Title:
Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel und elektrisches Betriebsmittel
Kind Code:
A1


Abstract:

Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ist ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel, bei dem eine Endarmatur (1) auf einen Stabilisierungskörper (2) aufgepresst wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
anschließend Klebstoff in mindestens einen Kanal (5–11) zwischen der Endarmatur (1) und dem Stabilisierungskörper (2) eingepresst wird, so dass der mindestens eine Kanal (5–11) im Wesentlichen vollständig mit Klebstoff gefüllt wird.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein elektrisches Betriebsmittel, das mit dem Herstellungsverfahren hergestellt wurde.




Inventors:
Bockarev, Alexander (12623, Berlin, DE)
Kruska, Bernd (14059, Berlin, DE)
Kögl, Joanna (13125, Berlin, DE)
Robben, Bastian (13507, Berlin, DE)
Application Number:
DE102016217619A
Publication Date:
03/15/2018
Filing Date:
09/15/2016
Assignee:
Siemens Aktiengesellschaft, 80333 (DE)
Domestic Patent References:
DE2707492A1N/A1978-08-24



Foreign References:
EP27189432015-08-12
EP19957392008-11-26
Other References:
Produktbroschüre „Silikon-Langstabisolatoren 3FL für Mittel- und Hochspannungsfreileitungen“, Siemens AG 2011, Bestell-Nr. E50001-G630-A193
Claims:
1. Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel, bei dem eine Endarmatur (1) auf einen Stabilisierungskörper (2) aufgepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend Klebstoff in mindestens einen Kanal (511) zwischen der Endarmatur (1) und dem Stabilisierungskörper (2) eingepresst wird, so dass der mindestens eine Kanal (511) im Wesentlichen vollständig mit Klebstoff gefüllt wird.

2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff durch eine Klebstoffeinlassöffnung (3) eingepresst wird, wobei Luft in dem mindestens einen Kanal (511) durch eine Luftauslassöffnung (4) austritt.

3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffeinlassöffnung (3) für das Einpressen des Klebstoffs tiefer positioniert wird als die Luftauslassöffnung (4), so dass die Luft nach oben entströmt.

4. Herstellungsverfahren nach Anspruche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger durchgehender Kanal von der Klebstoffeinlassöffnung (3) zur Luftauslassöffnung (4) ausgebildet wird.

5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal schraubenförmig ausgebildet wird.

6. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal mittels Vertiefungen (511) auf der Oberfläche des Stabilisierungskörpers ausgebildet wird.

7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal mittels parallel angeordneter Rillen (511) ausgebildet wird, wobei jeweils zwei Rillen mittels Vertiefungen (1217) verbunden sind.

8. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal mittels Vertiefungen (511) auf der Innenfläche der Endarmatur ausgebildet wird.

9. Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal als parallel angeordnete Rillen ausgebildet wird, wobei jeweils zwei Rillen mittels Vertiefungen verbunden sind.

10. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Endarmatur (1) ein metallischer Flansch verwendet wird.

11. Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für den metallischen Flansch zumindest teilweise Aluminium eingesetzt wird.

12. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stabilisierungskörper (2) ein Rohr oder ein Stab aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material verwendet wird.

13. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch nicht-leitfähiges Material zumindest anteilig ein Glasfaserverbundwerkstoff verwendet wird.

14. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisches Betriebsmittel ein Isolator oder ein Überspannungsableiter eingesetzt wird.

15. Elektrisches Betriebsmittel mit einer Endarmatur (1) und einem Stabilisierungskörper (2), die mit Klebstoff verbunden sind, wobei der Klebstoff in den mindestens einen Kanal zwischen der Endarmatur (1) und dem Stabilisierungskörper (2) eingebracht ist, so dass der mindestens eine Kanal im Wesentlichen vollständig mit Klebstoff gefüllt ist.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel wie z.B. einen Hohlisolator oder einen Überspannungsableiter.

Isolatoren sind aus der Produktbroschüre „Silikon-Langstabisolatoren 3FL für Mittel- und Hochspannungsfreileitungen“, Siemens AG 2011, Bestell-Nr. E50001-G630-A193, bekannt. Bei den auf Seite 2 dargestellten Hohlisolatoren wird ein mechanisch stabiler Stab aus einem Glasfaserverbundwerkstoff (GFK) mit einer Metallarmatur an jedem Ende verbunden und an seiner Außenseite mit Silikon beschichtet.

Wird anstatt eines massiven Stabes ein Rohr eingesetzt, so handelt es sich um einen Hohlisolator. Die Endarmaturen sind als Flansche für das Aufnehmen des Rohres ausgebildet und werden i.d.R. durch eine Klebeverbindung befestigt.

Bei der so genannten Spaltklebung wird ein entstehender Spalt zwischen Rohr und Endarmatur mit dem Kleber gefüllt. Der Kleber kann vorher auf die zu fügenden Teile aufgebracht werden. Alternativ können die Teile zueinander ausgerichtet werden, d.h. beispielsweise das Rohr in den Flansch eingeführt werden. Anschließend wird Kleber in den Spalt eingepresst. Es ergeben sich aus technischer Sicht bei der Spaltklebung häufig Schwierigkeiten daraus, dass die zu fügenden Bauteile exakt zueinander ausgerichtet werden müssen und dass der der Klebstoff nicht wieder abgestreift wird beim Fügevorgang.

Bei einem anderen Herstellungsverfahren, der Schrumpfklebung, wird beispielsweise die Endarmatur durch einen äußeren Anpressdruck auf das Rohr gepresst. Vorher wird der Kleber auf den Bauteilen aufgetragen. Dabei können sich aus technischer Sicht Schwierigkeiten daraus ergeben, dass in der Regel nur Klebstoffe mit niedriger Viskosität eingesetzt werden können, was eine sehr große Einschränkung dargestellt. Weitere Anforderungen bestehen im Hinblick auf ein Abstreifen des Klebers, insbesondere bei Längspressverbindungen. Auch ein gleichmäßiges Abkühlen, insbesondere bei Querpressverbindungen, ist für ein gutes Ergebnis wichtig.

Ausgehend von bekannten Herstellungsverfahren für elektrische Betriebsmittel stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren anzugeben, das vergleichsweise einfach und kostengünstig ist und gleichzeitig eine gleichmäßige Klebeverbindung zwischen einer Endarmatur und einem Rohr oder Stab herstellt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel, bei dem eine Endarmatur auf einen Stabilisierungskörper aufgepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend Klebstoff in mindestens einen Kanal zwischen der Endarmatur und dem Stabilisierungskörper eingepresst wird, so dass der mindestens eine Kanal im Wesentlichen vollständig mit Klebstoff gefüllt wird. Ein Kanal im Sinne der Erfindung ist ein schlauchartiger Hohlraum mit beliebigem Querschnitt. Damit ergibt sich als wesentlicher Unterschied zu bekannten Verfahren der Spaltklebung, dass bei der Spaltklebung ein vergleichsweise großer Zwischenraum gebildet wird, der komplett mit Klebestoff befüllt wird. Ein Verrutschen der Bauteile gegeneinander ist möglich, so dass eine ungleichmäßige Spaltform und damit eine ungleichmäßige Klebeverbindung ausgebildet werden kann. Durch den erfindungsgemäßen Kanal wird ein Verrutschen verhindert, da nur im Bereich des Hohlraums für den Kanal die Bauteile nicht aneinander anliegen.

