Brevet FR2626796A1 — publié le 19890811

Procédé pour former un manchon en zinc sur -une cheville d' isolateur L'invention concerne -un procédé pour former un manchon en zinc sur une cheville d'isolateur. Des isolateurs, tels que des isolateurs suspendus sont en général accouples en série de manière à former des chaînes d' isolateurs, et les extrémités, situées du c8t du- sol, de telles chaînes d'isolateurs sont suspendues à des bras de pilnes d'une ligne aérienne de manière a maintenir les conducteurs de la ligne, à. leurs extrémités opposées., Les chaînes d'isolateurs établissent une isolation - électrique entre le conducteur de la ligne et le sol. Cependant, lorsque les surfaces des isolateurs sont sales et humides, un courant de fuite circule le long des surfaces des corps isolants des. isolateurs, -comne par exemple les corps en porcelaine isolant. Le courant de fuite tend à' provoquer une corrosion électrolytique des chevilles méitalliques-des isolateurs (qu'on désignera ci-après sous le terme de chevilles d' isolateurs). Une telle corrosiôn_ apparaît à l'intérieur du ciment, qui relie la cheville d'isolateur au corps de l'isolateur, et ceci peut entraîer une fissuration du corps de l'isolateur. D'autre part, si une telle corrosion apparaît sur la cheville d'isolateur à l'extérieur du corps de l'isolateur, le courant de corrosion tend à retirer du métal dela cheville d'isolateur, en en réduisant le diamètre, et dans le cas le plus défavorable, la cheville d' isolateur peut se rompre au niveau de la partie corrodée sous l'effet de la charge des conducteurs as la ligne. - Pour résoudre le problème de la corrosion électrolytique de la cheville d'isolateur, on a utilisé un manchon en zinc. En référence à la figure 4, annexée a la présente demande, une tcheville d'isolateur typique Il d'un isolateur suspendu est fixée fermement à un corps 8 de 1' isolateur, par le fait que sa partie d'extrémité élargie lia est noyée dans du ciment 9 à l'intérieur d'un noyau cylindrique 8a, fermé à sa partie supérieure, du corps 8 de l'isolateur. Une partie élargie d'accouplement llb est présente au niveau de l'extrémité opposée de la cheville d'isolateur 11, cette partie lib étant insérée dans le trou récepteur d'un capuchon métallique 10 d'un autre isolateur de manière à faciliter le raccordement des isolateurs. En dehors des parties d'extrémité élargies lia et 11b, un manchon en zinc lic de gros diamètre est formé dans une partie intermédiaire de la cheville d'isolateur 11, de manière à faire partie intégrante de cette dernière, afin de réduire le brûlage ou les effets d'élimination de métal, provoqués par le courant de fuite mentionné précédemment. La figure 3, annexée à la présente demande, illustre un procédé typique de fabrication du manchon de zinc lc. Une matrice 2 comportant des cavités de moulage 2b peut être subdivisée en deux éléments et placée sur une table de support 1. La matrice 2 comporte des trous traversants 2a, dont chacun est concentrique à une cavité correspondante 2b, et on insère des chevilles d'isolateurs il préparées séparément, dans les trous respectifs 2a. La partie d'extrémité élargie lia de chaque cheville d'isolateur 11 est supportée par un support 4. On introduit du zinc fondu 5 dans les cavités de moulage 2b par l'intermédiaire d'un entonnoir de coulée 2c et d'orifices d'injection 2a de la matrice 2. de manière à couler les manchons en zinc liec dans les cavités de moulage 2b. Cependant, dans le procédé classique indiqué plus haut pour former le manchon en zinc 2c, il se pose les deux problèmes principaux suivants. Le premier problème réside dans le fait que la présence de l'entonnoir de coulée 2c et des orifices d'injection 2d aboutit à la formation de parties saillantes supplémentaires sur les manchons en zinc 1lc. Pour réaliser la finition des chevilles d'isolateurs 11 après le moulage du manchon en zinc lic sur ces chevilles, il faut mettre en oeuvre un travail additionnel d ' élimination par découpage de telles parties saillantes et un polissage des surfaces découpées. En outre, la quantité de zinc fondu nécessaire pour la formation du manchon de zinc llc est accrue d'une quantite correspondante aux volumes de 1 'entonnoir de coulée 2c et des orifices d'injection 2d, de sorte que les pertes en zinc et l'énergie de chauffage augmentent de façon correspondante. En raison de la nécessité de mettre en oeuvre un travail supplémentaire de finition