專利名稱：用于制造電氣塑料絕緣子的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造電氣塑料絕緣子的方法和裝置，該塑料絕緣子具有一個(gè)在中心設(shè)置的、尤其是由玻璃纖維強(qiáng)化的塑料制成的芯子或空芯子，以及多個(gè)圍繞芯子或空芯子同軸設(shè)置的絕緣子裙，該絕緣子裙在芯子或空芯子的軸向上錯(cuò)開地設(shè)置。
背景技術(shù)：
由DE-AS 2044179已知一種用于制造這種塑料絕緣子的方法以及從屬裝置。在那里圍繞一個(gè)中心設(shè)置且垂直定位的芯子同軸地設(shè)置一個(gè)上部開口的鑄模。然后通過(guò)澆注使液態(tài)硅樹脂充滿鑄模。在此鑄模具有針對(duì)其空腔的輪廓，它對(duì)應(yīng)于所期望的絕緣子裙。在硅樹脂硬化之后使鑄模軸向向下移動(dòng)，并且在移動(dòng)量上對(duì)應(yīng)于所期望的兩個(gè)絕緣子裙的軸向間距。通過(guò)這種方式和方法澆注出單個(gè)絕緣子裙。
對(duì)于這種已知方法的缺陷是，用于澆注絕緣子裙的硅樹脂必需具有相對(duì)較低的粘度，尤其是等于或小于25000[mPa*s]。為了得到對(duì)于絕緣有利的絕緣子裙表面，只能非常有限地對(duì)硅樹脂添加填充材料。這明顯地增加了絕緣子的材料費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，改進(jìn)上述形式的方法和從屬裝置，通過(guò)它們能夠以較高粘度的廉價(jià)塑料、尤其是硅樹脂材料進(jìn)行加工而且保證，注塑高質(zhì)量的絕緣子裙。此外通過(guò)按照本發(fā)明的方法在加工絕緣子時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)更短的加工時(shí)間。
因此致力于，使平均成形充滿時(shí)間與已知方法相比降低60％至80％。
通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，這個(gè)方法包括下列步驟a)首先將用于注塑絕緣子裙的鑄模定位在垂直設(shè)置的芯子或空芯子的一個(gè)給定的軸向位置上。在此該鑄模通過(guò)一個(gè)同軸開孔包圍芯子或空芯子，該開孔設(shè)置在鑄模沿軸向位于下部的區(qū)域；此外鑄模具有一個(gè)上部開口的成形區(qū)用于形成絕緣子裙。
b)接著在鑄模沿軸向位于下部的區(qū)域內(nèi)的芯子或空芯子與鑄模之間建立起密封連接。這一點(diǎn)例如通過(guò)使密封裝置有效而實(shí)現(xiàn)。
c)然后將液態(tài)塑料以比環(huán)境壓力更高的壓力注射進(jìn)鑄模的一軸向區(qū)域，該區(qū)域位于沿軸向密封連接的上面和沿軸向鑄模上端的下面。由此實(shí)現(xiàn)，一直到鑄模充滿給定的塑料體積。
d)接著使塑料在鑄模中硬化。
e)在硬化之后取消芯子或空芯子與鑄模之間的密封連接。尤其是使鑄模中的密封裝置無(wú)效。
f)然后使鑄模相對(duì)于芯子或空芯子沿軸向向下移動(dòng)一個(gè)給定的移動(dòng)距離，該距離對(duì)應(yīng)于絕緣子裙的軸向間距。
g)重復(fù)步驟b)至f)，直到加工出所期望的絕緣子裙數(shù)量。
按照一個(gè)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)塑料噴射通過(guò)噴射壓力實(shí)現(xiàn)，該壓力至少5倍于環(huán)境壓力。鑄模最好至少在硬化步驟期間退火，尤其是加熱。在采用硅樹脂作為塑料時(shí)尤其要加熱到至少60℃。
按照本發(fā)明用于制造電氣塑料絕緣子的裝置的特征是，在位于軸向下部區(qū)域的下端與鑄模的上端之間設(shè)置一個(gè)噴射元件或噴射通道用于加壓噴射液態(tài)塑料。
在此所述噴射元件或噴射通道最好設(shè)置在鑄模的軸向區(qū)域上，在這個(gè)區(qū)域芯子或空芯子在鑄模的同軸開孔中緊密地頂靠在鑄模上。多個(gè)、最好是四個(gè)、六個(gè)或八個(gè)噴射元件或噴射通道均勻分步地設(shè)置在鑄模的圓周上，由此可以進(jìn)一步改進(jìn)加工的經(jīng)濟(jì)性。
