WO2002081167A2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators Download PDF

Info

Publication number
WO2002081167A2
WO2002081167A2 PCT/DE2002/001127 DE0201127W WO02081167A2 WO 2002081167 A2 WO2002081167 A2 WO 2002081167A2 DE 0201127 W DE0201127 W DE 0201127W WO 02081167 A2 WO02081167 A2 WO 02081167A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
casting mold
core
mold
hollow core
injection
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/001127
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2002081167A3 (de
Inventor
Harald Janssen
Raimund Hennings
Original Assignee
Trench Germany Gmbh
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
Priority claimed from DE2001121236 external-priority patent/DE10121236A1/de
Priority to JP2002579187A priority Critical patent/JP2004523397A/ja
Priority to AT02737756T priority patent/ATE288818T1/de
Priority to DE50202218T priority patent/DE50202218D1/de
Priority to KR10-2003-7013179A priority patent/KR20030088493A/ko
Priority to CA002439975A priority patent/CA2439975A1/en
Application filed by Trench Germany Gmbh filed Critical Trench Germany Gmbh
Priority to UA2003109085A priority patent/UA74061C2/uk
Priority to US10/474,314 priority patent/US7214338B2/en
Priority to EP02737756A priority patent/EP1377422B1/de
Publication of WO2002081167A2 publication Critical patent/WO2002081167A2/de
Publication of WO2002081167A3 publication Critical patent/WO2002081167A3/de
Priority to HK04105904A priority patent/HK1063164A1/xx

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/021—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles by casting in several steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/0038—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with sealing means or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/10—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. casting around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/24—Feeding the material into the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
    • B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3412—Insulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/54—Processes in making insulators

