DE2940767A1 - METHOD FOR FIXING A METAL FITTING ON A NON-METAL PART - Google Patents
METHOD FOR FIXING A METAL FITTING ON A NON-METAL PARTInfo
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- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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- H01B17/40—Cementless fittings
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
Description
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_ 4 - - 8· OKt. 1979_ 4 - - 8 OCT. 1979
VERFAHREN ZUR BEFESTIGUNG EINER METALLARMATUR AUF EINEM NICHTMETALLISCHEN TEILMETHOD OF FIXING A METAL FITTING ON A NON-METALLIC PART
Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Befestigung einer Armatur auf einem nichtmetallischen Teil durch Spritzgießen des Metalls oder der Legierung der Armatur auf den Kopf des nichtmetallischen Teils, wobei mindestens auf einem Teil dieses Kopfes vorher eine oder mehrere Metallhülsen fest aufgebracht werden.The subject of the main patent is a method for fastening a fitting on a non-metallic one Part by injection molding the metal or alloy of the fitting onto the head of the non-metallic part, whereby one or more metal sleeves are firmly attached beforehand to at least part of this head.
Unter bestimmten Umständen ergeben sich für die im Hauptpatent beschriebene Technik Schwierigkeiten. Bei einer Hülse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die auf einen Kopf eines elektrischen Isolators aus Glas gepreßt ist, kann die kombinierte Einwirkung von Temperatur und Druck beim Einspritzen des die aufgegossene Kappe des Isolators bildenden Metalls dazu führen, daß die Metallhülse an der Hartglasoberfläche, vor allem im direkt dem Metallfluß ausgesetzten Bereich, anhaftet. Ein derartiges Anhaften ist unerwünscht, da dadurch beim Abkühlen in der Glasoberfläche bis zu einer Tiefe von 5 bis 50 Mikron kleine Risse hervorgerufen werden können.Under certain circumstances, difficulties arise with the technique described in the main patent. at a sleeve made of aluminum or an aluminum alloy, which is attached to a head of an electrical insulator made of glass is pressed, the combined action of temperature and pressure during the injection of the molded cap of the Insulator-forming metal lead to the metal sleeve on the hard glass surface, especially in the direct metal flow exposed area, adheres. Such adherence is undesirable because it occurs in the glass surface when it cools Small cracks can be created to a depth of 5 to 50 microns.
Zur Lösung dieses Problems wurde daran gedacht, Schmiermittel oder Entformungsmittel wie beispielsweise Molybdänbisulfid in Aerosolform zu verwenden, jedoch waren dieTo solve this problem, thought was given to using lubricants or mold release agents such as molybdenum bisulfide to use in aerosol form, however, the
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Ergebnisse nicht völlig zufriedenstellend, da einerseits immer noch ziemlich häufig im heißesten Bereich Metall an der Glasoberfläche anhaftet und andererseits unter der Wärmeeinwirkung die Entformungsmittel oder Schmiermittel ein Gas freisetzen, das zu Bläschen zwischen der Metallhülse und dem Glas führen kann.The results are not entirely satisfactory because, on the one hand, metal is still quite often found in the hottest area adheres to the glass surface and, on the other hand, under the action of heat, the mold release agent or lubricant becomes a gas release, which can lead to bubbles between the metal sleeve and the glass.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren vorzuschlagen, durch das das im Hauptpatent beschriebene Verfahren verbessert wird, indem die Gefahr eines Anhaftens von Metall auf einer Hartglasoberfläche, insbesondere in dem den kombinierten Einwirkungen von Temperatur und Einspritzdruck von flüssigem Metall am stärksten ausgesetzten Bereich, beträchtlich verringert wird.The invention therefore aims to propose a method by means of which the method described in the main patent is improved by reducing the risk of metal sticking to a hard glass surface, particularly in the combined effects of temperature and injection pressure of liquid metal in the most exposed area, considerable is decreased.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Befestigung einer Armatur auf einem kopfförmigen, nichtmetallischen Teil durch Spritzgießen des Metalls oder der Legierung der Armatur auf den Kopf des nichtmetallischen Teils, wobei mindestens auf einem Teil dieses Kopfes vorher eine oder mehrere Metallhülsen fest aufgebracht werden, gemäß Patent Nr. 23 61 643, dadurch gekennzeichnet, daβ eine Lage aus Glasfasern zwischengefügt wird, die mindestens den Bereich des Kopfes bedeckt, in dem das flüssige Metall beim Einspritzen eintrifft, und die ein ein Anhaften verhinderndes inertes Mineral enthält, wobei die Lage aus Glasfasern beim Aufbringen der Metallhülsen auf dem Kopf des nichtmetallischen Teils zwischen diesem Kopf und den Metallhülsen unter Kompression angeordnet wird.The invention thus relates to a method for fastening a fitting on a head-shaped, non-metallic one Part by injection molding the metal or alloy of the fitting onto the head of the non-metallic Part, at least one or more metal sleeves are firmly attached to at least a part of this head, according to Patent No. 23 61 643, characterized in that one layer made of glass fibers, which covers at least the area of the head in which the liquid metal is injected arrives, and which contains an anti-sticking inert mineral, the layer of glass fibers when applied of the metal sleeves on the head of the non-metallic part between this head and the metal sleeves under compression is arranged.
