DE19631990C2 - Verfahren zur Herstellung einer vorgefertigten Muffe mit integrierter Elektrode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer vorgefertigten Muffe mit integrier­ ter Elektrode, insbesondere einer Muffe für ein Starkstromkabel mit über der Leiterverbin­ dungsstelle angeordneter T-förmiger Elektrode.

Vorgefertigte Muffen aus elastomerem Material mit einem mit einer äußeren Leitschicht ver­ sehenen Muffenkörper aus Isoliermaterial mit integrierter Elektrode über der Leiterverbin­ dungsstelle und Feldsteuerelementen im Bereich der Absetzstellen der Kabelschirme sind bekannt. Das Isolierteil, die Feldsteuerelemente und auch die Elektrode bestehen aus einem polymeren Werkstoff, bevorzugt Silikonkautschuk, der sich wegen seiner guten Gebrauchseigenschaften und seiner geringen Shore-Härte gut an die Unebenheiten der Kabeloberfläche anpaßt, wobei die feldsteuernden Eigenschaften durch Zugabe eines lei­ tenden Materials und gegebenenfalls eines Materials mit einer hohen Dielektrizitätszahl und durch die Formgebung erreicht werden.

Aus der DE 35 21 946 A1 ist es für die Herstellung einer vorgefertigten Muffe mit Feldsteu­ erelementen grundsätzlich bekannt, daß zunächst eine die Feldsteuerelemente enthaltende durchgehende Innenbeschichtung durch Umgießen der Feldsteuerelemente mit einer ver­ bindenden Silikonkautschukmasse hergestellt wird, auf die anschließend der Isolierkörper aufgespritzt und auf diesen die äußere Leitschicht aufgebracht werden. In einer zweiten Herstellungsvariante wird zunächst der Isolierkörper hergestellt, und anschließend werden in diesen Kerne eingesetzt, die an die entsprechenden Kabelquerschnitte angepaßt sind, wonach in die durch die Kerne und den Isolierkörper gebildeten Hohlräume ein Material auf Silikon-Basis eingespritzt wird. Dabei muß das Isolierteil mit der Innenbeschichtung hohl­ raumfrei verbunden sein, wozu bekannte Haftvermittler auf die Innenoberfläche des Isolier­ körpers oder auf die äußere Oberfläche der Innenbeschichtung aufgetragen werden.

Des weiteren ist es bekannt, die Feldsteuertrichter aus leitfähigem HTV-Silikon unter Druck zu vulkanisieren und anschließend mit isolierendem Silikon zu umgießen, oder, die Feld­ steuertrichter kostengünstiger aus isolierendem Silikon zu gießen, anschließend mit einer leitfähigen Silikonschicht zu umhüllen und dann mit isolierendem Silikon zu umgießen.

Ferner ist in der DE-AS 15 90 393 des weiteren ein elektrischer Isolierkörper für eine Kabelmuffe aus Gießharz mit einer spannungsfrei eingegossen Elektrode aus leitfähigem Kunstharz mit gleichem Wärmeausdehnungskoffizienten wie das umgebende Kunstharz beschrieben. Damit die Elektrode beim Eingießen und im eingegossenen Zustand auftretende Spannungen aufnimmt, ohne sich von dem umgebenden Gießharzkörper unter Hohlraumbildung abzuheben, ist die Elektrode als im Querschnitt einseitig offene Schale ausgebildet und besteht aus einem heißhärtenden Gießharz. Dabei kann deren Hohlraum mit einem elektrisch leitfähigen, kalthärtenden Gießharz ausgefüllt sein. Dazu können nacheinander leitfähiges Gießharz auf einen mehrteiligen Kern aufgebracht oder in einer entsprechenden Form herumgegossen und ausgehärtet, die dadurch gebildete Elektrode mit dem Kern in eine Form für den Isolierkörper eingesetzt und eingegossen, der Kern entfernt und der Hohlraum der Elektrode mit leitfähigem Gießharz aufgefüllt werden.