用于相對(duì)于芯子或空芯子密封鑄模的密封裝置最好設(shè)置在噴射元件或噴射通道的軸向位置下面。具有優(yōu)點(diǎn)地使密封裝置可控地有效或無(wú)效，其中尤其是考慮氣動(dòng)或液動(dòng)控制。最終可以在鑄模上部開口的成形區(qū)內(nèi)設(shè)置退火元件、尤其是加熱元件。
新式方法的核心思想在于，通過(guò)鑄模這樣實(shí)現(xiàn)絕緣子裙的加工，即，使塑料、尤其是硅樹脂在提高的壓力下從底部進(jìn)入到上部開口的鑄模。即與已知方法不同，液體塑料不再?gòu)纳戏皆诃h(huán)境壓力下注入敞開的鑄模。
由此產(chǎn)生的主要優(yōu)點(diǎn)是·首先是可以采用物美價(jià)廉的原材料。填充材料可以在更大范圍中添加到注塑材料或硅樹脂材料中，它們?cè)谡w上使材料費(fèi)用下降。
·此外能夠采用具有較高粘度的液態(tài)塑料進(jìn)行加工，而不會(huì)降低絕緣子裙的表面質(zhì)量。通過(guò)壓力注塑能夠加工塑料，其粘度明顯地超過(guò)25000[mPa*s]，至少直到85000[mPa*s]。目前為了得到高質(zhì)量的絕緣子裙只能使用非常稀液的注塑材料或硅樹脂材料。
·由此也實(shí)現(xiàn)這種可能性，即，以更短的硬化時(shí)間置入注塑材料或硅樹脂材料，這將縮短塑料絕緣子的加工時(shí)間并相應(yīng)地提高本方法的經(jīng)濟(jì)性。
·通過(guò)所建議的方法能夠無(wú)各個(gè)澆注縫地加工無(wú)縫的絕緣子裙，其中將注塑材料或硅樹脂材料直接涂覆到中心芯子上。


在附圖中示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1簡(jiǎn)示出塑料絕緣子的剖面圖；圖2簡(jiǎn)示出澆注裝置的剖面圖，其中其密封裝置處于無(wú)效狀態(tài)；圖3示出與圖2相同的同一視圖，但是其密封裝置處于有效狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出一個(gè)電氣塑料絕緣子1。它由一個(gè)在中心設(shè)置的空芯子2所組成，圍繞空芯子同軸地設(shè)置絕緣子裙3。在此絕緣子裙3相互間以相同的間距s設(shè)置，該間距對(duì)應(yīng)于下面描述的鑄模4的軸向移動(dòng)距離。
在圖2中又示出塑料絕緣子1的中心設(shè)置的空芯子2，其軸線垂直定位。為了加工單個(gè)絕緣子裙3采用鑄模4。該鑄模4具有一個(gè)同軸開孔5，開孔包圍空芯子2。
鑄模4具有一個(gè)位于軸向下部的區(qū)域6，它基本上通過(guò)鑄模4的同軸開孔5緊密地圍靠在空芯子2上。在下部區(qū)域6上方沿軸向延伸鑄模4的一個(gè)上部開口的成形區(qū)7。這個(gè)成形區(qū)7具有鑄模4本身的空腔，該空腔確定待注塑的絕緣子裙3形狀。
鑄模4通過(guò)未示出的移動(dòng)部件相對(duì)于垂直設(shè)置的空芯子2向下移動(dòng)(見圖3中的雙箭頭P)。在加工完絕緣子裙3之后，鑄模4向下移動(dòng)圖1中所示的軸向移動(dòng)距離s。如圖2所示，在移動(dòng)期間，密封裝置13無(wú)效，該密封裝置規(guī)定用于在鑄模4與空芯子2之間建立起一個(gè)可靠的密封連接8(見圖3)。
當(dāng)鑄模4到達(dá)所期望的軸向位置時(shí)，優(yōu)選通過(guò)在密封裝置13上建立液動(dòng)或氣動(dòng)壓力使密封裝置頂靠在空芯子2上。由此建立起密封連接8，參見圖3。在此密封連接8在軸向區(qū)域9上延伸，這個(gè)區(qū)域在圖2和圖3中可以看出。
直接在密封連接8的區(qū)域9的軸向上方的軸向區(qū)域10內(nèi)設(shè)置噴射元件或噴射通道12。這個(gè)區(qū)域10還處于鑄模4的那個(gè)軸向區(qū)域上，該區(qū)域基本上緊密圍靠空芯子2。通過(guò)噴射元件或噴射通道12將液態(tài)硅樹脂、優(yōu)選含有填充材料，注射進(jìn)鑄模4。在此材料的粘度至少可以直到85000[mPa*s]，即這樣一個(gè)數(shù)值，它明顯超過(guò)目前作為極限值所規(guī)定的粘度值25000[mPa*s]。由此也可以使用所謂的LSR-硅樹脂(液態(tài)硅橡膠)，這對(duì)于目前已知的方法是不能使用的。
