DE2619288A1 - Verfahren zum einbau eines bauteils in eine halterung - Google Patents
Verfahren zum einbau eines bauteils in eine halterungInfo
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Description
8000 München 22
Tel. (089)227201/227244/295910
Telegr. Allpatent München Telex 522O48
310-25.552P(25.553H)
30. 4. 1976
SOCIETE D'OPTIQUE, PRECISION, ELECTRONIQÜE ET MECANIQUE SOPELEM,
PARIS (Prankreich)
Verfahren zum Einbau eines Bauteils in eine Halterung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau eines Bauteils in eine Halterung, und zwar ohne
Klemmung oder ein mechanisches Sicherungsglied zu verwenden, insbesondere, aber nicht ausschließlich,
die Befestigung und Zentrierung von optischen Linsen in einer Fassung.
Gegenwärtig werden die Linsen und andere optische Bauteile in ihre Fassungen eingesetzt, indem sie in
Anlage an eine Schulter gebracht werden, gegen die sie
510-(75/55)-HdSl
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durch einen Gewindering in eins?Gewindebohrung gedrückt
werden, die sich im aufgeweiteten Bereich vor der Schulter befindet. Ein derartiger Einbau, der zwar
den Vorteil hat, lösbar zu sein, ist aufwendig, da in das Halterung ein Gewinde geschnitten werden muß und
ein mechanisches Glied und Dichtungen verwendet werden müssen. In einfacheren Apparaten werden die Linsen auch
manchmal durch Einklemmen mittels Umlegen eines Kragens an der Passung gesichert. Diese Lösung ist zwar wirtschaftlicher,
gestattet jedoch nicht den späteren Ausbau der Optik und ist im übrigen schlecht für den Einbau
einer Gruppe von Linsen in dieselbe Halterung geeignet.
Fig. 1 zeigt zwei bereits bestehende Verfahren, nämlich anhand der linken und der rechten Hälfte der
Fig. 1.
Zum Herstellen von dichten, isolierenden Dichtungen für Wanddurchführungen sind bereits dickwandige Rohre
aus TetrafluorEthylen, auch unter dem Handelsnamen
Teflon bekannt, verwendet worden. In diesem Fall wird vorher das Rohr in Längsrichtung in kaltem Zustand gezogen
bzw. gereckt, um gleichzeitig die Dicke und den mittleren Durchmesser zu verringern. Anschließend wird
es in die Wandöffnung mit einem Leiter in einer mittigen Leitung eingesetzt und anschließend erwärmt, so daß es
sich seinen ursprünglichen Abmessungen wieder annähert. Das dadurch entstehende Verdicken sichert die Anordnung
in der Halterung, jedoch kann unter Berücksichtigung der Lebensdauer des Erzeugnisses eine wirkliche Dichtheit
nur durch Zwischenlegen einer Muffe aus einem Elastomer zwischen das Rohr und die Halterung erreicht
werden.
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Derartige Mittel können aber nicht zum Haltern
optischer Linsen verwendet werden, die einen relativ
großen Durchmesser im Vergleich zu ihrer Dicke aufweisen. In diesem Fall besteht die Gefahr, daß Schwankungen des mittleren Durehmessers des Rbhres nach dem Erwärmen dieselbe Größenordnung wie die Dickenzunahme erreichen und das Pestklemmen der Linse in der Innenöffnung des Rohrs nicht gewährleistet ist.
optischer Linsen verwendet werden, die einen relativ
großen Durchmesser im Vergleich zu ihrer Dicke aufweisen. In diesem Fall besteht die Gefahr, daß Schwankungen des mittleren Durehmessers des Rbhres nach dem Erwärmen dieselbe Größenordnung wie die Dickenzunahme erreichen und das Pestklemmen der Linse in der Innenöffnung des Rohrs nicht gewährleistet ist.
Es gibt andererseits Wärmeschrumpfbare Kunststoff-Hüllen
bzw. -Schläuche, die zum Isolieren und Markieren elektrischer Verbindungen benutzt werden. Derartige
Schläuche werden im allgemeinen aus einem vernetzten
Polymer, z. B. Polyolefin, das wärmestabilisiert und
bestrahlt ist, hergestellt. Die Schläuche werden in
großer Länge geliefert, und zwar nach einer diametralen Dehnung, die die Elastizitätsgrenze überschreitet, Jedoch ohne Längsdehnung. Normalerweise wird zur Verwendung als Isolation eines elektrischen Anschlusses ein Sehlauchstück abgeschnitten und auf die elektrische Verbindung geschoben. Anschließend wird die Anordnung erwärmt,
z. B. durch Warmluft, auf eine Temperatur von mehr als 125 0C für übliche Schlaucharten. Unter der Wärmeeinwirkung zieht sich der Schlauch entgegengesetzt zur
Richtung seiner Dehnung,während seiner Herstellung zusammen, d. h., ohne Änderung seiner Länge verringert
sich sein Durchmesser, so daß er sich mit leichter Anpressung auf die elektrische Verbindung legt und diese schützt, indem er sich vollständig ihrem Profil anpaßt.