et en raison des pertes eaccrues, le procédé classique de formation des manchons en zinc ic est coûteux.: Le second problème réside dans le fait que la probabilité d'apparition de petites cavités à l-intrieur du métal du manchon en zinc Ilc est élevée, étant doné qwà, la; fois la température T, de la matrice- 2 et la température Tp de la cheville d'isolateur Il sont faibles lorsque le zinc fondu est introduit dans la cavité de moulage 2b et que le refroidissement et la solidification du - zinc fondu dans les cavités 2b se produisent partir de la surface extérieure et de la surface intérieure du manchon annulaire lIc, en direction de la face intérieure. de ce dernier. Par conséquent, le rendement de fabrication d'un produit valable - au moyen du procédé classique est assez faible et égale par exemple & environ 30. - C'est pourquoi un premier but de l'invention est de résoudre simultanément les premier et second problèmes indiqués plus haut en fournissant un procédé perfectionné de formation de manchons de zinc sur des chevilles d'isolateurs. Un second but de l'invention est de résoudre le problème indiqué plus haut du procédé classique, en apportant une amélioration simple. Pour satisfaire aux objectifs, indiqués plus haut, de l'invention, dans le cadre de l'utilisation d'un procédé pour former un manchon de zinc sur une cheville d'isolateur conformément à l'invention, on immerge une cheville d'isolateur, préparée séparément, dans du zinc fondu à environ 450-650 C et on la chauffe sensiblement à la température du zinc fondu. On retire la cheville d'isolateur du zinc fondu et on place la cheville d'isolateur mouillée par le zinc fondu dans une matrice comportant une cavité ouverte vers le haut, de manière qu'une cavité annulaire de moulage ouverte-vers le haut se trouve définie autour de la -10 cheville d'isolateur, à l'intérieur de la cavité ouverte vers le haut de la matrice. Une fois que la cheville d'isolateur a été placée dans la matrice, on chauffe cette dernière à environ 50-300"C. On introduit du zinc fondu dans la cavité annulaire à partir de l'extrémité supérieure ouverte de cette dernière, et le zinc situé dans la cavité annulaire se solidifie. On obtient-de ce fait un manchon de zinc formé sur la cheville d'isolateur de manière à en-faire partie intégrante. Apres avoir introduit le zinc dans la cavité annulaire de moulage, mentionnée précédemment, de la matrice comportant une cavité ouverte à sa partie supérieure, le zinc fondu situé dans la cavité de moulage se solidifie à partir de son extrémité inférieure et la solidification du zinc se produit vers le haut. Par conséquent, le risque de formation de petites cavités à l'intérieur du métal du manchon en zinc moulé est réduite au minimum. En dehors de cela, on introduit le zinc fondu directement dans la cavité de moulage annulaire par son extrémité supérieure ouverte de sorte que, lorsque le manchon en zinc ainsi moulé est retiré de la matrice, il ne comporte aucune partie saillante due à la présence -d'un entonnoir de coulée et d'orifices d'injection. Par conséquent, le procédé classique consistant à découper de telles parties saillantes et à réaliser la finition des surfaces de coupe peut être supprimé et la quantité de zinc fondu nécessaire pour le moulage est réduite, ce qui permet de réaliser une économie considérable dans le coût de fabrication. Selon un autre procédé pour former un manchon de zinc sur une cheville d'isolateur conforme à l'invention, après avoir mouillé la cheville d'isolateur avec le zinc fondu comme cela a été décrit plus haut, on place la- cheville d'isolateur dans une matrice formée de deux éléments, de manière qu'une cavité annulaire de moulage soit définie autour de la cheville d'isolateur. Dans ce cas, la matrice formée de deux éléments doit également être placee à une température égale à environ 50-300"C, lorsque la cheville d'isolateur est placée dans cette matrice. On introduit du zinc fondu dans la cavité annulaire, tout en refroidissant la cheville d'isolateur de manière à sol1idifier le zinc dans la cavité annulaire. De ce fait, un manchon de zinc est formé sur la cheville d'isolateur de manière à en faire partie intégrante. - - Le mouillage de la cheville d'isolateur avec du zinc fondu garantit une liaison solide entre le manchon de zinc et la cheville d'isolateur. Le refroidissement de la cheville d'isolateur après l'introduction du zinc fondu damns la cavité de moulage