par injection. L'âme se compose d'une barrette en vitrorésine dont la section pourra être circulaire, carrée, triangulaire, tubulaire ou comme on le voudra. Chaque borne 14, 16 est formée d'un cylindre métallique, dont une extrémité 20, 21, respectivement, présente un point d'accrochage et l'autre extrémité, respectivement 22, 24 est en forme de tulipe. L'extrémité en forme de tulipe a sa surface de tête et sa surface intérieure profilées de façon différente, par exemple avec une rainure 26 et éventuellement des cannelures ou nervures circulaires 30, 30a, 30b, comme l'illustrent les figures 2, 3, 4, 5. La surface extérieure cylindrique de la partie en forme de tulipe est usinée avec des tolérances étroites. Chacune des bornes est enfilée sur l'âme en vitrorésine et elle est ensuite comprimée sur cette dernière. Le corps est en matériau synthétique connu comme résine de silicone pour moulage à injection, ou caoutchouc de silicone liquide (LSR), il est obtenu par moulage par injection et il présente une partie tubulaire axiale et des ailettes s'étendant de la partie tubulaire suivant un angle par rapport à celle-ci, et elles sont effilées de la partie tubulaire vers l'extérieur. Une inclinaison préférée pour les ailettes, par rapport à l'axe longitudinal de l'isolateur, est d'environ 20 pour la surface la plus intérieure des ailettes et d'environ 300 pour la surface extérieure. Bien que l'isolateur illustré sur la figure 1 soit un isolateur d'ancrage, la présente invention comprend aussi les isolateurs de soutien et de sectionnement. En particulier, la figure 7 illustre un isolateur de soutien selon la présente invention. Il est indiqué dans son ensemble par 40 et il comprend une âme 42 en vitrorésine, des bornes de fixation métalliques 44 et 46, et un corps à ailettes 48, en résine de silicone pour moulage par injection. Chaque borne comprend un moyen de liaison, respectivement une tige filetée 50 et un couple d'oeillets 51, et il est en forme de tulipe respectivement en 52, 54 de façon à pouvoir être enfilé et comprimé sur une extrémité de l'âme en vitrorésine. On décrira ci-après le procédé de fabrication de l'isolateur. L'âme ou barre intercalaire en pâte de verre est préparée en appliquant des bornes par pression ; il reste ainsi un vide entre la partie en forme de tulipe de chaque borne et la surface extérieure de l'âme. Les surfaces de l'âme et des deux bornes qui sont au contact de la résine de silicone doivent être traitées avec du "primer" (couche d'apprêt). L'âme et les bornes sont donc préréchauffées à une température de 120-1500 et placées dans un moule 60 ; la surface cylindrique extérieure 34 des parties en forme de tulipe et la surface cylindrique intérieure des parties de moule destinées à les recevoir sont usinées avec des tolérances très précises, si bien que lorsqu'elles sont couplées elles fournissent une étanchéité au matériau qui doit être coulé dans le moule. Le moule 60 est formé de plusieurs pièces 60a,-b,... démontables entre elles sans difficulté pour un technicien du métier. C'est dans le moule assemblé qui accueille l'âme et les bornes que se fait donc l'injection du matériau en caoutchouc de silicone liquide sous une pression d'environ 100 atmosphères. Le matériau de LSR remplit tous les espaces libres dans le moule et il s'insinue jusqu'à remplir le vide entre la tulipe et l'âme, en bloquant solidement de façon étanche le corps, qui est ainsi formé, de l'isolateur, l'âme et les bornes. On effectue ensuite un réchauffement du moule à une température de 150 à 2000C et le moule est maintenu à cette température pour une durée de 2' à 10', afin que la polymérisation totale du matériau ait lieu On retire alors l'isolateur du moule. REVENDICATIONS 1. Isolateur pour lignes électriques, du type comprenant une âme (12 ; 42) en plastique renforcée de fibre de verre, deux bornes (14, 16 ; 44, 46) de liaison à l'extrémité, un corps (18 ; 48) en matériau synthétique présentant une partie tubulaire longitudinale et des ailettes tronconiques s'étendant de la partie longitudinale, caractérisé par le fait que le corps (18; 48) est en matériau siliconique pour moulage par injection. 2. Isolateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps (18) est moulé par injection. 3. Isolateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bornes métalliques (14, 16) comprennent chacune une extrémité en forme de tulipe qui s'engage de façon étanche dans le corps (18) de l'isolateur. 4. Procédé de production d'isolateurs pour lignes électriques comprenant des parties en résine synthétique, caractérisé par le fait qu'il comprend les phases suivantes a) préparation d'une âme en vitrorésine avec application de bornes de liaison aux extrémités ; b) revêtement avec un produit d'apprêt de l'âme et des surfaces des bornes qui doivent entrer en contact avec la résine de silicone c) préréchauffement de l'âme préparée d) mise en moule de l'âme préréchauffée e) injection dans le moule de la résine de silicone pour moulage à injection f) réchauffement du moule g) séjour de la résine dans le moule h) extraction de l'isolateur hors du moule. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on prévoit un usinage de précision préalable sur une surface cylindrique extérieure- de la borne, pour un positionnement d'étanchéité à l'intérieur du moule. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit préréchauffement est effectué jusqu'à une température de l'âme de 1200C à 1500C environ. 7. Procédé selon la revendication-4, caractérisé par le fait que l'injection est effectuée à environ 100 atmosphères de pression. 8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le réchauffement du moule est fait à une température de 150 à 2000C. 9. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le séjour dans le moule a une durée d'environ 2', 10'.