Schläuche werden im allgemeinen aus einem vernetzten
Polymer, z. B. Polyolefin, das wärmestabilisiert und
bestrahlt ist, hergestellt. Die Schläuche werden in
großer Länge geliefert, und zwar nach einer diametralen Dehnung, die die Elastizitätsgrenze überschreitet, Jedoch ohne Längsdehnung. Normalerweise wird zur Verwendung als Isolation eines elektrischen Anschlusses ein Sehlauchstück abgeschnitten und auf die elektrische Verbindung geschoben. Anschließend wird die Anordnung erwärmt,
z. B. durch Warmluft, auf eine Temperatur von mehr als 125 0C für übliche Schlaucharten. Unter der Wärmeeinwirkung zieht sich der Schlauch entgegengesetzt zur
Richtung seiner Dehnung,während seiner Herstellung zusammen, d. h., ohne Änderung seiner Länge verringert
sich sein Durchmesser, so daß er sich mit leichter Anpressung auf die elektrische Verbindung legt und diese schützt, indem er sich vollständig ihrem Profil anpaßt.
Die Erfindung kann als neue Anwendung des solche wärmeschrumpfbaren Schläuche bildenden Materials angesehen
werden, indem überraschenderweise eine Materialeigenschaft ausgenutzt wird, die bei der herkömmlichen
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Anwendung-für Isolierschläuche und den Schutz elektrischer
Verbindungen völlig außer Acht gelassen wurde.
Ein Verfahren zum Einbau eines Bauteils in eine Halterung unter Einsetzen einer Dichtung bzw. Verbindung
in das Spiel zwischen dem Bauteil und der Halterung, wobei für die Dichtung ein vorher kaltverformter Werkstoff
verwendet wird, der durch späteres Erwärmen in seine frühere Form zurückgebracht werden kann, und
die Dichtung zwischen das Bauteil und die Halterung nach dem Kaltverformen und vor dem Erwärmen eingesetzt wird,
ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Dichtung vor dem Kaltverformen eine geringe
Dicke im Vergleich zu seinen beiden anderen Abmessungen aufweist, daß das Kaltverformen ein Recken
in Richtung einer einzigen Hauptabmessung ist, während die andere Hauptabmessung unverändert bleibt, und daß
die Dichtung als ein Band ausgeschnitten wird, dessen Länge in der ungereckten Richtung verläuft.
Dabei ist es zweckmäßig, daß für die Dichtung ein Polymer von bestrahltem Polyolefin verwendet wird, daß
das Kaltrecken jenseits der Elastizitätsgrenze durchgeführt wird, und daß das anschließende Erwärmen bei einer
Temperatur von mindestens 125 C stattfindet.
Anhand der übrigen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 2 ein Stück herkömmlichen wärmeschrumpfbaren
Schlauch und das Entnehmen einer Dichtung für die erfindungsgemäße Anwendung;
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Pig. 3 die Verformung einer derartigen Dichtung unter Wärmeeinwirkung;
Fig. 4 und 5 die Halterung von optischen Linsen in
ihrer Fassung gemäß der Erfindung, wobei Fig. 4 die Halterung einer einzelnen Linse
und Fig. 5 die Halterung einer Gruppe von zwei Linsen betrifft;
Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
nämlich die Anwendung bei Einbau von zwei metallischen Bauteilen;
Fig. 7 ähnlich Fig. 6 das Haltern eines optischen Bauteils in einem metallischen Bauteil;
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich das Haltern einer Wasserwaage in
ihrer Halterung; und
Fig. 9 eine weitere Anwendung der Erfindung, nämlich für das Haltern eines Drehgelenks.
In Fig. 2 ist ein wärmeschrumpfbarer Schlauch 1 in Vollinie in der im allgemeinen handelsüblichen Form gezeigt.
