HU223912B1

HU223912B1 - Összetett műanyag szigetelő spirál alakú ernyővel, valamint eljárás és berendezés a szigetelő előállítására

Info

Publication number: HU223912B1
Application number: HU9701262A
Authority: HU
Inventors: Heinz Denndörfer
Original assignee: Lapp Insulator Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2005-03-29
Also published as: JP4205186B2; EP0821373B1; HUP9701262A2; DE19629796C2; EP0821373A1; DE19629796A1; DE59709669D1; ZA976531B; HU9701262D0; US5925855A; DE19629796C5; HUP9701262A3; JPH1097817A

Abstract

A találmány szerinti összetett műanyag szigetelő (1) törzzsel (2),legalább egy ernyővel (6) és sapkákkal rendelkezik, a törzs (2)szálerősített műanyag magot (3) és a mag körül egy ernyős burkolathoz(4) tartozó köpenyt (5) tartalmaz. Az ernyős burkolat (4) a köpenyből(5) és a törzs (2) körül spirál alakban futó legalább egy ernyőből (6)áll. Az ernyős burkolat (4) egybefüggően és hézagmentesen vankialakítva, továbbá hosszanti és keresztirányú varratoktól mentes,sima felülete van. Az eljárás során a szálerősített műanyag magot (3)forgatható szájrésszel rendelkező extruderbe vezetik be, és a szájrészforgási sebességéhez hozzárendelt sebességgel továbbítják. Az ernyősburkolat (4) anyagát a műanyag mag (3) köré tömörítik, és átsajtoljáka szájrészen, és a műanyag magot (3) hosszirányban a köpenyből (5) ésegy vagy több spirális ernyőből (6) álló egybefüggő ernyős burkolattal(4) látják el. A berendezés extrudert és továbbítószerkezetettartalmaz, az extruder szájrésze vagy a továbbítószerkezetforgatószerkezettel van felszerelve. ŕ

Description

A találmány tárgya összetett műanyag szigetelő, amelynek törzse szálerősített műanyag magot és a mag körül egy ernyős burkolat köpenyét tartalmazza, ahol az ernyős burkolat a köpenyből és legalább egy, a törzs körül spirál alakban futó ernyőből áll. A találmány a szigetelő előállítására alkalmas eljárásra és berendezésre is vonatkozik.

Szabadvezetékek nagyfeszültségű szigetelőit hosszú ideje elektromosan szigetelő keramikus anyagokból, például porcelánból vagy üvegből gyártják. Ezek mellett egyre nő azoknak a szigetelőknek a jelentősége, amelyek szálakat és műanyagot tartalmazó kompozitból álló magot és műanyagból készült ernyős burkolatot tartalmaznak. Ezeknek számos előnyük van a csekély súly mellett, például mechanikailag jobban ellenállnak a lőfegyverekből kilőtt lövedékeknek. Az ilyen összetett szigetelők ernyős burkolatai általában nagyobb számú, a törzsre lényegében merőleges, tányér alakú ernyővel vannak ellátva.

Az összetett szigetelőknek az üvegből vagy porcelánból készült hagyományos szigetelőkkel szemben az előnyük, hogy erősen szennyezett levegőjű területeken alkalmazva is kitűnő szigetelési tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a szennyeződéseket taszítják, illetve részben képesek azokat elszigetelve beágyazni. Ezért növekvő mértékben használják a szilikongumiból készült ernyős burkolattal rendelkező összetett szigetelőket arra, hogy a meglevő szabadvezetékeknél - a levegőszennyeződésből adódó elektromos szigetelési problémák esetén - a porcelánból vagy üvegből készült hagyományos szigetelőket ezekkel a szilikongumiból álló ernyős burkolattal rendelkező összetett szigetelőkre cseréljék ki.

Sokszor alkalmaznak tányér alakú ernyőkkel rendelkező nagyfeszültségű összetett szigetelőket, elsősorban szabadvezetékekhez. Az összetett szigetelők előállítása alapvetően ismert. Ezek a szigetelők például a DE-C2-2746870 számú irat szerint úgy állíthatók elő, hogy gyantával átitatott üvegszálas mag köré szilikonkaucsukot extrudálnak. A burkolt üvegszálas magra egyenként előre gyártott tányér alakú ernyőket tolnak fel radiális előfeszítés mellett, majd az ernyőket összevulkanizálják a burkolattal. A szigetelőnél megkövetelt kúszóutat mindenekelőtt az ernyők megfelelő számával és átmérőjével lehet biztosítani. Az üvegszálas magot körülvevő köpeny, tehát a törzs felülete és a tányér alakú ernyők nyílása közötti illesztés potenciális hibahelyet jelent, ha a gyártási eljárásban bizonytalanságok vannak, és a hézagok nem záródnak le teljesen.

A DE-A1-4202653 számú irat olyan eljárást ismertet összetett szigetelő előállítására, amelynél az ernyős burkolatot fröccsöntéssel viszik fel a mag köré, hogy kiküszöböljék a köpeny és az ernyős burkolat tányér alakú ernyői közötti hézagokat. Az említett irat egy berendezést is bemutat a szigetelők fröccsöntéséhez.