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing an electrical plastic insulator, which has a centrally arranged core or hollow core, in particular made of glass fiber reinforced plastic, as well as a plurality of insulation shields arranged coaxially around the core or hollow core, which in the axial direction of the Core or hollow core are arranged offset.
  • a method and an associated device for producing such a plastic insulator are known from DE-AS 2044179.
  • a mold open at the top is arranged coaxially around a centrally arranged and vertically positioned core.
  • the mold is then filled by pouring liquid silicone compound. With regard to its cavity, the shape has the contour that corresponds to the desired insulation screen.
  • the casting mold is moved axially downward, namely by the amount that corresponds to the desired axial distance between two insulation shields.
  • the individual insulation shields are cast in this way.
  • the silicone mass from which the insulation shields are cast must have a relatively low viscosity, in particular equal to or less than 25,000 [mPa * s].
  • the insulation screens In order for the insulation screens to have a surface that is favorable in terms of insulation, it is only possible to a very limited extent to add filling materials to the silicone compound. This significantly increases the cost of materials for the isolator.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method and an associated device of the type mentioned at the outset in such a way that it is also possible to process less expensive plastic materials, in particular silicone material, with a higher viscosity and still ensure that the cast insulation shields are of high quality , Furthermore, the method according to the invention is intended to achieve a shorter production time in the manufacture of an insulator.
  • the aim is to reduce the average mold filling time by 60% to 80% compared to known processes.
  • the mold for casting the insulation shields is positioned at a predetermined axial position of the vertically arranged core or hollow core.
  • the casting mold encloses the core or hollow core with a coaxial opening, which is arranged in an axially lower region of the casting mold; the casting mold also has an open-topped mold area for forming an insulation screen.
  • a sealing bond between the core or hollow core on the one hand and the casting mold on the other hand is then produced in an axially lower region of the casting mold. This is done, for example, by activating a seal.
  • Liquid plastic material is then injected at a pressure which is higher than the ambient pressure in an axial region of the casting mold which lies axially above the sealing compound and axially below the upper end of the casting mold. This is done until the mold is filled with a predetermined volume of the plastic material.
  • the injection of the plastic material takes place with an injection pressure that corresponds to at least 5 times the ambient pressure.
  • the casting mold is preferably tempered, in particular heated, at least during the hardening step. This heating occurs in particular when using silicone as a plastic material to at least 60 ° C.
  • the device for producing the electrical plastic insulator is distinguished according to the invention in that at least one injection element or injection channel for the pressure injection of liquid plastic material is arranged between the lower end of the axially lower region and the upper end of the casting mold.
  • the injection element or the injection channel is preferably arranged in an axial region of the casting mold, in which the core or hollow core lies closely against the casting mold in a coaxial opening of the casting mold.
  • the economy of manufacture can be further improved in that several injection elements or injection channels, preferably four, six or eight, are arranged uniformly distributed over the circumference of the casting mold.
  • a seal for sealing the casting mold against the core or hollow core is preferably below the axial position of the Injection elements or the injection channels arranged.
  • the seal can advantageously be activated or deactivated in a controllable manner, with pneumatic or hydraulic actuation in particular being considered.
  • temperature control elements in particular heating elements, can be arranged in the mold region of the casting mold which is open at the top.
  • the main idea of the novel method is that the production of an insulation screen by means of a casting mold is carried out in such a way that the plastic material, in particular the silicone material, is introduced from below into the casting mold, which is open at the top, under increased pressure. In a departure from the previously known method, the liquid plastic material is no longer poured into the open mold from above under ambient pressure.
  • seamless insulation shields can be produced without any cast seam, the casting or silicone material being applied directly to the central core.
  • Fig. 3 shows the same representation as Fig. 2, but with the seal activated.
  • FIG. 1 An electrical plastic insulator 1 can be seen in FIG. 1. It consists of a centrally arranged hollow core 2, around which coaxial insulation screens 3 are arranged. The screens 3 are each arranged at a constant distance s from one another, which corresponds to the axial displacement path of the casting mold 4 described below. 2 shows the centrally arranged hollow core 2 of the plastic insulator 1, the axis of which is positioned vertically. The mold 4 is used to produce the individual insulation shields 3. The casting mold has a coaxial opening 5 which surrounds the hollow core 2.
