DE1690007B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kappenisolators fuer elektrische hochspannungsleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kappenisolators für elektrische Hochspannungsleitungen durch Verkitten der Kappe des Isolators und des Klöppels mit einem Bindemittel sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt (»Die Hochspannungsfreileitungen«) _b5 von Dr.lng. K. G i r k m a η η und Dr.-Ing. E. Königshofer, 1952,Springer-Verlag, Wien,Seiten 122 bis 127; DIN-Vorschriften 1164, Ausgabe Dezember 1958, Beuth-Vertrieb GmbH Berlin und Köln) bei der Herstellung eines Kappenisolators den Isolator auf einem Rütteltisch anzuordnen und den von einer Zentriereinrichtung gehaltenen Klöppel mit dem Isolator zu verkitten. Als Bindemittel wird ein übliches Bindemittel verwendet.

Nach etwa 2 Tagen, wenn das Bindemittel ausgehärtet ist und der Klöppel festsitzt, wird der Isolator in die normale Stellung gebracht. Eine ein Bindemittel enthaltende Kappe wird auf den sich auf einem Drehteller befindenden Isolator aufgesetzt und der Isolator und die Kappe werden in Drehung versetzt, damit sich das Bindemittel in der gewünschten Weise verteilt. Danach läßt man das Bindemittel zwei Tage lang aushärten. Wenn man ein Bindemittel mit hoher Zugfestigkeit verwenden will, z. B. Hartglas bzw. ein Siliziumoxid-Aluminiumoxid-Bindemittel, kann man die zuvor beschriebene Technik anwenden, jedoch unter der Voraussetzung, daß das Bindemittel ausreichend plastisch ist, da es durch den Rütteltisch allein nicht ausreichend verflüssigt werden kann. Die Verwendung eines ausreichend verdünnten Bindemittels führt jedoch zu einer geringen mechanischen Festigkeit.

Um ein nur gering verdünntes Bindemittel zu verwenden, kann man die mit dem Bindemittel gefüllte Kappe, den mit dem Bindemittel gefüllten Isolator und den Klöppel zusammen auf einem Rütteltisch anordnen. Selbst bei Frequenzen von 5000 Perioden pro Sekunde ist das Ergebnis unbefriedigend. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Schwingungen nicht von der Kappe auf deren Bindemittel, von dem Bindemittel auf den Isolator, von dem Isolator auf dessen Bindemittel und schließlich von diesem Bindemittel auf den Klöppel übertragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die sich Kappenisolatoren bei geringem Zeitaufwand mit möglichst hoher mechanischer Festigkeit herstellen lassen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der Klöppel und die Kappe in einem einzigen Arbeitsgang mit dem Isolator verkittet werden, während der Isolator einer hochfrequenten Vibration mit einer Frequenz von etwa 300 Perioden pro Sekunde unterworfen wird, und daß das Bindemittel einen Wassergehalt hat, der nicht wesentlich höher ist als derjenige, der für eine Kristallisation erforderlich ist.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß man eine höhere mechanische Festigkeit erreichen kann, so daß die Abmessungen des Kappenisolators verringert werden können. Da sich das Bindemittel sofort verfestigt, sind die für das Aushärten erforderlichen Zeiten geringer. Da die drei Bauelemente des Kappenisolators in einem einzigen Arbeitsgang verkittet werden, ergibt sich eine weitere Zeitersparnis.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 6 beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt eines Kappenisolator*,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Bindemittelmischers,

F i g. 3 einen Rütteltisch für das Bindemittel,

Fig.4 eine Schneideinrichtung für das geformte Bindemittel,

Fig.5 einen Vertikalschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung des Kappenisolators, und

F i g. 6 einen Schnitt durch eine Wascheinrichtung.

Der in Fig. 1 gezeigte Kappenisolator besieht aus einem Isolator 1 aus einem dielektrischen Material, einer auf dem Kopf des Isolators 1 mittels eines Bindemittels 3 befestigten Metallkappe 2 und einem in den Innenrauni des Isolators 1 eingesetzten Metallklöppel 4, der durch ein Bindemittel 5 mit ''ein Isolator I verbunden ist. Zwischen dem Isolator 1 und die Kappe 2 bzw. den Klöppel 4 ist eine Scheibe 6 bzw. 7 eingesetzt.

Das verwendete Bindemittel ist z. B. ein Kieselsäure-Tonerdezement, der nur eine Wassermenge enthält, die im wesentlichen der für seine Kristallisation erforderlichen entspricht.