Ismeretesek olyan nagyfeszültségű szigetelők, amelyek spirál alakú ernyőkkel vannak ellátva: az SU 659382 számú irat berendezést ismertet nagyfeszültségű porcelánszigetelő előállítására. A szigetelőt egy nyílással ellátott forgótárcsával rendelkező extruderrel alakítják ki. A berendezés forgó tárcsájának nyílásán átsajtolt keramikus anyagból spirál alakú bordák keletkeznek. Az említett irat a forgótárcsára vonatkozó részleteket nem tartalmaz. A CH-A5-640666 számú irat spirál alakú ernyőkkel rendelkező összetett szigetelőt ír le, amelynél egy előre gyártott, borda alakú elasztomer profilszalagot egy GFK (szálerősített műanyag) mag köré tekercselnek, és arra rávulkanizálnak. A CA-A1-2046682 számú irat szerint egy hasonló bordaszerű, parallelogramma alakú keresztmetszettel rendelkező elasztomer profilszalagot a köpeny kialakításához szigetelőmag, például egy GFK cső köré tekercselnek, és arra rávulkanizálják. Az EP-B1-0161265 számú irat szerint egy vékony, ernyőképző, csavar alakú szilikonkaucsuk szalagot egy tányéron formálnak, leveszik, egy GFK mag köré tekercselik és ragasztják. Ennek az eljárásnak lényeges hátránya az, hogy a gyártási eljárás miatt nem lehet az ernyőszalagot úgy felvinni, hogy az ernyő ne deformálódjon. Az ernyő tövénél alkalmazott nejlonszállal ezt a problémát nem lehet megoldani, mivel romboló glimmkisülések alakulhatnak ki a szál és az ernyő határfelületén. Az említett szabadalmi leírás szerint az ernyőszalagot a GFK magon rögzítő ragasztó arra is szolgál, hogy a GFK magot az ernyők közötti térben védje. Ez a rendkívül vékony réteg azonban valószínűleg nem alkalmas arra, hogy biztos védelmet nyújtson, különösen akkor nem, ha áramot vezető részívek lépnek fel a szigetelő felületén. Az ernyő kis vastagsága miatt adódó rövid ragasztási hézag szintén gyenge helyet jelent, mivel könnyen átütés jön létre.

Az 1. igénypont tárgyi köre szerinti összetett műanyag szigetelőt, amely a GB-2079069 számú iratból ismeretes, a következő eljárással állítják elő. Egy öntőgyantából álló, osztott tömbbe spirálfúróval lyukat fúrnak, és egyidejűleg bemetszik a tömbbe a spirál alakú ernyő kontúrját. A függőlegesre állított tömb központi, átmenőfuratába központosán beállítják a szigetelő szálerősített, összetett műanyagból készült magját, és a mag körül maradó üreget, valamint az ernyőspirál kontúrját kitöltik szilikonnal. A szilikon kihűlése után szétnyitják a hosszában osztott formát, és kiveszik a szigetelőt. A kétrészes forma összeillesztési helyeinek megfelelően a szigetelő átellenes oldalain hosszanti varrat keletkezik.

Az összetett műanyag szigetelők előállítására szolgáló említett eljárásoknál hézagok és/vagy varratok keletkeznek, ami elektrotechnikai szempontból hátrányos. A fenti eljárások hátránya még az is, hogy sok gyártási lépést tartalmaznak, és ezért a nagy munkaés energiaráfordítás miatt különösen költségesek.

Célunk a találmánnyal az eddigieknél biztonságosabb működésű és jobb elektrotechnikai jellemzőkkel rendelkező, de mégis olcsóbban gyártható összetett szigetelők létrehozása.

A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan összetett műanyag szigetelővel oldjuk meg, amely törzzsel, legalább egy ernyővel és sapkákkal rendelkezik. A törzs szálerősített műanyag magot és a mag körül egy ernyős burkolathoz tartozó köpenyt tartalmaz, ahol az ernyős burkolat a köpenyből és a törzs körül spirál

HU 223 912 Β1 alakban futó legalább egy ernyőből áll. A szigetelőt az jellemzi, hogy az ernyős burkolat egybefüggően és hézagmentesen van kialakítva, továbbá hosszanti és keresztirányú varratoktól mentes, sima felülete van.

A feladatot a találmány szerint az összetett műanyag szigetelő előállítására szolgáló két eljárással és az ezekhez tartozó berendezésekkel oldjuk meg.

Meglepő módon a találmány szerinti összetett szigetelők előállítása sokkal egyszerűbb, mint ahogy ez általában elvárható lenne. Ezenkívül az így gyártott szigetelő kevésbé szennyeződik, illetve a szennyeződések könnyebben lemoshatok, mint a tányér alakú ernyőkkel ellátott hasonló összetett szigetelőknél.

A találmány szerinti összetett szigetelők műanyag magja alacsony alkálitartalmú üvegből készült szálakkal erősíthető. A műanyag mag célszerűen hengeres, hasasan kidomborodó vagy kúpos alakú, ami alapvetően meghatározza a törzs alakját. A műanyag mag tömör rúd vagy üreges test lehet, előnyösen cső vagy üreges kúp.