Probleme bereitet die Erzeugung einer über der Leiterverbindungsstelle anzuordnenden Elektrode hoher Oberflächengüte mit einem im wesentlichen T-förmigen Querschnitt. Zur Herstellung dieser Elektrode ist eine aufwendige Gießform aus mehreren Teilen erforder­ lich, die an der fertigen Elektrode Form-Trenn-Nähte parallel zur Elektroden- und Muffen­ längsachse und quer zu dieser am Umfang der Elektrode hinterläßt, die sich im Gegensatz zu den Form-Trenn-Nähten bei den Feldsteuertrichtern im Bereich des elektrischen Feldes befinden. Diese Nähte erfordern eine Nacharbeit, die die elektrische Festigkeit der Muffe beeinträchtigen kann. Auch die Herstellung eines Silikon-Isolierkörpers als ganzer Muffen­ körper mit einem T-förmigen Hohlraum für eine in diesem angeordnete Elektrode ist tech­ nologisch schwierig, weil der Isolierkörper infolge seiner Dicke steif ist und das notwendige Entformen desselben von einem T-förmigen Kern problematisch bzw. überhaupt nicht mög­ lich ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer vorgefertigten Muffe mit integrierter Elektrode nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das eine Ver­ besserung der Oberflächenbeschaffenheit der Elektrode und damit eine Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Muffe bei Vermeidung von Nacharbeit an der Elektrode ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Diese bestehen darin, daß zunächst ein Form­ körper zur Herstellung der Elektrode aus isolierendem Silikon in einer mehrteiligen Gieß­ form gegossen wird, die einen Kern mit der Gestalt der Elektrode aufweist, und danach ent­ formt wird. Die Entformung des Formkörpers wird durch dessen Dünnwandigkeit ermöglicht. Der vom Kern entformte Hohlraum des gegossenen Formkörpers wird mit Silikon derart ausgefüllt, daß eine Elektrode mit dem Profil des Hohlraumes entsteht, und der Formkörper wird mit dem ausgefüllten Hohlraum zur Bildung des kompletten Muffenkörpers mit isolie­ rendem Silikon umgossen. Eine Elektrode muß in bekannter Weise wenigstens an ihrer Oberfläche leitfähig sein. Deshalb wird der Hohlkörper (10) zur Bildung der Elektrode derart mit Silikon ausgefüllt, daß zumindest die an die Innenwandung des Formkörpers (3) grenzende Fläche durch leitfähiges Silikon gebildet wird.

Dabei kann der nach der Entformung vom elektrodenförmigen Kern gebildete Hohlraum leit­ fähig beschichtet oder/und mit leitfähigem Silikon ausgegossen werden.

Es kann die Innenwandung des Hohlraums leitfähig beschichtet und der ver­ bleibende Raum mit isolierendem Silikon ausgegossen werden, weil Isoliersilikon kosten­ günstiger ist.

Vorteilhaft ist es, die Gießform dünnwandig zu halten, weil sie sich um so leichter von einem Kern mit einem T-Profil entformen läßt, je flexibler sie ist.

Das Verfahren ermöglicht die Herstellung einer von Form-Trenn-Nähten freien Elektrodenoberfläche hoher Oberflächengüte und damit eine Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Muffe ohne Nacharbeit an den Elektroden, wodurch eine gleichbleibende Qualität sichergestellt und zuverlässig eine höhere elektrische Festigkeit gegeben sind.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die zugehörigen Figuren zeigen schematisch:

Fig. 1: eine Gießform für einen Formkörper für eine T-förmige Elektrode für eine vorgefer­ tigte Muffe,

Fig. 2: eine mit dem Formkörper gebildete Gießform für die Elektrode und

Fig. 3: den Isolierkörper der Muffe.

