Dispositif de fixation mécanique d'un isolateur. La présente invention a pour objet un dispositif de fixation d'un isolateur. La fixa tion clés isolateurs en porcelaine sur les boîtes d'extrémité ou dans les joints d'arrêt des câ bles électriques est actuellement. réalisée soit par scellement, soit par serrage mécanique en dies points espacés, au moyen de doigts mé talliques portant sur des bossages des porce laines.
Pour les câbles à pression clé gaz ou d'huile, ces dispositifs ont donné lieu à. de nombreux incidents surtout en raison de la diminution d'étanchéité qui se produit au bout d'un certain temps.
La fixation des isolateurs, généralement cn porcelaine, utilisés pour les bornes de sor tie d'appareils électriques où règnent des pressions internes assez élevées, présente sou pent clés inconvénients en raison des efforts (l'arrachement auxquels cette fixation est sou mise. En effet, à l'endroit de la fixation, la porcelaine doit supporter, en plus de l'e=ffort d'arrachement dû à la pression interne, un effort dirigé dans le même sens pour compri- iner le joint d'étanchéité. Le serrage du joint d'étanchéité est, toujours délicat et peut, dans certa.itis cas, être excessif, occasionnant par fois des ruptures de porcelaine.
La présente invention a pour but de re- itédier à ces inconvénients.
Elle a. pour objet un dispositif de fixa: lion mécanique d'un isolateur, présentant. une partie conique, caractérisé en ce qu'il com prend une bride métallique de serrage, for- inant une couronne en aii moins tune pièce et destinée à serrer d'une manière uniforme la partie conique de l'isolateur par l'intermé diaire d'une garniture interposée entre la bride de serrage et cette partie conique.
Le dessin annexe représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution d'un dispositif de fixation d'un isolateur en porce laine.
Les fig. 1., 3, 4, 5, 6 et 7 sont des vues en demi-coupe.
La fig. ? est une vue en plan.
Les fig. 8 et 9 représentent. des détails de construction.
A la fig. 1, la base de la porcelaine pré sente un talon conique 1; un joint 2 assure l'étanchéité entre la porcelaine et tune pièce métallique 3 qui sert de manchon de péné tration du câble dans l'isolateur. Une cou ronne métallique en deux pièces, formant bride de serrage 4, présente une face inté rieure conique de même pente que le talon 1 de la porcelaine. Une garniture 5 en maté riau légèrement compressible et ne vieillis sant pratiquement pas, est interposée sous forme d'une couronne en deux secteurs entre le talon 1 et la bride 4. La bride de serrage 4 est reliée à. une contre-plaque métallique 6 par des boulons d'assemblage 7. La. contre plaque métallique 6 supporte le manchon 3.
La fig. 2 est une vue en plan de la bride de serrage 4 de la fig. 1, faisant ressortir l'assemblage des deux moitiés de cette pièce; les oreilles d'assemblage faisant corps avec la. bride de serrage 4 sont. serrées par des boit- Ions 8.
Le dispositif représenté à la fig. 1 permet d'utiliser une garniture clé faible épaisseur, quelles que soient la pente et la hauteur dit cône du talon de la porcelaine. Pour des efforts importants, on peut craindre une dé formation de la bride de serrage qui est en deux pièces. On peut alors envisager un des dispositifs qui sont décrits plus loin et re présentés aux fig. 3, 4 et 5, où la bride de serrage est d'une seule pièce.
Dans ces différentes figures, les mêmes éléments sont- désignés par les mêmes chiffre de référence. Le talon de la porcelaine est désigné par 1, le joint d'étanchéité par 2 et. la pièce métallique à raccorder de façon étanche à la porcelaine par 3. A la fig. 3, la couronne métallique formant bride de serrage 4 présente une face intérieure conique de même pente que le talon 1 de la porcelaine. La garniture 5 est. interposée sous forme d'une couronne en deux secteurs entre le ta lon 1 et la bride 4.
