DE69402862T2 - Verfahren zur herstellung von im wesentlichen hohlzylinderförmigen giesslingen und im wesentlichen hohlzylinderförmiger giessling - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen hohlzylinderförmigen Gießlingen und einen im wesentlichen hohlzylinderförmigen Gießling gemaß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs.
• Hohlzylinderförmige Gießlinge sind in verschiedenen Ausführungsarten bekannt und werden unter anderem in der Hochspannungstechnik eingesetzt. Eine gängige Verwendung solcher Gießlinge ist dabei die Verwendung als Durchführungsisolator beispielsweise bei Großtransformatoren in der Kraftwerkstechnik. Bei solchen Transformatoren werden mehrere unter Hochspannung stehende Anschlüsse oder Kabel, deren elektrisches Potential stark unterschiedlich ist, aus dem Transformator nach außen geführt, um die im Kraftwerk erzeugte Energie über Hochspannungsleitungen (Freileitungen, Überlandleitungen) zum Verbraucher zu führen. Da die aus dem Transformator herausgeführten Anschlüsse oder Kabel, wie bereits festgestellt, unter Hochspannung stehen, kann es aufgrund des geringen Abstands dieser Anschlüsse oder Kabel entweder zum geerdeten Transformatorgehäuse oder zum benachbarten Anschluß oder Kabel und der vorhandenen großen Potentialdifferenz zu Überschlägen kommen (Lichtbögen). Aus diesem Grund werden die Anschlüsse oder Kabel isoliert zumindest so weit aus dem Transformator heraus vom Transformatorgehäuse weg und außerdem voneinander weg geführt, daß ein solcher Überschlag nicht mehr erfolgen kann, da solche Überschläge ein erhebliches Risiko für die Betriebssicherheit bedeuten und für in der Nähe befindliche Personen sogar tödliche Folgen haben können.
• Heute gängige Durchführungsisolatoren werden beispielsweise aus Porzellan gefertigt und sind mit Schwefelhexafluorid-Gas (SF&sub6;-Gas) gefüllt, beispielsweise bei einem Betriebsdruck von etwa 4000-8000 hP, gefüllt. Solche Porzellanisolatoren weisen eine gute Witterungsbeständigkeit und eine gute Kriechstromfestigkeit auf, haben aber den Nachteil, daß sie bei zu hoher mechanischer Beanspruchung ein gefährliches Berstverhalten aufweisen können, da der Porzellanmantel explosionsartig bersten kann aufgrund der hohen Sprödigkeit des Porzellans. Dies kann äußerst schwerwiegende Folgen haben, zumal die einzelnen geborsteten Porzellanteile dann in der Regel explosionsartig weggeschleudert werden und dabei andere, insbesondere benachbarte, Isolatoren beschädigen können, so daß es zu einer Art "Kettenreaktion" kommen kann, ganz zu schweigen von der Gefahr für gerade in der Nähe befindliches Personal. Diese Isolatoren stellen also im Falle eines Versagens ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar.
• Ein weiterer gängiger Durchführungsisolator ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie der gerade beschriebene Isolator. Zusätzlich zu dem Porzellanmantel ist aber in dem durch den Porzellanmantel definierten Außenrohr noch ein glasfaserverstärktes Epoxyharzrohr als Innenrohr vorgesehen. Dieses Innenrohr ist mit dem SF&sub6;-Gas gefüllt. Das Innenrohr kann mechanische Beanspruchungen aufnehmen. Zwischen dem Innenrohr und dem Porzellanmantel ist eine druckbeständige Kammer vorgesehen, so daß der Porzellanmantel nicht unter dem Betriebsdruck steht. Durch den Porzellanmantel ist eine gute Witterungsbeständigkeit und Kriechstromfestigkeit gewährleistet. Solche Isolatoren sind an sich für ihre Einsatzzwecke gut geeignet, weisen aber den Nachteil auf, daß ihr Aufbau aufwendig ist und dementsprechend auch die Herstellungsverfahren entsprechend aufwendig sind. Als Folge sind derartige Isolatoren auch entsprechend teuer. Außerdem ist bei diesen Isolatoren für den Fall, daß das Innenrohr defekt wird (z.B. bei einem Überschlag), nach wie vor die Gefahr gegeben, daß anschließend der Porzellanaußenmantel birst und die zerborstenen Porzellananteile weggeschleudert werden können, was die oben bereits genannten schwerwiegenden Folgen haben kann.
