CH659907A5 - Insulator and method for its production - Google Patents
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Abstract
Description
**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **. ** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENTANSPRÜCHE 1. Isolator für Hochspannungsanlagen mit einem wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehenden Tragkörper (1) und einer aus elastischem Material bestehenden Beschirmung (2) mit mindestens einem vorgefertigten Teil mit Schirmprofil, welcher mit einer Kontaktfläche an der Aussenfläche des Tragkörpers (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vorgefertigte Teil mit Schirmprofil ein Schirmlängsprofil (2) ist, das in mehreren aufeinanderfolgenden Wandungen (3) um den Tragkörper (1) läuft. PATENT CLAIMS 1. Insulator for high-voltage systems with an at least partially made of plastic support body (1) and a shield made of elastic material (2) with at least one prefabricated part with a screen profile, which rests with a contact surface on the outer surface of the support body (1), characterized that the at least one prefabricated part with a screen profile is a screen longitudinal profile (2) that runs in several successive walls (3) around the supporting body (1).
2. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmlängsprofil als Profilstreifen (4) ausgebildet ist, mit einer Grundfläche (5), welche als Kontaktfläche dient, einer Oberfläche (6), welche mindestens einen abstehenden, durchgehenden Steg (7) aufweist und mit gegen die Grundfläche (5) abgewinkelten seitlichen Randflächen (8a, 8b) und dass die Grundfläche (5) des Profilstreifens (4) mit der Aussenfläche des Tragkörpers (1) verklebt ist. 2. Insulator according to claim 1, characterized in that the longitudinal screen profile is designed as a profile strip (4), with a base surface (5), which serves as a contact surface, a surface (6) which has at least one projecting, continuous web (7) and with lateral edge surfaces (8a, 8b) angled against the base surface (5) and that the base surface (5) of the profile strip (4) is glued to the outer surface of the support body (1).
3. Isolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randflächen (8a, 8b) des Profilstreifens (4) parallel sind und die einander zugewandten Randflächen (8b, 8a) von in Richtung der Isolatorachse aufeinanderfolgenden Windungen (3) aneinanderstossen und längs der zwischen ihnen gebildeten Fuge (3) verklebt sind. 3. Insulator according to claim 2, characterized in that the two edge surfaces (8a, 8b) of the profile strip (4) are parallel and the mutually facing edge surfaces (8b, 8a) of successive turns (3) in the direction of the insulator axis abut and along the are glued between them formed joint (3).
4. Isolator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Randflächen (8b) des Profilstreifens (4) derart zur Mitte desselben hin geneigt ist, dass sie mit der Grundfläche (5) desselben einen spitzen Winkel einschliesst. 4. Insulator according to claim 3, characterized in that one of the edge surfaces (8b) of the profiled strip (4) is inclined toward the center thereof in such a way that it encloses an acute angle with the base surface (5) thereof.
5. Verfahren zur Herstellung eines Isolators nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmlängsprofil unter Drehung des Tragkörpers (1) auf dessen Aussenfläche aufgewickelt wird. 5. A method for producing an insulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the longitudinal screen profile is wound on the outer surface while rotating the support body (1).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufwickelvorgangs auf die Grundfläche (5) des Profilstreifens (4) kontinuierlich Haftvermittler aufgebracht wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that adhesion promoter is continuously applied to the base (5) of the profile strip (4) during the winding process.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche (5) des Profilstreifens (4) vor dem Aufbringen des Haftvermittlers mechanisch aufgerauht oder erwärmt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the base surface (5) of the profile strip (4) is mechanically roughened or heated before the application of the adhesion promoter.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 zur Herstellung eines Isolators nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufwickelvorgangs auf mindestens eine der Randflächen (8a, 8b) des Profilstreifens (4) kontinuierlich Haftvermittler aufgebracht wird. 8. The method according to claim 6 or 7 for producing an insulator according to claim 3 or 4, characterized in that during the winding-up process, adhesion promoter is continuously applied to at least one of the edge surfaces (8a, 8b) of the profile strip (4).
