DE888341C - Verbindung von Gegenstaenden, die zueinander derart angeordnet sind, dass der eine Koerper den anderen ganz oder teilweise umschliesst - Google Patents

Description

• Verbindung von Gegenständen, die zueinander derart angeordnet sind, daß der eine Körper den anderen ganz oder teilweise umschließt Die bekannten härtbaren Kunststoffe werden vielfach dazu benutzt, einen ;gasdichten Abschluß von metallenen Behältern, z. B. für elektrische Bauelemente, gegen die Außenatmosphäre zu bewirken. Hierbei wird meist in der Weise verfahren, @daß die abzudichtenden Gefäße mit :offener Oberseite, durch die die einzuschließenden Bauteile in, !das Gehäuse reimgebracht werden, einen Verguß aus einer Schicht des gewählten härtb;aren Kunstharzes erhalten,. Die Ausbänung :erfolgt je nach der Art: des verwendeten Kunstharzes bei Raumtemperatur oder darüber, z. B. Kunstharzes i 2o° C. Durch die enge Verbindung der Kunstharzmoleküle mit der zu dichtenden Blerührungsfläche :des Behälters soll ein Durchtritt von; Gasmolekülen verhindert werden.
• Ein: derart hergestellter Verguß befriedigt aber in der Regel nur, solange das gedichtete Gefäß keinen Temperaturschwankungen ausgesetzt wird. Treten solche auf, wie dies melst aus natürlichen Ursachen, und wegen der Betriebsbedingungen der. Fäll ist, so. werden die Berührungsflächeu zwischen Verguß rund Gehäusewandung leicht undicht. Der Grund hierfür liegt in der geringen mechanischen Festigkeit -der Nahtstelle in senkrechter Richtung zu den Verbindungsflächen und in den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von: Kunstharz und Metall. Da die Wä rmeausdehnung der Metalle meist erheblich niedriger ist ;als dejenIlga der- in: Frage kamm@en@den Kunstharze, ergibt sich bei Unterschreitung der Aushärtumgstemperatur des Kunstharzes eine Zugspannung zwischen. Gehäuse und Verguß. Bei größeren Abmessungen oder erheblichen Temperaturunterschieden, gegehenenfalls auch in Verbindung mit mechanischen Erschütterangen, kann diese Beanspruchung leicht zum Abreißen der Vergußmasse von der Gehä;asewand führen..
• Die Erfindung schlägt demgegenüber vor, das Auseinanderreißen der zu- -verbindenden Teile dadurch zu vermeiden, daß nicht, wie bisher üblich, ein: hoimlogener Vergußpfropf en aus Kunstharz vor-.gesehen wird, sondern Saß innerhalb des ab,zudichtenden, Gefäßes ein Pfropfen kleineren: Durch-. mess'ers angeordnet ist; der mittler Gehäusewandung durch eine riingförnvge Naht des Kunstharzes _verbunden .ist. Dabei ist der Werkstoff des innenliegenden Pfropfens so zu wählen, _daß per dieselbe oder vorzugsweise eine, geringere Wämmeidehnung besitzt als Keas. Material. aus dem das Gehäuse besieht.
• Eine beispielsweise Veranschaulichuing der Erfindung zeigt Fig. i. Der Eisenbecher a mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 13 X 10-6 -wird V.erschlossen mittels einer Scheibie kleineren D.urchmessers aus Porzellan b, deren Ausdehnungskoeffizient nur etwa 4 X 10-s beträgt -- Ein. . gep:aßter Deckel c aus Preßspm o& ier- -einem anderem geeigneten Material soll verhindelrn, Saß der zunächst fließende Verguß,d zwischen Porzellanscheibe b :und dem: Gehäuse ia in das Gehäuseinnere -eindringt. Das. verwendete Kunstbarz besitzt beispielsweise einen Wärmaausdehnungskoleffizienben von 20 . . . 6o X io-s in gehärtetem Zustiand. Es wird in den zwischen Porzellanscheibe b und GeMusea gebildetem ringförmigen Zwischenraun vom der Breite e eimäefüllt, und bei einer. geeigneten Temperatur, beispielsweise iao° C, ausgehärtet. Hierbei. wird das Harz glashart, bleibt aber noch elastisch dehnbar, ohne -Saß es plastisch ist, so daß es nicht bleibend verformt werden kann. Nach Beendigung der Aushärtung und Abkühlung auf niedrigere Temperatur schrumpft der Kunstharzrpmg auf dem: Porzellanring auf, bedingt durch Spie unterschiedliche Wärmeausdehnung beider Stoffe. Da ferner die Zusanmnenzehumg des Eisengehäuses stärker ist Tals die der Porzellanscheibe mit dem aufsitzenden Kwnstharzring,ebenfalls wegen, der versckedenen Wärmedehnungskoeffiziientei4 legt sich auch die eiserne Gefäßwandung mit einer Verspannung ad den Kunstharzring auf. Solange nicht idie Aushärtetemp@era= des Kunstharzes bei dem: späteren Betrieb. der Anordnung überschritten wird, können: innerhalb !der dichtenden Verbindung keine Zugspannungen, entstehen. Man erhält auf diese Weise einen gasdichten Gehäwseabschluß, der auch Temperaturschwankungen tnneibalb ,der üb--licherwe'i:se vorkommenden Grenzen: stapdhält. Auch gegen .mechanische Erschütterungen isst -eine derartige Verbindung weitgehend beständig.
