AT508741B1 - Spritzguss-isolator - Google Patents
Spritzguss-isolator Download PDFInfo
- Publication number
- AT508741B1 AT508741B1 AT13522009A AT13522009A AT508741B1 AT 508741 B1 AT508741 B1 AT 508741B1 AT 13522009 A AT13522009 A AT 13522009A AT 13522009 A AT13522009 A AT 13522009A AT 508741 B1 AT508741 B1 AT 508741B1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- insulator
- sleeve
- threaded
- insulator according
- insulating
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 11
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 70
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 15
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 2
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 2
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 claims 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011417 postcuring Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/14—Supporting insulators
- H01B17/16—Fastening of insulators to support, to conductor, or to adjoining insulator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/32—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies
- H01B17/325—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies comprising a fibre-reinforced insulating core member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/36—Insulators having evacuated or gas-filled spaces
Landscapes
- Insulators (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
Description
österreichisches Patentamt AT 508 741 B1 2011-12-15
Beschreibung
SPRITZGUSS-ISOLATOR STAND DER TECHNIK
[0001] Isolatoren werden in der Mittelspannungstechnik zur isolierten Leitungsführung in Schaltfeldern und in Schaltzellen eingesetzt.
[0002] Seit Jahrzehnten haben sich dabei Bauteile aus Epoxy-Material, aus Porzellan, Glas oder als Composite Isolator bestehend aus einem Glasfaserkern, der mit Silikon oder Elastomeren umhüllt ist, bewährt.
[0003] In der Innenraumanwendung werden bevorzugt duroplaste Epoxyisolatoren eingesetzt, die im Gießverfahren hergestellt werden. Dazu wird eine Mischung aus Bisphenol A/F Epoxy-harz mit Anhydridhärtern, Füllstoffen - bevorzugt Quarzmehl - und allenfalls weiteren Additiven in eine Form vergossen.
[0004] Diese Standardbauteile werden bevorzugt im ADG-Prozess (Automatisches Druckgelieren) hergestellt. Die Gießmasse wird unter Druckbeaufschlagung in die Form geleitet, wo die Gießmasse geliert. Danach wird der Teil aus der Form entnommen und anschließend in einem Ofen ausgehärtet. Trotz automatisierten Herstellungsschritten sind weiterhin manuelle, kostenintensive Arbeitsschritte bis zur Fertigstellung des Bauteils erforderlich.
[0005] Bauteile, die im Spritzgußverfahren hergestellt werden, sollen dem Stand der Technik nach beschrieben werden: [0006] Das Gebrauchsmuster GM 7802360 beschreibt einen Innenraum-Stützisolator, der aus Polypropylen im Spritzgußverfahren hergestellt wird.
[0007] DE 10 2005 059754 zeigt eine gespritzte Außenkonusdurchführung, die über einen konischen Kunststoffmantel und einen zylindrischen Kunststoff-Innenmantel verfügt, der die Leiterdurchführung umschließt, welche durch axial verlaufende Versteifungen verbunden sind. Eine isolierende Trennebene in halber Bauteilhöhe normal zur Achse ist nicht vorhanden - somit ist das vorgeschlagene Bauteil nur für geringe Torsionsmomente geeignet.(Beim Isolator treten durch exzentrisch angeordnete Buchsen bei der Montage hohe Torsionsmomente auf. In der erwähnten Schrift wird die Montage mit einer Gewindehülse unterhalb des Befestigungsflansches vorgenommen, sodass dieses Problem vermieden wird).
[0008] WO03/107360 beschreibt einen Compositeisolator mit einem massiven Glasfaserinnenteil, der von einem spritzgegossenen Fertigteil umschlossen ist.
[0009] Durch den Massivteil sind keine Materialersparnisse möglich. Weiters können an den durchgehenden Zylindermantel-Grenzflächen zwischen Innenteil und äußerem Isolierteil Grenzflächenentladungen bis zum Durchschlag auftreten.
[0010] Schließlich zeigt US6031186 einen Isolator, der aus „zusammengespritztem" Innen- und Außenkörper besteht. Auch hier ermöglicht der Massivteil keine Gewichtsreduktion, wie in der hier vorgeschlagenen Lösung. Weiters kann die Ausführung mit massivem, gespritzem Kunststoffkern nur für sehr kleine Durchmesser ausgeführt werden, da die Fließwege von spritzbaren Kunststoffmassen bei Schichtstärken größer als 6mm sehr begrenzt und mit der Ausbildung von Inhomogenitäten und Lunkern begleitet sind, Diese reduzieren die elektrische Belastbarkeit des Formteils oder die Bauteilgröße extrem.
