專利名稱：常溫收縮型橡膠絕緣筒及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于高壓CV電纜等電力電纜連接部的常溫收縮型橡膠絕緣筒及其制造方法。
背景技術：
可適用于高壓CV電纜等絕緣連接部的有按壓模制型、預制型、卷帶模制型、卷帶型等各種類型的結構。在此基礎上，近年來，隨著橡膠模制技術顯著的提高，而研發(fā)使用單片的常溫收縮型橡膠絕緣筒的施工性優(yōu)良的單片接頭，且其適用程度漸漸擴大。
如圖3(C)、圖4(C)所示，用于該接頭的常溫收縮型絕緣筒包括以在常溫下具有彈性的橡膠材料作為主體，形成單片結構的加強絕緣筒體1；設于其兩側的半導電性應力錐層3；設于加強絕緣筒體1內周面的內部半導電層5；設置在加強絕緣筒體1外周面并覆蓋它的外部半導電層7。其中，所述加強絕緣筒體1、半導電性應力錐層3、內部半導電層5及外部半導電層7由模制成形體構成。
當制造該常溫收縮型橡膠絕緣筒時，例如，如圖3(A)所示，在芯材9外周的規(guī)定位置配置筒狀模制成形體構成的內部半導電層5，該筒狀模制成形體由預先向專用模具(未圖示)內注入半導電性橡膠材料模制成形(含加硫硬化。以下相同)形成。
其次，在芯材9的外周設定加強絕緣筒體1的模具(未圖示)，并通過向該模具內注入橡膠材料模制成形，設置由圖3(B)所示的模制成形體構成的加強絕緣筒體1，使其兩側的壁厚形成漸漸變薄的斜面1a。
在拆下加強絕緣筒體1的模具后，設定外部半導電層7的模具(未圖示)，并將外部半導電層7設置于加強絕緣筒體1的外周面，并將其覆蓋，該外部半導電層7由向該模具內注入半導電性橡膠材料模制成形形成的圖3(C)所示的模制成形體構成。同時，在加強絕緣筒體1的兩側設置具有與其斜面1a觸接的斜面型凹部3a的半導電性應力應力錐層3。然后，在拆下外部半導電層7的模具后，拔出芯材9，完成常溫收縮型橡膠絕緣筒。
或者，如圖4(A)所示，在芯材9外周的規(guī)定位置筒狀模制成形體構成的內部半導電層5，該筒狀模制成形體配置由預先向專用模具(未圖示)內注入半導電性橡膠材料模制成形形成。然后，在其兩側隔開內部半導電層5一定間隔配置筒狀模制成形體構成的半導電性應力錐層3，使其斜面型凹部3a面向內部半導電層5的側面，該筒狀模制成形體由預先向專用模具(未圖示)內注入半導電性橡膠材料模制成形形成。
其次，在芯材9的外周內裝內部半導電層5，且跨過兩半導電性應力錐層3的外周，設定加強絕緣筒體1的模具(未圖示)，并向該模具內注入橡膠材料，如圖4(B)所示，再通過覆蓋內部半導電層5，且充滿兩半導電性應力錐層3的各斜面型凹部3a內模制成形，設置由形成的模制成形體構成的加強絕緣筒體1，使其兩側的壁厚形成漸漸變薄的斜面1a。
在拆下加強絕緣筒體1的模具后，在芯材9的外周設定外部半導電層7的模具(未圖示)，以內裝加強絕緣筒體1和兩半導電性應力錐層3的露出部分，再將的圖4(C)所示的模制成形體構成的外部半導電層7跨過半導電性應力錐層3設置在加強絕緣筒體1的外周面，并將其覆蓋。該模制成形體由通過向該模具內注入半導電性橡膠材料模制成形形成。其次，在拆下外部半導電層7的模具后，取下芯材9，完成常溫收縮型橡膠絕緣筒。
