L'invention concerne un procédé pour la réalisation et la mise en place d'une enveloppe en élastomère autour d'un corps plein ou creux, de forme allongée, de symétrie de révolution ou non, par la technologie dite du par moulage par compression.

Elle concerne de manière plus spécifique la mise en place d'une telle enveloppe autour d'un isolateur composite.

Un tel isolateur est destiné à tre mis en place notamment au niveau des pylônes supportant les lignes électriques. En fonction de la tension du courant véhiculé par ces lignes, ces isolateurs présentent des caractéristiques tant dimensionnelles, mécaniques qu'isolantes différentes, ce qui se conçoit aisément.

Ces isolateurs remplissent une double fonction, c'est à dire à la fois une fonction d'isolant électrique, entre la ligne électrique proprement dite et le pylône, et d'autre part, une fonction mécanique de support, destinée à supporter le poids de la ligne électrique, indépendamment des phénomènes de ballants, voire de masses supplémentaires inhérentes à la neige, au givre, à la glace etc...

Parmi les isolateurs aujourd'hui disponibles, on distingue des isolateurs composites comportant typiquement trois constituants, à savoir deux ferrures situées aux deux extrémités desdits isolateurs, et faisant fonction d'accrochage mécanique, respectivement au câble et au pylône, une liaison entre ces deux ferrures, constituée par un noyau, réalisé en un matériau isolant, notamment en matière thermodurcissable renforcée par des fibres, et préférentiellement en fibres de verre noyée dans une résine epoxy ou du polyester, et enfin un revtement de caoutchouc ou enveloppe externe, présentant de grandes caractéristiques diélectriques, ainsi qu'une très bonne résistance au vieillissement, à l'ozone et aux ultraviolets.

Cette enveloppe est notamment réalisée en caoutchouc EPDM (terpolymère éthylène- propylène-diène), en caoutchouc silicone, voire en un copolymère éthylène-propylène (EPR), et de manière générale tout élastomère vulcanisable ou réticulable.

Traditionnellement, cette enveloppe externe présente des ailettes annulaires radiales, destinées ainsi à définir des lignes de fuites propres à éviter toute constitution d'arc électrique entre les deux ferrures.

Par ailleurs, cette enveloppe externe est réalisée de telle sorte qu'elle adhère au jonc ou noyau, ainsi qu'aux bases respectives des deux ferrures.

Différentes méthodes ont été proposées pour réaliser de tels isolateurs, et notamment pour réaliser la mise en place de 1'enveloppe externe.

Parmi celles-ci figure notamment l'injection. Pour ce faire, l'isolateur nu, c'est à dire constitué des seules ferrures reliées entre elles par le jonc central de révolution, est mis en place dans un moule et l'on procède, de manière tout à fait traditionnelle, à l'injection de la matière caoutchouteuse requise, constitutive de l'enveloppe.

Si sur le plan technique, cette méthode de réalisation donne satisfaction, en revanche elle aboutit à un accroissement prohibitif du prix des isolateurs, compte-tenu des machines à mettre en oeuvre et la réalisation des moules. En effet, une telle méthode nécessite l'utilisation d'un automatisme coûteux de centrage ou une bague de centrage du jonc ou du noyau à l'intérieur du moule, ladite bague étant réalisée en matériau thermoplastique, fiagilisant localement ledit noyau.

On a alors proposé de réaliser la mise en place de ces enveloppes externes par compression. On a par exemple décrit dans le document FR-A-2 732 155 un dispositif, visant à la réalisation de 1'enveloppe externe par compression. Ce dispositif comprend un couple d'unités de moulage, respectivement supérieure et inférieure, définissant chacune une cavité pour la formation de 1'enveloppe de l'isolateur composite. L'une des unités de moulage, notamment l'unité supérieure, est munie de plots de séparation, situés à proximité de la cavité, et destinés à venir prendre appui sur la face supérieure de la seconde unité de moulage. La mise en oeuvre d'une telle plaque ou plot est destinée à réduire au maximum la sortie du matériau constitutif de 1'enveloppe hors du moule, pendant le moulage par compression, de manière à ainsi réduire la formation de bavures inhérentes à ce procédé de moulage et en outre, pour permettre de remplir de manière uniforme et suffisante la cavité réalisée au sein des moules, et notamment des ailettes de diamètre relativement important.

Cependant, on observe avec ce type de dispositif des contraintes importantes s'exerçant sur l'insert, dans la mesure où ce dernier doit assurer le fluage du caoutchouc. Par ailleurs, compte tenu de la forme de la cavité, des contraintes de relativement forte intensité peuvent se développer localement. Enfin, de par la technique mise en oeuvre pour la préparation des ébauches, ce dispositif n'est envisageable principalement pour les seuls pièces à symétrie de révolution.

