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Elektrischer Isolator, dessen Armatur mit dem Isolatorkörper mindestens teilweise durch einen Metallausguss verbunden ist.
Die Verbindung der Armatur, also einer Kappe oder eines Bolzens, mit dem Körper eines Hänge-, Abspann-oder Stützisolators aus keramischem Stoff erfolgt in immer zunehmendem Masse unter Anwendung eines Metallausgusses, der mindestens teilweise zwischen Armatur und Isolatorkörper eingebracht wird und entweder allein für sich die Festigkeitsverbindung herstellt oder aber unter gleichzeitiger Anwendung von Zwischenstücken irgendwelcher Art, welche durch den Metallausguss in ihrer Stellung erhalten werden. Hiebei muss stets das Metall in schmelzflüssigem Zustand eingegossen werden.
Gleichgültig, welcher Art dieses Metall ist und ob es eine Legierung darstellt oder nicht, so wird es stets beim Erkalten sich zusammenziehen und, falls es zwischen Kappe und Isolator angebracht ist, sich um den Isolator fest zusammenziehen, ebenso kann aber auch beim Ausgiessen eines Bolzens der Fall eintreten, dass der Ausguss in irgendwelche Aussparungen oder Rinnen des Isolators eintritt, um deren innere Wände er sich beim Erkalten zusammenzieht. In all diesen Fällen wird also der Metallausguss gleichsam auf den Isolatorkörper aufgeschrumpft und wird ihn stark mechanisch beanspruchen. Insoferne die Beanspruchung senkrecht zur Berührungsfläche des erkalteten Ausgusses mit dem Isolatorkörper liegt, sind diese Kräfte verhältnismässig unschädlich infolge der hohen Druckfestigkeit des Porzellans.
Die Kraftkomponenten abweichender Richtung jedoch können zum Abscheren von Erhöhungen, Rillenwänden, konischen Ausbildungen Anlass geben, zumindest aber Rissbildungen verursachen, die für die Brauchbarkeit des Isolators von grösstem Schaden sind.
Die Erfindung bezweckt nun, diese Nachteile zu beseitigen und besteht darin, dass Mittel vorgesehen sind, um den Metallausguss in gewissem inneren Mindestabstand vom Isolatorkörper überall dort erstarren zu lassen, wo sonst durch das Schrumpfen des Ausgusses die geschilderten nachteiligen Beanspruchungen des Isolatorkörpers auftreten würden. Es wird in der einfachsten Ausführungsform jener Teil des Isolatorkörpers, an dem der Ausguss anliegen soll, mit einer Schutzschicht bedeckt, die während des Erkalten des Ausgusses oder nachher, letzteres durch besondere Massnahmen, ganz oder teilweise verschwindet, zumindest aber ihr Volumen ändert.
Die Schutzschicht wird mit ihrer Aussenfläche den freien Raum des Metallausgusses während seines Eingiessens begrenzen und bestimmen, während des Erkaltens des Ausgusses später jedoch ganz oder teilweise herausgenommen werden oder ihr Volumen so ändern können, dass der schrumpfende Metallausguss sich zusammenziehen kann, ohne irgend erheblichen Widerstand zu finden. Es werden somit keinerlei Spannungen in ihm hervorgerufen, deren Reaktion Spannungen im Isolatorkörper sein könnten, die zu Rissbildungen, Abscherungen, Einkerbungen usw. des Isolatorkörpers führen könnten.
Die Schrumpfung des Metallausgusses ist verhältnismässig sehr gering, so dass die Zwischenschichten auch ihrerseits sehr dünn ausgeführt werden können.
Es ist wohlverstanden, dass diese Zwischenschichten in ihrer Beschaffenheit und Wirkung nicht zu vergleichen sind mit jenen Auflagen, deren Zweck es ist, gleichsam eine Wärmeisolation zwischen Metallausguss und Porzellankörper zu schaffen, um bei besonders hohen Temperaturen des Ausgusses ein Springen des Isolatorkörpers zu verhindern. Schon äusserlich unterscheiden sich solche wärmeisolierenden Deckschichten von denjenigen der Erfindung durch ihr Volumen, das bei den ersteren erheblich grösser ist und sein muss als bei den letzteren, ferner aber auch dadurch, dass ein mindestens teil-
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weises Entfernen oder Zusammenziehen wärmeisolierender Deckschichten bisher weder möglich noch bedacht war.
