DE1062300B

DE1062300B - Verfahren zur unloesbaren Befestigung des Kloeppels und der Kappe an Kappenisolatoren mit Glasisolierkoerper

Info

Publication number: DE1062300B
Application number: DES53404A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Haenlein; Dipl-Phys Wilhelm Baum
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-05-08
Filing date: 1957-05-08
Publication date: 1959-07-30

Description

Bei Kappenisolatoren, deren Isolierkörper aus Keramik oder Glas besteht, werden bisher fast allgemein der Klöppel und ebenso die Kappe mit einem Spezialzement ein- bzw. angekittet. Das Kittverfahren ist verhältnismäßig zeitraubend und kostspielig.

Nach der Hauptpatentanmeldung wird bei Kappenisolatoren mit einem Glasisolierkörper der Klöppel dadurch befestigt, daß er zunächst auf seinem Einfaßteil mit einem dünnen, lediglich das Anschmelzen verhindernden Überzug versehen und anschließend mit der flüssigen Glasmasse des entstehenden Isolierkörpers umfaßt, vorzugsweise umgössen wird, so daß der Klöppel, ohne am Glas zu haften,—■ beim Erkalten sich stärker zusammenziehend als der Glasisolierkörper — frei auf der Aufsetzfläche des Glasisolierkörpers aufliegt, ohne auf ihn Spannungen zu übertragen.

Dieses Verfahren wird gemäß vorliegender Erfindung sinngemäß auch zur unlösbaren Befestigung der den Isolierkörperkopf umfassenden Kappenarmatur verwendet. Es wird also die flüssige Glasmasse für den Kopfteil des entstehenden Isolierkörpers in die Kappenhöhlung eingebracht (eingegossen oder eingepreßt), nachdem die Kappeninnenfläche zuvor mit einem das Anschmelzen verhindernden Überzug versehen ist; die Ausdehnungskoeffizienten des Kappenmaterials und des Glases sind hierbei einander gleich oder nur wenig verschieden gewählt, so daß nach dem Erkalten des Isolators die Kappe spannungsfrei den Kopf des Glasisolierkörpers umgreift oder auf ihn leicht aufgeschrumpft- ret. -

Das neue Verfahren bedeutet einen erheblichen Fortschritt, man erkennt dies aus folgenden Überlegungen.

Wollte man die Kappe an den Glasisolierkörper anschmelzen, so müßten die Ausdehnungskoeffizienten des Glases und der Metallkappe einander genau gleich sein, was im allgemeinen schwer zu erreichen ist.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden hingegen der Glaskörper und die Kappe — mechanisch betrachtet— gesonderte Teile, die nicht miteinander verschmolzen sind. Infolgedessen kann der Glaskörper selbständig für sich seine Form annehmen. Je nach der Differenz der Ausdehnungskoeffizienten sitzt nach Fertigstellung des Kappenisolators die Kappe in gutem Paßsitz auf dem Glasisolierkörper, oder sie umgreift ihn mit einem gewissen Druck, d. h„ sie ist gleichsam auf den Glaskörper aufgeschrumpft. Dies ist für die Beanspruchung des Glases ohne Schaden, da hierbei auf das Glas nur ein Druck, nicht aber ein Zug ausgeübt wird.

Es sprechen noch folgende Gesichtspunkte für das neue Verfahren. Beim Verschmelzen muß das Glas sich mit der Metalloberfläche durch chemische Reak-Verfahren zur unlösbaren Befestigung
des Klöppels und der Kappe
an Kappenisolatoren mit Glasisolierkörper

Zusatz zur Patentanmeldung S 50711 VIIId/21 c (Auslegeschrift 1 053 603)

Anmelder:
Siemens-Scriuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr. Walter Hänlein, Erlangen,
und Dipl.-Phys. Wilhelm Baum, Nürnberg,
sind als Erfinder genannt worden

tionen verbinden. Dies führt zu einer teilweisen Auflösung der Oberflächenschicht des Metalls. Daraus ergeben sich aber Unebenheiten in der Außenbegrenzung des Glaskörpers, die zu einer mechanischen Kerbwirkung und, soweit Spitzenwirkungen auftreten, auch zu einer Verringerung der elektrischen Festigkeit führen. Beim neuen Verfahren gehen die Metallkappe und der Glaskörper keine chemische Verbindung ein. Wird, was keine Schwierigkeiten bietet, die Metallkappe innen vorher poliert, so wird bei Anwendung des neuen Verfahrens der in der Kappe befindliche Kopfteil des Glasisolierkörpers vollkommen glatt. Dies wird nicht gestört durch den Überzug, der zum A^erhindern des Anschmelzens vorher auf die Innenwandung der Kappe aufgebracht wird; denn dieser Überzug wird nur in einer sehr dünnen Schicht aufgestäubt und es wird hierfür vorzugsweise ein Stoff benutzt, der nur eine Korngröße hat, die unter 1 μ, bei der bevorzugten Ausführung sogar erheblich unter 1 μ liegt.

Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der teils im Längsschnitt und teils in Ansicht ein Kappenisolator der hier in Betracht kommenden Art dargestellt ist.