a pour effet que la température de la cheville est inférieure à celle de la matrice, et la solidification du zinc fondu s'effectue depuis la surface extérieure de la cheville d'isolateur en direction de la surface de la cavité de la matrice. Par conséquent, le risque d'apparitions de petites cavités à l'intérieur du métal du manchon en zinc fondu est sensiblement éliminé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe partielle, d'une matrice, qui doit être utilisée dans un procédé selon 1'invention et dans laquelle une cheville d'isolateur est placée de manière qu'il apparaisse une cavité annulaire de moulage autour de la cheville d'isolateur; - la figure 2 représente une vue en coupe d'une matrice formée de deux parties et destinée à être utilisée dans un autre procédé selon la présente invention pour la formation d'un manchon de zinc; - la figure 3, dont il a déjà été fait mention, est une vue explicative servant à décrire le procédé classique de fabrication d'un manchon de zinc; et - la figure 4, dont il a déjà été fait mention, représente une vue en coupe verticale d'un isolateur suspendu, passant par l'axe central de ce dernier. Sur différentes vues des dessins, la référence 1 désigne une table de support, la référence 2 une matrice, la référence 2a un trou traversant, la. référence 2b une cavité de moulage, la référence 2c un entonnoir de coulée, la référence 2d un orifice d'injection, la référence 4 un support, la référence 5 le zinc fondu, la référence 6 une matrice, la référence 6a un trou traversant, la référence 6b une cavité de moulage, la référence 6c un passage oblique, la référence 8 un corps d'isolateur, la référence 8a un noyau, la référence 9 du ciment, la référence I1l une cheville d'isolateur, la référence lla une partie d'extrémité à plus grande échelle, la référence lb une partie d'accouplement et la référence. lic un manchon en zinc. On va maintenant décrire de façon détaillée, en référence à la figure 1, un premier mode d'exécution du procédé pour former un manchon en zinc sur une cheville d'isolateur, conforme à l'invention. Selon ce mode d'exécution, on utilise une matrice 6 comportant une cavité de moulage 6b ouverte à sa partie supérieure, tandis que l'entonnoir de coulée 2c destiné à recevoir le zinc fondu 5 et l'orifice d'injection 2d de la matrice classique 2 de la figure 3 sont éliminés. Lorsqu'on - 2626796. place une cheville d'isolateur 11 dans un trou traversant 6a de la matrice 6, on obtient une cavité annulaire de moulage, ouverte à sa partie supérieure, autour de la cheville d'isolateur 11. Afin de faciliter l'introduction du zinc fondu 5 dans la cavité annulaire de moulage, on aménage un passage oblique 6c dans la surface supérieure de la mnatrice 6. Pour mouler le manchon en zinc lc, on immerge une cheville d'isolateur Il dans du zinc fondu à environ 450- 650"C de manière à l'amener approximativement à la même température que celle du zinc fondu, afin de la réchauffe'r et de mouiller sa surface avec le zinc fondu. On chauffe la matrice 6 mentionnée plus haut à environ 5Q0-300C. De préférence, la matrice 6 est formée de deux parties séparables. On place la cheville d'isolateur mouillée:l entre deux parties séparées de-la matrice 6 et on réunit ces deux parties de manière que la cheville! soit disposée dans le trou traversant 6a de la matrice réunie 6. Le support 4 supporte la partie dextrémité élargie la de chaque cheville d'isolateur 11 dans une position alignée avec la cavité de moulage 6b de la matrice 6, de sorte qu'une cavité annulaire de moulage ouverte à son extrémité supérieure est définie autour de. la -cheville 1i. on introduit une quantité prédéterminée de zinc fondu dans le passage oblique 6c situé au niveau de la surface supérieure de la matrice 6, de sorte que le zinc fondu 5 pénètre dans la cavité annulaire de moulage. Lorsque le zinc f ondu 5 situé dans la cavité annulaire de moulage est entièrement solidifié, on écarte la matrice 6 de la cheville d'isolateur 11, sur laquelle un manchon de. zinc lc est maintenant formé. L'opération de formation du manchon de zinc Ilc sur la cheville d'isolateur Il est maintenant terminée. Avec la structure de la matrice 6 de la figure l, le refroidissement du zinc fondu 5 introduit dans la cavité de moulage annulaire commence à partit du fond de la eavità 6b, et la solidification du zinc fondu 5 progresse graduellement depuis le fond en direction de la surface supérieure