Az ernyős burkolat anyaga célszerűen szilikongumi, amelynek Shore A keménysége több mint 40, előnyösen 60-90. Erre a célra elsősorban HTV (hő hatására térhálósodó) kaucsuk alkalmazható. Az ernyős burkolat olyan kaucsukot tartalmazhat, amely melegen - általában 50-200 °C-on - vulkanizálható; ilyen anyag elsősorban az EPDM (terpolimer etilénből, propilénből és egy diénből, ahol a dién telítetlen része az oldalláncban helyezkedik el) és/vagy EPM (etilén-propilén kopolimer), poli(vinil-dimetil-sziloxán) és töltőanyagok, előnyösen peroxidok segítségével térhálósítva, vagy közönséges poli(organodimetil-sziloxán). Az alkalmazható HTV szilikonkaucsuk további fajtái a DIN ISO 1629 szerinti MQ, FMQ, PMQ és VMQ anyagok. Az ernyős burkolat általában sima felületű, mentes a hosszanti és keresztirányú varratoktól. A sima felület kevésbé szennyeződik, és jobban szigetel. A köpeny előnyösen lényegében állandó vastagságú, vagy bordákkal, hornyokkal vagy hullámokkal van ellátva - előnyösen spirál alakban, hogy a víz könnyen lefolyhasson. A spirál alakú ernyők felső oldala általában domború, míg a spirál alakú ernyők alsó oldala többnyire homorú. A spirál alakú ernyők alsó oldala hullámosra alakítható, vagy legalább egy bordával vagy legalább egy horonnyal látható el, amelyek meghosszabbítják a kúszóutat, merevítik az ernyőket, és elvezetik a lefolyó vizet, amely szennyeződést is vihet magával. Az említett alakzatok az ernyőn a törzsre sugárirányban, kifelé is kialakíthatók. Általában az ernyők felülete és a köpeny felülete közötti átmenetek le vannak kerekítve, vagy ha nagyon kis távolság van két egymást követő ernyő között, akkor a lekerekítés az egyik ernyőtől a másikig folyamatos lehet. Az ernyő felső oldalának a szigetelőt hosszirányban metsző síkban elhelyezkedő húrja az L hossziránnyal általában 30°-80°-os a szöget zár be. A spirál alakú ernyők oldalt a sapkák felé olyan végződésekkel rendelkezhetnek, amelyeknél az ernyők kinyúlása folyamatosan csökken a törzsig. Egy kiviteli alaknál legalább egy spirál alakú ernyő van, amely a törzs középső részén meg van szakítva, és a megszakítás oldalain végződésekkel, vagy a megszakítás mentén csökkentett ernyőkinyúlással rendelkezik. Más kiviteli alakoknál legalább egy olyan spirál alakú ernyő van, amelynek keresztmetszete a hossz mentén változik, vagy legalább egy olyan spirál alakú ernyő van, amely egy sapkától csak nagyobb távolságban elhelyezkedő végződéssel rendelkezik. Az összetett szigetelő legalább két olyan spirál alakú ernyővel rendelkezhet, amelyek keresztmetszete különböző. Legalább a törzs egy részén az ernyőszakaszok fésűszerűen, sűrűn egymás után helyezhetők el. Az ernyőszakaszok távolsága hosszmetszetben, például a megváltoztatott hajlásszög vagy a spirál alakú ernyők nagyobb száma miatt a törzs hosszában változhat. Nagyon egyszerű módon, csupán a szájrészt vagy a műanyag magot forgató szerkezet fordulatszámának növelésével, sűrűbben alakíthatók ki az ernyöszakaszok, és csökkenthető az ernyők hajlásszöge, és ezáltal megnövelhető a kúszóút. A hajlásszög úgy változtatható, hogy egy spirál alakú ernyő 360°-os körülfordulása alatt hosszirányban a menetemelkedés 10 mm-től kezdve akár több mint 1000 mm lehet. Ezenkívül, különösen akkor, ha az összes spirál alakú ernyő a sapkától nagyobb távolságban van kialakítva, a törzsnek legalább az egyik végénél egy vagy több tányér alakú ernyő alakítható ki vagy helyezhető fel.

A műanyag mag hossza 10 cm és 8 m között lehet, ami nagyjából megadja az egész szigetelő hosszát. A spirál alakú ernyők kinyúlása - a végződésektől eltekintve - a köpeny felületétől a törzsre merőlegesen 5-100 mm, előnyösen 10-70 mm, különösen előnyösen 15-40 mm. Két ernyőszakasz távolsága hosszirányban a köpeny felületének közelében mérve 5-1000 mm, előnyösen 10-500 mm, különösen előnyösen 20-100 mm. Az ernyős burkolat felületén lényegében egyenes vonal eltérése az egyenestől nem több mint 0,5 mm, előnyösen nem több mint 0,3 mm, különösen előnyösen nem több mint 0,1 mm.

A találmány szerinti ernyőkonstrukció még további előnyökkel is rendelkezik: a szilikongumi, mint ismeretes, drága anyag, mivel a szilikonszintézis tiszta szilíciumból indul ki. A szilikongumiból készült tányér alakú szigetelőknél ezért arra törekednek, hogy minimálisra csökkentsék az anyagfelhasználást, és ezért vékony ernyőket készítenek. A szilikongumiból gyártott vékony ernyők, különösen a nagy kinyúlásúak, bizonyos körülmények között mechanikailag instabilak, a tárolás és szállítás folyamán könnyen deformálódnak, és mechanikailag is könnyen sérülnek. Ha megfelelő ernyőkeresztmetszetet és hajlásszöget választunk, és esetleg bordákat, hornyokat vagy hullámokat alakítunk ki az ernyők alsó oldalán, az ernyők a tányér alakú ernyőkkel megegyező, vagy akár azoknál nagyobb kúszóút mellett kisebb kinyúlásúak lehetnek, és az ernyők alsó oldalának kontúrja miatt fellépő merevítőhatás miatt ez a lágy, hajlékony anyag nagyobb fokú mechanikai stabilitással rendelkezik. A bordákkal, hornyokkal vagy hullámokkal ellátott ernyőkhöz kevés anyag kell, illetve az említett alakzatokhoz szükséges anyagfelhasználást a megnövekvő kúszóúthossz kompenzálja. A kúszóút

HU 223 912 Β1 meghosszabbítása ugyanis a tányér vagy spirál alakú sima ernyőknél csak az átmérő növelésével érhető el, ami négyzetesen növeli az anyagfelhasználást.