La garniture 5 peut être constituée par des matériaux tels que le chlorure de polv- vinj-le, le néoprène, le carton bakélisé, maté riaux ne vieillissant pratiquement pas. L'épaisseur de la garniture 5 doit. être telle que 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, soit possible. L'épaisseur de la garni ture 5 est fonction de la hauteur de la cou ronne et. de l'angle dit talon de la porcelaine.
C'et angle, par rapport à l'axe de l'isolateur, est. avantageusement choisi, entre 15 et 20 . Il doit en tout cas, être inférieur à 45 pour éviter un cisaillement du talon de la porce laine.
Une mitre forme d'exécution est. représen tée par la. fi-. 4. A cette figure, la couronne métallique 4, d'une seule pièce, est de forme cylindrique et son diamètre intérieur est un peu supérieur au diamètre maximum du ta lon de la porcelaine. La garniture 5, légère ment compressible, interposée entre la cou- ronne 4 et le talon 1 de la porcelaine, a une forme annulaire de section trapézoïdale.
La contre-plaque métallique 6 est fixée sur la couronne 4 au mo@-en des goujons d'assemblage 9. Une couronne métallique 10, en deux secteurs, est fixée de faon rigide à la couronne 4 au moyen des goujons d'assem blage 11; elle exerce un effort. axial de ser rage sur la. garniture 5, tandis que la cou ronne 4 s'oppose. à la poussée radiale. La composante de ces efforts est transmise à. la porcelaine par l'intermédiaire de la garni ture 5.
Avec le dispositif représenté par la fig. 4, on évite tout effort clé cisaillement de la gar niture 5.
Une autre forme d*exéctition est représen tée par la. fig. 5 où la bride de serrage 4, d'une seule pièce, exerce un effort de serrage sur la garniture 5 par l'intermédiaire d'une couronne métallique 12 pouvant être en deux ou plusieurs secteurs, présentant une face intérieure conique de même pente que le ta lon de la, porcelaine. Pour éviter le glissement de la. bride 4, lors du serrage, elle présente un épaulement. annulaire 13 qui s'encastre dans un évidement de même forme de la cou ronne 12.
La pente du talon de la porcelaine et. la constitution de la garniture donnent lieu aiix mêmes observations que pour les figures pré cédentes. Dans le dispositif représenté par la fig. 5, l'épaisseur de la garniture 5 petit être beaucoup plus réduite que dans les deux for mes d'exécution précédentes: elle ne dépend ni de l'angle du talon ni de sa hauteur.
La fig. 6 représente un dispositif de fixa tion avec joint- à. autoserrage de la grande base d'un isolant. utilisé pour les bornes de sorties d'appareils électriques. Dans cette fi gure, 1 représente le talon conique de la porce laine et 5 la garniture constituant un. joint d'étanchéité, cette garniture 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 le talon 1 de la porcelaine; la face inférieure de cette bride présente -une gorge usinée, dans laquelle est logé un joint encastré 14.
La bride métallique 4 présente, en outre, des trous pour le passage des gou jons 15 qui permettent l'assemblage de la bride 4 avec le corps 16 sur lequel la porce laine doit être fixée, le serrage étant obtenu par les rondelles et écrous 17. Le corps 16 présente une couronne métallique 18 servant de support à un joint annulaire de préfé rence rond 19, sur lequel repose le talon 1 de la porcelaine. La couronne 18 et le joint 19 ont. pour but de maintenir le dispositif monté, tant qu'il n'y a pas -de pression à l'in térieur de la porcelaine; ils permettent éga lement de faire le vide à l'intérieur de la por celaine, opération courante dans les monta ges 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 lorsque des jupes de la porce laine ne permettent pas le passage de la bride 4 de la fig. 6, ce qui est le cas en général, on utilise le dispositif de la fig. 7. Dans cette figure, 1. est le talon conique de la porce laine, 5 et 20 sont des garnitures constituant des joints d'étanchéité, 21 une couronne mé tallique pouvant être en deux ou plusieurs secteurs, interposé entre les garnitures 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 fig. 6.
