-
Gasdichte elektrische Durchführung Die 'Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von gasdichten elektrischen Durchführungen mit einem Isolierkörper
aus hochwärmebeständigem Isolierstoff, die bei den verschiedenen Apparaten, z. B.
Metalldampfgl.eichrichtern, Eismaschinen io. dgl., Verwendung finden, bei. denen
der elektrische Leiter durch die Metallwand der Gefäße gasdicht und isoliert durchgeführt
werden soll.
-
Die Erfindung besteht darin, daß hochwärmebeständige Isollerstoffe,
z. B. Glasglimmermasse, bei seiner Temperatur, die höher als die Betriebstemperatur
der Durchführung ist, m einer Metallhülse o. dgl. verp .et wird und daß nach dem
Erkalten des Isolierkörpers in diesen ein Durchführungskanal eingearbeitet und die
Hülse durch Abstechen in zwei Teile zerlegt wird.
-
Bisher wurden die aus keramischen oder ähnlichen Materialien hergestellten
Durchführungen meist mit Hilfe von elastischen Zwischenlagen und Kitt abgedichtet.
Da diese Dichtungen jedoch nicht dauerhaft und temperaturbeständig waren, hat man
ferner versucht, zur gasdichten Durchführung des Leiters diesen innerhalb. eines
in der Behälterwand durch Schweißung, Verschraubung o. dgl. befestigten rohrförmigen
Metallteils in eine Glasmasse einzubetten, die gleichzeitig zur Isolation der Behälterwand
dient. In ähnlicher Weise wurde auch bereits für die Herstellung solcher Durchführungen
die Verwendung von aus Glimmermehl und Glas bestehenden Massen vorgeschlagen, wobei
man für die Durchführung ebenfalls eine für Glaseinschmelzungen übliche Form wählte.
In die Glasglimmermasse wurde ein Dorn eingepreßt, während die Preßmasse von außen
durch ein eisernes Rohr gehalten wurde.
-
Bei derartigen Durchführungen mußte man jedoch häufig feststellen,
daß infolge der stärkeren Zusammenziehung des Metallkernes gegenüber der Preßmasse
die Verbindung zwischen Metallkern und Isolerkörper nicht einwandfrei war. Durch
die Wahl von geeignetem Material konnten zwar für kleine Durchmesser die auftretenden
mechanischen Spannungen hinreichend klein gehalten -werden; bei großen Durchführungen.
aber ließen sie sich nicht vermeiden und trugen im besonderen Maße zu den .erwähnten
Beanstandungen bei.
-
Es sind auch schon vakuumdichte Verbindungen von aus Metall bestehenden
Teilen mit aus einem Isolierstoff bestehenden Teilen von- Vakuumgefäßen bekannt,
bei denen die Abdichtungsstellen der beiden Gefäßteile an
der Außenseite
des Gefäßes mit einem .elastischen Metallmantel umgeben sind, der einerseits direkt
mit dem metallischen Gefäß, anderseits durch eine Zwischenschicht aus G , mit dem
aus einem Isolierstoff bestehen Teil des Gefäßes vakuumdicht verbunden fgf;: Diese
bekannte vakuumdichte Verbindung be=' steht demnach a) aus dem Metallteil des Vakuumgefäßes,
b) aus dem Isolierteil des Vakuumgefäßes, c) :aus dem das Gefäß umgebenden elastischen
Metallmantel, d) .aus einer Zwischenschicht, die zwischen Metallmantel und Isolierteil
des Vakuumgefäßes angebracht ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es nun, eine direkte vakuumdichte
Verbindung zwischen hochwärmebeständigem Isolierstoff und Metall herzustellen, und
zwar ohne Verwendung eines besonderen elastischen Metallmantels und ohne Verwendung
einer besonderen Zwischenschicht.
-
In den Abbildungen ist das erfindungsgemäße Verfahren für gasdichte
und elektrisch isolierte Durchführungen in einigen Ausführungsbeispielen im einzelnen
erläutert.
-
In der mit i bezeichneten Hülse i (Abb. i ) wird eine Glasglimmermasse
vorge-pre.ßt und dann z. B. auf etwa 6oo- C erwärmt und bei dieser Temperatur zur
Form 2 fertiggeprellt.
-
Der Stempel wird dabei zweckmäßig .auf solche Temperatur gebracht,
daß er nicht finit dem Glasgemisch bindet.
