Die Erfindung betrifft einen Stützisolator, insbesondere zum steckbaren
Anschluß an Transformatoren und gekapselte Schaltanlagen, mit einem rotationssymmetrischen,
hohlen Isolierkörper zur zentrischen Aufnahme des Leiters, der zwei miteinander
fest verbundene Bereiche aus unterschiedlichem Material aufweist.
Ein solcher Stützisolator ist aus dem Prospekt der Firma Elastimold
mit dem Titel "Übergangsstützer Serie 200" bekannt geworden, wobei der Stützisolator
im wesentlichen von oben bis unten durchgehend aus Gießharz besteht und im Bereich
der Gerätedurchführung eine Kunststoffeinlage aus EPDM enthält. Bei dieser Ausführung
hat jedoch die schwach elastische EPDM-Einlage keinen Ausdehnungsraum, wie er
einerseits für die Montage für Durchführungen mit unterschiedlichen Abmessungen
bei einer üblichen Toleranz von einigen zehntel Millimeter und andererseits aus
Gründen der Wärmedehnung erforderlich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten
Nachteile zu vermeiden und ein stärker elastisches Material zu verwenden, das eine
sichere Abdichtung ermöglicht, ungeachtet der vorgenannten üblichen Toleranz, und
im Bereich des Fußteils bzw. der Befestigung in seiner Elastizität und Ausdehnung
nicht durch eine hohlraumfrei, das elastische Material starr umgebende Stützerform
behindert ist.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Stützisolator der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der eigentliche Stützer bzw. Strunk
aus starrem Material und sein geräteseitig angeordnetes Fußteil aus elastischem
Material besteht, das das Anschlußteil der Gerätedurchführung mit radialer Vorspannung
staub- und wasserdicht umgibt und im Bereich der elektrischen Kontaktierung eine
ringsumlaufend in das Fußteil integrierte Feldsteuerelektrode enthält.
Das Fußteil endet normalerweise in dem zwischen der Anschlußoberkante
der Gerätedurchführung und dem gerätenächsten Schirm des Strunks gelegenen Bereich.
Falls der Stützisolator keine Schirme bzw. Teller aufweisen sollte, so gilt sinngemäß,
daß das elastische Fußteil wenig oberhalb der Gerätedurchführung endet und in den
starren Teil übergeht.
Die Grenzfläche zwischen starrem und elastischem Material soll etwa
senkrecht zu den Feldlinien verlaufen, was in der Regel einen Winkel α von
30 bis 60° zur Isolatorachse ergibt. Dabei kann die ringsumlaufende Grenzfläche
anstelle eines geraden auch ein gekrümmtes Profil aufweisen.
Bevorzugt besteht das Fußteil samt integrierter Feldsteuerelektrode
aus Silikonkautschuk und das übrige Teil des Stützisolators aus Gießharz. Zur Befestigung
des Stützisolators auf der Gerätedurchführung ist eine im Bereich des starren
Teiles ringsumlaufende Schulter mit einer Erhöhung bzw. Kante sehr empfehlenswert.
Diese kann von gerätedurchführungsseitig befestigbaren Halte organen übergriffen
und in Richtung Gerätedurchführung gedrückt werden zur Befestigung. Dabei sind
mindestens zwei sich gegenüberliegende Organe bzw. Krallen notwendig, besser drei.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein kompletter ringsumlaufender Haltering
mit die vorgenannte Kante übergreifender Anformung benutzt, der aus zwei Halbschalen
besteht. Diese weisen im Bereich der zu verbindenden Fugen formschlüssige Verbindungsorgane
auf und sind bevorzugt als in axialer Richtigung betätigbarer Verschiebefalz ausgebildet.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Sofern ein ringsumlaufender Haltering benutzt wird, sollte dieser
bezüglich seines Inndendurchmessers einen ausreichenden Abstand zum Isolierkörper
aufweisen, damit Hohlräume vorhanden sind für ein gewisses notwendiges Ausdehnungsvolumen
des Fußteiles. In der Regel genügt hierfür ein Abstand von ca. 1 mm.
Gemäß der vorbeschriebenen Erfindung ist es nun möglich, Stützisolatoren
staub- und wasserdicht sowie elektrisch sicher ohne Montageprobleme auf übliche
Gerätedurchführungen, insbesondere solchen mit Steck- oder Schraubtechnik, aufzubringen.