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Bezüglich von Merkmalen bervorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen. With regard to features of preferred embodiments of the invention, reference is made to the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden fünf Figuren näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the enclosed five figures explained in more detail.
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen Kappenisolator und seinen Schaft, bei dem auf den Befestigungskopf eine Metallhülse mit Wulst aufgebracht ist und bei dem erfindungsgemäA zwischen Hülse und Befestigungskopf eine Glasfaserlage mit einem inerten Mineral vorhanden ist.Fig. 1 shows an axial section through a cap insulator and its shaft, in which on the fastening head a metal sleeve is applied with a bead and in the case of the invention between the sleeve and the fastening head a Glass fiber layer with an inert mineral is present.
Fig. 2 zeigt den Ausschnitt A aus Fig. 1 in VergröSerung. Fig. 2 shows the detail A from Fig. 1 in an enlarged view.
Fig. 3 zeigt schematisch, wie die Glasfaserlage vorbereitet wird.Fig. 3 shows schematically how the glass fiber layer is prepared.
Die Figuren 4 und 5 zeigen, wie diese Glasfaserlage zwischen Metallhülse und Befestigungskopf vor Aufspritzen der zu gieSenden Kappe angeordnet wird.Figures 4 and 5 show how this glass fiber layer between metal sleeve and fastening head before spraying the cap to be cast.
Der in Fig. 1 dargestellte Isolator besteht entsprechend dem Hauptpatent aus einem Teller 1 aus Hartglas* der beispielsweise am oberen Ende eines Metallschafts 11 befestigt ist· auf dem Teller 1 ist eine dünne Metallhülse 2 mit einem Randwulst 20 angeordnet, die leicht verformbar ist und vorzugsweise aus einem Wärme gut leitenden Metall besteht; diese Metallhülse ist durch elektromagnetisches Formen oder durch isostatisches Pressen, d.h. durch Zerquetschen eines Elastomerzylinders über der Hülse eng anliegend auf dem Kopf 3 des Tellers aufgebracht; auf den Teller mit seiner Metallhülse wird anschließend durch Gießen eine Armatur aufgebracht,The insulator shown in Fig. 1 consists, according to the main patent, of a plate 1 made of hard glass * which is attached, for example, to the upper end of a metal shaft 11 · on the plate 1 is a thin metal sleeve 2 arranged with an edge bead 20, which is easily deformable and preferably consists of a heat-conductive metal; this metal shell is made by electromagnetic forming or by isostatic pressing, i.e. by crushing a Elastomer cylinder applied tightly over the sleeve on the head 3 of the plate; on the plate with its metal sleeve a fitting is then applied by casting,
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die im vorliegenden Beispiel die Form einer metallischen Kappe 4 besitzt.which in the present example has the shape of a metallic cap 4.
