DE2704987A1 - Struktur zur uebertragung von zugspannungen - Google Patents
Struktur zur uebertragung von zugspannungenInfo
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- 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
- H01B17/38—Fittings, e.g. caps; Fastenings therefor
- H01B17/40—Cementless fittings
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
Fo ίο 310 D 270A987
Dipl.-Ina Jürgen WEINMILUER 7, Fpö
8OOO München 80
CERAVER S.A.
12, rue de la Baume,
75OO8 PARIS
Frankreich
STRUKTUR ZUR ÜBERTRAGUNG VON ZUGSPANNUNGEN
Zusatz zu Patent 25 51
Das Hauptpatent betrifft eine Struktur zu Übertragung von hohen mechanischen Zugspannungen, mit einer
länglichen Seele aus agglomerierten Fasern sowie mit Armierungen, die an den Seelenenden angebracht sind, wobei sie
Mittel umfaßt, die auf das Fasernbündel radiale Kompressionsoder Klemmkräfte ausüben und mindestens einen Teil dieser
Kräfte in einem Bereich der Struktur halten, der in den Armierungen liegt, selbst wenn die Struktur nicht mechanisch
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- y-
beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele mit mindestens einem ihrer Enden in einer Vergußmulde befestigt
ist, die sich nach zwei Seiten hin von einem engen Zwischenbereich ausgehend trichterförmig ausweitet.
Bei der Herstellung einer derartigen Struktur ist es sehr schwierig, einen homogenen Zulauf des vorzugsweise
mit Füllstoffen versehenen Kunstharzes zu sichern, das in die Vergußmulde um das Fasernbündel herum gegossen wird.
Jede von Kunstharz freibleibende Stelle der Klebefläche am Fasernbündel oder an der Innenfläche der Vergußmulde verringert
aber die mechanische Festigkeit der Struktur. Soll darüber hinaus diese Struktur als Isolator zur Schaltung
von elektrischen Geräten, als Abspannisolator an Freileitungsmasten oder als Aufhängeorgan für eine Freileitung
eingesetzt werden, kann jeder Hohlraum an einer Grenzfläche oder auch in der Masse des Kunstharzes bei starken elektrischen
Feldern die von diesem Isolator ertragene elektrische Spannung erheblich verringern.
Mit der Erfindung soll dieser Nachteil behoben werden. Die Erfindung will eine Struktur dieser Art schaffen, bei der
die Homogenität der zwischen Fasernbündel und Vergußmulde vergossenen Harzmasse und damit das elektrische Verhalten
der Struktur gesichtert sind.
Dies wird bei einer Struktur gemäß Hauptpatent dadurch erreicht, daß die die Fasernbundelenden umgebende Vergußmasse
in der Vergußmulde aus Harz besteht, und daß das Harz vor dem Aufsetzen der entsprechenden Vergußmulde auf das Ende des
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Fasernbündels gegossen wird.
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf fünf Figuren näher
erläutert.
Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen eine erfindungsgemäße Struktur während der Fertigung in drei Fertigungsphasen.
Fig. 4 zeigt eine der Struktur aus Fig. 3 entsprechende Armatur, die darüber hinaus im mittleren Bereich
der Vergußmulde eine Bandagierung aufweist.
Fig. 5 zeigt eine Variante der Struktur aus Fig. 3.
Gemäß Fig. 1 wird ein Bündel 1 aus mit Hilfe eines Harzes agglomerierten Glasfasern an seinem Ende von einer
mit einer Füllmasse aus beispielsweise Siliziumoxydkörnern und/oder Siliziumoxydfasern versehenen Harzmasse 2 umgeben,
die die Form eines Doppelkegelstumpfs oder Diabolos aufweist. Diese Karzmasse wurde in einer hier nicht dargestellten zweiteiligen
Form um das Ende des Fasernbündels herumgegossen. Nach der Polymerisation des Harzes wird die Form geöffnet
und das Fasernbündel mit seiner vorgeformten Harzmasse entnommen, wodurch die optische Kontrolle dieses Gußkörpers
auf einfache Art und Weise erfolgen kann. Zur Erzielung einer besseren Verbindung zwischen dem Fasernbündel und der Harzmasse
kann man zunächst nur eine unvollständige Polymerisation des Harzes des Fasernbündels durchführen, bevor der
diaboloförmige Körper gegossen wird; anschließend läßt man
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dann nach dem Umgießen des Fasernbündels mit dem mit Füllstoffen versehenen Harz die Polymerisation zu Ende gehen.
