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DISPOSITIF - DE FIXATION MECANIQUE D'ISOLATEURS.
La présente invention concerne les dispositifs de fixation des isolateurs. La fixation des isolateurs en porcelaine sur les boites d'ex- trémité ou dans les joints d'arrêt des câbles électriques est actuellement réalisée soit par scellement, soit par serrage mécanique en des points es- pacés, au moyen de doigts métalliques portant sur des bossages des porce- laines. Pour les câbles à pression de gaz ou d'huile, ces dispositifs ont donné lieu à de nombreux incidents, surtout pour la sécurité dans le temps de ces dispositifs de fixation.
La fixation des isolateurs, généralement en porcelaine, utili- sés pour les bornes de sortie d'appareils électriques où règnent des pressions internes assez élevées, présente souvent des inconvénients en raison des ef- forts d'arrachement a.uxquels cette fixation est soumise. En effet,à l'en- droit de la fixation, la porcelaine doit supporter, en plus de l'effort d'ar- rachement dû à la pression interne, un effort dans le même sens pour compri- mer le joint d'étanchéité. Le serrage du joint d'étancheité est toujours dé- licat et peut, dans certains cas, être excessif, occasionnant parfois des ruptures de porcelaines.
La présente invention permet de remédier aux inconvénients de ces dispositifs.
Elle a pour objet un dispositif de fixation mécanique d'isola- teurs sur des appareils électriques, caractérisé en ce qu'il comporte une bride métallique de serrage formant une couronne en une ou plusieurs pièces qui exerce un effort de serrage uniformément réparti sur une partie conique de l'isolateur par l'intermédiaire d'un matelas amortisseur interposé entre la bride de serrage et la partie conique de l'isolateur.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui en est donnée ci-après.
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Les figures du dessin annexa montrent, à titre d'exemple non limitatif,diverses formes de réalisation d'un dispositif de fixation d'un isolateur en porcelaine établi conformément à l'invention.
Les figures 1, 3, 4, 5, 6 et 7 sont des vues en demi-coupe..
La figure 2 est une vue en plan.
Les figures 8 et 9 représentent des détails de construction.'
Dans la figure 1, la base de la porcelaine comporte un talon conique 1 ; joint d'etancheite 2 assure l'étancheité entre la porcelaine et une pièce métallique 3 qui sert de manchon de pénétration du câble dans l'isolateur. Une couronne métallique en deux ou plusieurs pièces, formant bride de serrage 4, prasente sur sa face intérieure un cône de même pente que le talon de la porcelaine 1. Un matelas 5 en matariau légèrement com- pressible et ne vieillissant pratiquement pas est interposé sous forme d'u- ne couronne en deux ou plusieurs secteurs entre 1 et 4. La bride de serra- ge 4 est reliée à une contre-plaque métallique 6 par des boulons d'assem- blage 7. 8 représente les boulons d'assemblage des deux moitiés de la cou- ronne 4.
La contre-plaque matallique 6 supporte le manchon 3.
La figure 2 est une vue en plan de la bride de serrage 4 de la figure 1, faisant ressortir l'assemblage des deux moitiés de cette pièce; les oreilles d'assemblage faisant corps avec la bride de serrage 4 sont ser- rées par des boulons 8.
Le dispositif décrit dans la figure 1 permet d'utiliser un ma- telas de faible épaisseur quelles que soient la pente et la hauteur du cône du bossage de la porcelaine. Pour dés efforts importants, on peut craindre . une déformation de la bride de serrage qui est en deux pièces. On peut alors envisager un des dispositifs qui sont dacrits plus loin, dans les figures 3, 4 et 5, où la bride de serrage est d'une seule pièce.
Dans ces différentes figures, les mêmes élaments sont désignés par les mêmes chiffres de référence. La porcelaine est désignée par 1, le joint d'atanchaité par 2 et la pièce métallique à raccorder de façon étan- che à la porcelaine par 3. Dans la figure 3, la couronne métallique formant bride de serrage 4 présente, sur sa face intérieure, un cône de même pente que le talon de la porcelaine 1. Le matelas amortisseur 5 est interposé sous forme d'une couronne en deux ou plusieurs secteurs entre 1 et 4.
Le matelas 5 peut être constitué par des matériaux tels que chlo- rure de polyvinyle, néoprène, carton bakalisé ou autres, présentant une sé- curite suffisante dans le temps. L'épaisseur du matelas 5 doit être suffi- sante pour permettre le passage de la couronne 4 à l'extérieur du talon de la porcelaine, lors de la mise en place de la couronne 4 qui est d'une seule pièce. L'épaisseur du matelas 5 est fonction de sa hauteur et de l'angle du talon dé la porcelaine. Cet angle, par rapport à la verticale, est avantageu- sement choisi, de l'ordre de 15 à 20 et, en tout cas, inférieur à 45 pour aviter un effort de cisaillement du bossage de la porcelaine.