Ein äusseres Kriterium für das Vorliegen der Erfindung und solcher vorbekannter wärmeisolierender Deckschichten wird in den meisten Fällen schon darin gefunden werden können, dass der Metallausguss an sich auch ohne solche Zwischenschicht eingebracht werden könnte, ohne den Isolatorkörper zu verletzen, also die Beschaffenheit des Metalls bzw. des Isolatorkörpers, gegebenenfalls die Legierung des ersteren, von vornherein so gewählt sind, dass auch ohne wärmeisolierende Schutzschichten der Auguss durchgeführt werden könnte. Aber auch den angewandten Stoffen für die Zwischenschicht gemäss der Erfindung wird es meist anzumerken sein, ob sie eine wärmeisolierende Wirkung ausüben können oder nicht. Vor allem wird aber die geringe Dicke der Schicht in der Regel erkennen lassen, dass der Effekt der Wärmeisolierung ausgeschlossen ist.
Auch ist die gemäss der Erfindung ausgeführte Zwischenschicht nicht mit denen zu vergleichen, die vorzugsweise aus elektrischen Gründen angeordnet sind, und die gegebenenfalls an der Kraftübertragung teilnehmen können.
Handelt es sich um Zwischenschichten bei gekitteten Isolatoren, so ist schon die Kraftrichtung beim Treiben des Kittes entgegengesetzt der beim Zusammenziehen eines heiss eingeführten Metallausgusses.
Handelt es sich aber darum, dass die geringen Unebenheiten einer Kittschieht ausgeglichen werden
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der Erfindung, bei dem die elementaren, beim Erkalten eines Metallausgusses zur Auslösung kommenden Kräfte nicht zur Einwirkung auf den Isolator kommen dürfen.
Die Zwischenschicht für die Zwecke der Erfindung kann beispielsweise in einer kolloidartigen Masse bestehen, die in dünner Schicht auf den Isolatorkörperteil aufgebracht wird, der demnächst durch den Metallausguss zu erfassen ist, und die durch Wärmeaufnahme aus dem schmelzflüssigen Ausguss das in ihr mechanisch und chemisch gebundene Wasser abgibt, hiebei an Volumen abnimmt und eine Art poröser Zwischenschicht ergibt, die einerseits geringeres Volumen nach Erkalten des Ausgusses aufweist als vor dem Eingiessen und anderseits wegen ihrer Porösität in sich gleichsam elastisch bzw. nachgiebig ist und die Schrumpfung des Eingusses zulässt, ohne dass hiebei irgendwelche erhebliche Spannungen hervorgerufen werden.
Man kann aber auch den Isolatorkörper an den in Betracht kommenden Stellen mit einer Schicht aus sehr weichem Metall umgiessen, dieses insbesondere durch ein Spritzverfahren aufbringen und dann erst den Ausguss mit der härteren Metallegierung vornehmen. Diese Metallschicht wird auch sehr dünn sein und ihrem Wesen nach niemals eine Wärmeisolierung darstellen können. Besitzt sie höheren Schmelzpunkt als das Ausgussmetall, so wird sie dauernd als Kissen wirken und durch den erkaltenden Ausguss sogar mindestens teilweise ausgepresst werden können, ohne dass erhebliche, mit den bisherigen zu vergleichende Spannungen erzeugt werden. Besitzt sie niedrigeren Schmelzpunkt als der Ausguss, so kann sie während des Erkaltens des Ausgusses ihrerseits schmelzen und für die Schrumpfung des Ausgusses Platz geben, soweit dies erforderlich ist.
Sie kann im letzteren Fall auch nachträglich ausgeschmolzen werden.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Sie stellt im teilweisen Schnitt bzw. Ansicht die Verbindung einer Kappe eines Kappenisolators mit einem Isolatorkopf bei weggebrochenem Isolatorkörper dar. Die Erfindung soll insbesondere bei Hochspannungsisolatoren verwendet werden.
Am Kopf des Isolatorkörpers P wird zunächst die Zwischenschicht Z gemäss der Erfindung aufgebracht, sodann die Kappe A darüber gestülpt, das Ganze umgekehrt und der Raum Bl mit dem gewünschen Metallausguss, beispielsweise einer harten Bleilegierung, ausgegossen. Hiedurch werden die nicht nur senkrecht zur Berührungsfläche sonst auftretenden Spannungen (Pfeilrichtung), sondern vor allem die parallel hiezu verlaufenden Spannungen (andere Pfeilrichtung) wirksam im Entstehen verhindert oder zumindest auf ein unschädliches Mass begrenzt.
Nach dem Erkalten kann sich das Metall entweder an den Isolatorkörper anlegen, wobei die Zwischenschicht ganz oder teilweise vorhanden oder verschwunden ist, oder aber er bleibt dauernd in geringfügigem Abstand vom Isolatorkörper bzw. berührt diesen überhaupt nicht unmittelbar. Des weiteren können dieselben Mittel auch dann angewendet werden, wenn der Metallausguss nicht unmittelbar, sondern unter Anwendung von Zwischenstücken beliebiger Art den Isolatorkörper erfasst, indem dann die Schutzschicht gemäss der Erfindung zwischen den Zwischenstücken und dem Isolatorkörper angebracht wird.
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