Der Schlauch 1 wird z. B. durch Extrusion auf einen kleineren Durchmesser gebracht, der in Strichpunktlinie
angeordnet ist, um danach 4m Durchmesser auf die angedeutete Form aufgeweitet zu werden, ohne
jedoch einer Längendehnung Zu unterliegen. Wenn es sich hier um einen imkompressiblen Werkstoff handelt,
ist die Enddicke e, nach dem Aufweiten im Durchmesser kleiner als die Anfangsdicke eQ. Für die erfindungsgemäße
Anwendung wird parallel zur Achse des Sehlauchs 1 ein Band 21 der Länge L und der Breite 1. herausgeschnitten.
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Anhand von Fig. ;5 ist ersichtlich, daß, wenn das Band 21 unter Temperaturbedingungen erwärmt wird, die
den Durchmesser des Schläuche 1 kontrahieren, d. h. die Breite 1, des Bandes 21, das auf eine Anfangsbreite 1„
sich kontrahiert, die Länge L unverändert bleibt. Nach dem Erwärmen erhält man also ein neues Band 20, das
zwar schmaler, jedoch gleichzeitig dicker ist, weil es auch die ursprüngliche Dicke e„ des Schlauchs vor- dem
Dehnen wieder angenommen hat«
Fig. 4 zeigt ein Ausftthrungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens in Anwendung zum Haltern einer Linse unter mit Fig. 1 vergleichbaren Bedingungen. Wie in Fig.
wird eine Linse 5 in Anlage an eine Schulter 6 einer Fassung 7 gebracht. Im Anfangszustand des Einbaus, der
in der linken Hälfte von Fig. 4 abgebilöet ist, ist die Linse 5 auf ihrem ganzen Umfang von einem Band
21 umgeben, das wie eben erläutert aus einem Schlauch 1 herausgeschnitten worden ist. Der Durchmesser der Halterung
der Linse 5 wird so bestimmt, daß er noch ein sehr geringes radiales Spiel zeigt, wenn die Linse 5 vom Band
umgeben ist, so daß sie ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden kann. Die Dichtung wird anschließend auf mindestens
125 °C erhitzt, z. B. du:
wonach sie sich abkühlen kann.
wonach sie sich abkühlen kann.
stens 125 °C erhitzt, z. B. durch Infrarotstrahlung,
Infolge der durch die Wärmeeinwirkung hervorgerufenen Breitenkontraktion nimmt das Band 21 seine neue
Form 20 an, die rechts in Fig. 4 gezeigt ist, und das entsprechende Verdicken des Bands gewährleistet das
Sichern und das Zentrieren der Linse 5 in ihrer Halterung.
Es gewährleistet auch eine lichtabschirmende Dichtung, wenn die Länge des Bands so gewählt ist, daß
die Ausbildung auch eines kleinen Spiels zwischen den beiden Enden des um die Linse gewickelten Bands vermie-
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den wird. Man kann tatsächlich beobachten, daß die Länge L des in die Halterung eingerollten Bands nach
dem Erwärmen unverändert bleibt, weil der Schlauch
nicht in dieser Richtung deformiert worden ist. Vor und nach dem Erwärmen ist der mittlere Durchmesser der
Dichtung derselbe, und die Abmessungsänderung äußert sich einerseits in einer Verringerung der Breite ohne
weitere Polgen und in einer Erhöhung der Dicke, die gleichzeitig das Pesthalten der Linse und das Sichern
der Linse in der Halterung gewährleistet. Die Aufrechterhaltung des mittleren Durchmessers ist wichtig zur
Vermeidung von tangentialen Spannungen in der Dichtung und für eine große Lebensdauer der Dichtung sowie zum
Vermeiden von Spiel zwischen den Enden des Bands. Dieses Spiel kann allerdings insbesondere beim Haltern von
mehreren benachbarten Linsen erwünscht sein. Es versteht sich, daß das eben beschriebene Verfahren für eine
einzige Linse, wie in Fig. 4 abgebildet, gleichfalls auch für das Haltern einer Gruppe von übereinanderliegenden
Linsen verwendet werden kann.
Fig· 5 gibt ein Beispiel einer derartigen Halterung für eine Gruppe von zwei Linsen 10 und 11, die durch
einen Abstandshalter 12 getrennt gehalten werden.
In diesem Fall kann es zum Vermeiden von Konäinsations-Effekten
im Zwischenraum zwischen den beiden Linsen 11 und 12 zweckmäßig sein, eine Verbindung zwischen
diesem Zwischenraum und dem Außenraum zu sichern; ein kleines Spiel zwischen den Enden des Bands IJ, das die
Dichtung bildet, gewährleistet in einfacher Weise diese Verbindung.
