DE19944513C1 - Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators, Hochspannungsisolator sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators, Hochspannungsisolator sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen VerfahrensInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators (1) mit einem langgestreckten Kern (3), einer Kunststoffummantelung (7) und mehreren Kunststoffschirmen (9a, 9b), mit folgenden Schritten: die Ummantelung (7) wird durch Extrudieren auf den Kern (3) aufgebracht, wobei intermittierend oder simultan mit dem Extrusionsvorgang die Schirme (9a, 9b) einzeln oder gruppenweise durch Spritzgießen aufgeformt werden. Die Erfindung ist auch auf einen Hochspannungsisolator (1) und eine Vorrichtung (13) zur Durchführung des Verfahrens gerichtet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Hochspannungsisolators, einen durch dieses Verfahren herge
stellten Hochspannungsisolator und eine Vorrichtung zur
Durchführung eines solchen Verfahrens. Weiter betrifft die
Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines
nicht-zylindrischen Bauteils.
Während früher Hochspannungsisolatoren für den Einsatz bei
Freileitungen i. a. aus Porzellan gefertigt wurden, setzen
sich entsprechende Kunststoffisolatoren mehr und mehr durch.
Diese weisen typischerweise einen stabförmigen Kern zur Auf
nahme der am Isolator angreifenden Zugkräfte sowie eine wet
terbeständige Umkleidung zum Schutz des Kerns vor Regenwasser
und Schmutz auf. Die hierfür verwendeten Werkstoffe sind bei
spielsweise ein Glasfaser-Kunstharz-Gemisch für den Kern und
Siliconelastomer für die Umkleidung. Am Kern sind Metallarma
turen befestigt, um diesen an seinem einen Ende mit einem
Leiter und mit seinem anderen Ende mit einer Haltestruktur
verbinden zu können. Die Umkleidung setzt sich in der Regel
aus einer den Kern überziehenden Ummantelung sowie schuppen
artig von dieser abstehenden Schirmen zusammen. Letztere die
nen dazu, Regenwasser abzuweisen und den sog. Kriechweg, also
die für den Kriechstrom kürzeste Strecke zwischen den beiden
Enden des Kerns, zu verlängern.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung eines solchen
Hochspannungsisolators bekannt. Diese lassen sich in zwei
Gruppen einteilen:
Bei der ersten Gruppe der Herstellungsverfahren werden Umman
telung und Schirme in voneinander getrennten Arbeitsschritten
gefertigt.
So ist aus der DE 35 07 509 A1 bekannt, zunächst eine Umman
telung auf den Kern zu extrudieren und die Schirme dann in
einem nachfolgenden Schritt auf diese aufzubringen. Die
Schirme werden dazu entweder vorgefertigt und anschließend
durch Aufschrumpfen oder Aufkleben an der Ummantelung ange
bracht, oder unmittelbar an die Ummantelung angegossen. Diese
Art Verfahren, insbesondere das Klebeverfahren, haben sich in
der Praxis bewährt.
Daneben ist aus der DE 694 15 715 T2 bekannt, nach Aufextru
dieren einer Ummantelung diese in einem Formpreßschritt zu
einer vollständigen Umkleidung mit Schirmen umzuformen. Nach
teilig ist bei diesem Verfahren, daß es relativ unflexibel
ist, da für verschiedene Isolatoren jeweils eine eigene Preß
form bereitgestellt werden muß.
Am Rande sei noch erwähnt, daß aus der DE 31 45 896 C2 ein
Kunststoffisolator bekannt ist, bei dem zwischen den einzeln
aneinandergefügten Schirmen leitfähige Überbrückungselemente
zum Kurzschließen der Kriechströme vorgesehen sind.
Bei der zweiten Gruppe von Herstellungsverfahren werden Um
mantelung und Schirme gleichzeitig oder zumindest in einem
kontinuierlichen Arbeitsprozeß gefertigt.
Beispielsweise sind aus den DE 27 56 731 A1, DE 30 29 462 A1
und US 5,648,132 verschiedene Gießverfahren bekannt, bei de
nen die Ummantelung und die Schirme in einem Arbeitsgang auf
den blanken Kern aufgegossen werden. Auch diese Art Verfahren
finden in der Praxis häufig Anwendung. Nachteilig ist dabei
aber (wie bei dem vorerwähnten Formpreßverfahren) die relativ
niedrige Flexibilität bei der Herstellung unterschiedlicher
Isolatorformen. Außerdem können mit diesen Verfahren keine
Hinterschneidungen, wie z. B. Rillen an den Schirmen, gegossen
werden, wenn nicht mehrteilige Formen verwendet werden (wie
etwa bei der vorgenannten DE 30 29 462 A1). Letztere erhöhen
jedoch den Herstellungsaufwand erheblich.
Aus der DT 23 00 145 C3 ist außerdem ein Gießverfahren be
kannt, bei dem die Ummantelung abschnittsweise mit jeweils
einem Schirm auf den Kern aufgegossen wird. Weiter wird in
der DE 20 44 179 vorgeschlagen, die zum Angießen der Schirme
dienende Gießform auch gleichzeitig zur Herstellung der Um
mantelung zu verwenden, indem die an der Oberseite offene
Gießform in gefülltem Zustand an dem senkrecht stehenden Kern
gleitend abgesenkt wird. Die einzelnen Schirme und Mantelab
schnitte werden dabei abwechselnd nacheinander am Kern aufge
bracht. In der zugehörigen Zusatzanmeldung DE 25 57 712 C2
wird zudem vorgeschlagen, die Gießform beim Aushärten der
Schirme in Rotation zu versetzen und die Schirme dadurch
beidseitig geneigt auszuformen. Keines dieser Verfahren hat
sich jedoch in der Praxis durchgesetzt.
Ferner ist aus der DE 43 42 513 C1 ein Verfahren bekannt, bei
dem die aufextrudierte Ummantelung nachträglich mit rippen-
oder schirmartigen Einprägungen versehen wird. Die Einpräge
werkzeuge wirken dabei in radialer Richtung auf die Ummante
lung nach deren Austritt aus der Extruderdüse ein. Ein ähnli
ches Verfahren ist aus der DE 44 17 858 A1 bekannt, bei dem
die Einprägewerkzeuge als Rollwerkzeuge ausgebildet sind.
Nachteilig fallen bei diesen Verfahren die begrenzten Mög
lichkeiten bei der Formgebung der Schirme auf.
