專利名稱：用于制造類似空心柱體的模制件的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造類似空心柱體的模制件的模具，其帶有外部模具段，通過它確定待圍繞該模具段制成的模制件的內(nèi)部空腔，其中外部模具段具有旋轉(zhuǎn)對稱地圍繞第一軸線延伸的第一柱體模具和直接在軸向上聯(lián)接到兩個柱體模具端部中的一個處的相同直徑的半球模具，其中設(shè)置有第二柱體模具，其在徑向上聯(lián)接到半球模具上。
背景技術(shù)：
眾所周知，例如帶有220kV或380kV的上電壓側(cè)的額定電壓和> 100MVA的額定功率的高壓變壓器或者還有高壓限制器(Hochsparmungsdrossel)，為了絕緣和冷卻大多布置在利用機油填充的變壓器箱中。在這種變壓器中重要的功能具有所謂的變壓器通引部 (Transformatordurchfuehrung)，高壓電位通過它從空氣側(cè)被導(dǎo)引到變壓器箱中的繞組。 對于純空氣絕緣，處于高壓電位上的零件至接地的變壓器箱的距離(根據(jù)電壓平面)必須為直到^!或更大。借助于浸油的紙或纖維素(其承受比空氣大得多的場應(yīng)力)，該距離可以顯著減小。如果引導(dǎo)高壓接口同心地通過圓孔到箱中，則內(nèi)部導(dǎo)體與油箱之間的距離例如20cm就足夠了。專業(yè)人員此外已知，為此在輸出導(dǎo)線(Ausleitimg)的區(qū)域中使用所謂的球冠 (Kalotte)。它們是由金屬制成的旋轉(zhuǎn)對稱的空心體，其在軸向上的一端處具有帶有大多彎折的管接頭(Rohransatz)的用于導(dǎo)體接口的類似半球形的終端(Abschluss)并且在其軸向上的另一端處具有逐漸減小的直徑。為了更好地絕緣，這些導(dǎo)電的空心體利用由絕緣材料制成的優(yōu)選地雙壁的勢壘系統(tǒng)(Barrieresystem)包圍，該系統(tǒng)同樣布置在機油填充的變壓器箱中。匹配于金屬空心體的基本形狀的這種勢壘系統(tǒng)大多由由濕材料制成的模制件模塊制成。這意味著，圍繞模具(其外輪廓模仿待制造的模制件的內(nèi)部空腔)加設(shè)由濕的和因此可塑的纖維素或其它絕緣材料制成的覆層，其中接下來帶有包圍它的絕緣材料層的模具在爐子中被干燥并硬化。在此尤其證實為不利的是，彎折的管接頭大多可與球冠的旋轉(zhuǎn)軸線成不同的角度地制造。即管接頭的角度通過油箱內(nèi)部的導(dǎo)體引導(dǎo)部來確定并且主要針對絕緣方面。因此絕對可能的是，在三相高壓變壓器中已經(jīng)需要三個相應(yīng)球冠的管接頭件的不同角度。此外高壓變壓器大多是單件產(chǎn)品或至少只能小批量制造，使得在變壓器類型之間產(chǎn)生差別。因此變壓器制造者以不利的方式大多需要大量不同的模具用于制造絕緣勢壘。在制造絕緣勢壘時為了限制該模具多樣性，因此通常首先制造沒有管接頭的模制件，在所期望的位置上在半球形的終端中空出管接頭直徑的孔并且接著然后以個別確定的角度安裝管接頭，例如通過粘接。這一方面要求附加的工作步驟且另一方面降低在粘接部位用作勢壘的模制件或模制件模塊的絕緣能力
發(fā)明內(nèi)容
從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是規(guī)定一種用于制造模制件的模具，其避免上述的缺陷。該目的通過開頭提到的類型的模具實現(xiàn)。該模具特征在于，半球模具具有球罩，第二柱體模具可與球罩一起圍繞與第一軸線成角度布置的第二軸線旋轉(zhuǎn)并且第二柱體模具偏心于第二旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置。本發(fā)明的基本思想是，提供一種模具，其為了達(dá)到最大的絕緣強度一起考慮管接頭并且此外以有利的方式可變地設(shè)計該管接頭。因此根據(jù)本發(fā)明的模具的三個基本元件是第一柱體模具、軸向上聯(lián)接的半球模具和關(guān)于半球模具徑向取向的第二柱體模具，其最終確定管接頭的形狀。為了現(xiàn)在以其相對于模具的第一軸線的相應(yīng)角度可變地設(shè)計管接頭， 根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有球罩，其可以圍繞與第一軸線成角度的第二軸線旋轉(zhuǎn)。球罩是半球模具的一部分，這意味著實際的半球模具獨立于球罩的旋轉(zhuǎn)角保持不變。對應(yīng)于以后的管接頭的第二柱體模具可以偏心于第二軸線與球罩一起圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)。