DE19710968C2

DE19710968C2 - Verfahren zur Reparatur eines Schirmes eines Verbundisolators

Info

Publication number: DE19710968C2
Application number: DE19710968A
Authority: DE
Inventors: Takao Tani; Hiroshi Kashiawagi
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: DE19710968A1; FR2746208A1; CA2200158C; FR2746208B1; CA2200158A1; US5822857A; US6248270B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reparatur eines Schirms (shed portion) eines Verbund isolators, der ein auf einer äußeren Oberfläche eines Kerns angeordnetes Verkleidungsteil und aus dem Verkleidungsteil hervortretende Schirme aufweist. Gemäß der Erfindung wird mit dem Ausdruck "Verbundisolator" ein derart breiter Begriff be zeichnet, daß nicht nur ein Polymer-Isolator mit einem aus beispielsweise einer FVK-Stange (faserverstärkter Kunststoff) gefertigten Kern, sondern auch ein hohler Polymer-Isolator, ein hohler SP-Isolator oder dergleichen eingeschlossen ist, bei denen jeweils der Kern aus beispielsweise einem FVK- Zylinder gefertigt ist.

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, in der eine Ausfüh rungsform eines Polymer-Isolators als ein Beispiel eines zu reparierenden Verbundisolators gezeigt ist. In der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform umfaßt ein Verbundisolator 1 einen FVK-Kern 2, ein auf einer äußeren Oberfläche des FVK-Kerns 2 angeordnetes Verkleidungsteil 3 sowie eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil 3 hervortretende Schirme 4. In dem vor stehend genannten Polymer-Isolator 1 werden das Verkleidungs teil 3 und die Schirme 4, die beispielsweise aus Silikongummi gemacht sind, integriert auf einer äußeren Oberfläche des FVK-Kerns 2 mittels einer nicht gezeigten Metallform gebil det. Im Fall der Bildung des Polymer-Isolators 1 ist bekannt, daß Defekte wie der Einschluß fremder Substanzen sowie ein nicht ausgehärteter Abschnitt an einer Peripherie des Schirms leicht erzeugt werden.

Wie vorstehend genannt hat der erfindungsgemäß zu reparieren de Polymer-Isolator 1 eine Vielzahl von Schirmen 4. Daher wird bei der Erzeugung von Defekten in einem Schirm 4 nach der Herstellung des Polymer-Isolators 1 oder während einer tatsächlichen Verwendung des Polymer-Isolators 1 der gesamte Polymer-Isolator 1 zu einem defekten Produkt und somit zusam men mit den Schirmen 4, die keinen Defekt aufweisen, ver schrottet, so daß die Verwendungseffizienz des Polymer- Isolators 1 verringert ist. Da darüber hinaus der gesamte Po lymer-Isolator 1 verschrottet werden muß, selbst wenn er vie le normale Schirme 4 besitzt, erhöht sich die Zahl an ver schrotteten Polymer-Isolatoren 1. Zusätzlich erhöhen sich bei einem zu verschrottenden Polymer-Isolator 1 von enormer Größe die Verschrottungsschritte. Als Ergebnis werden die Arbeit, Kosten und so weiter für die Verschrottung des Polymer- Isolators 1 mit Defekten ebenfalls erhöht.

Um die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden, ist es möglich, etwas derartiges zu ersinnen, daß der Polymer-Iso lator 1 auf der Grundlage einer höheren Sicherheitsrate ge staltet wird, oder daß ein neues Verfahren zur Herstellung eines fehlerfreien Polymer-Isolators 1 verwirklicht wird. Wenn jedoch der Polymer-Isolator 1 auf der Grundlage einer höheren Sicherheitsrate gestaltet wird, werden Rohmaterialien verschwendet, und die Menge an verschrotteten Polymer-Isola toren erhöht sich auf die gleiche Weise wie bei der vorste hend genannten Ausführungsform, bei der die gesamten Polymer- Isolatoren, welche Defekte aufweisen, verschrottet werden, so daß die Herstellung des Polymer-Isolators 1 auf hocheffizien te Weise nicht möglich ist.

Darüber hinaus bedarf es eines langen Zeitraums und vieler Kosten, um ein neues Verfahren zur Herstellung des Polymer- Isolators ohne Defekte zu verwirklichen. Daher können die vorstehend genannten Nachteile grundsätzlich nicht durch die bekannten Techniken überwunden werden.

In der US-Patentschrift 4,312,123 sowie in der deutschen Of fenlegungsschrift 30 34 579 sind Verfahren offenbart, bei de nen bei der Herstellung eines Verbundisolators die Schirme einzeln aufgegossen werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile auszuschalten und ein Verfahren zur Reparatur eines Schirms bereitzustellen, bei dem lediglich der defekte Schirm repariert werden kann, ohne daß normale Schirme verschwendet werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden zwei Ausgestaltungsformen gelöst.

Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform wird ein Verfahren zur Reparatur eines Schirms eines Verbund isolators, der einen auf einer äußeren Oberfläche eines Kerns angeordnetes Verkleidungsteil und eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil hervortretende Schirme aufweist, bereitge stellt, gekennzeichnet durch die Schritte des Herausschnei dens eines defekten Schirms aus seinem in Nachbarschaft zum Verkleidungsteil befindlichen Abschnitt und der Verbindung eines neuen Schirms von gleicher Form wie der herausgeschnit tene Schirm mit dem Verkleidungsteil an dem herausgeschnitte nen Abschnitt.

Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform wird ein Verfahren zur Reparatur eines Schirms eines Verbund isolators, der ein auf einer äußeren Oberfläche eines Kerns angeordnetes Verkleidungsteil und eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil hervortretende Schirmen aufweist, bereitge stellt, gekennzeichnet durch die Schritte des Herausschnei dens eines defekten Teils eines Schirms und der Verbindung eines Reparaturelements in dem herausgeschnittenen Abschnitt.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, nur den defekten Schirm zu reparieren, ohne daß die anderen normalen Schirme ver schwendet werden, indem der defekte Schirm aus seinem in Nachbarschaft zum Verkleidungsteil befindlichen Abschnitt herausgeschnitten und ein neuer Schirm von gleicher Form mit dem Verkleidungsteil an dem herausgeschnittenen Abschnitt verbunden wird.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von bevor zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleiten den Zeichnungen genauer beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1a-1k jeweils schematische Ansichten von Reparatur schritten eines Schirms gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform;

Fig. 2a und 2b jeweils schematische Ansichten einer bevorzug ten Ausführungsform gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Aus gestaltungsform;

Fig. 3a und 3b jeweils schematische Ansichten einer bevorzug ten Ausführungsform zur Einführung eines nicht gehärteten Gummis gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltungs form;

Fig. 4a-4d jeweils schematische Ansichten von Reparatur schritten eines Schirms gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform;

Fig. 5a-5e jeweils schematische Ansichten von anderen Repara turschritten eines Schirms gemäß einer zweiten erfindungsge mäßen Ausgestaltungsform;

Fig. 6a und 6b jeweils schematische Ansichten einer Ausfüh rungsform einer Metallform, die in einem Verfahren zur Repa ratur eines Schirms gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform verwendet wird;

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Trägerelements, das in einer Ausführungsform gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform verwendet wird;

Fig. 8 eine schematisch Ansicht eines Probestücks, das in ei ner Ausführungsform gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform verwendet wird;

Fig. 9 eine schematisch Ansicht zur Erklärung eines Repara turbereichs in einer Ausführungsform gemäß einer zweiten er findungsgemäßen Ausgestaltungsform; und

Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Polymer-Isolators als ein Beispiel eines Verbundisolators, auf den die Erfindung angewendet wird.

Fig. 1a-1k sind schematische Ansichten, in denen jeweils tat sächliche Schritte eines Verfahrens zur Reparatur eines Schirms eines Verbundisolators gemäß einer ersten erfindungs gemäßen Ausgestaltungsform erläutert sind. In der in den Fig. 1a-1k gezeigten Ausführungsform sind zum leichten Ver ständnis die jeweiligen Abschnitte auf eine modifizierte Wei se gezeigt. Darüber hinaus umfaßt der Verbundisolator 1 einen FVK-Kern 2, ein auf einer äußeren Oberfläche des FVK-Kerns 2 angeordnetes Verkleidungsteil 3 sowie eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil 3 hervortretenden Schirmen 4, da er mit der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform identisch ist.

Zunächst wird, wie in Fig. 1a durch eine gepunktete Linie ge zeigt, der defekte Schirm 4 des Polymer-Isolators 1 aus einem R-Abschnitt herausgeschnitten, welcher am Fuß (root) des Ver kleidungsteils 3 vorhanden ist. Dann wird, wie in Fig. 1b ge zeigt, als vorbereitende Behandlung eine Oberfläche eines herausgeschnittenen Abschnitts 12 des Verkleidungsteils 3 durch beispielsweise ein Sandstrahlgerät 11 entsprechend der Art von zu verwendenden Gummis angerauht. Dann wird, wie in Fig. 1c gezeigt, eine angerauhte Oberfläche des herausge schnittenen Abschnitts 12 durch beispielsweise ein Waschgerät 13 mit Alkohol gewaschen. Dann wird, wie in Fig. 1d gezeigt, eine angerauhte, mit Alkohol gewaschene Oberfläche des her ausgeschnittenen Abschnitts 12 mit beispielsweise einem Trockner 14 getrocknet. Die Trocknungszeit ist nicht beson ders eingeschränkt, dauert aber im allgemeinen etwa 15 Minu ten.

