CN1238173C - 在细长物体周围安装弹性体外壳的方法 - Google Patents

Abstract

这个加压铸造方法在于：实现两个毛坯，其形状适合围绕物体的外壳材料的分配；定位一个所术毛坯于一个下面铸造元件(11)的凹型腔(14)内部，所述的型腔与赋予外壳的形状一致；在已装有毛坯模具的下面元件的上面定位一块中间板或栅(19)，在它的两个主要表面上，限定出物体或物体的部分的形状尺寸；根据尺寸或突起，在栅的上表面上限定出第二块所述毛坯；关闭模具，模具的上面元件也同样装有凹型腔(16)，并且这要有一段足够的期限以引导两个半壳体的实现，其目的是最终组成物体的外壳；打开模具并拉出中间板或栅；在模具的下面元件的下面型腔上定位物体，所述下面型腔装备有下面半壳体，这就起到了物体定中心元件的作用；重新关闭模具一段必要期限以使外壳网状化或硫化，并且由此推出由模具上述关闭时形成的两个半壳体的连结的所需期限，由此最后得到一个连续的外壳；在网状化和硫化结束打开模具，然后取出已全部或部分装有外壳(5)的物体。

Description

在细长物体周围安装弹性体外壳的方法

                       技术领域

本发明通过称为压铸的技术实现在一个物体周围安装一个弹性外壳的方法，这个物体可以是空心的也可以是实心的：呈细长形状、有旋转对称性或没有旋转对称性。

它以特有的方式涉及在一个复合绝缘体周围安装这样的外壳。

                       背景技术

一个这样的绝缘体一般被安装在支撑电线的铁塔上。根据由这些线传送的电流的电压，这些绝缘体具有一些特性，如尺寸大小，机械强度及不同的绝缘，这是很容易理解的。

这些绝缘体完成了双重功能，也就是说一方面是在所述合适的电线和铁塔之间的电绝缘功能，同时另一方面是支撑的机械功能，以便支撑电线的重量，不管在什么情况下，如摇晃，特别是与下雪、结霜、冰冻有关的附加的重量。

现今在使用的绝缘体中，复合式绝缘体都典型地包括三个组成部分，即两个接头，它们位于所述绝缘体两端，分别起与电缆和铁塔机械钩挂的作用。和在两个接头中间的一个连接件，该连接件由绝缘材料做成的芯构成，尤其由纤维加强的热固材料做成，最好在环氧树脂或聚脂中心填有玻璃纤维，最后包括一个橡胶外套或外壳，它有很强的介电特性及非常好的抗衰老、臭氧、紫外线的特性。

这个外壳主要是由橡胶EPDM三元共聚物-乙烯-丙烯-二烯，硅酮橡胶，特别是用乙烯-丙烯共聚物EPR，总之可由任何一种可硫化或网状化的弹性体来实现。

从传统来说，这个外壳有一些辐射状环形散热片，目的在于限定适宜于避免在两个接点之间形成任何电弧的泄漏管路。

另外，这个外壳是以这样的方式实现的，它粘附在环形件或型心上，也分别粘附在两个接点的底部。

为了实现这样的绝缘体，尤其为了实现外壳的安装，已建议出来不同的方法。

这些方法中，最突出的是喷射法，为此，裸露的绝缘体，也就是说由旋转形中心环连接的一些单独的接头组成的绝缘体，被安置在一个模具中，以完全传统的方式，人们用构成该外壳的必须的橡胶材料进行注射来获得。

如果在技术方面这个实施方法另人满意，在另一方面导致这些绝缘体的增加昂贵费用，还涉及实现机械和实施模具。事实上，一个这样的方法需要用到一个很贵的自动定中心装置或者在模具内一个环形件或型心的定位环。所述的定位环是用热塑材料做成的，使型芯局部脆化。

因此，人们提出由加压来实现这些外壳的安装。如人们在文件FR-A-2732155中描述的装置，就是针对用加压来实现外壳的安装的，这个装置包括一对铸造元件，分别为上面的和下面的，每一个元件确定一个用来形成复合绝缘体外壳的空腔。铸造元件之一，尤其是上面的元件，装有分离接头，这些接头位于空腔的邻近空间，其目的是支撑在在铸造第二元件的上表面。这些板或接头的安装目的在于在加压铸造时尽量减少组成外壳的物质流到模具之外，同时这样也减少了这种铸造方法固有的分型面处的飞边，另外这也是为了能够均匀、足量地填满在模具尤其是直径较大的散热片内部做成的空腔。