-
Man kann auch in folgender Weise, vorgehen: Die Metallhülse wird vollständig
mit dem Isolierstoff .ausgefüllt. Mittels eines Prellstempels, der " gegen eine
erwärmte, :auf den Isolierstoff aufgelegte Metallplatte wirkt, wird der erwärmte
Isolierstoff in die Hülse geprellt. Die Metallplatte kann nach dem Prellvorgang,
falls sie fest an der Prellmasse haftet,, herausgebohrt werden. Sodann wird der
Isolierstoff bearbeitet, um einen Durchführungskanal für den Leiter zu erhalten.
-Da nach dem Erkalten die Metallhülse fest auf dem Isolierstoff :aufschrumpft, ist
eine gute und sichere Dichtung erzielt. Der glashaltige -Isolierstoff hält die beim
Erkalten auftretenden Druckbeanspruchungen bedeutend besser aus als die Zugbeanspruchungen,
die bei den bekannten Verfahren zur Auswirkung gelangen.
-
Wie weiter aus Abb. 2 zu ersehen ist, wird die Metallhülse in kaltem
Zustand durch Abdrehen in die Teile i und i' zerlegt, die durch den rohrförmig ausgebohrten
Isolierkörper 2 vakuumdicht verbunden sind. Hierauf wird Teil i' bearbeitet, die
Stromzul.eitung 4 und die Ableitung 5 werden angebaut und Teil i mit denn Druck-
oder Vakuumgefäß durch Schweißung verbunden. Auf die gleiche Weise können auch Pfannen
für die' Aufnahme von Quecksilber bei Quecksilberdampfgleichrichtern am Gleich-1,.htergefäß
isoliert und vakuumdicht ange-@rcht werden. Zur Ersparnis an Isoliertf kann man
eine Prellform gemäß Abb. 3 ';wählen. In die Hülse i wird das starke Eisenrohr 3
gestellt. In dem zwischen Hülse und Rohr gebildeten Zwischenraum wird das Isoliermaterial
mittels eines ringförmigen Stempels verprellt und in gleicher Weise dann, wie oben
beschrieben, durch Abstechen der Hülse fertig bearbeitet.
-
Handelt es sich nun darum, größere Stückzahlen von Durchführungen
nach dem neuen Verfahren herzustellen, so ist es zweckmäßig, wie folgt vorzugehen:
In die Prellvorrichtung 6 (Abb. 4) werden die beiden Hülsenteile i und i' unter
Zwischenlage eines Ringes, z. B. aus Kohle, eingesetzt. Der Hülsenteil i' kann z.
B. durch eine Scheibe 8 aus Eisen unten verschlossen werden. In den so gebildeten
Hohlraum wird der Isolierstoff eingebracht, geglüht und zur Form 2 geprellt. Um
ein Festsitzen in der Prellvorrichtung 6 zu verhindern, empfiehlt es sich, die Vorrichtung
innen leicht konisch auszubilden und sie mit einer Mischung von Öl und Graphitstaub
zu bestreichen. Nach dem Erkalten wird der Ring 7, welcher nur dem Prelldruck standzuhalten
hat, wieder entfernt. Hierauf wird der Durchführungsleiter z. B. in die Scheibe
8 am Teil i' eingeschraubt, während der Hüdsenteil i am Vakuum- oder Druckgefäß
angeschweißt wird.
-
Gemäß Abb. 5 wird die Durchführung wie folgt hergestellt.
-
In das Rohr 6 werden die Teile i und i' unter Zwischenlage des Ringes
7 aus Kohle eingebracht und zweckmäßig durch Induktion erwärmt. Bei ansteigender
Temperatur der Teile i und i' nimmt auch der eingesetzte Glashohlkörper 2 Wärme
auf und wird auf diese Weise allmählich bis zur Erweichungsgrenze erhitzt. Sobald
diese erreicht ist, wird durch das im Glashohlkörper 2 eingeschmolzene Rohr 9 Prellluft
eingeleitet. Hierauf werden gegen die Teile i und i' Stempel i i bewegt. Nach der
Pressung werden die Enden des Glashohlzylinders herausgeschnitten und die Scheibe
8 (vgl. Abb. 4) mit dem Leiter 5 an den Teil i' angeschweißt.