Fig. 1 zeigt eine aus zwei Teilen 1 und 2 gebildete Gießform zur Herstellung eines Form­ körpers 3 für eine Elektrode 4, von denen das äußere Teil 1 längsgeteilt ist (nicht darge­ stellt) und eine Füllöffnung 5 und eine Entlüftungsöffnung 6 aufweist und das einteilige innere Teil 2 umfangsseitig einen umlaufenden Ring 7 T-förmigen Querschnitts trägt, der in Form und Größe der Elektrode 4 für einen vorgefertigten Muffenkörper 8 (Fig. 3) entspricht. Die Oberflächengüte des elektrodenförmigen Ringes 7 ist dabei von hoher Qualität. Die Bereiche des Teiles 2 seitlich des Ringes 7 entsprechen in ihrem Durchmesser dem vor­ bestimmten Durchmesser des zu fertigenden Muffenkörpers.

In diese Gießform wird über die Füllöffnung 5 isolierendes Silikon gegossen und der Form­ körper 3 für die Herstellung der Elektrode 4 erstellt. Nach dem problemlosen Abnehmen des längsgeteilten Teiles 1 der Gießform kann der Formkörper 3 infolge der Flexibilität und Elastizität des Silikons ebenfalls problemlos über dem einteiligen elektrodenförmigen inne­ ren Teil 2 entformt werden. Der Innendurchmesser des Formkörpers 3 entspricht dem Innendurchmesser des zu fertigenden Muffenkörpes.

Danach wird der entstandene ringförmige Hohlraum 10, der die Negativform der Elektrode 4 aufweist, frei von Form-Trenn-Nähten ist und eine durch die Oberflächenbeschaffenheit des Ringes 7 vorgegebene hohe Oberflächengüte aufweist, mit einer leitfähigen Silikonschicht 11 beschichtet. Der in seinem Hohlraum 10 beschichtete Formkörper 3 wird anschließend mit einem rohrförmigen Kern 12 zu einer Gießform für die Elektrode 4 komplettiert.

Fig. 2 zeigt die gebildete Gießform für die Elektrode 4, bei der der Kern 12 eine Füllöffnung und eine Entlüftungsöffnung 14 aufweist.

Die Gießform für die Elektrode 4 nach Fig. 2 wird anschließend mit leitfähigem Silikon aus­ gegossen. Damit wird eine Elektrode erzeugt, die den gleichen Innendurchmesser wie der Formkörper 3 aufweist und an ihrer Innenwandung elektrisch kontaktierbar ist.

Anschließend wird die Gießform mit isolierendem Silikon zur Bildung des Muffenkörpers umgossen, und der Kern 12 wird entfernt. Der gebildete Muffenkörper enthält den Formkör­ per 3 aus isolierendem Silikon mit der von Form-Trenn-Nähten freien Elektrode 4 als inte­ gralen Bestandteil und bildet mit diesem eine Einheit (Fig. 3).

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung einer vorgefertigten Muffe mit integrierter Elektrode, bei dem die Elektrode separat gegossen und zur Herstellung des Muffenkörpers mit isolierendem Silikon umgossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formkörper (3) mit einem der Negativform der Elektrode (4) entsprechenden Hohlraum (10) aus isolierendem Silikon gegossen und danach entformt wird, daß anschließend der Hohlraum (10) zur Bildung der Elektrode mit Silikon ausgefüllt wird, derart, daß zumindest die an die Innenwandung des Formkörpers (3) grenzende Fläche durch leitfähiges Silikon gebildet wird, und daß der Formkörper (3) anschließend mit isolierendem Silikon zur Herstellung des kompletten Muffenkörpers umgossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Hohlraums (10) leitfähig beschichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (10) mit leitfähigem Silikon ausgegossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Hohlraums (10) leitfähig beschichtet und der Hohlraum (10) mit leitfähigem Silikon ausgegossen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Hohlraums (10) leitfähig beschichtet und der verbleibende Raum mit isolierendem Silikon ausgegossen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (3) dünnwandig gegenüber der Wandstärke der Elektrode (4) ist.