但是，对这种型号的设备人们观察到一些较大的应力施加在插件上，而这种插件在这个措施中应保证橡胶的蠕变。另外，考虑到空腔的形状，比较强的应力能够局部扩展。最后，对制备毛坯的实施技术来说，这设备是不可取的，尤其用于旋转对称元件。

在文件EP-A-0624446中，人们也提出由加压铸造来实现复合绝缘体外壳，它在于：

·首先，在型心周围预先形成一橡胶层；

·然后，把带有这层橡胶的型心定位在模具的两部分之间；

·对上述橡胶层进行加压铸造，形成在模具所述两部分限定的空腔内部预定的形状；

·使压缩铸件聚合形成所述外壳。

根据这个文件，上述橡胶层由挤压铸造而做成，另外，上述模具的两部分都装有型心定位元件以达到型心在空腔内找到位置，因而保证了型心相对要实现的外壳正确的中心调整。这个设备被证实使用费用较高，这主要是因为成套工具的复杂性和由毛坯直接到型心的实施阶段的复杂性。另外，相应的方法被证实很难自动化。

                       发明内容

本发明的目标是提出实现和在一个物体上安装用弹性体做成外壳的一种方法，这个外壳是细长的，尤其是复合绝缘体外壳，同时结合了可靠性，效率，并节省实施费用。

本发明的通过加压铸造在一个细长物体周边上实现一个弹性体外壳的方法，其特征在于：

·首先，对细长物体或物体的部分用人们希望实现外壳所用的材料做成两个毛坯23，其形状适合于组成外壳的材料围绕物体或物体的部分的分配；

·把所述毛坯之一定位在下部铸件11的凹型腔14内部，所说型腔有与所述外壳相应的形状；

·在这样装备毛坯的模具的下面元件上定位一块中间板或栅19，在分别为上、下主要表面上确定物体或物体的部分的尺寸形状；

·在栅的上表面上的尺寸或突起上定位所述第二块毛坯23；

·关闭模具，所述模具的上面元件同样装有一个凹型腔16，经过一段足够长的期限以诱导毛坯的塑化，组成毛坯材料的分配，在所述型腔上成型，这样就实现了两个半壳体或预成型，其目的是最终构成物体或物体的部分的外壳；

·开起模具并拉出中间板或栅；

·在模具的下面元件的下面型腔上定位细长物体或物体的部分，所述下面型腔已装备半壳体或下面的预成型，这样它起到物体定中心元件的作用；

·重新关闭模具，经过使外壳的组成材料的网状化或硫化的必需期限，并推论出在模具上次关闭时形成的两个半壳体或预成型连结的必要期限，最后得到一个连续的外壳；

·在网状化和硫化结束，打开模具，然后抽出已全部或部分装有外壳5的细长物体。

另一种说法，本发明主要在于在加压铸造的元件内部设计启用一个中间板或栅，其突起尺寸大致对应着覆盖外壳的物体或物体的部分所占有的尺寸，以这种方式限定并均化在物体或物体的部分形成毛坯形状时，由组成外壳的材料受压而产生的应力。本发明还允许避免毛坯直接在物体或物体的部分上的挤压步骤，就像现有技术中所描述的那样。最后，在本发明的方法中采取的措施，定中心由下面的预成型直接给以保证，本发明摆脱了实施任何定中心机构或类似设备。

最好是，模具在第一次关闭时，已设计一个除气阶段。同样在模具第二次关闭时也有第二个除气阶段。这些除气阶段由公知的方式保证消除气泡，尤其对结构外壳或相对复杂形状的外壳更是这样。这些除气阶段还包括多个严格意义上称为除气的装置。

根据本发明另一个有益特征，该模具的型腔和中间板或栅含有一种抗粘剂或者受到抗粘处理。这个抗粘剂由PTFE聚四氟乙烯

根据本发明另一有益的特点，当使用的物质是橡胶EPDM时，模具第一次关闭阶段在20到40秒，模具第二次关闭期限，要达到网状化或在这种情下橡胶的硫化，为6到10分钟，这些数值是对模具温度约为170℃给出的。