AUFGABENSTELLUNG
[0011] Es werden Lösungen gesucht, womit man solche Isolationselemente kostengünstiger und rationeller hersteilen kann. Die erfinderischen Vorschläge werden nachfolgend dargestellt.
[0012] Zur Herstellung der Isolationsbauteile sollen Thermo- oder Duroplaste eingesetzt wer- 1 /10 österreichisches Patentamt AT 508 741 B1 2011-12-15 den, welche mittels Spritzguss bzw. mit Hilfe eines Extruders kurze Taktzeiten ermöglichen. Dabei kann die Taktzeit gegenüber dem Epoxy-ADG-Verfahren mit etwa 10 Minuten Formbelegungszeit (plus gegebenenfalls erforderliche Nachhärtezeit) auf etwa 2 Minuten gesamte Zykluszeit reduziert werden. Die Herstellung eines Isolators im Spritzgussverfahren erfordert jedoch eine grundsätzlich andere Konstruktion des Bauteils im Vergleich zu einem Bauteil, das im Gießverfahren hergestellt wird. Das Gießharzbauteil wird dem Stand der Technik entsprechend als massiv gegossenes Bauteil mit nahezu beliebigen Dimensionen ausgeführt, wobei die Befestigungshülsen oder sonstige Inserts im ADG-Prozess vom Gießharz umhüllt werden. Ein gegossener Isolator ist in Figur 1 dargestellt.
[0013] Beim Spritzgussverfahren müssen wegen der beschränkten Fließfähigkeit der Formmassen dünne (maximal etwa 6mm starke) und vor allem ähnlich starke Wandstärken realisiert werden. Ein Isolator hergestellt mittels Spritzgussverfahren kann also nicht in einer massiven Zylinderform ausgeführt werden. Wegen der im Vergleich zu Duroplasten höheren Materialkosten von spritzbaren thermo- oder duroplasten Formmassen wird man ebenso bemüht sein, kleinstmögliche Wandstärken zu realisieren. Somit ließen sich die Vorteile geringer Taktzeiten mit möglichst geringem Materialeinsatz kombinieren. Es wird ein Isolator vorgeschlagen, der mittels Spritzguss verfahren hergestellt -trotz höherer spezifischer Materialkosten gegenüber gefülltem Epoxygießharzmassen - kostengünstiger hergestellt werden kann, und der gleichzeitig die bestehenden mechanischen und elektrischen Anforderungen erfüllt.
[0014] Der Isolator wird zweckmäßigerweise mit radialen Verrippungen bzw. axial durchlaufenden Streben ausgeführt, um die mechanische Festigkeit zu gewährleisten. Die nach Baureihen genormten Isolatoren müssen definierten Umbruchkräften standhalten. Bei der Umbruchskraftprüfung wird der Isolator am Boden (bzw. an der Zylinderbasis) mit einer Grundplatte der Prüfeinrichtung verschraubt, während am anderen Ende des Isolators eine definierte Prüflast senkrecht zur Zylinderachse aufgebracht wird. Dieser Prüfkraft bzw. diesem Prüfmoment muss der Isolator mindestens standhalten.
[0015] Andererseits muss der Isolator bei vorgegebener Bauhöhe eine ausreichende Kriechstrecke zwischen den Befestigungspunkten aufweisen: dazu wird der Isolator an der Außenseite mit mehreren Isolierrippen größeren Außendurchmessers als der äußere Manteldurchmesser, die senkrecht zur Achse liegen, versehen.
[0016] Höhe, Außendurchmesser, Kriechweg und Betriebsspannung sind in den Normen spezifiziert. Ein spritzgegossener Isolator aus Gießharz muss diese Spezifikation ebenso erfüllen, wie ein gegossener Isolator, um die Kompatibilität zu gewährleisten.
[0017] Erfindungsgemäße Vorschlag: [0018] Nachfolgend wird der erfindungsgemäß vorgeschlagene, mittels Spritzguss verfahren hergestellte Isolator unter Bezug auf Figur 2 beschrieben.