  • the casting mold 4 has a region 6 lying axially below, which essentially lies closely around the hollow core 2 with the coaxial opening 5 of the casting mold 4. Above the lower region 6, a mold region 7 of the casting mold 4 extends open axially. This molding region 7 has the actual cavity of the casting mold 4, which defines the shape of the insulation shield 3 to be cast.
  • the casting mold 4 is moved downward with movement elements, not shown, with the hollow core 2 arranged vertically (see double arrow P in FIG. 3). After an insulation screen 3 has been produced, the casting mold 4 is moved downward by the axial displacement path s shown in FIG. 1. During the movement - as can be seen in FIG. 2 - the seal 13 is deactivated, which is provided in order to produce a firm sealing compound 8 (see FIG. 3) between the casting mold 4 and the hollow core 2.
  • the casting mold 4 is preferably applied to the hollow core 2 by building up a hydraulic or pneumatic pressure in the seal 13.
  • the sealing assembly 8 is thus produced, see FIG. 3.
  • the sealing assembly 8 extends over the axial region 9, which can be seen in FIGS. 2 and 3.
  • An injection element or injection channel 12 is arranged in the axial region 10 directly axially above the region 9 of the sealing composite 8. This area 10 is still in the axial area of the casting mold 4 which is essentially tight around the hollow core 2.
  • Liquid silicone mass preferably with fillers, is injected into the mold 4 via the injection element or the injection channel 12.
  • the mass can have a viscosity of at least up to 85000 [mPa * s], that is to say a value which is considerably higher than the viscosity value of 25000 [mPa * s] previously regarded as the limit value.
  • So-called LSR silicones liquid silicone rubber
  • the silicone material is injected at an injection pressure p e which is significantly above the ambient pressure p 0 .
  • the injection pressure is at least 5 times the ambient pressure.
  • the area of the injection point (s) 10, i. H. the axial point at which the injection element or the injection channel 12 is arranged is located between the lower end 15 of the region 6 of the casting mold 4 lying below and its upper end 11.
  • heating elements 14 are arranged in the casting mold 4 in the vicinity of the cavity wall, which keep a temperature of at least 60 ° C. during the hardening.
  • a plurality of injection elements or injection channels 12 are arranged over the circumference of the casting mold 4, which does not appear from FIGS. 1 to 3. Four, six or eight injection elements or injection channels 12 are preferably used.
  • the individual injection elements or injection channels 12 can be supplied with silicone material from a coaxially arranged ring line.
  • a rotation of the casting mold is not necessary in the method according to the invention. Because the form rotation is eliminated, the silicone can be fed through the injection elements or injection channels 12 without any problems.
  • the electrical heating of the mold 4 is equally simple. Due to the activatable and deactivatable seal 13, the axial movement of the casting mold 4 is possible without any problems since the seal 13 is not activated during this movement.
  • the supply path for the silicone from its source to the injection element (s) or injection channel (s) 12 can be cooled in order to prevent vulcanization there.
  • One or more additional temperature element (s) 16 can be arranged above the casting mold 4.
  • Such temperature element (s) can be infrared lamp (s) in particular.
  • insulation shields 4 made of silicone plastics described, they can - as is generally known - consist of other, preferably weather-resistant synthetic resins. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kunststoffisolators (1), der einen zentral angeordneten Hohlkern (2) aufweist, sowie eine Vielzahl koaxial um den Hohlkern (2) herum angeordnete Isolationsschirme (3), die in axialer Richtung des Hohlkerns (2) versetzt angeordnet sind. Zur Verbesserung der Herstellung eines solchen Kunststoffisolators (1) weist das Verfahren im wesentlichen folgende Schritte auf: a) Positionieren einer Giessform (4) an einer vorgegebenen axialen Position um den vertikal angeordneten Hohlkern (2), wobei die Giessform (4) eine koaxiale Öffnung (5), die in einem axial unten liegenden Bereich (6) der Giessform (4) angeordnet ist, sowie einen oben offenen Formbereich (7) zur Ausbildung eines Isolationsschirms (3) hat; b) Herstellen eines Dichtverbundes (8) zwischen Hohlkern (2) und Giessform (4) in einem axial unten liegenden Bereich (9) der Giessform (4); c) Einspritzen eines flüssigen Kunststoffmaterials mit gegenüber dem Umgebungsdruck (p0) erhöhtem Druck (pe) in einem axialen Bereich (10) der Giessform (4), der axial oberhalb des Dichtverbundes (8) und axial unterhalb des oberen Endes (11) der Giessform (4) liegt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen
Kunststoffisolators
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kunststoffisolators, der einen zentral angeordneten Kern bzw. Hohlkern, insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufweist, sowie eine Vielzahl koaxial um den Kern bzw. Hohlkern herum angeordnete Isolationsschirme, die in axialer Richtung des Kerns bzw. Hohlkerns versetzt angeordnet sind.
