EP0348395A1 - Elektrisch isolierender bauteil sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Elektrisch isolierender bauteil sowie verfahren zu seiner herstellung

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Publication number
EP0348395A1
EP0348395A1 EP19880900883 EP88900883A EP0348395A1 EP 0348395 A1 EP0348395 A1 EP 0348395A1 EP 19880900883 EP19880900883 EP 19880900883 EP 88900883 A EP88900883 A EP 88900883A EP 0348395 A1 EP0348395 A1 EP 0348395A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core part
shrink film
component according
component
surface layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19880900883
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Eichberger
Josef Jilek
Wilhelm Valenta
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isovolta AG
Original Assignee
Isovolta Osterreichische Isolierstoffwerke AG
Isovolta AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isovolta Osterreichische Isolierstoffwerke AG, Isovolta AG filed Critical Isovolta Osterreichische Isolierstoffwerke AG
Publication of EP0348395A1 publication Critical patent/EP0348395A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56—Insulating bodies
    • H01B17/58—Tubes, sleeves, beads, or bobbins through which the conductor passes

Definitions

  • the invention relates to an electrically insulating component, such as a high-voltage insulator, consisting of an optionally elongated body, to which electrically conductive fittings are to be attached, and an optionally elongated core part made of a thermosetting synthetic resin reinforced with high-strength fibers made of electrically insulating material, and a has a shell consisting of a polymeric fluorine-containing hydrocarbon, covering at least the largest part of the surface of the core part.
  • a high-voltage insulator consisting of an optionally elongated body, to which electrically conductive fittings are to be attached
  • an optionally elongated core part made of a thermosetting synthetic resin reinforced with high-strength fibers made of electrically insulating material
  • a shell consisting of a polymeric fluorine-containing hydrocarbon, covering at least the largest part of the surface of the core part.
  • the surface of the shell material consisting of a polymeric fluorine-containing hydrocarbon has a particularly dirt-repellent effect and thus leads to a reduction in the leakage currents flowing on the insulator surface and to a reduction in the risk of spark and arc discharges occurring.
  • An electrically insulating component of this type serving as a high voltage insulator is e.g. known from German patent specification 29 36 822. This component has a mechanically load-bearing rod-shaped core part on which a sheath made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is provided with ribs.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the invention is first of all based on the object of specifying an electrically insulating component, such as a high-voltage insulator of the type mentioned at the outset, with a shell made of a polymeric fluorine-containing hydrocarbon which is of simple construction and simple to manufacture.
  • an electrically insulating component such as a high-voltage insulator of the type mentioned at the outset
  • the shell consists of one or more foils (s), optionally applied to the surface of the core part, from a polymeric fluorine-containing hydrocarbon, which has a surface layer (5 ) with a thickness in the range between 0.05 and 2.0 mm, but in particular between 0.1 and 0.6 mm.
  • the foils of the surface layer advantageously consist of polytetrafluoroethylene or a fluorinated ethylene-propylene copolymer.
  • the component according to the invention is characterized in that the core part consists of a fiber-reinforced epoxy resin.
  • the core part has a rectangular cross section with rounded edges.
  • the core part is formed by a plate or strip-shaped fiber-reinforced plastic laminate.
  • the component according to the invention is characterized in that the surface regions of the core part, to which the electrically conductive fittings are to be attached or attached, are not covered by the surface layer.
  • a layer of a water-repellent sealing compound is applied in the joints between the edges of the applied surface layer and the core part.
  • This sealing compound can advantageously be one based on a silicone compound.
  • a region of the component surface is provided with a protective lacquer layer on both sides of the edges of the surface layer.
  • the invention is also based on the object of specifying an advantageous method for producing the component according to the invention.
  • the core part is first produced, that a tubular shrink film made of a polymeric fluorine-containing hydrocarbon is then drawn over the core part and then by heat treatment on the surface of the core part is shrunk. It can be advantageous during or after shrinking on the shrink film can be pressed against the surface of the core part by mechanical pressure and / or at least the space between the shrink film and the core part can advantageously be evacuated for shrinking.
  • the inside of the shrink film used is optionally equipped to be adhesive-friendly by etching.
  • the method according to the invention is characterized in that the core part is coated at least over part of its surface with a binder before shrink-fitting the shrink-wrap surface, which is solidified or hardened after the shrink-fitting .