Infolge des vermittels des Stützisolators gewonnenen Abstandes vom geerdeten Anlagengehäuse
ist es möglich, den Stromanschluß mittels blanker Leiter oder mittels einfacher,
nicht gekapselter Kabelendverschlüsse zu bewerkstelligen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben.
In der zugehörigen Zeichnung zeigt
- Fig. 1 eine Gesamtansicht eines auf eine Gerätedurchführung montierten Stützisolators,
wobei die rechte Bildhälfte als Längsschnitt dargestellt ist;
- Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig.1, dieselbe Ausführungsform betreffend;
- Fig. 3 einen Ausschnitt gemäß Fig. 2, jedoch eine alternative Befestigungsart
betreffend.
Im einzelnen zeigt Figur 1 die senkrechte Montage eines Stützisolators
mit dem aus starrem Material, insbesondere Gießharz bestehenden eigentlichen Stützerteil
10, an das im dargestellten Falle Teller bzw. Schirme 14 angeformt sind. Nach
unten schließt sich das angegossene Fußteil 11 aus elastischem Silikonkautschuk
an. Die Grenzfläche 12 von elastischem und starrem Material verläuft im Falle der
Darstellung etwa unter α = 45° schräg von innen nach außen unten, und zwar
vorteilhafterweise etwa parallel zur entsprechend konisch umlaufenden oberen Begrenzungsfläche
der Feldsteuerelektrode 16. Wie ersichtlich, ist die Grenzfläche 12 und damit das
obere Ende des Fußteiles 11 in dem Bereich angeordnet, der zwischen der Oberkante
des Anschlußteiles 22 der Gerätedurchführung 20 liegt und dem untersten Schirm
14.
Der Stützisolator weist einen durchgehenden Leiterbolzen 15, vorzugsweise
aus Kupfer, auf mit einem oberen Stromanschlußgewinde 15c, einem verjüngten Steckkontaktteil
15a zur Aufnahme in einer entsprechenden Sackbohrung der Gerätedurchführung 20 und
mit einer für die Montage wichtigen Auflagekante 15b, die auf die Anschlußoberkante
24 des Anschlußteiles 22 der Gerätedurchführung 20 nach Montage zu liegen kommt.
Die Feldsteuerelektrode 16 ist so geformt, daß sie den elektrisch
kritischen Bereich ab Austreten des Leiterbolzens 15 aus dem Isolator bis über die
Kante des Anschlußteiles 22 der Gerätedurchführung 20 abdeckt und damit das elektrische
Feld homogenisiert. Vorteilhaft ist es auch, das elastische Material an der Außenfläche
des starren Teiles 10 oberhalb der Grenzfläche 12 noch etwa bis zur umlaufenden
Befestigungsschulter bzw. deren äußeren Kante 18 hochzuziehen. Dasselbe gilt für
die äußere Leitschicht 17, die sich über die ganze Höhe des elastischen Fußteiles
11 zylindrisch ringsumlaufend erstreckt.
Die senkrechte Montage, wie sie in der Figur 1 dargestellt ist, ist
besonders häufig. Es ist aber beispielsweise auch eine Montage in der Waagrechten
möglich. Dann empfiehlt es sich allerdings, einen zylindrisch das gesamte Fußteil
11 umgebenden Haltering 30 zu verwenden und diesen mit einem umlaufenden Befestigungsflansch
32 zu versehen, der mehrfach mittels der üblichen Befestigungsorgane 34, 35, 36
an der Durchfüh rung befestigt wird. Zwischen Fußteil 11 und Haltering 30 sollte
ein Dehnungsspalt 19 vorgesehen sein, um durch Wärmedehnung oder Maßtoleranzen
bedingten Raumbedarf aufnehmen zu können.