[0019] Isolator, mit einem im wesentlichen zylindrischen und vorzugsweise mit Isolierrippen versehenen Isolierkörper aus Spritzgussmaterial, der aus einem inneren Teil und einem umgebenden Mantel besteht, wobei an den Stirnseiten des inneren Teils jeweils ein Gewindeeinsatz aus Metall vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil durch eine rohrförmige Hülse (7) gebildet ist, von welcher der äußere rohrförmige Mantel beabstandet und mittels mehrerer vorzugsweise von Stirnseite zu Stirnseite reichende Verstärkungsrippen (4) verbunden ist, wobei durch zumindest einige der durch Hülse (7), Mantel und Verstärkungsrippen gebildeten Längsöffnungen eine normal auf die Längsachse des Isolators angeordnete Trennwand (9) verläuft, vorzugsweise in halber Höhe des Isolators, und wobei Hülse (7), Mantel, Verstärkungsrippen (4) und alle Trennwände (9) einstückig als Spritzgussteil ausgeführt sind.
[0020] Mit diesem Vorschlag sind unter Bezug auf die Figuren 2a bis 2d alle erwähnten Anforderungen erfüllt: [0021] - Nach dem Vorschlag wird eine hinreichende Krafteinleitung durch die metallenen Buchsen (2), (3) gewährleistet. Die Steifigkeit und Festigkeit wird durch die in Achsrichtung verlaufenden Rippen gewährleistet. 2/10 österreichisches Patentamt AT 508 741 B1 2011-12-15 [0022] - Die Isolation zwischen den elektrischen Potentialen wird durch die axial durchgehende isolierende Hülse (7) gewährleistet, durch die vollständige Umhüllung des geschlossenen Eingußteils (2) und die normal zur Achse angeordnete Trennwand (9), die vorzugsweise in halber Zylinderhöhe angeordnet ist. Die mittig angeordnete Trennebene verleiht dem Isolator besonders hohe Torsionsfestigkeit. Ein Isolierelement, ohne ganz oder teilweise umlaufende mittige Trennebene, wie in DE 10 2005 059754 beschrieben, verwindet sich bei hohen Torsionskräften bis zum Materialversagen. Die vorgeschlagene Lösung hingegen gewährleistet hohe Torsionsfestigkeit.
[0023] Ein Sonderfall der Trennebene ist in Figur 2b dargestellt: Nach Figur 2b kann der Isolator auch mit exzentrisch liegenden Buchsen (6) ausgestattet sein, die innenseitig vollständig mit Isoliermaterial umhüllt sind. Die mittlere Trennebene befindet sich in diesen Fall über den gesamten Querschnitt des Isolators mit Ausnahme jener Projektionsflächen der beiden exzentrischen Buchsen. Diese sind an deren Mantelflächen und Unterseiten mit Isoliermaterial umspritzt. Der Formkern ragt an diesen (Projektions-) Flächen von der Unterseite des Isolators bis zu der Unterseite der oberen beiden, exzentrischen Buchsen vermindert um die Isolationsschichtdicke. Da alle oberen Buchsen innen- und untenseitig mit Isoliermaterial umhüllt werden, ist eine Trennebenenausbildung an diesen (projezierten) Flächen der metallischen Inserts nicht möglich (Figur 2b).
[0024] - Weiters wird die Durchschlagsfestigkeit durch die Luftstrecke des Hohlraumvolumens (8) vergrößert, welche zwischen den innersten Umhüllungen der Einguss teile gegeben ist (Umhüllung des zylinderabschnitthaften Endes der offenen Hülse und Umhüllung des geschlossenen Gewindeinserts).
[0025] - Um einen hinreichenden Kriechweg zu realisieren, setzen sich die Verstärkungsrippen (5) in einen äußeren Mantel fort, der mit mehreren Rippenversteifungen entlang seiner Höhe versehen ist.