de la cavité, jusqu'à ce que la surface supérieure du manchon annulaire lic soit solidifiée. Une telle solidification graduelle se déroulant depuis le fond jusqu 'à la surface supérieure réduit au minimum le risque d'apparition de très petites cavités à 1 intérieur du métal du manchon en zinc luc, et le rendement du procédé de moulage du manchon en zinc liec est amélioré. En outre, étant donné que la température de la cheville d'isolateur 11 est supérieure à'celle de la matrice 6, la surface supérieure S du manchon en zinc lie est incurvée comme cela est représenté sur la figure 1. La matrice 6 de la figure 1 ne comporte aucun entonnoir de coulée ni aucun orifice d'injection, de sorte que le manchon en zinc lic ainsi formé S15 ne comporte aucune partie saillante due à la présence de tels éléments. Par conséquent, aucun usinage n'est necessaire pour la finition du manchon en zinc lic ni pour l'élimination par découpage des parties saillantes, ni pour le polissage des surfaces de coupe. Par conséquent le procédé de moulage du manchon de zinc lic est simplifié et le coût de ce procédé est réduit. On va maintenant décrire, en référence à la figure 2, un second mode d'execution du procédé pour former un manchon en zinc -sur une cheville d'isolateur, conforme à l'invention. La matrice devant être utilisée dans ce mode d'exécution est identique à la matrice classique 2, qui a été décrite précédemment en référence à la figure 3, et seul le procédé de moulage du manchon en zinc 1ic va être expliqué ici, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes chiffres de référence. Comme première étape, on immerge une cheville d'isolateur 11 dans du zinc fondu à environ 450-650"C de manière à le chauffer pour l'amener à avoir la même température que celle du zinc fondu, par exemple en vue de le réchauffer et d'en mouiller la surface par le zinc fondu. On chauffe la matrice 2 de la structure classique à environ -300'C. On ouvre' la matrice 2, qui est formée de deux parties séparables, et On place la cheville d'isolateur mouillée 11 entre les deux parties séparées de la matrice 6, et on réunit ces deux parties de manière que la cheville d'isolateur Il soit disposée dans le trou traversant 2a de la matrice réunie 2. Un support 4 supporte la partie d'extrémité élargie Ila de chaque cheville d'isolateur 11 dans une position alignée avec la cavité de moaulage 2b de la matrice 2, de sorte qu'une cavité annulaire de moulage est définie autour de la cheville d'isolateur $1. Pendant le refroidissement de la cheville d.'isolateur 1 à l'aide d'eau ou d'air stocké dans un réservoir, on introduit le zinc moulé 5 dans la cavité: annulaire de moulage par l'intermédiaire de l'entonnoir de coulée 2c et de l'orifice d'injection 2d de la matrice 2. Le réservoir servant a stocker l'eau ou l'air de refroidissement est représente par des lignes en trait mixte sur la figure 2. Une fois que le zinc fondu 5 situé-dans la cavité annulaire de moulage est totalement solidifiée, on sépare la matrice 2 de la cheville d'isolateur 11, on élimine par découpage des parties saillantes provoquées par la présence des trous: d'injection 2d et on polit les surfaces de coupe. L' operation de formation du manchon de zinc lic sur la cheville d'isolateur 11 est alors terminée. Dans le mode d'exécution de la figure 2, étant donné que la cheville d'isolateur Il est refroidie en même temps que ou aussit8t apres tl'introduction du zinc fondu dans la cavité de moulage 2b, la solidification du zinc fondu 5 dans la cavité annulaire de moulage de manière a former le manchon en zinc s'effectue depuis la surface extérieure de la cheville d'isolateur 11 en direction de-la surface intérieure de la cavité de moulage 2a de la matrice 2. Par conséquent, au cours de la formation du manchon de zinc l1c dans la cavité annulaire de moulage mentionnée précédemment, il ne peut apparaître aucune petite cavité ni à l'intérieur du manchon, ni au niveau de sa surface intérieure, et la surface de la cheville d'isolateur 11 ne présente aucune petite cavité de cette sorte. En outre, la cheville d'isolateur 11 est mouillée par du zinc fondu avant que du zinc fondu 5 soit introduit dans la cavité de moulage, de sorte que la résistance de liaison entre le manchon en zinc lic et la cheville d'isolateur 11 est améliorée. Les inventeurs ont trouvé qu'il faut choisir la température Tp de la cheville et la température Tm de la matrice, de préférence en