A találmány szerinti összetett szigetelők hézagmentesek, és általában varratok sincsenek rajtuk. A többnyire az ernyős burkolatra merőlegesen álló, a szigetelő hosszirányában végigfutó hártyával rendelkező varratokon a szennyező részecskék helyileg felhalmozódhatnak, és elektromos zavart okozhatnak. A görbült és lejtős spirál alakú ernyők különösen esőben előnyösek, mivel az esővíz nem folyik végig a spirálon, hanem az ernyő alakja miatt kifelé áramlik, és onnan lecsepeg.

Ismeretes, hogy bármilyen típusú nagyfeszültségű szigetelőn üzem közben látható elektromos kisülések és ívek léphetnek fel. Ezek a kisülések nagyon intenzívek, és különösen a szigetelő feszültség felőli végén a törzs környezetében a sapka és a sapka után következő első ernyő között nagy energiájúak. A megfigyelések szerint ezek a kisülések elsősorban a törzsön és az ernyő alsó oldalának a törzshöz közeli felületein jelentkeznek. A kisülés intenzitása a szigetelő hossztengelye mentén a feszültség alatt álló vezetéktől távolodva csökken. A tányér alakú ernyőkkel ellátott összetett műanyag szigetelőknél is a sapka és az utána következő ernyő között - különösen az erősen szennyezett levegőjű területeken - kisülések léphetnek fel, amelyek eróziót okozhatnak az ernyős burkolatban, és súlyosabb esetekben tönkretehetik a szigetelőket. A tányér alakú ernyő gátként viselkedik, amely megakadályozza a kisülések továbbterjedését a szigetelő földelt oldalának irányában.

A találmány szerinti összetett műanyag szigetelőnél, amely csak spirál alakú ernyőkkel rendelkezik, a kisülé10 sek a törzs mentén tovább vándorolhatnak, miközben intenzitásuk csökken. Itt nem keletkeznek nagy helyi áramerősségek, amelyek eróziót okozhatnának.

Az összetett műanyag szigetelők előállításánál a találmány szerint jelentős mennyiségű kaucsuk takarítha15 tó meg egy ugyanolyan hosszúságú és ugyanolyan kúszóúttal rendelkező, hagyományos összetett műanyag szigetelőhöz képest. Általában kb. 40%-os megtakarítással lehet számolni. A következő táblázat két különböző típusú ismert összetett szigetelőre, illetve talál20 mány szerinti összetett szigetelőre vonatkozó összehasonlító adatokat tartalmaz. A tömegadatok szakaszos gyártásra érvényesek, ahol a töizsvégeket nem burkolják be teljesen a köpennyel:

Szigetelőtípus	Ernyők	Hossz	Kuszóút	Ernyős burkolat tömege	Tömegcsökkenés
30/3(168)	3 tányér	430 mm	550 mm	730 g	-
430	1 spirál 11,25 menettel	430 mm	550 mm	319g	56%
30/2 (168)	2 tányér	405 mm	405 mm	520 g	-
405	1 spirál 7,5 menettel	405 mm	405 mm	234 g	55%

A találmány szerinti összetett szigetelők a következő eljárásokkal állíthatók elő: 35

Szálerősített műanyag magra tapadást javító anyagot viszünk fel. Az így kezelt műanyag magot forgatható szájrésszel ellátott fejrésszel rendelkező extruderbe vagy dugattyús présbe vezetjük be. A műanyag magot a forgatható szájrész forgási sebességéhez hozzárendelt sebességgel továbbítjuk. Az ernyős burkolat anyagát képező masszát az előkezelt műanyag mag köré tömörítjük, és átsajtoljuk a forgatható szájrészen. Az előkezelt műanyag magot hosszirányban egy köpenyből és egy vagy több spirált képező ernyőből/ernyőkből 45 álló egybefüggő ernyős burkolattal látjuk el. Az extruderbe vagy a dugattyús présbe bevezetett műanyag magot is forgathatjuk, miközben a műanyag mag továbbítási sebességét hozzárendelhetjük a forgatási sebességhez.

Az összetett műanyag szigetelő előállítására szolgáló másik eljárás szerint szálerősített műanyag magra tapadást javító anyagot viszünk fel. Az így kezelt műanyag magot forgatva bevezetjük egy szájrésszel ellátott fejrésszel rendelkező extruderbe vagy dugattyús 55 présbe. A műanyag magot forgatási sebességéhez hozzárendelt sebességgel továbbítjuk. Az ernyős burkolat anyagát képező masszát az előkezelt műanyag mag köré tömörítjük, és átsajtoljuk a szájrész nyílásán.

Az előkezelt műanyag magot hosszirányban egy köpenyből és egy vagy több spirált képező ernyőből/ernyőkből álló egybefüggő ernyős burkolattal látjuk el.