Im einzelnen wird bei der Montage wie folgt vorgegangen: Zunächst
wird der Stützisolator samt Steckkontakt 15a auf das Anschlußteil 22 der Gerätedurchführung
20 aufgebracht. Sodann werden von zwei Seiten her die beiden Halbschalen des Halteringes
30 um das elastische Fußteil 11 gelegt. Dabei ist im Falle des bevorzugt benutzten
Verschiebefalzes in axialer Richtung ein Freiraum von etwa 10 bis 15 mm notwendig,
um die zunächst mit axialer Verschiebung aneinander gefügten beiden Halbschalen
in ihre bündige Verrastungsstellung zu bringen. Dies ist bezüglich des Abstandes
zum untersten Schirm 14 zu berücksichtigen. Dabei greift nun die Anformung 31 des
Haltringes über die äußere umlaufende Kante 18 des starren Stützerteiles 10. Nun
werden die Befestigungsorgane miteinander verbunden. Dabei werden die Gegenmuttern
36 entlang der in die Befestigungsfahnen 26 eingehängten Gewindestangen 34 auf den
Befestigungsflansch 32 des metallenen Halteringes 30 gepreßt, bis die Auflagekante
15b des Leiterbolzens 15 auf der Anschlußoberkante 24 der Gerätedurchführung 20
aufliegt. Bei entsprechend genauer Bemessung liegt dann auch die Unterkante des
Halteringes 30 und die des elastischen Fußteils nahezu spielfrei auf dem Flansch
der Gerätedurchführung 20 auf.
Der Haltering mit ringsumlaufendem Befestigungsflansch 32 ist eine
bevorzugte Ausführungsform. Ebenso ist es möglich, statt des Befestigungsflansches
einzelne Befestigungsnasen am Haltering 30 anzuformen, wie im linken Teil der Figur
1 gezeigt. Im linken Bildteil sind alternativ zu den eingegossenen Befestigungsfahnen
26 eingegossene Gewindebuchsen mit eingeschraubten Gewindestangen gezeigt. Schließlich
können statt eines umlaufenden Halteringes 30 auch einzelne Klauen benutzt werden,
die in die äußere umlaufende Befestigungskante 18 der umlaufenden Schulter eingreifen.
Während Figur 2 ein Detail zeigt, das mit der Ausführungsform gemäß
Figur 1 voll übereinstimmt, ist im Falle der Figur 3 eine Ausführungsvariante dargestellt.
Hier ist in das starre Teil 10 ringsumlaufend ein Anschlußring 38 eingebettet,
das außenseitig Halteorgane zur Befestigung des Stützisolators aufweist, bevorzugt
ein Gewinde 39 - wie dargestellt. Der Haltering 40 weist an seinem oberen Ende
ein entsprechendes Innengewinde auf und kann ansonsten im wesentlichen so gestaltet
sein, wie das aus Figur 1 ersichtliche und dort beschriebene Teil 30. Die Verwendung
von Halbschalen entfällt hier. Stattdessen wird der Stützisolator 10 in das als
geschlossenen Ring ausgebildete Teil 40 eingeschraubt.
Weiterhin ist in Figur 3 eine ringsumlaufende weitere Feldsteuerelektrode
37 gezeigt. Sie dient dem Ausgleich des elektrischen Feldes im Bereich der Kanten
38a des integrierten Anschlußringes 38. Eine entsprechend umlaufende Feldsteuerelektrode
kann sich im Bereich der Kante 31 (vgl. Figur 2) empfehlen.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Stützisolator (starres Material)
11 Elastisches Fußteil des Stützisolators
12 Grenzfläche von elastischem zu starrem Material
14 Schirm bzw. Teller
15 Leiterbolzen
15a Steckkontakt des Leiterbolzens
15b Auflagekante
15c Stromanschlußgewinde des Leiterbolzens
16 Feldsteuerelektrode
17 Äußere Leitschicht des Fußteils
18 Äußere umlaufende Kante der Schulter des Stützers
19 Dehnungsspalt
20 Gerätedurchführung
22 Anschlußteil der Gerätedurchführung
24 Anschlußoberkante
26 Befestigungsfahne, eingegossen in Gerätedurchführung
28 Gerätewand
30 Haltering bzw. Halbschalen
31 Anformung des Halterings
32 Befestigungsflansch bzw. Befestigungsnase des Halterings
34 Gewindestange
35 Befestigungsschraube
36 Gegenmutter
37 Weitere Feldsteuerelektrode
38 Anschlußring
38a Kante des Anschlußringes
39 Schraubgewinde
40 Schraubring