9. Verfahren nach Anspruch 8 zur Herstellung eines Isolators nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Profil- streifen (4) derart aufgewickelt wird, dass an der zuletzt angebrachten Windung (3) jeweils die zur Mitte des Profilstreifens (4) hin geneigte, mit der Grundfläche (3) desselben einen spitzen Winkel einschliessende Randfläche (8b) desselben freiliegt und dass dieselbe jeweils beim Anbringen der nächsten Windung (3) durch die andere Randfläche (8a) des Profilstreifens (4) zugedeckt wird. 9. The method according to claim 8 for producing an insulator according to claim 4, characterized in that the profile strip (4) is wound up in such a way that on the last turn (3) which is inclined towards the center of the profile strip (4), with the base (3) of the same, an edge angle (8b) of the same is exposed and that the same is covered each time the next turn (3) is made by the other edge surface (8a) of the profile strip (4).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Extrudierverfahren hergestelltes Schirmlängsprofil verwendet wird. 10. The method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that a longitudinal screen profile produced in the extrusion process is used.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Isolator für Hochspan- nungsanlagen mit einem wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehenden Tragkörper und einer aus elastischem Material bestehenden Beschirmung mit mindestens einem vorgefertigten Teil mit Schirmprofil, welcher mit einer Kontaktfläche an der Aussenfläche des Tragkörpers anliegt und auf die Herstellung eines solchen Isolators. The invention relates to an insulator for high-voltage systems with an at least partially made of plastic support body and a shield made of elastic material with at least one prefabricated part with a screen profile, which rests with a contact surface on the outer surface of the support body and the manufacture of such Isolators.
Derartige Isolatoren werden z.B. als Stützen für Wandler und Ableiter verwendet oder als Gehäuse für Wandler oder gesteuerte Durchführungen und lösen in diesen Funktionen wegen ihrer grösseren Festigkeit und ihres geringeren Gewichts allmählich die herkömmlichen Porzellanisolatoren ab. Such isolators are e.g. used as supports for transducers and arresters or as housings for transducers or controlled bushings and gradually replace traditional porcelain insulators in these functions due to their greater strength and lower weight.
Es ist ein Isolator gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt (The Second Generation of High-Voltage Insulator, Publikation Nr. 2254-H der Ohio Brass Company, Mansfield, Ohio 44902), bei welchem ein zylindrischer Tragkörper eine Beschirmung trägt, welche aus in axialer Richtung aufeinanderfolgenden, den Tragkörper umgebenden geschlossenen Ringen mit Schirmprofil besteht. Die Beschirmung wird durch Aufschieben der vorgefertigten Ringe auf den Tragkörper angebracht. Da sich andernfalls beim Aufschieben der Ringe leicht Lufteinschlüsse bilden könnten, was wegen der Gefahr von Glimmentladungen ungedingt zu vermeiden ist, muss das Aufschieben der Beschirmungsringe im Vakuum durchgeführt werden (s. S. 6 der obengenannten Publikation), was das Herstellungsverfahren ausserordentlich kompliziert und verteuert.Ausserdem müssen die Ringe einzeln und dem Umfang des Tragkörpers an der Stelle, an der sie jeweils angebracht werden, angepasst gegossen werden. Bezüglich der Formen von Tragkörpern, die auf diese Weise beschirmt werden können, ergeben sich aus geometrischen Gründen Beschränkungen. An insulator according to the preamble of claim 1 is known (The Second Generation of High-Voltage Insulator, publication no. 2254-H of the Ohio Brass Company, Mansfield, Ohio 44902), in which a cylindrical support body carries a shield, which consists of in axial direction of successive, surrounding the support body closed rings with screen profile. The shielding is attached by sliding the prefabricated rings onto the supporting body. Otherwise, air pockets could easily form when the rings are pushed on, which must be avoided due to the risk of glow discharges, so the shielding rings must be pushed on in a vacuum (see p. 6 of the above-mentioned publication), which makes the manufacturing process extremely complicated and expensive In addition, the rings must be cast individually and adapted to the circumference of the support body at the point at which they are attached. With regard to the shapes of support bodies that can be shielded in this way, there are restrictions for geometric reasons.