[0026] Da diese vorgeschlagene Variante zwischen den Elektroden einen luftgefüllten Hohl-raumaufweist, sollte der Luftraum nicht dicht verschlosssen sein. Dies würde sich negativ im elektrischen Teilentladungsverhalten auswirken. Das Gewinde der Gewindehülse ist aber nicht gasdicht, sodaß keine erhöhte Belastung auftritt. Bei erhöhten Anforderungen könnte gegebenenfalls ein kleiner Luftkanal zwischen Hohlraum und Atmosphäre, beispielsweise durch eine Nutfräsung in der Gewindebuchse vorgesehen werden [0027] Im Vergleich zum gegossenen Isolator weist der vorgeschlagene Isolator nach Figur 2b und 2d keine geschlossenen Basisflächen auf - dies beeinträchtigt bei Innenraumanwendung keinesfalls seine Funktion, sondern spart Gewicht. Für Außenanwendungen könnten ein- oder beidseitig - vorzugsweise ebenfalls thermo- oder duroplaste Deckelplatten vorgesehen werden, die mit dem Isolator verklebt oder in diesen eingepresst werden. Die innenliegenden radialen Rippen und Teile des Außenzylinders müssen gegebenenfalls entsprechend ausgespart bzw. tiefer gesetzt werden, um eine bündige Auflage zu ermöglichen. Umgekehrt können die Buchsen auch um die Plattenstärke hervorstehend ausgeführt werden.
[0028] Will man die elektrische Festigkeit des Isolators in dieser Ausführung weiter erhöhen, kann man nach Figur 3 das Hohlraumvolumen (8) zwischen den metallischen Montageteilen (2, 3) ganz oder teilweise mit Isoliermaterial durch die offene Gewindebuchse füllen. (Die Verfüllung dieses Hohlraums mit Isoliermaterial ist nach bisheriger Erläuterung wegen der damit verbunden Wandstärkenvariation im Spritzgußverfahren nicht herstellbar.) [0029] Mit nachfolgenden Vorschlägen kann der Hohlraum eines Spritzgußisolators zwischen den zentrischen oberen und unteren Befestigungsbuchsen während seines Herstellprozesses mit Isoliermaterial homogen geschlossen bzw. ausgefüllt werden: [0030] a. So kann beispielsweise Silikon einspritzt werden. Vorzugsweise wird jedoch ein kalt-oder heißhärtender Epoxy- oder Poyurethanverguß vorgenommen werden.
[0031] b. Es ist auch möglich, nach dem Spritzprozeß ein separates zylindrisches Isolierstück durch die offene Buchse (3) gemäß Figur 4 in den Hohlraum des Isolators einzupressen, da der 3/10 österreichisches Patentamt AT 508 741 B1 2011-12-15
Hohlzylinderinnendurchmesser bedingt durch den Werkzeugkern (8a) im Bereich innerhalb der Buchsen kleiner sein muss, als das Gewinde der offenen Buchse (3). (Der Werkzeugkern wurde dabei durch die Hülse (3) eingeführt).
[0032] Die offene Buchse (3) kann nach Einpressen des Isolierstückes (10) auch mit einer metallischen Scheibe (11) elektrisch verschlossen werden, sodass sich an den Gewindekanten keine Feldstärkespitzen ausbilden können (Figur 5). Dementsprechend ist die Buchse (3) an ihrer Innenseite mit einer Presspassbohrung auszuführen. Alternativ kann die Metallscheibe -ihrerseits mit dem Isolierstück bereits zuvor verklebt, verpresst oder umspritzt - vom entsprechend gestalteten und nun kürzerem Formkern (8a) aufgenommen und nachfolgend eingepresst werden. Als Material können Duro- oder Thermoplast, gegossenes, gespritztes, oder zugeschnittenes Stangenmaterial aber auch pulltrudiertes glasfaserverstärktes Material eingesetzt werden.