• Hohlzylinderförmige Gießlinge sind zum Beispiel ebenfalls aus DE-A-26 37 683 bekannt. Diese Druckschrift wurde zur Abgrenzung der unabhängigen Ansprüche verwendet. Die darin beschriebenen Gießlinge werden hergestellt, indem ein flüssiges Gießmaterial in eine rotierend angetriebene Gießform eingeführt wird. Bevor das Gießmaterial in die Gießform eingeführt wird, wird ein hohlzylinderförmiges Gittergewebe, das als eine Verstärkung der Schicht dient, konzentrisch in der Form angeordnet und bildet einen Teil des hergestellten Gießlings aus.
• Ferner sind auf dem Gebiet der Hochspannungstechnik auch Stützisolatoren bekannt, die beispielsweise aus mehreren Epoxyharzsystemen mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Herstellungsverfahren für solche Isolatoren können durchaus wenig aufwendig sein. Ein solches wenig aufwendiges Verfahren ist beispielsweise in der CH-A419,272 beschrieben. Dort wird in eine hohlzylindrische Gießform, die zuvor auf eine Temperatur oberhalb der Geliertemperatur der Epoxyharzsysteme erwärmt worden ist, das Epoxyharz eingefüllt, wobei die Gießform rotierend angetrieben ist. Beim Rotationsvorgang verläuft die Rotationsachse der Gießform horizontal. Durch die Zentrifugalkraft wird die Gießmasse gegen die Innenwand der Form gedrückt und es entsteht ein hohlzylinderförmiger Gießling (Mantel). Noch bevor der hohlzylinderförmige Gießling ausgehärtet ist, wird eine weitere Gießmasse (z.B. ein Epoxyharzsystem mit anderen Eigenschaften) eingefüllt, indem die Gießform senkrecht aufgerichtet wird und die weitere Gießmasse (Kern) eingebracht wird (z.B. in freiem Strahl oder trichtergesteuert). So können Sliitzisolatoren hergestellt werden, die einer mechanischen Beanspruchung standhalten und die auch kriechstromfest und witterungsbeständig sind.
• Das Verfahren, wie es in der CH-A-419,272 beschrieben ist, dient zwar zur Herstellung von Stützisolatoren, die am Ende des Herstellungsprozesses einen vollzylindrischen Körper bilden, es ist aber prinzipiell auch zur Herstellung von hohlzylinderförmigen Isolatoren geeignet. Dies geht aus der CH-A-419,272 auch klar dadurch hervor, daß bei der dort beschriebenen Herstellung des vollzylindrischen Isolators zunächst ein hohlzylindrischer Gießling erzeugt wird (in welchen dann weitere Gießmasse eingefüllt wird). Wird nun nach dem beschriebenen Gießverfahren ein hohlzylindrischer Isolator hergestellt, so weist dieser eine gute Witterungsbeständigkeit und auch eine hohe Kriechstromfestigkeit auf. Nachteilig ist allerdings, daß auch solche aus Epoxyharzsystemen hergestellte hohlzylinderförmige und mit SF&sub6;- Gas gefüllte Isolatoren bei zu großer Beanspruchung in viele einzelne Teile zerbersten können, was die oben bereits genannten schwerwiegenden Folgen haben kann.
• Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen möglichst wenig aufwendigen Isolator und ein möglichst wenig aufwendiges Verfahren zur Herstellung eines Isolators zu schaffen, der eine hohe Witterungsbeständigkeit und eine hohe Kriechstromfestigkeit aufweist, und der andererseits im Falle des Versagens ein Berstverhalten aufweist, welches ein möglichst geringes Sicherheitsrisiko aufweist.
• Diese Aufgabe betreffend das Herstellungsverfahren wird dadurch gelöst, daß zunächst ein hohlzylindrisches Gittergewebe konzentrisch zur Rotationsachse der Gießform in die erwärmte Gießform eingebracht und erst nach dem Einbringen des Gittergewebes die Gießmasse in die Gießform eingebracht wird. Die Temperatur, auf die die Gießform erhitzt wird, liegt oberhalb der Geliertemperatur des Gießmaterials und das eingeführte hohlzylinderförmige Gittergewebe weist einen Elastizitätsgrad auf, der geringer ist als oder ungefähr gleich ist wie jene des Gießlings. Dadurch wird erreicht, daß das Berstverhalten des so hergestellten Gießlings dadurch charakterisiert ist, daß es bei einem Defekt des Gießlings nur noch zu Rissen im Gießling kommt, jedoch keine zerborstenen Teile mehr weggeschleudert werden, wodurch die Sicherheit deutlich erhöht wird. Das Herstellungsverfahren ist einfach und zuverlässig und ermöglicht einen Isolator herzustellen, der eine hohe Witterungsbeständigkeit und eine hohe Kriechstromfestigkeit aufweist, und der andererseits im Falle des Versagens ein Berstverhalten aufweist, welches eine hohe Sicherheit gewährleistet, insbesondere dann, wenn der Gießling als SF&sub6;-Durchführungsisolator in der Hochspannungstechnik zum Einsatz kommt.
• Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens werden vor dem Einbringen der Gießmasse niindestens zwei Gittergewebe mit unterschiedlichem Durchmesser konzentrisch zur Rotationsachse der Gießform in diese eingebracht. Dadurch kann das Berstverhalten je nach Wandstärke des Gießlings weiter verbessert und also die Sicherheit noch erhöht werden.
• Idealerweise wird dabei als Gittergewebe ein Gewebe mit einer etwa gleich großen Elastizität wie die des Gießlings in die Gießform eingebracht, so daß die elastischen Eigenschaften des Gittergewebes und der ausgehärteten Gießmasse des Gießlings im wesentlichen gleich sind und sich der Gießling aufgrund seiner Fähigkeit mechanischen Spannungen zu widerstehen mitsamt dem eingelegten Gittergewebe in etwa verhält wie ein Gießling ohne ein solches eingelegtes Gittergewebe, hingegen ein deutlich besseres Berstverhalten aufweist, wie oben bereits erwähnt ist.
• In besonderer Weise eignet sich für ein solches Gittergewebe ein Polyestergewebe. Dieses Polyestergewebe (z.B. ein Diolengewebe) kann beispielsweise vor dem Einbringen in die Gießform mit Hilfe eines Laminierharzes imprägniert werden. Dieses Laminierharz weist eine Hitzebeständigkeit auf, die oberhalb der Temperatur der Gießform liegt. Als besonders geeignetes Laminierharz wird dabei ein Stoffgemisch aus einem Epoxyharz, einem Härter und einem Beschleuniger verwendet. Dabei kann als Epoxyharz ein flüssiges Bisphenol-A Epoxyharz, als Härter Methyl- Tetrahydrophthalsäureanhydrid und als Beschleuniger 1-Methyl-Imidazol in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter: 1 Teil Beschleuniger verwendet werden.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird als Gießmasse ein Stoffgemisch verwendet, welches ein Epoxyharz, einen Härter, einen Beschleuniger, einen Füllstoff und ein Thixotropiermittel umfaßt. Dabei kann als Epoxyharz Hexahydrophthalsäurediglycidylester, als Härter Hexahydrophthalsäureanhydrid, als Beschleuniger ein Gemisch aus 90 Gewichtsteilen einer Lösung von 3.680 Teilen Natriummethanolat in 8.600 Teilen Methanol und 87.720 Teilen Polypropylenglykol und 10 Gewichtsteilen 1-Methyl-Imidazol, als Füllstoff ein silanisiertes Quarzmehl wie das Reaktionsprodukt von Trimethoxy-3-(Oxiranylmethoxy)Propyl-Silan mit Quarz, und als Thixotropiermittel Siliziumdioxid in Form von Aerosil 200 in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter: 2,4 Teilen Beschleuniger:370 Teilen silanisiertes Quarzmehl: 1,5 Teilen Thixotropiermittel verwendet werden.
• Bezüglich des Isolators wird die Aufgabe durch einen im wesentlichen hohlzylinderförmigen Gießling gelöst, bei welchem ein Gittergewebe konzentrisch zur Zylinderachse in den Gießling eingebettet ist. Das eingebettete Gittergewebe weist einen Elastizitätsgrad auf, der geringer ist als oder im wesentlichen gleich jenem der Gießform ist. Das Berstverhalten eines so hergestellten Gießlings ist dadurch charakterisiert, daß es bei einem Defekt des Gießlings nur noch zu Rissen im Gießling kommt, jedoch keine zerborstenen Teile mehr weggeschleudert werden, wodurch die Sicherheit deutlich erhöht wird. Der Gießling weist eine hohe Witterungsbeständigkeit und eine hohe Kriechstromfestigkeit auf und zeigt im Falle des Versagens das oben genannte Berstverhalten, wodurch die Sicherheit erheblich erhöht wird, insbesondere dann, wenn der Gießling als SF&sub6;-Durchführungsisolator in der Hochspannungstechnik eingesetzt wird.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gießlings zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens zwei Gittergewebe mit unterschiedlichem Durchmesser konzentrisch zur Zylinderachse in den Gießling eingebettet sind. Dadurch kann das Berstverhalten je nach Wandstärke des Gießlings weiter verbessert und also die Sicherheit noch weiter erhöht werden.
• Idealerweise weist das Gittergewebe eine etwa gleich große Elastizität auf wie der Gießling, so daß die elastischen Eigenschaften des Gittergewebes und der ausgehärteten Gießmasse des Gießlings im wesentlichen gleich sind und der Gießling aufgrund seiner Fähigkeit mechanischer Beanspruchung zu widerstehen mitsamt dem eingelegten Gittergewebe deshalb in etwa verhält wie ein Gießling ohne ein solches eingelegtes Gittergewebe, hingegen ein deutlich besseres Berstverhalte aufweist, wie oben bereits erwähnt ist.