A tapadást elősegítő anyag a masszával történő beburkolás előtt szórással, kenéssel vagy merítéssel vihető fel a műanyag magra. A tapadást javító anyag általában segédanyagként szolgál a vulkanizáláshoz is. Erre a célra szilánalapú anyag alkalmazható. Ez az anyag, például kb. 1 pm vastagságú folyadékfilm alakjában vihető fel a műanyag magra.

Az eljárások folyamatosan vagy szakaszosan, állandó vagy változó sebességgel hajthatók végre. A forgatószerkezetek, illetve a továbbítószerkezet sebessége széles határok között változtatható, arra azonban ügyelni kell, hogy a túlzottan nagy sebesség miatt ne lépjen fel nyírás a bevont műanyag mag és a kaucsukmassza között, mivel különben leszakadhatnak az ernyők.

A gyártásnál egy szájrész nyílásának nagysága és/vagy alakja az extruderrel vagy dugattyús préssel végzett extrudálás folyamán változtatható, elsősorban akkor, ha megfelelő berendezés áll rendelkezésre a nyílás változtatásához. Ezen a módon például a spirál alakú ernyők oldalt a sapkák felé elkeskenyedő végződésekkel sajtolhatok. A spirál alakú ernyők végei oldalt a sapkák felé leélezéssel, lekerekítéssel vagy lemunkálással is kialakíthatók. A spirál alakú ernyők végei egyszerűen le is vághatok, ahol előnyös az élek enyhe lekerekítése. 60 A találmány szerinti szigetelők előállításakor figyelni kell

HU 223 912 Β1 arra, hogy az extrudálásnál a fejrész folyamatosan és levegőzárványok nélkül legyen a masszával feltöltve, és az emyős burkolatot képező masszát levegőzárványok nélkül sajtoljuk ki. A törzset előállító eljárás lényegében azzal fejeződik be, hogy a műanyag magot összevulkanizáljuk az emyős burkolattal. A vulkanizálás a fejrész után egy fűtött szakaszon történhet. Itt ügyelni kell arra, hogy a műanyag mag külső része is elérje a vulkanizáláshoz szükséges hőmérsékletet. Azt tapasztaltuk, hogy a tapadást javító anyag alkalmazása a vulkanizálás eredményét is nagymértékben javítja, mivel így a két összevulkanizált rész között buborékok és hézagok nélküli kémiai kötés hozható létre. A buborékokban vagy hézagokban víz gyűlhet össze, ami elektrotechnikai hibákat, elsősorban glimmkisüléseket okozhat. A glimmkisülések ívek kialakulásához vezethetnek, amelyek tönkretehetik a szigetelőt.

A találmány szerinti összetett szigetelők a következő berendezésekkel állíthatók elő:

Az összetett műanyag szigetelő előállítására szolgáló következő berendezés extrudert vagy dugattyús prést, fejrészt, nyílással ellátott szájrészt és a műanyag magot továbbító szerkezetet tartalmaz, ahol a szájrész forgatószerkezettel van felszerelve. A találmány szerinti műanyag szigetelő előállítására szolgáló másik berendezés extrudert vagy dugattyús prést, fejrészt, nyílással ellátott szájrészt és a műanyag magot továbbító szerkezetet tartalmaz, ahol a továbbítószerkezet a műanyag mag számára forgatószerkezettel van felszerelve. A szájrész nyílással ellátott, rugalmasan ágyazott profiltárcsát tartalmazhat. A nyílás a műanyag mag továbbítási tengelyéhez képest központos kerek kivágást tartalmazhat, amely legalább egy sugárirányú vagy azzal szöget bezáró csapszerű bővítésbe megy át. A nyílás a bővítésnél legalább egy szűkülettel, vagy legalább egy ebből a bővítésből kiágazó csapszerű második bővítéssel rendelkezhet. A berendezés a nyílás nagyságát és/vagy alakját üzem közben változtató szerkezetet tartalmazhat. A nyílás kerek kivágásának átmérője előnyösen legalább 0,2 mm-rel nagyobb, mint a nyíláson át továbbított műanyag mag átmérője.

Az ernyős burkolatot alakító profilszerszám olyan egyszerű, hogy a megrendelőnek a törzs és az ernyő alakjára vonatkozó kívánságaira gyorsan, rugalmasan és olcsón lehet reagálni, és az egyes típusokhoz nincs szükség külön-külön drága, speciális szerszámokra.

A találmány szerinti összetett nagyfeszültségű szigetelőt, valamint az ennek előállítására szolgáló eljárást és berendezést a továbbiakban kiviteli példa és rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az

1. ábra: a találmány szerinti összetett műanyag szigetelő perspektivikus rajza, részben hosszmetszetben, a

2. ábra: az összetett műanyag szigetelő előállítására szolgáló berendezés vázlata, a

3. ábra: a 2. ábra szerinti berendezés egy részlete nagyítva, részben metszetben, és a

4a-4d. ábra: a profiltárcsa különböző kiviteli alakjai, és az ezekkel előállított ernyők részleges metszete a szigetelő hosszirányában.