On a également proposé dans le document EP-A-0 624 446, un procédé pour la réalisation de 1'enveloppe externe d'un isolateur composite par moulage par compression, et qui consiste : tout d'abord, à former préalablement une couche en caoutchouc autour du ; puis a positionner le noyau muni de cette couche en caoutchouc entre les deux parties du moule ; * à former un moulage comprimé par compression de ladite couche en caoutchouc en une forme prédéterminée à l'intérieur d'une cavité définie par lesdites parties de moule ; * à polymériser le moulage comprimé pour former ladite enveloppe.

Selon ce document, ladite couche en caoutchouc est réalisée par moulage par extrusion, et par ailleurs, lesdites parties du moule sont équipées d'un élément de positionnement du noyau pour aboutir à la position recherché de celui-ci au sein de la cavité, et donc pour assurer un centrage correct du noyau par rapport à 1'enveloppe à réaliser. Ce dispositif s'avère à l'usage d'un coût relativement important, principalement en raison de la complexité de l'outillage, et de l'étape de réalisation de l'ébauche directement au niveau du noyau. En outre, le procédé correspondant s'avère difficilement automatisable.

L'objet de l'invention est de proposer un procédé pour la réalisation et la mise en place de l'enveloppe externe réalisée en élastomère au niveau d'un corps, de forme allongée, et notamment d'un isolateur composite, alliant tout à la fois fiabilité, efficacité, et réduction des coûts de mise en oeuvre.

Ce procédé pour la réalisation et la mise en place d'une enveloppe externe en élastomère au niveau de la périphérie d'un corps de forme allongée par moulage par compression consiste : * tout d'abord à réaliser pour le corps ou partie dudit corps, deux ébauches à partir du matériau dont on souhaite réaliser l'enveloppe, et typiquement en caoutchouc EPDM, dont la forme correspond à la répartition de matière de 1'enveloppe autour du corps ou de partie de celui-ci ; * a positionner 1'une desdites ébauches au sein de 1'empreinte femelle d'une unité de moulage inférieure, ladite empreinte correspondant à la forme à conférer à 1'enveloppe ; à à positionner au dessus de ladite unité inférieure du moule ainsi muni de l'ébauche, une plaque ou grille intermédiaire, définissant en volume la forme externe du corps ou de partie de celui-ci, au niveau de ses deux faces principales, respectivement supérieure et inférieure ;

* à positionner sur la face supérieure de la grille au niveau du volume ou saillie la seconde desdites ébauches ; * à fermer le moule, ladite unité supérieure de celui-ci étant également munie d'une empreinte femelle, et ce pendant une durée suffisante pour induire la plastification des ébauches, la répartition de matière qui les constitue, leur mise en forme au niveau desdites empreintes, de telle sorte à réaliser deux demi-coques ou préformes, destinées à constituer en final 1'enveloppe externe du corps ou de partie de ; à ouvrir le moule et à retirer la plaque ou grille intermédiaire ; * à positionner au niveau de l'empreinte inférieure de l'unité inférieure du moule le corps ou partie de celui-ci, ladite empreinte inférieure étant munie de la demi-coque ou préforme inférieure, faisant alors fonction d'organe de centrage du corps ; à refermer le moule, pendant la durée nécessaire à la réticulation ou vulcanisation du matériau constitutif de 1'enveloppe et corollairement, à la jonction des deux demi- coques ou préformes réalisées lors de la précédente fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue.

En d'autres termes, l'invention consiste fondamentalement à prévoir au sein d'une unité de moulage par compression, la mise en oeuvre d'une plaque ou grille intermédiaire, dont le volume en saillie correspond sensiblement au volume qu'occuperait le corps ou la partie dudit corps devant tre revtue de ladite enveloppe externe, de telle sorte à limiter et uniformiser les contraintes engendrées par la compression de la matière constitutive de l'enveloppe lors de la mise en forme des ébauches au niveau dudit corps ou de ladite partie de celui-ci. Elle pennet également d'éviter une étape d'extrusion des ébauches directement sur le corps ou partie de celui-ci, telle que par exemple décrite dans l'art antérieur précité. Enfin, elle s'affranchit de là mise en couvre de tout organe de centrage ou dispositif équivalent, dans la mesure où le centrage est assuré, dans le procédé conforme à l'invention, directement par la préforme inférieure.