  • a layer of a water-repellent sealant is applied to the surface areas of the elongated core part, on which the end areas of the shrink film will later rest, before the shrink film is shrunk on.
  • the method according to the invention is characterized in that the shrink film on the outer edge areas is optionally provided with a stick-friendly finish by etching, and an area on both sides of the edges of the applied shrink film including the mentioned sticky edge strips is provided with a protective lacquer layer.
  • FIG. 1 shows a partial representation in elevation of a component serving as a high-voltage insulator and FIGS. 2 and 3 corresponding sections along the lines II-II and III-III of FIG. 1.
  • the component 1 has an elongated core part 2 made of glass fiber-reinforced epoxy resin in the form of a profile rod with an approximately rectangular cross section and rounded edges (see FIGS. 1 and 3).
  • This core part 2 is - except for areas 3 in the vicinity of the core part ends 4, which remain free - provided, for example, with a 0.4 mm thick surface layer 5 made of polytetrafluoroethylene. Since the component 1 is constructed symmetrically with respect to its two end regions, the partial representations according to FIGS. 1 and 2 show, for the sake of simplicity, only one of the two end regions of the component 1.
  • the core part 2 is in each case at its ends 3 in the slot-promoting manner Migen recess 6 of a metal fitting 7 and connected to this by bolts 8.
  • component 1 The high voltage to be insulated then usually prevails between the two metal fittings 7 during operation.
  • the component end regions are finally provided with a protective lacquer layer based on PVC, indicated by 9, which also cover the end regions 10 of the surface layer 5.
  • the manufacture of component 1 described above is advantageously carried out as follows:
  • the profile bar forming the core part 2 is e.g. produced from a laminate plate strip made of glass fabric-reinforced epoxy resin by milling the rounded edges (see FIG. 3).
  • an approximately 0.4 mm thick shrink film made of polytetrafluoroethylene is prepared, the circumference of which is about 10 to 50% larger than the circumference of the core part 2 and which is a length equal to the length of the core part minus the double Has length a of area 3.
  • This shrink film tube piece is now etched at both ends by immersing it in an etching liquid, as a result of which the inside and outside of the film surface is made ready for adhesion over a length b by chemical modification of the film surface structure.
  • the shrink film piece of tubing is now pushed onto the core part 2 and the whole is then brought to a temperature of about 300 ° C. in a vacuum oven, at which the piece of tubing shrinks onto the surface of the core part 2.
  • the end areas of the component thus produced are each provided with a protective lacquer layer 9 by an immersion process, which also adheres well to the end areas 10 of the surface layer 5, which were formed from the etched end areas of the shrink film thus preventing moisture from penetrating between the core part 2 and the surface layer 5.
  • component 1 which is now made of polytetrafluoroethylene, is not wetted by water and is extremely dirt-repellent. Stable superficial Layers of dirt can therefore not form or can only form under particularly unfavorable conditions.
  • the leakage currents that occur when a high voltage is applied to the component surface are therefore usually very low and, if the component is correctly dimensioned, there are hardly any discharge phenomena which lead to a change in the component 1 surface.
  • the shrink film is shrunk onto the core part 1 in a vacuum oven.
  • it may now be expedient, e.g. during or after the shrinking on by means of a pressure bag lying against the surface of the shrink film, to press the shrink film against the core part surface until it cools and thus to avoid air inclusions in the joint between the shrink film and the core part surface.
  • the shrink film is connected to the core part surface by gluing.
  • the core part is first coated over that part of its surface on which the shrink film made of polytetrafluoroethylene is to be applied, for example with a binder based on epoxy resin, and then the shrink film tube piece, which has been made adhesive on its entire inside by etching, onto the core part coated with binder is shrunk on, after which the shrink film is pressed against the surface of the core part with the aid of a pressure sack until the binder has hardened.
  • This variant of the method ensures that no air or gas inclusions remain in the joint between the shrink film and the ceramic surface and can no longer accumulate subsequently, for example by diffusion.
  • a sealant for example one based on a silicone compound, can be provided in the joint between the core part surface and the surface layer 5, which is advantageously applied in the form of a shrink film, with an exit of the sealant, for example, through a protective lacquer layer is prevented, which covers the edges of the shrink film forming the surface layer 5.