Az 1. ábrán a találmány szerinti összetett műanyag

I szigetelő látható, részben metszetben. Az 1 szigetelő középső része egy 2 törzsből és a spirál alakban köré tekercselt 6 ernyőből áll. A 2 törzs egy szálerősített műanyag magot - amely epoxigyantába ágyazott „végtelen”, és hengeres magoknál a tengellyel párhuzamosan elrendezett üvegszálakból készülhet - és egy emyős burkolatot tartalmaz. A 3 műanyag magot az köpeny hézagmentes rétege veszi körül, amely rés nélkül megy át a spirál alakú 6 ernyőbe. Az 1. ábra hosszmetszetben ábrázolt részén a 6 ernyő 7 felső oldalára az 1 szigetelőt az L hosszirányban metsző síkban berajzolt húr az L hossziránnyal a szöget zár be, amely 30°-80°, előnyösen 40°-70°. Az ábrán jól látható a 17 ernyőkeresztmetszet. A spirál alakú 6 ernyő 7 felső oldala, illetve 8 alsó oldala és a 9 köpeny felülete közötti átmenet lehet egy 10 él, vagy előnyösen egy

II lekerekítés, amelynek sugara 0,1-12 mm. Az 1. ábrán látható példa esetén a találmány szerinti 1 szigetelő állandó átmérőjű, tömör 2 törzse hengeres, és egyetlen spirál alakban tekercselt, állandó keresztmetszetű ernyővel van ellátva. Olyan kiviteli alakok is lehetségesek, amelyek több egyforma vagy különböző keresztmetszetű 6 ernyővel, illetve különböző irányú és elrendezésű 14 bordákkal, hornyokkal vagy hullámokkal ellátott 6 ernyőkkel rendelkeznek. Az 1. ábrán szintén láthatók a 16 törzsvégek a 6 ernyők elkeskenyedő 15 végződéseivel, viszont nincsenek feltüntetve az általában fémarmatúrákként kialakított sapkák. A sapkák viszik át a húzóerőt a 3 műanyag magról az 1 szigetelő nem ábrázolt felfüggesztésére, illetve rögzítésére. A sapka acélból, öntöttvasból vagy más fémből készülhet, és sugárirányú sajtolással rögzíthető a 3 műanyag mag végére. Az ábrán látható még a két ernyőszakasz közötti 12 távolság és a 13 ernyőkinyúlás.

A 2. ábrán az 1 szigetelő előállítására szolgáló 20 berendezés látható a 21 extruderrel. A 4 emyős burkolat anyagát képező 24 masszát a 21 extruder a 22 fejrészbe nyomja. A tapadást elősegítő anyagot felhordó 37 készülék, a 3 műanyag mag elfordulást megakadályozó 36 biztosítóeszközzel ellátott 26 továbbítószerkezete, a 22 fejrész a forgatható 23 szájrésszel, valamint a emyős burkolatot vulkanizáló 35 fűtött szakasz tengelyirányban úgy van elrendezve, hogy a 3 műanyag mag központosán átvezethető a megfelelő 25 nyílásokon. A 23 szájrészt a 33 és 34 hajtások forgatják.

A 3. ábrán a 22 fejrész kilépővége és a 23 szájrész látható részben metszetben. A 22 fejrész közepén, a 43 hüvelytől kis távolságban vezetjük át a 3 műanyag magot, amely köré a 43 hüvely után, a nagyjából kerek 30 kivágásban a 3 műanyag mag és a 25 nyílás széle között kialakuló 45 résen, valamint a 31 bővítésen és egy esetleges második 32 bővítésen át sajtoljuk a 4 ernyős burkolatot alkotó 24 masszát, és alakítjuk ki az köpenyt és a spirál alakú 6 ernyőt. A 23 szájrész a 41 golyóscsapágy segítségével a 22 fejrész körül forgathatóan van ágyazva. A 25 nyílással ellátott 29 profiltárcsa a 38 csavarokon és a 39 nyomórugókon át a forgatható 23 szájrész házával van összekötve. A 25 nyílás keresztmetszete határozza meg az ott kialakított 4 er5

HU 223 912 Β1 nyős burkolat keresztmetszetét. A 22 fejrész belső terét a 29 profiltárcsa és a 23 szájrész háza között egy 40 tömítő- és csúszógyűrű tömíti, amelynek anyaga előnyösen PTFE. Az összes 38 csavart egyenlő nyomatékkai kell meghúzni, hogy a 29 profiltárcsára és a 40 tömítőés csúszógyűrűre ható nyomás a teljes kerület mentén lényegében egyenletes eloszlású legyen. A meghúzási nyomatékot olyan nagyra kell választani, hogy üzem közben ne léphessen ki 24 massza a 40 tömítő- és csúszógyűrűnél, de a 23 szájrész kifogástalanul forgatható legyen. A forgatónyomaték pontos beállítását, a 40 tömítő- és csúszógyűrű deformációjának kiegyenlítését, és ezáltal a 29 profiltárcsa és a 40 tömítő- és csúszógyűrű közötti folyamatos érintkezést a 39 nyomórugók biztosítják. Ezen a módon megbízható tömítés valósítható meg. A tapadás javítása végett a 3 műanyag magra felhordott anyag egyik ábrán sem látható.