[0033] c. Eine stabilere Lösung wird nach Figur 5 vorgeschlagen. Der Formenkern (8a) für den Hohlzylinder ist mit einer Aufnahme für einen separaten Zylinder isolierenden Materials auszuführen, sodass dieser auf den Kern vormontierte Isolierzylinder (10) seinerseits beim eigentlichen Herstellungsvorgang ebenso umspritzt wird. (Natürlich kann auch der Isolierzylinder auch mit einer metallischen Verschlussscheibe (11) vorverbunden sein. Damit wird die elektrische Durchschlagsfestigkeit bei ansonsten unveränderter Ausführung des Isolators im Bereich des zylindrischen Hohlzylinders gegenüber der Ausführung nach Abbildung 2 gesteigert.) [0034] d. Zur Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit durch Verbesserung der Isolation zwischen den Metalleinsätzen bzw. Gewindebüchsen wird erfindungsgemäß eine weitere vorteilhafte Variante vorgeschlagen, um den Luftraum bzw. den Hohlraum zwischen den Gewindebuchsen zu vermeiden: Figur 4 und 5 zeigen zum besseren Verständnis schematisch den Formkern, welcher zur Herstellung des oben beschriebenen Isolators benötigt wird. Dieser wird durch die Gewindehülse (3) geschoben und bewirkt im fertigen Teil den zylindrischen Hohlraum (8) zwischen den Elektroden bzw. Gewindeelementen (2) und (3) und sorgt somit für gleichmäßige Wandstärken der Isolierhülse (7), welche die zentrischen Inserts umfasst. Um gleichmäßige Wandstärken der Isolierhülse (7) zu gewährleisten einerseits, und um das Volumen (8a) zwischen oberen und unterem Gewindeeinsatz mit isolierendem Material auszufüllen, wird nach Figur 6 eine am Ende abgesetzte, verschlossene Gewindebüchse (12) vorgeschlagen. Diese Gewindehülse nimmt ihrerseits formschlüssig ein zylindrisches Stück Isoliermaterial (10a) auf, sodass ein Isolierzylinder vom Volumen (8a) geschaffen wird. Der Isolierzylinder (10a) wird durch teilweises Umspritzen der Gewindehülse in einem separaten, vorgelagerten Herstellungsprozeß gefertigt. Alternativ kann der Isolierzylinder (10a) auch auf die Buchse (12) aufgepresst werden Die Gewindebüchse (12) ist an ihrem unteren Ende vorzugsweise gerundet ausgeführt, um Feldstärkeüberhöhungen zu vermeiden.
[0035] Als besonders vorteilhafte Lösung zur Herstellung des mittigen, zu umspritzenden Isolierzylinders (10b) nach Figur 7 wird die unten verschlossene Gewindebüchse (13) nun auch teilweise oder ganz längs ihres zylindrischen Mantels umspritzt. Dies erhöht die mechanische Festigkeit, sodass der Isolierzylinder auch bei höchsten Spritzdrücken seine axiale Position beibehält. (Das zylindrische Stück Isoliermaterial kann aber auch auf die verschlossene Buchse aufgesteckt oder aufgepresst werden, sodass der Buchsenmantel (13) teilweise oder ganz vom Isolierzylinder (10b) umfasst wird.) [0036] Beim Spritzvorgang des Isolators wird die obere Büchse (2) und die untere Buchse (13) nach Figur 7 mit dem aufgepressten bzw. angespritztem Isolierzylinder in der Form fixiert, und danach der eigentliche Spritzgußvorgang durchgeführt. Durch die zumindest abschnittsweise zweifach umspritzte Buchse (13) und durch die damit höhere Isolationsdicke kann die Durchschlagsfestigkeit weiter gesteigert werden.
[0037] Der Spritzgußvorgang des Isolators wird nach den Varianten unter Punkt d vorzugsweise durch die obere Buchse (2a) nach Figur 8 vorgenommen, welche zu diesem Zweck mit einer Bohrung ausgeführt ist. Die Ränder der Bohrung sind vorzugsweise so gerundet, um Feldstärkeüberhöhungen zu vermeiden. 4/10
Claims (17)
- österreichisches Patentamt AT 508 741 B1 2011-12-15 [0038] Zur Vermeidung von Kriechströmen können an den oberen oder/und unteren Basisflächen des Isolators nach Figur 9 Deckelscheiben durch Klebung oder Verpressung angebracht werden. Die Enden des Mantels sind entsprechend auszuführen, sodass beispielsweise durch Senkung der Mantelflächen diese Scheiben stabil mit dem Isolator fixiert sind. Weiters sind gegebenenfalls die metallischen Buchsen beim Spritzvorgang um die Deckelstärke hervorstehend zu positionieren. Natürlich wäre es wünschenswert den Hohlraum im Spritzgußvorgang komplett und in einem Arbeitsschritt auszufüllen. Dies ist aber wegen der unterschiedlichen Wandstärken und der damit verbundenen Beeinträchtigung der Fließwege nicht möglich. [0039] Zur