  • the method according to the invention is - as one can easily see - also for cases in which the core part on which the shrink film tube piece is to be shrunk has a cross section which varies in the length of the core part.
  • FIG. 4 illustrates a first phase of the method in a schematic representation.
  • a cylindrical core part 11 can be seen, over the one end (on the right in FIG. 4) of which a sleeve 12 is slid, which is provided with a connecting piece 13 for connection to a vacuum pump.
  • a narrow, annular gap 14 remains free between the inner surface of the sleeve 12 and the core part surface.
  • a tubular shrink film 15 made of polytetrafluoroethylene is now pushed over the core part 11 and the sleeve 12 and at the ends of the shrink film between the shrink film 15 on the one hand and the other Core part 11 or the sleeve 12, on the other hand, O-sealing rings 16 and 17, respectively.
  • the whole is then inserted into a cylindrical heating device 19 provided with infrared radiators 18, so that the sealing rings 16, 17 remain outside the heating zone of the heating device 19.
  • the air located in the cylindrical gap 20 (see FIG. 4) between the shrink film 15 and the core part 11 is pumped out via the connecting piece 13 of the sleeve 12, while at the same time an air through the infrared radiator 18 on the Shrink temperature of about 300 ° C shrink film section shrunk onto the core part 11.
  • the non-shrinkable ends of the shrink film are separated by circumferential cuts.
  • the process variant described above has i.a. the advantage that the infrared radiator 18 essentially only brings the film section to be shrunk onto the high shrinking temperature of 300 ° C. and the core part made of fiber-reinforced plastic is only subjected to a relatively low thermal load when shrinking on.
  • the process variants described with reference to FIGS. 4 and 5 can also be used particularly advantageously when the shrunk-on film section is to be glued to the core part.
  • a binder layer made from a mixture of a cycloaliphatic - table epoxy resin and a hardener based on poly amines attached.
  • the procedure is then as described above, but the inside of the tubular shrink film made of polytetrafluoroethylene is now etched to improve the bondability.
  • the binder hardens relatively quickly owing to the heat supplied by the hot shrink film, which creates an airtight and watertight connection between the shrunk film and the core part, which has no air pockets.
  • the component according to the invention can now also be produced in a different way than by the method according to the invention.
  • a core part 22 in the form of a profile bar with a rectangular cross section is used, which is coated on its four side surfaces with foils 23 and 24 is coated from polytetrafluoroethylene.
  • the production of the profile rod starts from a laminated sheet which was produced by hot-pressing glass fiber fabrics impregnated with epoxy resin with outer layers made of polytetrafluoroethylene foils 23 which were made adhesive on one side by etching.
  • a strip 25 of such a laminated sheet is glued to its two edge surfaces with a film 24 of the same type as the films 23 with the help of an epoxy resin adhesive. Since the edge surfaces of the foils 23 do not bond well to the foils 24 because of the poor adhesiveness of the edges, the edges of the core part 22 can be provided with a chamfer 26, as indicated on an enlarged scale in FIG. 7 on one of the component edges .
  • the electrically insulating components according to the invention can be used in a variety of ways, in particular as high-voltage insulators for outdoor applications.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Elektrisch isolierender Bauteil sowie Verfahren zu seiner Herstellung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen elektrisch isolierenden Bauteil wie einen Hochspannungsisolator bestehend aus einem gegebenenfalls langgestreckten Körper, an dem elektrisch leitende Armaturen anzubringen oder angebracht sind und der einen gegebenenfalls langgestreckten Kern¬ teil aus einem mit hochfesten Fasern aus elektrisch iso¬ lierendem Material verstärkten duromeren Kunstharz und eine aus einem polymeren fluorhältigen Kohlenwasserstoff bestehende, zumindest den größten Teil der Kernteil- Oberfläche bedeckende Hülle aufweist.