A 4. ábra bal oldalán egy forgatható 23 szájrész különböző 29 profiltárcsái láthatók, amelyek különböző alakú 25 nyílásokkal vannak ellátva; a 25 nyílásokat kerek 30 kivágások alkotják, amelyek sugárirányú vagy azzal szöget bezáró, csapszerű 31 bővítésekbe mennek át, amelyek igény szerint egyenesek vagy íveltek lehetnek. A 31 bővítésekből oldalirányban második 32 bővítések ágazhatnak ki, amelyekkel 14 bordák vagy hullámok alakíthatók ki. A 29 profiltárcsa 46 rögzítőfuratokon át köthető össze a forgatható 23 szájrész házával. A 25 nyílás nagyságát és/vagy alakját az extrudálás folyamán változtató szerkezetet itt nem ábrázoltunk. A 25 nyílás az 1 szigetelő extrudálása folyamán változtatható folyamatosan, például a 2 törzs kúpos kialakítása érdekében, vagy rövid időszakokban, például keresztirányú 14 bordák előállításához. A 4. ábrán a különböző 29 profiltárcsáktól jobbra azoknak a 3 műanyag magból és 5 köpenyből álló 2 törzseknek és spirál alakú 6 ernyőknek a részleges hosszmetszete látható, amelyeket a bal oldalon ábrázolt 25 nyílások segítségével lehet előállítani.

A 4 emyős burkolat keresztmetszetét alapvetően a 25 nyílás alakja és nagysága határozza meg. Az eredő 17 ernyőkeresztmetszet azonban ennél a plasztikus, még nem vulkanizált anyagnál nem azonos a 25 nyílás alakjával. Általában egy többé-kevésbé lejtős és görbült spirál alakú 6 ernyő keletkezik. Ez a 6 ernyő többnyire a 2 törzs közelében vastagabb, és a széle felé vékonyodik. A forgatási sebesség változtatása ugyanolyan 25 nyílásnál is a 17 ernyőkeresztmetszet változásához vezethet. A 4a-4d. ábrák a 25 nyílás különböző változatait, és az ezekhez tartozó 17 ernyőkeresztmetszeteket szemléltetik. Ezen a módon egyszerű eszközökkel befolyásolható a spirál alakú 6 ernyők száma, nagysága és alakja.

A fentiekben a találmányt nagyfeszültségű légvezetékékhez alkalmazható 1 szigetelőre vonatkozó kiviteli példa, a gyártási eljárás és a gyártáshoz szükséges 20 berendezés alapján ismertettük. Természetesen a találmány szerinti összetett 1 szigetelő nagyfeszültségű 1 szigetelőként vagy elektromos berendezések házaként a legkülönbözőbb területeken alkalmazható, elsősorban szabadban. A találmány előnyösen használható olyan esetekben is, amikor a hagyományos, adott magasságú 1 szigetelőknél szennyezett levegőjű területeken átütések lépnek fel. A találmány szerint olyan 1 szigetelők készíthetők, amelyeknél a kúszóút - azonos építési magasság mellett - hozzáigazítható a légköri feltételekhez.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Összetett műanyag szigetelő (1), amely törzzsel (2), legalább egy ernyővel (6) és sapkákkal rendelkezik, a törzs (2) szálerősített műanyag magot (3) és a mag körül ernyős burkolathoz (4) tartozó köpenyt (5) tartalmaz, ahol az ernyős burkolat (4) a köpenyből (5) és a törzs (2) körül spirál alakban futó legalább egy ernyőből (6) áll, azzal jellemezve, hogy az ernyős burkolat (4) egybefüggően és hézagmentesen van kialakítva, továbbá hosszanti és keresztirányú varratoktól mentes, sima felülete van.
2. Az 1. igénypont szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a spirál alakú ernyők (6) felső oldala (7) domború.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a spirál alakú ernyők (6) alsó oldala (8) homorú.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a spirál alakú ernyők (6) alsó oldala (8) egy hullámmal vagy legalább egy bordával (14), vagy legalább egy horonnyal van ellátva.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy az ernyőt (6) hosszirányban (L) metsző síkban a felső oldal (7) húrja és a hosszirány (L) közötti szög (a) 30°-80°.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a műanyag mag (3) alacsony alkálitartalmú üvegből készült szálakkal van erősítve.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy az ernyős burkolat (4) magas hőmérsékleten vulkanizálható kaucsukot tartalmaz.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a spirál alakú ernyők (6) oldalt a sapkák felé elkeskenyedő végződésekkel (15) rendelkeznek.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy legalább egy spirál alakú ernyő (6) a törzs (2) középső részén meg van szakítva, és a megszakítást oldalt határoló végződésekkel (15), vagy a megszakításnál csökkentett ernyőkinyúlással (13) rendelkezik.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy legalább egy spirál alakú ernyő (6) a hossza mentén változó ernyőkeresztmetszettel (17) rendelkezik.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy egy sapkától csak nagyobb távolságban van kialakítva