Ein Verfahren, sowie eine zugehörige Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Kunststoffisolators sind aus der DE-AS 2044179 bekannt. Eine oben offene Gießform wird dort um einen zentral angeordneten und vertikal positionierten Kern koaxial angeordnet. Die Gießform wird dann durch Eingießen von flüssiger Silikonmasse befüllt. Die Form hat dabei hinsichtlich ihrer Kavität die Kontur, die dem gewünschten Isolationsschirm entspricht. Nach dem Aushärten der Silikonmasse wird die Gießform axial nach unten verfahren und zwar um den Betrag, der dem gewünschten axialen Abstand zweier Isolationsschirme entspricht. Auf diese Art und Weise werden die einzelnen Isolationsschirme gegossen. Bei dem vorbekannten Verfahren wurde es als nachteilig erkannt, dass die Silikonmasse, aus der die Isolationsschirme gegossen werden, eine relativ geringe Viskosität aufweisen muß, insbesondere gleich oder kleiner als 25 000 [mPa*s] . Damit sich eine isolationsmäßig günstige Oberfläche der Isolatioήsschirme ergibt, ist es nur sehr bedingt möglich, der Silikonmasse Füllmaterialien zuzugeben. Dies verteuert die Materialkosten des Isolators erheblich.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich ist, auch preiswertere Kunststoffmaterialien, insbesondere Silikonmaterial, mit höherer Viskosität zu verarbeiten und trotzdem sicherzustellen, dass die gegossenen Isolationsschirme qualitativ hochwertig sind. Weiterhin soll mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine kürzere Produktionszeit bei der Herstellung eines Isolators realisiert werden.
So wird angestrebt, die mittlere Formfüllzeit um 60 % bis 80 % gegenüber bekannten Verfahren zu reduzieren.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß durch folgende Schritte definiert:
a) Zunächst wird die Gießform für das Gießen der Isolationsschirme an einer vorgegebenen axialen Position des vertikal angeordneten Kerns bzw. Hohlkerns positioniert. Dabei umschließt die Gießform den Kern bzw. Hohlkern mit einer koaxialen Öffnung, die in einem axial unten liegenden Bereich der Gießform angeordnet ist; die Gießform hat weiterhin einen oben offenen Formbereich zur Ausbildung eines Isolationsschirms .
b) Anschließend wird ein Dichtverbund zwischen Kern bzw. Hohlkern einerseits und Gießform andererseits in einem axial unten liegenden Bereich der Gießform hergestellt. Dies erfolgt beispielsweise durch Aktivieren einer Dichtung.
c) Dann wird flüssiges Kunststoffmaterial mit gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhtem Druck in einem axialen Bereich der Gießform eingespritzt, der axial oberhalb des Dichtverbundes und axial unterhalb des oberen Endes der Gießform liegt. Dies erfolgt, bis die Gießform mit einem vorgegebenen Volumen des Kunststoffmaterials gefüllt ist.
d) Anschließend lässt man das Kunststoffmaterial in der Gießform aushärten.
e) Nach dem Aushärten wird der Dichtverbund zwischen dem Kern bzw. Hohlkern und der Gießform wieder aufgehoben. Insbesondere wird eine Dichtung in der Gießform deaktiviert.
f) Sodann wird die Gießform relativ zum Kern bzw. Hohlkern axial nach unten um einen vorgegebenen Verschiebeweg verschoben, der dem axialen Abstand der Isolationsschirme entspricht. g) Die Schritte b) bis f) werden solange wiederholt, bis die gewünschte Anzahl an Isolationsschirmen hergestellt ist.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt die Einspritzung des Kunst- stoffmaterials mit einem Einspritzdruck, der mindestens dem 5-fachen - des Umgebungsdrucks entspricht. Die Gießform wird bevorzugt zumindest während des Schrittes des Aushärtens temperiert, insbesondere erwärmt. Diese Erwärmung erfolgt insbesondere beim Einsatz von Silikon als Kunststoffmaterial auf mindestens 60 °C.
Die Vorrichtung zur Herstellung des elektrischen Kunststoffisolators zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass zwischen dem unten liegenden Ende des axial unten liegenden Bereichs und dem oberen Ende der Gießform mindestens ein Einspritzelement bzw. Einspritzkanal zur Druckeinspritzung von flüssigem Kunststoffmaterial angeordnet ist.
Das Einspritzelement bzw. der Einspritzkanal ist dabei bevorzugt in einem axialen Bereich der Gießform angeordnet, in dem der Kern bzw. Hohlkern in einer koaxialen Öffnung der Gießform eng an der Gießform anliegt. Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung kann dadurch weiter verbessert werden, dass mehrere Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle, vorzugsweise vier, sechs oder acht, gleichmäßig verteilt über den Umfang der Gießform angeordnet sind.
Eine Dichtung zur Abdichtung der Gießform gegen den Kern bzw. Hohlkern ist bevorzugt unterhalb der axialen Position der Einspritzelemente bzw. der Einspritzkanäle angeordnet. Die Dichtung ist mit Vorteil steuerbar aktivierbar bzw. deaktivierbar, wobei insbesondere an eine pneumatische oder hydraulische Betätigung gedacht ist. Schließlich können im oben offenen Formbereich der Gießform Temperierelemente, insbesondere Heizelemente, angeordnet sein.
Der Kerngedanke des neuartigen Verfahrens stellt darauf ab, dass die Herstellung eines Isolationsschirms mittels einer Gießform so erfolgt, dass das Kunststoffmaterial, insbesondere das Silikonmaterial, unter erhöhtem Druck von unten in die oben offene Gießform eingebracht wird. In Abkehr von dem vorbekannten Verfahren wird also das flüssige Kunststoffmaterial nicht mehr von oben unter Umgebungsdruck in die offene Gießform eingegossen.
Damit ergeben sich wesentliche Vorteile:
• Zunächst kann auf preiswerteres Ausgangsmaterial zurückgegriffen werden. Dem Gieß- bzw. Silikonmaterial können Füllstoffe in größerem Umfange zugegeben werden, die die Materialkosten insgesamt senken.
• Weiterhin ist es möglich, flüssiges Kunststoffmaterial mit höherer Viskosität zu verarbeiten, ohne die Qualität der Oberfläche der Isolationsschirme herabzusetzen. Durch den Druckverguß ist es möglich, Kunststoffmassen zu verarbeiten, deren Viskosität deutlich über 25000 [mPa*s] liegt, zumindest bis hin zu 85000 [mPa*s] . Bislang mußte das zum Einsatz kommende Gieß- bzw. Silikonmaterial sehr dünnflüssig sein, um hochqualitative Isolationsschirme herstellen zu können. • Damit ergibt sich auch die Möglichkeit, Gieß- bzw. Silikonmaterial mit kürzerer Aushärtungszeit einzusetzen, was die Produktionszeit für einen Kunststoffisolator verkürzt und entsprechend die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht .
• Mit dem vorgeschlagenen Verfahren können nahtlose Isolationsschirme ohne jegliche Gußnaht hergestellt werden, wobei das Gieß- bzw. Silikonmaterial direkt auf den zentralen Kern aufgebracht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch den Schnitt durch einen Kunststoffisolator,
Fig. 2 stellt eine Gießvorrichtung im Schnitt dar, wobei deren Dichtung nicht aktiviert ist,
Fig. 3 zeigt dieselbe Darstellung, wie Fig. 2 , jedoch mit aktivierter Dichtung.
In Fig. 1 ist ein elektrischer Kunststoffisolator 1 zu sehen. Er besteht aus einem zentral angeordneten Hohlkern 2, um den herum koaxial Isolationsschirme 3 angeordnet sind. Die Schirme 3 sind dabei jeweils in konstantem Abstand s zueinander angeordnet, der dem axialen Verschiebeweg der nachfolgend beschriebenen Gießform 4 entspricht. In Fig. 2 ist wieder der zentral angeordnete Hohlkern 2 des Kunststoffisolators 1 zu sehen, dessen Achse vertikal positioniert ist. Zur Herstellung der einzelnen Isolationsschirme 3 wird die Gießform 4 eingesetzt. Die Gießform weist eine koaxiale Öffnung 5 auf, die den Hohlkern 2 umgreift.
Die Gießform 4 hat einen axial unten liegenden Bereich 6, der sich im wesentlichen mit der koaxialen Öffnung 5 der Gießform 4 eng um den Hohlkern 2 anlegt. Oberhalb des unteren Bereichs 6 erstreckt sich axial ein oben offener Formbereich 7 der Gießform 4. Dieser Formbereich 7 weist die eigentliche Kavität der Gießform 4 auf, die die Form des zu gießenden Isolationsschirms 3 definiert.
Die Gießform 4 wird mit nicht dargestellten Bewegungselementen bei vertikal angeordnetem Hohlkern 2 abwärts bewegt (siehe Doppelpfeil P in Fig. 3) . Nachdem ein Isolationsschirm 3 gefertigt ist, wird die Gießform 4 um den in Fig. 1 dargestellten axialen Verschiebeweg s nach unten bewegt. Während der Bewegung ist - wie in Fig. 2 zu sehen ist - die Dichtung 13 deaktiviert, die vorgesehen ist, um einen festen Dichtverbund 8 (siehe Fig. 3) zwischen Gießform 4 und Hohlkern 2 herzustellen.
Hat die Gießform 4 die gewünschte axiale Position erreicht, wird bevorzugt durch Aufbau eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks in der Dichtung 13 diese an den Hohlkern 2 angelegt. Damit ist der Dichtverbund 8 hergestellt, siehe Fig. 3. Der Dichtverbund 8 erstreckt sich dabei über den axialen Bereich 9, der in den Fig. 2 und Fig. 3 zu erkennen ist. Unmittelbar axial oberhalb des Bereichs 9 des Dichtverbundes 8 ist im axialen Bereich 10 ein Einspritzelement bzw. Einspritzkanal 12 angeordnet. Dieser Bereich 10 liegt noch in demjenigen axialen Bereich der Gießform 4, der sich im wesentlichen eng um den Hohlkern 2 anlegt. Über das Einspritzelement bzw. dem Einspritzkanal 12 wird flüssige Silikonmasse, bevorzugt mit Füllstoffen, in die Gießform 4 eingespritzt. Die Masse kann dabei eine Viskosität zumindest bis zu 85000 [mPa*s] aufweisen, also einen Wert, der erheblich über dem bislang als Grenzwert angesehenen Viskositätswert von 25000 [mPa*s] liegt. Damit können auch sogenannte LSR-Silikone (Liquid Silicon Rubber) eingesetzt werden, was mit dem bisher bekannten Verfahren nicht möglich war.
Das Einspritzen des Silikonmaterials erfolgt dabei mit einem Einspritzdruck pe, der erheblich über dem Umgebungsdruck p0 liegt. Der Einspritzdruck beträgt mindestens das 5-fache des Umgebungsdrucks .
Erfindungswesentlich ist, dass der Bereich der Einspritzstelle (n) 10, d. h. die axiale Stelle, an der das Einspritzelement bzw. der Einspritzkanal 12 angeordnet ist, zwischen dem unteren Ende 15 des unten liegenden Bereichs 6 der Gießform 4 und deren oberen Ende 11 befindet.
Zur Beschleunigung des Aushärtevorganges des Silikonmaterials sind in der Gießform 4 in der Nähe der Kavitätswand Heizelemente 14 angeordnet, die eine Temperatur während des Aushärtens von mindestens 60 °C aufrechterhalten. Über den Umfang der Gießform 4 ist - was aus den Figuren 1 bis 3 nicht hervorgeht - ä uidistant eine Vielzahl von Einspritzelementen bzw. Einspritzkanälen 12 angeordnet. Bevorzugt kommen vier, sechs oder acht Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle 12 zum Einsatz. Die einzelnen Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle 12 können dabei von einer koaxial angeordneten Ringleitung mit Silikonmaterial versorgt werden.
Eine Rotation der Gießform, wie gelegentlich im Stand der Technik bekannt, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht nötig. Wegen des Wegfalls der Formrotation kann das Silikon durch die Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle 12 problemlos zugeführt werden. Die elektrische Beheizung der Gießform 4 ist gleichermaßen einfach möglich. Durch die aktivierbare und deaktivierbare Dichtung 13 ist das axiale Bewegen der Gießform 4 problemlos möglich, da während dieser Bewegung die Dichtung 13 nicht aktiviert ist.
Der Zuführweg für das Silikon von dessen Quelle bis zu dem bzw. den Einspritzelement (en) bzw. Einspritzkanal (en) 12 kann gekühlt werden, um dort eine Vulkanisation zu verhindern.
Oberhalb der Gießform 4 kann bzw. können ein oder mehrere zusätzliche (s) Temperaturelement (e) 16 angeordnet sein. Derartige Temperaturelement (e) kann bzw. können insbesondere Infrarotlampe (n) sein.
Anstatt der beschriebenen Isolationsschirme 4 aus Silikonkunststoffen können diese - wie allgemein bekannt - aus anderen, vorzugsweise witterungsbeständigen Kunstharzen bestehen. Bezugszeichenliste:
1 elektrischer Kunststoffisolator
2 Kern bzw. Hohlkern
3 Isolationsschirme
4 Gießform
5 koaxiale Öffnung der Gießform
6 axial unten liegender Bereich der Gießform
7 oben offener Formbereich der Gießform
8 Dichtverbund
9 Bereich des Dichtverbundes
10 Bereich der Einspritzstelle (n)
11 oberes Ende der Gießform
12 Einspritzkanal
13 Dichtung
14 Temperierelemente
15 unteres Ende der Gießform
16 zusätzliche (s) Temperaturelement (e)
P Doppelpfeil
Po Umgebungsdruck pe Einspritzdruck s axialer Verschiebeweg

