DE2618693A1 - Verfahren zur herstellung eines elektrischen kunststoff-isolators in verbund-ausfuehrung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines elektrischen kunststoff-isolators in verbund-ausfuehrung

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DE2618693A1 DE19762618693 DE2618693A DE2618693A1 DE 2618693 A1 DE2618693 A1 DE 2618693A1 DE 19762618693 DE19762618693 DE 19762618693 DE 2618693 A DE2618693 A DE 2618693A DE 2618693 A1 DE2618693 A1 DE 2618693A1
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Description

RW 3526
Rheinisch-Westfälische Isolatoren-Werke GmbH,
Siegburg
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kunststoff-Isolators in Verbund-Ausführung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kunststoff-Isolators in Verbund-Ausführung, mit einem zugfesten, beispielsweise glasfaserverstärkten Kunststoffstab als Strunk und den Strunk konzentrisch umgebenden Schirmkörpern aus Kunststoff, die schirmoberseitig in eine Tülle auslaufen und deren Bohrung schirmunterseitig eine trichterförmige Erweiterung aufweist, in die die Tülle des nächsten Schirmkörpers eingreift, wobei die vorgefertigten Schirmkörper nacheinander auf den Strunk aufgeschoben und durch ein Bindemittel miteinander und mit dem Strunk verbunden werden.
Zur Herstellung von elektrischen Kunststoff-Isolatoren in Verbund-Ausführung sind Verfahren bekannt (vgl. DT-AS 1 515 531, DT-OS 1 515 982, 1 515 983 und 1 465 923), bei denen die vorgefertigten Schirmkörper - evtl. unter Zwischenfügung von Distanzstücken - auf dem Strunkt aufgereiht und mit diesem verklebt werden. Der wesentliche Nachteil der nach diesen Verfahren hergestellten Isolatoren besteht darin, daß die Schirmkörper vielfach nicht einwandfrei durch das Bindemittel miteinander
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sowie mit dem Strunk verbunden sind. Etwa vorhandene Spalte und Hohlräume beeinträchtigen die elektrischen Festigkeitswerte des Isolators beträchtlich.
Um eine fugen- und nahtlose äußere Umhüllung aus einem einzigen, flexiblen Material zu erzielen, sind Verfahren bekannt (vgl. DT-OS 1 465 922, 1 490 529 und 1 515 766), bei denen der gesamte äußere Mantel des Isolators mit allen Schirmen in einer Form gegossen wird, wobei der zugfeste Strunk entweder zuvor in diese Form eingebracht, d.h. mit dem die Schirmkörper bildenden Kunststoff umgössen wird, oder wobei der Strunk nachträglich in einen zentralen, durchgehenden Hohlraum des Isolatormantels eingeführt wird. Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht in den hohen Formkosten, zumal jeder Isolatorentyp eine gesonderte Form erfordert.
Es ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kunststoff-Isolators in Verbund-Ausführung bekannt (DT-AS 2 044 179), bei dem die Schirmkörper mittels einer auf dem senkrecht angeordneten Strunk wandernden Gießform hergestellt werden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr zeitraubend und läßt sich nur mit erheblichen Schwierigkeiten automatisieren. Nachteilig ist ferner, daß Hinterschneidungen der Schirmkörper grundsätzlich nicht hergestellt werden können, auch sind Anord nungen mit abwechselnd großen und kleinen Schirmdurchmessern nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Mängel der bekannten Verfahren ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit geringem fertigungstechnischen Aufwand (insbesondere mit geringen Formkosten, kurzen Fertigungs-
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zeiten sowie mit der Möglichkeit der Automatisierung) ein elektrischer Kunststoff-Isolator in Verbund-Ausführung mit einer fugen- und nahtlosen äußeren Umhüllung (eius einem einzigen, flexiblen Material) geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vorgefertigte Schirmkörper zu dem Zeitpunkt, in dem sie auf den Strunk aufgebracht werden, nur unvollständig ausvulkanisiert bzw. ausgehärtet sind, derart, daß sie einerseits bereits eine ausreichende Formstabilität besitzen, sich andererseits jedoch noch homogen und fugenlos mit dem Bindemittel verbinden.
Zweckmäßig findet dabei ein Bindemittel derselben Zusammensetzung wie die des Materiales Verwendung, aus dem die Schirmkörper hergestellt werden. Vorteilhaft kann als Material für die Schirmkörper sowie als Bindemittel ein zu 25 bis 70% mit Quarzmehl gefüllter Silikon-Kautschuk eingesetzt werden.
Die Schirmkörper werden frühestens nach Erreichen der Formstabilität und spätestens vor Ablauf von etwa 3/4 der für die gesamte Aushärtung bzw. Ausvulkanisation bei der jeweiligen Temperatur erforderlichen Zeit auf den Strunk aufgebracht. Dadurch ist gewährleistet, daß die Schirmkörper einerseits die für ihre mechanische Handhabung und die Beibehaltung ihrer Form notwendige Stabilität besitzen, andererseits jedoch noch eine homogene chemische Verbindung mit dem Bindemittel eingehen, was eine fugen- und nahtlose Verbindung der Schirmkörper untereinander und mit dem Strunk gewährleistet.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schirmkörper mit ihrer nach oben gekehrten Schirmunterseite von unten auf den vertikal angeordneten Strunk aufgeschoben, wobei in die trichterförmige Erweiterung der Bohrung des Schirmkörpers flüssiges Bindemittel eingebracht und der Schirmkörper dann so weit nach oben verschoben wird, bis die Tülle des nächsten, bereits auf dem Strunk befindlichen Schirmkörpers in das in der trichterförmigen Erweiterung befindliche Bindemittel eintaucht.
Bei einer derartigen Verfahrensweise entsteht beim Hochschieben des neu auf den Strunk aufgebrachten Schirmkörpers durch die Schmierkeilwirkung der mit flüssigem Bindemittel gefüllten trichterförmigen Erweiterung dieses Schirmkörpers ein kontinuierlicher und blasenfreier Schmier- bzw. Bindemittelfilm, der in die genau passende Tülle des Schirmkörpers hineingezogen wird (zweckmäßig erhält diese Tülle des Schirmkörpers einen Innendurchmesser entsprechend dem Außendurchmesser des Strunks). Durch dieses "Aufschwimmen" des Schirmkörpers wird eine absolut homogene Bindemittelfuge erreicht.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter elektrischer Kunststoff-Isolator zeichnet sich damit durch hervorragende elektrische Festigkeitswerte aus. Durch die Möglichkeit, die Schirmkörper vorzufertigen, ergibt sich fertigungstechnisch ein sehr einfaches Verfahren, das auch für eine Vielzahl unterschiedlicher Isolatortypen nur geringe Formkosten erfordert und sich leicht automatisieren läßt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 bis 3 Schemadarstellungen von drei Zwischenstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen nach dem er
findungsgemäßen Verfahren hergestellten Hänge-Isolator.
Der in Fig. 4 dargestellte Hänge-Isolator enthält einen zugfesten Strunk 1, der durch einen glasfaserverstärkten Kunststoffstab gebildet wird, ferner eine Anzahl von Kunststoff-Schirmkörpern 2,die den Strunk 1 konzentrisch umgeben. Weiterhin ist der Hänge-Isolator ini-t- einem Endstück 3 sowie mit Armaturen 4 und 5 versehen.
Jeder Schirmkörper 2 enthält - wie am deutlichsten in Fig. 1, unten, jedoch in umgekehrter Lage des Schirmkörpers zu erkennen ist - einen Schirmteil 2a und eine Tülle 2b. Die Bohrung 2c der Tülle besitzt einen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Strunkes 1. Sie geht im Bereich des Schirmteiles 2a in eine trichterförmige Erweiterung 2d über.
Die Herstellung des Hänge-Isolators nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geschieht beispielsweise folgendermaßen:
In eine mit Quarzmehl gefüllte, kalt vernetzbare Silikon-Kautschuk-Masse werden 1,6 Gew.% Katalysator eingemischt. Anschließend wird diese bei Raumtemperatur vernetzende Masse in Schirmkörperformen gegossen.
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Nach einer Formverweilzeit von etwa 15 Minuten können die Schirmkörper 2 entformt werden. Sie sind zu diesem Zeitpunkt bereits formstabil und montagefähig; ihre vollständige Ausvulkanisation erfordert jedoch bei Raumtemperatur etwa 48 Stunden. Erst nach dieser Zeit besitzt somit das Vulkanisat im Innern des Schirmkörpers die gleiche Shore-A-Härte (DIN 53505) wie an der Oberfläche.
Um eine einwandfreie chemische Verbindung zwischen den einzelnen Schirmkörpern und dem Bindemittel zu gewährleisten, muß die Montage der Schirmkörper 2 auf dem Strunk 1 unter Zwischenfügung des Bindemittels innerhalb von etwa 36 Stunden nach Herstellung der Schirmkörper erfolgen.
Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen die Art und Weise, in der die Schirmkörper 2 auf den Strunk 1 aufgebracht werden. Der Strunk wird dabei zweckmäßig zunächst mit einem geeigneten Haftmittel vorbehandelt.
In Fig. 1 ist angenommen, daß auf den Strunk 1 bereits ein Schirmkörper 2* sowie das Endstück 3 aufgebracht ist.
Es wird nun von unten ein weiterer Schirmkörper 2, dessen Schirmunterseite nach oben gekehrt ist, auf den vertikal angeordneten Strunk 1 aufgeschoben. In die trichterförmige Erweiterung 2d des Schirmkörpers 2 wird flüssiges Bindemittel 6 eingefüllt (die Zusammensetzung dieses Bindemittels entspricht zweckmäßig der des Materiales, aus dem die Schirmkörper 2 hergestellt wurden).
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Dann wird der Schirmkörper 2 in Richtung des Pfeiles 7 nach oben geschoben, bis die Tülle 2'b des bereits auf dem Strunk 1 befindlichen Schirmkörpers 2' in die mit Bindemittel 6 gefüllte Erweiterung 2d des Schirmkörpers 2 eingreift (vgl. Fig. 3).
Bei diesem Hochschieben des Schirmkörpers 2 aus der Lage gemäß Fig. 2 in die Stellung gemäß Fig. 3 wird aus dem in der trichterförmigen Erweiterung 2d befindlichen Bindemittel-Reservoir ein zugleich als Schmiermittel dienender Film in die Bohrung des Schirmkörpers hineingezogen. Diese Tatsache, sowie der Umstand, daß die Schirmkörper zum Zeitpunkt ihres Aufbringens auf den Strunk 1 noch nicht vollständig ausvulkanisiert sind, gewährleistet das Entstehen einer völlig homogenen, fugen- und nahtlosen Ummantelung des Strunkes 1 durch die Schirmkörper 2 und das Bindemittel 6. Da die Schirmkörper und das Bindemittel aus demselben Material bestehen, ergibt sich damit ein elektrischer Kunststoff-Isolator in Verbundausführung mit völlig homogenem Außenmantel, der sich durch ausgezeichnete elektrische Festigkeitswerte und eine hohe Witterungsbeständigkeit auszeichnet.
Die Schirmkörper müssen, wie bereits erwähnt wurde, spätestens vor Ablauf von etwa 3/4 der für die gesamte Aushärtung bzw. Ausvulkanisation erforderlichen Zeit auf den Strunk aufgebracht werden. Bei dem oben angenommenen Beispiel, bei dem die Ausvulkanisation insgesamt etwa 48 Stunden beträgt, muß somit die Montage der Schirmkörper auf dem Strunk spätestens innerhalb von e twa 36 Stunden vorgenommen werden. Durch Erhöhung oder Erniedrigung der Katalysatormenge läßt sich die für die Vulkanisation benötigte Zeit weitgehend beeinflussen.
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Eine Verlängerung der für die Montage zur Verfügung stehenden Zeitspanne läßt sich ferner durch Unterkühlung der vorgefertigten Schirmkörper (etwa Aufbewahrung in einem Kühlschrank) erzielen.
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AA
Leerseite

Claims (5)

  1. 2Β1869Ί
    - r-
    Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kunststoff-Isolators in Verbund-Ausführung, mit einem zugfesten, beispielsweise glasfaserverstärkten Kunststoffstab als Strunk und den Strunk konzentrisch umgebenden Schirmkörpern aus Kunststoff, die schirmoberseitig in eine Tülle auslaufen und deren Bohrung schirmunterseitig eine trichterförmige Erweiterung aufweist, in die die Tülle des nächsten Schirmkörpers eingreift, wobei die vorgefertigten Schirmkörper nacheinander auf den Strunk aufgeschoben und durch ein Bindemittel miteinander und mit dem Strunk verbunden werden, dadurch gekennzeichnet , daß die Schirmkörper
    zu dem Zeitpunkt, in dem sie auf den Strunk aufgeunvollständig bracht werden, nur ausvulkanisiert bzw.
    ausgehärtet sind, derart, daß sie einerseits bereits eine ausreichende Formstabilität besitzen, sich andererseits jedoch noch homogen und fugenlos mit dem Bindemittel verbinden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel derselben Zusammensetzung wie die des Materiales Verwendung findet, aus dem die Schirmkörper hergestellt werden.
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    ORIGINAL INSPECTED ;
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1r dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmkörper frühestens nach Erreichen der Formstabilität und spätestens vor Ablauf von etwa 3/4 der für die gesamte Aushärtung bzw. Ausvulkanisation bei der jeweiligen Temperatur erforderlichen Zeit auf den Strunk aufgebracht werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmkörper mit ihrer nach oben gekehrten Schirmunterseite von unten auf den vertikal angeordneten Strunk aufgeschoben werden, wobei in die trichterförmige Erweiterung der Bohrung des Schirmkörpers flüssiges Bindemittels eingebracht und der Schirmkörper dann so weit nach oben verschoben wird, bis die Tülle des nächsten, bereits auf dem Strunk befindlichen Schirmkörpers in das in der trichterförmigen Erweiterung befindliche Bindemittel eintaucht.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Schirmkörper sowie als Binde mittels ein zu 25 bis 70% mit Quarzmehl gefüllter Silikon-Kautschuk Verwendung findet.
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