Um ein eventuelles Anhaften der Metallhülse am Kopf des Tellers, insbesondere in dem Bereich, in dem das flüssige Metall beim Gießen der Kappe eintrifft, zu verhindern, wird erfindungsgemäß eine Glasfaserlage 101 vorgesehen, die mindestens die beim Gießprozeß besonders beanspruchte Zone bedeckt und ein das Anhaften verhinderndes inertes Mineral enthält; diese Glasfaserlage wird somit zwischen dem Kopf 3 und der Metallhülse 2 beim Aufbringen dieser Metallhülse auf den Kopf zusammengedrückt. AnhandTo prevent the metal sleeve from sticking to the head of the plate, especially in the area where the To prevent liquid metal from arriving during casting of the cap, a glass fiber layer 101 is provided according to the invention, which covers at least the zone that is particularly stressed during the casting process and one that prevents adhesion contains inert mineral; this glass fiber layer is thus between the head 3 and the metal sleeve 2 during application this metal sleeve compressed on the head. Based
im Schnitt der Fig. 2 können die verschiedenen in Fig. 1^dargestellten Schichten durch Vergrößerung des Ausschnitts A besser unterschieden werden.In the section of Fig. 2, the various in Fig. 1 ^ shown Layers better distinguished by enlarging section A. will.
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etwa 26 g/m .about 26 g / m.
Die Glasfaserlage enthält ein pulverförmiges inertes Mineral, vorzugsweise im wesentlichen Talkum oder Aluminiumoxyd; durch Vorhandensein eines inerten Minerals wird jegliche Gasabscheidung vermieden, und im Gegensatz zu Schmiermitteln besteht kein Risiko einer Fremdstoffverseuchung.The glass fiber layer contains a powdery inert mineral, preferably essentially talc or aluminum oxide; the presence of an inert mineral avoids any gas separation, and unlike lubricants there is no risk of foreign matter contamination.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren, nach dem die Glasfaserlage mit dem Mineral versehen wird. Hier3 shows an example of a method by which the glass fiber layer is provided with the mineral. here
läuft die Glasfaserlage 101 (in Form eines noch nicht in die späterthe fiberglass layer 101 runs (in the form of a not yet in the later
'gewünschte Form zurechtgeschnittenen Bandes) durch ein Talkumoder Tonerdefließbad, das in einem Behälter 102 hergestellt'desired shape of cut tape) by a talc or Alumina fluid bath, which is made in a container 102
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wird, in dessen unterem Teil eine Druckluftzufuhr 103 unter einer porösen Platte 104 vorgesehen ist. Die anschließend in die gewünschte Form zurechtgeschnittene Glasfaserlage 101 wird dann durch Aufeinanderdrücken der entsprechenden Oberflächen des Hartglases (Befestigungskopf 3) und Aluminiumblechs (Metallhülse 2) wie in Fig. 4 schematisch dargestellt zerquetscht. Beim Einlegen der Glasfaserlage in den Boden der Hülse hat diese Glasfaserlage 101 eine Form, die genau am Boden der Hülse und an den Seitenwandungen in der Nähe des Bodens anliegt, wobei diese Form durch Zusammendrücken beim Aufsetzen und Andrücken der Hülse auf dem Befestigungssteg wie in Fig. 5 schematisch angegeben erhalten wird. Natürlich kann die Glasfaserlage auch die gesamte Innenfläche der Metallhülse einschließlich eventuell der Unterseite des Wulstes bedecken. Es genügt dann, den mit seiner Glasfaserlage und der aufgebrachten Metallhülse versehenen Teil so in eine Form zu legen, daβ zwischen den Innenwandungen der Form, der Außenfläche der Metallhülse und einer Dichtung zwischen Form und Teller (hierbei bildet der Wulst 20 diese Dichtung) ein Raum freigelassen wird, der der durch Umgießen mit einem schmelzflüssigen Metall oder einer schmelztlüssigen Legierung zu erhaltenden Kappe 4 entspricht; im Falle einer Aluminiumkappe beträgt die Temperatur des schmelzflUasigen Metalls etwa 680 C. Wie im Hauptpatent beschrieben, wird durch die Metallhülse 2 verhindert, daß das schmelzflussige Metall direkt auf das nichtmetallischein the lower part of which a compressed air supply 103 is provided under a porous plate 104. The subsequently The glass fiber layer 101 cut to the desired shape is then produced by pressing the corresponding Surfaces of the hard glass (fastening head 3) and aluminum sheet (metal sleeve 2) as in Fig. 4 schematically depicted crushed. When the glass fiber layer is placed in the bottom of the sleeve, this