Stand der Technik
Bei Hochspannungsisolatoren dieser Art wirkt die Ober¬ fläche des aus einem polymeren fluorhältigen Kohlenwas¬ serstoff bestehenden Hüllenmaterials besonders schmutz¬ abstoßend und führt damit zu einer Verringerung der an der Isolatoroberfläche fließenden Kriechströme sowie zu einer Verringerung der Gefahr des Auftretens von Funken- und Lichtbogenentladungeπ. Ein als Hochspannungsisolator dienender elektrisch isolierender Bauteil dieser Art, ist z.B. aus der deutschen Patentschrift 29 36 822 be¬ kannt. Dieser Bauteil weist einen mechanisch tragenden stabförmigen Kernteil auf, auf dem eine mit Rippen ver¬ sehene Hülle aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) angeordnet ist.
Hochspannungsisolatoren, wie sie in der genannten deut¬ schen Patentschrift beschrieben sind, haben nur für Spe- zialanwendungen in der Praxis Eingang gefunden. Das mag u.a. daran liegen, daß diese Isolatoren in ihrem Aufbau relativ aufwendig sind.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt nun zunächst die Aufgabe zugrunde, einen elektrisch isolierenden Bauteil wie einen Hoch¬ spannungsisolator der eingangs genannten Art mit einer Hülle aus einem polymeren fluorhältigen Kohlenwasserstoff anzugeben, der einfach aufgebaut und einfach in seiner Herstellung ist.
Diese Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Bauteil ge¬ löst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hülle aus einer oder mehreren auf die Oberfläche des Kernteils ge¬ gebenenfalls durch Klebung aufgebrachten Folie(n) aus einem polymeren fluorhältigen Kohlenwasserstoff besteht, die eine Oberflächenschicht (5) mit einer Dicke im Be¬ reich zwischen 0,05 und 2,0 mm, insbesondere aber zwi¬ schen 0,1 und 0,6 mm bilden.
Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung beste¬ hen die Folien der Oberflächenschicht vorteilhaft aus Polytetrafluoräthylen oder einem fluorierten Äthylen- Propylen-Copolymer.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin¬ dung ist der erfindungsgemäße Bauteil dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Kernteil aus einem faserverstärkten Epoxydharz besteht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er¬ findung weist der Kernteil einen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten auf. Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Er¬ findung ist der Kernteil durch ein platten- oder strei- fenförmiges faserverstärktes Kunststofflaminat gebildet.
In noch einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erfindungsgemäße Bauteil dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Oberflächenbereiche des Kernteils, an dem die elektrisch leitenden Armaturen anzubringen oder angebracht sind, von der Oberflächenschicht nicht bedeckt sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er¬ findung ist in den Fugen zwischen den Rändern der aufge¬ brachten Oberflächenschicht und dem Kernteil eine Schicht einer wasserabweisenden Dichtungsmasse angebracht. Dabei kann diese Dichtungsmasse vorteilhaft eine auf Basis einer Siliconverbindung sein.
In einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin¬ dung ist ein Bereich der Bauteiloberfläche zu beiden Seiten der Ränder der Oberflächenschicht mit einer Schutzlackschicht versehen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung des erfindungs¬ gemäßen Bauteils anzugeben.
Diese Aufgabe ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren ge¬ löst, das gekennzeichnet ist, daß zunächst der Kernteil hergestellt wird, daß danach eine schlauchförmige Schrumpffolie aus einem polymeren fluorhältigen Kohlen¬ wasserstoff über den Kernteil gezogen und anschließend durch eine Hitzebehandlung auf die Oberfläche des Kern¬ teils aufgeschrumpft wird. Dabei kann vorteilhaft bei oder nach dem Aufschrumpfen der Schrumpffolie diese durch mechanischen Druck gegen die Oberfläche des Kern¬ teils gepreßt werden und/oder es kann vorteilhaft für das Aufschrumpfen zumindest der Raum zwischen der Schrumpffolie und dem Kernteil evakuiert werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens ist die eingesetzte Schrumpffolie an ihrer Innenseite gegebenenfalls durch Ätzen klebefreudig ausgerüstet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kernteil vor dem Aufschrumpfen der Schrumpffolie zumindest über einen Teil seiner Oberflä¬ che mit einem Bindemittel beschichtet wird, das nach dem Aufschrumpfen zum Erstarren oder Aushärten gebracht wird.
in einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin¬ dung wird vor dem Aufschrumpfen der Schrumpffolie zumin¬ dest auf diejenigen Oberflächenbereiche des langgestreck¬ ten Kernteils, auf welche später die Endbereiche der Schrumpffolie anliegen, eine Schicht einer wasserabwei- senden Dichtungsmasse aufgebracht.
Nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Er¬ findung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Schrumpffolie an Randbereichen ihrer Außenseite gegebenenfalls durch Ätzen klebefreudig ausgerüstet ist, und ein Bereich zu beiden Seiten der Ränder der aufgebrachten Schrumpffolie einschließlich der genannten klebefreudig ausgerüsteten Randbereiche mit einer Schutzlackschicht versehen wird. Kurze Beschreibung der f ü r die Erfindung relevanten Zeichnungen im Zusammenhang mit einigen Wegen zur Ausführung der Erfindung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren, die vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Bauteils illustrieren, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Teildarstellung im Aufriß ein als Hochspannungsisolator dienender Bauteil und die Figuren 2 und 3 zugehörige Schnitte entlang den Linien II - II bzw. III - III von Fig. 1.
Der Bauteil 1 weist einen langgestreckten Kernteil 2 aus glasfaserverstärktem Epoxydharz in Form eines Profilsta¬ bes mit etwa rechteckigem Querschnitt und abgerundeten Kanten auf (siene Figuren 1 bzw. 3). Dieser Kernteil 2 ist - bis auf Bereiche 3 in der Nähe der Kernteil-Enden 4, welche freibleiben - mit einer z.B. 0,4 mm dicken Oberflächenschicht 5 aus Polytetrafluoräthylen versehen. Da der Bauteil 1 in Bezug auf seine beiden Endbereiche symmetrisch aufgebaut ist, zeigen die Teildarstellungen gemäß den Figuren 1 und 2 der Einfachheit halber nur einen der beiden Endbereiche des Bauteils 1. Der Kern¬ teil 2 ist an seinen Enden 3 jeweils in der schlitzför¬ migen Ausnehmung 6 einer Metallarmatur 7 aufgenommen und mit dieser durch Schraubenbolzen 8 verbunden. Zwischen den beiden Metallarmaturen 7 herrscht im Betrieb dann gewöhnlich die zu isolierende Hochspannung. Die Bauteil- Endbereiche sind schließlich mit einer durch 9 angedeu¬ teten Schutzlackschicht auf Basis von PVC versehen, welche auch die Endbereiche 10 der Oberflächenschicht 5 bedecken. Zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Bauteils 1 wird vorteilhaft wie folgt vorgegangen:
Der den Kernteil 2 bildenden Profilstab wird z.B. aus einem Laminatplattenstreifen aus glasgewebeverstärktem Epoxydharz durch Fräsen der Kantenrundungen (siehe Fig. 3) hergestellt. Zum Anbringen der Oberflächenschicht 5 wird eine etwa 0,4 mm dicke Schrumpffolie aus Polytetra- fluoräthylen vorbereitet, deren Umfang um etwa 10 bis 50% größer ist als der Umfang des Kernteils 2 und die eine Länge gleich der Kernteil-Länge abzüglich der dop¬ pelten Länge a des Bereiches 3 hat. Dieses Schrumpffo- 1 ienschlauchstück wird nun an seinen beiden Enden durch Eintauchen in eine Ätzflüssigkeit geätzt, wodurch die Folienoberfläche an der Innen- und Außenseite über eine Länge b durch chemische Veränderung der Folienoberflä¬ chenstruktur klebefreudig ausgerüstet wird. Das Schrumpf¬ folien-Schlauchstück wird nun auf den Kernteil 2 aufge¬ schoben und das Ganze danach in einem Vakuumofen auf eine Temperatur von etwa 300°C gebracht, bei der das Schlauchstück auf die Oberfläche des Kernteils 2 auf¬ schrumpft.
Vor der Montage der Metallarmaturen 7 werden die Endbe¬ reiche des so hergestellten Bauteils jeweils durch ein Tauchverfahren mit einer Schutzlackschicht 9 versehen, die auch an den Endbereichen 10 der Oberflächenschicht 5, welche aus den geätzten Endbereichen der Schrumpffo¬ lie gebildet wurden, gut haftet und damit ein Eindringen von Feuchtigkeit zwischen dem Kernteil 2 und der Ober¬ flächenschicht 5 verhindert.