Zudem kommt bei dem angegebenen Verfahren zum Aufbringen der Beschirmung ein Verkleben von Tragkörper und Beschirmung, insbesondere bei grosser Länge des Tragkörpers, kaum in Frage. Um ein Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, wird daher, neben der Verwendung von Silikonfett als Dichtmittel, die Beschirmung durch Endmuffen ständig unter Vorspannung gehalten, was die Handlichkeit des Isolators bei der Montage beeinträchtigt. In addition, in the case of the specified method for applying the shielding, bonding the support body and shielding, in particular if the support body is of great length, is hardly an option. In order to prevent the ingress of moisture, in addition to the use of silicone grease as a sealant, the shielding is kept constantly under tension by end sleeves, which impairs the manageability of the insulator during assembly.
Es ist auch ein Isolator bekannt (DE-OS 3 228 386), bei welchem die Beschirmung als Ganzes angegossen und mit dem Tragkörper verklebt ist. An insulator is also known (DE-OS 3 228 386), in which the shielding is cast as a whole and glued to the support body.
Bei der Herstellung derartiger Isolatoren muss die Gussform jeweils nicht nur an den Durchmesser, sondern auch an die Länge des Isolators angepasst werden. Jeweils kleine Serien verschiedener Ausführung bzw. Bemessung können daher kaum wirtschaftlich hergestellt werden. Abgesehen davon ist das Umgiessen an sich ein verhältnismässig aufwendiger Arbeitsgang. When producing such insulators, the mold must not only be adapted to the diameter, but also to the length of the insulator. Small series of different designs or dimensions can therefore hardly be produced economically. Apart from that, the overmolding itself is a relatively complex operation.
Es ist weiters ein Isolator bekannt (ebenfalls aus DE-OS 3 228 386), bei welchem der Tragkörper mit einer Folie umwickelt ist, auf welche abwechselnd vorgefertigte Ringe mit Schirmprofil und Zwischenringe aufgeschoben und die Zwischenringe auf die Folie aufvulkanisiert sind. An insulator is also known (also from DE-OS 3 228 386), in which the supporting body is wrapped with a film, onto which alternately prefabricated rings with a screen profile and intermediate rings are pushed and the intermediate rings are vulcanized onto the film.
Es erscheint fraglich, ob bei einem derartigen Isolator nicht die Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit bzw. der Bildung von Lufteinschlüssen zwischen Profilringen und Folie besteht. It is questionable whether such an insulator does not pose a risk of moisture penetration or the formation of air pockets between the profile rings and the film.
Bezüglich der Anpassung der Beschirmung an den Tragkörper ergeben sich die gleichen Schwierigkeiten und Beschränkungen wie im Fall des erstgenannten Isolators. With regard to the adaptation of the shielding to the supporting body, the same difficulties and restrictions arise as in the case of the former isolator.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemässen Isolator zu schaffen, welcher nach einem einfachen und billigen Verfahren herstellbar ist, insbesondere soll die Herstellung der Beschirmung einfach und flexibel bezüglich Form und Abmessung des Tragkörpers sein. The object of the invention is to provide a generic insulator which can be produced using a simple and inexpensive method, in particular the manufacture of the shielding should be simple and flexible with regard to the shape and dimensions of the support body.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, gelöst. This object is achieved by the invention as characterized in the claims.
Die Erfindung schafft einen Isolator, bei dessen Herstellung das Aufbringen der Beschirmung äusserst einfach ist. Tragkörper verschiedenster Formen und Abmessungen können zudem mit dem gleichen, z.B. im kostengünstigen Extrudierverfahren hergestellten Schirmlängsprofil beschirmt werden. The invention provides an insulator, the manufacture of which is extremely easy to apply the shield. Supporting bodies of various shapes and dimensions can also be used with the same, e.g. can be shielded using the inexpensive extrusion process.
Neben der Möglichkeit, selbst jeweils kleine Serien von Isolatoren verschiedener Formen und Grössen rationell und billig herzustellen, liegen die durch die Erfindung erreichten Vorteile auch darin, dass bei einem gattungsgemässen Isolator die Be In addition to the possibility of rationally and cheaply producing even small series of isolators of different shapes and sizes, the advantages achieved by the invention also lie in the fact that the loading of a generic isolator
schirmung mit dem Tragkörper problemlos und kontrollierbar verklebt werden kann, wodurch eine besonders zuverlässige, einschlussfreie, gegen Feuchtigkeit resistente Verbindung gegeben ist und der Isolator eine handliche, leicht und anwendungsgerecht montierbare Einheit bildet. shielding can be glued to the supporting body easily and in a controllable manner, resulting in a particularly reliable, inclusion-free, moisture-resistant connection and the insulator forming a handy, easy and application-compatible unit.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von nur einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of drawings which illustrate only one embodiment.