Andererseits werden, wie in Fig. 1e gezeigt, ein Paar Metall formen 16 mit einem Hohlraum 15 hergestellt, der eine dem herausgeschnittenen Schirm 4 entsprechende Innenform hat. Dann wird, wie in Fig. 1f gezeigt, die Metallform 16 an dem herausgeschnittenen Abschnitt 12 angesetzt, aus dem der zu reparierende Schirm 4 herausgeschnitten wurde. Dann wird, wie in Fig. 1g gezeigt, die Metallform 16 und ein in der Nähe des zu reparierenden Schirms 4 befindlicher Verkleidungsteilab schnitt 3 zur Vorbereitung erhitzt. Es wird bevorzugt, das vorbereitende Erhitzen durchzuführen, da sich dann nach dem nachstehend genannten Härtungsschritt keine Formveränderung aufgrund thermischer Schrumpfung ausbildet.

Dann wird, wie in Fig. 1h gezeigt, ein nicht gehärteter Gummi 17 in den Hohlraum 15 der Metallform 16 eingeführt. Als nicht gehärteter Gummi 17 wird bevorzugt ein Gummi mit der gleichen chemischen Zusammensetzung wie jener des Verkleidungsteils 3 und der anderen Schirme 4 verwendet, und im allgemeinen wird Silikongummi verwendet. Dann wird, wie in Fig. 1i gezeigt, der nicht gehärtete Gummi 17 im Hohlraum 15 zur Bildung eines neuen reparierten Schirms 18 bei einer Temperatur von bei spielsweise 160°C gehärtet. Dann wird, wie in Fig. 1j ge zeigt, die Metallform 16 entfernt. Schließlich wird, wie in Fig. 1k gezeigt, eine Oberfläche des Polymer-Isolators 1 mit dem neuen reparierten Schirm 18 falls notwendig bearbeitet, um den Polymer-Isolator 1 zu erhalten, bei dem ein Reparatur vorgang beendet ist.

Fig. 2a und 2b sind schematische Ansichten, in denen jeweils eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens zur Reparatur des Schirms des Verbundisolators erklärt wird. In Fig. 2a ist ein Abschnitt des reparierten Schirms 18 und in Fig. 2b ein vergrößerter Abschnitt von A aus Fig. 2a gezeigt. In der in den Fig. 2a und 2b gezeigten Ausfüh rungsform wird bei Einführung des nicht gehärteten Gummis 17 in den Hohlraum 15 der nicht gehärtete Gummi 17 über ein End stück 12a des herausgeschnittenen Abschnitts 12 angebracht. So überlappt ein Endstück des reparierten Schirms 18 bevor zugterweise nach dem Härten mit dem Endstück 12a des heraus geschnittenen Abschnitts 12, da zwischen dem herausgeschnit tenen Abschnitt 12 und dem reparierten Schirm 18 keine bemer kenswerte Verbindungsstelle vorhanden ist.

Fig. 3a und 3b schematische Ansichten, in denen jeweils eine bevorzugte Ausführungsform des Einführungsschritts eines nicht gehärteten Gummis im erfindungsgemäßen Verfahren zur Reparatur des Schirms des Verbundisolators gezeigt ist. Wie in Fig. 3a gezeigt, hat die Metallform 16 einen Gummizufüh rungseinlaß 21 an ihrem einen Ende und eine an einer vom Gum mizuführungseinlaß 21 entfernten Stelle angeordnete Auslauf öffnung 22. Darüber hinaus ist eine Wärmeisolierplatte 23 an beiden Hauptoberflächen der Metallform 16 angebracht. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Düse 25 eines Gummizufüh rungsgeräts 24 in den Gummizuführungseinlaß 21 eingeführt und der nicht gehärtete Gummi 17 durch Betreiben eines Kolbens 26 des Gummizuführungsgeräts 24 in den Hohlraum eingeführt.

Gemäß der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsform wird bei der Einführung des nicht gehärteten Gummis 17 in den Hohlraum 15 der Metallform 16 eine Steuerung des Drucks des nicht gehärteten Gummis 17 notwendig, so daß der nicht gehär tete Gummi 17 nicht aus dem Verkleidungsteil 3 ausläuft, um so den reparierten Schirm 18 in der geeignetsten Form zu er halten. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Drucksteuerung während eines Gummieinführungsschritts durch Steuerung einer relativen Beziehung zwischen dem Durchmesser und der Länge des Gummizuführungseinlasses 21 durchgeführt. Darüber hinaus wird die Drucksteuerung im Hohlraum 15 durch Steuerung einer relativen Beziehung zwischen dem Durchmesser und der Länge der Auslauföffnung 22 durchgeführt.