Es wird nun das Herstellungsverfahren des Kappenisolators beschrieben:

Zunächst wird das Bindemittel mit einem in Fig. 2 gezeigten Mischer IO gemischt. Dieser Mischer hat einen hakenförmigen Rührer J1, der in eine hypozykloide Schwingung versetzt wird, wodurch eine intensive Mischung der Bindemittelteilchen und des Wassers bewirkt wird. Der Kührbewegung des Rührers 11 wird eine Schwingbewegung mit einer Frequenz von etwa 300 Perioden pro Sekunde überlagert. Hierzu ist unterhalb des Mischbehälters 13 ein mit diesem verbundener Vibrator 12 angeordnet und lic mit der Masse des Wagens verbunden.

Die Befeuchtung der Bindemittelteilchen erfolgt unter der doppelten Wirkung hypozykloider Bewegung des Rührers 11 und der Schwingung des Behälters 13 sehr schnell. Die Gesamtdauer dieses Mischvorganges kann z. B. nur 5 Minuten betragen. Dieses Mischverfahren hat den Vorteil, daß im Verlauf des Mischvorganges kleine Mengen Bindemittel, die an der Wandung des Behälters 13 haften bleiben, weil sie außerhalb des Wirkungsbereiches des Rührers U sind, abwärts zum Boden des Behälters 13 bewegt werden.

Das in dieser Weise bearbeitete Bindemittel stellt eine Masse hoher Konsistenz dar. Das Bindemittel kann zur Unterteilung in für das Einkitten des Klöppels oder das Aufkilten der Kappe erforderliche Mengen mittels einer entsprechenden Form 14 (Fig.3), die auf einem durch einen Vibrator 16 in Schwingung versetzten Tisch 15 aufliegt, in Quaderform gebrach·, werden.

Der auf diese Weise gebildete quaderförmige Körper 17 (Fig.4) kann dann von Hand in bestimmte Teilkörper zerteilt werden. Dies geschieht z. B. mittels einer gegabelten Schaufel 18, die mehrere parallele Schneidplatten 18a aufweist und das gleichzeitige Abschneiden mehrerer Teilstücke von dem quaderförmigen Körper 17 ermöglicht.

Die Art des Aufsetzens der Kappe auf den und des Einsetzens des Klöppels in den Isolator sowie das gleichzeitige Verkitten dieser Elemente ist aus F i g. 5 ersichtlich, die einen Vertikalschnitt durch eine hierfür verwendete Vorrichtung zeigt.

Die Vorrichtung hat Haken 20, die in Richtung des Pfeils F verschwenkbar sind und den Isolator 1 gegen fest an dem Rahmen 22 der Vorrichtung gelagerte Rollen 21 drücken, so daß die durch einen Vibrator 23, der mit einer Frequenz von etwa 300 Perioden pro Sekunde arbeitet, aufgeprägten Schwingungen auf den Isolator und das in diesen eingebrachte Bindemittel übertragen wird.

Die Kappe 2 des Isolators, in die ebenfalls eine bestimmte Bindemittelmenge eingebracht worden ist. b5 sitzt unterhalb des Isolators 1 koaxial zu diesem auf Tragkörpein 24. Ein aus Kautschuk bestehender, keine Schwingungen übertragender Körper 26 isoliert die Tragkörper 24 schwingungsmäßig vom Rahmen und verhindert, daß die Schwingungen, in die dieser versetzt wird, auf die Kappe übertragen werden.

Der Klöppel 4 ist gegenüber dem Isolator 1 durch eine abnehmbare Zentriereinrichtung 5 zentriert, die dazu dient, den Klöppel 4 während seiner Abwärtsbe wegung in das in dem Isolator I befindliche Bindemittel zu führen.

In einer ersten Phase wird durch einen Druckzylinder 25 die Kappe 2 aufwärts bewegt, bis das in ihrem Hohlraum enthaltene Bindemittel nahezu überfließt. Der Rahmen 22 wird durch den Vibraior 23 vor Beginn dieser Abwärtsbewegung in Schwingungen versetzt, die über den Isolator 1 auf das Bindemittel übertragen werden. Die Kappe 2 wird in dieser Stellung gehalten, während die in dem Bindemittel enthaltenen Luftblasen aus diesem entweichen.

Sobald das Austreten der Luftblasen aus dem Bindemittel beendet ist, wird die Kappe 2 durch den Druckzylinder 25 etwa 5 Sekunden lang aufwärts bewegt. Während dieser Bewegung gelangt der Isolator 1 in das in der Kappe 2 befindliche Bindemittel, bis der Überschuß an Bindemittel aus dem oberen Teil der Kappe austritt. Danach wird der Vibrator 23 stillgesetzt.

Während dieser Arbeitsvorgänge sinkt der Klöppel 4 unter der Wirkung der Schwingungen der Vorrichtung in den Hohlraum des Körpers 1 ein.

Sobald sich die Kappe in der richtigen Stellung auf dem Isolator befindet und der Vibrator stillgesetzt worden ist, werden die Haken 20 geöffnet, worauf durch den Druckzylinder 25 die Tragkörper 24 abgesenkt werden, so daß der Isolator herausgenommen werden kann, um das überschüssige Bindemittel am Rand der Kappe durch Waschen in der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung zu entfernen. In der Praxis können die Vorrichtungen der Fig. 5 und 6 zur Bearbeitung von zwei Kappenisolatoren ausgebildet sein.

