DE1167968B

DE1167968B - Isolierbolzen fuer elektrische Maschinen und Geraete

Info

Publication number: DE1167968B
Application number: DES73662A
Authority: DE
Inventors: Harry Schippmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-04-26
Filing date: 1961-04-26
Publication date: 1964-04-16

Description

Isolierbolzen für elektrische Maschinen und Geräte Beim Bau elektrischer Maschinen und Geräte besteht oft die Aufgabe, daß Bolzen oder Gestänge nicht nur große mechanische Kräfte aufnehmen müssen, sondern auch Teile unterschiedlichen Potentials miteinander verbinden müssen. Die Bolzen sollen daher ganz oder teilweise aus Isolierstoffen bestehen und damit eine hohe Überschlagsspannung besitzen.
Zu diesem Zweck hat man bereits Bolzen aus Kunstharz hergestellt, das mit Gewebeteilen verstärkt wurde und mit metallischen Anschlußteilen versehen war. Die Anschlußteile wurden entweder eingegossen oder aufgeklebt.
Diese Befestigungsart der Anschlußteile beeinträchtigt aber die mechanische Zugfestigkeit der Bolzen. Es ist weiterhin bekannt, die metallischen Anschlußteile mit einer Innenbohrung zu versehen, durch welche ein Strang aus parallel oder überwiegend parallel gerichteten, mit Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern gezogen wird, der in der Innenbohrung, die konisch aufgeweitet ist, verkeilt wird, bevor das Kunstharz ausgehärtet wird. Bei diesen bekannten Anordnungen liegen also die metallischen Anschlußteile über dem Kunstharz des Bolzens, so daß die Überschlagslänge der Bolzen verkürzt ist.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Gemäß der Erfindung sind bei einem Isolierbolzen, dessen metallische Anschlußteile eine Innenbohrung besitzen und von einem durch die Innenbohrung gezogenen Strang der in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern getragen werden, der Strang und ein Teil der metallischen Anschlußteile mit überwiegend parallel in Richtung der Achse laufenden, in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffaserbündeln umgeben, von denen ein Teil durch weitere Isolierstoffasern in Aussparungen in den metallischen Anschlußteilen eingeschnürt bzw. gepreßt sind. Dadurch entsteht nach dem Aushärten des Kunstharzes eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den metallischen Anschlußteilen und den tragenden, in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern, welche die mechanische Zugfestigkeit des Bolzens nicht beeinträchtigt.
Weiterhin sind die das Potential tragenden metallischen Anschlußteile des Bolzens, soweit sie nicht zur Befestigung freiliegen müssen, außen von den in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern umgeben, so daß praktisch die gesamte Länge des Bolzens als Überschlagslänge dient. Die Bolzen besitzen damit eine optimal hohe Oberschlagsspannung.
Als Isolierstoffasern können in vorteilhafter Weise Glasfasern verwendet werden oder synthetische Kunststoffasern aus z. B. Polykondensationsproduk- ten von Adipinsäure und Hexamethylendiamin. Als Kunstharz zur Einbettung der Isolierstoffasern verwendet man mit Vorteil Epoxydharze oder mit reaktiven Monomeren versetzte Polyesterharze.
Im folgenden sei die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Der Bolzen 1 besitzt zwei metallische Anschlußteile 2, die aus einer Hülse mit Außengewinde 3 bestehen. Die Innenbohrung 4 der Hülse 2 ist nach einer Seite konisch aufgeweitet und in ihrem zylindrischen Teil mit Riefen 5 zur Erhöhung der Haftung des Isolierstoffaserstranges versehen. Durch die Innenbohrungen der beiden Anschlußteile 2 ist ein Strang 6 aus parallel verlaufenden Glasfasern gezogen. Zur Verbesserung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen den metallischen