Dabei wird die Endarmatur auf den Stabilisierungskörper mechanisch aufgepresst, z.B. durch Crimpen. Um eine gleichmäßige und luftfreie Verteilung des Klebers zu gewährleisten, wird der Klebstoff nach dem Aufpressen der Endarmatur von außen eingespritzt.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat insbesondere den Vorteil, dass die Anforderung an eine exakte Ausrichtung der fügenden Bauteile geringer ist. Auch ist die Klebstoffauswahl nicht wie beim eingangs beschriebenen Klebschrumpfen nicht auf Klebstoffe mit hoher Viskosität beschränkt. Weiterhin besteht durch das spätere Einpressen des Klebstoffs keine Gefahr, im Vorhinein den Klebstoff abzustreichen. Es wird eine besonders gleichmäßige Klebstoffeinbringung gewährleistet, was zu vergleichsweise besonders gut abgedichteten Bauteilen führt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der Klebstoff durch eine Klebstoffeinlassöffnung eingepresst, wobei Luft in den Kanälen durch eine Luftauslassöffnung austritt. Dies ist vorteilhaft, weil so der mindestens einen Kanal vollständig mit Klebstoff befüllt wird, was eine besonders stabile und fluiddichte Verbindung zwischen Stabilisierungskörper und Endarmatur gewährleistet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird die Klebstoffeinlassöffnung für das Einpressen des Klebstoffs tiefer positioniert als die Luftauslassöffnung, so dass die Luft nach oben entströmt. Dies ist von Vorteil, weil so keine Luftbläschen in dem mindestens einen Kanal zurück bleiben.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird ein einziger durchgehender Kanal von der Klebstoffeinlassöffnung zur Luftauslassöffnung ausgebildet. Dies ist von Vorteil, weil der Klebstoff nur einen einzigen Weg nehmen kann und so die Luft sicher herausgepresst wird. Ferner ist diese Variante fertigungstechnisch vergleichsweise einfach umzusetzen und damit kostengünstig.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird eine Mehrzahl von Kanälen vorgesehen. Dies ist von Vorteil, weil der Klebstoff auf diese Weise mehrere mögliche Wege nehmen kann, wodurch auch bei Engpässen wg. eines einzelnen, zu engen Kanals, stets ein anderer Kanal als Bypass dienen kann. So wird ein sicherer Klebesitz auch bei kleineren Fehlern bei der Ausfräsung von Nuten oder Rillen sicher gestellt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der mindestens eine Kanal schraubenförmig ausgebildet. Dies ist ein Vorteil, weil eine Schraubenförmige Rille entweder auf den Stabilisierungskörper oder nach Art eines Innengewindes an der Innenseite der End-armatur leicht aufzubringen ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der mindestens eine Kanal mittels Vertiefungen auf der Oberfläche des Stabilisierungskörpers ausgebildet. Die Vertiefungen können dabei beispielsweise Rillen oder Nuten sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der mindestens eine Kanal mittels parallel angeordneter Rillen auf der Oberfläche des Stabilisierungskörpers ausgebildet, wobei jeweils zwei Rillen mittels Vertiefungen verbunden sind. Diese Bauteile besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, da das Fräsen von Rillen und Vertiefungen jeweils unkompliziert und schnell durchgeführt werden kann. Ein besonderer Vorteil ist, dass der Klebstoff auf diese Weise zu einer besonders gleichmäßigen Verteilung gezwungen und die Luft noch besser ausgepresst wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der mindestens eine Kanal mittels Vertiefungen auf der Innenfläche der Endarmatur ausgebildet. Die Vertiefungen können dabei beispielsweise Rillen oder Nuten sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der mindestens eine Kanal mittels parallel angeordneter Rillen ausgebildet, wobei jeweils zwei Rillen mittels Vertiefungen verbunden sind. Diese Bauteile besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, da das Fräsen von Rillen und Vertiefungen jeweils unkompliziert und schnell durchgeführt werden kann.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden korrespondierende Vertiefungen auf dem Stabilisierungskörper und der Endarmatur vorgesehen. Dabei können beispielsweise Rillen auf der Innenseite der Endarmatur vorgesehen werden, die mittel passgenau zugeordneten Vertiefungen auf dem Stabilisierungskörper derart verbunden werden, dass ein durchgehender Kanal gebildet wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als Endarmatur ein metallischer Flansch verwendet. Dies ist ein Vorteil, weil ein metallischer Flansch kostengünstig und lange erprobt ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird für den metallischen Flansch zumindest teilweise Aluminium eingesetzt. Dies ist ein Vorteil, weil Aluminium leicht, kostengünstig und wetterbeständig ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als Stabilisierungskörper ein Rohr oder ein Stab aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material verwendet. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise eine elektrische Isolierung erreicht wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als elektrisch nicht-leitfähiges Material zumindest anteilig ein Glasfaserverbundwerkstoff verwendet. Dies ist vorteilhaft, weil Glasfaserverbundwerkstoffe leicht, kostengünstig und mechanisch äußerst stabil sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden als elektrisches Betriebsmittel ein Isolator oder ein Überspannungsableiter eingesetzt. Dies ist von Vorteil, weil solche Betriebsmittel einem hohen Kostendruck unterliegen und mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kostengünstig hergestellt werden können.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Betriebsmittel anzugeben, das vergleichsweise einfach und kostengünstig herzustellen ist und gleichzeitig eine gleichmäßige Klebeverbindung zwischen einer Endarmatur und einem Stabilisierungskörper sicherstellt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein elektrisches Betriebsmittel mit einer Endarmatur und einem Stabilisierungskörper, die mit Klebstoff verbunden sind, wobei der Klebstoff in Kanäle zwischen der Endarmatur und dem Stabilisierungskörper eingebracht ist, so dass alle Kanäle im Wesentlichen vollständig mit Klebstoff gefüllt sind. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eingangs erläutert. Das elektrische Betriebsmittel wird mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellt, so dass sich bevorzugte Ausführungsformen des Betriebsmittels aus dem Verfahren ergeben.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung zeigt die Figur eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Endarmatur.

Eine Endarmatur 1 weist eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Stabilisierungskörpers 2 auf, der nicht Stab dargestellt ist. Die Endarmatur ist aus Aluminium hergestellt und weist eine Klebstoffeinlassöffnung 3 und eine Luftauslassöffnung 4 auf.

In die Ausnehmung 2 kann der Stab, bestehend z.B. aus einem Glasfaserverbundwerkstoff, eingeführt werden. Die Endarmatur 1 weist auf ihrer Oberfläche parallele Rillen 511 auf. Jeweils zwei der Rillen sind durch auf der Endarmatur 1 eingebrachte Vertiefungen 1217 derart verbunden, dass sich ein einziger durchgehender Kanal zwischen einer Klebstoffeinlassöffnung 3 und einer Luftauslassöffnung 4 ergibt. Wird nun – nach Einführung eines Rohres oder Stabes in die Ausnehmung 2 – in die tiefer angeordnete Klebstoffeinlassöffnung 3 ein Klebstoff eingepresst, so drückt dieser die Luft aus dem Kanal und durch die Luftauslassöffnung 4 heraus. Die in der Figur dargestellten Pfeile deuten die Fließrichtung des Klebstoffs beim Einpressvorgang an. Ist der gesamte Kanal mit Klebstoff befüllt, so ist sämtliche Luft entwichen und eine besonders gleichmäßige Klebstoffverteilung sowie ein fester Klebesitz zwischen Endarmatur und Rohr oder Stab werden gewährleistet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • Produktbroschüre „Silikon-Langstabisolatoren 3FL für Mittel- und Hochspannungsfreileitungen“, Siemens AG 2011, Bestell-Nr. E50001-G630-A193 [0002]