Die nunmehr aus Polytetrafluoräthylen bestehende Ober¬ fläche des Bauteils 1 wird durch Wasser nicht benetzt und ist extrem schmutzabweisend. Stabile oberflächige Schmutzschichten können sich daher nicht oder nur unter besonders ungünstigen Bedingungen ausbilden. Die bei An¬ legen einer Hochspannung an der Bauteil-Oberfläche auf¬ tretenden Kriechströme sind daher meist sehr niedrig und es kommt bei richtiger Dimensionierung des Bauteils kaum zu Entladungserscheinungen, die zu einer Veränderung der Bautei 1-Oberfläche führen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsweg des er¬ findungsgemäßen Verfahrens wird die Schrumpffolie in einem Vakuumofen auf den Kernteil 1 aufgeschrumpft. Es kann nun gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante zweckmäßig sein, bei oder nach dem Aufschrumpfen z.B. mittels eines an der Schrumpffol ienoberfläche anliegen¬ den Drucksackes die Schrumpffolie bis zu ihrem Abkühlen gegen die Kernteiloberfläche zu pressen und so Luftein¬ schlüsse in der Fuge zwischen Schrumpffolie und Kern- tei loberfl che zu vermeiden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante wird die Schrumpffolie mit der Kernteiloberfläche durch Verklebung verbunden. Dazu wird der Kernteil zunächst über denjenigen Teil seiner Oberfläche, auf welcher die Schrumpffolie aus Polytetrafluoräthylen aufgebracht wer¬ den soll, z.B. mit einem Bindemittel auf Epoxydharzbasis beschichtet und danach das Schrumpffolien-Schlauchstück, das an seiner gesamten Innenseite durch Ätzen verklebbar gemacht wurde, auf den mit Bindemittel beschichteten Kernteil aufgeschrumpft, wonach man die Schrumpffolie mit Hilfe eines Drucksackes so lange gegen die Kernteil- Oberfläche gepreßt hält, bis das Bindemittel ausgehärtet ist. Bei dieser Verfahrensvariante wird sichergestellt, daß in der Fuge zwischen Schrumpffolie und Kerπtei lober- fläche keine Luft- oder Gaseinschlüsse verbleiben und sich auch nachträglich, z.B. durch Diffusion, nicht mehr ansammeln können. Bei dem erfindungsgemäßen Bauteil kann in der Fuge zwi¬ schen der Kernteil-Oberfläche und der vorteilhaft in Form einer Schrumpffolie aufgebrachten Oberflächenschicht 5 anstatt eines Bindemittels eine Dichtungsmasse z.B. eine auf Basis einer Siliconverbindung vorgesehen wer¬ den, wobei ein Austritt der Dichtungsmasse z.B. durch eine Schutzlackschicht verhindert wird, welche die Rän¬ der der die Oberflächenschicht 5 bildenden Schrumpffolie abdeckt.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich übrigens - wie man leicht einsieht - auch für Fälle, in denen der Kernteil, auf dem das Schrumpffolien-Schlauchstück auf¬ geschrumpft werden soll, einen Querschnitt aufweist, der in der Kernteil-Längserstreckung variiert.
Anhand der Figuren 4 und 5 sei nun eine spezielle Va¬ riante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem eine schlauchförmige Schrumpffolie auf einem Kernteil aus fa¬ serverstärktem Kunststoff aufgeschrumpft wird, näher be¬ schrieben.