Es zeigt: Fig. 1 die Seitenansicht eines erfindungsgemässen Isolators; Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Isolator; Fig. 3 in perspektivischer Darstellung das Aufbringen der Beschirmung auf den Tragkörper entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung des Isolators und Fig. 4 das gleiche in der Draufsicht. It shows: 1 shows the side view of an insulator according to the invention; 2 shows a detail from a longitudinal section through the insulator according to the invention; Fig. 3 shows a perspective view of the application of the shield on the support body according to the inventive method for producing the insulator and Fig. 4 the same in plan view.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Isolator dargestellt, welcher in seinem grundsätzlichen Aufbau einen Tragkörper 1 enthält, welcher als Hohlzylinder ausgebildet ist und vorzugsweise aus einem z.B. im filament winding-Verfahren hergestellten und aus Epoxidharz und Glasfasern aufgebauten Verbundstoff besteht. 1 and 2, an insulator is shown, which in its basic structure contains a support body 1, which is designed as a hollow cylinder and is preferably made of e.g. Composite manufactured in the filament winding process and made of epoxy resin and glass fibers.
Es sind natürlich auch Tragkörper anderer Form möglich, insbesondere Rotationskörper, z.B. Kegelstümpfe, Kugelabschnit te usw. Der Tragkörper 1 trägt eine Beschirmung 2 aus elastischem Material, z.B. einem Silikon-Elastomer, einem Äthylen Propylen-Kautschuk (EPR, EPM, EPDM) oder Polytetrafluor äthylen (PTFE), welche mit einer Kontaktfläche an der Aussenfläche des Tragkörpers anliegt. Supporting bodies of other shapes are of course also possible, in particular rotating bodies, e.g. Truncated cones, spherical sections, etc. The support body 1 carries a shield 2 made of elastic material, e.g. a silicone elastomer, an ethylene propylene rubber (EPR, EPM, EPDM) or polytetrafluoroethylene (PTFE), which rests with a contact surface on the outer surface of the support body.
Erfindungsgemäss besteht die Beschirmung 2 aus mehreren aufeinanderfolgenden Windungen 3 eines Schirmlängsprofils, welches schraubenlinienförmig um den Tragkörper 1 läuft und dessen Kontaktfläche mittels eines Haftvermittlers, z.B. des Zweikomponentenklebers Araldit ~ AW 134B/HY 994 der Firma CIBA-GEIGY, an der Aussenfläche desselben befestigt ist. According to the invention, the shield 2 consists of a plurality of successive turns 3 of a longitudinal shield profile, which runs helically around the supporting body 1 and whose contact surface by means of an adhesion promoter, e.g. of the two-component adhesive Araldit ~ AW 134B / HY 994 from CIBA-GEIGY, is attached to the outer surface of the same.
Das Schirmlängsprofil ist als Profilstreifen 4 ausgebildet, mit einer als Kontaktfläche dienenden Grundfläche 5 und einer Oberfläche 6, welche einen abstehenden Steg 7, er kann ungefähr rechtwinklig oder auch schräg zur Oberfläche 6 ausgerichtet, glatt ausgebildet oder mit Rillen usw. versehen sein, aufweist sowie zwei parallelen Randflächen 8a, 8b. An die zweite Randfläche 8b stösst jeweils die erste Randfläche 8a der in Richtung der Isolatorachse nächstfolgenden Windung. Die beiden Randflächen 8a, 8b sind an der zwischen ihnen gebildeten Fuge 9 untereinander verklebt, damit keine Feuchtigkeit zwischen die aufeinanderfolgenden Windungen bzw. zwischen die Aussenfläche des Tragkörpers 1 und die Kontaktfläche der Beschirmung 2 eindringen kann.Der Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit ist noch dadurch verbessert, dass die zweite Randfläche 8b zur Mitte des Profilstreifens 4 hin geneigt ist und mit der Grundfläche 5 desselben einen spitzen Winkel einschliesst. Dadurch wird die Tiefe der Fuge 9 vergrössert, ausserdem kann man einen senkrecht aufgestellten Isolator so ausrichten, dass sie, von der Grundfläche 5 zur Oberfläche 6 des Profilstreifens 4 hin, nach unten geneigt ist. The longitudinal screen profile is designed as a profile strip 4, with a base surface 5 serving as a contact surface and a surface 6 which has a projecting web 7, it can be aligned approximately at right angles or also obliquely to the surface 6, smooth or provided with grooves, etc., and two parallel edge surfaces 8a, 8b. The first edge surface 8a of the turn following in the direction of the insulator axis abuts the second edge surface 8b. The two edge surfaces 8a, 8b are glued to one another at the joint 9 formed between them, so that no moisture can penetrate between the successive turns or between the outer surface of the support body 1 and the contact surface of the shield 2. The protection against the penetration of moisture is still improved in that the second edge surface 8b is inclined towards the center of the profile strip 4 and encloses an acute angle with the base surface 5 thereof. This increases the depth of the joint 9, and one can also align a vertically positioned insulator so that it is inclined downwards from the base surface 5 to the surface 6 of the profile strip 4.