本发明还提供由加压铸造在复合绝缘体1上实施和安装外壳的方法，所述绝缘体包括一个环形件或型心2，它由一种复合材料做成，并连结两个钩挂接头3、4，还包括一个使外壳绝缘的步骤，其特征在于，

·首先，对每个插件，也就是说对每个裸绝缘体，装备两个悬挂接头3、4和连结它们的型心，两个由人们希望组成外壳的材料组成的毛坯23，其形状适应外壳材料在插件周围分配；

·在一个加压铸造装置的下面铸造元件11的凹型腔14内定位所述毛坯之一，所述型腔的形状与所述外壳的形状相一致5；

·在装有毛坯的所述下面铸造元件的上面定位一块中间板或栅19，尺寸21、22在分别为上、下的它的两个主要表面上确定插件的形状尺寸；

·在中间板或栅19的上表面上的尺寸或突起21、22上定位第二个所述毛坯；

·关闭模具，所述模具的上面元件12同时装有一个凹型腔17，这要一段足够的期限以引起毛坯的塑化，毛坯物质的分配，在所述型腔上成型加工，这样就实现两个半壳体，其目的是最终组成绝缘体的外壳；

·开起模具，抽出中间板或栅19；

·把所述插件定位在模具的下面元件的下面型腔上，型腔已装有半壳体或下面的预成型，它起到插件定中心元件的作用；

·重新关闭模具一段必要期限，以使外壳的组成材料网状化或硫化，并由此推出使前次模具关闭时形成的两个半壳体连结，以达到形成一个连续外壳的目的所需期限；

·聚合结束打开模具，然后取出装有外壳5的绝缘体。

能够实现本发明的方式及从中看到的好处会更好地出现在依托附图以象征性但不限定地给出的例子中。

                       附图说明

图1是根据发明的方法得到的一个绝缘体的纵剖面图；

图2是 实施发明方法的模具在开起位置的示意图；

图3是在它关闭位置的示意图；

图4是从上面看下面元件或上面元件的示意图；

图5是从上面看中间板或栅的示意图；

图6是其横截面图；和

图7是根据发明实现外壳的毛坯示意图。

                     具体实施方式

下面的描述要特别侧重于在绝缘体周围外壳的形成和安装。应强调的是这个描述不是来限定发明的实用范围，发明对围绕任何形式的物体都能实现和安装这样的外壳，这些物体可以细长，空心或实心，有无旋转对称，尤其是对管材。

根据本发明方法的复合绝缘体1目的是实现一个外壳，已经在图1上示意表示了它的纵切面。

复合绝缘体基本上由两个金属接头3和4组成，典型的是由铝、钢或镀锌铸铁做成，每个接头都穿有横向孔以允许分别固定在铁塔和电缆上。

这两个接头3和4之间由环形件或型心2连结起来，像说过的那样用绝缘材料，尤其用玻璃纤维加强的塑料材料。这个环形件2在接头3和4的基部分别为7和9被容纳，并由缩口8，10固定在这个位置上。

最后，绝缘体容纳一个外壳5，也是电介质的，最典型的由橡胶EPDM做成，并分别粘在环形件上和接头3和4的基部上。

这个外壳5有一些散热片6，其电绝缘的优选作用已在前面叙述过。

根据发明，在绝缘体处实现和安装到位的外壳5是通过加压铸造完成的。

在图2和3中已示意地示出本发明提出的加压铸造装置。它基本包括由两个铸造元件组成的模具，它们分别是下面元件11和上面元件12，通过导柱18导引能激发上升或下降的运动。

在所描述的例子中，下面铸造元件11通过压力可以激发向上或向下运动，由附图标记13人们已图示出该活塞。

当然，这个模具具有足够的温度，使用材料的温度是可调的，一方面，像后面描述的，为了达到组成外壳材料的塑化，同时达到网状化硫化；另一方面，要考虑绝缘体环形件或型心2的组成材料能够接受的最高温度。

每个下面的11和上面的12铸造元件，都带有一个空腔或型腔，分别由14、16表示，它在图4中更详细地显露出来。这个型腔，一般为半圆柱形，另外有与外壳5一致形状。从这里，人们着重观察到允许散热片6形成的挖空部分。