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kunststoffisolators (1) , der einen zentral angeordneten Kern bzw. Hohlkern (2) , insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufweist, sowie eine Vielzahl koaxial um den Kern bzw. Hohlkern (2) herum angeordnete Isolationsschirme (3) , die in axialer Richtung des Kerns bzw. Hohlkerns (2) versetzt angeordnet sind, mit den Verfahrensschritten:
a) Positionieren einer Gießform (4) an einer vorgegebenen axialen Position um den vertikal angeordneten Kern bzw. Hohlkern (2) , wobei die Gießform (4) eine koaxiale Öffnung (5) , die in einem axial unten liegenden Bereich (6) der Gießform (4) angeordnet ist, sowie einen oben offenen Formbereich (7) zur Ausbildung eines Isolationsschirms (3) hat;
b) Herstellen eines Dichtverbundes (8) zwischen Kern bzw. Hohlkern (2) und Gießform (4) in einem axial unten liegenden Bereich (9) der Gießform (4) ; c) Einspritzen eines flüssigen Kunststoff aterials, insbesondere eines Silikonmaterials, mit gegenüber dem Umgebungsdruck (p0) erhöhtem Druck (pe) in einem axialen Bereich (10) der Gießform (4) , der axial oberhalb des Dichtverbundes (8) und axial unterhalb des oberen Endes (11) der Gießform (4) liegt, bis die Gießform (4) mit einem vorgegebenen Volumen des Kunststoffmaterials gefüllt ist;
d) Aushärtenlassen des Kunststoffmaterials in der Gießform (4) ;
e) Aufheben des Dichtverbundes (8) zwischen dem Kern bzw. Hohlkern (2) und der Gießform (4) ;
f) axiales Verschieben der Gießform (4) relativ zum Kern bzw. Hohlkern (2) nach unten um einen vorgegebenen Verschiebeweg (s) ;
g) Wiederholen der Schritte b) bis f) , bis die gewünschte Anzahl an Isolationsschirmen (3) hergestellt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung des Kunststoffmaterials gemäß Schritt c) von Anspruch 1 mit einem Einspritzdruck (pe) erfolgt, der mindestens dem 5-fachen des Umgebungsdrucks (p0) entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (4) zumindest während des Schrittes d) gemäß Anspruch 1 temperiert, insbesondere erwärmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsatz von Silikon als Kunststoffmaterial eine Erwärmung der Gießform (4) auf mindestens 60 °C erfolgt.
Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kunststoffisolators (1) , insbesondere nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, die eine Gießform (4) zur Herstellung von Isolationsschirmen (3) aufweist, die konzentrisch um einen vertikal positionierten Kern bzw. Hohlkern (2) angeordnet werden kann und die einen axial unten angeordneten Bereich (6) aufweist, der sich um den Kern bzw. Hohlkern (2) anlegt, sowie einen axial oben angeordneten Bereich (7) aufweist, der sich im Verhältnis zum axial unten liegenden Bereich (6) radial erweitert und der Form des herzustellenden Isolationsschirms (3) angepasst ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem unten liegenden Ende (15) des axial unten liegenden Bereichs (6) und dem oberen Ende (11) der Gießform (4) mindestens ein Einspritzkanal (12) zur Druckeinspritzung von flüssigem Kunststoffmaterial angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzkanal (12) in einem axialen Bereich (10) der
Gießform (4) angeordnet ist, in dem der Kern bzw.
Hohlkern (2) in einer koaxialen Öffnung (5) der Gießform
(4) eng an der Gießform (4) anliegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einspritzkanäle (12) , vorzugsweise vier, sechs oder acht Einspritzkanäle (12) , gleichmäßig verteilt über den Umfang der Gießform (4) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der axialen Position (10) des Einspritzkanals bzw. der Einspritzkanäle (12) eine Dichtung (13) zur Abdichtung der Gießform (4) gegen den Kern bzw. Hohlkern (2) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (13) steuerbar aktivierbar bzw. deaktivierbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (13) pneumatisch oder hydraulisch aktivierbar, insbesondere aufblasbar, ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im oben offenen Formbereich (7) der Gießform (4) Temperierelemente (14), insbesondere Heizelemente, angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Gießform (4) ein oder mehrere zusätzliche (s) Temperaturelement (e) (16) angeordnet ist bzw. sind.
PCT/DE2002/001127 2001-04-08 2002-03-27 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators WO2002081167A2 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02737756A EP1377422B1 (de) 2001-04-08 2002-03-27 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators
AT02737756T ATE288818T1 (de) 2001-04-08 2002-03-27 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators
DE50202218T DE50202218D1 (de) 2001-04-08 2002-03-27 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators
KR10-2003-7013179A KR20030088493A (ko) 2001-04-08 2002-03-27 플라스틱으로 된 전기 절연체를 제조하기 위한 방법 및 장치
CA002439975A CA2439975A1 (en) 2001-04-08 2002-03-27 Method and device for producing an electric insulator made from plastic
JP2002579187A JP2004523397A (ja) 2001-04-08 2002-03-27 電気的なプラスチック絶縁体を製作するための方法および装置
UA2003109085A UA74061C2 (en) 2001-04-08 2002-03-27 Method and device for producing a plastic electric insulator
US10/474,314 US7214338B2 (en) 2001-04-08 2002-03-27 Method and device for producing an electric insulator made from plastic
HK04105904A HK1063164A1 (en) 2001-04-08 2004-08-09 Method and device for producing an electric insulator made from plastic

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10117551 2001-04-08
DE10117551.5 2001-04-08
DE2001121236 DE10121236A1 (de) 2001-04-30 2001-04-30 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kunststoffisolators
DE10121236.4 2001-04-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2002081167A2 true WO2002081167A2 (de) 2002-10-17
WO2002081167A3 WO2002081167A3 (de) 2003-01-03

Family

ID=26009039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2002/001127 WO2002081167A2 (de) 2001-04-08 2002-03-27 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7214338B2 (de)
EP (1) EP1377422B1 (de)
JP (1) JP2004523397A (de)
KR (1) KR20030088493A (de)
CN (1) CN1308128C (de)
AT (1) ATE288818T1 (de)
CA (1) CA2439975A1 (de)
DE (1) DE50202218D1 (de)
ES (1) ES2236523T3 (de)
HK (1) HK1063164A1 (de)
WO (1) WO2002081167A2 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100341077C (zh) * 2004-07-09 2007-10-03 上海Mwb互感器有限公司 复合绝缘子的制造方法及其模具
TW201006652A (en) * 2008-08-01 2010-02-16 Pegatron Corp Injection molding machine and heat insulation structure of barrel thereof
WO2013122207A1 (ja) * 2012-02-15 2013-08-22 東レ株式会社 繊維強化樹脂の製造方法
CN105690656B (zh) * 2016-04-11 2018-01-30 佛山伊之密精密橡胶机械有限公司 套管夹执装置
CN105690652B (zh) * 2016-04-11 2017-12-19 佛山伊之密精密橡胶机械有限公司 空心复合绝缘子的自动化分段成型设备
CN109531896B (zh) * 2019-01-03 2020-12-01 北京玻钢院复合材料有限公司 一种聚氨酯弹性体的浇注模具及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2425076A1 (de) * 1974-05-24 1975-11-27 Rhein Westfael Isolatoren Verfahren zur herstellung von kunststoffisolatoren
DE2657051A1 (de) * 1976-12-16 1978-06-29 Muanyagipari Kutato Intezet Kunststoffisolator, verfahren zur herstellung des isolators und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
WO1999008290A1 (de) * 1997-08-08 1999-02-18 Trench Germany Gmbh Verfahren und form zur herstellung von schirmisolatoren

