EP0280614A2 - Process and apparatus for the inviolable assembly of metallic caps on fragile pieces, particularly on ceramic tubes for electrical insulators - Google Patents
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- EP0280614A2 EP0280614A2 EP88400344A EP88400344A EP0280614A2 EP 0280614 A2 EP0280614 A2 EP 0280614A2 EP 88400344 A EP88400344 A EP 88400344A EP 88400344 A EP88400344 A EP 88400344A EP 0280614 A2 EP0280614 A2 EP 0280614A2
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- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
- H01B17/265—Fastening of insulators to support
Definitions
- Electrical insulators are already being produced with a central body having substantially the shape of a ceramic tube which carries at its two ends a metal cap allowing the connection of this insulator on one or more supports.
- the ceramic part which is insulating therefore allows the support of metal contactors intended for the transport of electrical energy without risk of leakage or creation of an arc.
- the subject of the present invention is a machine and a method allowing the fixing either at one end or at both ends of the ceramic tube of a metal cap with rivets which cannot be removed without permanently damaging the insulator and , therefore, avoid the drawbacks mentioned above.
- the machine employs rivets with an adequately shaped head, each comprising a body. frustoconical extended by a cylindrical part whose diameter is less than the hole drilled in the crown allowing the fixing of the cap then with the help of a counter-electrode and a forging electrode an electric current of an intensity is applied and of a predetermined voltage for a time sufficient for the terminal cylindrical part of the rivet to deform, thus occupying the total volume of the hole drilled in the crown and forming a retaining head, the heating of the cylindrical terminal part of the rivet being limited to its zone and the central body of the rivet remaining cold so as to avoid a deformation of the metal risking damaging the cap and the end part of the ceramic tube but being sufficient so that, by the pressure exerted by forging electrode, the foot head rivet is perfectly formed.
- the tube rests by its lower part on a flexible circular joint 3 with rectangular section placed in the hollowed-out central part 4 of a metal cap 5 which has a large upper recess 6.
- the circular rim 7 of the metal cap 5 maintains a crown or stirrup 8 whose central part 8a is machined to rest on the upper periphery 2a of the bead 2 of the ceramic tube 1.
- the crown 8 is pierced with cylindrical holes 9 while the metal cap 5 is pierced with frustoconical holes 10 intended to receive a rivet 11 with a head 12.
- the central body 11a of the rivet 11 is frustoconical, then its final end ends in a cylindrical part 11b with a diameter less than the cylindrical hole 9.
- each rivet 11 is placed between a counter electrode 14 and an electrode 15 of a machine allowing either by hydraulic means or by pneumatic means or by magnetic means to lower the electrode 15 towards the counter-electrode 14 but by making the central axis of the counter-electrode 14 coincide with the central axis of the rivet 11 and the central axis of the electrode 15.
- a perfect fixing of the cap 5 is thus obtained on one of the ends of the ceramic tube 1, the pressure deformations being absorbed by the circular joint 3 and the metal constituting each rivet 11 does not suffer damage because only the cylindrical part 11b is heated for a very short space of time to cause the diameter to increase and the head of the rivet base 18 to form.
- the insulator thus formed is finished but, in the case where it is necessary to lay four or six rivets at 90 ° or 60 ° from each other, the work is carried out by rotation of the insulator according to 90 ° or 60 ° each time.
- the machine comprises a thermoforming assembly constituted by a low voltage transformer of the type of the welding transformers associated with a control box comprising the time and time settings.
- the power supply by acting on the voltage and the intensity of a current.
- a central imprint 15a is normally provided on the end of the electrode 15 in order to obtain the forging of the end of the rivet during the operation.
- a spherical imprint 14a on the upper end of the counter-electrode 1 ⁇ ensures maximum electrical contact.
- the temperature rise in these parts is practically zero and only the temperature rise is maintained at the level of the crown or stirrup 8 to allow the formation of the rivet foot head 18.
- the section elevation of the part 11b of the rivet 11 causes a desaturation in current which thereby stops forging. Indeed, the maximum power has been set beforehand.
- This characteristic allows repetitive deformation of the foot head of the rivet 18 and, therefore, ensures correct work without harming the quality of the metal constituting the rivet.
- this forging technique of the foot head 18 has the advantage of not subjecting any stress or shock to the ceramic tube 1 unlike other riveting techniques.
