DE1044201B

DE1044201B - Verfahren zur Herstellung einer gas- und fluessigkeitsdichten Durchfuehrung

Info

Publication number: DE1044201B
Application number: DEW13517A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wilmot Lunn
Original assignee: Worcester Royal Porcelain Co Ltd
Current assignee: Worcester Royal Porcelain Co Ltd
Priority date: 1953-03-26
Filing date: 1954-03-17
Publication date: 1958-11-20

Description

DEUTSCHES

BIBLIOTHEK

DES DEUTSCHEN

PATENTAMTES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gas- und flüssigkeitsdichten Durchführung. Es ist bereits bekannt, bei einer solchen Durchführung in die durchgehende Bohrung eines einteiligen Isolierkörpers einen ohne Spiel in die Bohrung passenden Durchführungs"bolzen zu stecken, ferner die Bohrung mit einer ringförmigen Aussparung zu versehen, die mit einer breiartigen Dichtungsmasse aus schmelzbaren glasartigen Bestandteilen ausgefüllt ist, die beim Erhitzen schmilzt und beim Abkühlen durch Erhärten die Abdichtung herbeiführt.

Gemäß der Erfindung wird -eine solche Durchführung durch folgende Verfahrens schritte hergestellt:

a) Die Aussparung im Mittelteil der Bohrung des Isolierkörpers wird zunächst mit der breiartigen Dichtungsmasse durch Einspritzen, Eindrücken od. dgl. dieser Dichtungsmasse ausgefüllt.;
b) der Durchführungsbolzen wird dann durch die Bohrung des Isolierkörpers gesteckt, so daß seine Enden beidseitig aus dem Isolierkörper herausragen;

c) der Isolierkörper mit dem eingesteckten Bolzen wird anschließend so weit erhitzt, daß der schmelzbare glasartige Bestandteil der Dichtungsmasse flüssig wird und dann "beim Abkühlen -des Isolierkörpers und Wiedererhärten des ,glasartigen Bestandteiles dieser sowohl den Raum der Aussparung als auch teilweise den geringen Zwischenraum zwischen Bohrung .und Bolzen abdichtend ausfüllt.

Durch dieses Verfahren wird erreicht, .daß .bei seitlichen Biegungen des X,eiters an den Stellen, an denen er aus der Durchführung herausragt, keine »Gefahr eines "Springens oder Brechens der Dichtungsmasse vorhanden ist, weil die gesamte Beanspruchung von den eng an dem Leiter anliegenden .Endteilen .des Isolierkörpers aufgenommen wird. ferner wird verhindert, daß in den beim Abkühlen der Dichtungsmasse zwischen :dieser und dem Isolierkörper !entstehenden kleinen leerenRaumEremxIkorpereindiiijqgen, die elektrisch leitend sein können und die "Isolierung beeinträchtigen. Dies kann -bei dem Erfindungsgegenstand nicht erfolgen, -weil Jbier die Aussparung ein gewisses Stück von den Enden des Isolierkörpers entfernt liegt; auch "bietet die Form äes Isolierkörpers eine Garantie dafür, daß während des Brennens -kein Bruch infolge von inneren Wärmes.pannungen auftreten kann.

Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar ist

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Durchführung ;eßtsprechend der Erfindung;

Verfahren zur Herstellung einer gas-
und flüssigkeltsdichten Durchführung

Anmelder:

Worcester Royal Porcelain Company
Limited, Worcester (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Stuhlmann, Bochum,

und Dx-Ing. B. Bloch, Berlin-Wilmersdorf,

Ballenstedfcer Str. 17, Patentanwälte

BeanSiprHctite Eriorität:

Großbritannien vom 26. März 1953

Thomas Wilmot Lmnn, Worcester (Großbritannien),
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ist als Erfinder genannt worden

Fig· 2 ist ein Längsschnitt der Durchführung gemäß Fig.l;

Fig. 3 .zeigt eine Art der Einführung des glasigen Dichtungsstoffes in die innere Aussparung des Isolators.

