CN1491153A - 用于制造电气塑料绝缘子的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造电气塑料绝缘子(1)的方法和装置，该塑料绝缘子具有一个中心设置的空芯子(2)，以及多个围绕空芯子(2)同轴设置的绝缘子裙(3)，它们在芯子或空芯子(2)的轴向上错开地设置。为了改进这种塑料绝缘子(1)的加工，本方法主要具有下列步骤：a)将一个铸模(4)定位在围绕垂直设置的芯子或空芯子(2)的一个给定的轴向位置上，其中该铸模(4)具有一个同轴开孔(5)，它设置在铸模(4)位于轴向下部的区域(6)上，以及一个上部开口的成形区(7)用于形成绝缘子裙(3)；b)在铸模(4)位于轴向下部的区域(9)上在芯子或空芯子(2)与铸模(4)之间建立起一个密封连接(8)；c)将液态塑料以比环境压力(po)更高的压力(pe)注射进铸模(4)的轴向区域(10)，该区域沿轴向位于铸模(4)的密封连接(8)上面和上端(11)的下面。

Description

用于制造电气塑料绝缘子的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于制造电气塑料绝缘子的方法和装置，该塑料绝缘子具有一个在中心设置的、尤其是由玻璃纤维强化的塑料制成的芯子或空芯子，以及多个围绕芯子或空芯子同轴设置的绝缘子裙，该绝缘子裙在芯子或空芯子的轴向上错开地设置。
背景技术
由DE-AS 2044179已知一种用于制造这种塑料绝缘子的方法以及从属装置。在那里围绕一个中心设置且垂直定位的芯子同轴地设置一个上部开口的铸模。然后通过浇注使液态硅树脂充满铸模。在此铸模具有针对其空腔的轮廓，它对应于所期望的绝缘子裙。在硅树脂硬化之后使铸模轴向向下移动，并且在移动量上对应于所期望的两个绝缘子裙的轴向间距。通过这种方式和方法浇注出单个绝缘子裙。
对于这种已知方法的缺陷是，用于浇注绝缘子裙的硅树脂必需具有相对较低的粘度，尤其是等于或小于25000[mPa*s]。为了得到对于绝缘有利的绝缘子裙表面，只能非常有限地对硅树脂添加填充材料。这明显地增加了绝缘子的材料费用。
发明内容
因此本发明的目的是，改进上述形式的方法和从属装置，通过它们能够以较高粘度的廉价塑料、尤其是硅树脂材料进行加工而且保证，注塑高质量的绝缘子裙。此外通过按照本发明的方法在加工绝缘子时能够实现更短的加工时间。
因此致力于，使平均成形充满时间与已知方法相比降低60％至80％。
通过本发明实现这个目的，这个方法包括下列步骤：
a)首先将用于注塑绝缘子裙的铸模定位在垂直设置的芯子或空芯子的一个给定的轴向位置上。在此该铸模通过一个同轴开孔包围芯子或空芯子，该开孔设置在铸模沿轴向位于下部的区域；此外铸模具有一个上部开口的成形区用于形成绝缘子裙。
b)接着在铸模沿轴向位于下部的区域内的芯子或空芯子与铸模之间建立起密封连接。这一点例如通过使密封装置有效而实现。
c)然后将液态塑料以比环境压力更高的压力注射进铸模的一轴向区域，该区域位于沿轴向密封连接的上面和沿轴向铸模上端的下面。由此实现，一直到铸模充满给定的塑料体积。
d)接着使塑料在铸模中硬化。
e)在硬化之后取消芯子或空芯子与铸模之间的密封连接。尤其是使铸模中的密封装置无效。
f)然后使铸模相对于芯子或空芯子沿轴向向下移动一个给定的移动距离，该距离对应于绝缘子裙的轴向间距。
g)重复步骤b)至f)，直到加工出所期望的绝缘子裙数量。
按照一个扩展结构塑料喷射通过喷射压力实现，该压力至少5倍于环境压力。铸模最好至少在硬化步骤期间退火，尤其是加热。在采用硅树脂作为塑料时尤其要加热到至少60℃。
按照本发明用于制造电气塑料绝缘子的装置的特征是，在位于轴向下部区域的下端与铸模的上端之间设置一个喷射元件或喷射通道用于加压喷射液态塑料。
在此所述喷射元件或喷射通道最好设置在铸模的轴向区域上，在这个区域芯子或空芯子在铸模的同轴开孔中紧密地顶靠在铸模上。多个、最好是四个、六个或八个喷射元件或喷射通道均匀分步地设置在铸模的圆周上，由此可以进一步改进加工的经济性。
用于相对于芯子或空芯子密封铸模的密封装置最好设置在喷射元件或喷射通道的轴向位置下面。具有优点地使密封装置可控地有效或无效，其中尤其是考虑气动或液动控制。最终可以在铸模上部开口的成形区内设置退火元件、尤其是加热元件。
新式方法的核心思想在于，通过铸模这样实现绝缘子裙的加工，即，使塑料、尤其是硅树脂在提高的压力下从底部进入到上部开口的铸模。即与已知方法不同，液体塑料不再从上方在环境压力下注入敞开的铸模。
