DE3228386C2 - - Google Patents
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- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
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- Insulating Bodies (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen
Abspann-Isolator vom zusammengesetzten Typ und einen durch
dieses Verfahren herstellten Isolator. Ein solcher Isola
tor muß große Zugkräfte z. B. unter Einwirkung von mechani
schen Lasten von zwischen 20 und 200 Tonnen aushalten.
Aus der FR-PS 13 90 405 ist ein Abspann-Isolator mit zwei
metallischen Armaturen bekannt, die über ein Rohr miteinan
der verbunden sind. Um das Rohr sind Glasfasern derart ge
wickelt, daß sie eine zylindrische Hülle bilden, die durch
zwei sich auf zwei Schultern der Armaturen abstützende Deckel
abgeschlossen wird.
Um die mechanischen und elektrischen Kennwerte solcher Iso
latoren zu verbessern, wurde in der FR-PS 21 98 231 vorge
schlagen, die Enddeckel mit einem Band aus Glasfasern zu um
geben. Diese Lösung wurde nicht weiter verwendet, da sich
Risse und Ablösungen zwischen dem Band und den Deckeln wegen
ihrer unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten ergaben. Es
wurde auch vorgeschlagen, das zentrale Rohr mit einem elektrisch
isolierenden Fluid zu füllen, wie z. B. ein isolierendes Öl
und Schwefelhexafluorid, um die Risse auszufüllen und die
aufgrund der Veränderungen u. a. in den Arbeitsbedingungen und
den klimatischen Verhältnissen (Wind, Reif) unterschiedlichen
Ausweitungen und Verlängerungen zu kompensieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung sowie
den Aufbau eines Abspann-Verbundisolators anzugeben, dessen
Struktur möglichst einfach ist und bei dem
vor allem die Verwendung von isolierenden Fluiden und
all den Dicht- und Volumenkompensationsmitteln vermieden wird, die
dafür nötig sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungs
verfahren für einen Abspann-Isolator des zusammengesetzten
Typs mit zwei mit Verankerungsschultern versehenen metalli
schen Endarmaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man
- - die beiden Enden eines Kerns aus Isolierschaum je an die Endseite zweier gegenüberliegender Armaturen klebt,
- - eine Strangwicklung aus mit Harz getränkten Isolierfasern herstellt, die den Kern und die Verankerungsschultern der Armaturen ganz bedeckt, und
- - eine elastische Isolierhülle auf die Wicklung und die dieser Wicklung benachbarten Teile der Armaturen klebt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf einen
Abspann-Isolator mit zwei Metallarmaturen, die durch drei
miteinander fest verbundene Elemente miteinander verbunden
sind:
- - einen zentralen Kern aus Isolierschaum, dessen Enden je mit den Armaturen verklebt sind,
- - eine Stangwicklung von mit Harz getränkten Isolierfasern, die diesen Kern und die zu den Armaturen gehörenden Veranke rungsschultern umgeben, und
- - eine elastische Isolierschicht bestehend aus einer eventuell mit Rippen versehenen Hülle, die auf die Einheit Kern-Wicklung- Armatur aufgeklebt ist.
Die Kombination der drei Isolierelemente gemäß der Erfindung,
die entsprechend mit den Endarmaturen fest verbunden sind,
ermöglicht die Herstellung eines vereinfachten Abspann-Iso
lators, der sehr hohe Zugkräfte aushalten kann.
Der zentrale Kern, der die Faserwicklung stützt, kann aus Poly
urethanschaum, Polyisocyanuratschaum, Epoxyschaum mit insbe
sondere Schwefelhexafluorid als Expansionsmittel oder einem
ähnlichen Schaum bestehen. Ein solcher Schaum hat eine gute
Wärmebeständigkeit bis zu 150°C und kann so die Harzbehandlung
der Isolierfasern aushalten. Er hat eine gewisse Biegsamkeit,
um dem Wärmeentzug der Wicklung nach dieser Behandlung zu ab
sorbieren wie auch den Entzug aufgrund der eigentlichen Poly
merisation des Harzes; jedoch ist seine Steifheit ausreichend,
um das Anbringen der Isolierfasern zu ermöglichen.
Als Fasern der Wicklung kommen alle Isolierfasern in Frage,
die eine gute mechanische Widerstandskraft haben, ob sie
mineralischen oder organischen Ursprungs sind; man kann Glas
fasern, Silizium-, Polyester-, Aramid- oder ähnliche Fasern
verwenden.
Die äußere Isolierschicht ist aus einem Material, das unter
EPDM (Äthylen-Propylen-Dien-Monomer), den Silikonen, den Poly
urethanen, den Epoxyden oder ähnlichen Stoffen ausgewählt
wird. Sie kann in bekannter Weise ganz oder zum Teil durch
Gießen hergestellt werden.
Die Erfindung wird nun anhand von zwei Ausführungsbeispielen
mit Hilfe der Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch einen erfindungs
gemäßen Isolator,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante des er
findungsgemäßen Isolators.
Die Herstellung eines Isolators, wie er in Fig. 1 dargestellt
ist, geschieht folgendermaßen:
Zum Zusammenbau werden zwei Armaturen 1 fluchtend zueinander
entlang einer Achse 2 angeordnet; die Flächen 3 dieser Arma
turen, die beispielsweise aus heiß galvanisiertem Schmiede
stahl bestehen, werden für einen späteren Klebvorgang behandelt.