現有的常溫收縮型橡膠絕緣筒，如上所述，加強絕緣筒體1、半導電性應力錐層3、內部半導電層5及外部半導電層7由模制成形體構成。這樣，當利用圖3(A)～(C)所示的方法制造該橡膠絕緣筒時，由于使用共通的外部半導電層7的模具模制成形來形成外部半導電層7和半導電性應力錐層3，故可減少模具的數量，但由于外部半導電層7和半導電性應力錐層3的形狀、壁厚有很大的差異，半導電性橡膠材料在形成外部半導電層7和半導電性應力錐層3的空間不均等且不能圓滑地流動，故難于模制成形具有規(guī)定形狀、品質的外部半導電層7及半導電性應力錐層3。
另外，當利用圖4(A)～(C)所示的方法制造該橡膠絕緣筒時，由于外部半導電層7和半導電性應力錐層3各自使用專用的模具模制成形，故消除所述問題，但模具數量比上述的模具數量多，制造常溫收縮型橡膠絕緣筒的成本增加。
當利用所述的任意一種方法制造常溫收縮型橡膠絕緣筒時，由于外部半導電層7由模制成形體構成，其形成必需使用模具，故流入模具內的半導電性橡膠材料的流動不均衡，產生部分的殘留，有可能產生壁厚不均勻等。因此，為解決該問題，外部半導電層7的壁厚一般為3mm以上。這樣，向模具內注入半導電性橡膠材料來模制成形(包括注入填充后的硬化)所需要的時間增加，橡膠絕緣筒的制造效率降低。此外，由于在模制成形外部半導電層7的模具比加強絕緣筒體1等模制成形的模具更大，而增大了外部半導電層壁厚的量，從而進一步增大了模具及模壓裝置，并使價格增高，提高了制造常溫收縮型橡膠絕緣筒的成本增加。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種常溫收縮型橡膠絕緣筒及其制造方法，可不使用將外部半導電層模制成形的模具，使成本降低，提高制造效率。
為達到所述目的，本發(fā)明提供一種常溫收縮型橡膠絕緣筒，其包括以在常溫下具有彈性的橡膠材料作為主體，形成單片結構的加強絕緣筒體；設于其兩側的半導電性應力錐層；設于加強絕緣筒體內周面的內部半導電層；設置在加強絕緣筒體外周面并覆蓋它的外部半導電層。其特征在于，所述加強絕緣筒體、半導電性應力錐層及內部半導電層由模制成形體構成，外部半導電層由涂敷體構成。
根據這樣的結構，可不需要模制成形外部半導電層的大型模具及模壓裝置，可降低制造常溫收縮型橡膠絕緣筒的成本。
由于外部半導電層由涂敷體構成，故不存在殘留流入模具內的半導電性橡膠材料、流動不均勻和控制成形壓力的復雜工序，可容易地形成外部半導電層的成品率，且不產生壁厚不均勻，與現有的模制成形形成的相比，可形成薄壁的外部半導電層，并可縮短形成外部半導電層(涂敷及硬化)所需要的時間，提高橡膠絕緣筒的制造效率。
另外，由于加強絕緣筒體、半導電性應力錐層及內部半導電層不由涂敷體構成，而由模制成形體構成，故在增徑保持、減徑安裝橡膠絕緣筒時，不會引起形狀損壞，其堅固、耐久性優(yōu)良，可長期穩(wěn)定地保持所要求的性能，提高可靠性。


圖1是表示本發(fā)明常溫收縮型橡膠絕緣筒的剖面圖；圖2(A)～(C)是按工序表示制造圖1的常溫收縮型橡膠絕緣筒的方法的半剖面工序圖；圖3(A)～(C)是按工序表示制造現有的常溫收縮型橡膠絕緣筒的方法的半剖面工序圖；圖4(A)～(C)是按工序表示制造現有的常溫收縮型橡膠絕緣筒的方法的另一例的半剖面工序圖。
具體實施例方式
以下，通過附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明的常溫收縮型橡膠絕緣筒的剖面圖。
