Hohlkern, insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufweist, sowie eine Vielzahl koaxial um den Kern bzw.

Hohlkern herum angeordnete Isolationsschirme, die in axialer Richtung des Kerns bzw. Hohlkerns versetzt angeordnet sind.

Ein Verfahren, sowie eine zugehörige Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Kunststoffisolators sind aus der DE-AS 2044179 bekannt. Eine oben offene Gießform wird dort um einen zentral angeordneten und vertikal positionierten Kern koaxial angeordnet. Die Gießform wird dann durch Eingießen von flüssiger Silikonmasse befüllt. Die Form hat dabei hinsichtlich ihrer Kavität die Kontur, die dem gewünschten Isolationsschirm entspricht. Nach dem Aushärten der Silikonmasse wird die Gießform axial nach unten verfahren und zwar um den Betrag, der dem gewünschten axialen Abstand zweier Isolationsschirme entspricht. Auf diese Art und Weise werden die einzelnen Isolationsschirme gegossen.

Bei dem vorbekannten Verfahren wurde es als nachteilig erkannt, dass die Silikonmasse, aus der die Isolationsschirme gegossen werden, eine relativ geringe Viskosität aufweisen muß, insbesondere gleich oder kleiner als 25 000 [mPa*s].

Damit sich eine isolationsmäßig günstige Oberfläche der Isolationsschirme ergibt, ist es nur sehr bedingt möglich, der Silikonmasse Füllmaterialien zuzugeben. Dies verteuert die Materialkosten des Isolators erheblich.

Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich ist, auch preiswertere Kunststoffmaterialien, insbesondere Silikon- material, mit höherer Viskosität zu verarbeiten und trotzdem sicherzustellen, dass die gegossenen Isolationsschirme qualitativ hochwertig sind. Weiterhin soll mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine kürzere Produktionszeit bei der Herstellung eines Isolators realisiert werden.

So wird angestrebt, die mittlere Formfüllzeit um 60 % bis 80 % gegenüber bekannten Verfahren zu reduzieren.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß durch folgende Schritte definiert : a) Zunächst wird die Gießform für das Gießen der Isolationsschirme an einer vorgegebenen axialen Position des vertikal angeordneten Kerns bzw.

Hohlkerns positioniert. Dabei umschließt die Gießform den Kern bzw. Hohlkern mit einer koaxialen Öffnung, die in einem axial unten liegenden Bereich der Gießform angeordnet ist ; die Gießform hat weiterhin einen oben offenen Formbereich zur Ausbildung eines Isolationsschirms. b) Anschließend wird ein Dichtverbund zwischen Kern bzw.

Hohlkern einerseits und Gießform andererseits in einem axial unten liegenden Bereich der Gießform hergestellt. Dies erfolgt beispielsweise durch Aktivieren einer Dichtung. c) Dann wird flüssiges Kunststoffmaterial mit gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhtem Druck in einem axialen Bereich der Gießform eingespritzt, der axial oberhalb des Dichtverbundes und axial unterhalb des oberen Endes der Gießform liegt. Dies erfolgt, bis die Gießform mit einem vorgegebenen Volumen des Kunststoffmaterials gefüllt ist. d) Anschließend lässt man das Kunststoffmaterial in der Gießform aushärten. e) Nach dem Aushärten wird der Dichtverbund zwischen dem Kern bzw. Hohlkern und der Gießform wieder aufgehoben. Insbesondere wird eine Dichtung in der Gießform deaktiviert. f) Sodann wird die Gießform relativ zum Kern bzw.

Hohlkern axial nach unten um einen vorgegebenen Verschiebeweg verschoben, der dem axialen Abstand der Isolationsschirme entspricht. g) Die Schritte b) bis f) werden solange wiederholt, bis die gewünschte Anzahl an Isolationsschirmen hergestellt ist.

Gemäß einer Weiterbildung erfolgt die Einspritzung des Kunst- stoffmaterials mit einem Einspritzdruck, der mindestens dem 5-fachen-des Umgebungsdrucks entspricht. Die Gießform wird bevorzugt zumindest während des Schrittes des Aushärtens temperiert, insbesondere erwärmt. Diese Erwärmung erfolgt insbesondere beim Einsatz von Silikon als Kunststoffmaterial auf mindestens 60 °C.

Die Vorrichtung zur Herstellung des elektrischen Kunststoffisolators zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass zwischen dem unten liegenden Ende des axial unten liegenden Bereichs und dem oberen Ende der Gießform mindestens ein Einspritzelement bzw. Einspritzkanal zur Druckeinspritzung von flüssigem Kunststoffmaterial angeordnet ist.