Schließlich ist aus der DE 695 03 594 T2 ein Herstellungsver
fahren bekannt, bei dem ein extrudiertes, ein oder mehrere
rippenartige Schirme aufweisendes Profilband spiralförmig auf
den Kern aufgewickelt wird. Auf diese Weise wird eine Umklei
dung mit einem bzw. mehreren wendelförmig angeordneten Schir
men hergestellt. Ähnliche Verfahren sind aus der DE 29 05 874
A1 und der WO 99/10896 bekannt. Problematisch ist bei diesen
Verfahren, daß nach dem Wickelvorgang zwischen den Seitenflä
chen des Profilbands eine Fuge verbleibt, die in einem zu
sätzlichen Arbeitsschritt geschlossen werden muß und außerdem
den optischen Eindruck des Isolators verschlechtert. Auch
hinsichtlich der Kriechwegverlängerung sind solche spiraligen
Isolatoren nicht optimal.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
weiteres Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisola
tors anzugeben, das die oben genannten Nachteile weitgehend
vermeidet. Dazu gehört auch die Bereitstellung eines zugehö
rigen Produkts, einer entsprechenden Vorrichtung sowie eines
allgemeinen Verfahrens.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, daß
sich das zur Fertigung der Ummantelung dienende Extrusions
verfahren auch zur Fertigung der Schirme einsetzen läßt, in
dem dieses in geeigneter Weise mit einem Spritzgußvorgang ge
koppelt wird. Das Spritzgießen der Schirme erfolgt dabei zwi
schen oder während dem Aufextrudieren einzelner Ummantelungs
abschnitte. Dies hat den Vorteil, daß Ummantelung und Schirme
in einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß herstellbar sind
und dabei zu einem einheitlichen Teil verschmelzen. Dabei er
laubt das Verfahren, Anzahl und Abstand der Schirme beliebig
zu variieren.
Im einzelnen stellt die Erfindung gemäß Anspruch 1 ein Ver
fahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators mit einem
langgestreckten Kern, einer Kunststoffummantelung und mehre
ren Kunststoffschirmen bereit, bei welchem die Ummantelung
durch Extrudieren auf den Kern aufgebracht wird, und inter
mittierend oder simultan mit dem Extrusionsvorgang die Schir
me oder Gruppen der Schirme durch Spritzgießen aufgeformt
werden. Die Schirme bzw. Schirmgruppen werden dabei einzeln
in aufeinanderfolgenden Spritzgußvorgängen gegossen. Hieraus
wird auch deutlich, daß mit Schirmgruppe nicht die Gesamtheit
der Schirme, sondern nur ein Teil davon gemeint ist.
Der Kern hat im allgemeinen die Form eines zylindrischen Sta
bes oder Rohres. Es sei angemerkt, daß der im Zusammenhang
mit der Erfindung verwendete Begriff "Hochspannung" im weiten
Sinn verstanden wird, dieser sich also auf Spannungen größer
1000 Volt bezieht und damit neben dem Hochspannungsbereich im
engen Sinn auch den Mittelspannungsbereich umfaßt. Desweite
ren stellen diese Hochspannungsisolatoren nicht zwingend eine
Isolation zwischen den beiden Enden des Kerns bereit. Die
Isolatoreigenschaft kann sich im Sinne der Erfindung auch auf
die Isolierung des Kerns oder eines darin eingebetteten Bau
teils gegenüber der Umgebung, also in radialer Richtung des
Kerns nach außen, beziehen. In einem hohlzylindrisch ausge
bildeten Kern kann demnach auch ein Leiter angeordnet sein.
Als Kunststoffmaterial für die Ummantelung und die Schirme
wird vorzugsweise ein heißvernetzendes Siloxan eingesetzt,
insbesondere ein Siliconkautschuk mit Methyl- und Vinyl-
Gruppen an der Polymerkette (VMQ nach ISO 1629) bzw. ein Po
ly-dimethyl-/vinyl-methyl-siloxan. Dieses Material hat her
vorragende Oberflächeneigenschaften im Hinblick auf Schmutz
abweisung und sichert daher auch ohne Reinigung der Schirme
über Jahre hinweg geringe Kriechstromverluste. Entsprechende
Isolatoren sind für den Einsatz in Tunnels und in verschmutz
ter Atmosphäre besonders vorteilhaft.
In den Unteransprüchen sind Konkretisierungen und vorteilhaf
te Ausgestaltungen angegeben.
Für das Aufextrudieren der Ummantelung ist eine Relativbewe
gung zwischen Kern und Extruder erforderlich. Prinzipiell
gibt es dafür zwei Möglichkeiten: Entweder wird der Kern über
eine Vorschubeinrichtung in Richtung seiner Längsachse durch
den Extruder bewegt (gemäß Anspruch 2) oder der Extruder wird
umgekehrt über eine Fahreinrichtung entlang der Längsachse
des Kerns verfahren (gemäß Anspruch 5).
Das Aufformen der Schirme oder Schirmgruppen erfolgt bevor
zugt intermittierend mit dem Extrusionsvorgang, d. h., daß der
Vorschub des Kerns bzw. die Fahrt des Extruders jeweils für
jeden einzelnen Spritzgußvorgang unterbrochen wird (gemäß An
spruch 3 bzw. 6). Das Einspritzen des Kunststoffes in die
Spritzgußform kann beispielsweise mittels einer Förderschnec
ke der Spritzgußeinrichtung erfolgen, bevorzugt übernimmt
diese Aufgabe aber gleich der, auch zum Aufextrudieren der
Ummantelung dienende, Extruder (gemäß Anspruch 8). Die
Spritzgußform ist dabei bevorzugt so ausgestaltet, daß sie
während des Spritzgußvorganges den Ausgang des Extruders und
einen der Größe des Schirms bzw. der Schirmgruppe entspre
chenden Ummantelungsabschnitt umschließt (gemäß Anspruch 9).
Durch den fortlaufenden Ausstoß von Kunststoffmasse aus dem
Extruderausgang wird die Spritzgußform dann aufgefüllt. Die
als Ummantelung innerhalb der Spritzgußform auf dem Kern auf
liegende Kunststoffmasse kann dabei durch die fortlaufende
Förderung des Extruders vom Kern gelöst und als Teil der
Schirmmasse in der Gußform verteilt werden. In diesem Fall
wird - strenggenommen - an den Stellen der Schirme bzw.
Schirmgruppen die darunterliegende Ummantelung zumindest zum
Teil durch den Spritzgußvorgang hergestellt.
Bei der zuletzt beschriebenen Anordnung wird die Spritzguß
form auf der einen Seite durch den Extruderausgang und auf
der anderen Seite durch den Kern und die darauf extrudierte
Ummantelung abgedichtet. Falls sich letztere noch im fließfä
higen Zustand befände, könnte sie beim Spritzvorgang durch
den dabei entstehenden Druck hinausgedrückt werden. Die
Spritzgußform wäre dann an der betreffenden Stelle undicht
und der eingespritzte Kunststoff könnte zum Teil austreten.
