DE3709947A1 - Stuetzisolator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stützisolator, insbesondere zum steckbaren Anschluß an Transformatoren und gekapsel­ te Schaltanlagen, mit einem rotationssymmetrischen, hohlen Isolierkörper zur zentrischen Aufnahme des Lei­ ters, der zwei miteinander fest verbundene Bereiche aus unterschiedlichem Material aufweist.

Ein solcher Stützisolator ist aus dem Prospekt der Firma Elastimold mit dem Titel "Übergangsstützer Serie 200" bekannt geworden, wobei der Stützisolator im wesent­ lichen von oben bis unten durchgehend aus Gießharz be­ steht und im Bereich der Gerätedurchführung eine Kunst­ stoffeinlage aus EPDM enthält. Bei dieser Ausführung hat jedoch die schwach elastische EPDM-Einlage keinen Ausdehnungsraum, wie er einerseits für die Montage für Durchführungen mit unterschiedlichen Abmessungen bei einer üblichen Toleranz von einigen zehntel Millimeter und andererseits aus Gründen der Wärmedehnung erforder­ lich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die ge­ schilderten Nachteile zu vermeiden und ein stärker ela­ stisches Material zu verwenden, das eine sichere Abdich­ tung ermöglicht, ungeachtet der vorgenannten üblichen Toleranz, und im Bereich des Fußteils bzw. der Befesti­ gung in seiner Elastizität und Ausdehnung nicht durch eine hohlraumfrei, das elastische Material starr um­ gebende Stützerform behindert ist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Stütz­ isolator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der eigentliche Stützer bzw. Strunk aus starrem Material und sein geräteseitig angeordnetes Fußteil aus elasti­ schem Material besteht, das das Anschlußteil der Geräte­ durchführung mit radialer Vorspannung staub- und wasser­ dicht umgibt und im Bereich der elektrischen Kontaktie­ rung eine ringsumlaufend in das Fußteil integrierte Feldsteuerelektrode enthält.

Das Fußteil endet normalerweise in dem zwischen der Anschlußoberkante der Gerätedurchführung und dem geräte­ nächsten Schirm des Strunks gelegenen Bereich. Falls der Stützisolator keine Schirme bzw. Teller aufweisen sollte, so gilt sinngemäß, daß das elastische Fußteil wenig oberhalb der Gerätedurchführung endet und in den starren Teil übergeht.

Die Grenzfläche zwischen starrem und elastischem Mate­ rial soll etwa senkrecht zu den Feldlinien verlaufen, was in der Regel einen Winkel α von 30 bis 60° zur Iso­ latorachse ergibt. Dabei kann die ringsumlaufende Grenz­ fläche anstelle eines geraden auch ein gekrümmtes Profil aufweisen.

Bevorzugt besteht das Fußteil samt integrierter Feld­ steuerelektrode aus Silikonkautschuk und das übrige Teil des Stützisolators aus Gießharz. Zur Befestigung des Stützisolators auf der Gerätedurchführung ist eine im Bereich des starren Teiles ringsumlaufende Schulter mit einer Erhöhung bzw. Kante sehr empfehlenswert. Diese kann von gerätedurchführungsseitig befestigbaren Halte­ organen übergriffen und in Richtung Gerätedurchführung gedrückt werden zur Befestigung. Dabei sind mindestens zwei sich gegenüberliegende Organe bzw. Krallen notwen­ dig, besser drei. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein kompletter ringsumlaufender Haltering mit die vorgenannte Kante übergreifender Anformung benutzt, der aus zwei Halbschalen besteht. Diese weisen im Bereich der zu verbindenden Fugen formschlüssige Verbindungs­ organe auf und sind bevorzugt als in axialer Richtigung betätigbarer Verschiebefalz ausgebildet.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Sofern ein ringsumlaufender Haltering benutzt wird, sollte dieser bezüglich seines Inndendurchmessers einen ausreichenden Abstand zum Isolierkörper aufweisen, damit Hohlräume vorhanden sind für ein gewisses notwendiges Ausdehnungsvolumen des Fußteiles. In der Regel genügt hierfür ein Abstand von ca. 1 mm.

Gemäß der vorbeschriebenen Erfindung ist es nun möglich, Stützisolatoren staub- und wasserdicht sowie elektrisch sicher ohne Montageprobleme auf übliche Gerätedurch­ führungen, insbesondere solchen mit Steck- oder Schraub­ technik, aufzubringen. Infolge des vermittels des Stütz­ isolators gewonnenen Abstandes vom geerdeten Anlagenge­ häuse ist es möglich, den Stromanschluß mittels blanker Leiter oder mittels einfacher, nicht gekapselter Kabel­ endverschlüsse zu bewerkstelligen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben. Die zuge­ hörige Figur zeigt in der linken Bildhälfte eine Drauf­ sicht, in der rechten Bildhälfte einen entsprechenden Schnitt durch einen auf eine Gerätedurchführung montier­ ten Stützisolator.

Im einzelnen zeigt die Figur die senkrechte Montage eines Stützisolators mit dem aus starrem Material, ins­ besondere Gießharz bestehenden eigentlichen Stützerteil 10, an das im dargestellten Falle Teller bzw. Schirme 14 angeformt sind. Nach unten schließt sich das ange­ gossene Fußteil 11 aus elastischem Silikonkautschuk an. Die Grenzfläche 12 von elastischem und starrem Material verläuft im Falle der Darstellung etwa unter α = 45° schräg von innen nach außen unten, und zwar vorteilhafterweise etwa parallel zur entsprechend konisch umlaufenden oberen Begrenzungsfläche der Feldsteuerelektrode 16. Wie ersichtlich ist die Grenzfläche 12 und damit das obere Ende des Fußteiles 11 in dem Bereich angeordnet, der zwischen der Oberkante des Anschlußteils 22 der Gerätedurchführung 20 liegt und dem untersten Schirm 14.

Der Stützisolator weist einen durchgehenden Leiter­ bolzen 15, vorzugsweise aus Kupfer, auf mit einem oberen Stromanschlußgewinde 15 c, einem verjüngten Steckkontakt­ teil 15 a zur Aufnahme in einer entsprechenden Sackbohrung der Gerätedurchführung 20 und mit einer für die Montage wichtigen Auflagekante 15 b, die auf die Anschlußober­ kante 24 des Anschlußteiles 22 der Gerätedurchführung 20 nach Montage zu liegen kommt.

Die Feldsteuerelektrode 16 ist so geformt, daß sie den elektrisch kritischen Bereich ab Austreten des Leiter­ bolzens 15 aus dem Isolator bis über die Kante des An­ schlußteiles 22 der Gerätedurchführung 20 abdeckt und damit das elektrische Feld homogenisiert. Vorteilhaft ist es auch, das elastische Material an der Außenfläche des starren Teiles 10 oberhalb der Grenzfläche 12 noch etwa bis zur umlaufenden Befestigungsschulter bzw. deren äußeren Kante 18 hochzuziehen. Dasselbe gilt für die äußere Leitschicht 17, die sich über die ganze Höhe des elastischen Fußteiles 11 zylindrisch ringsumlaufend erstreckt.

Die senkrechte Montage, wie sie in der Figur darge­ stellt ist, ist besonders häufig. Es ist aber beispiels­ weise auch eine Montage in der Waagrechten möglich. Dann empfiehlt es sich allerdings, einen zylindrisch das gesamte Fußteil 11 umgebenden Haltering 30 zu ver­ wenden und diesen mit einem umlaufenden Befestigungs­ flansch 32 zu versehen, der mehrfach mittels der üb­ lichen Befestigungsorgane 34, 35, 36 an der Durchfüh­ rung befestigt wird. Zwischen Fußteil 11 und Haltering 30 sollte ein Dehnungsspalt 19 vorgesehen sein, um durch Wärmedehnung oder Maßtoleranzen bedingten Raumbedarf aufnehmen zu können.

Im einzelnen wird bei der Montage wie folgt vorgegangen: Zunächst wird der Stützisolator samt Steckkontakt 15 a auf das Anschlußteil 22 der Gerätedurchführung 20 auf­ gebracht. Sodann werden von zwei Seiten her die beiden Halbschalen des Halteringes 30 um das elastische Fuß­ teil 11 gelegt. Dabei ist im Falle des bevorzugt be­ nutzten Verschiebefalzes in axialer Richtung ein Frei­ raum von etwa 10 bis 15 mm notwendig, um die zunächst mit axialer Verschiebung aneinander gefügten beiden Halbschalen in ihre bündige Verrastungsstellung zu bringen. Dies ist bezüglich des Abstandes zum untersten Schirm 14 zu berücksichtigen. Dabei greift nun die An­ formung 31 des Haltringes über die äußere umlaufende Kante 18 des starren Stützerteiles 10. Nun werden die Befestigungsorgane miteinander verbunden. Dabei werden die Gegenmuttern 36 entlang der in die Befestigungs­ fahnen 26 eingehängten Gewindestangen 34 auf den Be­ festigungsflansch 32 des metallenen Halteringes 30 ge­ preßt, bis die Auflagekante 15 b des Leiterbolzens 15 auf der Anschlußoberkante 24 der Gerätedurchführung 20 aufliegt. Bei entsprechend genauer Bemessung liegt dann auch die Unterkante des Halteringes 30 und die des ela­ stischen Fußteils nahezu spielfrei auf dem Flansch der Gerätedurchführung 20 auf.

Der Haltering mit ringsumlaufendem Befestigungsflansch 32 ist eine bevorzugte Ausführungsform. Ebenso ist es möglich, statt des Befestigungsflansches einzelne Be­ festigungsnasen am Haltering 30 anzuformen, wie im linken Bildteil in der Draufsicht gezeigt. Im linken Bildteil sind alternativ zu den eingegossenen Befesti­ gungsfahnen 26 eingegossene Gewindebuchsen mit einge­ schraubten Gewindestangen 34 gezeigt. Schließlich können statt eines umlaufenden Halteringes 30 auch einzelne Klauen benutzt werden, die in die äußere um­ laufende Befestigungskante 18 der umlaufenden Schulter eingreifen. Wie schon gesagt, ist jedoch diese Art der Befestigung nur für senkrechte Montage bzw. für Verhält­ nisse zweckmäßig, bei denen keine größeren Kräfte quer zur Achse angreifen.

• Bezugszeichenliste 10 Stützisolator (starres Material)
  11 Elastisches Fußteil des Stützisolators
  12 Grenzfläche von elastischem zu starrem Material
  14 Schirm bzw. Teller
  15 Leiterbolzen
  15 a Steckkontakt des Leiterbolzens
  15 b Auflagekante
  15 c Stromanschlußgewinde des Leiterbolzens
  16 Feldsteuerelektrode
  17 Äußere Leitschicht des Fußteils
  18 Äußere umlaufende Kante der Schulter des Stützers
  19 Dehnungsspalt
  20 Gerätedurchführung
  22 Anschlußteil der Gerätedurchführung
  24 Anschlußoberkante
  26 Befestigungsfahne, eingegossen in Gerätedurchführung
  28 Gerätewand
  30 Haltering bzw. Halbschalen
  31 Anformung des Halterings
  32 Befestigungsflansch bzw. Befestigungsnase des Halterings
  34 Gewindestange
  35 Befestigungsschraube
  36 Gegenmutter

Claims (11)

1. Stützisolator, insbesondere zum Anschluß an Trans­ formatoren und gekapselte Schaltanlagen, mit einem rota­ tionssymmetrischen, hohlen Isolierkörper zur zentrischen Aufnahme des Leiters, der zwei miteinander fest ver­ bundene Bereiche aus unterschiedlichem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Stützer bzw. Strunk (10) aus starrem Material und sein geräte­ seitig angeordnetes Fußteil (11) aus elastischem Mate­ rial besteht, das das Anschlußteil (22) der Geräte­ durchführung (20) mit radialer Vorspannung staub- und wasserdicht umgibt und im Bereich der elektrischen Kon­ taktierung eine innenseitig ringsumlaufend in das Fuß­ teil (11) integrierte Feldsteuerelektrode (16) enthält.

2. Stützisolator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fußteil (11) in dem zwischen der An­ schlußoberkante (24) der Gerätedurchführung (20) und dem gerätenächsten Schirm (14) des Strunks (10) gelegenen Bereich endet.

3. Stützisolator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfläche (12) zwischen starrem und elastischem Material etwa senkrecht zu den Feldlinien, bevorzugt mit einem Winkel a von 30 bis 60° zur Isolatorachse verläuft.

4. Stützisolator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (11) aus Sili­ konkautschuk besteht.

5. Stützisolator nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stützer bzw. Strunk (10) im wesent­ lichen aus Gießharz besteht und das Fußteil (11) hohl­ raumfrei aus Silikonkautschuk angegossen ist.

6. Stützisolator nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feldsteuerelektrode (16) aus ela­ stischem, leitfähigem Silikonkautschuk besteht.

7. Stützisolator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (11) zur Homogenisierung des elektrischen Feldes eine leitfähige Außenschicht (17) aufweist.

8. Stützisolator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Nähe der Grenzfläche (12) das aus starrem Material bestehende Teil (10) des Iso­ lierkörpers eine ringsumlaufende Schulter mit einer außen umlaufenden Erhöhung bzw. Kante (18) aufweist, die von gerätedurchführungsseitig befestigbaren Halteorganen übergriffen und in Richtung Gerätedurchführung (20) ge­ drückt werden kann.

9. Stützisolator nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen vorzugsweise metallenen, ge­ rätedurchführungsseitig befestigbaren Haltering (30), der aus zwei durch axiale Verschiebung miteinander ver­ rastbaren Halbschalen besteht, und eine die umlaufende Kante (18) des Stützers (10) übergreifende Anformung (31) aufweist.

10. Stützisolator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe der in An­ passung an übliche Gerätedurchführungen bemessenen Querschnittserweiterungen des Fußteils (11) jeweils so bemessen ist, daß die Auflagekante (15 b) des Leiter­ bolzens (15) nach Ausübung einer gewissen Pressung des elastischen Fußteils (11) in Richtung Geräteanschluß mittels der Befestigungsorgane (34, 35, 36) auf die entsprechende Anschlußoberkante (24) der Gerätedurch­ führung (20) zu liegen kommt und in dieser Position dauerhaft gehalten wird.

11. Verfahren zur Herstellung eines Stützisolators, insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Gießharzkörper herge­ stellt und anschließend ggf. einschließlich der vorge­ fertigten Feldsteuerelektrode in eine Form eingebracht und mit Haftvermittler oder dgl. beschichtet wird, wonach die Form mit Silikonkautschuk ausgegossen wird.