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH497030A (de) * 1967-11-03 1970-09-30 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines mit Glasfasern verstärkten Isolators aus Giessharz
DE2044179C3 (de) 1970-09-05 1975-01-09 Rosenthal Technik Ag, 8672 Selb Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Verbundisolatoren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
SU843716A3 (ru) 1970-10-28 1981-06-30 Циба-Гейги Аг (Фирма) Способ изготовлени изделий изТЕРМОРЕАКТОплАСТОВ
GB1549049A (en) 1976-12-09 1979-08-01 Villamos Ipari Kutato Intezet Shedded insulators for electrical power lines and a process and apparatus for the production thereof
CN1149528A (zh) * 1995-11-03 1997-05-14 松星实业有限公司 电脑的辅助产品表层处理方法
DE19650579A1 (de) * 1996-12-06 1998-06-10 Asea Brown Boveri Überspannungsableiter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2425076A1 (de) * 1974-05-24 1975-11-27 Rhein Westfael Isolatoren Verfahren zur herstellung von kunststoffisolatoren
DE2657051A1 (de) * 1976-12-16 1978-06-29 Muanyagipari Kutato Intezet Kunststoffisolator, verfahren zur herstellung des isolators und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
WO1999008290A1 (de) * 1997-08-08 1999-02-18 Trench Germany Gmbh Verfahren und form zur herstellung von schirmisolatoren

Also Published As

Publication number Publication date
ATE288818T1 (de) 2005-02-15
DE50202218D1 (de) 2005-03-17
HK1063164A1 (en) 2004-12-17
ES2236523T3 (es) 2005-07-16
CN1308128C (zh) 2007-04-04
KR20030088493A (ko) 2003-11-19
CN1491153A (zh) 2004-04-21
CA2439975A1 (en) 2002-10-17
US7214338B2 (en) 2007-05-08
EP1377422A2 (de) 2004-01-07
WO2002081167A3 (de) 2003-01-03
US20040159980A1 (en) 2004-08-19
EP1377422B1 (de) 2005-02-09
JP2004523397A (ja) 2004-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1920451B1 (de) Verfahren zur herstellung von schalterpolteilen für nieder-, mittel- und hochspannungsschaltanlagen, sowie schalterpolteil selbst
DE69415715T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Isolatoren
DE102010004698A1 (de) Verfahren zur Formgebung eines Teiles mithilfe von Formgedächtnispolymeren
DE2919498C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Teilen aus unter Wärmeeinwirkung aushärtendem Harz
DE2530716C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Reifen und Form zur Ausführung des Verfahrens
DE102011009506B4 (de) Vorrichtung zur Herstellung hohler Formbauteile aus einem Faserverbundwerkstoff
DE102009039116A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen
DE69710624T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verbundisolators
EP0006188B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines torusförmigen Hohlkörpers aus einem giessfähigen, aushärtbaren Material
EP1091365B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines hohlen Verbundisolators
EP1377422B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kunststoffisolators
DE102014201380B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils
DE2425076A1 (de) Verfahren zur herstellung von kunststoffisolatoren
DE19929182B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines aus wärmeaushärtbarem Harz gegossenen Produktes
EP1160067A2 (de) Vorforming zur Herstellung eines Bauelements aus Faserverbundwerkstoff
EP1356919B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Sohlen bei der maschinellen Schuhherstellung
DE1440200B2 (de) Verbindungselement fuer haengeisolatoren der kappen- und kloeppelbauart in einer isolatorenkette und verfahren zur herstellung solcher verbindungselemente
DE2430408A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer form
DE102008019246B3 (de) Schließrichtung und Verfahren zum Betrieb einer solchen
DE60213641T2 (de) Form und verfahren zum transferspritzen von kunstharz ("r.t.m.")
DE10121236A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kunststoffisolators
AT2516U1 (de) Verfahren zum spritzgiessen von gegenständen
DE10114418B4 (de) Verfahren zum Spritzgießen von mindestens einen Hohlraum aufweisenden Formteilen aus wärmehärtendem Kunststoff
DE10052068A1 (de) Werkzeug einer Spritzguß- oder Spritzprägemaschine, Verfahren zur Herstellung einer implantierbaren Linse sowie implantierbare Linse
WO2019020337A1 (de) Verfahren zum herstellen eines bauteils, insbesondere für ein kraftfahrzeug, sowie bauteil

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): CA CN IN JP KR RU UA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): CA CN IN JP KR RU UA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 028045793

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2439975

Country of ref document: CA

Ref document number: 2002737756

Country of ref document: EP

Ref document number: 01111/KOLNP/2003

Country of ref document: IN

Ref document number: 1112/KOLNP/2003

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002579187

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020037013179

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002737756

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10474314

Country of ref document: US

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2002737756

Country of ref document: EP