Um dem vorzubeugen, wird bevorzugt der an der Spritzgußöff
nung liegende Ummantelungsabschnitt derart anvulkanisiert,
daß dieser die Spritzgußöffnung gegen Austritt von Kunststoff
abdichtet (gemäß Anspruch 10). Unter "Anvulkanisieren" wird
ein zumindest teilweises Vulkanisieren verstanden, welches
wenigstens so weit geht, daß der an den Kern extrudierte Kau
tschuk ausreichende Festigkeit - hier zum Verschließen der
Form - erhält. Das vollständige Ausvulkanisieren kann später
erfolgen. Bei schnell vernetztenden Kunststoffen kann mit
"Anvulkanisieren" auch ein vollständiges Vulkanisieren ge
meint sein. Im Fall heißvernetzender Kunststoffe ist der Vul
kanisierungsgrad einfach über die dosierte Anwendung von Wär
me - etwa mit Hilfe einer Heizmanschette - steuerbar.
Ist das Einspritzen des Kunststoffes abgeschlossen, muß die
Spritzgußform im Regelfall noch solange geschlossen bleiben,
bis der Schirm bzw. die Schirmgruppe zum Entformen ausrei
chend erhärtet ist. Bei einem einfachen, bevorzugten Verfah
rensablauf wird während dieser Zeit die Kunststoffförderung
des Extruder unterbrochen und der Extrusionsvorgang bis zum
Entformen ausgesetzt (gemäß Anspruch 11). Eine grundsätzlich,
denkbare, mit größerem Aufwand verbundene Möglichkeit besteht
darin, das Extrudieren der Ummantelung unmittelbar nach dem
Einspritzvorgang wieder aufzunehmen, d. h. die Kunststoffför
derung des Extruder nicht zu unterbrechen und anstatt dessen
den Vorschub des Kerns bzw. die Fahrt des Extruders fortzu
setzen (gemäß Anspruch 12). Die geschlossene Spritzgußform
bewegt sich dabei solange mit dem Kern mit bzw. verbleibt so
lange mit diesem ortsfest, bis der Schirm bzw. die Schirm
gruppe entformt werden kann.
Bei einem weiteren, möglichen Verfahrensablauf erfolgt das
Aufformen der Schirme oder Schirmgruppen nicht intermittie
rend mit dem Extrusionsvorgang, sondern simultan zu diesem
(gemäß Anspruch 4 bzw. 7). Dies bedeutet, daß die Spritzguß
vorgänge bei laufendem Vorschub des Kerns bzw. bei laufender
Fahrt des Extruders stattfinden. Die Spritzgußeinrichtung ist
dabei so ausgestaltet, daß sie während eines Spritzgußvorgan
ges der Vorschubbewegung des Kerns folgt bzw. gegenüber der
Fahrt des Extruders ortsfest am Kern verbleibt.
Um das vorbeschriebene Entformen der Schirme zu ermöglichen,
ist die Spritzgußform im Regelfall teilbar ausgestaltet. Die
Wahl der Trennebenen wird dabei von der Form des Schirmes
bzw. der Schirmgruppe bestimmt. Bei einer bevorzugten Ausge
staltung ist die Spritzgußform in axialer Richtung des Kerns
in zwei Formhälften teilbar (gemäß Anspruch 13). Bei einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die dem Extruder zu
gewandte Formhälfte der Spritzgußform dabei als Teil einer
den Extruderausgang aufweisenden Wandung ausgestaltet (gemäß
Anspruch 14).
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Spritz
gußform oder zumindest eine Formhälfte in radialer Richtung
des Kerns in wenigstens zwei Sektoren teilbar (gemäß Anspruch
15). Sie kann damit, ggf. auch nach Öffnen der axialen Form
hälften, in radialer Richtung vom Kern weggefahren werden, so
daß sie eine Relativbewegung zwischen Spritzgußeinrichtung
und Kern nicht mehr behindert. Es ist dann möglich, den Kern
zur Fortsetzung des Extrusionsvorgangs bis zum nächsten
Spritzgußvorgang in Längsrichtung zu verschieben oder - bei
entsprechender Ausgestaltung - die Spritzgußeinrichtung zu
verfahren.
Durch die vorbeschriebene Teilbarkeit der Spritzgußform in
axialer und ggf. radialer Richtung sind mit dem erfindungsge
mäßen Verfahren auch relativ komplizierte Schirmformen, ins
besondere auch solche mit Hinterschneidungen, fertigbar. In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Spritzgußform derart
ausgestaltet, daß die Schirme gegenüber der Ebene senkrecht
zur Längsachse des Kerns eine starke Schräge aufweisen (gemäß
Anspruch 16). Diese Schräglage der Schirme kann mehr als 10
Grad betragen, vorzugsweise 30 Grad, und besonders bevorzugt
45 Grad. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen
die Schirme Verrippungen und/oder Rillen zur Verlängerung des
Kriechweges auf (gemäß Anspruch 17). Diese sind z. B. konzen
trisch zum Kern verlaufend an der Unterseite der Schirme an
geordnet.
In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung ist eine Wech
seleinrichtung vorgesehen, mittels derer im laufenden Ferti
gungsprozeß verschiedene Spritzgußformen für den Spritzguß
vorgang am Kern ansetzbar sind (gemäß Anspruch 18). Der Wech
sel der Spritzgußformen kann dabei automatisiert nach einem
vorgegebenen Programm ablaufen. Auf diese Weise können ver
schiedene Schirme bzw. Schirmgruppen in einer frei wählbaren
Reihenfolge auf den Kern aufgeformt werden. Diese Flexibili
tät macht es möglich, auch Isolator-Einzelstücke und Prototy
pen mit relativ geringem Aufwand herzustellen. Zusätzlich
kann/können auch eine oder mehrere Spritzgußform(en) für die
Endstücke des Isolators vorgesehen werden, die dann - neben
einer oder mehrerer Formen für die Schirme - wahlweise mit
tels der Wechseleinrichtung am Kern ansetzbar ist/sind. Das
Aufformen der Endstücke wird dadurch vereinfacht und kann
vorteilhaft in die Fertigung der Schirme mit eingebunden wer
den.
Wird ein heißvernetzender Kunststoff verwendet, so erfolgt
das Extrudieren der Ummantelung und/oder das Spritzgießen der
Schirme bei einer Temperatur bevorzugt unterhalb der Vulkani
sierungstemperatur des Kunststoffes (gemäß Anspruch 19). Ein
"Anvulkanisieren" kann - wie oben ausgeführt - vor oder nach
dem Spritzgießen vorgenommen werden, um ein Herausdrücken der
Ummantelung zu vermeiden bzw. ein Öffnen der Spritzgußform zu
erlauben. Anschließend wird der auf diese Weise hergestellte
Hochspannungsisolator bevorzugt im ganzen auf Vulkanisie
rungstemperatur gebracht. Dies ist vorteilhaft für eine völ
lige "Verschmelzung" von Ummantelung und Schirmen, obwohl
diese - jeweils auf einen bestimmten Ort längs des Isolators
bezogen - zeitlich nacheinander geformt werden. Der Vulkani
sierungsvorgang findet dabei beispielsweise in einem Autokla
ven, ggf. unter Ausschluß von Sauerstoff und/oder Zugabe von
Vulkanisierungsmitteln, statt.
