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Fahrdrahthalter Die Erfindung befaßt sich mit einem Fahrdrahthalter,
der aus einem von einer Metallglocke umgebenen Isolator besteht, der den zur Aufnahme
der Fahrdrähtklemme dienenden Bolzen fest umschließt. Bei den bekannten Ausführungsformen
besitzt der Bolzen an seinem allseitig fest eingebetteten Ende einen plattenartigen
Abschluß, über dessen hervorstehende Ringflächen die Zugkräfte auf das Isoliermaterial
übertragen werden. Der Isolator selbst wird in der Metallglocke durch nach innen
ragende Ringflansche gehalten. Diese Bauart hat den Nachteil, daß Zugkräfte, die
auf den Bolzen ausgeübt werden, das Isoliermaterial auf Scheren beanspruchen. Da
nun aber das hierfür gebräuchliche Material für diese Art von Beanspruchung nicht
besonders geeignet ist, gestatten diese Fahrdrahthalter nur verhältnismäßig geringe
Belastungen, so- daB sie beispielsweise als Abspannisolatoren nicht verwendet werden
können. Ein weiterer Mangel dieser Konstruktion besteht darin, daß an dem hervorstehenden
Rande des Isolators kreisrillenartige Vertiefungen vorgesehen sind. Diese Rillen
vergrößern zwar den Kriechweg, beeinträchtigen aber die Festigkeitseigenschaften
des Isolators, da sie so tief ausgeführt sind, daß die zwischen den dicht anliegenden
Teilen des Bolzens und der Metallglocke befindlichen Partien des Isolators nicht
mehr ganz mit Isoliermaterial ausgefüllt, sondern teilweise ausgespart sind. Bei
seitlichem Zug wird das Isoliermaterial an diesen Stellen auf Biegung beansprucht
und kann leicht abspringen. Beschädigungen .eines solchen Fahrdrahthalters sind
alsdann zu gewärtigen, wenn er in Kurven der Fahrleitung eingebaut ist.
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Ferner hat man bereits vorgeschlagen, bei Fahrdrahthaltern einen an
seinem Ende konisch ausgebildeten Bolzen zu verwenden. Der Bolzen besitzt nicht
von vornherein Konusform, sondern nur ein konisches Innengewinde und ist geschlitzt.
Die äußere Konusform erhält er dadurch, daß man im Isolatorinnern einen konischen
Gewindedorn anordnet, auf den das Bolzenende aufgeschraubt wird. Dadurch spreizen
sich die geschlitzten Wände, so daß sie schließlich die .gewünschte Form des Bolzenendes
annehmen. Die innere seitliche Anpressungsfläche des Isolators hat ebenfalls eine
Konusform, die sich in Richtung zum freien Bolzenende verjüngt. Die äußereAnpressungsfläche
des Isolators besitzt dagegen eine in entgegengesetzter Richtung sich verjüngende
Konusform. Der Rand der Metallglocke ist ringflanschartig nach innen umgebogen und
.greift an dieser Stelle in eine
entsprechende ringnutartige Aussparung
des Isolators ein. Auch bei .dieser Bauart rufen auf dem Bolzen ausgeübte Zugkräfte
Scherbeanspruchungen des Isolators hervor, da die Zugkräfte nur von dem am Glockenrand
befindlichen Ringflansch aufgenommen werden können. Abgesehen davon ist dieser Isolator
auch nicht befähigt, erhebliche seitliche Beanspruchungen aufzunehmen, da der Bolzen
in diesem Falle hauptsächlich nur an zwei Stellen die Kräfte auf ihn zu übertragen
vermag und die Austrittsstelle des Bolzens aus dem Isolator näher am freien Bolzenende
liegt als die Austrittsstelle des Isolators aus der Glocke. Seitliche Belastungen
des Bolzens haben also ähnlich wie bei der oben besprochenen Ausführungsform Biegun.gsbeanspruchungen
des hervorstehenden Isolatorteiles zur Folge, die aufzunehmen das übliche Isolationsmaterial
bekanntlich nicht in praktisch erforderlichem Maße imstande ist.
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Bei anderenFahrdrahthaltern, die aus einer zweiteiligen Glocke und
einem zweiteiligen Einsatz aus Isolationsmaterial bestehen, wurde zwar beachtet,
die Austrittsstellen des Bolzens aus dem Isolator so anzuordnen, daß Biegungsbeanspruchungen
des Isoliermaterials bei Seitenzug nicht auftreten können, jedoch ist diese Konstruktion
hinsichtlich der Zugbeanspruchung in Richtung des Bolzens insofern ungünstig, als
der Bolzen an seinem eingebauten Ende ähnlich wie bei der eingangs beschriebenen
Ausführungsform Flansche hat, so daß .auch hier die Zugbeanspruchung des Bolzens
in eine Scherbeanspruchung des Isoliermaterials umgesetzt wird.