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Abstract
Description
On réalise déjà actuellement des isolateurs électriques comportant un corps central ayant sensiblement la forme d'un tube en matière céramique qui porte à ses deux extrémités une calotte métallique permettant la liaison de cet isolateur sur un ou plusieurs supports.Electrical insulators are already being produced with a central body having substantially the shape of a ceramic tube which carries at its two ends a metal cap allowing the connection of this insulator on one or more supports.
La partie de céramique qui est isolante permet donc le support de contacteurs métalliques destinés au transport d'énergie électrique sans risque de fuite ou de création d'arc.The ceramic part which is insulating therefore allows the support of metal contactors intended for the transport of electrical energy without risk of leakage or creation of an arc.
Jusqu'à présent, les calottes métalliques étaient assemblées sur le tube céramique par pincement des extrémités évasées du tube de céramique entre deux éléments métalliques c'est-à-dire la calotte proprement dite et une couronne ou au moyen de rivets ou d'organes analogues. Mais, ces rivets posés à la main pouvaient donc être, dans certains cas, enlevés puis remplacés par d'autres ce qui faisait que le montage et le remontage étaient réalisés à l'insu du fabricant de l'isolateur sans une garantie suffisante si bien qu'il arrivait des accidents que l'on attribuait au fabricant d'origine.Until now, metal caps have been assembled on the ceramic tube by pinching the flared ends of the ceramic tube between two metal elements, that is to say the cap itself and a crown or by means of rivets or organs analogues. But, these rivets placed by hand could therefore be, in certain cases, removed then replaced by others what made that the assembly and the reassembly were carried out without the knowledge of the manufacturer of the insulator without a sufficient guarantee so well there were accidents that were attributed to the original manufacturer.
La présente invention a pour objet une machine et un procédé permettant la fixation soit à une extrémité soit aux deux extrémités du tube de céramique d'une calotte métallique à l'aide de rivets qui ne peuvent pas être enlevés sans détériorer définitivement l'isolateur et, de ce fait, éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus.The subject of the present invention is a machine and a method allowing the fixing either at one end or at both ends of the ceramic tube of a metal cap with rivets which cannot be removed without permanently damaging the insulator and , therefore, avoid the drawbacks mentioned above.
Conformément à l'invention, la machine emploie des rivets à tête de forme adéquate qui comportent chacun un corps tronconique prolongé par une partie cylindrique dont le diamètre est inférieur au trou percé dans la couronne permettant la fixation de la calotte puis à l'aide d'une contre-électrode et d'une électrode de forgeage on applique un courant électrique d'une intensité et d'un voltage prédéterminés pendant un temps suffisant pour que la partie cylindrique terminale du rivet se déforme occupant ainsi le volume total du trou percé dans la couronne et forme une tête de maintien, le chauffage de la partie terminale cylindrique du rivet étant limité à sa zone et le corps central du rivet restant froid de façon à éviter une déformation du métal risquant de détériorer la calotte et la partie terminale du tube de céramique mais étant suffisant pour que, par la pression exercée par électrode de forgeage, la tête de pied de rivet soit parfaitement formée.According to the invention, the machine employs rivets with an adequately shaped head, each comprising a body. frustoconical extended by a cylindrical part whose diameter is less than the hole drilled in the crown allowing the fixing of the cap then with the help of a counter-electrode and a forging electrode an electric current of an intensity is applied and of a predetermined voltage for a time sufficient for the terminal cylindrical part of the rivet to deform, thus occupying the total volume of the hole drilled in the crown and forming a retaining head, the heating of the cylindrical terminal part of the rivet being limited to its zone and the central body of the rivet remaining cold so as to avoid a deformation of the metal risking damaging the cap and the end part of the ceramic tube but being sufficient so that, by the pressure exerted by forging electrode, the foot head rivet is perfectly formed.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé.
- La fig. 1 est une coupe élévation partielle du tube de céramique placé sur la calotte, l'un des rivets de jonction étant placé entre les deux électrodes de forgeage.
- La fig. 2 est une coupe identique à la fig. 1 mais alors que la machine effectue la première déformation du rivet.
- La fig. 3 est une coupe-élévation identique aux deux figures précédentes mais montrant la formation de la tête du pied de rivet entre les deux électrodes.
- Fig. 1 is a partial elevation section of the ceramic tube placed on the cap, one of the joining rivets being placed between the two forging electrodes.