Die Erfindung richtet sich gemäß Anspruch 20 auch auf eine
Hochspannungsisolator, der nach dem vorbeschriebenen, erfin
dungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Dabei sind Ummante
lung und Schirme aus dem gleichen Kunststoff gefertigt und zu
einem einheitlichen Teil miteinander verschmolzen, so daß
keine Klebenähte, Fugen oder ähnliches zwischen Ummantelung
und Schirmen vorhanden sind. Da zumindest die zwischen den
Schirmen bzw. Schirmgruppen liegenden Ummantelungsabschnitte
durch Extrudieren gefertigt sind, ist die Ummantelung dort
frei von Werkstoffgraten, wie sie beim Pressen oder Gießen
auftreten. Bei Anwendung des in Fig. 3 dargestellten Verfah
rens ist zumindest auch eine Seite der Schirme frei von Guß
graten, da dort die erste Formhälfte einstückig ist.
Isolatoren mit Hinterschneidungen (z. B. Verrippungen oder
Rillen) lassen sich im Stand der Technik praktisch nur aus
Einzelteilen zusammensetzen, die anschließend verklebt werden
(z. B. gemäß DE 35 07 509 A1), denn die Herstellung in einem
Arbeitsgang erfordert aufwendige mehrteilige Formen. So müs
sen z. B. bei der eingangs genannten DE 30 29 462 A1 geteilte
Ringe in die Gußform eingesetzt werden, um Schirme mit Hin
terschneidungen (wie die dort beschriebenen "Tropfnasen")
herstellen zu können. Die Schirme weisen dadurch auf der Un
terseite Gußgrate auf, die bei der Erfindung - zumindest bei
dem in Fig. 3 dargestellten Verfahren - nicht vorhanden
sind. Zusätzlich weist dort, anders als bei der Erfindung,
auch die Ummantelung aufgrund der Teilbarkeit der Gußform
Gußgrate auf.
Insbesondere richtet sich die Erfindung daher auf mit dem er
findungsgemäßen Verfahren hergestellte Isolatoren mit Hinter
schneidungen. Von herkömmlich hergestellten Isolatoren sind
diese - wie bereits oben erwähnt - dadurch unterscheidbar,
daß sie keine Klebenähte zwischen Ummantelung und Schirm und
auch nicht die Gußgrate, die von der Verwendung der o. g.
mehrteiligen Form herrühren, aufweisen.
Auch längere Isolatoren lassen sich im Stand der Technik
praktisch nur aus zu verklebenden Einzelteilen zusammenset
zen. Nach dem oben gesagten gilt dies erst recht, wenn sie
zusätzlich Hinterschneidungen aufweisen. Aufgrund der konti
nuierlichen Fertigung von Ummantelungsabschnitten und Schir
men bzw. Schirmgruppen erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren
besonders die Herstellung solcher langen Isolatoren ohne die
genannten Klebenähte. Der so hergestellte Hochspannungsisola
tor kann eine Länge von wenigstens 1,5 Metern, vorzugsweise
von 3 Metern und besonders bevorzugt von 4 Metern haben und
insbesondere auch Hinterschneidungen aufweisen. Hinsichtlich
weiterer Eigenschaften und Ausgestaltungen der so hergestell
ten Ausführungsformen wird auf die obigen Ausführungen zum
Verfahren verwiesen.
Weiter richtet sich die Erfindung gemäß Anspruch 21 auch auf
eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen, er
findungsgemäßen Verfahrens, die einen Extruder zum Extrudie
ren der Ummantelung und wenigstens eine Spritzgußform zum
Aufformen der Schirme bzw. Schirmgruppen aufweist. Analog zum
Verfahren erfolgt das Extrudieren der Ummantelung bei einer
Relativbewegung von Kern und Extruder. Für die einzelnen
Spritzgußvorgänge wird dann in vorbeschriebener Weise entwe
der die Relativbewegung unterbrochen oder die Spritzgußform
mit dem Kern mitbewegt. Auch hier wird hinsichtlich weiterer
Eigenschaften und Ausgestaltungen auf die obigen Ausführungen
zum Verfahren verwiesen.
Das beanspruchte Verfahren ist nicht etwa nur für die genann
ten Hochspannungsisolatoren geeignet, sondern kann vorteil
hafte Anwendung für alle in ähnlicher Art geformten Körper
finden. Schließlich richtet sich die Erfindung daher gemäß
Anspruch 22 allgemein auch auf ein Verfahren zur Herstellung
von nicht-zylindrischen Bauteilen, die einen langgestreckten
Kern, eine (vorzugsweise zylindrische) Kunststoffumkleidung
und mehrere Kunststoffverrippungsglieder aufweisen. Bei die
sen Bauteilen handelt es sich beispielsweise um Schläuche
oder Rohre, an deren Außenseite sich z. B. Verstärkungs-, Ab
stützungs- oder Befestigungselemente befinden. Der Verfah
rensablauf entspricht dem des vorbeschriebenen, erfindungsge
mäßen Verfahrens zur Herstellung eines Hochspannungsisolators
und umfaßt vorteilhaft auch dessen Ausgestaltungen (gemäß An
spruch 23).
Die Erfindung wird nun durch Ausführungsbeispiele sowie die
angefügte beispielhafte Zeichnung näher erläutert. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1a, b zwei Flußdiagramme eines ersten bzw. zweiten
Verfahrens zur Herstellung eines Hochspan
nungsisolators;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Hochspan
nungsisolators im Halbschnitt;
Fig. 3a-d eine vereinfachte und schematisierte Darstel
lung der wichtigsten Schritte bei der Durch
führung des Verfahrens aus Fig. 1a mit einer
ersten Vorrichtung in Seitenansicht;
Fig. 4 eine Detailansicht des kreisförmigen Aus
schnitts IV aus Fig. 3a;
Fig. 5a-c eine vereinfachte und schematisierte Darstel
lung der wichtigsten Schritte bei der Durch
führung des Verfahrens aus Fig. 1b mit einer
zweiten Vorrichtung in Seitenansicht;
Fig. 6a, b eine vereinfachte und schematisierte Darstel
lung einer dritten Vorrichtung mit Wechselein
richtung in Vorder- bzw. einer Schnittansicht.