Das Einspritzelement bzw. der Einspritzkanal ist dabei bevorzugt in einem axialen Bereich der Gießform angeordnet, in dem der Kern bzw. Hohlkern in einer koaxialen Öffnung der Gießform eng an der Gießform anliegt. Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung kann dadurch weiter verbessert werden, dass mehrere Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle, vorzugsweise vier, sechs oder acht, gleichmäßig verteilt über den Umfang der Gießform angeordnet sind.

Eine Dichtung zur Abdichtung der Gießform gegen den Kern bzw.

Hohlkern ist bevorzugt unterhalb der axialen Position der Einspritzelemente bzw. der Einspritzkanäle angeordnet. Die Dichtung ist mit Vorteil steuerbar aktivierbar bzw. deaktivierbar, wobei insbesondere an eine pneumatische oder hydraulische Betätigung gedacht ist. Schließlich können im oben offenen Formbereich der Gießform Temperierelemente, insbesondere Heizelemente, angeordnet sein.

Der Kerngedanke des neuartigen Verfahrens stellt darauf ab, dass die Herstellung eines Isolationsschirms mittels einer Gießform so erfolgt, dass das Kunststoffmaterial, insbesondere das Silikonmaterial, unter erhöhtem Druck von unten in die oben offene Gießform eingebracht wird. In Abkehr von dem vorbekannten Verfahren wird also das flüssige Kunststoffmaterial nicht mehr von oben unter Umgebungsdruck in die offene Gießform eingegossen.

Damit ergeben sich wesentliche Vorteile : Zunächst kann auf preiswerteres Ausgangsmaterial zurückgegriffen werden. Dem Gieß-bzw. Silikonmaterial können Füllstoffe in größerem Umfange zugegeben werden, die die Materialkosten insgesamt senken.

\'weiterhin ist es möglich, flüssiges Kunststoffmaterial mit höherer Viskosität zu verarbeiten, ohne die Qualität der Oberfläche der Isolationsschirme herabzusetzen. Durch den Druckverguß ist es möglich, Kunststoffmassen zu verarbeiten, deren Viskosität deutlich über 25000 [mPa*s] liegt, zumindest bis hin zu 85000 [mPa*s]. Bislang mußte das zum Einsatz kommende Gieß-bzw. Silikonmaterial sehr dünnflüssig sein, um hochqualitative Isolationsschirme herstellen zu können.

Damit ergibt sich auch die Möglichkeit, Gieß-bzw.

Silikonmaterial mit kürzerer Aushärtungszeit einzusetzen, was die Produktionszeit für einen Kunststoffisolator verkürzt und entsprechend die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren können nahtlose Isolationsschirme ohne jegliche Gußnaht hergestellt werden, wobei das Gieß-bzw. Silikonmaterial direkt auf den zentralen Kern aufgebracht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch den Schnitt durch einen Kunststoffisolator, Fig. 2 stellt eine Gießvorrichtung im Schnitt dar, wobei deren Dichtung nicht aktiviert ist, Fig. 3 zeigt dieselbe Darstellung, wie Fig. 2, jedoch mit aktivierter Dichtung.

In Fig. 1 ist ein elektrischer Kunststoffisolator 1 zu sehen.

Er besteht aus einem zentral angeordneten Hohlkern 2, um den herum koaxial Isolationsschirme 3 angeordnet sind. Die Schirme 3 sind dabei jeweils in konstantem Abstand s zueinander angeordnet, der dem axialen Verschiebeweg der nachfolgend beschriebenen Gießform 4 entspricht.

In Fig. 2 ist wieder der zentral angeordnete Hohlkern 2 des Kunststoffisolators 1 zu sehen, dessen Achse vertikal positioniert ist. Zur Herstellung der einzelnen Isolationsschirme 3 wird die Gießform 4 eingesetzt. Die Gießform weist eine koaxiale Öffnung 5 auf, die den Hohlkern 2 umgreift.

Die Gießform 4 hat einen axial unten liegenden Bereich 6, der sich im wesentlichen mit der koaxialen Öffnung 5 der Gießform 4 eng um den Hohlkern 2 anlegt. Oberhalb des unteren Bereichs 6 erstreckt sich axial ein oben offener Formbereich 7 der Gießform 4. Dieser Formbereich 7 weist die eigentliche Kavität der Gießform 4 auf, die die Form des zu gießenden Isolationsschirms 3 definiert.

Die Gießform 4 wird mit nicht dargestellten Bewegungselementen bei vertikal angeordnetem Hohlkern 2 abwärts bewegt (siehe Doppelpfeil P in Fig. 3). Nachdem ein Isolationsschirm 3 gefertigt ist, wird die Gießform 4 um den in Fig. 1 dargestellten axialen Verschiebeweg s nach unten bewegt. Während der Bewegung ist-wie in Fig. 2 zu sehen ist - die Dichtung 13 deaktiviert, die vorgesehen ist, um einen festen Dichtverbund 8 (siehe Fig. 3) zwischen Gießform 4 und Hohlkern 2 herzustellen.