Der in der Zeichnung dargestellte Durchführungsisolator tesiteht .aus .einem länglichen liörper 10 von dem üblichen !kreisiöjnaigein Querschnitt, dessen Länge etwa ..drei- .bis viermal .so groJß -ist .als cder <duT.chschnittüobe äußere Durchmesser. Diese Äbmesstmgfön haben .sich für yerhältoisrnäßig !kleine Isol-atgmea -mit einer Gesamtlänge sxm -.etw/a 11 mim als brauöhbar er,wiesen, die für einen Leiter von <e£wa 1,-5 tnm bestimmt sind. Der Körper 10 'kaum -aus irgendeinem keramischen Werkstoff hear-gesieUt wenden, z. E. mts einem ikeramischen Werkstoff auf AMmmwxngrandlqge, imd vo.r diem Brennen wird -er .entweder während des -ersten Preß- und _;F©rrErwBirgaBges., der (die äußere Gestalt .des jKärpers -.festliegt, =ader ^pater teak, .einer in der Achsrichtung verkaufenden J3QhEUoig.ll versehen, deren Durchmesser .etw.a .einem Drittel desjenigen des äußeren Durchmessers des ivör-perg ,enfepjäehit. Gewöhnlich iahen .Leiter »ad Bohrung ikrefeförtmgen Querschnitt.

Der D.urchmeser -der ©oh-EUßg wird hauptsächlich durch den Durchmesser des Leitungsdrahtes ©der der Stange 12 bestimmt, die sich durch die Bohrung erstreckt. Die Erfindung ist aber nicht auf die angegebenen,Abmessungen oder Verhältnisse beschränkt. Es ist zweckmäßig und praktisch zufriedenstellend, die

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erforderliche Isolation und die Stärke und Wirksamkeit der Abdichtung für einen großen Bereich elektrischer Ausrüstungen einzurichten.

Zwischen den Enden, vorzugsweise etwa in der Mitte, wird vor dem Brennen des Körpers eine ringförmige oder ähnlich gestaltete Aussparung 13 in der Bohrung hergestellt, und dies geschieht mit Hilfe eines Dorns mit radial vorspringenden, zurückziehbaren Schneiden oder Formwerkzeugen, der in die Bohrung eingeführt wird. Nach einer Drehung zum Zweck der Bildung der ringförmigen Aussparung werden die Schneiden zurückgezogen und der Dorn in axialer Richtung aus der Bohrung herausgenommen. Die radialen Abmessungen der Aussparung können in der Größe von 0,7 bis 0,1 des Durchmessers der Bohrung sein, und ihre Länge kann etwa ein Zwölftel bis die Hälfte der Bohrungslänge betragen.

Die radiale Abmessung der ringförmigen Aussparung ist, wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, an dem einen Ende größer als an dem anderen, und die oben angegebene Abmessung für die radiale Ausdehnung der Aussparung bezieht sich auf den mittleren Durchmesser.

Der Isolatorkörper wird in bekannter Weise verfestigt und die äußere Fläche glasiert. Gegebenenfalls kann auch die innere Fläche der Bohrung einschließlich der Oberfläche der Aussparung glasiert werden.

Der nächste Schritt ist die Einführung einer Dichtungsmasse in die Aussparung, deren hauptsächlicher Bestandteil Glas oder ein ähnlicher glasartiger Werkstoff ist. Dieser Bestandteil kann in Pulverform oder Kornform sein, und das Ganze wird durch Beimischung eines geeigneten Bindemittels, z. B. Zellulose, plastisch oder geschmeidig gemacht. Diese Masse wird vorzugsweise in der schematisch in Fig. 3 gezeigten Weise eingeführt, indem das eine Ende der Bohrung durch eine Stange oder einen Kolben 14 abgeschlossen wird, der bis zu dem benachbarten Ende der Aussparung reicht, und in das andere Ende der Bohrung eine Düse oder ein mit Auslaßöffnungen versehenes Paßstück 15 eingesetzt wird, das an eine Einspritzvorrichtung angeschlossen ist. Die Düse oder das Paßstück erstreckt sich bis zu dem anderen Ende der Aussparung, so daß diese mit der Masse gefüllt werden kann. Der Endteil der Düse kann rohrförmig sein und so weit in den Körper des Isolators eingeführt werden, daß er in der Aussparung liegt, worauf die Masse durch die Löcher 16 ausgestoßen wird, so daß sie nur den ringförmigen Teil und nicht denjenigen Teil der Bohrung ausfüllt, der durch den Leitungsdraht oder die Leitungsstange eingenommen werden soll. Wenn die Düse ebenso wie der Verschlußkolben zurückgezogen ist, wird der Leiter in die richtige -Lage gebracht, so daß er sich durch die Bohrung hindurch erstreckt und an den beiden Enden so weit herausragt, daß er mit einem Stromkreis elektrisch verbunden werden kann. Das Ganze wird alsdann auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Glas oder der sonstige glasige Bestandteil flüssig wird und bei Wiedererhärtung eine glasartige Verbindung zwischen dem Leiter und der inneren Fläche der Bohrung herstellt, wie bei 17 angedeutet ist.