Funktionsgleiche Bauteile sind im folgenden mit den gleichen
oder ähnlichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1a zeigt den Ablauf eines ersten Verfahrens zur Herstel
lung eines Hochspannungsisolators. Für das Extrudieren der
Ummantelung werden Kern und Extruder relativ zueinander be
wegt. Dies geschieht entweder durch eine Vorschubbewegung des
Kerns oder eine Fahrbewegung des Extruders. Für das Spritz
gießen eines Schirmes oder einer Schirmgruppe wird der Vor
schub bzw. die Fahrt angehalten und die Spritzgußform am Kern
angesetzt, d. h. geschlossen. Nach dem Einspritzen und Erhär
ten des Kunststoffes in der Spritzgußform wird diese wieder
geöffnet und der Schirm bzw. die Schirmgruppe dadurch ent
formt. Der Vorschub des Kerns bzw. die Fahrt des Extruders
setzt daraufhin wieder ein, und das Extrudieren der Ummante
lung auf den Kern wird fortgesetzt. Der beschriebene Vorgang
wiederholt sich der gewünschten Anzahl Schirme bzw. Schirm
gruppen entsprechend oft. Auf diese Weise werden in einem
kontinuierlichen Fertigungsprozeß abwechselnd die einzelnen
Ummantelungsabschnitte und Schirme bzw. Schirmgruppen herge
stellt.
Das Extrudieren und das Spritzgießen mit heißvernetzendem
Kunststoff erfolgt dabei bei einer Temperatur unterhalb der
Vulkanisierungstemperatur, wobei vor dem Einspritzen des
Kunststoffes in die Spritzgußform die bereits durch Extrusion
geformte Ummantelung zumindest am Ort des Austritts aus der
Form anvulkanisiert wird. Entsprechend wird der Forminhalt
vor dem Öffnen der Form anvulkanisiert. Die Umkleidung ist
dann nach ihrer Fertigstellung zunächst noch im wesentlichen
im unvulkanisierten Zustand. Sie wird schließlich abschnitts
weise oder im ganzen auf Vulkanisierungstemperatur gebracht.
Dies erfolgt im Anschluß an den beschriebenen Fertigungspro
zeß, kann aber grundsätzlich auch simultan dazu erfolgen.
Durch das gemeinsame Vulkanisieren von Ummantelung und Schir
men "verschmelzen" diese Teile, so daß ein einheitlicher Kör
per entsteht.
Fig. 1b zeigt einen weiteren Verfahrensablauf zur Herstellung
eines Hochspannungsisolators. Das Extrudieren der Ummantelung
und das Spritzgießen der Schirme oder Schirmgruppen erfolgen
hierbei nicht in sich abwechselnden Einzelschritten (wie beim
vorhergehenden Beispiel gemäß Fig. 1a), sondern simultan zu
einander. Der Vorschub des Kerns bzw. die Fahrt des Extruders
wird also während des gesamten Fertigungsprozesses nicht un
terbrochen. Daher ist es erforderlich, daß sich die Spritz
gußform während des Spritzgußvorganges mit dem Kern mitbewegt
bzw. mit diesem zusammen ortsfest verbleibt. Nach dem Entfor
men des Schirmes bzw. der Schirmgruppe wird die Spritzgußform
dann für den nächsten Spritzgußvorgang zu der dafür vorgese
henen Stelle am Kern bewegt und dort geschlossen.
Hinsichtlich der Vulkanisierung gilt auch hier das oben zu
Fig. 1a Gesagte.
Fig. 2 zeigt einen Hochspannungsisolator 1, der nach dem er
findungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Der Hochspan
nungsisolator 1 weist einen stabförmigen Kern 3 und eine Um
kleidung 5 mit einzelnen Ummantelungsabschnitten 7 und mehre
ren, zum Teil unterschiedlich geformten Schirmen 9a und 9b
auf. Bei anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen sind al
le Schirme gleich geformt. An den beiden Enden des Kerns 3
sind Metallarmaturen 11a und 11b vorgesehen, die nachträglich
in einem separaten Fertigungsschritt, z. B. mit einer Preßver
bindung, angebracht werden und beispielsweise zur Befestigung
an einem Träger oder einer Hochspannungsleitung dienen. Die
Metallarmaturen 11a und 11b sitzen dabei auf Endstücken 8a
bzw. 8b der Umkleidung 5.
Die Schirme 9b weisen gegenüber der Ebene senkrecht zur
Längsachse des Kerns 3 zum Ablauf von Regenwasser eine Schrä
ge nach unten auf. Die Unterseiten der Schirme 9b, die klei
neren Schirme 9a sowie die Ummantelungsabschnitte 7 sind im
wesentlichen vor Regenwasser geschützt, so daß an diesen
Stellen auch bei schlechter Witterung ein relativ hoher
Kriechwiderstand vorliegt. Die Schirme 9b weisen außerdem an
ihren Unterseiten mehrere, konzentrisch zum Kern 3 verlaufen
de Rillen 10 auf, durch die der Kriechweg zwischen den Arma
turen 11a und 11b zusätzlich verlängert wird.
Die Fig. 3a-d zeigen in vereinfachter und schematisierter
Form eine erste Vorrichtung 13 zur Durchführung des Verfah
rens gemäß Fig. 1a. Die einzelnen Figuren stellen dabei die
wichtigsten Verfahrensschritte dar.
Die Vorrichtung 13 weist einen Extruder 15 auf, dem über ei
nen Beschickungsaufsatz 17 Kunststoffmasse, z. B. heißvernet
zender Siliconkautschuk in pastöser Form, zugeführt wird. Der
fest mit der Vorrichtung 13 verbundene Extruder 15 verbleibt
während des gesamten Fertigungsprozesses ortsfest, während
ein Kern 3' in einer Vorschubbewegung durch die Vorrichtung
13 bewegt wird. Der Kern 3' ist dazu in eine Halterung 19
eingespannt, die bei Bedarf über eine nicht dargestellte Vor
schubeinrichtung bewegbar ist. Die Bewegung des Kerns 3' ist
durch einen Pfeil 21 angedeutet.
Bei der Bewegung des Kerns 3' durch die Vorrichtung 13 wird
auf diesen eine Ummantelung 7' aufextrudiert. Dies geschieht
mittels eines Extrusionsformwerkzeuges 15a, das so ausgestal
tet ist, daß sich die vom Extruder 15 ausgestoßene Kunst
stoffmasse mit gleichmäßiger Wandstärke um den gesamten Um
fang des Kerns 3' legt und dort angepreßt wird. Das Extrusi
onsformwerkzeug 15a ist in der Zeichnung überproportional
groß dargestellt.
Die Umgebung des äußeren Endes des Extruderwerkzeugs 15a ist
als eine Formhälfte 23 einer teilbaren Spritzgußform 25 aus
gebildet. Das Gegenstück dazu, also die zweite Formhälfte,
besteht aus zwei symmetrischen Sektoren 27a und 27b, die je
weils für sich in radialer Richtung des Kerns 3' nach oben
und unten bewegbar sind.
Beim Extrudieren der Ummantelung 7' ist die Spritzgußform 25
zunächst geöffnet, d. h. die Sektoren 27a und 27b sind vom
Kern 3' bzw. seiner Ummantelung 7' beabstandet (vgl. Fig.