由此产生的主要优点是：
·首先是可以采用物美价廉的原材料。填充材料可以在更大范围中添加到注塑材料或硅树脂材料中，它们在整体上使材料费用下降。
·此外能够采用具有较高粘度的液态塑料进行加工，而不会降低绝缘子裙的表面质量。通过压力注塑能够加工塑料，其粘度明显地超过25000[mPa*s]，至少直到85000[mPa*s]。目前为了得到高质量的绝缘子裙只能使用非常稀液的注塑材料或硅树脂材料。
·由此也实现这种可能性，即，以更短的硬化时间置入注塑材料或硅树脂材料，这将缩短塑料绝缘子的加工时间并相应地提高本方法的经济性。
·通过所建议的方法能够无各个浇注缝地加工无缝的绝缘子裙，其中将注塑材料或硅树脂材料直接涂覆到中心芯子上。
附图说明
在附图中示出本发明的一个实施例。
图1简示出塑料绝缘子的剖面图；
图2简示出浇注装置的剖面图，其中其密封装置处于无效状态；
图3示出与图2相同的同一视图，但是其密封装置处于有效状态。
具体实施方式
在图1中示出一个电气塑料绝缘子1。它由一个在中心设置的空芯子2所组成，围绕空芯子同轴地设置绝缘子裙3。在此绝缘子裙3相互间以相同的间距s设置，该间距对应于下面描述的铸模4的轴向移动距离。
在图2中又示出塑料绝缘子1的中心设置的空芯子2，其轴线垂直定位。为了加工单个绝缘子裙3采用铸模4。该铸模4具有一个同轴开孔5，开孔包围空芯子2。
铸模4具有一个位于轴向下部的区域6，它基本上通过铸模4的同轴开孔5紧密地围靠在空芯子2上。在下部区域6上方沿轴向延伸铸模4的一个上部开口的成形区7。这个成形区7具有铸模4本身的空腔，该空腔确定待注塑的绝缘子裙3形状。
铸模4通过未示出的移动部件相对于垂直设置的空芯子2向下移动(见图3中的双箭头P)。在加工完绝缘子裙3之后，铸模4向下移动图1中所示的轴向移动距离s。如图2所示，在移动期间，密封装置13无效，该密封装置规定用于在铸模4与空芯子2之间建立起一个可靠的密封连接8(见图3)。
当铸模4到达所期望的轴向位置时，优选通过在密封装置13上建立液动或气动压力使密封装置顶靠在空芯子2上。由此建立起密封连接8，参见图3。在此密封连接8在轴向区域9上延伸，这个区域在图2和图3中可以看出。
直接在密封连接8的区域9的轴向上方的轴向区域10内设置喷射元件或喷射通道12。这个区域10还处于铸模4的那个轴向区域上，该区域基本上紧密围靠空芯子2。通过喷射元件或喷射通道12将液态硅树脂、优选含有填充材料，注射进铸模4。在此材料的粘度至少可以直到85000[mPa*s]，即这样一个数值，它明显超过目前作为极限值所规定的粘度值25000[mPa*s]。由此也可以使用所谓的LSR-硅树脂(液态硅橡胶)，这对于目前已知的方法是不能使用的。
在此通过喷射压力pe实现硅树脂材料注塑，该压力明显超过环境压力po。喷射压力至少5倍于环境压力。
对于本发明重要的是，注塑位置区域10、即在其上设置喷射元件或喷射通道12的轴向位置位于铸模4位于的下部区域6的下端15与铸模上端11之间。
为了加速硅树脂硬化过程在铸模4上靠近空腔壁处设置加热元件14，它们使硬化期间的温度保持在至少60℃。
在铸模4的圆周上等距地设置多个喷射元件和喷射通道12，这在图1至3中没有示出。最好采用四个、六个或八个喷射元件或喷射通道12。在此各喷射元件或喷射通道12可以通过一个同轴设置的环形管道供给硅树脂。
对于按照本发明的方法无需如现有技术常见的那样使铸模旋转。由于废除铸模旋转硅树脂可以通过喷射元件和喷射通道12毫无问题地输送。铸模4的电加热同样可以简单地实现。通过使密封装置13有效或无效，可以毫无问题地轴向移动铸模4，因为在移动期间密封装置13是无效的。
从硅树脂源到该或各个喷射元件或喷射通道12的硅树脂输送行程可以被冷却，以防止在那里硫化。
在铸模4的上方可以设置一个或多个附加的加热元件16。这种加热元件尤其可以是红外线灯。
如一般公知的那样，可以由其它的、最好是耐气候的合成树脂制成绝缘子裙来代替由硅树脂塑料制成的所述绝缘子裙4。
附图标记清单
1       电气塑料绝缘子
2       芯子或空芯子
3a、3b  绝缘子裙
4       铸模
5       铸模的同轴开孔
6       铸模轴向下部的区域
7       铸模的上部开口成形区
8       密封连接
9       密封连接区域
10      注塑位置区域
11      铸模上端
12      喷射通道
13      密封装置
14      退火元件
15      铸模下端
16      附加的加热元件
P       双箭头
po     环境压力
pe     喷射压力
s       轴向移动距离

Claims (12)

1.用于制造电气塑料绝缘子(1)的方法，该塑料绝缘子具有一个设置在中心的、尤其是由玻璃纤维强化的塑料制成的芯子或空芯子(2)，以及多个围绕芯子或空芯子(2)同轴设置的绝缘子裙(3)，它们在芯子或空芯子(2)的轴向上错开地设置，这种方法具有下列步骤：
a)将一铸模(4)定位在围绕垂直设置的芯子或空芯子(2)的一个给定的轴向位置上，其中该铸模(4)具有一个同轴开孔(5)，它设置在铸模(4)位于轴向下部的区域(6)上，以及一个上部开口的成形区(7)用于形成绝缘子裙(3)；
b)在铸模(4)位于轴向下部的区域(9)上在芯子或空芯子(2)与铸模(4)之间建立起一个密封连接(8)；
c)将液态塑料、尤其是硅树脂材料以比环境压力(po)更高的压力(pe)注射进铸模(4)的轴向区域(10)，该区域位于铸模(4)沿轴向密封连接(8)的上面和沿轴向上端(11)的下面，一直到铸模(4)充满给定的塑料体积；
d)使塑料在铸模(4)中硬化；
e)取消芯子或空芯子(2)与铸模(4)之间的密封连接(8)；
f)使铸模(4)相对于芯子或空芯子(2)沿轴向向下移动一个给定的移动距离(s)；
g)重复步骤b)至D，直到加工出所期望的绝缘子裙(3)数量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照权利要求1的步骤c)所述塑料注塑通过喷射压力(pe)实现，该压力至少5倍于环境压力(po)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铸模(4)至少在如权利要求1所述的步骤d)期间退火，尤其是加热。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在采用硅树脂作为塑料时将铸模(4)加热到至少60℃。
5.用于制造电气塑料绝缘子(1)的装置，尤其是按照如权利要求1至4中任一项所述的方法，该装置具有一个用于加工绝缘子裙(3)的铸模(4)，它可以围绕一个垂直定位的芯子或空芯子(2)同轴地设置并且它具有一个沿轴向设置在下部的区域(6)，该区域围靠在芯子或空芯子(2)上，还具有一个沿轴向设置在上部的区域(7)，该区域与沿轴向位于下部的区域(6)相比在径下向上扩大并适配于待加工的绝缘子裙(3)的形状，
其特征在于，在位于轴向下部的区域(6)的下端(15)与铸模(4)的上端(11)之间设置至少一个喷射通道(12)用于加压喷射液态塑料。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述喷射通道(12)设置在铸模(4)的一个轴向区域(10)上，在这个区域内芯子或空芯子(2)在铸模(4)的同轴开孔(5)中紧密地顶靠在铸模(4)上。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，多个喷射通道(12)、最好是四个、六个或八个喷射通道(12)均匀分步地设置在铸模(4)的圆周上。
8.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，用于相对于芯子或空芯子(2)密封铸模(4)的密封装置(13)设置在该喷射通道或各个喷射通道(12)的轴向位置(10)的下面。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，使所述密封装置(13)可控地有效或无效。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，使所述密封装置(13)气动或液动地有效，尤其是鼓风。
11.如权利要求5至10中任一项所述的装置，其特征在于，在所述铸模(4)上部开口的成形区(7)内设置退火元件(14)，尤其是加热元件。
12.如权利要求5至11中任一项所述的装置，其特征在于，在所述铸模(4)的上方设置一个或多个附加的加热元件(16)。
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