• Besonders vorteilhaft sind Gießlinge, bei denen das eingebettete Gittergewebe ein Polyestergewebe (z.B. ein Diolengewebe) ist. Dieses Polyestergewebe kann mit einem Laminierharz imprägniert sein. Dieses Laminierharz weist eine Hitzebeständigkeit auf, die oberhalb der Temperatur der Gießform liegt. Ein besonders geeignetes Laminierharz ist dabei ein Stoffgemisch, welches ein Epoxyharz, einen Härter und einen Beschleuniger umfaßt. Dabei kann als Epoxyharz ein flüssiges Bisphenol-A Epoxyharz, als Härter Methyl-Tetrahydrophthalsäureanhydrid und als Beschleuniger 1-Methyl-Imidazol in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Epoxyharz:90 Teilen Härter: 1 Teil Beschleuniger verwendet werden.
• Bezüglich der Gießmasse sind Gießlinge besonders vorteilhaft, bei denen die Gießmasse ein Stoffgemisch ist, welches ein Epoxyharz, einen Härter, einen Beschleuniger, einen Füllstoff und ein Thixotropiermittel umfaßt. Dabei kann das Epoxyharz Hexahydrophthalsäurediglycidylester, der Härter Hexahydrophthalsäureanhydrid, der Beschleuniger ein Gemisch aus 90 Gewichtsteilen einer Lösung von 3.680 Teilen Natriummethanolat in 8.600 Teilen Methanol und 87.720 Teilen Polypropylenglykol und 10 Gewichtsteilen 1-Methyl-Imidazol, der Füllstoff ein silanisiertes Quarzmehl wie das Reaktionsprodukt von Trimethoxy-3-(Oxiranylmethoxy)Propyl- Silan mit Quarz, und das Thixotropiermittel Siliziumdioxid in Form von Aerosil 200 in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter:2,4 Teilen Beschleuniger:370 Teilen silanisiertes Quarzmehl: 1,5 Teilen Thixotropiermittel sein.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung:
• Figur 1 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Flußbild,
• Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Verfahrensschritts des Flußbilds der Figur 1,
• Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Verfahrensschritts, der dem Verfahrensschritt der Figur 2 nachfolgt,
• Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer hohlzylindrischen Gießform mit zwei Abschlußflanschen,
• Figur 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemaßen Gießlings, der mit einer Gießform gemäß Figur 4 hergestellt ist,
• Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer hohlzylindrischen Gießform mit einem Abschlußflansch,
• Figur 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gießlings, der mit einer Gießform gemäß Figur 6 hergestellt ist,
• und
• Figur 8 ein Ausschnitt jeweils eines Gießlings mit einem, mit zwei und mit drei eingebetteten Gittergeweben.
• Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 1 (Schritte I, II, III, IV) dargestellt. In einem ersten Schritt wird zunächst ein zylindrisches Gittergewebe 1 durch Wickeln des Gittergewebes 1 um einen Wickelkörper 10 geformt. Das zylindrische Gittergewebe 1 wird sodann vom Wickelkörper 10 abgenommen - ein solches vom Wickelkörper abgenommenes zylindrisches Gittergewebe 1 ist im zweiten Schritt in Figur 1 dargestellt.
• Das zylindrische Gittergewebe 1 wird im nächsten Schritt in eine im wesentlichen hohlzylindrische Form 2 eingelegt. Diese Form 2 mit dem eingelegten Gittergewebe 1 wird mit einer Antriebsvorrichtung 3 verbunden, welche die Form 2 um die Längsachse 22 der Form rotierend antreiben kann. Im nächsten Verfahrensschritt wird eine mehr oder weniger flüssige Gießmasse 50, deren Hauptvorrat in einem großen Vorratsbehälter 4 gelagert wird, aus einem in der Nähe der Gießform 2 angeordneten Zwischenbehälter 40 mittels einer Gießlanze 41 in die Form 2 eingefüllt, in der sich das eingelegte Gittergewebe 1 befindet. Während des Einfüllens der Gießmasse 50 wird dabei die Form 2 mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 3 rotiert.
• In Figur 2 ist noch einmal der Verfahrensschritt, bei dem das Gittergewebe 1 in die Form 2 eingelegt wird, vergrößert dargestellt (obere Hälfte in Schnittdarstellung). Man erkennt aus dieser Darstellung gut, daß die Gießform 2 an beiden Stirnseiten mit Flanschen 20 und 21 verbunden ist, wobei der Flansch 20 mit einem dornähnlichen Fortsatz 201 versehen ist, der in eine entsprechend ausgebildete Aufnahme 30 der Antriebsvorrichtung 3 eingeführt werden kann. Diese Aufnahme 30 kann beispielsweise als Futter ausgebildet sein ähnlich dem Futter einer Drehmaschine.