3d). Zum Spritzgießen wird die Spritzgußform 25 geschlossen,
so daß die Sektoren 27a und 27b an der Ummantelung 7' anlie
gen und zusammen mit der Formhälfte 23 einen Hohlraum 25a de
finieren, wie in Fig. 3a gezeigt. Die so gebildete Form hat
im geschlossenen Zustand an beiden Seiten je ein zentrales
Loch, welches den Durchtritt des Kerns 3' mit aufextrudierter
Ummantelung 7' erlaubt. Der Lochdurchmesser entspricht dabei
dem Außendurchmesser der Ummantelung 7'. Anhand Fig. 4 ist zu
erkennen, daß die Spritzgußform 25, genauer gesagt der Hohl
raum 25a, zum Aufformen eines einzelnen, schräg angeordneten
Schirmes 9' ausgestaltet ist, der an seiner Unterseite kon
zentrisch zum Kern 3' verlaufende Rillen aufweist (ähnlich
wie die in Fig. 2 dargestellten Schirme 9b). Die Rillen er
strecken sich im wesentlichen in Axialrichtung. Sie werden
durch die am Extruderwerkzeug 15a liegende Formhälfte 23 ge
formt. Für den Spritzgußvorgang werden nun der Vorschub des
Kerns 3' angehalten und Heizelemente 29, die ringförmig in
den Sektoren 27a und 27b um die äußere Austrittsöffnung der
zweiten Formhälfte angeordnet sind, aktiviert. Dadurch wird
der in der Austrittsöffnung liegende Teil der Ummantelung 7'
über den vollen Umfang des Kerns 3' anvulkanisiert und bildet
dadurch einen Pfropf, so daß die Spritzgußform 25 an dieser
Stelle gegen den Austritt von einzuspritzendem Kunststoff ab
gedichtet wird. Durch die fortlaufende Förderung des Extru
ders 15 wird dann die im Extruderwerkzeug 15a (d. h. in der
zentralen Öffnung der ersten Formhälfte 23) befindliche
Kunststoffmasse der Ummantelung 7' sowie nachfolgende Kunst
stoffmasse in den Hohlraum 25a gepreßt.
Nachdem der Hohlraum 25a auf diese Weise vollständig mit
Kunststoff gefüllt ist, wie in Fig. 3b gezeigt, wird die Ex
truderförderung angehalten. Der Schirm 9' kann nun entformt
werden. Bei nicht gezeigten Ausführungsformen bleibt die
Spritzgußform 25 hingegen noch so lange geschlossen, bis die
darin enthaltene Kunststoffmasse mittels einer Heizvorrich
tung anvulkanisiert ist. Zum Öffnen werden zunächst die bei
den Sektoren 27a und 27b radial (z. B. nach oben bzw. unten)
weggefahren (siehe Fig. 3c). Bei anderen - nicht gezeigten -
Ausführungsformen erfolgt das Öffnen der Spritzgußform 25
nicht (ausschließlich) durch Radialbewegung der Sektoren 27a
und 27b. Vielmehr führen diese zunächst eine Bewegung in
Axialrichtung aus, wodurch der Schirm 9' aus der zweiten
Formhälfte ausgeformt wird. Erst dann wird die oben beschrie
bene Radialbewegung ausgeführt. Bei diesen Ausführungsformen
ist es möglich, mit der zweiten Formhälfte die Rillen der
Schirmunterseite und mit der ersten Formhälfte 23 die i. a.
glatte Schirmoberseite zu formen. Dies hat den Vorteil, daß
sich auf der sichtbaren Schirmoberseite aufgrund der hier
nicht vorhandenen Sektorteilung kein Grat bilden kann.
Anschließend wird die Extrusion der Ummantelung 7' fortge
setzt, d. h. Kernvorschub und Extruderförderung setzen erneut
ein. Der Schirm 9' bewegt sich dabei mit dem Kern 3' mit und
wird dadurch in axialer Richtung aus der ersten Formhälfte 23
ausgeformt (siehe Fig. 3d).
In dem vorbeschriebenen Beispiel kommt die Relativbewegung
zwischen Extruder 15 und Kern 3', wie schon gesagt, durch ei
ne Vorschubbewegung des Kerns 3' zustande. Der Extruder 15
bzw. die Vorrichtung 13 sind ortsfest am Boden verankert.
Diese Anordnung ist i. a. aufgrund der oftmals großen räumli
chen Ausmaße und des hohen Gewichts von Extrudern am zweckmä
ßigsten. Grundsätzlich wäre es aber, z. B. bei einem kleinen
und leichten Extruder 15, auch möglich, den Kern 3' während
des Herstellungsverfahrens ortsfest einzuspannen und den Ex
truder 15 bzw. die Vorrichtung 13 zu verfahren. Das Aufformen
der Schirme 9' läuft dann analog zu dem in Fig. 3a-d gezeig
ten Ablauf ab.
Bei einer (nicht dargestellten) Abwandlung der Vorrichtung
wird der zum Formen des Schirms dienende Kunststoff nicht
durch den Extruder 15 über das Extruderwerkzeug 15a einge
spritzt, sondern mit Hilfe einer gesonderten Einspritzvor
richtung über eine in die Spritzgußform 25 führende Ein
spritzöffnung. Hierdurch kann - in einer weiteren Variante -
die Spritzgußform räumlich vom Extruder 15 etwas beabstandet
werden; die erste Formhälfte 23 wäre dann gesondert vom Ex
truder 15 ausgebildet, wobei zur Erzielung von Dichtheit auch
ihre zentrale Öffnung dann mit Heizelementen auszustatten wä
re.
Fig. 5a-c zeigen - analog zu Fig. 3 - eine zweite Vorrichtung
13" zur Durchführung des Verfahrens gemäß Fig. 1b.
Extrusions- und Spritzgußverfahren laufen hierbei simultan
zueinander ab, d. h. das Extrudieren der Ummantelung 7" er
folgt kontinuierlich und unbeeinflußt vom Spritzgießen der
Schirme 9". Die Spritzgußform 25" der Vorrichtung 13" ist da
zu so ausgestaltet, daß sie sich während des Spritzgußvorgan
ges mit dem Kern 3" mitbewegt. Die auf der Extruderseite lie
gende Formhälfte 23" ist deshalb als separates, in Axialrich
tung verschiebbares Bauteil ausgebildet. Sie weist zudem,
gleich den Sektoren 27a" und 27b", an der zentralen Öffnung
ringförmig angeordnete Heizelemente auf (nicht dargestellt).