Zur Verankerung des Fasernbündelendes wird anschliessend auf die Harzmasse eine Ankerarmierung aufgesetzt. Diese
Ankerarmierung besitzt zunächst die in Fig. 2 gezeigte Form. Sie weist ein Zugende 3 und eine zylindrische Hülse 4 auf,
deren Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der vorgeformten Füllmasse aus mit Füllstoffen versehenen Harz
an ihren beiden Enden ist. Anschließend wird diese Hülse durch Absteckdrücken, Prägedrücken oder Schmieden zwischen den
beiden Enden der vorgeformten Harzmasse verformt. Verwendet man eine relativ dünne Hülse aus einem streckbaren Metall
wie beispielsweise Aluminium, so kann diese durch isostatisches Pressen im Innern einer unter Druck gesetzten Elastomerhülle
oder durch magnetischen Quetschen auf die diaboloförmige Harzmasse gedrückt werden. Auf diese Weise erhält man die
in Fig. 3 dargestellte Verankerung.
Benötigt man eine festere Verankerung, so kann eine Hülse aus Stahl oder einem anderen mechanisch hochfesten
Metall verwendet werden, die ausgehend vom Mittelbereich gleichzeitig nach beiden Seiten auf die diaboloförmige Harzmasse
gedrückt wird.
Die mechanische Festigkeit der Ankerarmierung kann dadurch verstärkt werden, daß die Hülse (Fig. 4) nach ihrer
Formgebung mit einer Bandagierung versehen wird. Dies kann auf übliche Art und Weise durch Umwickeln mit einem Metalldraht
oder durch Aufbringen einer äußeren Hülle 5 aus einer
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Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung erreicht werden.
Um mit noch größerer Sicherheit das Auftreten von Lufteinschlüssen zwischen der Harzmasse und der Vergußmulde
su vermeiden, kann vorteilhafterweise die vorgeformte Harzmasse mit einer Schutzschicht 6 aus einem streckbaren
Metall wie beispielsweise Aluminium versehen werden.
Ein großer Vorteil, den das Aufbringen einer Hülse auf/diaboloförmige Harzmasse bietet, besteht darin, daß es
durch allmähliche Verformung der Hülse zu beiden Seiten der Verengung möglich ist, in dem aus dem Gußkörper und dem
Fasernbündel bestehenden Gebilde dauernde Dehnungskräfte hervorzurufen, deren Resultante in axialer Richtung verläuft.
Diese Dehnungskräfte tragen dazu bei, daß die beiden konischen Bereiche des Diabolos gegen die Hülse gepreßt werden. Wird
anschließend das Fasernbündel einer LängsZugbeanspruchung
ausgesetzt, so kommt es zu keinerlei Verschiebung des Diabolos innerhalb der Hülse, solange auf der Angriffsseite der
Zugkraft Kompressionskräfte an der Grenzfläche zwischen Diabolo und Hülse bestehen. Diese Wirkung kann noch verstärkt
werden, indem man das Fasernbündel und somit die diaboloförmige Harzmasse während des Aufbringens der Hülse einer
Zugkraft aussetzt. Es ist dann vorteilhaft, zunächst den Teil der Hülse, der dem Fasernbündelende am nächsten liegt,
bis zur Einschürung zu verjüngen, dann auf das Fasernbündel von seinem entgegengesetzten Ende aus einen Zug auszuüben
und schließlich die Verjüngung der Hülse in dem dem Fasernbündelende entgegengesetzten Bereich weiter durchzuführen.