• In Figur 3 erkennt man in vergrößerter Darstellung (untere Hälfte in Schnittdarstellung) den Verfahrensschritt, bei dem die Gießmasse 50 in die Gießform 2 eingefüllt wird. Der Flansch 20 auf der Stirnseite der Gießform, die der Antriebsvorrichtung 3 zugewandt ist, schließt die Gießform auf dieser Stirnseite vollständig ab. Der Flansch 21 hingegen schließt die Gießform 2 nicht vollständig ab, da von dieser Stirnseite die Gießlanze 41 zum Einfüllen der Gießmasse in die Form 2 in den Innenraum der Form 2 hineingeführt und nach Beendigung des Einfüllens der Gießmasse wieder aus dem Innenraum der Form herausgeführt wird, wie dies durch die Pfeile 42 angedeutet ist. Während des Einfüllens der Gießmasse 50 wird die Form 2 mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 3 um ihre Längsachse 22 rotiert. Die Gießform 2 ist vor dem Einfüllen der Gießmasse bereits auf eine Temperatur erwärmt worden, die oberhalb der Geliertemperatur der Gießmasse 50 liegt, so daß die Gießmasse durch den Kontakt mit der Form 2 nach und nach geliert und so ein im wesentlichen hohlzylindrischer Gießling 5 entsteht, in welchen das Gittergewebe 1 eingebettet ist.
• Figur 2 und Figur 3 zeigt bereits, daß eine Rille 200 bzw. 210 vorgesehen ist, die um die Flansche 20 bzw. 21 ganz herum läuft, die mit der Form 2 verbunden sind. In diese Nuten kann das Gittergewebe 1 eingelegt werden, so daß die Position des Gittergewebes 1 relativ zur Form 2 während der Herstellung des Gießlings 5 unverändert bleibt. Die Nuten 200 bzw. 210 sind aber noch besser aus der Figur 4 bzw. der Figur 6 ersichtlich, in denen jeweils ein Ausführungsbeispiel 2a bzw. 2b einer Gießform dargestellt ist.
• In Figur 4 ist dabei die Gießform 2a mit zwei Flanschen 20a bzw. 21a verbunden, in denen die Nuten 200a bzw. 210a vorgesehen sind, in die das Gittergewebe 1 eingelegt werden kann. Mit Hilfe dieses Ausführungsbeispiels der Gießform können hohlzylindrische Gießlinge 5a mit genau einem eingebetteten Gittergewebe hergestellt werden. Sieht man eine entsprechende Anzahl Nuten konzentrisch zueinander in den Flanschen vor, so können auch Gießlinge mit mehreren eingebetteten Gittergeweben hergestellt werden. Hierauf wird weiter unten noch gesondert eingegangen.
• Ein Gießling 5a mit genau emem in die Gießmasse 50a eingebetteten Gittergewebe 1 ist in Figur 5 dargestellt (obere Hälfte in Schnittdarstellung). Ein solcher Gießling 5a kann mit Hilfe der in Figur 4 dargestellten Gießform 2a nach dem anhand der Figur 1, Figur 2 und Figur 3 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
• In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gießform dargestellt (untere Hälfte in Schnittdarstellung). Die Gießform 2b ist hier mit einem Abschlußflansch 21b verbunden dargestellt, in welchem wieder die Nut 210b erkennbar ist. Der andere Abschlußflansch 20b mit der entsprechenden Nut 200b wird zur Herstellung eines Gießlings 5b auf die gleiche Weise mit der Form 2b verbunden wie bisher beschrieben. Auch hier können wieder mehrere zueinander konzentrische Nuten in den Flanschen 20b bzw. 21b vorgesehen sein, falls ein Gießling mit mehreren eingebetteten Gittergeweben hergestellt werden soll.
• Ein Gießling 5b mit genau einem eingebetteten Gittergewebe 1 ist in Figur 7 dargestellt (untere Hälfte in Schnittdarstellung). Ein solcher Gießling 5b kann mit Hilfe der in Figur 6 dargestellten Gießform 2b nach dem anhand der Figur 1, Figur 2 und Figur 3 beschriehenen Verfahren hergestellt werden. Der Gießling 5b weist auf seiner Außenfläche "Schirme" 50b auf. Durch solche "Schirme" 50b wird beispielsweise der Kriechweg für Feuchtigkeitstropfen erheblich vergrößert, wodurch das Auftreten von Kurzschlüssen und Kriechströmen über die Außenfläche zusätzlich erschwert wird. Es sei hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt, daß die Form des Gießlings, insbesondere die Form der Außenfläche, durch zweckmäßige Ausgestaltung der Form natürlich auch variiert werden kann. Beispielsweise können über die gesamte Länge der Außenfläche Schirme vorgesehen sein, um das Auftreten von Kurzschlüssen oder Kriechströmen weiter zu erschweren.
