DE1765382B2 - Vorgefertigtes bauelement zur fortleitung und verteilung elektrischer energie und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

nung 2/4 besteht, wobei die Polymerisationsdauer

der Polyesterharzmischung bei einer Umgebungstemperatur von etwa 25° C 3 bis 4 h und die maximale

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Bauele- 55 Polymerisationstemperatur höchstens 50° C beträgt,

ment zur Fortleitung und Verteilung elektrischer die Erweichungstemperatur des Polymerisates mög-

Energie mit zumindest einem im allgemeinen aus liehst nahe bei 100° C liegt und die Schrumpfbil-

Kupfer oder Aluminium bestehenden, in eine elek- dung höchstens 1,5 °/o beträgt,

trisch isolierende Masse eingebetteten, endseitig aus Der durch die Erfindung erzielte technische Fort-

dem Bauelement vorstehenden metallischen Leiter. 60 schritt ist vor allem darin zu sehen, daß sich durch

Bauelemente der vorstehend beschriebenen Gat- die speziellen Mischungsverhältnisse der Harze und tung sind bekannt (vgl. französische Patentschrift der Füller ein Bauelement der eingangs beschriebe-

384 076, britische Patentschrift 545 417 und deut- nen Gattung herstellen läßt, welches eine ausgezeich-

sche Patentschrift 745 916). Die bekannten Bauele- nete mechanische Festigkeit, z. B. eine Zugfestigkeit

mente dienen als elektrische Leitungselemente, bei 65 von 2 kg/mm² aufweist, während der Wärmedeh-

denen elektrische Leiter in einer elektrisch isolieren- nungskoeffizient auf einen für die verwendeten elek-

den Masse eingebettet sind. Über den Aufbau der trischen Leiter verträglichen Wert reduziert wird.

Masse selbst ist nichts bekannt. — Im übrigen müs- Ferner wird durch die spezielle Auswahl der Kör-

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nungen für die mineralischen Füller die Gefahr einer von 2/4. Bei der Wahl der J^JJj^erteVHanes zu

Blasenbildung weitgehend ausgeschaltet, so daß die arbeitungslemperarur o»y j^ ^. ^^ _gewerbli.

Masse sehr dicht ist und einen homogenen Aufbau berücksichtigen, uie ^ folgenden Anforde-

aufweist. Dadurch wird eine Zerstörung durch Ioni- chen Fertigung mindestens aen _& sierung von Lufteinschlüssen verhindert Auch ergibt 5 rangen zu entsprecnen.

sich durch die Auswahl der Polyesterharze ein ausge- _Eine poiymerisierungsdauer von etwa drei ois

zeichnetes Verhalten bei der Erwärmung. Die dabei ^ _Stunden i_n einer Umgebungstemperatur von

erzielte Herabsetzung der Entflammbarkeit, geringer _{etwa 25}o _{c wo}bei _es möglich ist, die maximale

Schwund und hohe Durchschlagsfestigkeit genügen Polymerisierungstemperatur zu erniedrigen;

ebenfalls den an ein derartiges Bauelement gestellten io ,. , _{rf 5Q}o q nicht übersteigen;

Anforderungen. . Se Erweichungstemperatur des polymer«««™

Die Erfindung läßt sich auf verschiedene Weise Harzes die möglichst nahe bei etwa IUU C

weiter ausbilden. So können die mineralischen Füller _lie^ _u'_{nd eine} Schwundbildung von höchstens

aus Sand bzw. Sandstein entsprechender Körnung ^ 5 ₀/₀.

bestehen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren 15 ' ' ^c allen diesen Bedingungen ge-

zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Bau- Polyesternarze °« _desha]b werden minde-

elementes mit der Kennzeichnung, daß Füller ver- nügen, sind ^mch^^eK^ p_oi_Yesterharze miteinander

schiedener Körnungen innig miteinander vermischt stens zwei yerscnieuj Durchschnittswerte

werden, dieser Füllmischung ein aus einem Poly- vermischt, damrt befnwügenae esterharz und einem Beschleuniger bestehendes Ge- so eingehaltenwerden konru^ ^ _Durchknetens

misch und der so entstandenen Mischung ein zweites Nach ⁰⁶^¹S¹¹¹¹S «ftbla«en bei D entfernt.

mit einem Katalysator vermischtes Polyesterharz bei- werden aus der ¹J"**^ *_{frei oder} zwangläu-

gemischt, aus dieser Gesamtmischung nach erfolgtem Diese Entgasung^™J?™ Se Formgebung der