Erhöhung der Festigkeit kann der Isolator auch mit mehreren allenfalls koaxialen, rotationssymmetrischen Verstärkungszylindern ausgeführt sein, welche durch die in Achsrich-tung verlaufenden Verstärkungsrippen und einer vorzugsweise in halber Höhe normal zur Achse angeordneten Trennwand mit dem Innenisolierzylinder (oder Hohlzylinder) und der Mantelfläche des Isolators verbunden sind. Der Innendurchmesser der isolierhülse 7 kann natürlich auch gestuft, und/oder konisch ausgeführt werden, ebenso können die radial in Achsenebene verlaufenden Versteifungsrippen oberhalb und unterhalb der horizontalen Kriechwegbarriere gegeneinander versetzt angeordnet sein. [0040] Natürlich kann der Isolator auch mit mehreren Metalleinsätzen an einer oder beiden Basisflächen hergestellt werden, wobei auf entsprechende Abstützung zwischen innerer isolierender Hülse und äußerem Mantel geachtet werden muss, da in diesem Bereich die Verstärkungsrippen entfallen. Vorzugsweise werden die auf einer Basisfläche befindlichen Buchsen, mit einem leitenden Element, beispielsweise mit einem Drahtbügel, elektrisch miteinander verbunden. [0041] Selbstverständlich können nach diesen Vorschlägen auch andere Isolationselemente als Isolatoren, beispielsweise auch Durchführungen, hergestellt werden. Solange spritzgießfähiges Material eingesetzt wird, können auch Elastomere als Basismaterial für die Herstellung verwendet werden. Patentansprüche 1. Isolator, mit einem im Wesentlichen zylindrischen und vorzugsweise mit Isolierrippen versehenen Isolierkörper aus Spritzgussmaterial, der aus einem inneren Teil und einem umgebenden Mantel besteht, wobei an den Stirnseiten des inneren Teils jeweils ein Gewindeeinsatz aus Metall vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil durch eine rohrförmige Hülse (7) gebildet ist, von welcher der äußere rohrförmige Mantel beabstandet und mittels mehrerer vorzugsweise von Stirnseite zu Stirnseite reichende Verstärkungsrippen (4) verbunden ist, wobei durch zumindest einige der durch Hülse (7), Mantel und Verstärkungsrippen gebildeten Längsöffnungen eine normal auf die Längsachse des Isolators angeordnete Trennwand (9) verläuft, vorzugsweise in halber Höhe des Isolators, und wobei Hülse (7), Mantel, Verstärkungsrippen (4) und alle Trennwände (9) einstückig als Spritzgussteil ausgeführt sind.
- 2. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Endbereich der rohrförmigen Hülse (7) eine Trennwand derart vorgesehen ist, dass der an diesem Ende eingesetzte Gewindeeinsatz vollständig von Isoliermaterial umschlossen ist, wobei dieser Gewindeeinsatz vorzugsweise durch eine zur Innenseite des Isolators hin geschlossene Gewindebuchse (2) gebildet ist.
- 3. Isolator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Endbereich der rohrförmigen Hülse (7) eine auch zur Innenseite des Isolators hin offene Gewindehülse (3) eingesetzt ist, welche durch das Isoliermaterial der Hülse (7) nur im Bereich ihrer äußeren Mantelfläche und des kreisringförmigen Bodens umschlossen ist.
- 4. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Endbereich der rohrförmigen Hülse (7) zumindest ein Gewindeeinsatz (6) in einem verbreiterten Endbereich einer Verstärkungsrippe (4) vorgesehen ist, vorzugsweise außerhalb der Achse des Isolators. 5/10 österreichisches Patentamt AT 508 741 B1 2011-12-15
- 5. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Innenraum (8) der Hülse (7) zwischen dem innenliegenden offenen Ende einer Gewindehülse (3) und der gegenüberliegenden Trennwand im Inneren der Hülse (7) mit einer Vergußmasse, beispielsweise kalthärtendem Epoxy oder Polyurethan, Silikon oder heißhärtendem Vergußmaterial, ausgefüllt ist.
- 6. Isolator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das innenliegenden Ende der Gewindehülse (3) durch eine leitfähige, vorzugsweise metallische Scheibe (11) verschlossen ist, wobei die Scheibe (11) vorzugsweise eingepresst ist.
- 7. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgefertigtes Isolierstück (10), vorzugsweise aus einem faserverstärktem Thermo- oder Duroplast, in den Innenraum (8) der Hülse (7) zwischen dem innenliegenden offenen Ende einer Gewindehülse (3) und der gegenüberliegenden Trennwand eingepresst ist.