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Bei einer weiteren Ausführung besteht die Bolzenbefestigung am Isolator
aus einer konischenHülse und einem konischenKlemmstück, in das der Bolzen eingeschraubt
wird. Bei dieserAnordnung kommen nur einigeStellen, und zwar in der Hauptsache das
konische Klemmstück, für die Kraftübertragung in Betracht. Bei seitlichen Kräften
entstehen erhebliche Biegungsmomente, die auf die anliegenden Flächen des Isolators
' übertragen werden. Außerdem ist der Isolierkörper außen gerillt, so daß leicht
Nebenspannungen und Kerbwirkungen auftreten können.
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Die Erfindung macht sich nun zur Aufgabe, Fahrdrahthalter derart auszubilden,
:daß das Isolationsmaterial, gleichgültig in welcher Richtung die Last zum Bolzen
steht, ausschließlich oder zum weitaus größten Teil nur auf Druck beansprucht wird,
wozu :das übliche Isolationsmaterial bekanntlich ,durchaus geeignet ist. Ein solcher
Fahrdrahthalter kann nicht nur auf geraden Strecken, sondern auch in Kurven sowie
als Abspann- oder Stützisolator verwendet werden, ermöglicht also eine erhebliche
Vereinfachung der Lagerhaltung.
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Das Kennzeichen des Fahrdrahthalters gemäß der Erfindung besteht namentlich
darin, daß sowohl die äußeren und inneren seitlichen Anpressungsflächen des Isolators
als auch das Bolzenende, und zwar dieses vorzugsweise von vornherein, in Richtung
zur Fahrdrahtklemme sich verjüngende Konusform besitzen, daß der Isolator zwischen
Bolzen und Glocke bis zur Austrittsebene des Bolzens voll ausgebildet ist und daß
die Austrittsebene des Bolzens aus dem Isolator mindestens ebenso weit von dem freien
Bolzenende entfernt ist wie die Austrittsebene des Isolators aus der Glocke.
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Kommt als Isolator ein Preßmaterial zur Anwendung, so erfolgt der
Zusammenbau dadurch, daß man den Bolzen in die bei der Herstellung in plastischem
Zustand befindliche Isolierpreßmasse hineindrückt. Damit nun die Isoliermasse keine
Stauungen :erfährt, also leicht ausweichen kann, wählt man für das eine Ende des
Bolzens eine verhältnismäßig kleine Konizität und bildet das Ende des: Bolzens als
Kalotte aus, wobei zu beachten ist, daß die Kalotte allmählich in die Konusfläche
übergeht, also keine scharfen Kanten entstehen.
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Bei Fahrdrahthaltern mit Isolatoren aus keramischem Material sieht
man eine größere Konizität vor, die sich nur über einen Teil der von dem Isolator
umgebenen Länge .des Bolzens zu erstrecken braucht. Zwischen die Konusflächen und
dem Isolator werden Metall-, z. B. Blechstücke eingefügt. Den frei bleibenden Zwischenraum
füllt man mit Blei von hohem Härtegrad, @dex sich z. B. durch Beimengung von Antimon
erzielen läßt, aus.
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Bei Hängeisolatoren aus keramischem Material -ist es allerdings bekannt,
das Bolzenende und die innere Isolatoroberfläche ähnlich auszubilden; jedoch ist
der Bolzen nicht von vornherein konisch geformt, vielmehr wird das geschlitzte Ende
erst beim Einführen durch einen Dorn derart gespreizt, daß der Bolzen nachträglich
nicht mehr herausgezogen werden kann. Ein fester Sitz des eingebauten Bolzens läßt
sich auf diese Weise nicht erzielen, so daß seitliche Beanspruchungen eine punktförmige
Auflage des Bolzens an der Isolatorinnenfläche zur Folge haben, die den Isolator
an diesen Stellen naturgemäß hoch belasten. Abgesehen :davon .kommen bei diesen
gebräuchlichen Hängeisolatoren für Hochspannungsleitungen seitliche Belastungen,
wie sie etwa bei in Kurven eingebauten Fahrdrahthältern auftreten, ohnedies nicht
vor, denn Hängeisolatoren werden ausschließlich in Richtung .der Bölzenachse auf
Zug beansprucht. -
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i einen Fahrdrahthälter, dessen
Isolierkörper aus Preßmaterial besteht, Abb. z einen Fahrdrahthalter - mit einem
Isolierkörper aus, keramischem Material.
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Bei der Bauart nach Abb. i ist der Isolator a in die Metallglocke
b eingekittet. Sowohl seine innere als auch äußere seitliche Anpressungsfläche
besitzen in Richtung zum freien Ende des Bolzens c sich verjüngende Konusform. Im
gleichen Sinne ist der eingebettete Teil des Bolzens c schwach konusförmig ausgebildet.
Sein oberes Ende weist die Form einer Kalotte auf, die allmählich in die Konusfläche
übergeht. Scharfe Kanten oder Ränder an den Übergangsstellen sind vermieden. Als
Isolationsmaterial kommt in diesem Falle Preßmasse zur Anwendung. Der Einbau des
Bolzens c erfolgt dadurch, daß sein oberes, konisches Ende in die bei der Herstellung
plastische Isoliermasse hineingepreßt wird. Infolge der Ausbildung des Bolzenendes
kann bei diesem Vorgang die Isoliermasse leicht ausweichen, so daß Stauungen nicht
auftreten und allseitig-.ein gleichmäßiges und sattes Anliegen des Isoliermaterials
an dem Bolzen erzielt wird. Zugkräfte in Richtung der Bolzenachse werden unter diesen
Umständen in dem Isoliermaterial praktisch ausschließlich in Druckkräfte umgewandelt,
weshalb hohe Belastungen in dieser Richtung zulässig sind.
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Die Austrittsebene d-d' des Bolzens c aus dem Isolierkörper fällt
mit der Austrittsebene des Isolators a aus der Glocke b zusammen.
Bis zur .gleichen Ebene ist der zwischen dem Bolzen und der Glocke befindliche Teil
des Isolators voll ausgebildet. In Richtung des eingezeichneten Pfeiles liegende
Zugkräfte, also seitliche Belastungen des Bolzens, vermögen das Material nicht auf
.Biegung zu beanspruchen, vielmehr wird auch in diesem Falle das Isoliermaterial
nur auf Druck beansprucht. Da das Isoliermaterial außerdem den Bolzen fest umgibt,
ist bei dieser Art von Belastung auch die Verteilung der Kräfte auf verhältnismäßig
große Flächen gewährleistet, also eine punktförmige Übertragung jedenfalls vermieden.
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D.aß auf den Bolzen ausgeübte Druckkräfte auch im Isoliermaterial
nur Druckbeanspruchungen hervorrufen können, ist wohl einleuchtend.
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Der Isolator wird also, gleichgültig in welcher Richtung der Bolzen
belastet wird, stets nur auf Druck beansprucht.
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Ein weiterer Vorzug dieser Ausführungsform besteht darin, daß es zur
Befestigung des Bolzens in dem Isolator keines Kittes bedarf, .der gerade an dieser
Stelle infolge seines größeren Ausdehnungskoeffizienten und seiner Eigenschaft,
Feuchtigkeit- aufzunehmen, bekanntlich ein Zersprengen des Isolators mitunter zur
Folge hat.
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Um ein Verdrehen des Bolzens zu verhindern, sind seitliche Abflachungen
e vorgesehen.
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Abb. a veranschaulicht eine Bauart, bei der der Isolierkörper f aus
keramischem Material besteht. Der Bolzen g ist an seinem oberen Teil verhältnismäßig
stark konisch äusgebildet. Zwischen seiner Konusfläche und der Konusfläche des Isolators
sind Metall-, z. B. Blechstücke h eingefügt. Hierzu wählt man Blechstücke, die die
Form eines Ringabschnittes besitzen. Um sie einsetzen zu können, wird. der Bolzen
so tief in den Hohlraum des Isolators eingeführt, bis er an der oberen Begrenzungsfläche
desselben ansteht, so daß der zwischen dem Konusende des Bolzens und den Isolatorseitenwandungen
befindliche Raum größer ist, als es die Abbildung zeigt. Durch entsprechendes Schrägstellen.
des Bolzens kann zwischen dem zylindrischen Teil des Bolzens und dem Isolator genügend
Raum zur Durchführung der Blechstücke geschaffen werden. Die Anordnung der Beilagen
h wird unter Zuhilfenahme eines geeigneten länglichen Werkzeuges so getroffen, daß
sich die einzelnen Stücke ringartig aneinanderschließen.
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Der Raurri zwischen Bolzen und Isolator ist im übrigen aus obenerwähnten
Gründen nicht mit Kitt, sondern mit Blei i ausgegossen. Hierzu verwendet man vorzugsweise
Hartblei, also z. B. Blei mit hohem Antimon:gehalt, das, ohne eine Formänderung
zu erleiden, erhebliche Kräfte aufzunehmen vermag. Die Drehbarkeit des Bolzens gegenüber
dem Isolator wird durch eine oder mehrere Abflachungen m des Bolzens unterbunden.
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Die Austrittsebene des Isolators f aus der Glocke k liegt auch hier
in derselben Ebenell' wie die Austrittsebene des Bolzens g aus dem Isolator. Selbstverständlich
kann sie auch weiter von dem freien Bolzenende entfernt sein .als die Austrittsebene
des Isolators aus der Glocke. Zu vermeiden ist aus den eingangs erwähnten Gründen
nur, daß die Verhältnisse umgekehrt liegen.
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Hinsichtlich der Beanspruchung gelten die zu dem vorher behandelten
Beispiel gemachten Ausführungen.