Für das Aufformen der Schirme 9" wird nun die Spritzgußform
25", wie in Fig. 5a dargestellt, geschlossen und bewegt sich
im folgenden mit dem Kern 3" bzw. mit dem von ihr umschlosse
nen Abschnitt der Ummantelung 7" mit. Daraufhin werden die in
der Formhälfte 23" und den Sektoren 27a" und 27b" befindli
chen Heizelemente 29 aktiviert, so daß die darunterliegenden
Ummantelungsabschnitte anvulkanisiert werden. Die Spritzguß
form 25" wird dadurch auf beiden Seiten gegen den Austritt
von Kunststoff abgedichtet. Nun kann Kunststoff in den Hohl
raum 25a eingespritzt werden. Dies geschieht beispielsweise
mittels einer, an der Spritzgußform 25" ansetzbaren Förder
schnecke (nicht dargestellt). Nachdem auf diese Weise der
Hohlraum 25a mit Kunststoff gefüllt wurde, bleibt die Spritz
gußform 25" wiederum noch bis zum Erstarren des Schirmes 9"
geschlossen (siehe Fig. 5b). Erst dann wird die Spritzgußform
25" zum Entformen des Schirmes 9", wie in Fig. 5c gezeigt,
geöffnet. Die Formhälfte 23" sowie die Sektoren 27a" und 27b"
kehren dann in ihre Ausgangslage zurück und der Vorgang wie
derholt sich zum Aufformen des nächsten Schirmes 9" von neu
em. Um das Entformen des Schirmes 9" bzw. das Zurückkehren
der Formhälfte 23" in ihre Ausgangslage zu erleichtern, ist
es im Bedarfsfall auch möglich, diese in zwei oder mehrere
Sektoren teilbar auszugestalten.
Analog zu der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung 13 ist es
auch bei der Vorrichtung 13" möglich, den Kern 3" ortsfest
einzuspannen und den Extruder 15 bzw. die Vorrichtung 13" in
Längsrichtung des Kerns 3" beweglich zu gestalten. Die
Spritzgußform 25" verharrt dann beim Aufformen der Schirme 9"
ortsfest am Kern 3". Um während des Spritzgußvorganges eine
Relativbewegung zwischen Spritzgußform 25" und dem Kern 3" zu
verhindern, kann diese vorübergehend an die Halterung 19 ge
koppelt und so in ihrer Lage gesichert werden. Das Umsetzen
der Spritzgußform 25" zum Formen des nächsten Schirmes er
folgt dann wie bei der Vorrichtung 13".
Es ist weiter möglich, den in Fig. 5a-c gezeigten Ablauf bzw.
die Vorrichtung 13" so abzuwandeln, daß das Einspritzen des
Kunststoffes in den Hohlraum 25a durch den Extruder 15 er
folgt. Dazu wird der Vorschub des Kerns 3" in der in Fig. 5a
gezeigten Ausgangslage angehalten und nur die in den Sektoren
27a und 27b vorhandenen Heizelemente 29 aktiviert (auf die
Heizelemente der Formhälfte 23" kann bei dieser Verfahrensva
riante verzichtet werden). Der Hohlraum 25a der Spritzgußform
25" wird dann auf die anhand Fig. 3 beschriebene Weise mit
Kunststoff gefüllt. Nach dem Auffüllen der Spritzgußform 25"
wird das Extrudieren der Ummantelung 7" unmittelbar fortge
setzt, d. h. der Kernvorschub setzt wieder ein. Die Spritzguß
form 25" bewegt sich dann, wie schon oben anhand Fig. 5b und
5c beschrieben, bis zum Erstarren bzw. Entformen des Schirmes
9" mit dem Kern 3" mit. Bei dieser Lösung braucht die Extru
derförderung während des gesamten Fertigungsprozesses nicht
unterbrochen werden.
Fig. 6a zeigt schließlich in Vorderansicht ein Extruderwerk
zeug 15a''' einer dritten Vorrichtung 13''', die der Vorrich
tung 13 gemäß Fig. 3 entspricht. Fig. 6b stellt einen zugehö
rigen Schnitt entlang der Linie B-B (aus Fig. 6a) dar.
Wie bei Fig. 3 ist der Ausgang des Extruderwerkzeugs 15a'''
als Spritzgußformhälfte 23''' ausgebildet. Die Vorrichtung
13''' weist zwei weitere Formhälften 37 und 47 auf, die beide
ein passendes Gegenstück zu der Formhälfte 23''' darstellen.
Die Formhälften 37 und 47 sind jeweils in zwei Sektoren 37a
und 37b bzw. 47a und 47b teilbar und können dadurch in radia
ler Richtung geöffnet und geschlossen werden. In Fig. 6a und
6b sind beide Formhälften 37 und 47 in geöffnetem Zustand
dargestellt. Über eine Wechseleinrichtung 31 kann nun wahl
weise die eine oder andere Formhälfte 37 bzw. 47 geschlossen
werden. Um dies zu veranschaulichen, ist die Formhälfte 47
zusätzlich mit gestrichelten Linien in geschlossenem Zustand
dargestellt. Bei den Formen kann es sich auch um Endstückfor
men handeln (vgl. Fig. 2).
Durch die Wechseleinrichtung 31 kann somit im laufenden Fer
tigungsprozeß wahlweise die eine oder andere Formhälfte 37
bzw. 47 für den Spritzgußvorgang verwendet werden. Auf diese
Weise lassen sich die beiden Formen bei der Herstellung eines
Hochspannungsisolators in beliebiger Reihenfolge aufformen.
Dadurch können Isolatoren mit Schirmen und Endstücken oder
mit unterschiedlich geformten Schirmen (vgl. Fig. 2) herge
stellt werden. Auch ist es möglich, mit denselben Spritzguß
formen verschiedene Hochspannungsisolatoren hintereinander
hergestellt werden, ohne daß dafür eine Ummontage der Vor
richtung 13''' erforderlich wäre. Dadurch sind neben Kleinse
rien auch Prototypen und Einzelstücke kostengünstig herstell
bar.
Im Bedarfsfall kann natürlich auch eine Wechseleinrichtung
mit mehr als zwei, zum Beispiel 3 oder 4, Spritzgußformen
vorgesehen werden. Weiter kann die Wechseleinrichtung 31 ge
mäß Fig. 6 so abgewandelt werden, daß durch diese auch die
erste Formhälfte 23''' gegen eine oder mehrere verschiedenar
tig geformte Formhälften austauschbar ist. Letztere sind dann
- gleich den Formhälften 37 und 47 - als separate, bewegliche
Bauteile auszugestalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einerseits die Her
stellung von Isolatoren in einem vollautomatisierten Arbeits
gang, bei dem keinerlei Handhabungseingriffe durch Personal
erforderlich sind. Andererseits können mit nur einer oder we
nigen Formen Isolatoren mit unterschiedlichen Längen, Schirm
abständen, Schirmformen, Abfolgen verschieden geformter
Schirme etc. hergestellt werden. Das Verfahren stellt damit
hinsichtlich der Aufwandsverringerung einen großen Schritt
dar. Angesichts der Entwicklung auf dem Gebiet der Silicone
hin zu immer kürzeren Anhärtungs- und Aushärtungszeiten kön
nen mit ihm auch ausreichend kurze Fertigungszeiten erzielt
werden. Bestimmte Isolatortypen - wie lange Isolatoren mit
Hinterschneidungen - sind erstmalig mit dem Verfahren in ei
nem Stück (ohne Klebeverbindung) herstellbar.