Anschlußteilen 2 und dem Strang 6 ist ein Keil 7 von außen in den Strang 6 hineingetrieben. Der Strang 6 ist mit überwiegend parallelen, in Richtung der Bolzenachse verlaufenden Glasfaserbündeln 8 umwikkelt, die zunächst die Durchmesserdifferenz zwischen dem Strang 6 und dem Außengewinde 3 ausfüllen und dann die metallischen Anschlußstücke 2 teilweise von außen überdecken. Dabei sind in dem von außen überdeckten Bereich der Anschlußteile 2 Glasfaserbündel 9 in Richtung der Schraubengänge des Außengewindes gewickelt, so daß die parallel zur Achse verlaufenden Glasfaserbündel 8 eingeschnürt und in die Gewindegänge des überdeckten Außengewindes 3 eingepreßt werden. Man erhält dadurch eine gute form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den metallischen Anschlußteilen und den tragenden, in Kunstharz eingebetteten Glasfasern.
Die Herstellung eines derartigen Isolierbolzens erfolgt durch Aufziehen der metallischen Anschlußteile 2 auf den mit Kunstharz getränkten, jedoch noch nicht ausgehärteten Strang 6 aus parallel verlaufenden Glasfasern. Da die hülsenförmigen Anschlußteile wie eine Düsenöffnung wirken, wird der Glasfaserstrang bei dem Aufziehen der Anschlußteile verdichtet. Der so vorbereitete, mit den metallischen Anschlußteilen versehene Strang wird dann ausgehärtet. Zur Umwicklung des Raumes zwischen den Hülsen mit überwiegend parallel in Richtung der Achse verlaufenden Glasfaserbündeln werden gebündelte, gewebsartig mit einem gegenüber den Glasfaserbündeln dünnen Schußfaden gehaltene, parallel verlaufende Glasfasern verwendet, die mit einem noch nicht ausgehärteten härtbaren Kunstharz getränkt sind. Die achsparallelen Glasfaserbündel, welche von außen die metallischen Anschlußteile überdecken, werden durch in Richtung des Außengewindes gewickelte Glasfaserbündel in die Gewindegänge gepreßt. Durch weitere Umwicklung von achsparallelen Bündeln bildet man eine glatte zylindrische Oberfläche. Nach Beendigung der Herstellung wird das zur Tränkung der restlichen Glasfasern verwendete Kunstharz ausgehärtet.
Man erhält so einen Bolzen mit großer mechanischer Zugfestigkeit und hohen elektrischen Überschlagswerten. Dieser ist besonders gut geeignet, hohe, schlagartig auftretende Belastungen auszuhalten, wie sie z. B. die Bolzen der Wickelkopfbefestigung elektrischer Stoßstrommaschinen aufnehmen müssen. Ferner können diese Isolierbolzen auch mit Vorteil als Gestänge zur Übertragung und Auslösung von Schaltbewegungen eingesetzt werden.
Patentansprüche: 1. Isolierbolzen für elektrische Maschinen und Geräte, bestehend aus mit überwiegend parallellaufenden Isolierstoffasern verstärktem, ausgehärtetem Kunstharz und metallischen Anschlußteilen mit einer Innenbohrung, die von einem durch die Innenbohrung gezogenen Strang der in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern getragen werden, dadur ch gekennzeichnet, daß der Strang und ein Teil der metallischen Anschlußteile mit überwiegend parallel in Richtung der Achse verlaufenden in Kunstharz eingebetteten Isolierstofffaserbündeln umgeben sind, von denen ein Teil durch weitere Isolierstoffasern in Aussparungen in den metallischen Anschlußteilen eingeschnürt bzw. gepreßt sind.

Claims

2. Verfahren zur Herstellung des Isolierbolzens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem aushärtbaren Kunstharz getränkter Isolierstoffaserstrang mit metallischen Anschlußteilen versehen und ausgehärtet wird und danach mit weiteren mit aushärtbaren Kunstharz getränkten Isolierstoffaserbündeln umwickelt wird, die erst nach der Herstellung des Isolierbolzens ausgehärtet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 763 628; britische Patentschrift Nr. 861 241; ETZB, 1959, S. 391, 392.