Une autre forme de réalisation de l'invention est représentée par la figure 4. Dans cette figure, la couronne métallique 4, d'une seule pièce, est de forme cylindrique et son diamètre intérieur est un peu supé- rieur au diamètre maximum du talon de la porcelaine. Le matelas 5, légèrement compressible, interposé entre la pièce 4 et le bossage 1 de la porcelaine, a une forme annulaire de section trapézoïdale en deux ou plusieurs secteurs.
La contre-plaque métallique 6 est fixae sur la couronne 4 au moyen des goujons d'assemblage 9. Une couronne métallique 10, en deux ou plusieurs secteurs, est fixée de façon rigide à la couronne 4 au moyen des goujons d'assemblage 11; elle applique l'effort axial de sérrage sur le ma- telas 5 tandis que la couronne 4 s'oppose à la poussae radiale. La composan- te de ces efforts est transmise à la porcelaine par l'intermédiaire du mate- las 5.
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-La, disposition de la figure 4 évite tout effort de cisaille- ment du matelas 5 par rapport à la disposition de la figure 3.
Une autre forme de l'invention est représentée par la figure
5 dans laquelle la bride de serrage 4, toujours d'une seule pièce, exerce un effort de serrage sur le matelas amortisseur 5 par l'intermédiaire d'une couronne métallique 12 en deux ou plusieurs secteurs, formant sur sa face intérieure un cône de même pente que le bossage de la porcelaine.-Pour évi- ter le glissement de la bride 4, lors du serrage, cette couronne porte un épaulement annulaire 13 qui s'encastre dans un évidement de même forme dans la pièce 12.
La pente du bossage de la porcelaine et la constitution du ma- telas amortisseur donnent lieu aux mêmes observations que pour les figures précédentes. Dans le dispositif de la figure 5, l'épaisseur du matelas a- mortisseur 5 peut être beaucoup plus réduite que dans les deux figures pré- cédentes, elle ne dépend pas de l'angle du bossage ni de sa hauteur.
La figure 6 représente un dispositif de fixation avec joint au- to-serreur de la grande base d'un isolateur utilisé pour les bornes de sor- ties d'appareils électriques. Dans cette figure, 1 représente le talon coni- que de la porcelaine, 5 le joint d'etancheite; ce joint 5, d'une seule pièce, a la forme d'une couronne tronconique. 4 représente une bride de serrage en une seule pièce dont la face intérieure est conique, de même pente que celle du talon 1 de la porcelaine ; laface inférieure de cette bride comporte une gorge usinée pour recevoir un joint encastré 14. La bride métallique 4 com- porte également des trous pour le passage des goujons 15 qui permettent l'as- . semblage de la bride 4 avec le corps 16 sur lequel la porcelaine doit être fixée, le serrage est obtenu par les rondelles et écrous 17.
Le corps 16 com- porte une couronne métallique 18 permettant d'écraser un joint annulaire de préférence rond 19. La couronne 18 et le joint 19 ont-pour but de maintenir le montage assemblé, tant qu'il n'y a pas de pression à l'intérieur de la porcelaine ; ils permettent également de faire le vide à l'intérieur de la porcelaine, opération courante dans les montages d'accessoires de câbles à haute tension, avant le remplissage'et la mise en pression.
Pour la fixation de la porcelaine par sa petite base, ou lors- que les ailettes de la porcelaine ne permettent pas le passage de la bride 4 de la figure 6, ce qui est le cas en général, l'invention prévoit le dis- positif de la figure 7. Dans cette figure, 1 est le talon conique de la por- celaine, 5 et 20 les joints d'étanchéité, 21 une couronne métallique en deux ou plusieurs secteurs, interposée entre les joints 5 et 20, 4 une bride de serrage métallique d'une seule pièce pouvant passer sur le talon 1 de la porcelaine. Le reste du dispositif est le même que celui de la figure 6.
La figure 8 montre comment on peut obtenir l'étanchéité entre les secteurs de la couronne 21 par interposition d'un joint mince 22 entre chaque secteur. Pour faciliter le montage, ces joints 22 peuvent être collas sur une face, sur une tranche des secteurs. Toujours pour faciliter le mon- tage, la figure 9 montre un secteur de la couronne 21 comportant un ergot de guidage 23 qui s'emboite dans un trou correspondant du secteur voisin.