在此通過(guò)噴射壓力pe實(shí)現(xiàn)硅樹脂材料注塑，該壓力明顯超過(guò)環(huán)境壓力po。噴射壓力至少5倍于環(huán)境壓力。
對(duì)于本發(fā)明重要的是，注塑位置區(qū)域10、即在其上設(shè)置噴射元件或噴射通道12的軸向位置位于鑄模4位于的下部區(qū)域6的下端15與鑄模上端11之間。
為了加速硅樹脂硬化過(guò)程在鑄模4上靠近空腔壁處設(shè)置加熱元件14，它們使硬化期間的溫度保持在至少60℃。
在鑄模4的圓周上等距地設(shè)置多個(gè)噴射元件和噴射通道12，這在圖1至3中沒有示出。最好采用四個(gè)、六個(gè)或八個(gè)噴射元件或噴射通道12。在此各噴射元件或噴射通道12可以通過(guò)一個(gè)同軸設(shè)置的環(huán)形管道供給硅樹脂。
對(duì)于按照本發(fā)明的方法無(wú)需如現(xiàn)有技術(shù)常見的那樣使鑄模旋轉(zhuǎn)。由于廢除鑄模旋轉(zhuǎn)硅樹脂可以通過(guò)噴射元件和噴射通道12毫無(wú)問(wèn)題地輸送。鑄模4的電加熱同樣可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。通過(guò)使密封裝置13有效或無(wú)效，可以毫無(wú)問(wèn)題地軸向移動(dòng)鑄模4，因?yàn)樵谝苿?dòng)期間密封裝置13是無(wú)效的。
從硅樹脂源到該或各個(gè)噴射元件或噴射通道12的硅樹脂輸送行程可以被冷卻，以防止在那里硫化。
在鑄模4的上方可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)附加的加熱元件16。這種加熱元件尤其可以是紅外線燈。
如一般公知的那樣，可以由其它的、最好是耐氣候的合成樹脂制成絕緣子裙來(lái)代替由硅樹脂塑料制成的所述絕緣子裙4。
附圖標(biāo)記清單1 電氣塑料絕緣子2 芯子或空芯子3a、3b 絕緣子裙4 鑄模5 鑄模的同軸開孔6 鑄模軸向下部的區(qū)域7 鑄模的上部開口成形區(qū)8 密封連接9 密封連接區(qū)域10 注塑位置區(qū)域11 鑄模上端12 噴射通道13 密封裝置14 退火元件15 鑄模下端16 附加的加熱元件P 雙箭頭po環(huán)境壓力pe噴射壓力s 軸向移動(dòng)距離
權(quán)利要求
1.用于制造電氣塑料絕緣子(1)的方法，該塑料絕緣子具有一個(gè)設(shè)置在中心的、尤其是由玻璃纖維強(qiáng)化的塑料制成的芯子或空芯子(2)，以及多個(gè)圍繞芯子或空芯子(2)同軸設(shè)置的絕緣子裙(3)，它們?cè)谛咀踊蚩招咀?2)的軸向上錯(cuò)開地設(shè)置，這種方法具有下列步驟a)將一鑄模(4)定位在圍繞垂直設(shè)置的芯子或空芯子(2)的一個(gè)給定的軸向位置上，其中該鑄模(4)具有一個(gè)同軸開孔(5)，它設(shè)置在鑄模(4)位于軸向下部的區(qū)域(6)上，以及一個(gè)上部開口的成形區(qū)(7)用于形成絕緣子裙(3)；b)在鑄模(4)位于軸向下部的區(qū)域(9)上在芯子或空芯子(2)與鑄模(4)之間建立起一個(gè)密封連接(8)；c)將液態(tài)塑料、尤其是硅樹脂材料以比環(huán)境壓力(po)更高的壓力(pe)注射進(jìn)鑄模(4)的軸向區(qū)域(10)，該區(qū)域位于鑄模(4)沿軸向密封連接(8)的上面和沿軸向上端(11)的下面，一直到鑄模(4)充滿給定的塑料體積；d)使塑料在鑄模(4)中硬化；e)取消芯子或空芯子(2)與鑄模(4)之間的密封連接(8)；f)使鑄模(4)相對(duì)于芯子或空芯子(2)沿軸向向下移動(dòng)一個(gè)給定的移動(dòng)距離(s)；g)重復(fù)步驟b)至D，直到加工出所期望的絕緣子裙(3)數(shù)量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照權(quán)利要求1的步驟c)所述塑料注塑通過(guò)噴射壓力(pe)實(shí)現(xiàn)，該壓力至少5倍于環(huán)境壓力(po)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述鑄模(4)至少在如權(quán)利要求1所述的步驟d)期間退火，尤其是加熱。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在采用硅樹脂作為塑料時(shí)將鑄模(4)加熱到至少60℃。