• Ein weiteres Beispiel der Erfindung zeigt Fig. 2. Auf ein Porzellanrohr f sind Metallkappen g größeren Durchmessers aufgesetzt, der verbleibende Zwischenraum ist mit Kunstharz h _ angefüllt. In: Fig. 3 trägt dies Metallgehäuse i :einen xneta3.lenen Kragen h, der beispielsweise :durch Schweißen. mit der Gehäusewagdung verbunden ist. Eiei P.orzellanrohr m, @d;aseinen kleineren Durchmesser hat als der aufgesetzte Kragen,, trägt ane Metallkappie n mit üblergreifendem Rand. Der innere Durchmesser dieser Kappe ist ;größer als der Durchmesser des Porzellanrohres, so. daß zwischen Kappenrand und Röhr ein rirngförmiger Zwischenraum .entsteht, ähnlich wie zwischen Rohr in und Kragen h. Die Verbindumg @dieser Teile miteinander erfolgt durch diclitmde Kunstharzringe L, die in der beschriebenen Weise eingebracht und ausgehärtet verdien. Solche Anordnungen können beispielsweise verwendet werden zum vakuumdichten Einbau elektrischer Schaltelemenrhe.
• '- In. Fig.4 isst ein größeres Rohr g a..,us keramischer Masse mit einer metallenen Kappep durch einen Kumstharzrimg r verbunden. Um das Eindringen des zunächst fließenden Kunstharzes in das Rohrinnere zu verhind:emn, besitzt die Kappe am inneren Rohrdurchmesser einen hodhgezogenien ' Kragen. -Wenn das abzudichtende Metallgehäuse .nach Fig. i -aus. sehr dickem Eisenblech besteht und die P;argellauecheibe aus konstruktiven Grünaden eine wesentlich =geringere mechanische- Festigkeit erhalten maß, so, kann bei den nach dem beschriebenen Verfahren auftretenden Schrumpfspannungen die Scheibe gegebenenfalls zerbrechen. Dies läßt sich gemäß der Erfi.nidung ,dadurch verhindern, Saß die Spalthreite e - zwischen Porzellanscheibe und Gehäuse so- , , oß gewählt wird, daß der Kunst-.
• 'harzring entsprechend seiner Wämmüdehnung um fast den Betrag seines DurchmIessers zusammensdhrurnpft, um den, der innlere Gehäusedurchmesser bei der Abkühlung aud die Gebrauchstemperatur abnimmt. Dadurch wird die Vorspanmunng, mit der sich der Eisenmantel guif den Kunstharzring auflegt, wesemtäldh vermindert. Brei den praktisch verwendeten Werkstoffen und Temperaturüntersehledan ist zu ,diesem Zweck .eine S:paltbreitte zwischen z und i 5 % des Becherdurchrmessers vorzusehen. In diesem Fall liegt die Gebäusewandung nur reit deiner geringem Vorspennumg auf der Kunstharzdichtung, die andererseits ;ausreichend groß :ist, um ein Undichtwerden -,durch Abreißen der Verbindung zu verh#ndiern.
• Die Anwendung ödes beschriebenen Verfahrens ist. auch überall dort vorteilh4ft, wo unter Verwendumg van Kunstharzen eine festhaftende, ;gegen mechanische Erschütterungen und Temperaturunterschiede beständige Verbndung verschiedener GegensCände erreicht werden soll.
• Gegenüber dem bisher bekannten Verfahren. des Audschrumpfens ,unterscheidet sich die vorliegende Erfindung "dadurch, @daß der aufzuschrumpfende Körper und der Träger während des. -7usaanmnenbrii.gens beider Körper die gleiche Temperatur haben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:-i. Verbinidung von Gegenständen, die weinariderderart _ angeordnet sind, daß der eine Körper den, « anderen ganz .oder teilweise umschließt, -unter Verwendung aushärtbarer Kunstharze zur Verbindung der Körper miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß der innenliegende Körper aus einem Werkstoff geringerer Wärmedehnung besteht ,als der ihn umfassende ;äußere Körper. z. Verbindung wach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausb,ärtung des zur Herstellung gder Verbindung verwendeten Kunstharzes bei einer Temperatur oberhalb der späteren: höchsten Betriebstemperatur der Anordnung erfolgt. 3. Verbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gdie Herstellung geiner Schrumpfverbindung durch Zusammenbringen der zu verbindenden Gegenstände bei gleicher Behandlgungstemperatur erfolgt. q.. Verbindung konzentrisch ineinanderliegender Teile nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, gd;aß gdie radiiale Breite gder Kunstharzgdichtung zwischen z und i 5 % des inneren. Durchmessers gdes .umfassenden Körpers, beträgt. 5. Verbindung nach Anspruch i, bei der ein innenliegender Körper ggerm,gerer mechanischer Festigkeit mit geinem umfassenden Metallkörper ;größerer meühanischer Festigkeit verbiundgen werden soll, dadurch :gekennzeichnet, daß zur Vermeidung übermäßiger Schrumpfkräfte die Wandstärke gdes metallengen Körpers unter 30% ,der Wandstärke des niuchtmgeta@lliein!eng Körpers beträgt.