Il n'est pas indispensable, mais préférable, que la couronne 21 présente deux cônes de pente différente; le cône intérieur, ayant la même' pente que le talon de la porcelaine, et le cône extérieur présentant un an- gle plus petit par rapport à l'axe vertical de la porcelaine, de façon à ce que, sous l'effet de la pression interne dans la porcelaine, la bride 4 exer- ce une poussée assez forte sur la couronne 21, comprimant ainsi fortement les joints 22, sans que cette poussée axiale se répercute sur la porcelaine.
Pour cela, le cône intérieur de la bride 4 présente le même angle que le cône extérieur de la couronne 21@
La pente du. cône formée par le talon de la porcelaine est avan- tageusement choisie avec un angle de 15 à 20 par rapport à l'axe vertical, maiselle peut-avoir une toute autre valeur sans pour cela sortir du domaine de l'invention.
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L'invention permet de faire porter le serrage des isolateurs en porcelaine sur de larges surfaces, ce qui évite des pressions excessives et par suite des cassures des porcelaines.
REVENDICATIONS.
1) Dispositif de fixation mécanique d'isolateurs sur des appa- reils électriques, caractérisa par le fait qu'il comporte une bride métalli- que de serrage formant une couronne en une ou plusieurs pièces qui exerce un effort de serrage uniformement réparti sur une partie conique du corps. de l'isolateur par l'intermédiaire d'un matelas amortisseur interposé entre la bride de serrage et la partie conique de l'isolateur.
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DEVICE - FOR MECHANICAL FIXING OF INSULATORS.
The present invention relates to devices for fixing insulators. The fixing of porcelain insulators on the end boxes or in the stop joints of electric cables is currently carried out either by sealing or by mechanical clamping at spaced points, by means of metal fingers bearing on bosses of porcelain. For cables under gas or oil pressure, these devices have given rise to numerous incidents, especially for the safety over time of these fixing devices.
The fixing of the insulators, generally of porcelain, used for the output terminals of electrical apparatus where there are fairly high internal pressures, often presents drawbacks owing to the pull-out forces to which this fixing is subjected. In fact, at the location of the fixing, the porcelain must withstand, in addition to the pull-out force due to the internal pressure, a force in the same direction to compress the seal. . The tightening of the seal is always delicate and can, in some cases, be excessive, sometimes causing porcelain ruptures.
The present invention overcomes the drawbacks of these devices.
It relates to a device for mechanically fixing insulators on electrical appliances, characterized in that it comprises a metal clamping flange forming a ring in one or more parts which exerts a clamping force uniformly distributed over a part. conical of the insulator by means of a damping mat interposed between the clamping flange and the conical part of the insulator.
Other characteristics of the invention will become apparent from the description which is given below.
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The figures of the appended drawing show, by way of nonlimiting example, various embodiments of a device for fixing a porcelain insulator established in accordance with the invention.
Figures 1, 3, 4, 5, 6 and 7 are half-sectional views.
Figure 2 is a plan view.
Figures 8 and 9 show construction details.
In Figure 1, the base of the porcelain has a conical heel 1; seal 2 ensures the seal between the porcelain and a metal part 3 which serves as a sleeve for penetrating the cable into the insulator. A metal crown in two or more pieces, forming a clamp 4, presents on its inner face a cone of the same slope as the heel of the porcelain 1. A mattress 5 in slightly compressible matariau and hardly aging is interposed under shape of a crown in two or more sectors between 1 and 4. The clamping flange 4 is connected to a metal counter-plate 6 by assembly bolts 7. 8 represent the assembly bolts the two halves of the crown 4.
The matallic backing plate 6 supports the sleeve 3.
Figure 2 is a plan view of the clamp 4 of Figure 1, showing the assembly of the two halves of this part; the assembly lugs integral with the clamp 4 are tightened by bolts 8.
The device described in FIG. 1 makes it possible to use a mat of small thickness whatever the slope and the height of the cone of the boss of the porcelain. For important efforts, one can fear. a deformation of the clamp which is in two parts. One can then consider one of the devices which are described later, in Figures 3, 4 and 5, where the clamp is in one piece.
In these different figures, the same elements are designated by the same reference numerals. The porcelain is designated by 1, the atanchaité joint by 2 and the metal part to be connected in a watertight manner to the porcelain by 3. In figure 3, the metal ring forming a clamping flange 4 present, on its inner face , a cone of the same slope as the heel of the porcelain 1. The damping mattress 5 is interposed in the form of a crown in two or more sectors between 1 and 4.