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Man kann aber auch im Gegenteil eine totale Dichtheit
des optischen Bauteils gegen seine Fassung anstreben, z. B. bei einem Bullauge.
In diesem Fall wird als Dichtung ein kontinuierliches geschlossenes Band in Form eines senkrecht zur Schlauchachse
herausgesöhäiittenen Rings verwendet. Es versteht
sich, daß in diesem Fall der Schlauch anders bearbeitet wird; sein Durchmesser wird sein Ausgangsdurchmesser,
und er wird axial gereckt. Unter diesen Bedingungen ist die Kontraktion bzw. das Schrumpfen bei Wärmeeinwirkung
immer eine Kontraktion der Breite des Bands bei entsprechendem Verdicken, während sich der Ringdurchmesser
nicht ändert.
In diesem Fall wird auch der mittlere Durchmesser der ringförmigen Dichtung nicht während der Verformung
nach dem Erwärmen geändert, weil dieser mittlere
Durchmesser während der vorhergehenden KaIt-Verformung .
unverändert geblieben ist.
Es ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäßevorgenommene
Einbau zahlreiche Vorteile mit sich bringt, insbesondere eine beträchtliche Verringerung des Aufwands
und damit der Herstellungskosten. Tatsächlich gestattet das erfindungsgemäße Verfahren vor allem den Wegfall
der Klemmringe und der Innengewinde in der Halterung der Fassungen, weshalb dieselben Halterungen mit bedeutend
größeren Maßtöäbäfcanzen bearbeitet werden können.
Schließlich wird die eigentliche Einbauzeit beträchtlich verringert. Der so vorgenommene Einbau erlaubt gleichzeitig
eine Verbesserung der Haltbarkeit gegenüber tiefen Temperaturen und Schwingungen bzw. Erschütterungen,
weil der verwendete Werkstoff vor und nach der
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Verformung elastisch ist. Dies bringt einen beträchtlichen Vorteil für Anwendungen bei Apparaten mit sich,
deren Widerstandsfähigkeit gegenüber außergewöhnlichen klimatischen Bedingungen oder starken Erschütterungen
geprüft wird, z. B. für Apparate in Militärfahrzeugen. Zwischen dem Glas und dem Metall der Fassung eingesetzte
Polster erlauben die Verwendung von Passungen aus leichten Legierungen und die Aufrechterhaltung der Zentrierung
trotz größerer Fertigungstoleranzen. Bei dichtem Einbau von Bullaugen kann noch die Druckfestigkeit verbessert
werden, indem die Bearbeitungsrauhigkeit der Halterung erhöht wird.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Erwärmung auf eine mäßige Temperatur von größenordnungsmäßig
125 0C normalerweise zu keinen Beschädigungen optischer
Bauteile führt.
Die Anwendung des erTindungsgemäßen Verfahrens ist nicht auf den Einbau von optischen Bauteilen in eine
Fassung beschränkt.
So ist aus Fig. 6 ersichtlich, daß ebenso zwei metallische Bauteile, hier eine metallische Platte JO in
einer ebenfalls metallischen Rinne 31, zusammengebaut werden können. Sperrdichtungen 21 und 20. die in ihrer
Anfangs-Einbauform bzw. in ihrer späteren Form, in der sie nach Erwärmen breitenkontrahiert und dickengedehnt
sind, abgebildet sind, werden in derselben Weise eingesetzt und verwendet, wie es anhand von Fig. 4 beschrieben
worden ist. In bezug auf Fig. 5 kann auch darauf hingewiesen werden, daß die Elastizität der Kunststoff-Dichtung
20 viel besser als eine Verklebung den Ausgleich von Wärmedehnungs-Spiel und damit den Zusammen-
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bau von Metallen sehr unterschiedlicher Wärmedehnungskoeffizienten
gestattet.
Es ist auch ersichtlich, daß eine elektrische Isolierung erreicht werden kann, wenn der Boden der Rinne
ebenfalls mit Isoliermaterial versehen wird.
Fig. 7 zeigt ähnlich Fig. 6 den Einbau eines planen optischen Bauteils 32, das nur an einem Rand in einer
Fassung 33 gehalten ist. Es ist ersichtlich, daß das Klemmen durch die Dichtungen 20 eine sehr gute Parallelität
in bezug auf die Anlageflächen von Rippen 3^- unterhalt,
und zwar mit derselben Genauigkeit wie bei einer unmittelbaren Anlage an einer der Rippen, jedoch mit
einem bedeutend besseren Schutz vor Erschütterungen bzw. Schwingungen. Fig. 7 betrifft auch den Einbau einer Glasscheibe
in einen metallischen Fensterrahmen, wobei die große Erschütterungsfestigkeit der Anordnung besonders
vorteilhaft ist, um die Dämmung von äußerem Schall zu verbessern.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. IDn diesem Fall ist ein Glasrohr 35 mit einer
Gasblase in einer Halterung 36 durch Dichtungen 37 gesichert.
Jede Dichtung 37 besteht - wie vorher beschrieben - aus einem in kaltem Zustand auf das Rohr gewickelten
Band, bevor dieses in die Halterung eingesetzt wirdj das Erwärmen der Dichtungen bewiskt deren axiale Kontraktion,
und ihr Verdicken sichert das Rohr in der Halterung. Es ist ersichtlich, daß der Zeitgewinn eines derartigen
Einbaus gegenüber früher verwendeten Verfahren beträchtlich ist, die sämtlich entweder Sicherungsringe oder
ein Verdicken vorsehen.
609845/0833
Schließlich ist in Fig. 9 dargestellt, wie ein Drehgelenk ohne komplizierte mechanische Bearbeitung
äußerst schnell eingebaut werden kann. Beim Einbau wird das Drehgelenk 40, das von einer längeren Dichtung 4l
geringer Dicke umgeben ist, leicht in seinem "Halterung
eingeschoben. Nach dem Erwärmen klemmt die verkürzte und dickere Dichtung 42 das Drehgelenk 4o und verhindert
dessen axiales Verschieben-, wobei die Elastizität des
Werkstoffs der Dichtung jedoch Drehungen zuläßt. Die Sicherung kann auch durch Auskehlungen 43 verbessert
werden.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele können in verschiedenster Weise abgewandelt werden. So kann das
Dichtungsmaterial aus einer Platte anstatt aus einem Schlauch wie oben beschrieben herausgeschnitten werden.
Wichtig ist nur, daß die Platte eine geringe Stärke aufweist und in einer einzigen Richtung kaltgereckt
ist, wobei das Band in der ungereckten Richtung herausgeschnitten wird, so daß derselbe mittlere Durchmesser
der Dichtung vor und nach dem Erwärmen auftritt.
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Claims (5)
- Pa tentansprücheί 1./Verfahren zum Einbau eines Bauteils in eine Halterung
unter Einsetzen einer Dichtung bzw. Verbindung in das
Spiel zwischen dem Bauteil und der Halterung, wobei
für die Dichtung ein vorher kaltverformter Werkstoff verwendet wird, der durch späteres Erwärmen in seine frühere Form zurückgebracht werden kann, und die Dichtung zwischen das Bauteil und die Halterung nach dem Kaltverformen und vor dem Erwärmen eingesetzt wird,dadurch gekennzeichnet,daß der Werkstoff der Dichtung vor dem Kaltverformen eine geringe Dicke im Vergleich zu seinen beiden anderen Abmessungen aufweist,daß das Kaltverformen ein Recken in Richtung einer einzigen Hauptabmessung ist, während die andere Hauptabmessung unverändert bleibt, unddaß die Dichtung als ein Band ausgeschnitten wird, dessen Länge in der ungereckten Richtung verläuft. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als ein offenes Band (21) aus einem Schlauch (1) herausgeschnitten wird, der vorher ohne Längenänderung diametral kaltgedehnt worden ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als ein zu einem Ring geschlossenes Band
quer aus einem Schlauch ausgeschnitten wird, der vorher
ohne Änderung seines mittleren Durchmessers axial kaltgedehnt worden ist.ΘΟ98Α5/Ο833 - 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Dichtung ein Polymer von bestrahltem Polyolefin verwendet wird, daß das Kaltrecken jenseits der Elastizitätsgrenze durchgeführt wird, und daß das anschließende Erwärmen bei einer Temperatur von mindestens 125 °S stattfindet.
- 5. Halterung mit Bauteil, hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche.ß09845/0833
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR7513517A FR2311952A1 (fr) | 1975-04-30 | 1975-04-30 | Procede d'assemblage de pieces dans un logement |
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DE2619288A1 true DE2619288A1 (de) | 1976-11-04 |
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ID=9154655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19762619288 Expired DE2619288C2 (de) | 1975-04-30 | 1976-04-30 | Anwendung einer wärmeschrumpfbaren Kunststoffhülle bzw. eines -schlauches und Verfahren zur Herstellung einer z.B. abdichtenden Halterung |
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Country | Link |
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GB (1) | GB1516913A (de) |
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