Avantageusement, une phase de dégazage est prévue lors de la première fermeture du moule. De mme, une seconde phase de dégazage intervient pendant la deuxième fermeture du moule. Ces phases de dégazage visent, de manière connue, à assurer l'élimination des bulles d'air, notamment pour la réalisation d'enveloppes de structure ou de forme relativement complexes. Ces phases de dégazage peuvent en outre comprendre plusieurs dégazages proprement dits.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les empreintes du moule ainsi que la plaque ou grille intermédiaire reçoivent un agent anti-adhérent ou subissent un traitement anti-adhérent. Cet agent est typiquement constitué par du PTFE (polytétra- fluoro éthylène).

Par ailleurs et avantageusement, lorsque le matériau mis en oeuvre est en caoutchouc EPDM, la durée de la première phase de fermeture du moule est comprise entre 20 et 40 secondes, alors que la durée de seconde phase de fermeture du moule, visant à aboutir à la réticulation ou en l'espèce, à la vulcanisation des caoutchoucs, est comprise entre 6 et 10 minutes, ces valeurs étant indiquées pour une température du moule voisine de 170°C.

L'invention, ainsi que déjà précisé, vise plus spécifiquement la réalisation et la mise en place par moulage par compression d'une enveloppe externe réalisée en élastomère autour d'un isolateur. Cette méthode consiste : * tout d'abord à réaliser pour chaque insert, c'est à dire pour chaque isolateur muni seulement des ferrures d'accrochage et du noyau les reliant, deux ébauches à partir du matériau dont on souhaite réaliser l'enveloppe, et typiquement en caoutchouc EPDM, dont la forme correspond à la répartition de matière de 1'enveloppe autour dudit insert ; a positionner l'une desdites ébauches au sein de 1'empreinte femelle d'une unité de moulage inférieure, ladite empreinte correspondant à la forme à conférer à l'enveloppe ; à à positionner au dessus de ladite unité inférieure du moule ainsi muni de l'ébauche, une plaque ou grille intermédiaire, définissant en volume la forme externe du corps ou de partie de celui-ci, au niveau de ses deux faces principales, respectivement supérieure et inférieure ; * à positionner sur la face supérieure de la grille au niveau du volume ou saillie la seconde desdites ébauches ; * à fermer le moule, ladite unité supérieure de celui-ci étant également munie d'une empreinte femelle, et ce pendant une durée suffisante pour induire la plastification des ébauches, la répartition de matière qui les constitue, leur mise en forme au niveau desdites empreintes, de telle sorte à réaliser deux demi-coques ou préformes, destinées à constituer en final 1'enveloppe externe de l'isolateur ; * à ouvrir le moule et à retirer la plaque ou grille intermédiaire ; à positionner au niveau de 1'empreinte inférieure de l'unité inférieure du moule l'insert, ladite empreinte inférieure étant munie de la demi-coque ou préforme inférieure, faisant alors fonction d'organe de centrage de l'insert ; à refermer le moule, pendant la durée nécessaire à la réticulation ou vulcanisation du matériau constitutif de 1'enveloppe et corollairement, à la jonction des deux demi- coques ou préformes réalisées lors de la précédente fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue.

La manière dont l'invention peut tre réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées.

La figure 1 est une représentation schématique en section longitudinale d'un isolateur obtenu selon le procédé conforme à l'invention.

La figure 2 est une représentation schématique du moule mettant en oeuvre le procédé confonne à l'invention en position ouverte, dont la figure 3 est une représentation en position fermée.

La figure 4 est une représentation schématique vue de dessus de l'unité inférieure ou supérieure du moule.

La figure 5 est une représentation schématique vue de dessus de la plaque ou grille intermédiaire, dont la figure 6 est une vue en coupe transversale.

La figure 7 est une représentation schématique d'une ébauche pour la réalisation de 1'enveloppe conforme à l'invention.

La description qui suit est plus particulièrement dirigée vers la réalisation et la mise en place d'une enveloppe externe autour d'un isolateur. Il convient cependant de souligner que cette description ne saurait en cela limiter la portée effective de l'invention, celle-ci s'appliquant à la réalisation et à la mise en place d'une telle enveloppe autour de n'importe quel type de corps, de forme allongée, creux ou plein, de symétrie de révolution ou non, et notamment aux tubes.

L'isolateur composite (1), dont le procédé conforme à l'invention est destiné à réaliser me enveloppe externe, a été représenté schématiquement sur la figure 1, en section longitudinale.

Il est fondamentalement constitué de deux ferrures métalliques (3) et (4), typiquement réalisées en aluminium, acier ou fonte galvanisée, et percées chacune d'orifices traversants afin de permettre la fixation respectivement à un pylône et un câble électrique.

