DE1465379C3

DE1465379C3 - Zugfester Isolierkörper und Ver fahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE1465379C3
Application number: DE1465379A
Authority: DE
Inventors: Michel Paris Jacquier
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1963-08-20
Filing date: 1964-08-20
Publication date: 1973-11-29
Also published as: NL6409537A; NL146317B; DE1465379B2; CH436854A; GB1076952A; DE1465379A1; BE651770A

Description

Die Erfindung betrifft einen zugfesten Isolierkörper mit einem Verbindungsglied und zwei daran anschließenden Armaturen, die je eine Anschlußöse besitzen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen zugfesten Isolierkörpers.

Bei bekannten Isolierkörpern dieser Art sind die Armaturen mit dem Verbindungsglied mittels Glasfäden zu einer Einheit zusammengefaßt. Die Armaturen sind dabei an den Glasfaden befestigt, die bei einer bekannten Ausführung mittels eines Harzes zusammengehalten sind. Die auf den Isolierkörper einwirkenden Zugkräfte werden über die Armaturen in die Glasfaden eingetragen, die zwar eine große Zugfestigkeit, jedoch nur geringe Dehnungsfähigkeit und geringe Widerstandsfähigkeit gegen auftretende Abscherkräfte haben. Wegen der letztgenannten, nur beschränkt vorhandenen Eigenschaften ist ein zuverlässiges Befestigen der Armaturen am Verbindungsglied problematisch, weil bei Zugbelastungen zwecks Bruchvermeidung jeder der Fäden unter der gleichen Spannung stehen muß, denn ein Spannungsausgleich durch unterschiedliche Dehnung tritt, wegen der geringen Dehnungsfähigkeit der Glasfäden, nicht ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit der Befestigung der Armaturen an dem Verbindungsglied und damit die Haltbarkeit des Isolierkörpers zu verbessern.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung eines oben angegebenen Isolierkörpers vorgeschlagen, nach dem erfindungsgemäß Glasfäden auf die beiden Armaturen und das Verbindungsglied in bestimmten Winkeln der Wicklungsrichtung mit der Isolierkörperachse so aufgewickelt werden, daß eine zylinderförmige Mantelfläche und an den Enden zwei begrenzende Kugelkalotten entstehen, die infolge Überlagerung von Glasfaden auf den Armaturen nach geodätischen Linien gebildet werden.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß bei den in der oben angegebenen Weise gewickelten Glasfäden jode Tendenz zu einer Verschiebung der Fäden auf den Armaturen wegen fehlender seitlicher Gleitkomponenten beseitigt ist und damit die Abscherwirkungen auf einen vernachlässigbaren Umfang \ ermindert sind. Somit führt die erfindungsgemüße

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Wicklung zu einer bisher nicht bekannten Aus- die Zwischenräume mit Isoliermaterial ausgegossen

nutzung der mechanischen Eigenschaften, insbeson- sind.

dere der Zugfestigkeit der Glasfäden. ■ Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

Gemäß der Erfindung sind in allen Wicklungen Zeichnung beispielsweise beschrieben. In dieser zeigt

die Wicklungswinkel der Glasfäden mit der Längs- 5 F i g. 1 einen Schnitt durch den Aufbau für den

achse des Verbindungselementes so gering wie mög- erfindungsgemäßen Isolierkörper bei noch fehlender

Hch. Dieses erreicht man durch Regelung der Dreh- Wicklung und

zahl des Trägers in Abhängigkeit von dem Durch- F i g. 2 einen Schnitt durch einen bewickelten messer und der Länge der Röhre während des Isolierkörper gemäß der Erfindung.
Wickeins. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung des io Gemäß F i g. 1 baut sich der Isolierkörper aus zwei erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Kern des metallischen, mit Ösen versehenen Armaturen 2, 3 Isolierkörpers, der aus den beiden Armaturen und und einem Verbindungsglied 1 auf, in welch letzteres einem Verbindungsglied besteht, vor einer mit Glas- Teile der Armaturen eingreifen, so daß ein zylinfäden gespeisten Wickelmaschine angeordnet, das drischer Stab entsteht, der in zwei Kugelkalotten 4 Fadenende mit einem geeigneten Mittel auf dem 15 und 5 endet. Die Armaturen 2 und 3 weisen außer-Kern befestigt und der Faden auf den Kern gewickelt dem Anschlußösen 6 und 7 auf.
werden, wobei der Isolierkörper gleichmäßig um Gemäß der Erfindung haben die Armaturen 2, 3 seine Achse rotiert und der Faden von einem zum eine Form zwischen einer Kugel und einem Umanderen Ende des Isolierkörpers gleichmäßig hin drehungsellipsoid mit der Isolierkörperachse als und her geführt wird. 20 Umdrehungsachse.

Bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Um das Verbindungsglied 1 und die Armaturen 2 hergestellten Isolierkörper können die Armaturen in und 3 herum ist gemäß Fig. 2 eine Wicklung8 ander Form zwischen einer Kugel und einem Um- gebracht. Gemäß der Erfindung wird diese Wicklung drehungsellipsoid mit der Isolierkörperachse als wie folgt hergestellt:
Umdrehungsächse liegen. 25 Der in F i g. 1 gezeigte Aufbau wird vor einer mit

Vorteilhafterweise können die die Wicklung einem Glasfaden gespeisten Wickelmaschine aufbildenden Glasfäden ganz oder teilweise mit wärme- gestellt. Das Fadenende wird mit Hilfe eines gehärtebarem Harz überzogen werden, so daß nach eigneten Mittels auf dem Aufbau befestigt. Die Aufder Polymerisation alle Windungen der Wicklung fest wicklung des Fadens auf den Aufbau erfolgt, indem verbunden sind. Der Überzug kann vor, während 30 diesem eine gleichmäßige Drehbewegung und dem oder sogar nach dem Aufwickeln aufgebracht werden. Faden eine gleichmäßige Verschiebung von einem

Als wärmehärtebares Harz kann man unter Ende des Aufbaus zum anderen erteilt wird,
anderem Polyester- oder Epoxydharze mit ihren Zu- Gemäß der Erfindung erhält man durch geeignete Sätzen verwenden. Die Überzugsmenge im Verhältnis Wahl dieser Bewegungen eine zylindrische Mantelzum Glasfadengewicht beträgt vorteilhafterweise 35 fläche aus dem aufgewickelten Faden, die durch zwei zwischen 10 und 30 °/o, insbesondere etwa 20 %. Kalotten begrenzt wird, welche durch eine ÜberWenn das Verbindungselement sich in einem Bad lagerung von Fäden auf den Kugelkalotten 4, 5 geaus fließfähigem Isoliermaterial befindet, kann es maß geodätischen Linien gebildet werden,
gemäß der Erfindung von Interesse sein, den Über- Diese Anordnung vermeidet einerseits jede zug der Glasfäden durch ein Harz völlig zu ver- 40 Neigung zur Verschiebung der Fäden auf den Kugelmeiden oder ihn nur auf einem Teil der Wicklung, gewickelten Fadens vorliegt, und führt andererseits beispielsweise an den Enden der Glasfäden, anzu- kalotten 4 und 5 der Armaturen, weil keine seitliche bringen. Gleit-Komponente des auf den Kugelkalotten auf-

Um bei einem gegebenen Querschnitt die maximale die Abscherwirkungen auf ein Mindestmaß zurück Reißfestigkeit zu erhalten, soll die Dicke der Glas^ 45 und ermöglicht somit die günstigste Beanspruchung fäden ein Zehntel des Durchmessers des Ver- der Fäden hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit. Außerbindungsgliedes betragen. Vorteilhafterweise ver- dem führt diese Anordnung bei einem gegebenen wendet man nichtverwundene Glasfaden mit einem Kreisquerschnitt und einer gegebenen Zug-Durchmesser von unter 10 μ. beanspruchung zu minimaler Stärke der überlagerten

Die Wicklung aus Glasfäden läßt sich mit Vorteil 50 Fäden für einen je Flächeneinheit gegebenen Arbeitsherstellen, wenn das Verbindungsglied zylinderförmig wert, d. h. zu den besten Bedingungen, damit alle ausgebildet ist; es kann massiv und mit zwei Aus- Fäden in gleichartiger Weise arbeiten. Wegen der nehmungen zur Befestigung der Armaturen ausge- geringen Dehnung des Fadens ist es zu vermeiden, bildet sein. daß Lagen in einer Mantelfläche mit verschiedenen

Die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Isolier- 55 Spannungsgraden arbeiten, denn es gibt keinen

körpers läßt sich ferner dadurch erhöhen, daß die Spannungsausgleich durch differentielle Dehnung,

Armaturen Bohrungen aufweisen, durch die das und die zu stark beanspruchten Schichten geben

Innere des zylinderförmigen Verbindungsgliedes mit nacheinander nach.

einem Isoliermaterial füllbar ist. Ferner kann der In den dicken Mantelflächen arbeiten die inneren Isolierkörper mit gleichmäßig längs der zylinder- 60 und die äußeren Fäden verschieden, und zwar um so förmigen Mantelfläche (Strunk) verteilten Isolator- mehr, je dicker die Mantelfläche ist.
schirmen versehen sein, die am Strunk angeklebt Der gemäß F i g. 2 fertige Isolierkörper weist oder in der Wicklung eingelagert sind. Von be- außer einem erhöhten spezifischen mechanischen sondefem Vorteil für seine Anwendungsmöglich- Widerstand die besten Isolationsbedingungen zwikeiten ist es, wenn der Isolierkörper einen lichtbogen- 65 sehen den beiden Armaturen 4 und 5 auf.
beständigen Harzüberzug, vorzugsweise aus Poly- Damit die Isolation der Faden-Mantelfläche ihre tetrafluorid, aufweist; er kann auch in einem äußeren volle Wirksamkeit erhält, besteht gemäß der Erkeramischen Isoliergehäuse angeordnet sein, wobei findung das Verbindungsglied 1 aus einer Wicklung

desselben Materials, derselben Wicklungswinkel, desselben Tränkungsgrades, d. h. derselben Ausbildung wie bei der äußeren Wicklung 8.

Auf diese Weise erhält man eine innigere Verbindung der äußeren Wicklung mit dem Verbindungsglied 1, und die Gefahr der Bildung eines Lichtbogens zwischen der Außenfläche des Trägers und der Innenfläche der Außenwicklung wird beseitigt. Gemäß der Erfindung weisen die Armaturen 2 und 3 durchgehende Kanäle 9 und 10 auf. Über die Kanäle 9 und 10 füllt man das Innere des Verbindungsgliedes 1 mit einem Material 11 mit guter Haftung an der Innenwand des Verbindungsgliedes 1 und mit guten Isoliereigenschaften, wobei insbesondere innen jeder Überschlaglichtbogen vermieden wird.

Ein erfindungsgemäß hergestellter Isolierkörper ermöglicht in mechanischer Hinsicht Zerreißspannungswerte von über 100 kg/mm² in dem Wicklungs- und Tragteil ohne Durchschlag elektrischer Überschlag-Spannungen.

Das Verbindungsglied 1 kann gegebenenfalls durch ίο eine Stange mit vollem Querschnitt ersetzt werden, die zwei Ausnehmungen oder zwei Teile an den Enden zur Befestigung der Armaturen mit zwei Anschlußösen aufweist.

.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines zugfesten Isolierkörpers mit einem Verbindungsglied und zwei daran anschließenden Armaturen, die je eine Anschlußöse besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß Glasfaden auf die beiden Armaturen (2, 3) und das Verbindungsglied (1) in bestimmten Winkeln der Wicklungsrichtung mit der Isolierkörperachse (12) so aufgewickelt werden, daß eine zylinderförmige Mantelfläche (8) und an den Enden zwei begrenzende Kugelkalotten (4,5) entstehen, die infolge Überlagerung von Glasfaden auf den Armaturen (2, 3) nach geodätischen Linien gebildet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel zwischen der Wicklungsrichtung der Glasfaden und der Isolierkörperachse (12) gering sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Isolierkörpers, der aus den beiden Armaturen (2, 3) und einem Verbindungsglied (1) besteht, vor einer mit Glasfaden gespeisten Wickelmaschine angeordnet, das Fadenende mit einem geeigneten Mittel auf dem Kern befestigt und der Faden auf den Kern gewickelt wird, wobei der Isolierkörper gleichmäßig um seine eigene Achse (12) rotiert und der Faden von einem zum anderen Ende des Isolierkörpers gleichmäßig hin und her geführt wird. '

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (1) durch eine Wicklung (8) aus demselben Material und mit denselben Winkeln der Wicklungsrichtung mit der Isolierkörperachse (12) hergestellt wird.

5. Zugfester Isolierkörper, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Armaturen (2. 3) in der Form zwischen einer Kugel und einem Umdrehungsellipsoid mit der Isolierkörperachse (12) als Umdrehungsachse liegen.

6. Zugfester Isolierkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaden auf den Windungen der Wicklung (8) ganz oder teilweise mit einem wärmehärtbaren Harz getränkt sind.

7. Zugfester Isolierkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Glasfaden ein Zehntel des Durchmessers des Verbindungsgliedes (1) beträgt.

8. Zugfester Isolierkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (1) zylinderförmig ausgebildet ist.

9. Zugfester Isolierkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (1) massiv und mit zwei Ausnehmungen zur Befestigung der Armaturen (2, 3) ausgebildet ist.

K). Zugfester Isolierkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Armaturen (2, 3) Bohrungen (9, 10) aufweisen, durch die das Innere des zylinderförmigen Verbindungsgliedes (1) mit einem Isoliermaterial (11) füllbar ist.

II. Zugfester Isolierkörper nach einem der Ansprüche 5 bis K), dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper mit gleichmäßig längs der zylinderförmigen Mantelfläche (Strunk) verteilten Isolatorschirmen versehen ist, die am Strunk angeklebt oder in der Wicklung (8) eingelagert sind.

12. Zugfester Isolierkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper einen lichtbogenbeständigen Harzüberzug aufweist.

13. Zugfester Isolierkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper in einem äußeren keramischen Isoliergehäuse angeordnet ist und die Zwischenräume mit Isoliermaterial ausgegossen sind.