The mattress 5 can be made of materials such as polyvinyl chloride, neoprene, bakery cardboard or others, exhibiting sufficient safety over time. The thickness of the mattress 5 must be sufficient to allow the passage of the crown 4 outside the heel of the porcelain, when fitting the crown 4 which is in one piece. The thickness of the mattress 5 is a function of its height and of the angle of the heel of the porcelain. This angle, relative to the vertical, is advantageously chosen, of the order of 15 to 20 and, in any case, less than 45 in order to avoid a shearing force of the boss of the porcelain.
Another embodiment of the invention is represented by FIG. 4. In this figure, the metal ring 4, in one piece, is cylindrical in shape and its internal diameter is a little greater than the maximum diameter of the heel. porcelain. The mattress 5, slightly compressible, interposed between the part 4 and the boss 1 of the porcelain, has an annular shape of trapezoidal section in two or more sectors.
The metal backplate 6 is fixed on the crown 4 by means of the assembly studs 9. A metal crown 10, in two or more sectors, is rigidly fixed to the crown 4 by means of the assembly studs 11; it applies the axial clamping force to the mattress 5 while the crown 4 opposes the radial thrust. The component of these stresses is transmitted to the porcelain through the mate- las 5.
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The arrangement of FIG. 4 avoids any shearing force of the mattress 5 with respect to the arrangement of FIG. 3.
Another form of the invention is represented by figure
5 in which the clamping flange 4, still in one piece, exerts a clamping force on the damping mattress 5 via a metal ring 12 in two or more sectors, forming on its inner face a cone of same slope as the boss of the porcelain. - To prevent the slipping of the flange 4, during tightening, this crown bears an annular shoulder 13 which fits into a recess of the same shape in the part 12.
The slope of the porcelain boss and the construction of the shock-absorbing mattress give rise to the same observations as for the preceding figures. In the device of FIG. 5, the thickness of the deadening pad 5 can be much smaller than in the two preceding figures, it does not depend on the angle of the boss or on its height.
FIG. 6 shows a fastening device with self-tightening joint of the large base of an insulator used for the output terminals of electrical apparatus. In this figure, 1 shows the conical heel of the porcelain, 5 the seal; this seal 5, in one piece, has the shape of a tapered crown. 4 shows a clamp in one piece, the inner face of which is conical, of the same slope as that of the heel 1 of the porcelain; the lower face of this flange comprises a groove machined to receive a recessed seal 14. The metal flange 4 also comprises holes for the passage of the studs 15 which allow the as-. assembly of the flange 4 with the body 16 on which the porcelain is to be fixed, the tightening is obtained by the washers and nuts 17.
The body 16 comprises a metal ring 18 making it possible to crush a preferably round annular seal 19. The purpose of the ring 18 and the seal 19 is to keep the assembly assembled, as long as there is no pressure. inside the porcelain; they also make it possible to create a vacuum inside the porcelain, a common operation in the assembly of high voltage cable accessories, before filling and pressurization.
For fixing the porcelain by its small base, or when the fins of the porcelain do not allow the passage of the flange 4 of FIG. 6, which is the case in general, the invention provides for the device. of figure 7. In this figure, 1 is the conical heel of the porcelain, 5 and 20 the seals, 21 a metal ring in two or more sectors, interposed between the seals 5 and 20, 4 a flange one-piece metal clamp that can pass over the heel 1 of the porcelain. The rest of the device is the same as in figure 6.
FIG. 8 shows how sealing can be obtained between the sectors of the ring 21 by interposing a thin gasket 22 between each sector. To facilitate assembly, these gaskets 22 can be glued on one side, on a section of the sectors. Still to facilitate assembly, FIG. 9 shows a sector of the crown 21 comprising a guide lug 23 which fits into a corresponding hole in the neighboring sector.
It is not essential, but preferable, that the ring 21 has two cones of different slope; the inner cone, having the same slope as the heel of the porcelain, and the outer cone having a smaller angle with respect to the vertical axis of the porcelain, so that, under the effect of the internal pressure in the porcelain, the flange 4 exerts a strong enough thrust on the crown 21, thus strongly compressing the seals 22, without this axial thrust having repercussions on the porcelain.
For this, the internal cone of the flange 4 has the same angle as the external cone of the crown 21 @
The slope of the. The cone formed by the heel of the porcelain is advantageously chosen with an angle of 15 to 20 with respect to the vertical axis, but it may have a completely different value without departing from the scope of the invention.
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The invention allows the clamping of porcelain insulators to be carried over large surfaces, which avoids excessive pressure and consequently porcelain breakage.
CLAIMS.
1) Device for mechanical fixing of insulators on electrical devices, characterized by the fact that it comprises a metal clamping flange forming a ring in one or more parts which exerts a clamping force uniformly distributed over a part conical of the body. of the insulator via a damping mattress interposed between the clamping flange and the conical part of the insulator.