DE971011C

DE971011C - Verfahren zum Aufpressen oder Aufboerdeln metallischer Kappen auf keramische Isolatoren

Info

Publication number: DE971011C
Application number: DEP3462D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Obenaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-07-16
Filing date: 1944-07-16
Publication date: 1958-11-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufpressen oder Aufbördeln metallischer Kappen auf keramische Isolatoren, insbesondere der Vollkernbauart mit mindestens einem konischen, kugelförmigen, halbkugelförmigen oder gerillten Ende, nach Aufspritzen einer Metallschicht auf die zu umfassende keramische Oberfläche und entsprechender Bearbeitung dieser Metallschicht, und zwar ein Verfahren, bei dem diese Metallschicht entweder

ίο unter gleichzeitiger Kühlung, z. B. mittels eines Luftstrahles, oder in mehreren durch Kühlpausen unterbrochenen Arbeitsgängen aufgespritzt wird.

Das Aufbringen eines Metallüberzuges auf keramische Körper durch Aufspritzen nach dem Schoopschen Verfahren ist bereits seit langem bekannt. Es ist auch seit vielen Jahren bekannt, auf Isolatoren auf galvanischem Wege starke Metallschichten zu erzeugen und diese nachträglich zu bearbeiten, um dadurch beispielsweise die Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen einem Isolator und seinem Stützzapfen oder zwischen mehreren Isolatoren zu ermöglichen.

Bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird zum Aufbringen der Kappen auf keramische Isolatoren eine durch Aufspritzen erzeugte metallische Zwischenschicht verwendet, die ebenfalls nachträglich bearbeitet wird, bei deren Herstellung jedoch die thermischen und mechanischen Gefährdungen besonders zu berücksichtigen sind, die sich beim Schrumpfen der heißen Metallschicht

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sowohl für diese als auch für die keramischen Isolatoren selbst ergeben. Das Aufspritzen der Metallschicht erfolgt hierbei — wie bei runden Körpern, die dem Verfahren nach der Erfindung zugrunde liegen, ganz allgemein üblich — in der Weise, daß die Körper rotieren, um eine gleichmäßige Dicke der aufzubringenden Schicht zu gewährleisten.

Um einerseits eine übermäßige Erhitzung der ίο keramischen Isolatoren während der Bespritzung . zu vermeiden, andererseits den Druck der auf die Isolatoren aufschrumpfenden Metallschicht derart wählen bzw. dosieren zu können, daß die Schrumpfspannung weder eine übermäßige Druckbeanspruchung des keramischen Isolators noch eine übermäßige Zugbeanspruchung der Metallschicht zur Folge hat, werden die Metallschichten erfindungsgemäß entweder unter gleichzeitiger Kühlung, z. B. mittels eines Luftstrahles, oder in mehreren durch Kühlpausen unterbrochenen Arbeitsgängen auf die keramische Oberfläche der Isolatoren aufgespritzt. Im ersten Falle kann z. B. an der Spritzpistole eine zusätzliche Kühlluftdüse angeordnet sein, wobei die dieser Düse entströmende Kühlluft der bespritzten Stelle in bestimmten Zeitabschnitten — im Bedarfsfalle auch dauernd — Wärme entzieht.

Die Kühlpausen von jeweils zu erprobender Dauer werden hierbei nach Erreichung bestimmter Schichtstärken eingelegt — die jeweils aus einer Vielzahl dünner Einzelschichten bestehen —, deren Bemessung, den vorliegenden besonderen Umständen entsprechend, der fachmännischen Erprobung unterliegt.

Die auf die Isolatoren bzw. deren Enden oder Ende unter Verwendung von Zink, Kupfer, Eisen, Aluminium, Messing oder anderen Metallegierungen aufgespritzten Metallschichten erhalten anschließend, z. B. durch Abdrehen auf genaues Maß, für die Aufnahme von Zug- und/oder Biegebeanspruchungen geeignete äußere Begrenzungen, worauf schließlich auf die so bewehrten Isolatorenden in an sich bekannter Weise Metallkappen aufgepreßt oder aufgebördelt werden.