因此通過偏心性，球罩的旋轉(zhuǎn)引起第二柱體模具相對于第一軸線的軸向伸延部 (即主要部件的旋轉(zhuǎn)軸線)的定向角(Ausrichtungswinkel)的改變。因為主要部件、即第一柱體模具和半球模具是旋轉(zhuǎn)對稱的，所以管接頭圍繞第一軸線的角度變化對于模具沒有影響，重要的僅僅是縱向于第一軸線的角度變化。絕緣勢壘(其包圍所描述的金屬的球冠體)大多兩分地實施，其中兩個空心柱形的勢壘模塊那么從兩個軸向側(cè)圍繞球冠體布置并且相互連接。之前所描述帶有管接頭的模制件和帶有在一個端部處逐漸減小的直徑的軸向配合件(Gegenstueck)(其沒有管接頭) 可相互連接，優(yōu)選地可相互插接。最后提到的模制件模型由于沒有管接頭可以簡單地還在沒有根據(jù)本發(fā)明的模具的情況下制造。通過該方式以有利的方式提供用于模制件的靈活的形狀，其以后可以用作球冠的
絕緣勢壘。在根據(jù)本發(fā)明的模具的特別優(yōu)選的設(shè)計方案中球罩的表面包括第一軸線與半球模具的表面的相交區(qū)域。這即使能夠，第二柱體模具可這樣布置在球罩處，使得它可以與球罩一起這樣旋轉(zhuǎn)，使得第二柱體模具可以沿著第一軸線取向。因此也可以實現(xiàn)在第二柱體或管接頭的取向與第一軸線之間的0°的角度。由于主體的旋轉(zhuǎn)對稱性無需其它的角度。對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明模具的另一變體，第二柱體模具可以與球罩一起這樣旋轉(zhuǎn)，使得第二柱體模具的取向能夠與第一軸線成30°角。由此與之前提到的變體一起得到0°至 30°的角度范圍，第二柱體可相對于第一軸線的軸向伸延部在該范圍內(nèi)取向。這以有利的方式覆蓋絕緣技術(shù)上可能的角度范圍。第二軸線相對于第一軸線的傾斜位置對于該具體的示例為15°，其中第二柱體那么以偏心于第二軸線同樣15°的角度布置在球罩上。當(dāng)可旋轉(zhuǎn)的球罩是可止動的時，已經(jīng)證實為特別有利。由此避免在圍繞模具施加絕緣材料層時第二柱體模具的定向角度的不希望的改變。此外為了進(jìn)一步提高定向角度的精度，當(dāng)設(shè)置有用于確定球罩的旋轉(zhuǎn)角的量角器、例如以刻到可旋轉(zhuǎn)的球罩的邊緣處的線刻度的形式(其可相對于刻到半球模具的相鄰區(qū)域處的參考點來設(shè)置)，已經(jīng)證實有意義。 作為角度說明不僅可以考慮給出球罩的旋轉(zhuǎn)角的絕對角度說明，即在0°與360°之間，或者卻而且給出由此得出的第二柱體模具的調(diào)整角，例如0°至30°。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的變體中第二柱體模具借助于可松開的連接與球罩相連接。由此在第二柱體模具的調(diào)整角相對于第一軸線不等于0°時即能夠在絕緣材料硬化之后將模具從那么所產(chǎn)生的模制件中取出來，否則由于彎折的管接頭而不能取出。在松開第二柱體模具以后，模具的主部件(即第一柱體模具和帶有球罩的半球模具)能夠從模制件中取出，其中接下來可從模制件的管接頭中取出第二柱體模具。以特別優(yōu)選的方式，可松開的連接是螺栓連接，其例如從第二柱體模具的背對半球模具一側(cè)可接近。當(dāng)至少一個模具元件(即第一柱體模具、半球模具、球罩和/或第二柱體模具)在內(nèi)部具有至少一個空腔時，證實為有利的。這減小模具的重量并且簡化其制造。以優(yōu)選的方式，模具主要由鋁制成。這不僅由于其較小的密度(因為整個模具由此可更輕地并由此更容易地手操縱)，而且由于其關(guān)于所施加的絕緣材料的耐抗性，證實是適合的。根據(jù)本發(fā)明的用于在使用根據(jù)本發(fā)明的模具的條件下制造模制件的方法由此特征在于以下方法步驟a)以所期望的角度旋轉(zhuǎn)球罩，b)止動球罩，c)以軟的和/或彈性的和可硬化的材料覆層或纏繞模具的外部模具段，d)使材料硬化成模制件，e)打開在球罩與第二柱體模具之間的可松開的連接，f)從模制件中取出帶有軸向上聯(lián)接的半球模具的第一柱體模具，g)從模制件中取出第二柱體模具。對此的解釋由前面的描述中得出，但是應(yīng)再次注意特別重要的特征a)和e)，其最終通過根據(jù)本發(fā)明的模具的靈活性而實現(xiàn)。由從屬權(quán)利要求得到其它有利的設(shè)計方案可能性。