根据发明的一个基本特性。该装置还包括一个中间板或栅19，其目的是在模具的下面元件11和上面元件12之间定位，更具体地说它倚在模具的下面元件11的上表面15上并倚在模具的上面元件12的下表面17上。另外它还有穿孔20，目的是和导引柱18配合。这块板19，分别在它的上表面和下表面上包括凸起其尺寸略小于裸插件的尺寸，也就是没有外壳5的绝缘体的尺寸。

事实上，这个突起包括，分别在板19的上、下表面的每一个面上，一个第一半圆柱21它和绝缘体的环形件或型心2一半长度的尺寸相应；第二个半圆柱22，它分别和为3、4的接头的底部7和9外表面相应。

另外，人们表示出了板19的纵剖面，这样就能较好地感知这些不同的尺寸了。

就像所述那样，当模具关闭时这块板在上12、下11元件之间定位，它和两个元件接触，在图3中人们会观察到这一点。

根据本发明，我们将更详细地描述这个装置实施方式。

模具在开起位置，在下面元件的型腔14上，人们定位一块第一毛坯，在图7上表示出了它的形状。毛坯由组成外壳的材料做成，一般这种材料是橡胶EPDM。

这个毛坯呈哑铃形状，根据绝缘体各个部分所需要的尺寸，材料的数量已经进行了精心分配。

当然，众所周知，在毛坯上出现的材料的数量要大于人们为实现整个外壳实际需要的尺寸。

一旦毛坯入位，定位栅19，该栅最好在导轨处具有这个功能。

人们在栅上，尤其在尺寸21和22上，放上和第一块毛坯一样的第二块毛坯，然后关闭模具以使所述第二块毛坯定位在第二个铸造元件12型腔16上。

模具关闭之后，比如由活塞13的启动而关闭，人们进行第一次除气，加热约30秒，这使毛坯的组成材料软化并使它进入，尤其进入凹型腔14和16中所需要的期限，这样从这时起就给出了最后外壳具有的尤其是散热片6的形状。

由这种方法，人们得到了两个半壳体或预定型，在下一步骤它们的连结将达到实现完整外壳5。

另外，下面的预定型将起到定中心元件或托架机构的作用，这样就可以在一个适当的位置接收插件3。

于是人们抽出栅并定位插件，也就是说裸的绝缘体，它由一些单独的框架和将它们在所述下部的预定型中连接起来的环形件组成，它本身容纳在模具的元件11的下面型腔上。

模具重新关闭，人们进行除气的第一阶段，由橡胶的膨胀把空气挤出去，然后，模具已达到所希望的温度，考虑到组成外壳的材料EPDM典型的温度为170℃，现在关闭模具6到10分钟，以使所述材料达到硫化和网状化，另外使在模具关闭前一步骤时实施两个半壳体达到焊接和联结，形成一个连续的外壳5。

在一些实用中，希望外壳附着在接头3和4的环形件2上和底部7和9上。在这个方案中，插件在入位时就预先容纳一层适合粘合的物质。

按照本发明，考虑构成外壳的材料的压力分配均匀的特点，该方法允许以有效的方式保护型心或环形件2。事实上，像组成外壳的两个半壳体在预先的一个阶段已经被实现了，在其里面，插件已由装备有突起尺寸的栅替换了，确切地说该插件的型心不受材料的压力，这一点在两个半壳体形成阶段和硫化及网状化阶段都是如此。因此依据发明的方法，实现大尺码的绝缘体成为可能，典型的达到5至6米，它们在特别高压中使用220000到400000伏，这是至今人们还不会用经济的方式做到的。

另外，还应注意该方法的自动化特点，首先可以在屏蔽期限进行工作，尤其对毛坯的实现过程，另一方面，栅被抽出和模具在第二加热循环中，进行毛坯在栅上定位以实现后续的外壳。同时在这个加热阶段能对前边循环得到的绝缘体进行修整飞边。

可理解到这种方法的所有益处，除允许实现大尺寸绝缘体的外壳之外，同时可有意义地缩减这个外壳安装到位的费用。

还有，本发明的方法允许在相对易碎的插件上，特别是空心或实心的管子上实现形状多样的复制模，尤其是复合式的。

最后，由这个方法的操作，人们得到在复制模阶段插件的自动定中心，这样就允许省去任何定中心装置，前面已示出其安装是很困难的，还不用说完工产品的高价。

Claims (10)