Fig. 4 illustriert in sche atischer Darstellung eine er¬ ste Phase des Verfahrens. Man erkennt einen zylindrischen Kernteil 11 über dessen einen (in Fig. 4 rechten) Ende eine Hülse 12 geschoben ist, welche mit einem Anschlu߬ stutzen 13 zum Anschluß an eine Vakuumpumpe versehen ist. Zwischen der Innenoberfläche der Hülse 12 und der Kernteiloberfläche bleibt ein schmaler ringförmiger Spalt 14 frei, über den Kernteil 11 und die Hülse 12 wird nun eine schlauchför ige Schrumpffolie 15 aus Poly- tetrafluoräthylen geschoben und an den Schrumpffolien- enden zwischen der Schrumpffolie 15 einerseits und dem Kernteil 11 bzw. der Hülse 12 andererseits O-Dichtungs- ringe 16 bzw. 17 eingebracht. Wie nun in Fig. 5 angedeutet wird das Ganze dann in eine mit Infrarotstrahlern 18 versehene zylindrische Heizvor¬ richtung 19 eingeschoben, so daß die Dichtungsringe 16, 17 außerhalb der Heizzone der Heizvorrichtung 19 ver¬ bleiben. Nach Einschalten der Infrarotstrahler 18 wird über den Anschlußstutzen 13 der Hülse 12 die in dem zy¬ lindrischen Spalt 20 (siehe Fig. 4) zwischen der Schrumpffolie 15 und dem Kernteil 11 befindliche Luft abgepumpt, während gleichzeitg ein durch die Infrarot¬ strahler 18 auf die Schrumpftemperatur von etwa 300°C gebrachte Schrumpffol ienabschnitt auf dem Kernteil 11 aufschrumpft. Nach Beendigung des AufschrumpfVorganges und Entnahme des Kernteils 11 mit der aufgeschrumpften Folie 21 aus der Vorrichtung werden die nicht aufge- schrumpfen Enden der Schrumpffolie durch Umfangs-Ein- schnitte abgetrennt.
Die vorstehend beschriebene Verfahrensvariante hat u.a. den Vorteil, daß durch die Infrarotstrahler 18 im we¬ sentlichen nur der aufzuschrumpfende Folienabschnitt auf die hohe Schrumpftemperatur von 300°C gebracht wird und der Kernteil aus faserverstärktem Kunststoff beim Auf¬ schrumpfen nur einer relativ geringen thermischen Bela¬ stung unterworfen wird.
Die anhand der Figurem 4 und 5 beschriebenen Verfahrens- variaten können auch dann besonders vorteilhaft einge¬ setzt werden, wenn der aufgeschrumpfte Fol ienabschnitt mit dem Kernteil verklebt werden soll. Dazu wird - in Abänderung des vorstehend beschriebenen Verfahrens - auf die Oberfläche des Kernteils, der z.B. aus einem glasfa- serverstärkten Epoxydharz besteht, in einem Bereich zwi¬ schen den beiden O-Dichtungsringen 16 und 17 eine Binde¬ mittelschicht aus einer Mischung aus einem cycloalipha- tischen Epoxydharz und einem Härter auf Basis von Poly- aminen angebracht. Danach wird wie vorstehend beschrie¬ ben verfahren, wobei nun aber die eingesetzte schlauch- förmige Schrumpffolie aus Polytetrafluoräthylen an ihrer Innenseite zur Verbesserung der Verklebbarkeit geätzt ist. Nach dem Aufschrumpfen härtet das Bindemittel auf¬ grund der von der heißen Schrumpffolie zugeführten Wärme relativ rasch aus, wodurch eine luft- und wasserdichte Verbindung zwischen der aufgeschrumpften Folie und dem Kerπteil entsteht, die keinerlei Lufteinschlüsse auf- weist.
Der erfindungsgemäße Bauteil kann nun auch auf andere Weise als durch das erfindungsgemäße Verfahren herge¬ stellt werden. In einer vorteilhaften Realisierung des erfindungsgemäßen Bauteils wird anstatt des mit einer Schrumpffolie versehenen Kernteils 1 bzw. 11 - wie in Fig. 6 im Querschnitt dargestellt - ein Kernteil 22 in Form eines Profilstabes mit rechteckigem Querschnitt eingesetzt, der an seinen vier Seitenflächen mit Folien 23 bzw. 24 aus Polytetrafluoräthylen beschichtet ist. Zur Herstellung des Profilstabes geht man von einer Schichtpreßstoffplatte aus, die durch Heißverpressen von mit Epoxydharz imprägnierten Glasfasergeweben mit Außen¬ schichten aus einseitig durch Ätzen klebefreudig gemach¬ ten Polytetrafluoräthylenfolien 23 hergestellt wurde. Eine Leiste 25 aus einer solchen Schichtpreßstoffplatte wird darauf an ihren beiden Kantenflächen mit einer Folie 24 derselben Art wie die Folien 23 mit Hilfe eines Epoxydharzklebers verklebt. Da wegen der schlechten Ver¬ klebbarkeit der Kantenflächen der Folien 23 sich diese mit den Folien 24 nicht gut verbinden, können die Kanten des Kernteils 22 - wie in Fig. 7 in vergrößertem Maßstab an einer der Bauteilkanten angedeutet ist - mit einer Fase 26 versehen werden. Gewerbliche Verwertbarkeit