根據(jù)在附圖中所示的實施例應(yīng)詳細(xì)解釋本發(fā)明、其它的實施形式和其它的優(yōu)點。 其中圖1示出在第一位置中的用于制造模制件的示例性的模具，圖2示出在第二位置中的用于制造模制件的示例的模具以及圖3在剖面圖中示出示例性的模制件。附圖標(biāo)記清單10 在第一位置中的用于制造模制件的示例性的模具12 第一軸線14 第二軸線16 第一軸線、第二軸線與徑向的交點18 外部模具段20 第一柱體模具22 半球模具24 球罩26 在第一旋轉(zhuǎn)位置中的第二柱體模具28 半球模具的表面與第一軸線的交點
30用于確定球罩的旋轉(zhuǎn)角的量角器32球罩的旋轉(zhuǎn)方向40在第二位置中的用于制造模制件的示例性的模具42在第二旋轉(zhuǎn)位置中的第二柱體模具44第二柱體模具的徑向46偏心角48第一與第二軸線之間的角度50在剖面圖中的示例性的模制件52模制件的基體54空心柱形的管接頭56第一軸線58內(nèi)部的空腔
具體實施例方式圖1示出在第一位置中的用于制造模制件的示例性的模具10。模具10在其主要部件中主要包括第一柱體模具20和半球模具22，它們利用其外表面旋轉(zhuǎn)對稱地圍繞第一軸線12布置。半球模具22此外包括球罩對，其可以圍繞第二軸線14在以箭頭32表示的方向上旋轉(zhuǎn)，其中第二軸線14與第一軸線12成角度地布置，如以附圖標(biāo)記48所表示的那樣。球罩M圍繞第二軸線14的旋轉(zhuǎn)角可以利用量角器確定，量角器以參考標(biāo)號30布置并且例如主要包括在球罩M的表面和相半球模具22的相鄰的余部中的刻線。第二柱體模具沈與可旋轉(zhuǎn)的球罩M可松開地連接，通過第二柱體模具沈最終確定待制造的模制件的管接頭的取向和模具。第二柱體模具26在相對于半球模具的中點的徑向上布置在其表面上。不僅第二柱體模具沈的徑向的軸線，而且第一軸線12和第二軸線14由于幾何的原因獨立于球罩的旋轉(zhuǎn)角必須在共同的交點相遇。第二柱體模具沈以偏心于第二軸線14的角度布置在球罩上，該角度正好對應(yīng)于第二軸線14的傾斜角48。因此能夠如圖所示使第二柱體模具沈與球罩M —起旋轉(zhuǎn)這種角度位置，使得第二柱體模具沈的徑向與第一軸線12 —起延伸。在制造對應(yīng)的模制件時模具的外部模具段18以軟的或彈性的絕緣材料覆層，例如潮濕的壓制物質(zhì)(Pressspanmasse)。在該示例中外部模具段由相應(yīng)模具部件的外表面組成，其中尤其第一柱體模具20的底面不屬于外部模具段18。就此而言要指出，柱體模具 20和半球模具22當(dāng)然不僅可以由共同的部分形成，而且由多個部分接在一起。對于第一柱體模具由于制造技術(shù)的原因例如提議使用類似管形的空心柱體。球罩M不必一定是數(shù)學(xué)意義上的球段，而是提出，它們在不可見的內(nèi)部區(qū)域圍繞第二軸線14類似柱形或錐形地實施，以便由此使相對于剩余的半球模具22的簡單的可旋轉(zhuǎn)的支承是可能的，其具有相應(yīng)地類似柱形或錐形的陰模(Gegenform)。第二柱體模具沈優(yōu)選地也實施成類似管形。除了減輕重量和節(jié)省材料以外，這即使能夠更好地接觸到例如未示出的在球罩M與第二柱體模具26之間的固定裝置、例如螺栓。它在需要時那么能夠通過被引導(dǎo)通過第二柱體模具26的螺絲刀或內(nèi)六角扳手等容易地擰緊或松開。
當(dāng)外部模具段18利用絕緣材料來覆層并且由此通過烘干所形成的模制件應(yīng)被與模具分開時，那么必需松開第二柱體模具26。但是在圖1所示的情況中正好示出例外情況， 在其中這不是必需的，這是因為第二模具柱體的取向正好與第一軸線12—起延伸，使得通過在第一軸線12的方向上的拉運動可以使模制件與總的模具分開。圖2示出在第二位置40中的用于制造模制件的同一示例性模具，其中此外相同的附圖標(biāo)記與圖1中的一樣有效。在該附圖中第二柱體模具的徑向延伸到半球模具中心點16 的定向軸線44在第二旋轉(zhuǎn)位置不與第一軸線12—致，而是布置在相反的極點處。因此在該附圖中由第二軸線14的傾斜角48和偏心角46的總和結(jié)果為總的角度。根據(jù)球罩M的旋轉(zhuǎn)位置，第二柱體模具26的定向軸線44即在0°與第二軸線14的傾斜角48的兩倍之間擺動，這是因為在該情況下偏心角46的數(shù)值與傾斜角48相同。圖3在剖面圖50中示出示例性的模制件，如它通過使用在圖2中所示的模具在那里所示的位置所產(chǎn)生的那樣。圍繞外部模具段施加的絕緣材料硬化并且模具被移除。因此得到模制件的圍繞第一軸線56對稱的基體52，其帶有內(nèi)部的空腔58，從空腔58中在上部的區(qū)域中伸出有空心柱形的管接頭M。
權(quán)利要求