• In Figur 8 schließlich sind die oben bereits angesprochenen Ausführungsbeispiele für Gießlinge mit mehr als einem eingebetteten Gittergewebe dargestellt (Darstellungen A, B, C), wobei jedoch nur jeweils ein Ausschnitt eines Gießlings mit einem eingebetteten Gittergewebe, ein Ausschnitt eines Gießlings mit zwei eingebetteten Gittergeweben 1, 1a, und ein Ausschnitt eines Gießlings mit drei eingebetteten Gittergeweben 1, 1a und 1b dargestellt ist. Je nach Anwendungsfall und nach Art der mechanischen Beanspruchung kann eine Ausführungsform mit mehr als einem eingebetteten Gittergewebe einer höheren mechanischen Beanspruchung standhalten, ohne daß ein Defekt des Gießlings auftritt.
• Das Gittergewebe 1 weist vorzugsweise eine Elastizität auf, die geringer oder etwa gleich groß ist wie die Elastizität des Gießlings 5. Mit der Elastizität des Gittergewebes ist dabei die Strukturelastizität gemeint, also die Elastizität, die in der Struktur des Gittergewebes begründet ist. Natürlich muß das Gittergewebe auch eine gewisse Eigensteifigkeit aufweisen, damit es bei seiner Formung zu einem hohlzylindrischen Körper nicht in sich zusammenfällt. Die Verwendung eines solchen in den Gießling 5 eingebetteten Gittergewebes 1 bedeutet, daß es bei einem Defekt des Gießlings 5 nur noch zu Rissen im Gießling kommt, jedoch keine zerborstenen Teile mehr weggeschleudert werden, wodurch die Sicherheit deutlich erhöht wird. Dies ist insbesondere dann von erheblichem Vorteil, wenn der Gießling 5 als SF&sub6;-Durchführungsisolator in der Hochspannungstechnik zum Einsatz kommt, da auf diese Weise eine hohe Sicherheit gewährleistet werden kann. Zudem ist das Verfahren zur Herstellung eines solchen Gießlings einfach, zuverlässig und ermöglicht damit, einen Isolator herzustellen, der eine hohe Witterungsbeständigkeit und eine hohe Kriechstromfestigkeit einerseits aufweist, und der andererseits im Falle des Versagens ein günstiges Berstverhalten aufweist. In besonders bevorzugter Weise weist das Gittergewebe 1 eine Elastizität auf, die etwa gleich groß ist wie die des Gießlings 5. Dadurch wird dessen Berstverhalten noch weiter verbessert.
• Das Gittergewebe 1 kann beispielsweise ein Polyestergewebe, speziell ein Diolenfasergewebe, sein. Da das Gewebe in eine Form 2 eingelegt wird, die vor dem Einfüllen der Gießmasse 50 auf eine Temperatur erwärmt wird, die oberhalb der Geliertemperatur der Gießmasse 50 liegt, weist das Gittergewebe 1 eine gewisse Temperaturbeständigkeit auf, damit es in seiner Struktur erhalten bleibt. Um diese Temperaturbeständigkeit in jedem Fall zu gewährleisten, wird das Gittergewebe 1 in bevorzugter Weise vor dem Einbringen in die Gießform 2 mit Hilfe eines Laminierharzes imprägniert, welches bis zu Temperaturen oberhalb der Temperatur der Gießform 2 beständig ist. Das Auftragen des Laminierharzes kann beispielsweise noch erfolgen, solange das Gittergewebe 1 noch auf dem Wickelkörper 10 (Figur 1) aufgewickelt ist. Dabei kann als Laminierharz ein Stoffgemisch verwendet werden, welches ein Epoxyharz, einen Härter und einen (Reaktions-)Beschleuniger umfaßt. Als Epoxyharz kann dabei ein flüssiges Bisphenol-A Epoxyharz, als Härter Methyl-Tetrahydrophthalsäureanhydrid und als Beschleuniger 1-Methyl-Imidazol in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter: 1 Teil Beschleuniger verwendet werden.
