DE848839C

DE848839C - Armature for ceramic parts

Info

Publication number: DE848839C
Application number: DEH6179D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sietz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-01-21
Filing date: 1944-01-21
Publication date: 1952-09-08

Description

Armatur für keramische Teile Die Erfindung betrifft im besonderen dse neuartige Ausbildung einer Isolierstelle für Abspannseile von Funkmasten.Fitting for Ceramic Parts The invention relates in particular The new type of insulation for guy ropes on radio masts.

Derartige Isolatiolisgehänge, die außer elektrischen Belastungen auch hohen mechanischen Beanspruchungen unterworfen werden können, sind in den verschiedenartigsten Ausführungen bekannt. Hiervon ist in Deutschland vor allem das Hein-Lehmann-Gehänge viel verwandt worden, welches sich infolge seiner günstigen elektrischen und mechanischen Eigenschaften sehr bewährt hat. Diese Anordnung besteht aus mindestens zwei Tonnenisolatoren, zwischen denen ein balkenähnlicher Metallarmaturenteil angeordnet ist. Diese Isolatoren und der vorerwähnte Armaturenteil sind durch beidseitig um 9o' versetzte balkenförmige Armaturen mittels Zugbolzen derart zusammengepreßt, daß eine Lockerung der Gesamtanordnung bei Belastung nicht eintritt.Such Isolatiolisgehänge, which apart from electrical loads also can be subjected to high mechanical loads, are in the most varied Executions known. In Germany, of these, the Hein-Lehmann hanger is the main one much has been used, which is due to its favorable electrical and mechanical Has proven properties. This arrangement consists of at least two barrel insulators, between which a bar-like metal fitting part is arranged. These isolators and the afore-mentioned fitting part are bar-shaped by 90 'offset on both sides Fittings pressed together by means of tension bolts in such a way that the overall arrangement is loosened does not occur under load.