Bei einem Beispiel, bei dem ein Hochtemperatur-Vulkanisa tionsgummi verwendet wird, wird der Innendruck des Hohlraums 15 unmittelbar nach Beendigung des Vorgangs der Einführung des nicht gehärteten Gummis 17 auf einen Bereich von 10-60 N/cm² (10-60 kgf/cm²) eingestellt. Bei einem niedrigen Innen druck tritt der Fall auf, daß der zu reparierende Schirm nicht gebildet wird. Darüber hinaus wird bei einem größeren Innendruck als etwa 70 N/cm² (70 kgf/cm²) ein verbleibender Gummi des herausgeschnittenen Abschnitts 12 zur Metallform 16 hin gedrückt, und daher wird der nicht gehärtete Gummi 17 nicht gleichförmig über dem Endstück 12a angeordnet. In die sem Fall tritt der Fall auf, daß die Verbindungsstelle auf einer Oberfläche des Schirms 4 freigelegt ist. Des weiteren läuft bei einem größeren Innendruck als etwa 85 N/cm² (85 kgf/cm²) der nicht gehärtete Gummi aus der Verbindungsober fläche zwischen dem Verkleidungsteil 3 und der Metallform 16 aus, so daß die Erscheinung des Verkleidungsteils 3 ver schlechtert ist.

Darüber hinaus werden, wie in den Fig. 3a und 3b gezeigt, bei der Durchführung des Härtens des nicht gehärteten Gummis 17 im Hohlraum 15 derartige Bedingungen bevorzugt, daß die Düse 25 des Gummizuführungsgeräts 24 mit dem Gummizuführungs einlaß 21 verbunden bleibt, da der nicht gehärtete Gummi im Hohlraum 15 nicht aus dem Hohlraum 15 entfernt wird und der Gummizuführungsdruck verringert werden kann. Des weiteren kann bei einer größeren Gestaltung des Durchmessers des Gum mizuführungseinlasses 21 der Gummizuführungsdruck verringert und daher die Metallform 16 dünner gestaltet werden. Dies ist daher bevorzugt, da der Reparaturvorgang für den Schirm mit einem Polymer-Isolator mit schmalem Schirm durchgeführt wer den kann.

Gemäß der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsform ist eine Steuerung des Drucks im Hohlraum 15 durch die vor stehend genannte Verwendung der Auslauföffnung 22 bevorzugt, da ein Gewichtsbestimmungsvorgang des in den Hohlraum 15 ein zuführenden nicht gehärteten Gummis, der in dem Fall erfor derlich ist, daß keine Auslauföffnung vorhanden ist, ausge schaltet werden kann. Darüber hinaus wird gemäß der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsform, da die Wärmeiso lierplatte 23 an beiden Hauptoberflächen der Metallform 16 angebracht ist, der aus dem Verkleidungsteil 3 auslaufende nicht gehärtete Gummi zu einer vom Hohlraum 15 aufgrund der Wärmeisolierplatte 23 thermisch isolierten Stelle herausge lassen und daher nicht gehärtet. Dies ist daher bevorzugt, da der Vorgang der Reparatur des Schirms auf eine derartige Wei se durchgeführt werden kann, daß der aus dem Hohlraum 15 aus gelaufene nicht gehärtete Gummi 17 nicht an den benachbarten Schirmen 4 haftet.

Wie aus dem vorstehenden hervorgeht, ist es gemäß einer er sten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform möglich, den defek ten Schirm zu reparieren, ohne daß die normalen Schirme ver schwendet werden, da nur der defekte Schirm repariert wird. Darüber hinaus ist es möglich, den Vorgang der Reparatur ei nes Schirms leicht ohne Verwendung besonderer Geräte wie dem Gewichtsbestimmungsgerät oder dergleichen durchzuführen, da der Reparaturvorgang leicht unter Verwendung der Metallform und ein paar zusätzlicher Geräte durchgeführt werden kann.

Die Fig. 4a-4d sind schematische Ansichten, in denen je weils tatsächliche Schritte eines Verfahrens zur Reparatur eines Schirms eines Verbundisolators gemäß einer zweiten er findungsgemäßen Ausgestaltungsform erklärt werden. In der in den Fig. 4a-4d gezeigten Ausführungsform ist zum leichte ren Verständnis nur der eine defekte Stelle 61 an einem peri pheren Abschnitt einschließende Schirm 4 auf modifizierte Weise gezeigt. Auch in dieser Ausführungsform gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform umfaßt der Poly mer-Isolator 1 wie in Fig. 10 gezeigt den FVK-Kern 2, das auf einer äußeren Oberfläche des FVK-Kerns 2 angeordnete Verklei dungsteil 3 sowie eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil 3 hervortretenden Schirme 4.