- Fig. 2 is a section identical to FIG. 1 but while the machine performs the first deformation of the rivet.
- Fig. 3 is a sectional elevation identical to the two preceding figures but showing the formation of the head of the rivet foot between the two electrodes.
A la fig. 1, on a représenté partiellement et schématiquement l'une des extrémités du tube de céramique 1 qui se termine par un bourrelet circulaire 2.In fig. 1, there is partially and schematically shown one of the ends of the ceramic tube 1 which ends in a
Le tube repose par sa partie inférieure sur un joint souple circulaire 3 à section rectangulaire placé dans la partie centrale évidée 4 d'une calotte métallique 5 qui présente un grand évidement supérieur 6. Le rebord circulaire 7 de la calotte métallique 5 maintient une couronne ou étrier 8 dont la partie centrale 8a est usinée pour reposer sur la périphérie supérieure 2a du bourrelet 2 du tube de céramique 1. Comme on peut le voir à la fig. 1, la couronne 8 est percée de trous 9 cylindriques tandis que la calotte métallique 5 est percée de trous tronconiques 10 destinés à recevoir un rivet 11 à tête 12.The tube rests by its lower part on a flexible circular joint 3 with rectangular section placed in the hollowed-out central part 4 of a metal cap 5 which has a large
Le corps central 11a du rivet 11 est tronconique puis son extrémité finale se termine par une partie cylindrique 11b d'un diamètre inférieur au trou cylindrique 9.The
Lorsque l'on désire placer à l'une ou aux deux extrémités du tube de céramique 1 des calottes métalliques 5, on met cette dernière en place avec le joint circulaire 3 puis on place deux rivets 11 diamétralement opposés. La conicité du corps central 11a de chaque rivet 11 fait que ce rivet est maintenu par coincement dans le trou tronconique 10 considéré. Finalement on enfile sur les extrémités de ces rivets les couronnes 8. Chaque rivet 11 est placé entre une contre-électrode 14 et une électrode 15 d'une machine permettant soit par un moyen hydraulique soit par un moyen pneumatique soit par un moyen magnétique d'abaisser l'électrode 15 vers la contre-électrode 14 mais en faisant coïncider l'axe central de la contre-électrode 14 avec l'axe central du rivet 11 et l'axe central de l'électrode 15.When it is desired to place metal caps 5 at one or both ends of the ceramic tube 1, the latter is put in place with the circular joint 3 and then two diametrically
A ce moment et en même temps que la pression exercée par l'électrode 15, on applique un courant électrique d'une certaine puissance et pendant un temps to déterminé à l'avance de façon que la partie cylindrique 11b du rivet 11 soit suffisamment chauffée pour se déformer et que cette déformation :
- a) provoque une augmentation du volume de cette partie cylindrique 11b qui occupe alors tout l'espace laissé libre par le trou 9 dans la couronne 8 puis,
- b) forme une tête de pied de
rivet 18 bloquant ainsi l'extrémité de lapartie 8a de la céramique entre la calotte 5 et la couronne 8 (voir fig. 2 et 3).
- a) causes an increase in the volume of this
cylindrical part 11b which then occupies all the space left free by the hole 9 in the crown 8 then, - b) forms a
rivet foot head 18 thus blocking the end of thepart 8a of the ceramic between the cap 5 and the crown 8 (see fig. 2 and 3).
On obtient ainsi une fixation parfaite de la calotte 5 sur l'une des extrémités du tube de céramique 1, les déformations par pression étant absorbées par le joint circulaire 3 et le métal constituant chaque rivet 11 ne subissant pas de dommages du fait que seule la partie cylindrique 11b est chauffée pendant un espace de temps très court pour provoquer l'augmentation du diamètre et la formation de la tête de pied de rivet 18.A perfect fixing of the cap 5 is thus obtained on one of the ends of the ceramic tube 1, the pressure deformations being absorbed by the circular joint 3 and the metal constituting each
Ce travail est, comme indiqué ci-dessus, effectué en deux points disposés à 180°.This work is, as indicated above, carried out at two points arranged at 180 °.
Dans certains cas, l'isolateur ainsi constitué est terminé mais, dans le cas où il est nécessaire de poser quatre ou six rivets à 90° ou à 60° les uns des autres, le travail est effectué par rotation de l'isolateur suivant 90° ou 60° à chaque fois.In certain cases, the insulator thus formed is finished but, in the case where it is necessary to lay four or six rivets at 90 ° or 60 ° from each other, the work is carried out by rotation of the insulator according to 90 ° or 60 ° each time.