Die Abspannseile sind nach der einen Seite hin an dem mittleren Armaturenteil und nach der anderen Seite an dem äußeren Armaturenteil l-efestigt. Diese Anordnung hat .den erheblichen Nachteil, daß bei einem Aufwand von zwei Isolatoren nur einer derselben in seiner Funktion wirksam ist und der Nutzeffekt der Gesamtanordnung noch unter der eines einzelnen Isolators liegt. Ferner sind vornehmlich in den Vereinigten Staaten von Amerika Isolationsgehänge verwendet worden bei denen kegelstumpfförmige Isolatoren sich mit ihrem größeren Durchmesser auf eine käfigartige Konstruktion aufstützten, während die Kraftübertragung am kleineren Durchmesser über eine abschließen-de Platte auf einen axialen Bolzen erfolgt. Eine Ausführung Ndieser Anordnung ist in der Patentschrift 594 493, Fig. 4, gezeigt. Diese beiden Ausführungsarten haben aber bei höherer mechanischer und elektrischer Belastung den Nachteil, daß sie verhältnismäßig große räumliche Abmessungen annehmen, wobei u. a. auch das erhebliche Gewicht dieser Konstruktionen ungünstige Einflüsse hat. Es werden .daher neuerdings in Deutschland sog. Gurtbandisolationen, eine von der Firma Telefunken entwickelte Konstruktion, verwandt, @ die außer dem Vorteil einer erheblichen Vereinfachung die vorgenannten Nachteile vermeiden und außerdem bedeutend bessere elektrische Ergebnisse erbringen. Verwendet wird hierbei ein Doppelsattelisolator, der zwischen kettenförmig ineinander: gefügten Stahlbändern angeordnet ist. Hierbei sind die Stahlbänder nur Zugspannungen unterworfen und auch nur entsprechend dieser Belastung zu bemessen, während für den Isolator nur eine Belastung auf Druck angenommen wurde. Diese letzte Annahme trifft jedoch nicht zu, da bei dieser Überlegung der Einfluß der infolge der mechanischen Beanspruchung auftretenden Dehnung und Verformung der Stahlbänder unberücksichtigt blieb. Da das Stahlband bei Belastung an die halbkreisförmige Isolatorfläche gepreßt wird, werden bei einer Längenänderung des Bandes infolge Reibung an den Berührungsflächen den Isolator zerstörende Kräfte ausgelöst. Die Richtigkeit dieser Vermutung hat sich auch bei Versuchen herausgestellt, wo Absplitterungen zuerst am äußeren Teil der Auflagerfläche auftraten; die sich bei weiter gesteigerter Belastung immer weiter nach dem Scheitelpunkt hin verlagerten.The guy ropes are on one side on the middle armature part and attached to the other side on the outer fitting part. This arrangement Has .den significant disadvantage that with an effort of two isolators only one the same is effective in its function and the efficiency of the overall arrangement is still below that of a single isolator. Furthermore, are predominantly in the United States of America isolation hangers have been used on those With their larger diameter, frustoconical insulators are based on a cage-like one Support the construction while the power transmission is on the smaller diameter takes place via a final plate on an axial bolt. An execution This arrangement is shown in Patent Specification 594,493, FIG. These two However, design types have higher mechanical and electrical loads the disadvantage that they assume relatively large spatial dimensions, with i.a. the considerable weight of these constructions also has unfavorable influences. So recently in Germany so-called belt strap isolations, one of the Telefunken company developed construction, related, @ which except the advantage of a considerable simplification avoid the aforementioned disadvantages and also significant produce better electrical results. A double saddle insulator is used here, which is arranged between steel strips joined together like a chain. Here the steel belts are only subjected to tensile stresses and only accordingly Load to be dimensioned, while for the insulator only a load on compression is assumed became. However, this last assumption is not correct, since with this consideration the Influence of the elongation and deformation occurring as a result of mechanical stress the steel straps were not taken into account. Because the steel belt when loaded to the semicircular Insulator surface is pressed, are due to a change in length of the tape Friction on the contact surfaces triggered forces that destroy the isolator. the This assumption has also been found to be correct in tests where chipping first appeared on the outer part of the bearing surface; which increases with further Shifting the load further and further towards the apex.

Bekanntlich sind keramische Stoffe mit verhältnismäßig hohen Druckspannungen belastbar, jedoch nur geringen Zugbelastungen gewachsen.It is known that ceramic materials have relatively high compressive stresses resilient, but only able to withstand low tensile loads.

Da jedoch, abgesehen von einer Zerstörung des Körpers selbst, eine kleine Absplitterung hochfrequenztechnisch einen großen Leistungsverlust hervorruft, kann diese Konstruktion nur in bedingten Fällen Verwendung finden. Die durch den Versuch sich ergebenden Mängel haben sich im übrigen auch bei bereits ausgeführten Antennenbauwerken gezeigt.However, apart from the destruction of the body itself, there is a small splintering causes a large loss of power in terms of high frequencies, this construction can only be used in limited cases. The through the Any deficiencies found in the attempt have also been found in the case of already executed Antenna structures shown.

Erfindungsgemäß wird deshalb zwischen Armatur und Isolatorberührungsfläche ein Konstruktionsglied eingefügt, auf welchem die infolge Formänderung eintretende Lageverschiebung gleitend erfolgt. Beispielsweise besteht das zwischengefügte Konstruktionsglied aus einem dünnen- Stahlband von großer Härte und geringer Dehnung. Dieses Stahlband wird bei einer Formänderung der anliegenden Teile eine gleitende Lageverschiebung ermöglichen, wodurch das Auftreten von Kräften, die eine Zerstörung des Isolators bewirken, vermieden wird. Zur Unterstützung des angestrebten Effektes wird es zweckmäßig sein, die innerhalb dieser Anordnung zusammenliegenden Flächen möglichst glatt auszubilden. Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, daß man ein die Reibung verminderndes Präparat, beispielsweise Graphit, zwischen die Berührungsflächen fügt.According to the invention, therefore, between the fitting and the insulator contact surface A structural member is inserted on which the change in shape occurs Shift of position takes place smoothly. For example, there is the intermediate structural member made of a thin steel band of great hardness and little elongation. This steel belt If the shape of the adjacent parts changes, there is a sliding shift in position allow, thus the occurrence of forces that destroy the insulator cause is avoided. It is useful to support the desired effect be to make the surfaces lying together within this arrangement as smooth as possible. A further improvement can be achieved by using a friction-reducing Preparation, for example graphite, inserts between the contact surfaces.

Inn Fig. i ist diese Anordnung im' , Prinzip veranschaulicht. Es stellen dar: a die Armatur, b das Stahlband und c den Isolator. Um den Isolator von den beispielsweise in Fig. i auf ihn einwirkenden radial gerichteten Druckkräften zu entlasten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Teil zwischen Armatur und Isolator so stark zu bemessen, daß eine schädliche Verformung nicht eintreten kann.In Fig. I, this arrangement is illustrated in 'principle. Put it represent: a the armature, b the steel strip and c the insulator. To remove the isolator from the for example in Fig. i acting on it radially directed compressive forces Relieve, it is proposed according to the invention, the part between the armature and insulator to be dimensioned so strong that a damaging deformation cannot occur.

In diesem Fall wird beispielsweise ein Gurtband der bekannten Form verwendet, welches die übertragung der Zugkräfte wahrnimmt, während ein praktisch verformungslos-er Zwischenteil die auf ihn einwirkenden Biegespannungen aufnimmt. Die auf den Isolator übertragenen Kräfte sind in diesem Fall nur unschädliche, in der Achse der mechanischen Belastung verlaufende Druckkräfte.In this case, for example, a webbing of the known form is used used, which perceives the transmission of the tensile forces, while a practical deformation-free intermediate part absorbs the bending stresses acting on it. In this case, the forces transmitted to the isolator are only harmless, in compressive forces along the axis of mechanical load.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt; hierin bedeutet d die Armatur, e das Zwischenteil und f den Isolator. Durch diese Maßnahmen ist eine Übertragung von zerstörenden Kräften auf den Isolator unmöglich gemacht worden.In Fig. 2 an embodiment is shown; herein means d the fitting, e the intermediate part and f the insulator. Through these measures is a transfer of destructive forces to the insulator has been made impossible.

In einer weiteren Problemlösung wird erfindungsgemäß im Bereich der Berührungsflächen von Armatur und Isolator die Armatur so stark ausgebildet, daß eine schädliche Verformung nicht mehr eintreten kann.In a further solution to the problem, according to the invention, in the area of Contact surfaces of the armature and insulator the armature so strong that a harmful deformation can no longer occur.

Der Querschnitt der Armatur weist dann in diesem Bereich eine derart geringe spezifische Beanspruchung auf, daß eine Formänderung praktisch von keinem Einfluß mehr ist.The cross section of the fitting then has such a shape in this area low specific stress that a change in shape of practically none Hold is more.

Dies kann derart erfolgen, indem man in dem kritischen Bereich eine Materialanhäufung vorsieht oder eine Überdimensionierung der ganzen Armatur vornimmt.This can be done by placing a Provides material accumulation or oversizes the entire valve.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele veranschaulicht worden. Fig.3 zeigt eine Schweißkonstruktion eines solchen Gehänges; hierin bedeutet g die an den Auflagerflächen verstärkten Gurtbänder, h den Gurtbandisolator.Some exemplary embodiments are illustrated in the drawing been. Fig. 3 shows a welded construction of such a hanger; herein means g the belt straps reinforced on the support surfaces, h the belt strap isolator.

Eine andere konstruktive Lösung zeigt Fig.4. Hier sind statt der endlosen Bänder getrennte Bauglieder verwendet worden, und zwar die Auflagerteile i und die Zugbolzen k. Another constructive solution is shown in Fig. 4. Here, instead of the endless belts, separate structural members have been used, namely the support parts i and the tension bolts k.

In jedem der Fälle sind die unmittelbar auf dem Isolator aufliegenden Konstruktionsglieder g und i so. stark ausgebildet, daß eine wesentliche Verformung bei Belastung nicht eintreten kann.In each of the cases, those are directly resting on the insulator Structural members g and i so. strongly formed that a substantial deformation cannot occur under stress.

Um jedoch den Restteil des durch die elastische Verformung schädlichen Einflusses auszuschalten, wird fernerhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Armatur bzw. das Zwischenglied an der Auflagerstelle um ein entsprechendes Maß größer als den Isolator auszuführen. ' In diesem Fall wird vor einer mechanischen Belastung .die Armatur den Isolator nur im Scheitel- 1 punkt berühren, während erst bei Vollast sich die Schenkel der Armatur an die Flächen des Isolators anlegen. Eine zerstörende Kräfteübertragung auf den Isolator kann hierbei nicht stattfinden.However, to the remainder of the harmful by the elastic deformation To eliminate the influence, the invention also proposes that the valve or the intermediate member at the support point by a corresponding amount larger than run the isolator. 'In this case, a mechanical load is applied .the fitting only touch the insulator at the apex 1, while only at full load the Place the arm of the armature on the surfaces of the insulator. A destructive transfer of forces to the isolator cannot take place here.

In Fig.5 ist diese Anordnung in unbelastetem Zustand gezeigt; hierin bedeutet l die Grenzlinie der Armatur und m die des keramischen Teils.In Figure 5 this arrangement is shown in the unloaded state; here in l means the boundary line of the fitting and m that of the ceramic part.

Die in den Zeichnungen Fig. i bis 5 gezeig-; ten Ausführungsbeispiele berücksichtigen lediglich den durch eine Formänderung der Konstruktionsglieder bedingten Einfluß. Bei der praktischen Anwendung der gegebenen Lehre ist jedoch die Einwirkung weiterer den Isolator zerstörenden Kräfte möglich.The shown in the drawings Fig. I to 5; th embodiments only take into account that caused by a change in the shape of the structural members Influence. In the practical application of the teaching given, however, there is the influence further forces destroying the insulator are possible.

Die gezeigten Anordnungen setzten sämtlich voraus, daß nach dem Zusammenbau keine Lageveränderung der Teile zueinander eintritt. Sofern jedoch eine derartige Isolationsstelle in Abspannseile von Masten eingebaut wird, die naturgemäß einen Durchhang und damit eine Krümmung aufweisen, wird infolge ihres Eigengewichtes auch die Isolationsanordnung bestrebt sein, eine sogar erhöht gekrümmte Lage einzunehmen. Hinzu kommt, daß bei Windböen die Abspannungen ihren Durchhang ändern und außerdem horizontale Bewegungen ausführen. In diesem Fall könnte die dadurch bedingte Lageverschiebung der Konstruktionselemente nur derart erfolgen, daß sich der Isolator in der Armatur verschiebt. Einer derartigen Lageverschiebung unter gleichzeitigem Einwirken größter Druckkräfte ist ein keramischer Körper nicht gewachsen, weil er dann zusätzlich durch Zugkräfte und Kantenpressungen belastet wird. Solche Einflüsse bewirken dann das bekannte Absplittern an Isolatoren und damit ihre Zerstörung sowohl im mechanischen als auch im elektrischen Sinne. Erfindungsgemäß wird deshalb die Armatur Ithrdanisch gelenkig ausgebildet, wobei der Isolator und die anliegenden tragenden Teile der Armatur ihre Stellung zueinander nicht ändern.The arrangements shown all assume that after assembly no change in position of the parts to one another occurs. However, if such a Isolation point is built into guy ropes of masts, which naturally have a Slack and thus a curvature will also be due to their own weight the isolation arrangement strive to assume an even increased curved position. In addition, with gusts of wind, the guy lines change their sag and also perform horizontal movements. In this case, the resulting shift in position could the construction elements are only done in such a way that the insulator is in the valve shifts. Such a shift in position with simultaneous action is greatest A ceramic body cannot cope with compressive forces, because it is then additionally is stressed by tensile forces and edge pressure. Such influences then cause the well-known chipping on insulators and thus their destruction both in the mechanical as well as in the electrical sense. According to the invention, the fitting is therefore Ithrdanic articulated, the insulator and the adjacent load-bearing parts of the Do not change the position of the valve in relation to one another.

Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 gezeigt; hierin bedeutet n den Isolator, o die anliegenden gegenüber dem Isolator feststehenden Armaturenteile mit den Drehpunkten p, die eine Lageänderung der Armaturenteile g ermöglichen. Die Beweglichkeit der Teile g ist dabei gestrichelt angedeutet worden. Da sich nunmehr das Gehänge ohne Lageveränderung des Isolators einer Krümmung anpassen kann, ist damit eine Zerstörung des Isolators vermieden.An embodiment is shown in Fig. 6; here n means the Insulator, o the fitting parts that are in contact with the insulator with the pivot points p, which allow a change in position of the valve parts g. the The mobility of the parts g has been indicated by dashed lines. Since now the hanger can adapt to a curvature without changing the position of the isolator thus avoiding destruction of the isolator.

In jedem Fall werden vor dem Einbau der Gesamta:nordnung die an den Isolator anliegenden Armaturenteile und der Isolator in der gewünschten Lage zusammengesetzt. Damit diese Stellung auch im endgültigen Zustand erhalten bleibt, werden sie durch eine Vorrichtung zusammengehalten, die erst nach erfolgtem Einbau der gesamten Isolationsanordnung und Aufnahme ihrer mechanischen Funktionen entfernt wird.In any case, prior to the installation of the overall arrangement, the Assembled insulator fitting parts and the insulator in the desired position. So that this position is also retained in the final state, they are through a device held together, which only after the installation of the entire insulation arrangement and taking up their mechanical functions is removed.

Der Fortschritt der durch diese neue Erfindung erzielt wird, ist die bedeutend höhere Betriebssicherheit bzw. der Vorteil einer größeren mechanischen Belastbarkeit von keramischfn Teilen. Er wird besonders deutlich, wenn man bedenkt, daß diese Erfindung eine Zerstörung von Bauwerken, wie z. B. selbst schwingenden abgespannten Antennenmasten von mehreren hundert Metern Höhe, verhindert.The advance made by this new invention is that Significantly higher operational reliability or the advantage of a larger mechanical Resilience of ceramic parts. It becomes particularly clear when you consider that this invention a destruction of structures such. B. self-oscillating guyed antenna masts several hundred meters high.

Die Erfindung läßt sich natürlich außer bei den gezeigten Beispielen überall dort anwenden, wo es sich darum handelt, Kräfte zu vernichten, die an der Oberfläche von keramischen Körpern auftreten und durch Form- oder Lageänderung ausgelöst werden.The invention can of course except for the examples shown apply wherever it is a question of destroying forces that are at the Surface of ceramic bodies occur and triggered by change in shape or position will.

Claims

PATENT CLAIM: i. Armature for insulators, especially for guy insulation of radio masts, characterized in that between armature and insulator contact surface a structural member is joined on which a change in shape occurs Shift of position, sliding takes place.

2. Fitting according to claim i, characterized in that that the part between the valve and insulator is so strong that a damaging Deformation cannot occur.

3. Fitting for insulators, characterized in that that the armature is so strong in the area of contact between armature and insulator is dimensioned so that a harmful deformation cannot occur.

4. Valve after claims i, 2 or 3, characterized in that the seat of the armature is greater by an amount which corresponds approximately to that of the elastic deformation than the insulator dimension.

5. Fitting according to claims i, 2, 3 or 4, characterized characterized in that the armature is designed to be articulated in a cardanic manner, the insulator and the adjacent load-bearing parts of the fitting do not change their position relative to one another.