Gemäß dieser Ausführungsform wird zunächst in dem Fall, daß die defekte Stelle 61 wie in Fig. 4a gezeigt an einem peri pheren Abschnitt des Schirms 4 vorhanden ist, ein die defekte Stelle 61 einschließender peripherer Abschnitt des Schirms mit einer etwas größeren Fläche teilweise herausgeschnitten, wodurch wie in Fig. 4b gezeigt ein ausgeschnittener periphe rer Abschnitt 62 des Schirms 4 gebildet wird. Dann wird, wie in Fig. 4c gezeigt, beispielsweise nicht gehärteter Silikon gummi 63, der vorzugsweise die chemische Zusammensetzung wie die des Schirms 4 hat, in den ausgeschnittenen peripheren Ab schnitt 62 des Schirms auf eine derartige Weise gefüllt, daß er eine etwas größere Dimension einnimmt, als der zu reparie rende Abschnitt des Schirms tatsächlich hat. Anschließend wird, wie in Fig. 4d gezeigt, eine Metallform 64 auf eine derartige Weise angesetzt, daß sie einen Teil des peripheren Abschnitts des Schirms sowie den nicht gehärteten Silikongum mi 63 bedeckt. Unter derartigen Bedingungen wird die gesamte Metallform 64 durch eine Heizvorrichtung 60 Minuten auf bei spielsweise 160°C erhitzt und dann die Metallform 64 ent fernt. Schließlich wird der reparierte Abschnitt fein bear beitet, um den Polymer-Isolator 1 zu erhalten, auf den der erfindungsgemäße Reparaturvorgang angewendet wurde.

Die Fig. 5a-5e sind schematische Ansichten, in denen je weils ein anderes Verfahrens zur Reparatur eines Schirms ei nes Verbundisolators gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform erklärt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird zunächst in dem Fall, daß die defekte Stelle 71 wie in Fig. 5a gezeigt an einem peripheren Abschnitt des Schirms 4 vorhanden ist, ein die defekte Stelle 71 einschließender pe ripherer Abschnitt des Schirms mit einer etwas größeren Flä che teilweise herausgeschnitten, wodurch wie in Fig. 5b ge zeigt ein ausgeschnittener peripherer Abschnitt 72 des Schirms 4 gebildet wird. Dann wird, wie in Fig. 5c gezeigt, ein peripheres Element 73 des Schirms 4 hergestellt, das eine etwas kleinere Dimension als der ausgeschnittene periphere Abschnitt 72 des Schirms 4 hat. Hier bedeutet die Bezeich nung, daß ein peripheres Element 73 des Schirms eine kleinere Dimension als der ausgeschnittene periphere Abschnitt 72 des Schirms 4 hat, daß Oberflächen des peripheren Elements 73 des Schirms 4, welche eine obere und eine untere Oberfläche des Schirms 4 darstellen, im wesentlichen gleich denen des Schirms 4 sind, wenn das periphere Element 73 des Schirms 4 in den ausgeschnittenen peripheren Abschnitt 72 des Schirms 4 eingesetzt wird. Zusätzlich bedeutet es, daß es Platz zum An bringen des Haftmittels 74 zwischen einer dem ausgeschnitte nen peripheren Abschnitt 72 des Schirms 4 direkt gegenüber liegenden Oberfläche des peripheren Elements 73 des Schirms 4 und dem ausgeschnittenen peripheren Abschnitt 72 des Schirms 4 gibt, wenn das periphere Element 73 des Schirms 4 in den ausgeschnittenen peripheren Abschnitt 72 des Schirms 4 einge setzt wird. Es wird bevorzugt, daß der ausgeschnittene peri phere Abschnitt 72 des Schirms 4 aus einem Material gemacht ist, welches die gleiche chemische Zusammensetzung wie der Schirm 4 hat, beispielsweise gehärteter Silikongummi.

Dann wird, wie in Fig. 5d gezeigt, das periphere Element 73 des Schirms 4 über das Haftmittel 74 in den ausgeschnittenen peripheren Abschnitt 72 des Schirms 4 eingesetzt. Als Haft mittel 74 wird bevorzugt ein Material verwendet, welches die gleiche chemische Zusammensetzung wie der Schirm 4 und das periphere Element 73 des Schirms 4 hat, beispielsweise ein nicht gehärteter Silikongummi. Danach wird, wie in Fig. 5e gezeigt, eine Metallform 75 auf eine derartige Weise ange setzt, daß sie einen Teil des peripheren Abschnitts des Schirms 4 sowie das periphere Element 73 des Schirms 4 be deckt. Unter derartigen Bedingungen wird die gesamte Metall form 75 durch eine Heizvorrichtung 60 Minuten auf beispiels weise 160°C erhitzt und dann die Metallform 75 entfernt. Schließlich wird der reparierte Abschnitt fein bearbeitet, um den Polymer-Isolator 1 zu erhalten, auf den der erfindungsge mäße Reparaturvorgang angewendet wurde.

Die Fig. 6a und 6b sind schematische Ansichten, in denen jeweils eine Ausführungsform einer Metallform gezeigt ist, welche in einem Verfahren gemäß einer zweiten erfindungsgemä ßen Ausgestaltungsform zur Reparatur eines Schirms eines Ver bundisolators verwendet wird. In Fig. 6a ist eine Draufsicht und in Fig. 6b ein Querschnitt entlang b-b in Fig. 6a ge zeigt. Gemäß der in den Fig. 6a und 6b gezeigten Ausfüh rungsform umfaßt eine Metallform 81 ein Paar aus einer oberen Metallform 82 und einer unteren Metallform 83, die aneinander durch jeweils zwei Schrauben 84 und Muttern 85 befestigt sind. Dann wird ein die obere Oberfläche 4a des Schirms 4 bildender Hohlraum 86 in der oberen Metallform 82 angeordnet. Zusätzlich wird die untere Oberfläche 4b des Schirms 4 bil dender Hohlraum 87 in der unteren Metallform 83 angeordnet.

Wie in Fig. 6b gezeigt, ist eine Verbindungsoberfläche zwi schen der oberen Metallform 82 und der unteren Metallform 83 in einem Abschnitt, in welchem die Schraube 84 und die Mutter 85 angebracht sind, von der Seite gesehen gerade. In einem die Peripherie des Schirms 4 bildenden Abschnitt aus dem Hohlraum 86 und dem Hohlraum 87 wird jedoch entsprechend der Ausdehnungsrichtung des Schirms 4 die obere Metallform 82 schrittweise dünner und die untere Metallform 83 schrittweise dicker. Gemäß dieser Ausführungsform bezeichnen die Bezugs zeichen 88 und 89 Schraubenlöcher, die zur äußeren Befesti gung der Metallform 81 verwendet werden.

Gemäß der Metallform 81 mit dem vorstehend genannten Aufbau kann bei Zubereitung mehrerer Kombinationen aus oberer Me tallform 82 und unterer Metallform 83 mit verschiedenen Di mensionen eine Reparatur eines Schirms eines Verbundisolators gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform durch die geeignetste Kombination erreicht werden, die durch Wahl der Metallform 81 mit einer etwas größeren Dimension als der des ausgeschnittenen Abschnitts 62 des Schirms 4 erhalten werden kann. Darüber hinaus sind Materialien für die obere Metallform 82 und die untere Metallform 83 nicht besonders eingeschränkt, es wird aber bevorzugt, ein leicht zu bearbei tendes Material mit geringem Gewicht wie Aluminium zu verwen den, da die Temperatur während des Härtens bis zu 200°C be trägt.

Nachstehend werden tatsächliche Experimente gemäß einer zwei ten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform erläutert.

Experiment 1 (Teststück-Untersuchung)

Um eine Verbindungsfestigkeit zwischen dem Schirm und dem durch Härten des nicht gehärteten Gummis oder durch Verwen dung des peripheren Elements des Schirms gebildeten reparier ten Abschnitt zu untersuchen, und um zu untersuchen, ob in dem Verbindungsabschnitt Blasen vorhanden sind oder nicht, wurden Teststücke unter Verwendung eines Formgeräts 91 auf die in Fig. 7 gezeigte Weise geformt. Anschließend wurde die Zugfestigkeit der so geformten Teststücke gemessen und der Verbindungsabschnitt unter einem Mikroskop beobachtet.

Als Teststücke wurden das Vergleichsbeispiel (Proben Nr. 1-1 bis 1-4) ohne Verbindungsabschnitt, welches durch integrier tes Härten des nicht gehärteten Gummis im Formgerät 91 ge formt wurde, das gehärtete Beispiel 1 (Druck während des zweiten Härtens: 1,5 kg/cm², Proben Nr. 2-1 bis 2-3), das ge härtete Beispiel 2 (Druck während des zweiten Härtens: 3,0 kg/cm², Proben Nr. 3-1 bis 3-4), das gehärtete Beispiel 3 (Druck während des zweiten Härtens: 4,5 kg/cm², Proben Nr. 4-1 bis 4-4), bei welchen nicht gehärteter Silikongummi ein mal im Formgerät 91 unter einem Druck von 3,0 kg/cm² (erstes Härten) gehärtet und anschließend nicht gehärteter Silikon gummi, der in das Formgerät 91 nach dem ersten Härten einge führt wurde, unter dem jeweiligen vorstehenden Druck gehärtet wurde (zweites Härten), sowie das Verbindungsbeispiel (Proben Nr. 5-1 bis 5-3), bei welchem zwei vorbereitend gehärtete Si likongummis über nicht gehärteten Silikongummi in das Formge rät 91 eingesetzt und der nicht gehärtete Silikongummi durch Hitze gehärtet wurde, hergestellt.

Die so hergestellten Teststücke wurden wie in Fig. 8 gezeigt auf eine derartige Weise bearbeitet, daß die Verbindungsober fläche in einem zentralen Abschnitt vorhanden war. Anschlie ßend wurden die derart bearbeiteten Teststücke dem Zugtest unterzogen. Darüber hinaus wurden die Teststücke an der Ver bindungsoberfläche ausgeschnitten und die herausgeschnittene Oberfläche unter einem Mikroskop beobachtet. Die Ergebnisse des Zugtests sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß alle erfindungsgemäßen Beispiele eine ausreichende Zugfe stigkeit haben, da alle erfindungsgemäßen Beispiele eine durchschnittliche Zugfestigkeit von 80% oder mehr von der durchschnittlichen Zugfestigkeit des Vergleichsbeispiels ohne Verbindung aufweisen, die 53,8 kg/cm² beträgt und als beste Zugfestigkeit angesehen wird.

Darüber hinaus ist aus den Ergebnissen der mikroskopischen Beobachtung ersichtlich, daß viele Blasen auf der herausge schnittenen Oberfläche des Vergleichsbeispiels, an das kein Druck angelegt wurde, aber keine Blasen auf der herausge schnittenen Oberfläche der erfindungsgemäßen Beispiele beob achtet werden, an welche während des Härtens ein Druck von größer als 1,5 kg/cm² angelegt wurde. Daher ist selbstver ständlich, daß bei Anlegen eines Drucks von größer als 1,5 kg/cm² während des Härtens die Reparatur des Schirms auf eine derartige Weise möglich ist, daß im Verbindungsabschnitt kei ne Blasen erzeugt werden.

Experiment 2 (Bewertung der elektrischen Eigenschaften)

Die elektrischen Eigenschaften des gemäß dem erfindungsgemä ßen Reparaturverfahren reparierten Verbundisolators wurden bewertet. Zunächst wurden als Probenkörper A erfindungsgemäße Polymer-Isolatoren mit einem Verkleidungsteildurchmesser von 26 mm, einem Schirmdurchmesser von 203 mm, einer effektiven Isolationslänge von 126 mm und einer in Fig. 9 gezeigten Re paraturfläche von 300 mm² gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Repa raturverfahren hergestellt. Darüber hinaus wurden als Proben körper B erfindungsgemäße Polymer-Isolatoren mit einem Ver kleidungsteildurchmesser von 32 mm, einem Schirmdurchmesser von 203 mm, einer effektiven Isolationslänge von 172 mm und einer in Fig. 9 gezeigten Reparaturfläche von 300 mm² gemäß dem in Fig. 5 gezeigten Reparaturverfahren hergestellt.

Mit den so hergestellten, den Probenkörpern A und den Proben körpern B entsprechenden Polymer-Isolatoren wurden ein han delsüblicher Frequenzspannungstest und ein Überschlagspan nungstest gemäß dem IEC-Standard durchgeführt. Zunächst wur den an den jeweiligen Probenkörpern fünf Trockenüberschlag spannungen gemessen und beobachtet, ob an dem reparierten Ab schnitt Durchgangslöcher erzeugt wurden oder nicht. Als Er gebnis betrugen beim Probenkörper A die gemessenen fünf Troc kenüberschlagspannungen 117 kV, 118 kV, 119 kV, 114 kV und 116 kV, wobei es sich bei allen Überschlägen um äußere Über schläge handelte und am reparierten Abschnitt keine Durch gangslöcher beobachtet wurden. Darüber hinaus betrugen beim Probenkörper B die gemessenen fünf Trockenüberschlagspannun gen 134 kV, 135 kV, 113 kV, 139 kV und 131 kV, wobei es sich bei allen Überschlägen um äußere Überschläge handelte und keine Durchgangslöcher beobachtet wurden.

Anschließend wurde ein Stoßspannungstest unter der Bedingung einer Stoßspannung von größer als 1000 kV/µs und eines Span nungsanlegungstakts von 25 Mal an jeweils die positive Elek trode und negative Elektrode durchgeführt und beobachtet, ob an dem reparierten Abschnitt Durchgangslöcher erzeugt wurden oder nicht. Tatsächlich wurde an den Probenkörper A 25 Mal eine Spannung unter einer derartigen Bedingung angelegt, daß die Stoßspannung für die positive Elektrode 1500 kV/µs und die maximale Spannung 422 kV betrug, während eine Spannung 25 Mal unter einer derartigen Bedingung angelegt wurde, daß die Stoßspannung für die negative Elektrode 1550 kV/µs und die maximale Spannung 462 kV betrug. Als Ergebnis wurde in allen Fällen nur der äußere Überschlag und kein Durchgangsloch am reparierten Abschnitt beobachtet. Darüber hinaus wurde an den Probenkörper B 25 Mal eine Spannung unter einer derartigen Bedingung angelegt, daß die Stoßspannung für die positive Elektrode 1300 kV/µs und die maximale Spannung 446 kV betrug, während eine Spannung 25 Mal unter einer derartigen Bedingung angelegt wurde, daß die Stoßspannung für die negative Elek trode 1590 kV/µs und die maximale Spannung 463 kV betrug. Als Ergebnis wurde in allen Fällen nur der äußere Überschlag und kein Durchgangsloch am reparierten Abschnitt beobachtet.

Aus den vorstehend genannten Ergebnissen ist ersichtlich, daß der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren reparierte Polymer- Isolator ausgezeichnete elektrische Eigenschaften besitzt.

Wie vorstehend beschrieben ist es gemäß einer zweiten erfin dungsgemäßen Ausgestaltungsform möglich, den Schirm des Ver bundisolators ohne Verschwendung des normalen Schirms in we nigen Schritten, mit einem einfachen Gerät und einer minima len Menge eines Reparaturelements wie Gummi zu reparieren, da nur der defekte Abschnitt des Schirms mit defektem Abschnitt teilweise repariert wird.

Wie vorstehend beschrieben ist ein Verfahren zur Reparatur eines Schirms eines Verbundisolators, der ein auf einer äuße ren Oberfläche eines Kerns angeordnetes Verkleidungsteil und eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil hervortretende Schirme aufweist, offenbart, welches die Schritte (1) des Herausschneidens eines defekten Schirms aus seinem in Nach barschaft zum Verkleidungsteil befindlichen Abschnitt und der Verbindung eines neuen Schirms von gleicher Form mit dem Ver kleidungsteil an dem herausgeschnittenen Abschnitt oder (2) des teilweisen Herausschneidens eines defekten Schirms und der Verbindung eines Reparaturelements in dem herausgeschnit tenen Abschnitt einschließt. Daher ist es möglich, den Vor gang der Reparatur des Schirms ohne Verschwendung der norma len Schirme durchzuführen.

Claims

1. Verfahren zur Reparatur eines Schirms (4) eines Ver bundisolators (1), der ein auf einer äußeren Oberfläche eines Kerns (2) angeordnetes Verkleidungsteil (3) und eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil (3) hervortretende Schirme (4) aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:
Herausschneiden eines defekten Schirms (4) aus seinem in Nachbarschaft zum Verkleidungsteil (3) befindlichen Abschnitt, und
Verbindung eines neuen Schirms (18) von gleicher Form mit dem Verkleidungsteil (3) an dem herausgeschnittenen Abschnitt (12).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsschritt die Schritte der Ansetzung einer Metallform (16) mit einem Hohlraum (15), welcher eine dem herausgeschnittenen Schirm (4) entsprechende Innenform hat, an den herausgeschnittenen Abschnitt (12) des Verkleidungsteils (3), Einführung eines nicht gehärteten Gummis (17) in den Hohlraum (15) durch ein für Gummieigenschaften geeignetes Verfahren sowie der Anlegung von Druck und Hitze an den nicht gehärteten Gummi (17) in der Metallform (16) umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Nähe zu dem zu reparierenden Schirm (4) befindlicher Abschnitt des Verkleidungsteils (3) vorbereitend erhitzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallform (16) zur Steuerung des Drucks des nicht gehärteten Gummis im Hohlraum (15) einen Gummizuführungseinlaß (21) für den nicht gehärteten Gummi (17) sowie eine an einer vom Zuführungseinlaß (21) entfernten Stelle angeordnete Auslauföffnung (22) hat.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Härten des nicht gehärteten Gummis (17) im Hohlraum (15) unter derartigen Bedingungen durchgeführt wird, daß eine Düse (25) zur Einleitung eines unter Druck stehenden nicht gehärteten Gummis an den Gummizuführungseinlaß (21) angeschlossen wird, um den Druck der Gummizuführung zu steuern.

6. Verfahren zur Reparatur eines Schirms (4) eines Ver bundisolators (1), der ein auf einer äußeren Oberfläche eines Kerns (2) angeordnetes Verkleidungsteil (3) und eine Vielzahl von aus dem Verkleidungsteil (3) hervortretende Schirme (4) aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte des Herausschneidens eines defekten Teils eines Schirms (4) und der Verbindung eines Reparatur elements (63, 73) in dem herausgeschnittenen Abschnitt (62, 72).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reparatur die Schritte des Herausschneidens eines den Defekt einschließenden peripheren Abschnitts des Schirms (4), der eine etwas größere Fläche als der im peripheren Abschnitt des Schirms (4) vorhandene Defekt hat, des Einfüllens von Gummis (63) in den herausgeschnittenen peripheren Abschnitt (62), der Ansetzung einer Metallform (64) an einen Teil des peripheren Abschnitts des Schirms (4) und an den Gummi (63) sowie des Erhitzens der Metallform (64) umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummi (63) die gleiche chemische Zusammensetzung wie der Schirm (4) hat.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reparatur die Schritte des Herausschneidens eines den Defekt einschließenden peripheren Abschnitts des Schirms (4), der eine etwas größere Fläche als der im peripheren Abschnitt des Schirms (4) vorhandene Defekt hat, der Herstellung eines peripheren Schirmelements (73), welches eine etwas kleinere Dimension als der herausgeschnittene periphere Abschnitt (72) des Schirms (4) hat, des Einsetzens des peripheren Schirmelements (73) in den herausgeschnittenen peripheren Abschnitt (72) über Haftmittel (74), der Ansetzung einer Metallform (75) an einen Teil des peripheren Abschnitts des Schirms (4) und an das periphere Schirmelement (73) sowie des Erhitzens der Metallform (75) umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das periphere Schirmelement (73) und die Haftmittel (74) die gleiche chemische Zusammensetzung wie der Schirm (4) haben.