Claims (23)
1. Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators
(1) mit einem langgestreckten Kern (3), einer Kunst
stoffummantelung (7) und mehreren Kunststoffschirmen
(9a, 9b), mit folgenden Schritten:
- - die Ummantelung (7) wird durch Extrudieren auf den Kern (3) aufgebracht, wobei
- - intermittierend oder simultan mit dem Extrusions vorgang die Schirme (9a, 9b) einzeln oder gruppen weise durch Spritzgießen aufgeformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Kern (3) über
eine Vorschubeinrichtung in Richtung seiner Längsachse
durch den Extruder (15, 15a) bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem der Vorschub des
Kerns (3) jeweils für jeden einzelnen Spritzgußvorgang
unterbrochen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Spritzgußvor
gänge bei laufendem Vorschub erfolgen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Extruder (15,
15a) über eine Fahreinrichtung entlang der Längsachse
des Kerns (3) bewegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Fahrt des Ex
truders (15, 15a) jeweils für jeden einzelnen Spritzguß
vorgang unterbrochen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Spritzgußvor
gänge bei laufender Fahrt des Extruders (15, 15a) erfol
gen.
8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, bei welchem das Ein
spritzen des Kunststoffes in die Spritzgußform (25, 25a)
durch den Extruder (15, 15a) erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Spritzgußform
(25, 25a) beim Spritzgußvorgang den Ausgang des Extru
ders (15, 15a) und einen Abschnitt der Ummantelung (7)
derart umschließt, daß beim Anhalten des Vorschubes bzw.
der Fahrt die Spritzgußform (25, 25a) durch die fortlau
fende Förderung des Extruders mit Kunststoff gefüllt
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem das an der
Spritzgußform (25, 25a) anliegende Ende des umschlosse
nen Ummantelungsabschnittes derart anvulkanisiert wird,
daß es die Spritzgußform (25, 25a) an dieser Stelle ge
gen den Austritt von eingespritztem Kunststoff abdich
tet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 6, 8 bis 10, bei
welchem nach Füllen der Spritzgußform (25, 25a) die
Kunststoffförderung des Extruders (15, 15a) unterbrochen
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welchem
der Vorschub bzw. die Fahrt unmittelbar nach dem Ein
spritzen einer bestimmten Menge Kunststoff in die
Spritzgußform (25, 25a) wieder einsetzt, und die ge
schlossene Spritzgußform (25, 25a) sich daraufhin eine
vorbestimmte Wegstrecke mit dem Kern (3) mitbewegt, be
vor sie zum Entformen des/der Schirme(s) (9a, 9b) geöff
net wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
welchem die Spritzgußform (25, 25a) in axialer Richtung
des Kerns (3) in zwei Formhälften (23, 27a, 27b) teilbar
ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem eine den Ausgang
des Extruders (15a) aufweisende Wandung als die eine
Formhälfte (23) der Spritzgußform (25, 25a) ausgestaltet
ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei welchem die
Spritzgußform (25, 25a) bzw. wenigstens eine ihrer Form
hälften in radialer Richtung des Kerns (3) in wenigstens
zwei Sektoren (27a, 27b) teilbar ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei wel
chem die Spritzgußform (25, 25a) derart ausgestaltet
ist, daß die Schirme (9a, 9b) gegenüber der Ebene senk
recht zur Längsachse des Kerns (3) eine starke Schräge
aufweisen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei wel
chem die Spritzgußform (25, 25a) derart ausgestaltet
ist, daß die Schirme (9a, 9b) Verrippungen und/oder Ril
len (10) zur Verlängerung des Kriechweges aufweisen.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei wel
chem eine Wechseleinrichtung (31) mit wenigstens zwei
verschiedenen Spritzgußformen (37, 47) vorgesehen ist,
die wahlweise für die einzelnen Spritzgußvorgänge ver
wendbar sind, derart, daß ein Isolator (1) mit unter
schiedlichen aufgeformten Spritzgußteilen herstellbar
ist, z. B. mit gleichen Schirmen (9a; 9b) und einem oder
mehreren Endstücken (8a, 8b) oder unterschiedlichen
Schirmen (9a, 9b).
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
welchem die Herstellung der Ummantelung (7) und/oder der
Schirme (9a, 9b) bei einer Temperatur unterhalb der Vul
kanisierungstemperatur erfolgt und anschließend die An
ordnung aus Kern (3), Ummantelung (7) und Schirmen (9a,
9b) auf Vulkanisierungstemperatur gebracht wird.
20. Hochspannungsisolator (1), mit:
- - einem langgestreckten Kern (3),
- - einer Kunststoffummantelung (7), und
- - mehreren Kunststoffschirmen (9a, 9b),
- - der nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 hergestellt ist.
21. Vorrichtung (13) zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 19, mit:
- - einen Extruder (15, 15a) zum Extrudieren der Umman telung (7), und
- - wenigstens einer Spritzgußform (25, 25a) zum Auf formen der Schirme (9a, 9b) bzw. Schirmgruppen, wo bei
- - zumindest beim Extrusionsvorgang der Extruder (15, 15a) und der Kern (3) relativ zueinander bewegt werden, und
- - die einzelnen Spritzgußvorgänge derart an den Ex trusionsvorgang gekoppelt sind, daß dafür entweder die Relativbewegung von Extruder (15, 15a) und Kern (3) angehalten oder die Spritzgußform (25, 25a) mit dem Kern (3) mitbewegt wird.
22. Verfahren zur Herstellung eines nicht-zylindrischen Bau
teils, mit einem langgestreckten Kern, einer Kunst
stoffumkleidung und mehreren Kunststoffverrippungsglie
dern, mit folgenden Schritten:
- - die Umkleidung wird durch Extrudieren auf den Kern (3) aufgebracht, wobei
- - intermittierend oder simultan mit dem Extrusions vorgang die Verrippungsglieder - oder Gruppen der Verrippungsglieder - durch Spritzgießen aufgeformt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, mit einem oder mehreren
Merkmalen der Ansprüche 2 bis 19.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999144513 DE19944513C1 (de) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators, Hochspannungsisolator sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999144513 DE19944513C1 (de) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators, Hochspannungsisolator sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19944513C1 true DE19944513C1 (de) | 2001-01-25 |
Family
ID=7922306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999144513 Expired - Lifetime DE19944513C1 (de) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungsisolators, Hochspannungsisolator sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
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Country | Link |
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