DE2549018B2 - Elektrische Durchführung - Google Patents

Description

großen gegenseitigen Überlappung ausgeführt, wobei die sich überlappenden Enden über einen weiteren länglichen Körper, der beispielsweise rohrförmig ausgebildet ist miteinander verbunden sind. Auch wenn alle drei dieser in Reihe geschalteten kraftübertragenden Glieder aus demselben Material bestehen, erzielt man im wesentlichen den Vorteil, daß man durch die mechanische Reihenschaltung einen erheblich längeren Federweg erhält Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung bestehen die genannten Glieder aus Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch die Länge der Spannvorrichtung auf an sich bekannte Weise nahezu unabhängig von der Temperatur wird.

Anhand der in den Figuren im Axialschnitt dargestellten 4 Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

In F i g. 1 bezeichnet 1 einen Mittelflansch, der zum Festspannen der Durchführung in einer Wand oder dergleichen dient. Der Strom wird mittels eines flexiblen elektrischen Leiters 2, dessen Enden nit je einem metallischen Endflansch 3 bzw. 4 elektrisch !eilend verbunden sind, durch die Durchführung geführt. Jeder dieser Endflansche liegt an einen Porzellanisolator 8 bzw. 9 an. Die konzentrischen Rohre 5, 6 und 7 bilden zusammen eine Spannvorrichtung, mit deren Hilfe die Endflansche 3 und 4 zueinander gezogen werden, so daß die beiden Porzellanisolatoren 8 und 9 gegen die ihnen zugekehrte ringförmige Fläche des MittelfL nsches 1 gepreßt werden. so

Die Rohre 5 und 7 bestehen aus Stahl, und jedes ist an einem der Endflansche 3 und 4 befestigt. Das Zwischenrohr 6 besteht aus Aluminium und ist in Längsrichtung auf Druck belastet, wodurch es Kräfte zwischen den Rohren 5 und 7 überträgt. Die thermische « Längenausdehnung der Stahlrohre 5 und 7 wird durch den Koeffizienten 12 · 10—^b bestimmt und versucht, den Abstand zwischen den Endflanschen 3 und 4 zu vergrößern. Die thermische Längenausdehnung des Rohres 6 folg: dem Wärmeausdehnungskoeffizienten 24 · 10-^b und versucht, den Abstand zwischen den Endflanschen 3 und 4 zu verringern. Das keramische Material der Isolatoren 8 und 9 hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von ca. 3 · 10-^b.

Damit die gezeigte Konstruktion möglich ist, muß die Länge des Rohres 6 kleiner sein als die gesamte axiale Länge der Teile 9, 1 und 8. Durch die obengenannte Materialwahl ist es möglich, diese Bedingungen zu erfüllen und gleichzeitig eine vollkommene Temperaturkompensation für die Durchführung zu erhalten, was bedeutet, daß die auf die Isolatoren 8 und 9 wirkende, zusammendrückende Kraft nahezu unabhängig von der Temperatur ist.

Wenn der Strom durch einen Leiter in der Mitte geleitet wird, wie es Fig, I zeigt, werden die Rohre 5 und 7 zweckmäßigerweise aus rostfreiem Stahl hergestellt, um Wärmeverluste aufgrund von Wirbelströmen zu vermeiden.

Soweit in den Fi g. 3 bis 4 gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind, haben sie die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Der wesentliche Unterschied der Durchführung gemäß F i g. 2 gegenüber F i g. 1 besteht darin, daß der Durchführungsleiter 22 nur an einem Ende der Durchführung befestigt ist. Der Leiter 22 ist als flexibler Leiter dargestellt; da er nur an einem Ende befestigt ist, kann jedoch ebensogut ein starrer Durchführungsleiter verwendet werden.

In Fig.3 wird statt der Volleiter 2 und 22 in den Fig. 1 und 2 ein zylindrischer Hohlleiter 10 aus Aluminium oder Kupfer verwendet, der unter Zwischenschaltung eines flexiblen Leiterabschnittes 11 an den beiden Endflanschen angeschlossen ist. An seinen Enden ist der Hohlleiter 10 mit öffnungen 13 und 14 für ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel versehen. Von dem radial außen liegenden zylinderringförmigen Raum 15 strömt z. B. Kühlflüssigkeit durch die öffnung 13 in den radial innerhalb des Hohlleiters 10 liegenden zylinderringförmigen Raum 16 und fließt am anderen Ende der Durchführung durch die öffnung 14 in den Raum 15 zurück. Man erhält also allein durch die öffnungen 13 und 14 ein zirkulierendes Kühlsystem.