本發(fā)明的常溫收縮型橡膠絕緣筒包括以在常溫下具有彈性的乙烯丙烯橡膠(EPR)、硅膠(SR)等橡膠材料為主體，形成單片結構的加強絕緣筒體11；設于其兩側置的兩個半導電性應力錐層13；設于加強絕緣筒體11內周面的內部半導電層15；設置在加強絕緣筒體11外周面并覆蓋它的外部半導電層17。
進一步追加說明，加強絕緣筒體11由圓筒狀模制成形體構成，在其兩側形成壁厚漸漸變薄的斜面11a，該圓筒狀模制成形體通過模制成形所述次乙基丙烯橡膠等橡膠材料形成。
兩個半導電性應力錐層13在加強絕緣筒體11的兩側隔開內部半導電層15一定的間隔，其由大致圓筒狀的模制成形體構成，且形成斜面型凹部13a，使其面向內部半導電層15的側面，該模制成形體由在所述橡膠材料內模制成形混入碳等的半導電性橡膠材料形成。
內部半導電層15由埋設在加強絕緣筒體11中央部位的內周面并使其內周面露出的圓筒狀模制成形體構成，該圓筒狀模制成形體在所述橡膠材料中通過模制成形混入碳等的半導電性橡膠材料形成。
外部半導電層17由薄壁的圓筒狀涂敷體17a和接觸涂敷體17b構成。其圓筒狀涂敷體17a覆蓋加強絕緣筒11的外周面，跨過半導電性應力錐層13，利用噴嘴噴射涂敷(涂裝)或利用輥軸旋轉涂敷等涂敷在所述橡膠材料中混入碳等的液狀半導電性橡膠材料，且具有利用加硫硬化形成的50％以上的伸張性，其壁厚在1mm以下；其接觸涂敷體17b設置于該薄壁圓筒狀涂敷體17a的兩端部，且與兩半導電性應力錐層13、13接觸。兩半導電性應力錐層13、13通過接觸涂敷體17b及薄壁圓筒狀涂敷體17a形成導通狀態(tài)。
本發(fā)明的常溫收縮型橡膠絕緣筒形成為上述的結構。這樣的加強絕緣筒體11、半導電性應力錐層13及內部半導電層15由模制成形體構成，外部半導電層17由涂敷體構成，可不需要模制成形外部半導電層17的大型模具及模壓裝置，并可降低制造常溫收縮型橡膠絕緣筒的成本。
另外，由于外部半導電層17由涂敷體構成，故不存在殘留流入模具內的半導電性橡膠材料、流動不均勻和控制成形壓力的復雜工序，可容易地形成外部半導電層的成品率，且不產生壁厚不均勻，與現有的模制成形形成的相比，可形成薄壁的外部半導電層17，并可縮短形成外部半導電層17(涂敷及硬化)所需要的時間，提高橡膠絕緣筒的制造效率。
另外，由于加強絕緣筒體11、半導電性應力錐層13及內部半導電層15不由涂敷體構成，而由模制成形體構成，故在增徑保持、減徑安裝橡膠絕緣筒時，不會引起形狀損壞，其堅固、耐久性優(yōu)良，可長期穩(wěn)定地保持所要求的性能，提高可靠性。
以下，利用圖2(A)～(C)說明本發(fā)明的常溫收縮型橡膠絕緣筒的制造方法。首先，在預先準備的專用模具(未圖示)內例如注入在硅膠中混入碳的半導電性橡膠，通過模制成形，形成由圓筒狀模制成形體構成的內部半導電層15。另外，向專用模具(未圖示)內注入在硅膠中混入碳的相同的半導電性橡膠材料，通過模制成形，形成由在一側具有斜面型凹部13a的大致圓筒狀模制成形體構成的兩個半導電性應力錐層13。
其次，如圖2(A)所示，在圓錐狀芯材192外周的規(guī)定位置，例如大致中央位置配置預先形成的所述內半導電層15，然后在其兩側隔開內部半導電層15一定間隔，配置預先形成的所述半導電性應力錐層13，使其斜面型凹部13a面向內部半導電層15的一側。
然后，在芯材19的外周，內裝內部半導電層15，且跨過兩半導電性應力錐層13的外周，設定加強絕緣筒體11的模具(未圖示)，并向該模具內注入硅膠；再如圖2(B)所示，通過使硅膠覆蓋內部半導電層15，且充滿兩半導電性應力錐層13的各斜面型凹部13a內，模制成形，設置由形成的模制成形體構成的加強絕緣筒體11，使其兩側形成壁厚漸漸變薄的斜面11a。
然后，在拆下加強絕緣筒體11的模具后，如圖2(C)所示，使安裝所述加強絕緣筒體11等的芯材19以一定的速度旋轉，同時，使噴嘴21沿芯材19的縱向方向以一定的速度反復移動，自噴嘴21噴射在硅膠中混入碳等的液狀半導電性橡膠材料。這樣，向加強絕緣筒體11的外周面，跨過半導電性應力錐層13，在壁厚1mm以下吹附涂敷(涂裝)該半導電性橡膠材料，使其覆蓋加強絕緣筒體11的外周面，形成薄壁圓筒狀涂敷體17a。另外，在該薄壁圓筒狀涂敷體17a的兩端部設置和兩半導電性應力錐層13、13接觸的接觸涂敷體17b。進一步由恒溫槽(未圖示)加熱干燥這些涂敷體，形成加硫硬化的外部半導電層17。然后，抽出芯材19，完成常溫收縮型橡膠絕緣筒。這樣制造的常溫收縮型橡膠絕緣筒的通過在其外周面卷上半導電性的帶、膜或片，設置保護層來保管或使用。
另外，當在加強絕緣筒體11的外周面吹附涂敷(涂裝)所述半導電性橡膠材料來形成涂敷體時，可以固定芯材19，使噴嘴21在繞芯材19旋轉的同時在芯材19的縱向反復移動。另外，還可以固定噴嘴21，在使芯材19旋轉的同時還使其在縱向反復移動。還可以使噴嘴21繞芯材19旋轉同時使芯材19在縱向反復移動。另外，在形成所述涂敷體時，取代所述吹附涂敷(涂裝)，也可以例如在加強絕緣筒體11的外周面滴下液狀的所述半導電性橡膠材料等，與其對應必須使芯材19旋轉，同時使輥軸旋轉，通過拉薄形成涂敷體。另外，接觸涂敷體17b也可以將僅設在一側的半導電性應力錐層13薄壁圓筒狀涂敷體17a與該一方的半導電性應力錐層13電導通。另外，還可以全部不設置接觸涂敷體17b，形成薄壁圓筒狀涂敷體17a不與半導電性應力錐層13、13電導通的狀態(tài)。
如上所述，根據本發(fā)明的常溫收縮型半導電性橡膠絕緣筒，由于所述加強絕緣筒體、半導電性應力錐層及內部半導電層由模制成形體構成，外部半導電層由涂敷體構成，可不需要模制成形外部半導電層的大型模具及模壓裝置，可降低制造常溫收縮型橡膠絕緣筒的成本。
由于外部半導電層由涂敷體構成，故不存在殘留流入模具內的半導電性橡膠材料、流動不均勻和控制成形壓力的復雜工序，可容易地形成外部半導電層的成品率，且不產生壁厚不均勻，與現有的模制成形形成的相比，可形成薄壁的外部半導電層，并可縮短形成外部半導電層(涂敷及硬化)所需要的時間，提高橡膠絕緣筒的制造效率。
另外，由于加強絕緣筒體、半導電性應力錐層及內部半導電層不由涂敷體構成，而由模制成形體構成，故在增徑保持、減徑安裝橡膠絕緣筒時，不會引起形狀損壞，其堅固、耐久性優(yōu)良，可長期穩(wěn)定地保持所要求的性能，提高可靠性。
權利要求
1.一種常溫收縮型橡膠絕緣筒，其包括以在常溫下具有彈性的橡膠材料為主體，構成單片結構的加強絕緣筒體；在所述加強絕緣筒體的兩側設置的半導電性應力錐層；在所述加強絕緣筒體內周面設置的內部半導電層；設置在所述加強絕緣筒體外周面并覆蓋它的外部半導電層，其特征在于，所述加強絕緣筒體、半導電性應力錐層及內部半導電層由模制成形體構成，所述外部半導電層由涂敷體構成。
2.如權利要求1所述的常溫收縮型橡膠絕緣筒，其特征在于，所述加強絕緣筒體由通過模制成形乙烯丙烯橡膠等橡膠形成的圓筒狀模制成形體構成。
3.如權利要求1所述的常溫收縮型橡膠絕緣筒，其特征在于，所述半導電性應力錐層隔開內部半導電層一定的間隔，配置在所述加強絕緣筒體的兩側，其由通過將向橡膠材料內混入碳等的半導電性橡膠材料模制成形形成的大致圓筒狀的模制成形體構成。
4.如權利要求1所述的常溫收縮型橡膠絕緣筒，其特征在于，所述內部半導電層由埋設在所述加強絕緣筒體中央部位的內周面并使內周面露出的圓筒狀模制成形體構成，其在所述橡膠材料中通過模制成形混入碳等的半導電性橡膠材料形成。
5.如權利要求1所述的常溫收縮型橡膠絕緣筒，其特征在于，所述外部半導電層在所述加強絕緣筒體的外周面形成，覆蓋該加強絕緣筒體，跨過半導電性應力錐層，通過涂敷在橡膠材料內混入碳等的液狀半導電性橡膠材料，并使其加硫硬化。
6.如權利要求5所述的常溫收縮型橡膠絕緣筒，其特征在于，所述液狀半導電性橡膠通過噴嘴噴射吹附涂敷(涂裝)或輥軸旋轉涂敷等涂敷。
7.如權利要求5所述的常溫收縮型橡膠絕緣筒，其特征在于，所述外部半導電層由具有50％以上的伸縮性，且壁厚為1mm以下的薄壁圓筒狀涂敷體構成。
8.一種常溫伸縮性橡膠絕緣筒的制造方法，其包括如下工序通過向模具內注入半導電性橡膠材料進行模制成形，形成由圓筒狀模制成形體構成的內部半導電層的工序；通過向模具內注入半導電性橡膠材料進行模制成形，形成由大致圓筒狀模制成形體構成的兩個半導電性應力錐層的工序；在圓柱狀芯材外周的規(guī)定位置配置預先形成的所述內部半導電層，并在其兩側隔開所述內部半導電層一定的間隔，配置預先形成的所述半導電性應力錐層的工序；在所述芯材的外周，內裝所述內部半導電層，且跨過兩半導電性應力錐層的外周，設定加強絕緣筒體的模具，并向該模具內注入硅膠，通過模制成形形成所述內部半導電層，且使硅膠覆蓋所述兩半導電性應力錐層，在所述芯材的外周設置由形成的模制成形體構成的加強絕緣筒體的工序；在拆下所述加強絕緣筒體的模具后，對所述加強絕緣筒體噴射液狀半導電性橡膠材料，并在所述加強絕緣筒體的外周面，跨過所述半導電性應力錐層涂敷所述半導電性橡膠材料，使其覆蓋所述加強絕緣筒體的形成涂敷體的工序；由加熱干燥所述涂敷體，形成加硫硬化的所述外部半導電層后，拔出所述芯材的工序。
全文摘要
一種常溫收縮型橡膠絕緣筒，其包括以在常溫下具有彈性橡膠材料為主體，構成單片結構的加強絕緣筒體；在其兩側設置的半導電性應力錐層；在所述加強絕緣筒體內周面設置的內部半導電層；設置在所述加強絕緣筒體外周面并覆蓋它的外部半導電層，其特征在于，所述加強絕緣筒體、半導電性應力錐層及內部半導電層由模制成形體構成，所述外部半導電層由在所述外部半導電層涂敷液狀半導電性橡膠材料，并使其加硫硬化形成的薄壁圓筒狀涂敷體構成。
文檔編號H01B17/64GK1574533SQ20041005933
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權日2003年6月19日
發(fā)明者小林正三, 栗田浩三, 高岡功 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社