Wegen der hohen Konsistenz des verwendeten Bindemittels erfolgt dieser Waschvorgang durch Einwirken eines mit hoher Geschwindigkeit strömenden Strahls aus Wasser und Preßluft. Zu diesem Zweck wird der Isolator im oberen Teil der Waschvorrichtung auf Tragkörper 30, die senkrecht über einer konischen Ablenkvorrichtung 31 und einer Strahldüse 32 angeordnet sind, die durch eine Rohrleitung 33 Wasser und durch eine Rohrleitung 34 Preßluft erhält, aufgesetzt. Die Ablenkeinrichtung 31 kann durch einen Druckzylinder 35 vertikal verstellt werden und befindet sich während des Einsetzens des Isolators in die Waschvorrichtung in ihrer unteren Endstellung, so daß das Einsetzen des Isolators nicht beeinträchtigt wird. Von dem Zeitpunkt an, in dem in die Strahldüse 32 Druckluft und Wasser geleitet werden, wird die Ablenkvorrichtung langsam in ihre obere Stellung bewegt, in der sie etwa 6 Sekunden lang verbleibt. Darauf wird die Ablenkvorrichtung in ihre untere Stellung zurückbewegt, so daß der Isolator aus der Waschvorrichtung herausgenommen werden kann.

Um zu vermeiden, daß das in der Kappe enthaltene Bindemittel durch Einwirkung des Wasser- und Preßluftstrahls der Düse 32 herausgewaschen wird, wird zweckmäßigerweise zwischen der Kappe und dem Isolator die zuvor erwähnte Scheibe 6 angeordnet, die aus Fasermaterial bestehen kann. Durch dieses Fasermatorial wird die Geschwindigkeit der in dem Strahl enthaltenen Wassertropfen gebrochen, ohne daß das Bindemittel während der späteren Härtungsphase der Wirkung der ihn umgebenden Feuchtigkeit entzogen

Unmittelbar nach dem Waschen der Kappe wird der Isolator auf einen schaukelartigen Tragkörper aufgesetzt, der ihn in ein mit Wasser gefülltes Becken überführt, in dem er etwa 24 Stunden lang in Wasser eingetaucht verbleibt. Durch diese Eintauchbehandlung wird einerseits eine Erhitzung des Bindemittels während des Härtens verhindert und andererseits die für die Kristallisation etwa notwendige zusätzliche menge zugeführt.

Nach dieser Behandlungsstufe wird der nochmals gewaschen, wobei der aus dem vorstehende Klöppel z. B. mittels einer um Bürste gereinigt und die Kappe einem Wa ausgesetzt wird. Danach kann der Isolator ii Weise geprüft und verpackt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Kappenisolators für elektrische Hochspannungsleitun. lurch Verkitten der Kappe des Isolators und des ippels mit einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Klöppel und die Kappe in einem einzigen Arbeitsgang mit dem Isolator verkittet werden, währenddem der Isolator einer '° hochfrequenten Vibration mit einer Frequenz von etwa 300 Perioden pro Sekunde unterworfen wird, und daß das Bindemittel einen Wassergehalt hat, der nicht wesentlich höher ist als derjenige, der für eine Kristallisation erforderlich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Kieselsäure-Tonerdezernent verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufkitten der Kappe zunächst durch Vibration des Bindemittels darin enthaltene Luftblasen entfernt und danach der Isolator bis zum Überlaufen des Bindemittels in die Kappe gepreßt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Kappe und den Isolator eine Scheibe aus Fasermaterial eingelegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß überschüssiges Bindemittel vom fertigen Kappenisolator mittels eines Strahls aus Wasser und Preßluft entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbinden des Bindemittels durch Eintauchen des Kappenisolators in Wasser während etwa 25 Stunden bewirkt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste, mit einem Rahmen (22) verbundene Halteeinrichtung (20, 21), um den Isolator in umgekehrter *o Stellung zu halten, eine Vibrationseinrichtung, die den Rahmen (22) in Schwingung versetzt, eine zweite, von dem Rahmen schwingungsisolierte Halteeinrichtung (24, 25), um die Kappe koaxial unter dem Isolator axial verschiebbar zu halten, und eine dritte Halteeinrichtung (5), um den Klöppel koaxial über dem Isolator axial verschiebbar zu halten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Mischer (10) mit einem Rührer (11), der eine hypozykloide Bewegung durchführt, und mit einem Behälter (13), der in Vibration versetzt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen mit einem Vibrator (16) versehenen Tisch (15) zur Formung der Bindemittelmasse in einer Form (14).