Die erfindungsge.Ηäßen elektrisch isolierenden Bauteile können aufgrund ihrer schmutzabstoßenden Oberflächen insbesondere als Hochspannungsisolatoren für Außenanwen¬ dungen vielseitig eingesetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Elektrisch isolierender Bauteil wie Hochspannungs¬ isolator bestehend aus einem gegebenenfalls langge¬ streckten elektrisch isolierenden Körper, an dem elektrisch leitende Armaturen anzubringen oder ange- bracht sind und der einen gegebenenfalls langge¬ streckten Kernteil aus einem mit hochfesten Fasern aus elektrisch isolierendem Material verstärktem duromeren Kunstharz und eine aus einem polymeren fluorhältigen Kohlenwasserstoff bestehenden, zumin- dest den größten Teil der Kernteil-Oberfläche bedek- kenden Hülle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einer oder mehreren auf die Oberfläche des Kernteils gegebenenfalls durch Klebung aufge¬ brachten Folie(n) aus einem polymeren fluorhältigen Kohlenwasserstoff besteht, die eine Oberflächen¬ schicht (5) mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,05 und 2,0 mm, insbesondere aber zwischen 0,1 und 0,6 mm bi lden.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien der Oberflächenschicht (5) aus Polytetra- fluoräthylen besteht.
3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien der Oberflächenschicht (5) aus einem fluorierten Äthylen-Propylen-Copolymer bestehen.
4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernteil (2, 11, 22) aus einem faserverstärkten Epoxydharz besteht.
5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernteil (2) einen rechteck- förmigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten aufweist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernteil (22) durch ein plattenoder streifenförmiges faserverstärktes Kunststofflaminatstück gebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernteil einen Querschnitt aufweist, der in der Kerntei 1-Längserstreckung va- riiert.
8. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbereiche (3) des Kernteils (2), an denen die elektrisch leitenden Armaturen (7) anzubringen oder angebracht sind, von der Oberflächenschicht (5) nicht bedeckt sind.
9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fugen zwischen den Rän¬ dern der aufgebrachten Oberflächenschicht und dem Kernteil eine Schicht einer wasserabweisenden Dich¬ tungsmasse angebracht ist.
10. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse eine auf Basis einer Sili¬ converbindung ist.
11. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich der Bauteiloberflä¬ che zu beiden Seiten der Ränder der Oberflächen¬ schicht mit einer Schutzlackschicht versehen ist.
12. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Kernteil hergestellt wird, daß danach eine schlauchförmige Schrumpffolie aus einem poly- meren fluorhältigen Kohlenwasserstoff über den Kernteil gezogen und anschließend durch eine Hitze¬ behandlung auf die Oberfläche des Kernteils aufge¬ schrumpft wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei oder nach dem Aufschrumpfen der Schrumpf¬ folie diese durch mechanischen Druck gegen die Oberfläche des Kerπteils gepreßt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß für das Aufschrumpfen zumindest der Raum zwischen der Schrumpffolie und dem Kernteil evakuiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da¬ durch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Schrumpf¬ folie an ihrer Innenseite gegebenenfalls durch Ätzen klebefreudig ausgerüstet ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Kernteil vor dem Auf¬ schrumpfen der Schrumpffolie zumindest über einen Teil seiner Oberfläche mit einem Bindemittel be- schichtet wird, das nach dem Aufschrumpfen zum Er¬ starren oder Aushärten gebracht wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, da¬ durch gekennzeichnet, daß vor dem Aufschrumpfen der Schrumpffolie zumindest auf diejenigen Oberflächen- bereiche des Kernteils, auf welche später die End- bereiche der Schrumpffolie anliegen, eine Schicht einer wasserabweisenden Dichtungsmasse aufgebracht wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Schrumpffolie an Randbereichen ihrer Außenseite gegebenenfalls durch Ätzen klebefreudig ausgerüstet ist, und ein Bereich zu beiden Seiten der Ränder der aufgebrachten Schrumpffolie einschließlich der genannten klebe¬ freudig ausgerüsteten Randbereiche mit einer Schutzlackschicht versehen wird.
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