La fig. 8 montre comment on peut obtenir l'étanchéité entre les secteurs de la couronne 21 par interposition d'un joint mince 2;2 entre chaque secteur. Pour faciliter le montage, ces joints 22 peuvent être collés sur une face, sar une tranche des secteurs. Toujours pour faciliter le montage, la fig. 9 montre un sec teur de la couronne 21 comportant un ergot de guidage 23 qui s'emboîte dans un trou correspondant du secteur voisin.
Il n'est pas indispensable, mais préféra ble, 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 angle plus petit par rapport à l'axe de l'isolateur, de façon que, sous l'effet de la pression interne dans la porcelaine, la bride 4 exerce une poussée assez forte sur la couronne 21, com primant 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.
Le dispositif objet de l'invention permet d'obtenir un serrage des isolateurs en porce laine sur de grandes surfaces, ce qui évite des pressions excessives et, par suite, des cas sures des porcelaines.
Mechanical fixing device of an insulator. The present invention relates to a device for fixing an insulator. The fixing of porcelain insulator keys on the terminal boxes or in the gaskets of the electric cables is currently. carried out either by sealing, or by mechanical clamping in dies spaced points, by means of metal fingers bearing on bosses of the woolen porce.
For gas or oil key pressure cables, these devices have given rise to. many incidents mainly due to the decrease in tightness which occurs after a certain time.
The fixing of insulators, generally porcelain, used for the output terminals of electrical devices where fairly high internal pressures prevail, often presents key drawbacks due to the forces (the tearing to which this fixing is subjected. , at the place of fixing, the porcelain must withstand, in addition to the pulling force due to the internal pressure, a force directed in the same direction to compress the seal. of the seal is always delicate and may, in some cases, be excessive, sometimes causing porcelain breakage.
The object of the present invention is to overcome these drawbacks.
She has. for object a device of fixa: mechanical lion of an insulator, presenting. a conical part, characterized in that it comprises a metal clamping flange, forming a ring made from less than one piece and intended to uniformly clamp the conical part of the insulator by means of 'a gasket interposed between the clamping flange and this conical part.
The accompanying drawing shows, by way of example, several embodiments of a device for fixing an insulator made of porce wool.
Figs. 1, 3, 4, 5, 6 and 7 are half-section views.
Fig. ? is a plan view.
Figs. 8 and 9 represent. construction details.
In fig. 1, the base of the porcelain has a conical heel 1; a gasket 2 provides the seal between the porcelain and tune metal part 3 which serves as a sleeve for penetrating the cable into the insulator. A two-piece metal crown, forming a clamp 4, has a conical inner face of the same slope as the heel 1 of the porcelain. A lining 5 made of a slightly compressible material and practically not aging, is interposed in the form of a crown in two sectors between the heel 1 and the flange 4. The clamping flange 4 is connected to. a metal backing plate 6 with assembly bolts 7. The metal backing plate 6 supports the sleeve 3.
Fig. 2 is a plan view of the clamp 4 of FIG. 1, showing the assembly of the two halves of this part; the assembly ears forming a unit with the. clamp 4 are. clamped by boxes 8.
The device shown in FIG. 1 makes it possible to use a thin key lining, whatever the slope and the height known as the cone of the heel of the porcelain. For significant forces, one can fear a deformation of the clamping flange which is in two parts. One can then consider one of the devices which are described below and shown in FIGS. 3, 4 and 5, where the clamp is one piece.
In these different figures, the same elements are designated by the same reference numerals. The heel of the porcelain is designated by 1, the seal by 2 and. the metal part to be connected tightly to the porcelain by 3. In fig. 3, the metal ring forming a clamping flange 4 has a conical inner face of the same slope as the heel 1 of the porcelain. The trim 5 is. interposed in the form of a crown in two sectors between the ta lon 1 and the flange 4.