La machine comprend un ensemble de thermoformage constitué par un transformateur basse tension du type des transformateurs de soudure associé à un coffret de commande comportant les réglages de temps et de l'alimentation en puissance en agissant sur la tension et l'intensité d'un courant.The machine comprises a thermoforming assembly constituted by a low voltage transformer of the type of the welding transformers associated with a control box comprising the time and time settings. the power supply by acting on the voltage and the intensity of a current.
Comme cela est visible aux dessins, il est normalement prévu une empreinte centrale 15a sur l'extrémité de l'électrode 15 afin d'obtenir le forgeage de l'extrémité du rivet pendant l'opération.As can be seen in the drawings, a
De même, une empreinte sphérique 14a sur l'extrémité supérieure de la contre-électrode 1ʹ assure un contact électrique maximum.Similarly, a
Pendant l'opération de forgeage (fig. 2) il se produit un gonflement de la partie cylindrique 11a du rivet 11 et, de ce fait, le jeu de chaque trou 9 de la couronne ou étrier 8 disparaît et le courant circule au niveau de la contre-électrode dans l'ensemtle rivet 11 calotte 5.During the forging operation (fig. 2) there is swelling of the
Comme indiqué précédemment l'élévation de température dans ces pièces est pratiquement nulle et seule l'élévation de la température est maintenue au niveau de la couronne ou étrier 8 pour permettre la formation de la tête de pied de rivet 18. Il est à noter que l'élévation de section de la partie 11b du rivet 11 provoque une désaturation en courant qui stoppe de ce fait le forgeage. En effet, la puissance maximale a été réglée au préalable.As indicated previously, the temperature rise in these parts is practically zero and only the temperature rise is maintained at the level of the crown or stirrup 8 to allow the formation of the
Cette caractéristique permet une déformation répétitive de la tête de pied du rivet 18 et, de ce fait, assure un travail correct sans nuire à la qualité du métal constitutif du rivet.This characteristic allows repetitive deformation of the foot head of the
Finalement, on peut indiquer que cette technique de forgeage de la tête de pied 18 présente l'avantage de ne faire subir aucune contrainte ni choc au tube de céramique 1 contrairement à d'autres techniques de rivetage.Finally, it can be indicated that this forging technique of the
Bien que dans ce qui précède, on a exposé l'invention en l'appliquant à un tube en céramique, cette invention peut aussi être utilisée sur des pièces fragiles, pleines ou vides, devant recevoir des éléments très rigides. On peut citer, commme application de l'invention, diverses pièces destinées à l'isolation pour les courants électriques et analogues.Although in the foregoing, the invention has been explained by applying it to a ceramic tube, this invention can also be used on fragile parts, full or empty, having to receive very rigid elements. Mention may be made, as application of the invention, of various parts intended for insulation for electric currents and the like.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8702392A FR2611546A1 (en) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | PROCESS AND MACHINE FOR THE TAMPERLESS ASSEMBLY OF METAL CAPS ON FRAGILE PARTS AND IN PARTICULAR CERAMIC TUBES FOR ELECTRICAL INSULATORS |
FR8702392 | 1987-02-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0280614A2 true EP0280614A2 (en) | 1988-08-31 |
EP0280614A3 EP0280614A3 (en) | 1989-03-08 |
Family
ID=9348229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP88400344A Withdrawn EP0280614A3 (en) | 1987-02-24 | 1988-02-16 | Process and apparatus for the inviolable assembly of metallic caps on fragile pieces, particularly on ceramic tubes for electrical insulators |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0280614A3 (en) |
FR (1) | FR2611546A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011018194A1 (en) * | 2009-08-12 | 2011-02-17 | Keiper Gmbh & Co. Kg | Riveted joint and method for the creation thereof |
CN104827661A (en) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 兰州理工大学 | Heating connection method for thermoplastic plastic adopting rivet |
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- 1987-02-24 FR FR8702392A patent/FR2611546A1/en active Pending
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1988
- 1988-02-16 EP EP88400344A patent/EP0280614A3/en not_active Withdrawn
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CN104827661A (en) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 兰州理工大学 | Heating connection method for thermoplastic plastic adopting rivet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2611546A1 (en) | 1988-09-09 |
EP0280614A3 (en) | 1989-03-08 |
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