Fig. 4 zeigt eine andere von vielen möglichen Ausführungsformen der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der nach F i g. 1 im wesentlichen dadurch, daß das Aluminiumrohr 6 durch einen druckdicht eingeschlossenen Druckmittelkörper ersetzt ist, der einer variierenden plastischen Verformung unterzogen wird. Der Druckmittelkörper kann beispielsweise aus einer zähflüssigen Flüssigkeit bestehen oder — wie in F i g. 4 gezeigt — aus einem Rohr aus weichem Gummi. Das Gummimaterial des Rohres 17 ist stark komprimiert, da es in den Hohlzylinder 7 gepreßt ist, der eine vollkommen mit Weichgummi gefüllte Druckkammer bildet. Der Hohlzylinder 7 ist mit einem festgeschweißten Futter 18 versehen, das an einen am Ende des Hohlzylinders 5 angeformten Kolben 19 angepaßt ist. An der inneren Wand der Druckkammer hat der Druck im Druckmittelkörper 17 überall denselben Wert. Auf das Futter 18 kann häufig verzichtet werden, wobei der Durchmesser des Kolbens 19 dem Innendurchmesser des Rohres 7 angepaßt ist.

Die Länge L des Druckmittelkörpers 17 wächst bei Erwärmung um ein Maß an, das proportional dem Volumen des eingeschlossenen Druckmittels und umgekehrt proportional der wirksamen Kolbenfläche des Kolbens 19 ist. Bei entsprechender Wahl des Druckmittelvolumens und der Kolbenfläche kann man beim Erwärmen eine scheinbare Längenausdehnung erzielen, die bedeutend größer ist als bei Verwendung eines Metallkörpers gleicher Länge. Das bedeutet, daß man das beispielsweise in Fig. 3 gezeigte Aluminiumrohr 6 durch einen Druckmittelkörper ersetzen kann, der wesentlich kürzer als das Aluminiumrohr 6 ist. Durch die Ausführung gemäß F i g. 4 erreicht man daher in vielen Fällen eine wesentliche Verkürzung der Spannvorrichtung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrische Durchführung durch eine Wand oder dergleichen mit einem Mittelflansch zum Festspannen in der Wand, mit zwei auf je einer Seite des Mittelflansches angeordneten metallischen Endflanschen, mit zwei zwischen dem Mittelflansch und je einem Endflansch festgeklemmten hohlen Isolierkörpern, wobei die beiden Endflansche mittels zweier auf Zug beanspruchter länglicher Metallkörper miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden länglichen Metallkörper (5, 7) mit je einem ihrer Enden an je einen der Endflansche (3, 4) befestigt sind, daß die beiden länglichen Metallkörper sich längs einer Strecke gegenseitig überlappen und daß längs des überlappenden Bereiches ein druckübertragendes Glied (6,17) vorhanden ist, welches in kraftübertragender Verbindung zwischen öen freien Ent'en der beiden länglichen Metallkörper (5,7) angeordnet ist.

2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Isolierkörper (8, 9) aus keramischem Material bestehen und daß das genannte druckübertragende Glied (6,17) aus einem Material mit größerem Wärmeausdehnungskoeffizienten als die beiden Metallkörper (7,5) besteht.

3. Durchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das druckübertragende Glied ein dritter länglicher Metallkörper (6) ist.

4. Durchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei länglichen Metallkörper (5, 6, 7) drei koaxiale Hohlzylinder sind, von denen der dritte (6) radial zwischen den beiden anderen (5, 7) liegt.

5. Durchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite längliche Metallkörper (5, 7) aus Stahl bestehen und der dritte längliche Metallkörper (6) aus Aluminium.

6. Durchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das druckübertragende Glied ein Druckmittel (17) ist, das in einer Druckkammer unter der Wirkung eines die Druckkammer begrenzenden Kolbens (19) angebracht ist.

7. Durchführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer aus einem an dem einen Endflansch (3) befestigten ersten Hohlzylinder (7) und der Kolben (19) aus einem Endteil eines an dem zweiten Endflansch (4) befestigten zweiten Hohlzylinder (5) gebildet ist, wobei der Zwischenraum zwischen den beiden Zylindern mit dem Druckmittel, z. B. Gummi oder dergleichen, ausgefüllt ist.

8. Durchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchführungsleiter im wesentlichen ein Rohr (10) ist, welches die Spannvorrichtung umschließt.

9. Durchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Durchführungsleiter (10) zusammen mit einem der zu der Spannvorrichtung gehörenden Metallzylinder (7) einen zylinderringförmigen Hohlraum (16) abgrenzt, der über Zirkulationsöffnungen (13,14) für ein Kühlmittel mit einem radial auUeri'alb des rohrförmigen Durchführungsleiters (10) liegenden Raum (15) in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Durchführung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Durchführung ist bekannt aus der DE-AS 12 08 783.

Bei der Montage einer solchen Durchführung werden die beiden länglichen Metallkörper mit einer solchen Kraft auf Zug vorgespannt, daß die Hauptteile der Durchführung durch Reibungskräfte fixiert werden. Da beispielsweise keramisches Material im Verhältnis zu Metall einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, dehnen sich die länglichen Metallkörper mit steigender Temperatur stärker aus als die gegen den Mittelflansch gepreßten Isolatoren, Dies kann dazu führen, daß die Anpreßkraft bei steigender Temperatur zu gering ist. Bei sinkender Temperatur besteht die Gefahr, daß die länglichen Metallkörper über ihren elastischen Verformungsbereich hinaus gedehnt werden, so daß eine bleibende plastische Dehnung zurückbleibt. Dadurch wird die Anpreßkraft bei einer erneuten Erwärmung noch geringer. Bei der aus der DE-AS 12 08 783 bekannten Durchführung wird den aufgetretenen Schwierigkeiten dadurch teilweise begegnet, daß der längliche Metallkörper, der als Spannhülse ausgebildet ist, an dem einen Ende der Durchführung durch den Endflansch hindurchgeführt wird, und in diesem durchführenden Bereich mit einem Gewinde versehen ist. Auf diesem Gewinde befindet sich eine Spannmutter, die über Tellerfedern gegen den Endflansch gedreht werden kann. Wenn die Tellerfedern geeignet bemessen sind und eine hinreichende Vorspannung durch Anziehen der Spannmutter bekommen haben, dann wird bei einer wärmebedingten Dehnung der länglichen Metallkörper die Tellerfeder dafür sorgen, daß trotzdem ein ausreichender Anpreßdruck aufrechterhalten bleibt, durch welchen die Isolatoren gegen den Mittelflansch gepreßt werden. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß ein besonderes Federgerät erforderlich ist, welches sehr aufwendig ist. Da die Tellerfedern den stromführenden Teil der Durchführung umfassen, können sie nicht aus gewöhnlichem Federstahl hergestellt werden, sondern müssen aus unmagnetischem Material bestehen, was ihre Herstellung erschwert und kostspielig macht. Aus der schwedischen Patentschrift 90 977 ist eine Durchführungsanordnung bekannt, bei der die Spannvorrichtung zwischen den beiden Endflanschen dadurch zustande kommt, daß diese beiden Endflansche durch einen auf Zug vorgespannten massiven oder rohrförmigen länglichen Metallkörper starr miteinander verbunden sind. Bei einer solche/i Durchführung

so besteht die eingangs geschilderte Gefahr der Lockerung infolge von Wärmedehnungen in uneingeschränktem Maße.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Durchführung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei der die Gefahr einer Lösung der Spannvorrichtung infolge Wärmedehnung auf einfache Weise ohne besondere Federglieder aus kostspieligem Federmaterial verhindert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrische Durchführung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Gemäß der Erfindung sind die beiden länglichen Metallkörper an ihren einander zugewendeten Enden nicht einfach starr miteinander verbunden wie bei der bekannten Anordnung, sondern sie sind mit einer