Ces deux ferrures (3) et (4) sont reliées entre elles par un jonc ou noyau (2), réalisé comme déjà dit en matériau isolant, et notamment en matière plastique renforcée en fibres de verre. Ce jonc (2) est reçu au niveau de la base, respectivement (7) et (9) des ferrures (3) et 4), et fixé à ce niveau par rétreint (8, 10).

Enfin, l'isolateur reçoit une enveloppe extérieure (5), également diélectrique, typiquement réalisée en caoutchouc EPDM, et adhérant respectivement sur le jonc et au niveau des bases (7) et (9) des ferrures (3) et (4).

Cette enveloppe externe (5) présente des ailettes (6), dont la fonction d'optimisation de l'isolation électrique a déjà été mentionnée précédemment.

Selon l'invention, la réalisation et la mise en place de 1'enveloppe externe (5) au niveau de l'isolateur s'effectue par moulage par compression.

On a représenté très schématiquement au sein des figures 2 et 3 l'installation du moulage par compression telle que proposée par l'invention. Celle-ci comporte fondamentalement un moule constitué de deux unités de moulage, respectivement inférieure (11) et supérieure (12), susceptibles d'tre animées d'un mouvement ascendant ou descendant, guidé par des colonnes de guidage (18)..

Dans 1'exemple décrit, l'unité de moulage inférieure (11) est susceptible d'tre animée d'un mouvement ascendant ou descendant, au moyen d'une presse, dont on a représenté schématiquement le piston par la référence (13).

Bien entendu, ce moule est porté à la température adéquate, celle-ci étant ajustable en fonction des matériaux mis en oeuvre, d'une part, pour aboutir ainsi qu'il sera décrit ultérieurement, à la plastification du matériau constitutif de l'enveloppe, mais également à sa réticulation ou vulcanisation, et d'autre part, afin de tenir compte des températures maximum susceptibles d'etre acceptées par le matériau constitutif du jonc ou noyau (2) de l'isolateur.

Chacune des unités de moulage, inférieure (11) et supérieure (12) est munie d'une cavité ou empreinte (14), respectivement (16), telle qu'elle apparaît de manière plus détaillée au sein de la figure 4. Cette empreinte, de forme générale semi-cylindrique, présente en outre, la fonne que devra adopter l'enveloppe externe (5). On peut notamment y observer les évidements destinés à permettre la réalisation des ailettes (6).

Selon une caractéristique fondamentale de l'invention, l'installation comporte en outre une plaque ou grille intermédiaire (19), destinée à venir se positionner entre l'unité inférieure et l'unité supérieure de moulage (11) et (12), et plus spécifiquement venir prendre appui contre la face supérieure (15) de l'unité de moulage inférieure (11), et contre la face inférieure (17) de l'unité supérieure de moulage (12). Elle est en outre percée d'orifices traversants (20), destinés à coopérer avec les colonnes de guidage (18).

Cette plaque (19) comporte en saillie, respectivement au niveau de sa face supérieure et inférieure, un volume sensiblement inférieur au volume de l'insert nu, c'est à dire de l'isolateur exempt de 1'enveloppe externe (5).

De fait, cette saillie comporte au niveau de chacune des faces, respectivement supérieure et inférieure de la plaque (9), un premier demi-cylindre (21), correspondant sensiblement au volume d'une moitié longitudinale du jonc ou noyau (2) de l'isolateur, et un second demi-cylindre (22), correspondant à la surface externe des bases (7) et (9) des ferrures respectives (3) et (4).

On a par ailleurs représenté en coupe transversale la plaque (19) permettant ainsi de bien apprécier ces différents volumes.

Comme déjà dit, cette plaque est destinée à venir se positionner entre les unités inférieure (11) et supérieure (12), et, lorsque le moule est fermé, ladite plaque est en contact avec les deux unités, ainsi qu'on peut l'observer sur la figure 3.

Il va tre décrit maintenant plus en détail le mode de fonctionnement de cette installation, conformément à l'invention.

Le moule étant en position ouverte, on positionne au niveau de 1'empreinte (14) de l'unité inférieure une première ébauche, du type de celle représentée sur la figure 7, réalisée dans la matière constitutive de 1'enveloppe. Typiquement, cette matière est en caoutchouc EPDM.

Cette ébauche se présente sous la forme d'une haltère, en ayant pris soin de répartir la quantité de matière en fonction des volumes dont on a besoin au niveau de chacun des endroits de l'isolateur.