In manchen Fällen mag es zweckmäßig sein, die Isolatorenden vor ihrer Metallbespritzung in an sich bekannter Weise mit einer die Festigkeit des keramischen Werkstoffes erhöhenden Glasur, einer sogenannten Festigkeitsglasur, zu versehen und deren Oberfläche mittels Sandstrahles gleichmäßig leicht anzurauhen, weil hierdurch sowohl die Haftfestigkeit der Metallschichten auf der Oberfläche des Isolators als auch die Widerstandsfähigkeit des keramischen Werkstoffes gegen die thermische Beanspruchung während des Aufspritzens der Metallschichten und auch, wie zahlreiche Versuche bestätigt haben, die Zug- und Biegefestigkeit der Isolatoren selbst erhöht werden kann.

An Hand der Abb. 1 bis 4 seien die weiteren Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.

Abb. ι zeigt beispielsweise einen keramischen Stabisolator 10 nach der Erfindung, dessen beide konische Enden 11 und 12 von den erfindungsgemäß aufgespritzten Metallschichten 13 und 14 umfaßt werden.

In Abb. 2 ist der fertigbewehrte Isolator dargestellt. Die Metallschichten 13 und 14 haben durch Abdrehen auf genaues Maß die abgesetzt zylindrisch-konischen äußeren Begrenzungen 13' und 14' erhalten. Über die so bearbeiteten Metallschichten sind die aus Blech bestehenden Kappen 15 und 16 in bekannter Weise aufgepreßt und aufgebördelt, wodurch die erstrebte zug- und biegefeste Verbindung der Kappen mit den Isolatorenden gewährleistet ist.

Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines nach der Erfindung hergestellten Isolators. Die aufgespritzte Metallschicht 23 ist hier nur zylindrisch abgedreht und mit den Rillen 24 und 25 versehen, in die die Wandung der Kappe 26 zur Herstellung der festen Verbindung mit dem Isolator mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges in an sich bekannter Weise eingedrückt ist.

In Abb. 4 ist schließlich als weiteres Ausführungsbeispiel das kegelstumpfförmige Ende eines Stabilisators 20 dargestellt, auf das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine mit einem Sprühschutzschirm 28 versehene Kappe aufgebördelt ist. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie kann mit Vorteil für beliebige Isolatoren mit mindestens einem konischen, kugelförmigen, halbkugelförmigen oder gerillten Ende angewandt werden.

Wesentlich für alle Anwendungsformen ist, daß zur Erzielung eines einwandfreien Sitzes der Kappen auf den Isolatoren und der damit erstrebten hohen mechanischen Festigkeit die Enden der gebrannnten Isolatoren nicht durch Schleifen auf Maß bearbeitet werden müssen, wodurch eine damit zwangläufig verbundene Beeinträchtigung ihrer mechanischen Festigkeit vermieden wird, und daß ferner die feste Verbindung zwischen Isolator und Kappe erreicht wird, ohne daß — wie bei dem bekannten Verfahren des Aufschrumpfen — die Gefahr besteht, daß die Verbindung infolge nicht übersehbarer und schwer vermeidbarer Überbeanspruchungen zerstört wird.

Außer den bereits eingangs erwähnten bekannten Verfahren des Aufbringens von Metallbelägen auf keramische Isolatoren sind noch mehrere andere Verfahren bekanntgeworden, die sich mit der Bew'ehrung von keramischen Isolatoren mit metallischen Kappen befassen, deren Gegenstände aber dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung noch ferner liegen und die im folgenden nur der Vollständigkeit halber kurz erwähnt seien.