glass fiber layer 101 has a shape which rests precisely on the bottom of the sleeve and on the side walls near the bottom, this shape being compressed obtained when placing and pressing the sleeve on the fastening web as indicated schematically in Fig. 5 will. Of course, the fiberglass layer can also be the entire Cover the inner surface of the metal sleeve including possibly the underside of the bead. It is then sufficient to use the its fiberglass layer and the applied metal sleeve provided part in such a way that between the Inner walls of the mold, the outer surface of the metal sleeve and a seal between the mold and the plate (the Bead 20 this seal) a space is left free by casting a molten metal or a molten alloy to be obtained cap 4 corresponds; in the case of an aluminum cap, the temperature of the molten metal is about 680 C. As described in the main patent, is prevented by the metal sleeve 2 that the molten metal directly on the non-metallic
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Material, Glas oder Keramik, auftrifft, so daß folglich der Wärmestoß verringert wird; beim Auftreffen des schmelzflüssigen Metalls wird die Metallhülse erhitzt, verteilt jedoch wegen ihrer guten Wärmeleitfähigkeit diese Wärme auf die gesamte Oberfläche des Kopfes 3 und dämpft auf diese Weise die örtlich auftretenden thermischen Beanspruchungen. Dank der Verbesserung gemäß der Erfindung wird jegliches Verkleben der Metallhülse mit dem Glas vermieden; außerdem wird die Rißbildung in der Glasoberfläche beim Abkühlen erheblich verringert.Material, glass or ceramic, so that consequently the thermal shock is reduced; when the molten one hits Metal, the metal sleeve is heated, but because of its good thermal conductivity this heat is distributed the entire surface of the head 3 and in this way dampens the locally occurring thermal stresses. Thanks to the improvement according to the invention, any sticking of the metal sleeve to the glass is avoided; aside from that the cracking of the glass surface on cooling becomes considerable decreased.
nicht nur Glasfaserlage 101 so, daß siefden Boden der Hülse bedeckte, jedoch kann im Rahmen der Erfindung auch eine einfache Scheibe, die lediglich den Boden der Hülse bedeckt, vorgesehen werden; bei seitlichem Einspritzen des Metalls oder der Legierung erfüllt denselben Zweck eine zylindrische Manschette, die VDr dem Aufbringen der Metallhülse auf dem Kopf angeordnet wird und dabei mindestens den Bereich abdeckt, in dem das flüssige Metall beim Einspritzen auftrifft. Die Glasfaserlage kann auch vor ihrem Einsetzen vorgeformt werden.not only glass fiber layer 101 so that it covered the bottom of the sleeve, however, within the scope of the invention, a simple disc which only covers the bottom of the sleeve can be provided; when the metal or alloy is injected from the side, a cylindrical sleeve fulfills the same purpose, the VDr the application of the metal sleeve placed on the head and at least covers the area where the liquid metal strikes during injection. The fiberglass layer can also be preformed before insertion.
Ferner kann es sich als vorteilhaft erweisen, den Bereich des Kopfes, der nicht von der Glasfaserlage bedeckt wird, vor dem Aufsetzen der Metallhülse mit einem inerten Mineral einzustreichen, das dem in der Glasfaserlage enthaltenen Mineral entspricht.Furthermore, it can prove to be advantageous to use the area of the head that is not covered by the glass fiber layer is to be coated with an inert mineral prior to placing the metal sleeve, similar to that contained in the fiberglass layer Mineral corresponds.
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Die Hauptfunktion der Glasfaserlage besteht offenbar darin, als Träger für ein inertes Mineral zu dienen, wobei als im übrigen günstige Nebenwirkung eine Wärmeisolierung auftritt; die wesentliche Funktion des inerten Minerals besteht darin, eine Haftung zwischen Glas- und Metallhülse ohne Verunreinigung oder Freisetzung von Gasen zu vermeiden.The main function of the fiberglass layer is apparently to act as a carrier for an inert mineral serve, with thermal insulation occurring as an otherwise beneficial side effect; the essential function of the inert minerals consists in creating an adhesion between glass and metal sleeve without contamination or release of Avoid gases.
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