• Als Gießmasse kann ein Stoffgemisch verwendet werden, welches ein Epoxyharz, einen Härter, einen Beschleuniger, einen Füllstoff und ein Thixotropiermittel umfaßt. Dabei kann als Epoxyharz Hexahydrophthalsäurediglycidylester, als Härter Hexahydrophthalsäureanhydrid, als Beschleuniger ein Gemisch aus 90 Gewichtstellen einer Lösung von 3.680 Teilen Natriummethanolat in 8.600 Teilen Methanol und 87.720 Teilen Polypropylenglykol und 10 Gewichtsteilen 1-Methyl-Imidazol, als Füllstoff ein silanisiertes Quarzmehl wie das Reaktionsprodukt von Trimethoxy-3- (Oxiranylmethoxy)Propyl-Silan mit Quarz, und als Thixotropiermittel Siliziumdioxid in Form von Aerosil 200 in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter:2,4 Teilen Beschleuniger:370 Teilen silanisiertes Quarzmehl: 1,5 Teilen Thixotropiermittel verwendet werden.
• In einem praktischen Ausführungsbeispiel können auf diese Art und Weise und mit den beschriebenen Stoffen Gießlinge von dem Typ hergestellt werden, der anhand von Figur 7 beschrieben ist. Die Länge eines solchen Gießlings 5b kann dabei beispielsweise etwa 300 mm betragen, der Außendurchmesser (ohne die Schirme betrachtet) etwa 170 mm und der Durchmesser des Gittergewebes 1 etwa 163 mm, wobei die Wandstärke des Gießlings (wieder ohne Schirme betrachtet) etwa 7,5 mm betragen kann. Die Maschenweite des Gittergewebes 1 kann etwa 18 mm betragen. Beim Einfüllen der Gießmasse in die Gießform 2 kann die Temperatur der oben genannten Gießmasse etwa 70 ºC - 80 ºC betragen. Die Temperatur der Form 2 mit dem bereits eingelegten Gittergewebe 1 kann 110 ºC - 130 ºC betragen. Sie wird von der Antriebsvorrichtung dabei mit einer Geschwindigkeit von etwa 250 Umdrehungen pro Minute über einen Zeitraum von etwa 15 bis 40 Minuten rotiert. Während dieser Zeit wird also der Gießling gegossen (geschleudert) und das Material geliert. Anschließend wird der Gießling aus der Form entnommen und in einem Ofen während einer Dauer von etwa 10 Stunden ausgehärtet, so daß die Form in der Zwischenzeit für die Herstellung weiterer Gießlinge zur Verfügung steht. Ein solcher Gießling zeigt bei einem Berstdruck von 40.000 hPa und Stickstoff als verwendetem Gas ein sehr günstiges Berstverhalten.
• Es wird mit Hilfe der Erfindung also erreicht, daß das Berstverhalten eines solchen Gießlings dadurch charakterisiert ist, daß es bei einem Defekt des Gießlings nur noch zu Rissen im Gießling kommt, jedoch keine zerborstenen Teile mehr weggeschleudert werden, wodurch die Sicherheit deutlich erhöht wird. Das Herstellungsverfahren ist einfach und zuverlässig und ermöglicht einen Isolator herzustellen, der eine hohe Witterungsbeständigkeit und eine hohe Kriechstromfestigkeit aufweist, und der andererseits im Falle des Versagens ein Berstverhalten aufweist, welches eine hohe Sicherheit gewährleistet, insbesondere dann, wenn der Gießling als SF&sub6;-Durchführungsisolator in der Hochspannungstechnik zum Einsatz kommt.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen hohlzylinderförmigen Gießlings (5), insbesondere eines Durchführungsisolators für unter Hochspannung stehende Leiter, bei welchem Verfahren eine mehr oder weniger flüssige Gießmasse (50) in eine rotierend angetriebene im wesentlichen hohlzylindrische Gießform (2) eingebracht wird, die durch einen Antrieb in Drehung versetzt bzw. rotierend angetrieben wird und die vor dem Einbringen der Gießmasse erhitzt wird, bei welchem Verfahren die mit Gießmasse (50) befüllte Gießform (2) bis zur Bildung eines im wesentlichen (form-)festen Gießlings (5) rotierend angetrieben wird, und bei welchem Verfahren der so gebildete Gießling anschließend aus der Gießform entnommen wird, wobei vor dem Einbringen der Gießmasse in die Gießform wenigstens ein im wesentlichen hohlzylindrisches Gittergewebe (1, 1a, 1b) konzentrisch zu ihrer Rotationsachse eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen hohlzylinderförmige Gittergewebe (1, 1a, 1b) einen Elastizitätsgrad aufweist, der geringer ist, als oder im wesentlichen gleich ist, wie jener des Gießlings (5), und daß die Temperatur, auf die die Gießform (2) erhitzt wird, oberhalb der Geliertemperatur der Gießmasse bzw. des Gießmaterials liegt.

2. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, bei welchem ein Gewebe mit einem geringeren oder etwa gleich großen Grad an Elastizität wie der Gießling in die Gießform (2) als Gittergewebe eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem vor dem Einbringen der Gießmasse (50) mindestens zwei Gittergewebe (1, 1a) mit unterschiedlichem Durchmesser konzentrisch zur Rotationsachse der Gießform (2) in diese eingebracht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem als Gittergewebe ein Polyestergewebe verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem das Polyestergewebe vor dem Einbringen in die Gießform mit Hilfe eines Laminierharzes imprägniert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem als Laminierharz ein Stoffgemisch verwendet wird, welches ein Epoxyharz, einen Härter und einen Beschleuniger umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem als Epoxyharz Bisphenol-A Epoxyharz, als Härter Methyl-Tetrahydrophthalsäureanhydrid und als Beschleuniger 1-Methyl- Imidazol in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter:1 Teil Beschleuniger verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem als Gießmasse ein Stoffgemisch verwendet wird, welches ein Epoxyharz, einen Härter, einen Beschleuniger, einen Füllstoff und ein Thixotropiermittel, umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem als Epoxyharz Hexahydrophthalsäurediglycidylester, als Härter Hexahydrophthalsäureanhydrid, als Beschleuniger ein Gemisch aus 90 Gewichtsteilen einer Lösung von 3.680 Teilen Natriummethanolat in 8.600 Teilen Methanol und 87.720 Teilen Polypropylenglykol und 10 Gewichtsteilen 1-Methyl-Imidazol, als Füllstoff ein silanisiertes Qartzmehl wie das Reaktionsprodukt von Trimethoxy-3-(Oxiranylmethoxy)Propyl-Silan mit Quarz und als Thixotropiermittel Siliziumdioxid in Form von Aerosil 200 in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter:2,4 Teilen Beschleuniger:370 Teilen silanisiertes Quarzmehl: 1,5 Teilen Thixotropiermittel verwendet wird.

10. Im wesentlichen hohlzylinderförmiger Gießling (5, 5a, 5b), insbesondere ein Durchführungsisolator für einen unter Hochspannung stehenden Leiter, bei welchem wenigstens ein im wesentlichen hohlzylinderförmiges Gittergewebe (1, 1a, 1b) in dem Gießling (5, 5a, 5b) konzentrisch zur der Achse des Zylinders eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Gittergewebe (1, 1a, 1b) einen Elastizitätsgrad aufweist, der geringer ist, als oder in etwa gleich ist, wie derjenige des Gießlings (5, 5a, 5b).

11. Gießling nach Anspruch 10, bei welchem das Gittergewebe eine gleich große Elastizität aufweist wie der Gießling (5).

12. Gießling nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Gittergewebe (1, 1a) mit unterschiedlichem Durchmesser konzentrisch zur Zylinderachse in den Gießling (5) eingebettet sind.

13. Gießling nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem das Gittergewebe ein Polyestergewebe ist.

14. Gießling nach Anspruch 13, bei welchem das Polyestergewebe mit einem Laminierharz imprägniert ist.

15. Gießling nach Anspruch 14, bei welchem das Laminierharz ein Stoffgemisch ist, welches ein Epoxyharz, einen Härter und einen Beschleuniger umfaßt.

16. Gießling nach Anspruch 15, bei welchem das Epoxyharz ein flüssiges Bisphenol-A Epoxyharz, der Härter Methyl-Tetrahydrophthalsäureanhydrid und der Beschleuniger 1-Methyl-Imidazol in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter:1 Teil Beschleuniger ist.

17. Gießling nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei welchem die Gießmasse ein Stoffgemisch ist, welches ein Epoxyharz, einen Härter, einen Beschleuniger, einen Füllstoff und ein Thixotropiermittel umfaßt.

18. Gießling nach Anspruch 17, bei welchem das Epoxyharz Hexahydrophthalsäurediglycidylester, der Härter Hexahydrophthalsäureanhydrid, der Beschleuniger ein Gemisch aus 90 Gewichtsteilen einer Lösung von 3.680 Teilen Natriummethanolat in 8.600 Teilen Methanol und 87.720 Teilen Polypropylenglykol und 10 Gewichtsteilen 1-Methyl-Imidazol, der Füllstoff ein silanisiertes Quarzmehl wie das Reaktionsprodukt von Trimethoxy-3-(Oxiranylmethoxy)Propyl-Silan mit Quarz und das Thixotropiermittel Siliziumdioxid in Form von Aerosil 200 in einem Gewichtsverhältnis von etwa 100 Teilen Epoxyharz:90 Teilen Härter:2,4 Teilen Beschleuniger:370 Teilen Füllstoff: 1,5 Teilen Thixotropiermittel ist.