Nach einem dieser Verfahren sollen z. B. Metallkappen auf keramische Isolatoren mit Hilfe besonderer Drückvorrichtungen, nach einem anderen iao Verfahren mit Hilfe eines allseitigen Flüssigkeitsdruckes, jeweils unter Zwischenschaltung von Metallschichten als Schutzschichten, aufgepreßt oder aufgeschrumpft werden. Da bei diesen Verfahren aber weder die hinterschnittenen bzw. konischen Verbindungsflächen der Isolatoren noch die

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zwischengeschalteten Metallschichten bearbeitet werden, kann ein einwandfreier fester Sitz der Kappen auf den Isolatoren und somit eine hohe mechanische Festigkeit nicht gewährleistet sein. Um diese unerläßlichen Bedingungen zu erfüllen, müßten die mit den Kappen zu versehenden Enden der Isolatoren sehr maßgenau ausgeführt sein, was nur durch eine Nachbearbeitung dieser Enden durch Schleifen innerhalb äußerst geringer Maßgrenzen

ίο möglich wäre. Ein solches Schleifen ist jedoch nicht nur wegen der damit verbundenen zeitraubenden und kostspieligen Schleifarbeit recht unwirtschaftlich, sondern auch technisch äußerst ungünstig, weil die keramischen Isolatoren durch das Entfernen ihrer Brennhaut beim Schleifen in ihrer mechanischen Festigkeit, insbesondere ihrer Zug- und Biegefestigkeit, erheblich beeinträchtigt werden. Beim Aufschrumpfen der metallischen Kappen auf Isolatoren lassen sich ferner wegen der unvermeidliehen Streuung der Festigkeitskoeffizienten die für eine feste Schrumpfverbindung erforderlichen Bedingungen im allgemeinen nur schwer beherrschen, so daß die Verbindung entweder nicht genügend fest wird oder eine Überbeanspruchung des Isolators oder der Kappe eintritt, wodurch die Gefahr des Bruches der miteinander verbundenen Teile gegeben ist.

Bei einem anderen bekannten Verfahren soll als Zwischenschicht zwischen dem Isolatorende und der als Überwurfmutter ausgebildeten Kappe eine um das unbearbeitete Isolatorende gegossene, ebenfalls unbearbeitete Kappe aus leicht schmelzendem Metall dienen.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren soll das unbearbeitete konische Isolatorende unter Einschaltung einer Zwischenlage aus Weichmetall oder Kitt mit einer mit Hilfe einer Planierrolle aufgewalzten Metallkappe versehen werden.

Schließlich werden bei einem anderen Verfahren zum Aufbringen der Kappen von Doppelkopfisolatoren stählerne Guß formen verwendet, die die Köpfe des Isolierkörpers unter Belassung je eines Hohlraumes umschließen, der der Gestalt der zu bildenden Kappen entspricht und der mit geschmolzenem Metall nach dem sogenannten Spritzgußverfahren ausgefüllt wird. Wenn bei diesem Verfahren auch \^rersucht wird, die hohen thermischen Beanspruchungen durch Einbringung von Wärmeschutzhüllen zu beherrschen, so hat sich das Verfahren wegen der bereits obenerwähnten Nachteile, die aufgeschrumpften Kappen stets anhaften, infolge der dadurch bedingten hohen Fabrikationsausfälle in die Praxis doch nicht einzuführen vermocht.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Aufpressen oder Aufbördeln metallischer Kappen auf keramische Isolatoren, insbesondere der Vollkernbauart mit mindestens einem konischen, kugelförmigen, halbkugelförmigen oder gerillten Ende, nach Aufspritzen einer Metallschicht auf die zu umfassende keramische Oberfläche und mechanischer Bearbeitung dieser Metallschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht entweder unter gleichzeitiger Kühlung, z. B. mittels eines Luftstrahles, oder in mehreren durch Kühlpausen unterbrochenen Arbeitsgängen aufgespritzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 336818, 378474,

438 287, 471 743, 532 313, 625 072;

österreichische Patentschrift Nr. 93 213; französische Patentschriften Nr. 634580, 666024,

874481,878567.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 889 468.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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