Durchkneten und Entfernen von Luftblasen die ge- fcg vorgenommen werden^ uie * _g wünschten Bauelemente geformt und diese Form- *5 Masse erfolgt be.L·g™? . _{der nächsten}

linge durch Polymerisation erhärtet und anschlie- pressen °der Spntzg ^n e^g ^

BeSd zwecks Spannungsausgleich stabilisiert werden, ^,J^Ä^^S-tioS Hierzu läßt man

worauf sie nach erfolgter Sicherheitsprüfung einer des Erhärtens durch ™yme ^. ^

dem jeweiligen Einsatz zwecks entsprechender End- die Formlinge wahrend eine ^ZcU _von

bearbeitung unterzogen werden. Ferner kann die Po- 3° vier Stunden in einer Umgeuung _v _

lvmerisation bei Umgebungstemperatur innerhalb etwa 25'C ™hen Zur B«^un§^ | _{{ür d}?_eseu

v'on 3 bis 4 h und die anschließende Stabilisierung in "^sierunf ^^or8^a _t ^ng" ^Τκ₆Ξ₆^^ indem man innei-

einem geschlossenen Raum bei einer unter der Er- ^^^Ά^^^«^!^^^

weichungstemperatur des Polymensates hegenden ^^Γη Grenzen geeignete Temperatur-

^Tolginden wid die Erfindungen Hand einer «^SffiS^t^WÄe polymerisier-

Zeichnung näher erläutert, wöbe! in der einzigen Fi- ^Sc?^ieJSff_ef i® die Stabilisierungsphase G ein.

gur in symbolischer Darstellung die nacheinander ten Formlinge in ^J^^^e _üiclf^ch_{tig ist}, da

folgenden Fertigungsstufen bei der Herstellung eines welche ir, d.₃sem Fall ^rordneu^ ^.^ Bauelementes nach der Erfindung aufgezeigt sind. 40 die ^Gle!^^ߣ J^er «~ _Bearbeitungsstufo

Wie die Figur schematisch zeigt, geht man bei der Masse davjn ~^glf_nd ^S;_ühY Eigenschaften der

Herstellung des Bauelementes so vor, daß man K_ies ist bes^M™^^r ^J^f^otwendig, für diese

und Sand in einen Mischer/« aufgibt und während Bauelemente, deshalb ist es 1no s

einer Zeitspanne von etwa 5 Minuten miteinander zu Stufe mit einer verhältnismäßig setir g einer Füllermischung vermischt. Das Mischung;»- 45 rechnen.

verhältnis: Kies, Sand beträgt ein Viertel bzw. die Zu diesem Zweck werden^^

Hälfte des gesamten Gemisches. Inzwischen wird elemente in einen geschlossenen

bei B ein weiteres Achtel der Masse dadurch gcbil- dem sie während einer bestimmten £

det, daß man Polyesterharz in geeigneter Weise mit schriebenen Temperatur «»^^J^f _def einer kleinen Menge eines Beschleunigers vermischt. ₅o Temp« atur sind von dem VoIum« und der

Dieses Gemisch wird gut durchgerührt und sodann rialstärke abhangig. ?^"^ des

zu den sich bereits im Mischer A befindlichen FiU- tür unter dem Erweichungspunkt des

lern hinzugefügt. Anschließend läßt man den Mi- liegen. beendet doch

scher für etwa zwei Minuten laufen, bis der gesamte Die eigentliche Fertigung. ,st damit beenaet aocn

Inhalt benetzt wird. Sodann wird bei C das letzte 55 müssen die fertigen Bauelemente naturhch ansehe

Achtel des Gemisches gebildet, indem man Poly- ßend einer SicherheitsprufungH und einer VoU

esterharz mit einer kleinen Menge eines Katalysators dungsphase/ unterzogen werden, .diese be,^jStuten

während etwa zwei Minuten durchrührt, bis sich eine richten sich nach der Art der Erzeugnis

gleichmäßige Verteilung ergibt. Diese Mischung wird deren Gebrauchsbedingungen und sind also

Sf nwirt ^g Sn gSÄSÄÄÄ -tmS

Der Zs weist eine Körnung von 2/4 auf, während misch eine geeignete Bewehrung ^f panische ie Körnung des Sandes 0/2 beträgt Das quantitative 65 oder anorganische Fasern zuf"f ^D Jei muB man je

Der Zs weist eine Körnung von 2/4 auf, während misch gg

die Körnung des Sandes 0/2 beträgt. Das quantitative 65 oder anorganische Fasern f_n J Mischungsverhältnis der isolierenden Masse ist wie doch darauf achten, ^^^^ folgt: 25 »/0 Polyesterharze, 50 »/0 Füller mit einer Bewehrung den homogenen Aufbau nicht Körnung von 0/2 und 25 °/o Füller mit einer Körnung tigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

sen Bauelemente der vorstehend beschriebenen Gat- Patentansprüche: tung zahlreiche Bedingungen erfüllen. Insbesondere werden ein gleichmäßiger Aufbau und hohe Durch-