- 8. Isolator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstück (10) mit einer leitfähigen, vorzugsweise metallischen Scheibe (11) ausgestattet ist und derart einsetzt ist, dass die Scheibe (11) mit der Gewindehülse (3) durch Presspassung leitfähig verbunden ist.
- 9. Isolator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Endbereich der rohrförmigen Hülse (7) ein Gewindeeinsatz, vorzugsweise eine zur Innenseite des Isolators hin geschlossene Gewindebuchse (3), mit einem angespritzten Isolierstück (10a) eingesetzt ist, welches Isolierstück (10a) den zentralen Innenraum (8) der Hülse (7) bis hin zur gegenüberliegenden Trennwand komplett ausfüllt.
- 10. Isolator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstück (10a) durch Spritzguss oder Pressen mit der unteren Buchse (12) an deren Ende verbunden ist, wobei die metallene Buchse (12) zum Formschluss mit Nuten, Randrierungen oder Verjüngungen ausgestattet ist.
- 11. Isolator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstück (10b) auch Teile des Mantels der Gewindebuchse (3) überragt, dass also die Umspritzung bzw. Pressverbindung auch die Mantelflächen der Gewindebuchse (3) ganz oder teilweise umfasst.
- 12. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren Hülse (7) und dem äußeren Mantel zumindest ein weiterer, im wesentlichen zylindrischer Mantel vorgesehen ist und vorzugsweise durchgehend zwischen den beiden Stirnseiten bzw. zumindest bis zur Unterkante der Gewindeeinsätze (2, 3) verläuft, wobei zwischen den jeweils benachbarten Elementen mehrere radial orientierte Verstärkungsrippen (4) und in jeder Längsöffnung zumindest eine vorzugsweise in halber Höhe angeordnete Trennwand (9) vorgesehen ist.
- 13. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzvorgang durch die obere, offene Gewindebuchse (2a) erfolgt, wozu jene mit einer entsprechenden Bohrung ausgestattet ist, welche aus elektrischen Gründen vorzugsweise gerundet in die innenseitige Basisfläche der Büchse übergeht.
- 14. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stirnseiten durch eine Deckelscheibe (14) verschlossen ist, welche Deckelscheibe (14) mit dem Isolator vorzugsweise verpresst oder verklebt ist, wobei der zuvor gespritzte Isolator mit entsprechenden Senkungen bzw. Passungen an den Stirnfläche zur Aufnahme der Deckelscheibe (14) ausgeführt ist.
- 15. Isolator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Montageteile (2, 3) um die Höhe der Deckelscheibe (14) aus dem Isolatorkörper hervorragen.
- 16. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial mit Glas- oder Aramidfasern, allenfalls alternativ mit mineralischen Füllstoffen oder Flammhemmern, verstärkt ist. 6/10 österreichisches Patentamt AT 508 741 B1 2011-12-15
- 17. Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die auf ein und derselben Stirnfläche befindlichen Gewindeeinsätze (2, 3) durch Potentialausgleichselemente, etwa Drahtbügel, elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 7/10
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT13522009A AT508741B1 (de) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Spritzguss-isolator |
| PCT/EP2010/062389 WO2011023721A1 (de) | 2009-08-28 | 2010-08-25 | Spritzgussisolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT13522009A AT508741B1 (de) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Spritzguss-isolator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT508741A1 AT508741A1 (de) | 2011-03-15 |
| AT508741B1 true AT508741B1 (de) | 2011-12-15 |
Family
ID=43086208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT13522009A AT508741B1 (de) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Spritzguss-isolator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT508741B1 (de) |
| WO (1) | WO2011023721A1 (de) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3001080B1 (fr) | 2013-01-11 | 2015-03-13 | Schneider Electric Ind Sas | Isolateur-support moyenne tension |
| DE102022205236A1 (de) | 2022-05-25 | 2023-11-30 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Isolierstützer |