1.一種用于制造類似空心柱體的模制件(50)的模具(10，40)，其帶有外部模具段 (18)，通過所述外部模具段(18)確定待圍繞所述模具段(18)制成的模制件(50)的內(nèi)部空腔(58)，其中所述外部模具段(18)具有旋轉(zhuǎn)對稱地圍繞第一軸線(1 延伸的第一柱體模具00)和直接軸向上聯(lián)接到兩個柱體模具端部中的一個處的相同直徑的半球模具02)， 其中設(shè)置有第二柱體模具06，42)，其在徑向04)上聯(lián)接到所述半球模具0 上，其特征在于，所述半球模具02)具有球罩(M)，所述第二柱體模具(沈，42)能夠與所述球罩04) 一起圍繞與所述第一軸線(12)成角度08)布置的第二軸線(14)旋轉(zhuǎn)(32)并且所述第二柱體模具(26，42)偏心06)于所述第二旋轉(zhuǎn)軸線(14)布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，所述球罩04)的表面包括所述第一軸線 (12)與所述半球模具02)的表面的相交區(qū)域08)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于，所述第二柱體模具( ，4 能夠與所述球罩0 —起這樣旋轉(zhuǎn)(32)，使得所述第二柱體模具06，42)的取向04)能夠沿著所述第一軸線(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項所述的模具，其特征在于，所述第二柱體模具06，42) 能夠與所述球罩04) —起這樣旋轉(zhuǎn)，使得所述第二柱體模具06，42)的取向04)能夠與所述第一軸線(12)成30°的角度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模具，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)的球罩04)是可止動的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模具，其特征在于，設(shè)置有用于確定所述球罩 (24)的旋轉(zhuǎn)角的量角器(30)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模具，其特征在于，所述第二柱體模具06，42) 借助于可松開的連接與所述球罩04)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模具，其特征在于，所述可松開的連接是螺栓連接。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模具，其特征在于，至少一個模具元件00，22， 24,26,42)在內(nèi)部具有至少一個空腔。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模具，其特征在于，所述模具主要由鋁制成
11.一種用于在使用根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項所述的模具(10，40)的條件下制造模制件(50)的方法，其特征在于以下方法步驟 以所期望的角度旋轉(zhuǎn)(32)所述球罩04)， 止動所述球罩04)， 利用軟的和/或彈性的和可硬化的材料覆層或纏繞所述模具(10，40)的外部模具段 (18)， 將所述材料硬化成所述模制件(50)， 打開在球罩04)與第二柱體模具(沈，42)之間的可松開的連接， 從所述模制件(50)中取出帶有在軸向上聯(lián)接的所述半球模具0 的所述第一柱體模具(20)， 從所述模制件(50)中取出所述第二柱體模具06，42)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造類似空心柱體的模制件的模具，其帶具有外部模具段，通過其確定待圍繞該模具段制成的模制件的內(nèi)部空腔。外部模具段具有旋轉(zhuǎn)對稱地圍繞第一軸線延伸的第一柱體模具和直接軸向上聯(lián)接到兩個柱體模具端部中的一個處的相同直徑的半球模具，其中設(shè)置有第二柱體模具，其在徑向上聯(lián)接到半球模具上。半球模具具有球罩，第二柱體模具可與球罩一起圍繞與第一軸線成角度布置的第二軸線旋轉(zhuǎn)并且第二柱體模具偏心于第二旋轉(zhuǎn)軸線布置。本發(fā)明還涉及一種用于制造模制件的方法。
文檔編號H01F27/00GK102528970SQ201110337980
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者M·施塔克 申請人:Abb技術(shù)有限公司