Bien entendu, et de manière connue, le quantité de matière présent au niveau des ébauches est supérieure au volume dont on a effectivement besoin pour la réalisation totale de l'enveloppe.

Une fois cette ébauche mise en place, on positionne la grille (19) qui est avantageusement reçue à cet effet au niveau de rails de guidage.

On place sur la grille, et notamment sur les volumes (21) et (22), une deuxième ébauche de forme identique à la première, puis on ferme le moule, de sorte que ladite deuxième ébauche va venir se positionner au niveau de 1'empreinte (16) de la seconde unité de moulage (12).

Après fermeture du moule, par exemple par actionnement du piston (13), on procède à un premier dégazage et l'on chauffe pendant environ 30 secondes, durée nécessaire pour faire ramollir la matière constitutive des ébauches et la faire pénétrer, notamment au niveau des empreintes femelles (14) et (16), de sorte à conférer d'ores et déjà, la forme notamment des ailettes (6) que présente 1'enveloppe définitive.

On obtient de la sorte deux demi-coques ou préforme, dont l'assemblage lors de l'étape suivante va aboutir à la réalisation de l'enveloppe complète (5).

En outre, la préforme inférieure va faire fonction d'organe de centrage ou berceau, susceptible ainsi de recevoir l'insert selon un positionnement adéquat.

On retire alors la grille et on positionne l'insert, c'est à dire l'isolateur nu, constitué des seules armatures et du jonc qui les joint, dans ladite préforme inférieure, elle-mme reçue au niveau de 1'empreinte inférieure de l'unité de moulage (11).

Le moule est alors à nouveau refermé. On procède à une première phase de dégazage permettant d'évacuer l'air par la dilatation du caoutchouc, puis le moule étant déjà porté à la température souhaitée, typiquement 170° C compte tenu du choix du matériau constitutif de 1'enveloppe (EPDM), il est maintenu fermé pendant une durée variant entre 6 et 10 minutes, afin d'aboutir à la réticulation ou vulcanisation dudit matériau, et d'autre part, à la soudure et la jonction au niveau des deux bords latéraux des deux demi-coques réalisées lors de l'étape précédente de fermeture du moule, afin d'aboutir à une enveloppe continue (5).

Dans certaines applications, il est souhaitable que 1'enveloppe adhère au jonc (2) et aux bases (7) et (9) des ferrures (3) et (4). Dans cette configuration, l'insert reçoit préalablement à sa mise en place, une couche d'agent de collage adapté.

Le procédé conforme à l'invention permet de protéger de manière efficace le noyau ou jonc (2), compte-tenu du caractère uniforme de la répartition de pression de la matière constitutive de l'enveloppe. En effet, comme les deux demi-coques constitutives de 1'enveloppe sont réalisées lors d'une étape préalable, dans lesquelles l'insert a été remplacé par la grille munie de volume en saillie, le noyau proprement dit de l'insert ne

subit pas la pression de la matière, et ce tant lors de l'étape de conformation desdites demi-coques, que lors de l'étape de réticulation ou vulcanisation. II devient donc possible avec le procédé conforme à l'invention, de réaliser des isolateurs de grande dimension, typiquement atteignant 5 à 6 mètres, qui sont mis en oeuvre pour les très hautes tensions (220 000 à 400 000 volts), ce que l'on ne savait pas faire de manière économique à ce jour.

Il convient en outre de souligner le caractère automatisable du procédé, dans la mesure où il est possible tout d'abord de travailler en temps masqué, notamment lors de la réalisation des ébauches, et d'autre part, procéder lorsque la grille est retirée et que le moule entre dans son second cycle de chauffage, à la mise en place des ébauches sur la grille pour la réalisation des enveloppes suivantes. Simultanément, il est possible de procéder à l'ébavurage des isolateurs alors obtenus lors du cycle précédent pendant cette étape de cliauffage.

On conçoit donc tout l'intért d'un tel procédé, permettant outre la réalisation d'enveloppe pour des isolateurs de grandes dimensions, également de réduire significativement les coûts de mise en place de cette enveloppe.

Par ailleurs, le procédé conforme à l'invention permet de réaliser des surmoulages de formes diverses, et notamment complexe sur des inserts relativement fragiles, notamment des tubes creux ou pleins.

Enfin, de par la mise en oeuvre de ce procédé, on aboutit a un autocentrage de l'insert lors de l'étape de surmoulage proprement dite, permettant ainsi de s'affranchir de tout organe de centrage, dont il a été montré précédemment la difficulté de mise en oeuvre, outre le renchérissement des produits finis.