709833/0272 Patentansprüche
L e e r s e i \ e
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE1 - Struktur zur Übertragung von hohen mechanischen Zugspannungen, mit einer länglichen Seele aus agglomerierten Fasern sowie mit Armierungen, die an den Seelenenden angebracht sind, wobei sie Mittel umfaßt, die auf das Fasernbündel radiale Kompressions- oder Klemmkräfte ausüben und mindestens einen Teil dieser Kräfte in einem Bereich der Struktur halten, der in den Armierungen liegt, selbst wenn die Struktur nicht mechanisch beansprucht wird, und die Seele mit mindestens einem ihrer Enden in einer Vergußmulde befestigt ist, die sich nach zwei Seiten hin von einem engen Zwischenbereich ausgehend trichterförmig ausweitet, gemäß Patent Nr. 25 51 856 , dadurch gekennzeichnet, daß die die Fasernbündelenden umgebende Vergußmasse (2, Fig. 1) in der Vergußmulde aus Harz besteht, und daß das Harz vor dem Aufsetzen der entsprechenden Vergußmulde auf das Ende des Fasernbündels gegossen wird.2 - Struktur gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmulde durch Reduzieren einer anfänglich zylindrischen oder leicht konischen Metallhülse (4, Fig. 2) hergestellt wird.3 - Struktur gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse relativ dünn und formbar ist und durch isostatisches Drücken oder709833/0272270498V - / -• H.magnetisches Quetschen auf die vorgeformte Harzmasse aufgesetzt wird.4 - Struktur nach Anspruch 2, dadurch gekennnzeichnet, daß die Hülse aus einem mechanisch hochwiderstandsfähigen Metall besteht, das zunächst im mittleren Bereich, und dann zu beiden Seiten dieses mittleren Bereichs auf die vorgeformte Harzmasse aufgesetzt wird.5 - Struktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformte Harzmasse vor dem Aufsetzen der Hülse (4) aus einem mechanisch hochfesten Metall mit einer Schutzschicht (6, Fig. 5) aus einem streckbaren Metall versehen wird.6 - Struktur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufsetzen der Metallhülse auf die vorgeformte Harzmasse die Verformung des Harzes vom Mittelbereich ausgehend allmählich nach beiden Seiten hin erfolgt.7 - Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmulde durch Umwickeln der vorgeformten Harzmasse mit einer harzgetränkten Faser aus einem mineralischen oder organischen Stoff hergestellt wird.8 - Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmulde mindestens in ihrem Mittelbereich geschrumpft wird (5, Fig. 4).709833/0272-B-- 3.9 - Struktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfung durch Umgießen mit einer äußeren Hülle aus einem Metall oder einer Legierung mit relativ niedrigem Schmelzpunkt erfolgt.10 - Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzmasse in eine Form aus mindestens zwei Teilen gegossen wird, die das Fasernbündelende umgibt.11 - Verfahren zur Herstellung einer Struktur nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine unvollständige Polymerisation des Harzes des Fasernbündels vor dem Eingießen des Harzes in die Form durchgeführt und dann die Polymerisation vervollständigt wird, nachdem das Harz um das Ende des Fasernbündels herum seine Form angenommen hat.12 - Herstellungsverfahren für eine Struktur gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasernbündel während der Verjüngung der Vergußmulde eines seiner Enden vom anderen Ende aus einer Längszugbeanspruchung unterworfen wird.13 - Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der Teil der Hülse, der dem Fasernbündel am nächsten liegt, bis zum Mittelbereich hin verjüngt wird, daß anschließend auf das Fasernbündel vom709833/0272entgegengesetzten Ende aus eine Zugkraft ausgeübt wird und daß dann die Verjüngung der Hülse im dem Ende des Fasernbündels entgegengesetzten Bereich fortgesetzt wird.709833/027 2
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