Hat die Gießform 4 die gewünschte axiale Position erreicht, wird bevorzugt durch Aufbau eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks in der Dichtung 13 diese an den Hohlkern 2 angelegt. Damit ist der Dichtverbund 8 hergestellt, siehe Fig. 3. Der Dichtverbund 8 erstreckt sich dabei über den axialen Bereich 9, der in den Fig. 2 und Fig. 3 zu erkennen ist.

Unmittelbar axial oberhalb des Bereichs 9 des Dichtverbundes 8 ist im axialen Bereich 10 ein Einspritzelement bzw.

Einspritzkanal 12 angeordnet. Dieser Bereich 10 liegt noch in demjenigen axialen Bereich der Gießform 4, der sich im wesentlichen eng um den Hohlkern 2 anlegt. Über das Einspritzelement bzw. dem Einspritzkanal 12 wird flüssige Silikonmasse, bevorzugt mit Füllstoffen, in die Gießform 4 eingespritzt. Die Masse kann dabei eine Viskosität zumindest bis zu 85000 [mPa*s] aufweisen, also einen Wert, der erheblich über dem bislang als Grenzwert angesehenen Viskositätswert von 25000 [mPa*s] liegt. Damit können auch sogenannte LSR-Silikone (Liquid Silicon Rubber) eingesetzt werden, was mit dem bisher bekannten Verfahren nicht möglich war.

Das Einspritzen des Silikonmaterials erfolgt dabei mit einem Einspritzdruck pe, der erheblich über dem Umgebungsdruck po liegt. Der Einspritzdruck beträgt mindestens das 5-fache des Umgebungsdrucks.

Erfindungswesentlich ist, dass der Bereich der Einspritzstelle (n) 10, d. h. die axiale Stelle, an der das Einspritzelement bzw. der Einspritzkanal 12 angeordnet ist, zwischen dem unteren Ende 15 des unten liegenden Bereichs 6 der Gießform 4 und deren oberen Ende 11 befindet.

Zur Beschleunigung des Aushärtevorganges des Silikonmaterials sind in der Gießform 4 in der Nähe der Kavitätswand Heizelemente 14 angeordnet, die eine Temperatur während des Aushärtens von mindestens 60 °C aufrechterhalten.

Über den Umfang der Gießform 4 ist-was aus den Figuren 1 bis 3 nicht hervorgeht-äquidistant eine Vielzahl von Einspritzelementen bzw. Einspritzkanälen 12 angeordnet.

Bevorzugt kommen vier, sechs oder acht Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle 12 zum Einsatz. Die einzelnen Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle 12 können dabei von einer koaxial angeordneten Ringleitung mit Silikonmaterial versorgt werden.

Eine Rotation der Gießform, wie gelegentlich im Stand der Technik bekannt, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht nötig. Wegen des Wegfalls der Formrotation kann das Silikon durch die Einspritzelemente bzw. Einspritzkanäle 12 problemlos zugeführt werden. Die elektrische Beheizung der Gießform 4 ist gleichermaßen einfach möglich. Durch die aktivierbare und deaktivierbare Dichtung 13 ist das axiale Bewegen der Gießform 4 problemlos möglich, da während dieser Bewegung die Dichtung 13 nicht aktiviert ist.

Der Zuführweg für das Silikon von dessen Quelle bis zu dem bzw. den Einspritzelement (en) bzw. Einspritzkanal (en) 12 kann gekühlt werden, um dort eine Vulkanisation zu verhindern.

Oberhalb der Gießform 4 kann bzw. können ein oder mehrere zusätzliche (s) Temperaturelement (e) 16 angeordnet sein.

Derartige Temperaturelement (e) kann bzw. können insbesondere Infrarotlampe (n) sein.

Anstatt der beschriebenen Isolationsschirme 4 aus Silikonkunststoffen können diese-wie allgemein bekannt- aus anderen, vorzugsweise witterungsbeständigen Kunstharzen bestehen.

Bezugszeichenliste : 1 elektrischer Kunststoffisolator 2 Kern bzw. Hohlkern 3 Isolationsschirme 4 Gießform 5 koaxiale Öffnung der Gießform 6 axial unten liegender Bereich der Gießform 7 oben offener Formbereich der Gießform 8 Dichtverbund 9 Bereich des Dichtverbundes 10 Bereich der Einspritzstelle (n) 11 oberes Ende der Gießform 12 Einspritzkanal 13 Dichtung 14 Temperierelemente 15 unteres Ende der Gießform 16 zusätzliche (s) Temperaturelement (e) P Doppelpfeil po Umgebungsdruck Pe Einspritzdruck s axialer Verschiebeweg