1.通过加压铸造在一个细长物体周边上实现一个弹性体外壳的方法，其特征在于：

·首先，对细长物体或物体的部分用人们希望实现外壳所用的材料做成两个毛坯(23)，其形状适合于组成外壳的材料围绕物体或物体的部分的分配；

·把所述毛坯之一定位在下部铸件(11)的凹型腔(14)内部，所说型腔有与所述外壳相应的形状；

·在这样装备毛坯的模具的下面元件上定位一块中间板或栅(19)，在分别为上、下主要表面上确定物体或物体的部分的尺寸形状；

·在栅的上表面上的尺寸或突起上定位所述第二块毛坯(23)；

·关闭模具，所述模具的上面元件同样装有一个凹型腔(16)，经过一段足够长的期限以诱导毛坯的塑化，组成毛坯材料的分配，在所述型腔上成型，这样就实现了两个半壳体或预成型，其目的是最终构成物体或物体的部分的外壳；

·开起模具并拉出中间板或栅；

·在模具的下面元件的下面型腔上定位细长物体或物体的部分，所述下面型腔已装备半壳体或下面的预成型，这样它起到物体定中心元件的作用；

·重新关闭模具，经过使外壳的组成材料的网状化或硫化的必需期限，并推论出在模具上次关闭时形成的两个半壳体或预成型连结的必要期限，最后得到一个连续的外壳；

·在网状化和硫化结束，打开模具，然后抽出已全部或部分装有外壳(5)的细长物体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实现外壳(5)的材料选自可网状化和硫化的橡胶组中，包括橡胶EPDM、硅树脂、乙烯-丙烯共聚物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在模具第一次关闭时，预先实施一个去气阶段。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在模具第二次关闭时，实施第二次去气。

5.根据权利要求1  所述的方法，其特征在于，该中间板或栅，预先在安装在模具里时，经过一次抗粘处理，容纳一个PTFE做的覆盖物。

6.根据权利要求1到5之一所述的方法，其特征在于，覆盖外壳(5)的物体是空心或实心的管子。

7.由加压铸造在复合绝缘体(1)上实施和安装外壳的方法，所述绝缘体包括一个环形件或型心(2)，它由一种复合材料做成，并连结两个钩挂接头(3，4)，还包括一个使外壳绝缘的步骤，其特征在于，

·首先，对每个插件，也就是说对每个裸绝缘体，装备两个悬挂接头(3，4)和连结它们的型心，两个由人们希望组成外壳的材料组成的毛坯(23)，其形状适应外壳材料在插件周围分配；

·在一个加压铸造装置的下面铸造元件(11)的凹型腔(14)内定位所述毛坯之一，所述型腔的形状与所述外壳的形状相一致(5)；

·在装有毛坯的所述下面铸造元件的上面定位一块中间板或栅(19)，尺寸(21，22)在分别为上、下的它的两个主要表面上确定插件的形状尺寸；

·在中间板或栅(19)的上表面上的尺寸或突起(21，22)上定位第二个所述毛坯；

·关闭模具，所述模具的上面元件(12)同时装有一个凹型腔(17)，这要一段足够的期限以引起毛坯的塑化，毛坯物质的分配，在所述型腔上成型加工，这样就实现两个半壳体，其目的是最终组成绝缘体的外壳；

·开起模具，抽出中间板或栅(19)；

·把所述插件定位在模具的下面元件的下面型腔上，型腔已装有半壳体或下面的预成型，它起到插件定中心元件的作用；

·重新关闭模具一段必要期限，以使外壳的组成材料网状化或硫化，并由此推出使前次模具关闭时形成的两个半壳体连结，以达到形成一个连续外壳的目的所需期限；

·聚合结束打开模具，然后取出装有外壳(5)的绝缘体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，实现外壳(5)所用的材料选自包括橡胶EPDM、硅树脂、乙烯-丙烯共聚物在内的材料组中。

9.根据权利要求7到8任一项所述的方法，其特征在于，在模具不同的关闭时***一个或多个去气阶段。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该中间板或栅(19)在模具中入位之前，经过抗粘处理，容纳一个PTFE的覆盖物。

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