| EP4501577A1 (de) | 2023-07-29 | 2025-02-05 | ABB Schweiz AG | Verfahren zur herstellung eines spritzgegossenen mittelspannungsisolators und mittelspannungsisolator |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7802360U1 (de) * | 1978-01-27 | 1978-05-18 | Fritz Driescher Spezialfabrik Fuer Elektrizitaetswerksbedarf, 5144 Wegberg | Innenraum-Stützisolator |
| US6031186A (en) * | 1995-10-19 | 2000-02-29 | Hubbell Incorporated | Solid polymer insulators with eye and clevis ends |
| WO2003107360A1 (en) * | 2002-06-16 | 2003-12-24 | Maclean-Fogg Company | Composite insulator |
| DE102005059754A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-21 | Siemens Ag | Spritzgussgeformte Außenkonusdurchführung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2742042A1 (de) * | 1977-09-19 | 1979-03-29 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung von kunststoffisolierkoerpern mit schirmen fuer den innenraum- und freilufteinsatz |
| DE9203213U1 (de) * | 1992-03-06 | 1992-04-23 | Wirthwein, Udo, 6993 Creglingen | Stromschienenträger |
-
2009
- 2009-08-28 AT AT13522009A patent/AT508741B1/de not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-08-25 WO PCT/EP2010/062389 patent/WO2011023721A1/de not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7802360U1 (de) * | 1978-01-27 | 1978-05-18 | Fritz Driescher Spezialfabrik Fuer Elektrizitaetswerksbedarf, 5144 Wegberg | Innenraum-Stützisolator |
| US6031186A (en) * | 1995-10-19 | 2000-02-29 | Hubbell Incorporated | Solid polymer insulators with eye and clevis ends |
| WO2003107360A1 (en) * | 2002-06-16 | 2003-12-24 | Maclean-Fogg Company | Composite insulator |
| DE102005059754A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-21 | Siemens Ag | Spritzgussgeformte Außenkonusdurchführung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011023721A1 (de) | 2011-03-03 |
| AT508741A1 (de) | 2011-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1920451B1 (de) | Verfahren zur herstellung von schalterpolteilen für nieder-, mittel- und hochspannungsschaltanlagen, sowie schalterpolteil selbst | |
| DE3727458C2 (de) | ||
| DE3034579A1 (de) | Hochspannungs-freiluft-kunststoffisolator und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE1076774B (de) | Kabelverbindung oder Kabelendverschluss fuer oelgefuellte Hochspannungskabel | |
| EP3130000B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines feststoffisolierten schalterpols und feststoffisolierter schalterpol | |
| AT508741B1 (de) | Spritzguss-isolator | |
| WO2015004121A1 (de) | Gussverfahren zur herstellung einer schutzummantelung um einen überspannungsableiter und eine giessform hierfür | |
| WO2007065912A1 (de) | Spritzgussgeformte aussenkonusdurchführung | |
| DE10249615A1 (de) | Herstellung eines feststoffisolierten Schalterpols | |
| DE102006036233A1 (de) | Freiluftendverschluss | |
| DE602005004362T2 (de) | Neues Zusammensetzungsverfahren einer Anordnung einer Zündkerze und einer Spule durch Benützung eines Einspannungsmoments mit Hilfe des Spulenkörpers | |
| EP2757565A1 (de) | Flansch für starre Gehäuse zur elektrischen Isolierung einer elektrischen Komponente | |
| EP4070351A1 (de) | Vakuumschalter | |
| DE3300901A1 (de) | Giessharzisolator fuer hochspannungskabel-endverschluesse | |
| EP2395518B1 (de) | Gehäuse zum Aufbau von Luftspalt-getrennten magnetischen Kernsäulen für induktive Bauteile | |
| EP2071592B1 (de) | Koronaschirm und Verbundisolator mit Koronaschirm | |
| EP0556756B1 (de) | Isolierkappe für Stabverbindungen und Ableitungen an Wicklungen elektrischer Maschinen | |
| DE102014220235A1 (de) | Heizkörper für eine elektrisch beheizbare Glühstiftkerze mit axial gepresstem Heizeinsatz, und zugehöriges Herstellungsverfahren | |
| EP2395517A1 (de) | Induktives Bauteil mit magnetischem Kern | |
| DE19902497A1 (de) | Elektrische Stabzündspule | |
| DE19631990C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer vorgefertigten Muffe mit integrierter Elektrode | |
| CH698766A2 (de) | Eingiessteil und Bauteil mit derartigem Eingiessteil. | |
| DE10020940A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Elektrokleinmotors mit eisenlosem Läufer | |
| DE102022205236A1 (de) | Isolierstützer | |
| DE2119952A1 (de) | Freiluft-Hochspannungs-Hängeisolator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20170828 |