1. Vorgefertigtes Bauelement zur Fortleitung Schlagsfestigkeit der Masse gefordert. Auch sind eine und Verteilung elektrischer Energie mit zumin- 5 hohe mechanische Widerstandsfähigkeit gegen äudest einem im allgemeinen aus Kupfer oder Alu- ßere Krafteinwirkung und Kurzschlußkräfte sowie minium bestehenden, in eine elektrisch isolie- eine bestimmte Zähigkeit notwendig, damit die rende Masse eingebetteten, endseitig aus dem Masse bei Stoßbeanspruchungen nicht in nachteiliger Bauelement vorstehenden metallischen Leiter, Weise beschädigt wird. Ionisationsvorgänge müssen dadurch gekennzeichnet, daß die iso- io vermieden werden. Ferner muß bei der Herstellung lierende Masse zu etwa 25 % aus einer Polyester- eine geringe Viskosität der Masse aus formungstechharzmischung, zu etwa 50°/o aus mineralischen rüschen Gründen angestrebt werden. Durch Füllern mit einer Körnung 0/2 und zu etwa 25 % Schrumpfungen entstehende Rißbildungen müssen aus mineralischen Füllern mit einer Körnung 2/4 vermieden werden. Die bekannten Bauelemente gebesteht, wobei die Polymerisationsdauer der Po- 15 nügen den vorstehend aufgeführten Anforderungen lyesterharzmischung bei einer Umgebungstempe- häufig nicht in allen Punkten.

ratur von etwa 25^: C 3 bis 4 h und die maximale Für die Isolierung von Stromschienen ist der Ein-Polymerisationstemperatur höchstens 50° C be- satz von Polyesterharzen bekannt (vgl. »Über Kunstträgt, die Erweichungstemperatur des Polymeri- stoffe in Mittelspannungsschaltanlagen«, S. 242, sates möglichst nahe bei 100° C liegt und die 20 Spalte 2, Abs. I). Zur Herabsetzung der Entflamm-Schwundbildung höchstens 1,5 °/o beträgt. barkeit von Polyesterharzen ist es bekannt (vgl. »Un-

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch ge- gesättigte Polyesterharze in der Elektrotechnik«, kennzeichnet, daß die mineralischen Füller aus S. 134, Spalte 2, Abs. 4), die Polyesterharze mit Sand bzw. Sandstein entsprechender Körnung be- mineralischen Füllstoffen zu versehen. Um Rißbilstehen. 25 düngen bei Polyesterharzen zu vermeiden, ist es üb-

3. Verfahren zur Herstellung eines Bauelemen- lieh (vgl. »Untersuchungen an Kunststoffen für Mhtes gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- telspannungsanlagen«, S. 248, Spalte 2, vorletzter zeichnet, daß die Füller verschiedener Körnungen Absatz) verschiedene Polyesterharze miteinander zu innig miteinander vermischt werden, dieser Fül- vermischen, um die beim Erhärten des Polyesterharlermischung ein aus einem Polyesterharz und 30 zes auftretenden Temperaturen und die Schrumpfung einem Beschleuniger bestehendes Gemisch und zu beeinflussen. — All diese Maßnahmen haben zur der so entstandenen Mischung ein zweites mit Lösung der bei Bauelementen der eingangs beschrieeinem Katalysator vermischtes Polyesterharz bei- benen Gattung auftretenden Probleme nicht beigetragemischt wird, aus dieser Gesamtmischung nach gen.

erfolgtem Durchkneten und Entfernen von Luft- 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

blasen die gewünschten Bauelemente geformt Bauelement der eingangs beschriebenen Gattung so

werden und diese Formlinge durch Polymerisa- zu gestalten, daß es unter allen Betriebsbedingungen

tion erhärtet und anschließend zwecks Span- an ein derartiges Bauelement gestellten Anforderun-

nungsausgleich stabilisiert werden, woraufhin sie gen in bezug auf homogenen Aufbau, hohe Durch-

nach erfolgter Sicherheitsprüfung einer dem je- 40 Schlagsfestigkeit, stark gemäßigte Wärmeentwicklung

weiligen Einsatzzweck entsprechenden Endbear- während des Polymerisierungsvorganges, einen ther-

beitung unterzogen werden. mischen über der Wirkungstemperatur liegenden

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- Widerstand, geringe Feuchtigkeitsabsorption im pokennzeichnet, daß die Polymerisation bei Umge- lymerisierten Gemisch, hohe mechanische Widerbungstemperatur innerhalb von 3 bis 4 h und die 45 Standsfähigkeit und Zähigkeit sowie Formbarkeit bei anschließende Stabilisierung in einem geschlosse- der Herstellung genügt.

nen Raum bei einer unter der Erweichungstempe- Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch

ratur des Polymerisates liegenden Temperatur er- gelöst, daß die isolierende Masse zu etwa 25 °,o aus

folgt. einer Polyesterharzmischung, zu etwa 50⁰O aus

50 mineralischen Füllern mit einer Körnung 0/2 und zu etwa 25 °,o aus mineralischen Füllern mit einer Kör-