HU 223 912 Β1 legalább egy spirál alakú ernyő (6), amely elkeskenyedő végződéssel (15) rendelkezik.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy legalább két spirál alakú ernyőt (6) tartalmaz, amelyek ernyőkeresztmetszete (17) egymástól eltérő.
13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a törzs (2) legalább egy szakaszán hosszmetszetben nézve fésűszerűen, sűrűn egymás után elhelyezkedő ernyőszakaszokkal rendelkezik.
14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a törzsön (2) legalább az egyik törzsvégnél (16) legalább egy tányér alakú ernyő (6) van kialakítva vagy felhelyezve.
15. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy - a végződésektől (15) eltekintve - a spirál alakú ernyőknek (6) a törzsre (2) merőleges ernyőkinyúlása a (13) köpeny (9) felületétől 5-100 mm, előnyösen 10-70 mm, különösen előnyösen 15-40 mm.
16. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy hosszirányban (L) két ernyőszakasz távolsága (12) a köpeny (9) felületének közelében mérve 5-1000 mm, előnyösen 10-500 mm, különösen előnyösen 20-100 mm.
17. Az 1-16. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a műanyag mag (3) hengeres, hasasan kidomborodó vagy kúpos alakú.
18. Az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy a műanyag mag (3) tömör rúd vagy üreges test.
19. Eljárás az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy szálerősített műanyag magra (3) tapadást javító anyagot viszünk fel, az így kezelt műanyag magot (3) forgatható szájrésszel (23) ellátott fejrésszel (22) rendelkező extruderbe (21) vagy dugattyús présbe vezetjük be, a műanyag magot (3) a forgatható szájrész (23) forgási sebességéhez hozzárendelt sebességgel továbbítjuk, az ernyős burkolat (4) anyagát képező masszát (24) az előkezelt műanyag mag (3) köré tömörítjük, és átsajtoljuk a forgatható szájrészen (23), és az előkezelt műanyag magot (3) hosszirányban (L) egy köpenyből (5) és egy vagy több spirált képező ernyőből (6) álló egybefüggő ernyős burkolattal (4) látjuk el.
20. Eljárás az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy szálerősített műanyag magra (3) tapadást javító anyagot viszünk fel, az így kezelt műanyag magot (3) forgatva bevezetjük egy szájrésszel (23) ellátott fejrésszel (22) rendelkező extruderbe (21) vagy dugattyús présbe, a műanyag magot (3) forgatási sebességéhez hozzárendelt sebességgel továbbítjuk, az ernyős burkolat (4) anyagát képező masszát (24) az előkezelt műanyag mag (3) köré tömörítjük, és átsajtoljuk a szájrész (23) nyílásán (25), és az előkezelt műanyag magot (3) hosszirányban (L) egy köpenyből (5) és egy vagy több spirált képező ernyőből (6) álló egybefüggő ernyős burkolattal (4) látjuk el.
21. A 19. igénypont szerinti eljárás összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy a műanyag magot (3) forgatva vezetjük be az extruderbe (21) vagy dugattyús présbe, és a műanyag magot (3) forgatási sebességéhez hozzárendelt sebességgel továbbítjuk.
22. A 19. vagy 20. igénypont szerinti eljárás összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy a tapadást javító anyagot a masszával (24) történő beburkolás előtt szórással, kenéssel vagy merítéssel hordjuk fel a műanyag magra (3).
23. A 19-21. igénypontok bármelyike szerinti eljárás összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy szilánalapú tapadást javító anyagot alkalmazunk.
24. A 19-22. igénypontok bármelyike szerinti eljárás összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy a szájrész (23) nyílásának (25) nagyságát és/vagy alakját az extrudálás folyamán változtatjuk.
25. A 19-23. igénypontok bármelyike szerinti eljárás összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy a spirál alakú ernyőket (6) oldalt a sapkák felé elkeskenyedő végződésekkel (15) sajtoljuk.
26. A 19-23. igénypontok bármelyike szerinti eljárás összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy a spirál alakú ernyők (6) végeit oldalt a sapkák felé leélezett, lekerekített vagy lemunkált végződésekké (15) alakítjuk.
27. A 19-25. igénypontok bármelyike szerinti eljárás összetett műanyag szigetelő előállítására, azzal jellemezve, hogy a műanyag magot (3) és az ernyős burkolatot (4) vulkanizálással kötjük össze.
28. Berendezés az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő előállítására, amely berendezés (20) extrudert (21) vagy dugattyús prést, fejrészt (22), nyílással (25) ellátott szájrészt (23) és a műanyag mag (3) számára továbbítószerkezetet (26) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a szájrész (23) forgatószerkezettel van felszerelve.
29. Berendezés az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő előállítására, amely berendezés (20) extrudert (21) vagy dugattyús prést, fejrészt (22), nyílással (25) ellátott szájrészt (23) és a műanyag mag (3) számára továbbítószerkezetet (26) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a továbbítószerkezet (26) a műanyag mag (3) számára forgatószerkezettel van felszerelve.
30. A 28. vagy 29. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szájrész (23) nyílással (25) ellátott, rugalmasan ágyazott profiltárcsát (29) tartalmaz.
31. A 28-30. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyílás (25) a műanyag mag (3) továbbítási tengelyéhez képest központos kerek kivágást (30) tartalmaz, amely legalább egy

HU 223 912 Β1 sugárirányú vagy azzal szöget bezáró csapszerű bővítésbe (31) megy át.
32. A 31. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyílás (25) a bővítésnél (31) legalább egy szűkülettel, vagy legalább egy ebből a bővítésből 5 (31) kiágazó csapszerű második bővítéssel (32) rendelkezik.
33. A 30-32. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyílás (25) nagyságát és/vagy alakját üzem közben változtató szerkezetet 10 tartalmaz.
34. A 30-32. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyílás (25) kerek kivágásának (30) átmérője legalább 0,2 mm-rel nagyobb, mint a nyíláson (25) át továbbított műanyag mag (3) átmérője.
35. Az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti összetett műanyag szigetelő, azzal jellemezve, hogy nagyfeszültségű szigetelőként (1) vagy elektromos készülékek házaként, elsősorban szabadtéri alkalmazásoknál használják fel.