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Title:
PRODUCTION METHOD FOR AN ELECTRICAL OPERATING MEANS, AND ELECTRICAL OPERATING MEANS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/050435
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a production method for an electrical operating means, in which an end fitting (1) is pressed onto a stabilising body (2), and characterised in that an adhesive is then pressed into at least one channel (5-11) between said end fitting (1) and stabilising body (2) such that the at least one channel (5-11) is substantially completely filled with adhesive. The invention also relates to an electrical operating means that has been produced using said method.

Inventors:
BOCKAREV, Alexander (Dürergärten 19 / EFH, Berlin Marzahn-Hellersdorf, 12623, DE)
KRUSKA, Bernd (Seelingstr. 10, Berlin, 14059, DE)
KÖGL, Joanna (Straße 67, Nr. 7, Berlin, 13125, DE)
ROBBEN, Bastian (Reiherallee 80, Berlin, 13509, DE)
Application Number:
EP2017/071730
Publication Date:
March 22, 2018
Filing Date:
August 30, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
H01B19/00; H01B17/36; H01C7/12
Foreign References:
EP1202293A12002-05-02
Other References:
ANONYMOUS: "New Plant Targets Growing Market for Composite Hollow Core Insulators", 29 January 2016 (2016-01-29), pages 1 - 7, XP055419436, Retrieved from the Internet [retrieved on 20171026]
None
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Claims:
Patentansprüche

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 (5-11) zwi¬ schen der Endarmatur (1) und dem Stabilisierungskörper (2) eingepresst wird, so dass der mindestens eine Kanal (5-11) im Wesentlichen vollständig mit Klebstoff gefüllt wird.

2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff durch eine Klebstoffeinlassöff- nung (3) eingepresst wird, wobei Luft in dem mindestens einen Kanal (5-11) 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 Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger durchgehender Kanal von der Klebstoffeinlassöffnung (3) zur Luftauslassöffnung (4) ausge- bildet wird.

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

6. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ka¬ nal mittels Vertiefungen (5-11) auf der Oberfläche des Stabi¬ lisierungskörpers ausgebildet wird.

7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal mittels parallel an- geordneter Rillen (5-11) ausgebildet wird, wobei jeweils zwei Rillen mittels Vertiefungen (12-17) verbunden sind.

8. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ka¬ nal mittels Vertiefungen (5-11) auf der Innenfläche der End¬ armatur ausgebildet wird.

9. Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass der mindestens eine Kanal als parallel ange¬ ordnete Rillen ausgebildet wird, wobei jeweils zwei Rillen mittels Vertiefungen verbunden sind.

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

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

12. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stabilisierungskör¬ per (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 Glasfaserverbund- werkstoff verwendet wird.

14. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisches Be¬ triebsmittel ein Isolator oder ein Überspannungsabieiter ein- gesetzt 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 zwi¬ schen der Endarmatur (1) und dem Stabilisierungskörper (2) eingebracht ist, so dass der mindestens eine Kanal im Wesent¬ lichen vollständig mit Klebstoff gefüllt ist.

Description:
Beschreibung

Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel und elektrisches Betriebsmittel

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel wie z.B. einen Hohlisolator oder einen Überspannungsabieiter. Isolatoren sind aus der Produktbroschüre „Silikon-Langstab ¬ isolatoren 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 Kle- ber 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 wer ¬ den. Anschließend wird Kleber in den Spalt eingepresst. Es ergeben sich aus technischer Sicht bei der Spaltklebung häu- fig 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 Anfor ¬ derungen bestehen im Hinblick auf ein Abstreifen des Klebers, insbesondere bei Längspressverbindungen . Auch ein gleichmäßi- ges 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 Kle ¬ beverbindung zwischen einer Endarmatur und einem Rohr oder Stab herstellt. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel, bei dem eine End ¬ armatur auf einen Stabilisierungskörper aufgepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend Klebstoff in mindes ¬ tens einen Kanal zwischen der Endarmatur und dem Stabilisie- rungskörper eingepresst wird, so dass der mindestens eine Ka ¬ nal 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 Spaltkle- bung, 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 me- chanisch aufgepresst, z.B. durch Crimpen. Um eine gleichmäßi ¬ ge 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 Klebstoff- auswahl nicht wie beim eingangs beschriebenen Klebschrumpfen nicht auf Klebstoffe mit hoher Viskosität beschränkt. Weiter ¬ hin 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 Kleb- stoffeinlassöffnung 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 Ver ¬ bindung zwischen Stabilisierungskörper und Endarmatur gewähr- leistet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird die Klebstoffeinlassöff- nung 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 erfindungs- gemäßen Herstellungsverfahrens wird ein einziger durchgehender Kanal von der Klebstoffeinlassöffnung zur Luftauslassöff ¬ nung 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 fertigungs- technisch vergleichsweise einfach umzusetzen und damit kos ¬ tengünstig . In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird eine Mehrzahl von Kanälen vorgesehen. Dies ist von Vorteil, weil der Klebstoff auf die ¬ se 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 Stabilisierungs- körpers ausgebildet. Die Vertiefungen können dabei beispiels ¬ weise 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 gleichmäßi ¬ gen 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 aus- gebildet. Die Vertiefungen können dabei beispielsweise Rillen oder Nuten sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Herstellungsverfahrens wird der mindestens eine Kanal mittels parallel angeordneter Rillen ausgebildet, wobei je ¬ weils zwei Rillen mittels Vertiefungen verbunden sind. Diese Bauteile besonders einfach und kostengünstig hergestellt wer ¬ den, da das Fräsen von Rillen und Vertiefungen jeweils unkom- pliziert und schnell durchgeführt werden kann.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden korrespondierende Ver ¬ tiefungen 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 metal ¬ lischer Flansch verwendet. Dies ist ein Vorteil, weil ein me ¬ tallischer 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 wetter- beständig 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 Wei ¬ se eine elektrische Isolierung erreicht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als elektrisch nicht- leitfähiges Material zumindest anteilig ein Glasfaserverbund ¬ werkstoff verwendet. Dies ist vorteilhaft, weil Glasfaserver- bundwerkstoffe leicht, kostengünstig und mechanisch äußerst stabil sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden als elektrisches Be- triebsmittel ein Isolator oder ein Überspannungsabieiter eingesetzt. Dies ist von Vorteil, weil solche Betriebsmittel ei ¬ nem 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 gleich ¬ mäßige Klebeverbindung zwischen einer Endarmatur und einem Stabilisierungskörper sicherstellt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein elektrisches Be ¬ triebsmittel mit einer Endarmatur und einem Stabilisierungs ¬ körper, 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 sinn ¬ gemäß die gleichen Vorteile wie für das erfindungsgemäße Her ¬ stellungsverfahren eingangs erläutert. Das elektrische Be- triebsmittel 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 Endar ¬ matur . 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 5-11 auf. Je ¬ weils zwei der Rillen sind durch auf der Endarmatur 1 einge- brachte Vertiefungen 12-17 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 Ka ¬ nal 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 .