The lining 5 can be made of materials such as polyvinyl chloride, neoprene, bakelized cardboard, materials which hardly age. The thickness of the filling 5 must. be such that the passage of the crown 4 outside the heel of the porcelain, during the establishment of the crown 4 which is, in one piece, is possible. The thickness of the trim 5 is a function of the height of the crown and. of the angle known as the porcelain heel.
This angle, relative to the axis of the insulator, is. advantageously chosen, between 15 and 20. In any case, it must be less than 45 to avoid shearing of the heel of the woolen fabric.
An execution form miter is. represented by the. fi-. 4. In this figure, the metal crown 4, in one piece, is cylindrical in shape and its internal diameter is a little greater than the maximum diameter of the porcelain size. The lining 5, slightly compressible, interposed between the crown 4 and the heel 1 of the porcelain, has an annular shape of trapezoidal section.
The metal backplate 6 is fixed on the crown 4 by means of the assembly studs 9. A metal crown 10, in two sectors, is rigidly fixed to the crown 4 by means of the assembly studs. 11; she exerts an effort. axial clamping on the. trim 5, while the crown 4 opposes. to radial thrust. The component of these efforts is passed on to. porcelain through the trim 5.
With the device shown in FIG. 4, any key shearing force of the trim 5 is avoided.
Another form of execution is represented by the. fig. 5 where the clamping flange 4, in one piece, exerts a clamping force on the lining 5 by means of a metal ring 12 which can be in two or more sectors, having a conical inner face of the same slope as the size of the porcelain. To prevent slippage of the. flange 4, during tightening, it has a shoulder. annular 13 which fits into a recess of the same shape in the crown 12.
The slope of the heel of the porcelain and. the constitution of the filling gives rise to the same observations as for the preceding figures. In the device represented by FIG. 5, the thickness of the lining 5 may be much smaller than in the two previous embodiments: it depends neither on the angle of the heel nor on its height.
Fig. 6 shows a fastening device with attached. self-tightening of the large base of an insulator. used for electrical device output terminals. In this fi gure, 1 represents the conical heel of the wool porce and 5 the filling constituting a. seal, this gasket 5, in one piece, a. the. shape of a tapered crown. 4 shows a clamp in one piece, the inner face of which is conical, with the same slope as the heel 1 of the porcelain; the lower face of this flange has -a machined groove, in which is housed a recessed seal 14.
The metal flange 4 has, moreover, holes for the passage of the studs 15 which allow the assembly of the flange 4 with the body 16 on which the wool porce must be fixed, the tightening being obtained by the washers and nuts 17 The body 16 has a metal crown 18 serving as a support for a preferably round annular seal 19, on which the heel 1 of the porcelain rests. The crown 18 and the seal 19 have. for the purpose of keeping the device mounted, as long as there is no pressure inside the porcelain; they also make it possible to create a vacuum inside the por celaine, a common operation in the assembly of high voltage cable accessories, before. filling and pressurizing.
For fixing the porcelain by its small base, or when the skirts of the wool porce do not allow the passage of the flange 4 of fig. 6, which is the case in general, the device of FIG. 7. In this figure, 1. is the conical heel of the wool porce, 5 and 20 are gaskets constituting seals, 21 a metal crown which can be in two or more sectors, interposed between the gaskets 5 and 20 , 4- a single-piece metal clamp that can pass over the heel 1 of the porcelain. The rest of the device is the same as that of FIG. 6.
Fig. 8 shows how sealing can be obtained between the sectors of the ring 21 by interposing a thin gasket 2; 2 between each sector. To facilitate assembly, these gaskets 22 can be glued on one side, sar 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 crown 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 axis of the insulator, so that, under the effect of the internal pressure in the porcelain, the flange 4 exerts a strong enough thrust on the ring 21, com thus strongly taking precedence over the joints 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 device which is the subject of the invention makes it possible to obtain a tightening of the insulators made of porce wool over large surfaces, which avoids excessive pressure and, consequently, certain cases of porcelain.