Ein zylindrischer Kern 4 aus einem wie oben beschriebenen
Schaum wird zwischen die Flächen 3 der Armaturen 1 gebracht;
die Flächen 5 des Kerns werden vorher so bearbeitet, daß sie
sich den Flächen 3 anpassen und so die elektrischen Merkmale
des Isolators beibehalten. Anschließend werden vorzugsweise
unter Vakuum die Flächen 3 und 5 warm verklebt, z. B. über
einen Klebstoffilm 6, der ursprünglich fest, wärmeklebend
und selbsthärtend ist. Der Klebstoff ist eventuell elektrisch
leitend oder halbleitend.
Anschließend wird eventuell unter Vakuum die Oberfläche des
Kerns 4 mit einem Klebstoff imprägniert, dessen Viskosität
so ist, daß er die offenen Poren des Schaums füllt; dieser
Klebstoff kann thixotrop gemacht werden oder vorher geliert
worden sein. Dann wickelt man um die Einheit, bestehend aus
dem Kern 4 und den Schultern 7 der Armaturen einen Strang aus
Isolierfasern gemäß dem bekannten Verfahren der Faserwicklung,
wobei gleichzeitig eine Imprägnierung mit Harz stattfindet.
Wenn man mit α den Wickelwinkel der Fasern in bezug auf die
Achse 2 bezeichnet, dann wird dieser Winkel α auf dem zylind
rischen Teil der Wicklung so klein wie möglich gewählt, um die
radialen Schrumpfungskräfte wie auch die Verlängerung durch
Zug zu verringern.
Anschließend wird die Oberfläche der Wicklung 8 für das An
kleben einer Hülle 9 behandelt. Diese Hülle enthält z. B. ein
Ende 13, das sich bei 10 in der Armatur 1 verankert und eben
falls für ein Verkleben vorbehandelt wurde, sowie Rippen 11,
12. Die Hülle kann in einem Arbeitsgang durch Umgießen herge
stellt werden, wenn ihr Material, z. B. ein Silikon, ohne
nennenswerten Druck auf die aus den Armaturen, dem Kern und
der Wicklung bestehende Einheit gegossen werden kann.
Wenn dagegen das ausgewählte Material (z. B. EPDM) nur unter
großem Druck (in der Größenordnung von 150 bis 500 Bar) ein
gespritzt werden kann, dann besteht die Gefahr großer Spannungen
in Höhe der Verbindung zwischen den Armaturen und dem Kern
und damit einer Beeinträchtigung des Kerns.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer
Hülle für diesen Fall. Der dargestellte Isolator enthält zwei
Armaturen 21 und 22, einen zentralen Schaumstoffkern 20 und
eine Wicklung 23. Zu Beginn wickelt man nur im Bereich des
Kerns 20 eine Folie aus Roh-EPDM um die Wicklung 23. Dann
schiebt man auf diese Folie 24 Rippen 25 aus vulkanisiertem
EPDM unter Zwischenlage von Zwischenringen 26 aus Roh-EPDM.
Dann vulkanisiert man die Folie 24 und die Zwischenringe 26,
wobei man die nicht bedeckten Enden der Wicklung 23 schützt.
Schließlich bringt man das Ganze in eine Form, um gleichzeitig
oder nacheinander die endseitigen Rippen 31 und 32 aus EPDM
zu gießen.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines Abspann-Verbund-Isolators
mit zwei mit Verankerungsschul
tern versehenen metallischen Endarmaturen, dadurch
gekennzeichnet, daß man
- - die beiden Enden (5) eines Kerns (4) aus Isolierschaum je an die Endseite zweier gegenüberliegender Armaturen klebt,
- - eine Strangwicklung (8) aus mit Harz getränkten Isolier fasern herstellt, die den Kern (4) und die Verankerungs schultern (7) der Armaturen (1) ganz bedeckt, und
- - eine elastische Isolierhülle (9) auf die Wicklung (8) und die dieser Wicklung benachbarten Teile der Armaturen klebt.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Aufkleben der isolie
renden Hülle zuerst eine Teilhülle auf den Bereich der Wick
lung (23) aufgebracht wird, der gegenüber dem Kern (20) liegt,
und daß dann die Endrippen (31, 32) auf die Enden der Wick
lung (8) und auf die Bereiche der Armaturen (21 und 22) durch
Gießen aufgebracht werden, die diesen Enden der Wicklung be
nachbart sind.
3. Abspann-Verbundisolator, dadurch
gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren
gemäß Anspruch 1 hergestellt ist.
4. Abspann-Isolator nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Isolierschaum des zentralen Kerns
(4) aus der Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die Poly
urethanschaum, Polyisocyanuratschaum und Epoxyschaum enthält.
5. Abspann-Isolator nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Epoxyschaum Schwefelhexafluorid als
Schäummittel enthält.
6. Abspann-Isolator nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfasern
aus der Gruppe von Materialien gewählt sind, die Glasfasern,
Kieselerdefasern und Kunststoffasern vom Typ Polyester und
Aramid enthält.
7. Abspann-Isolator nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Isolier
hülle (9) aus der Gruppe von Materialien ausgewählt wird, die
EPDM, Silikon, Polyurethan und Epoxyd umfaßt.
8. Abspann-Isolator nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff, der
sich zwischen den Armaturen und den Enden des Kerns befindet,
ein Stoff ist, der ursprünglich fest ist und unter Wärmeeinfluß
klebend wird und aushärtet.
9. Abspann-Isolator nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klebstoff elektrisch leitend oder
halbleitend ist.
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