utilisant la formule suivante: Te p Tm + (150600) C Comme cela a été décrit de façon détaillée dans ce qui précède, dans le cas de l'utilisation du procédé pour former un manchon de zinc sur une cheville d'isolateur conforme à l'invention, on a la certitude d'obtenir une liaison solide entre le manchon de zinc et la cheville d'isolateur grâce au mouillage de la cheville d'isolateur par du zinc fondu avant le moulage du manchon en zinc sur la cheville, et de petites cavités ne peuvent pas se former à l'intérieur du manchon en zinc, en raison de l'utilisation d'une cavité annulaire de moulage ouverte à sa partie supérieure, autour de la cheville d'isolateur. L'utilisation de la cavité de moulage ouverte à sa partie supérieure permet d'éliminer l'entonnoir de coulée et l'orifice d'injection, dans la matrice,-de sorte qu'il est possible de ne pas utiliser le travail classique de finition d'élimination par découpage de parties saillantes dues à la présence d'un tel orifice d'injection et d'un tel entonnoir de coulée et le polissage.des surfaces de coupe. En dehors de cela, la suppression de l'orifice d'injection et de l'entonnoir de coulée dans la matrice-permet de réaliser une économie de zinc fondu en une quantité correspondant aux volumes de cet orifice et de. cet entonnoir. La suppression !1 du travail classique de finition et l'économie sr le zinc fondu contribuent à fournir une réduction considératbl du coût de moulage du manchon en zinc. Avec le procédé conforme à l ition, il est également possible de faire refroidir la chevilTe d'isolateur, lors de l't introduction du zinc fondu dans la cavité annulaire de moulage. Dans ce cas, la solidification du zinc fondu dans la cavité annulaire de moulage s'effectue depuis la surface extérieure de la cheville d'isolateur en direction de la surface intérieure de la cavité de moulage de la matrice, ce qui supprime l'apparition de vides dans le manchon en zinc terminé. Bien que la présente invention ait été décrite avec un certain degré de particularisme, on comprendra que la présente description a été donnée. uniquement à titre d'exemple et que bon nombre de modifications dans les détails de pièces et leurs combinaisons peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention,. REVENDICATIONS 1. Procédé pour former un manchon en zinc (11c) sur une cheville d'isolateur (11), caractérisé en ce qu'il inclut les étapes consistant à immerger. une cheville d'isolateur (11) dans du zinc fondu à environ 450'650"C de manière à chauffer ia cheville d'isolateur afin de l'amener sensiblement à la même température que celle du zinc fondu (5), retirer la cheville d'isolateur (11) du zinc fondu, placer cette cheville d'isolateur mouillée par le zinc fondu dans une matrice (6) comportant une cavité ouverte vers le haut de telle sorte que ladite cavité ouverte vers le haut définit une cavité annulaire de moulage, ouverte vers le haut, autour de la cheville d'isolateur, ladite matrice (6) étant située à une température d'environ 50-300C lorsque ladite cheville d'isolateur (11) est placée en son intérieur, introduire du zinc fondu (5) dans la cavité annulaire de moulage, à partir de l'extrémité supérieure ouverte de cette matrice, et provoquer une solification du zinc dans la cavité annulaire de moulage de manière à former un manchon en zinc (11c) sur la cheville d'isolateur (11), de manière qu'il en soit solidaire. 2. Procédé pour former un manchon en zinc (11c) sur une cheville d'isolateur (11), caractérisé en ce qu'il inclut les étapes consistant à immerger une cheville d'isolateur dans du zinc fondu (5) & environ 450650 C de manière à chauffer la cheville d'isolateur pour l'amener sensiblement à avoir la même température que celle du zinc fondu, retirer la cheville d'isolateur (11) du zinc fondu, placer la cheville d'isolateur mouillée par le zinc fondu dans une matrice (6) formée de deux parties, de manière qu'une cavité annulaire de moulage soit définie autour de la cheville d'isolateur (11), ladite matrice (6) formée de deux parties étant chauffée à environ 50-300'C lorsque ladite cheville d'isolateur y est 'placée, et introduire du zinc fondu (5) dans la cavité annulaire de moulage, tout en refroidissant la cheville d'isolateur (11) demanière que le zinc se solidifi e dans la cavité annulaire de moulag en formant un manchon en zinc (1Ic) sur la cheville d'!isolateur (11) de manière que ce manchon soit solidaire de cette dernière.