Der Isolierkörper 1 besteht aus Glas. Er kann die übliche Gestalt haben. Die Kappe 2 und der Klöppel 4

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Claims

werden nach dem oben angegebenen Verfahren bei der Herstellung des Glasisolierkörpers ein- bzw. aufgebracht.

Der Klöppel 4 besteht üblicherweise aus Metall, im allgemeinen aus Eisen. Er ist vorzugsweise mit einem Korrosionsschutzüberzug, insbesondere mit einer stärkeren Nickelschicht versehen. Vor dem Einbringen wird der Klöppel 4 auf dem gesamten vom Isolierkörper 1 einzufassenden Teil (Einfaßteil), der hier aus dem Kegel 4a mit balligem Kopfteil und aus einem Teil 4 b des zylindrischen Bolzens besteht, mit einem Überzug versehen, der bei 5 angedeutet ist und der das Anschmelzen oder Ankleben des Glases des Isolierkörpers 1 an den Klöppel 4 verhindert. Der Überzug 5 besteht aus einer Schicht feinen Puders, der bei der Verarbeitungstemperatur des Glases weder schmilzt noch gast. Es kann hierfür z.B. Al₂O₃-Puder benutzt werden; vorzugsweise wird jedoch geglühter, feingemahlener Quarzsand für den überzug verwendet. Wie schon oben angegeben ist, empfiehlt es sich, für den Überzug ein Puder zu benutzen, dessen Korngröße unter 1 μ, vorzugsweise erheblich unter 1 μ liegt.

Wird der Klöppel zuvor auf seinem Einfaßteil mit dem genannten Überzug 5 versehen und bei der Herstellung des Glasisolierkörpers 1 von diesem umgössen (umpreßt), so tritt kein Verschmelzen zwischen dem Glas und dem Einfaßteil des Klöppels 4 ein. Ist zudem noch der Ausdehnungskoeffizient des Klöppels 4 gleich oder größer als der des Glases gewählt, so sitzt der Klöppel nach dem Erkalten ohne Spannung in dem Glaskörper 1, bzw. er liegt mit seinem Kegel 4a frei auf der kegelförmigen Ansetzfläche des Glasisolierkörpers 1 auf, er überträgt infolgedessen keine schädliche Spannung auf den Glasisolierkörper 1.

Entsprechend wird gemäß der vorliegenden Erfindung auch die Kappenarmatur 2 aufgebracht. Sie besteht üblicherweise ebenfalls aus Metall, vorzugsweise aus Eisen. Es empfiehlt sich, auch die Kappenarmatur 2 mit einem Korrosionsschutzüberzug zu versehen, insbesondere — zumindest auf der Innenfläche — mit einer starken Nickelschicht. Die Innenfläche der Kappenarmatur 2 verläuft, wie man aus der Zeichnung entnimmt, nach einem sich nach oben erweiternden Kegel mit balliger Kopffläche. Wie oben schon angedeutet wurde, ist es vorteilhaft, die Innenfläche der Kappe vor ihrer Verwendung zur Her-';';!

stellung des Kappenisolators zu polieren, so daß von ihr nach Fertigstellung des Kappenisolators keine Kerb- oder Spitzenwirkung auf den Glaskörper ausgeübt wird.

Die Innenfläche der Kappenarmatur wird vor dem Einbringen der Glasmasse mit einem das Anschmelzen bzw. Verschmelzen verhindernden Überzug 6 versehen, für den hinsichtlich des zu benutzenden Stoffes, der Korngröße usw. die obigen Angaben gelten. Anschließend wird die flüssige Glasmasse für den Kopfteil des Isolierkörpers in die Höhlung der Kappenarmatur 2 eingegossen oder eingepreßt, und zwar zusammen mit der Bildung des übrigen Teiles des Glasisolierkörpers 1. Die Ausdehnungskoeffizienten des Kappenmaterials und des Glases werden einander gleich gewählt oder nur wenig verschieden, d. h. so, daß der Ausdehnungskoeffizient des Kappenmaterials etwas größer ist als der des Glases. Infolgedessen sitzt nach dem Erkalten die Kappe spannungsfrei im Paßsitz auf dem Kopf des Glasisolierkörpers, oder sie ist auf ihn leicht aufgeschrumpft. Da es sich hier nur um eine Druckwirkung handelt und durch die oben angegebenen Maßnahmen eine Kerb- und Spitzenwirkung vermieden wird, ist eine solche Druckwirkung ohne Schaden für die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Glasisolierkörpers.

Patentanspruch:

Verfahren zur unlösbaren Befestigung des Klöppels an Kappenisolatoren mit Glasisolierkörper, bei dem der Klöppel zunächst auf seinem Einfaßteil mit einem dünnen, lediglich das Anschmelzen verhindernden Überzug versehen und anschließend von mit der flüssigen Glasmasse des entstehenden Isolierkörpers umfaßt, vorzugsweise umgössen wird, nach Patentanmeldung S 50711 VIII d/21 c, gekennzeichnet durch die Verwendung des Verfahrens auch zur unlösbaren Befestigung der den Glasisolierkörperkopf umfassenden Kappenarmatur.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 619 076;
USA.-Patentschriften Nr. 2 072 201, 2 458 748, 2 100 187;

österreichische Patentschrift Nr. 75 641;
britische Patentschrift Nr. 280 894.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 579/305 7.59