Vor und nach dieser Arbeit können ein oder beide Enden des Leiters so umgeformt werden, daß flache Enden 18 entstehen mit Löchern, die größer sein können als die Bohrung.

Der größte Teil des Glases oder des sonstigen glasigen Stoffes bleibt in der Aussparung zurück, aber eine gewisse Menge davon läuft an der Bohrung entlang nach den Enden und füllt die Zwischenräume und Lücken zwischen dem Leiter und den betreffenden Teilen der Bohrung aus, die unvermeidbar sind, um einen genügenden Spielraum für das bequeme Einfügen des Leiters zu bilden.

Der Leiter 12 kann aus einer Nickel-Kobalt-Stahl-Legierung bestehen, wie sie im Handel zu haben ist.

Der Isolatorkörper kann an seiner Außenfläche einen in der Längsrichtung verjüngten Sitz 19 aufweisen, auf den dicht eine mit einem Flansch versehene Hülse 20, vorzugsweise aus Metall, aufgeschoben wird. Die Hülse kann an den Rand einer Öffnung eines aus Metall bestehenden oder mit Metall bekleideten Gehäuses angelötet, werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer gas- und flüssigkeitsdichten Durchführung, bei der in die durchgehende Bohrung eines einteiligen, im Mittelteil der Bohrung mit einer Aussparung versehenen Isolierkörpers ein ohne Spiel in die Bohrung passender Durchführungsbolzen gesteckt wird und darin durch eine breiartige Dichtungsmasse mit schmelzbarem glasartigem Bestandteil, der beim Erhitzen schmilzt und beim Abkühlen durch Erhärten die Abdichtung herbeiführt, befestigt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

a) Die Aussparung (13) im Mittelteil der Bohrung des Isolierkörpers (10) wird zunächst mit der breiartigen Dichtungsmasse durch Einspritzen, Eindrücken od. dgl. dieser Dichtungsmasse ausgefüllt;

b) der Durchführungsbolzen (12) wird dann durch die Bohrung des Isolierkörpers (10) gesteckt, so daß seine Enden beidseitig aus dem Isolierkörper herausragen;

c) der Isolierkörper mit dem eingesteckten Bolzen wird anschließend so weit erhitzt, daß der schmelzbare glasartige Bestandteil der Dichtungsmasse flüssig wird und dann beim Abkühlen des Isolierkörpers und Wiedererhärten des glasartigen Bestandteiles dieser sowohl den Raum der Aussparung als auch teilweise den geringen Zwischenraum zwischen Bohrung und Bolzen abdichtend ausfüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen der Dichtungsmasse durch einen Injektor mit einer Düse (15,16) erfolgt, deren Außendurohmesser dem Bohrungsdurchmesser des Isolierkörpers (10) entspricht, während der von der Düse nicht ausgefüllte Teil der Bohrung durch eine Abschlußvorrichtung (14) vollkommen ausgefüllt wird (Fig. 3).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 757 279, 816 863;
USA-Patentschriften Nr. 2 235 325, 2255184,
305150;

französische Patentschrift Nr. 636 199;
schweizerische Patentschriften Nr. 290729, 225 240.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen