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Verfahren zur Befestigung von Armaturen, vorzugsweise an Stützisolatoren
von Drehkondensatoren In der Hochfrequenztechnik werden zur Isolierung hochfreqnenzführender
Teile vielfach keramische Materialien verwendet, da diese einen kleinen Verlustfaktor
und gute isolierende Eigenschaften haben. Ein Nachteil solcher keramischer Isolatoren
besteht aber vielfach darin, daß die sichere Verbindung mit metallischen Teilen
nur durch verhältnismäßig kostspielige Verfahren möglich ist. Allgemein bekannt
ist das Verbinden derartiger Teile durch Kitten, was verhältnismäßig kostspielig
ist una nur eine unbefriedigende Festigkeit besitzt. Neuerdings hat man auch schon
vorgeschlagen, die mit Metallteilen zu verbindenden Isolierstoffe an ihrer Oberfläche
zu metallisieren, beispielsweise durch chemisches Versilbern mit nachfolgender elektrolytischer
Verstärkung, und die metallischen Teile mit diesen metaEisierten Isolatorstellen
zu verlöten. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, mittels hydraulischen Druckes
verformbare Metallbecher in entsprechende Höhlungen von keramischien Isolierkörpern
einzupressen. Abgesehen von der Kostspieligkeit dieses Verfahrens, welches daher
auf die Verwendung bei großen und entsprechend teuren Hochspannungsisolatoren beschränkt
bleibt, ist es in wirtschaftlicher Weise bei den in Masse herzustellenden. Isolierteilen
kleiner elektrischer Geräte, wie Kondensatoren u.,dgl., nicht anwendbar. Schließlich
ist es auch bekannt, Stützisolatoren an ihren Enden auf ein genaues Maß zu schleifen
und in entsprechend eng tolerierte
Metallarmaturen einzupressen.
Auch dieses Verfahren ist wegen der bei ihm erforderlichen Genauigkeit viel zu kostspielig.
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Zur Herstellung billiger, aber trotzdem haltbarer Verbindungen zwischen
keramischen Isolierkörpern und Metallteilen sind daher weiterhin Verfahrene-ntivickelt
worden, bei denen. der metallische Teil als Kappe oder Schelle ausgebildet ist und
über den stabförrnigen Isolierkörper übergeschoben und m eine quer zur Aufschieberichtung
rings um den stabförmigen Isolierkörper verlaufende Rille hineingedrückt wird. Infolge
der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten der beiden selbst in Berührung miteinander
stehenden Werkstoffe lockert sich eine solche Verbindung jedoch allmählich, insbesondere
deswegen, weil nach dem stärkeren Ausdehnen des Isolierkörpers und der damit verbundenen
Ausweitung des auf ihm sitzenden Metallteiles beim Zurückgehen in die ursprüngliche
Form unter Umständen der Metallkörper nicht mehr bis zu seiner ursprünglichen Form
zusammenschrumpft, weil er vorher etwas über seine Streckgrenze ausgedehnt worden
war. Man ordnete deshalb zwischen die Rille und den in sie hineingedrückten Teil
der Metallkappe oder Metallschelle auch einenelastischen Körper, beispielsweise
aus Gummi, an. Solche Körper aus Gummi oder ähnlichen elastischen Stoffen haben
jedoch den Nachteil, daß sie altern, d. h. nach einiger Zeit ihre Aufgabe nicht
mehr zu erfüllen vermögen. Auch dann wird die Verbindung zwischen dem stabförmigen
Isolierkörper und der darauf sitzenden Metallkappe oder Metallschelle locker werden.
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Aus diesem Grunde wurde weiterhin noch vorgeschlagen, nicht nur die
Metallkappe in der rund um den Isolierkörper herumlaufenden Rille zu halten, sondern
sie auch noch an den Isolierkörper selbst außerhalb dieser Rille fest anzudrücken.
Dies geschah entweder dadurch, daß man beim Eindrücken der Metallkappe in die Rille
gleichzeitig die übrigen Teile der Metallkappe teilweise unter Druck vors außen
setzte, oder dadurch, daß man nach dem oder während des Eindrückens in die Rille
durch um die übrigen Teile der Metallkappe oder -schelle herumgeführte Anpreßwerkzeuge
@ebenfalls ein Anliegen der Metallkappe auf größeren Flächen zu erreichen suchte.
Diese Anordnung hat genau die gleichen Nachteile wie die oben beschriebenen Anordnungen:
Nach einer einmaligen Dehnung der Schelle oder Kappe über die Streckgrenze des Metalls
hinaus wird sich beim Zusammenziehen das Metall niemals mehr auf den ursprünglichen
Durchmesser zusammenziehen, es wird vielmehr einen etwas größeren Durchmesser behalten,
und damit wird die enge Verbindung zwischen Metallkappe und Isolierkörper ebenfalls
gestört. Verbindungen, die häufigen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, können
also auf diese Art und Weise nicht dauerhaft hergestellt werden.
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Diese Nachteile «erden durch die Erfindung beseitigt. Sie betrifft
ein Verfahren zum Befestigen von Armaturen, vorzugsweise von Stützisolatoren vor-
Drehkondensatoren, und besteht darin, daß eine etwa der äußeren Raumform des Stützisolators
angepaßte Kappe oder Schelle über den an der Befestigungsstelle mit in der Aufschiebrichtung
der Kappe oder Schelle verlaufenden Vertiefungen versehenen Isolator geschoben wird,
und daß der über den Vertiefungen liegende Mantelteil der so aufgeschobenen Kappe
oder Schelle so weit in diese Vertiefungen hineingedrückt wird, daß durch dieses
Hineindrücken die übrigen Mantelteile derart gegen die Isolatoroberfläche gezogen
werden, daß die Kappe oder Schelle infolge der zwischen ihr und der Oberfläche entstehenden
Reibungsverbindung auf dem Isolator festsitzt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Im einzelnen zeigen Abb. i einen Stabisolator, welcher das Statorpaket
eines Drehkondensators trägt, Abb. z einen Axialschnitt durch die Halteschelle vor
dem Zusammenpressen, Abb.3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Abb. z, Abb.
q. einen der Abb. 3 entsprechenden Schnitt nach dem Pressen, Abb. 5 und 6 zwei den
Abb.3 und q. entsprechende Schnitte bei einer anderen Ausführungsform, Abb.7 das
bei Abb. 5 und 6 verwendete Metallstück, Abb. 8 und 9 Ansicht bzw. Teilschnitt und
Querschnitt eines Stützisolators, wobei der Schnitt in Abb.8 nach der Linie VIII-VIII
der Abb.9, der Schnitt in Abb.9 nach der Linie IX-IX der Abb. 8 erfolgte.
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Der Isolierkörper i der Abb. i bis 6 hat das Profil eines Zylinders
mit zwei gegenüberliegenden Längsnuten z und 3, die auch bei abgepaßten Längen,
des Isolierstabes nur auf die Enden des Stützisolators i beschränkt sein können.
An den Enden des Isolatorstabes i werden Kappen, Flanschringe oder Schellen q. und
5 aufgeschoben, welche einen merklich größeren Innendurchmesser haben können als
der Außendurchmesser des Isolators i. Die Kappen oder Schellen q. und 5 sind entweder
mit den an dem Isolator zu befestigenden Metallteilen fest verbunden, bevor sie
an dem Isolierkörper befestigt werden, oder ihre Befestigung erfolgt zunächst
an
dem Isolierkörper, worauf sie durch Schweißen, Löten o. dgl. mit dem betreffenden
Metallteil verbunden werden.
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Zum Zwecke der Verbindung einer Schelle oder eines Flanschringes 5;
der aus !einer Platte 6 herausgedrückt bzw. gezogen ist, mit dem Isolierkörper i
wird die Mantelfläche in die Vertiefungen 2 und 3 des Isolierkörpers. i eingedrückt,
wodurch sich der Durchmesser der Schelle q. bzw. des Flanschringes 5 verringert
und dadurch in- seiner Gesamtheit ,an den Isolator angepreßt wird. Die Verformung
durch Eindrücken, des Ringes. in die Vertiefungen 2 und 3 des Isolators i wird dabei
bis zur überelastischen Verformung des Mantelmaterials getrieben, wobei ges vorteilhaft
ist, die Tiefe der Vertiefungen größer zu wählen als die Endeindrückung des Mantelwerkstoffes.
Es kann zweckmäßig sein, die nicht einzudrückenden Teile des Flansches o. dgl. vor
dem Eindrücken des Mantelmaterials in die Vertiefungen an. den nicht @einzudrückenden
Teilen mit Hilfswerkzeugen gegen die Oberfläche des Isolators zu pressen. Durch
das hier dargestellte Verfahren erhält man eine Flächenpressung, die sich aus der
Grenzfestigkeit des Materials und dem Materialquerschnitt des Ringes ergibt, wozu
die teilweise Verankerung des Metalls in den natürlichen Oberflächenrauhigkeiten
des keramischen Isolierkörpers begünstigend hinzutritt. Erwärmt sich nun beispielsweise
der Isolierkörper i und dehnt sich also aus, dann wirken die in die Vertiefungen
des Isolatorkörpers hineingedrückten Teile der Kappe als Federn, die bei der Ausdehnung
des Isolatorkörpers etwas nachgehen, bei einer späteren Zusammenziehung aber wieder
ihre ursprüngliche Form herzustellen versuchen. Die Kappe liegt also selbst dann
noch gut an dem Isolierkörper an, wenn dieser sich häufig ausgedehnt und dann wieder
zusammengezogen ha.t.
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Bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Stützisolator
eines Drehkondensators mit Armaturen. :dargestellt. Damit das Material des aus dem
Material der Platte 6 herausgedrückten bzw. herausgezogenen Flanschringes 5 gleichmäßig
nachfließen kann, ist es zweckmäßig, den Rand der plattenförmigen Armatur 6 an den
Stellen 20 und 21 auszusparen, wie es die Abb. i, 3 und q. zeigen.
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In den Fällen, in denen es schwierig ist, aus einem Flachmaterial
einen Flanschring herauszudrücken, genügt es (vgl. Abb.7), Lappen 7 aus einer Platte
8 herauszuziehen und diese Armatur zusammen mit einem Ring 9 über den Isolator i
zu schieben und diesen Ring 9 zusammen mit den untergelegten Lappen 7 in die Vertiefungen
bzw. Rillen*2 und 3 des Isolators i zu drücken, wie dies in den Abb.5 und 6 gezeigt
ist. Bei dem .in Abb. i dargestellten Anwendungsbeispiel eines solchen Stützisolators
für die Befestigung eines Drehkondensators sind die Armaturen an dem Isolator vorher
aufgebracht. Die obere Armatur wird auf -einem Haltebolzen io des Drehkondensatorgehäuses
aufgeschweißt, und die untere Armatur 6 dient zugleich als Lötöse i i für den Anschluß
und zur Befestigung des Stators 12 etwa durch Anlöten oder Anschweißen,des Stators.
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Eine weitere Anwendung des hier beschriebenen Befestigungsprinzips
zeigen die Abr.8 und 9. Der hier hergestellte Isolator dient beispielsweise zur
Befestigung einer Unterwagenantenne.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel sind aus Platten 13 und i ¢
j e vier Lappen 15 bzw. 16
herausgedrückt, über welche ein Ring
17 gezogen ist, welcher in vier Nuten 18 an den Enden des Stützisolators
19 in analoger Weise eingepreßt ist.
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Die Kraft, die notwendig ist, um die hier beschriebene Armatur von
der Kappe zu @entfernen, ist bedingt durch die Spannung in dem Preßring q. bzw.
5, die ihrerseits wieder seine Funktion der elastischen Verformung bei dem Eindrücken
des Ringes in die Isolatorrillen 2 bzw. 3 ist.
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Falls dieser Flächendruck des Ringes q. bzw. 5 nicht ausreichen sollte,
was insbesondere bei harten und plötzlichen Stößen vorkommen kann, wird zur weiteren
Befestigung vorgeschlagen, den Boden der Rillen 2 und 3 teilweise mit einzelnen
Vertiefungen zu versehen und den Werkstoff des Ringes in die Vertiefung hineinzudrücken,
so daß dadurch auch noch - eine Befestigung in der Längsrichtung der Nuten des Isolators
erreicht wird, die auch Zug- und Druckbeanspruchungen längs der Nuten 2 und 3 gewachsen
ist. Das gleiche wind erreicht, wenn außer den Längsnuten noch etwa kreisförmige
Vertiefungen in der Isolatoroberfläche vorhanden sind, in welche das Mantelmaterial
des Halteringes durch körnerartige Werkzeuge hineingedrückt wird.
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Wenn das Verfahren der Herstellung einer Verbindung zwischen einem
vorzugsweise keramischen Isolator und Metallarmaturen im vorstehenden auch lediglich
an Kleinarmaturen ausgesprochener Massenartikel beschrieben ist, so. kommt ihm doch
eine allgemeine Bedeutung zu, so, daß es auch in sämtlichen analogen Fällen anwendbar
ist.