In den Fig. 3 und 4 ist das Aufbringen der Beschirmung 2 auf den Tragkörper 1 im Verlauf der Herstellung des oben beschriebenen Isolators entsprechend dem erfindungsgemässen Herstellungsverfahren dargestellt. Dabei wird der Tragkörper 1 um seine Achse in Pfeilrichtung gedreht und dadurch der durch eine Zugkraft P gespannte Profilstreifen 4 schraubenlinienförmig auf dessen Aussenfläche aufgewickelt. An der Stelle A wird auf die Grundfläche 5 des Profilstreifens 4, z.B. mittels einer Bürste oder einer Sprühvorrichtung, Haftvermittler aufgetragen, nachdem die Grundfläche an der Stelle B durch mechanisches Aufrauhen (Schaben) oder Erwärmen dafür vorbereitet wurde. An der Stelle C werden die Aussenfläche des Tragkörpers 1 und die Grundfläche 5 des Profilstreifens 4 verklebt. 3 and 4 show the application of the shield 2 to the support body 1 during the manufacture of the insulator described above in accordance with the manufacturing method according to the invention. The support body 1 is rotated about its axis in the direction of the arrow and the profile strip 4, which is tensioned by a tensile force P, is wound helically on its outer surface. At point A, the base 5 of the profile strip 4, e.g. by means of a brush or a spraying device, after the base area at point B has been prepared for this by mechanical roughening (scraping) or heating. At point C, the outer surface of the support body 1 and the base 5 of the profile strip 4 are glued.
Die Stelle C ist gut einsehbar und die Entstehung eines guten, einschlussfreien Kontakts daher, im Gegensatz zu bekannten Verfahren, gut kontrollierbar. The point C is clearly visible and, in contrast to known methods, the formation of a good, inclusion-free contact can therefore be controlled well.
An der Stelle A wird, wie auf die Grundfläche 5, auch auf die erste Randfläche 8a des Profilstreifens 4 Haftvermittler aufgetragen. An der Stelle C deckt dieselbe die an der zuletzt angebrachten Windung freiliegende, zur Mitte des Profilstreifens 4 hin geneigte und mit der Grundfläche 5 desselben einen spitzen Winkel einschliessende zweite Randfläche 8b des Profilstreifen( 4 4 zu und wird mit dieser verklebt. At point A, 4, like on the base 5, is also applied to the first edge surface 8a of the profile strip 4. At point C, it covers the second edge surface 8b of the profile strip (4 4), which is exposed at the last turn, is inclined towards the center of the profile strip 4 and forms an acute angle with the base surface 5 thereof, and is glued to it.
Besonders kostengünstig ist die Verwendung eines im Extra dierverfahren hergestellten Profilstreifens. The use of a profile strip produced in the extrusion process is particularly cost-effective.
Bei der Beschirmung von Tragkörpern mit starker, insbesondere konstanter Krümmung der Aussenfläche (z.B. Kabelendverschlüssen) kann die Verwendung von Profilstreifen, welche eine derselben wenigstens annähernd entsprechende Vorspannung aufweisen, von Vorteil sein. When shielding supporting bodies with a strong, in particular constant, curvature of the outer surface (e.g. cable terminations), the use of profile strips which have at least approximately the same prestressing can be advantageous.
Claims (10)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |