DE3837571A1

DE3837571A1 - Verdraengungskoerper und verwendung des verdraengungskoerpers

Info

Publication number: DE3837571A1
Application number: DE19883837571
Authority: DE
Inventors: Bernardo Dipl Ing Blass
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1988-11-05
Filing date: 1988-11-05
Publication date: 1990-05-10

Description

Technisches Gebiet

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verdrängungskörper gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft auch Verwendungen des Verdrängungskörpers.

Stand der Technik

Ein Verdrängungskörper der vorstehend genannten Art ist beispiels weise aus der CH-PS 6 59 909 bekannt. Dieser bekannte Verdrängungs körper kann etwa als gasgefüllter elastischer Schlauch ausgebil det sein. In eine Gießform eingebracht begrenzt er nach Aushär ten einer Vergußmasse einen Hohlraum, aus dem er dann nach Ab lassen der Gasfüllung entfernt werden kann. Insbesondere für die Herstellung von längs einer Achse erstreckten, ausgedehnten Hohlräumen, wie sie etwa als Gasabzugskanäle in einer zwischen spannungsabhängigen Widerständen und Gehäuse eines Überspannungs ableiters befindlichen Vergußmasse verwendet werden, ist ein derartiger Verdrängungskörper wegen seiner geringen Formstabilität nur bedingt geeignet.

Eine nur bedingte Eignung weist auch ein formstabiler Verdrängungs körper auf der Basis einer polierten und gegebenenfalls konisch angeschrägten Stange auf, da diese unter Umständen nur mit großen Schwierigkeiten aus der ausgehärteten Vergußmasse entfernt werden kann.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen 1, 5 und 6 angege ben ist, löst die Aufgabe, einen Verdrängungskörper zu bestimmen, welcher sich durch hohe Formstabilität auszeichnet, zugleich aber auch problemlos zur Bildung selbst sehr lang erstreckter Hohlräume in der Vergußmasse geeignet ist, sowie besonders vor teilhafte Verwendungen dieses Verdrängungskörpers anzugeben.

Der Verdrängungskörper nach der Erfindung zeichnet sich bei gro ßer Formstabilität auch dadurch aus, daß er in einfacher Weise an die Herstellung unterschiedlicher Hohlraumprofile angepaßt werden kann. Je nach Anforderung an die herzustellenden Hohlräume kann nach dem Entfernen von Formkeilen auch der beim Vergießen zuvor von den Formkeilen gestützte elastische Mantel aus dem Hohlraum genommen oder aber bei Bedarf auch als hohles Tragteil für die Vergußmasse weiterverwendet werden. In jedem Fall ist die Wiederverwendbarkeit der den elastischen Mantel an die unter schiedlichen Hohlraumprofile anpassenden Formkeile gegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen quer zur Achse geführten Schnitt durch einen im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Überspannungsableiter mit Gasabzugskanälen,

Fig. 2 eine Aufsicht in Achsrichtung auf einen zur Bildung eines der Gasabzugskanäle des Überspannungsableiters gemäß Fig. 1 verwendeten Verdrängungskörpers nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen längs III-III geführten Schnitt durch den Verdrängungskörper gemäß Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Überspannungsableiter weist ein zylin derförmiges, etwa aus Porzellan bestehendes, Isoliergehäuse 1 auf, in dem zwei ebenfalls zylinderförmig ausgebildete Stapel von scheibenförmigen, spannungsabhängigen Widerständen 2 auf der Basis von Metall, - insbesondere Zinkoxid angeordnet sind.

Zwischen Innenwand des Gehäuses 1 und den Widerständen 2 befindet sich eine Vergußmasse 3 aus einem elektrisch isolierenden, jedoch wärmeleitenden Material. In der Vergußmasse 3 sind Gasabzugs kanäle 4 vorgesehen, welche gegebenenfalls im Überspannungsab leiter auftretende und etwa durch Lichtbogenentladungen gebildete heiße Gase aus dem Inneren des Gehäuses 1 wegführen. Solche Gasabzugskanäle erstrecken sich daher über die gesamte Länge des Überspannungsableiters. Je nach den elektrischen Betriebs daten des Überspannungsableiters können sie bei Durchmessern von einigen Zentimetern Längen im Meterbereich erreichen. Sie können vollkommen von der Vergußmasse umhüllt sein, können aber auch - wie in Fig. 1 dargestellt ist - zum einem Teil vom Gehäuse 1 und zum anderen Teil von der Vergußmasse 3 umschlossen sein. Ihr Profil quer zur Längsachse des Ableiters kann beliebig und etwa wie in Fig. 1 dargestellt kreissektorförmig sein, wobei dort der Kreisbogen vom Gehäuse 1 und die Radien im wesentlichen von der Vergußmasse 3 gebildet sind.

Ein Gasabzugskanal 4 läßt sich mit Vorteil durch einen in den Fig. 2 und 3 dargestellten Verdrängungskörper nach der Erfin dung herstellen. Dieser Verdrängungskörper enthält einen dünnen, elastischen Mantel 5 aus einem Material mit einer gegenüber Silikonkautschuk hohen Zugfestigkeit, wie etwa Stahlblech oder einem zugfeste Fasern enthaltenden Verbundwerkstoff - beispiels weise auf der Basis glasfaserverstärkter Kunststoffe -, sowie Formkeile 6-9. Die Formkeile 6-9 stabilisieren die Form des Man tels 5, indem sie sich mit ihren an das Profil des Gasabzugska nals 4 angepaßten Außenflächen an der Innenwand des Mantels 5 abstützen. Die Formkeile weisen jeweils mindestens eine gegenüber einer in Längsrichtung des Gasabzugskanals 4 geführten Achse geneigte ebene Fläche auf.

Beim Zusammenbau des Verdrängungskörpers werden die Formkeile derart in den Mantel 5 eingeführt, daß die geneigten ebenen Flächen benachbarter Formkeile aufeinanderliegen. Unter der Wirkung einer in Längsrichtung des Gasabzugskanals 4 bzw. des Verdrängungskörpers gerichteten Kraft werden die Formkeile unter Abstützung des Mantels 5 miteinander verkeilt. Sie bilden hierbei einen festen Kern für den elastischen Mantel 5. Es entsteht so ein formstabiler Verdrängungskörper. Dieser Verdrängungskörper kann nun zusammen mit den Widerständen 2 und falls erwünscht weiteren Verdrängungskörpern in das Gehäuse 1 des Überspannungs ableiters eingesetzt werden. Nach Auffüllen des Gehäuses mit flüssiger Vergußmasse verbleibt dann nach einem Aushärteprozeß zwischen den Widerständen 2, den Verdrängungskörpern und der Innenwand des Gehäuses 1 die ausgehärtete Vergußmasse 3, aus welcher die Verdrängungskörper unter Aufhebung der Verkeilung und elastischer Verbiegung des Mantels 1 leicht entfernt werden können. In der Vergußmasse verbleiben dann die Gasabzugskanäle 4.

Es reichen grundsätzlich bereits zwei mit ihren geneigten ebenen Flächen verkeilte Formkeile aus, um dem Mantel 5 die gewünschte stabile Form zu geben. Im Hinblick auf eine besonders zuverläs sig wirkende und besonders einfach wieder aufzuhebende Verkeilung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen zwei Formkeilen einen Zentrierkeil anzuordnen, welcher zwei gegensinnig zur Längs achse des Verdrängungskörpers geneigte, ebene Flächen aufweist, die auf zwei gegensinnig geneigte, ebene Flächen zweier Formkeile abgestützt sind. In der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 ist ein solcher mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichneter Zentrierkeil vorgesehen. Dieser Zentrierkeil weist gegensinnig geneigte, ebene Flächen 11 und 12 auf, welche jeweils auf geneig ten ebenen Flächen 13 bzw. 14 der Formkeile 8 bzw. 9 abgestützt sind (Fig. 3).

Eine zusätzliche Verbesserung bei der Herstellung des Verdrängungs körpers und der Aufhebung der Verkeilung bei der Demontage des Verdrängungskörpers läßt sich erreichen, wenn zwei weitere - in Fig. 2 mit den Bezugszeichen 6 und 7 gekennzeichnete - Formkeile vorgesehen sind. Diese Formkeile weisen jeweils zwei gegeneinander geneigte ebene Flächen auf, auf welche bei der Verkeilung entspre chenden Formkeile 8 und 9 sowie des Zentrierkeils 10 wirken. Bei einem solchen Verdrängungskörper kann die Verkeilung gebildet und wieder aufgehoben werden, ohne daß ein Reibschluß auf der Innenwand des Mantels 5 entsteht. Darüber hinaus lassen sich hierbei auch vergleichsweise komplizierte Profile von Hohlräumen erreichen, ohne daß eine Beeinträchtigung der Wandung der Hohlräume zu befürchten ist.

Es sind Anwendungen der Verdrängungskörper nach der Erfindung denkbar, bei denen nach Aushärten der Vergußmasse lediglich die Formkeile entfernt und der Mantel als hohler Tragkörper der ausgehärteten Vergußmasse zurückbleibt. Eine solche Anwendung wäre etwa in der Herstellung eines silikonbeschirmten Freiluft isolators gegeben. Der Verdrängungskörper weist dann als Mantel ein Rohr aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf, auf welches die Silikonschirme aufgegossen werden. Nach Entfernen der Form keile und gegebenenfalls des Zentrierkeils bleibt als Tragteil für die Silikonschirme dann das GFK-Rohr in der ausgehärteten Vergußmasse. Ein solchermaßen hergestellter Isolator zeichnet sich durch eine besonders gleichmäßige Wandstärke aus.

Claims

1. Verdrängungskörper zur Bildung eines längs einer Achse erstreck ten und zumindest teilweise von einer ausgehärteten Verguß masse (3) umschlossenen Hohlraums mit einem elastischen Mantel (5), auf dessen Innenwand während des Einbringens der Verguß masse in eine Gießform eine nach außen gerichtete Kraft wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (5) aus einem Material mit einer gegenüber Silikonkautschuk hohen Zugfestig keit besteht, und daß die Innenwand des Mantels (5) abge stützt ist auf mindestens zwei ersten Formkeilen (8, 9) mit jeweils mindestens einer gegenüber der Achse des Hohlraums geneigten, ebenen ersten Fläche (13, 14).

2. Verdrängungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander an den ersten Flächen verkeilte erste Formkeile vorgesehen sind.

3. Verdrängungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mindestens zwei ersten Formkeilen (8, 9) mindestens ein Zentrierkeil (10) angeordnet ist mit mindestens zwei gegensinnig zur Achse geneigten ersten Flächen (11, 12), welche jeweils auf einer der ersten Flächen (13, 14) der min destens zwei ersten Formkeile (8, 9) abgestützt sind.

4. Verdrängungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei zweite Formkeile (6, 7) vorgesehen sind mit jeweils mindestens zwei gegeneinander geneigten, ebenen Flächen, auf denen jeweils eine Seitenfläche der sich trapez förmig nach außen verjüngend ausgebildeten mindestens zwei ersten Formkeile (8, 9) abgestützt sind.

5. Verwendung des Verdrängungskörpers nach Anspruch 1 zur Herstel lung eines Gasabzugskanals (4) in einer zwischen einem span nungsabhängigen Widerstand (2) und einem Gehäuse (1) eines elektrischen Überspannungsableiters befindlichen ausgehärte ten Vergußmasse (4).

6. Verwendung des Verdrängungskörpers nach Anspruch 1 zur Herstel lung eines silikonbeschirmten Freiluftisolators, dessen Sili konbeschirmung an einem als Mantel (5) des Verdrängungskörpers benutzten Tragteil befestigt ist.