5.用于制造電氣塑料絕緣子(1)的裝置，尤其是按照如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，該裝置具有一個(gè)用于加工絕緣子裙(3)的鑄模(4)，它可以圍繞一個(gè)垂直定位的芯子或空芯子(2)同軸地設(shè)置并且它具有一個(gè)沿軸向設(shè)置在下部的區(qū)域(6)，該區(qū)域圍靠在芯子或空芯子(2)上，還具有一個(gè)沿軸向設(shè)置在上部的區(qū)域(7)，該區(qū)域與沿軸向位于下部的區(qū)域(6)相比在徑下向上擴(kuò)大并適配于待加工的絕緣子裙(3)的形狀，其特征在于，在位于軸向下部的區(qū)域(6)的下端(15)與鑄模(4)的上端(11)之間設(shè)置至少一個(gè)噴射通道(12)用于加壓噴射液態(tài)塑料。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述噴射通道(12)設(shè)置在鑄模(4)的一個(gè)軸向區(qū)域(10)上，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)芯子或空芯子(2)在鑄模(4)的同軸開孔(5)中緊密地頂靠在鑄模(4)上。
7.如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，多個(gè)噴射通道(12)、最好是四個(gè)、六個(gè)或八個(gè)噴射通道(12)均勻分步地設(shè)置在鑄模(4)的圓周上。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于相對(duì)于芯子或空芯子(2)密封鑄模(4)的密封裝置(13)設(shè)置在該噴射通道或各個(gè)噴射通道(12)的軸向位置(10)的下面。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，使所述密封裝置(13)可控地有效或無(wú)效。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，使所述密封裝置(13)氣動(dòng)或液動(dòng)地有效，尤其是鼓風(fēng)。
11.如權(quán)利要求5至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述鑄模(4)上部開口的成形區(qū)(7)內(nèi)設(shè)置退火元件(14)，尤其是加熱元件。
12.如權(quán)利要求5至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述鑄模(4)的上方設(shè)置一個(gè)或多個(gè)附加的加熱元件(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造電氣塑料絕緣子(1)的方法和裝置，該塑料絕緣子具有一個(gè)中心設(shè)置的空芯子(2)，以及多個(gè)圍繞空芯子(2)同軸設(shè)置的絕緣子裙(3)，它們?cè)谛咀踊蚩招咀?2)的軸向上錯(cuò)開地設(shè)置。為了改進(jìn)這種塑料絕緣子(1)的加工，本方法主要具有下列步驟a)將一個(gè)鑄模(4)定位在圍繞垂直設(shè)置的芯子或空芯子(2)的一個(gè)給定的軸向位置上，其中該鑄模(4)具有一個(gè)同軸開孔(5)，它設(shè)置在鑄模(4)位于軸向下部的區(qū)域(6)上，以及一個(gè)上部開口的成形區(qū)(7)用于形成絕緣子裙(3)；b)在鑄模(4)位于軸向下部的區(qū)域(9)上在芯子或空芯子(2)與鑄模(4)之間建立起一個(gè)密封連接(8)；c)將液態(tài)塑料以比環(huán)境壓力(p
文檔編號(hào)B29C33/76GK1491153SQ02804579
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月8日
發(fā)明者哈拉爾德·揚(yáng)森, 哈拉爾德 揚(yáng)森, 亨寧斯, 賴蒙德·亨寧斯 申請(qǐng)人:特倫奇德國(guó)有限公司