DE1129575B - Fuell- und Bindemittel zur Befestigung von Metallteilen in oder auf elektrotechnischem Porzellan - Google Patents

Description

• Füll- und Bindemittel zur Befestigung von Metallteilen in oder auf elektrotechnischem Porzellan Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines flüssigen oder plastischen, nachträglich erhärtenden Füll- und Bindemittels zur Befestigung von Metallteilen (Armaturen) in oder auf elektrotechnischem Porzellan.
• Bisher hat man für die Verbindung von elektrotechnisohem Porzellan - insbesondere Isolatoren -mit Metallarmaturen meist Schwefelkitt oder Zement verwendet. Da das Bindemittel gewöhnlich in einem verhältnismäßig schmalen Zwischenraum zwischen ineinandergreifenden Porzellan- und Metallteilen eingebracht werden muß, soll es zunächst flüssig oder plastisch sein und nachträglich ohne »Treiben« erhärten.
• Schwefelkitt wird heute nur noch selten benutzt, da er zu seiner Verflüssigung oder Plastifizierung hohe Temperaturen benötigt. Außerdem entwickeln sich bei der Verflüssigung und auch beim anschließenden Eingießen des Schwefelkitts störende Gase bzw. Dämpfe.
• Portlandzement braucht zu seiner Verfestigung mehrere Tage bis einige Wochen; während dieser gesamten Zeit müssen die Isolatoren unberührt gelagert werden. Portlandzement ist außerdem ziemlich empfindlich gegenüber Kantenpressungen und brökkelt leicht aus, besonders wenn Seitenstöße oder stärkere Biegungsmomente auf die Metallträger oder den Isolator kommen; seine elektrische Festigkeit ist gering, und der Zement nimmt verhältnismäßig viel Wasser auf. Für das Festlegen von Metallteilen, insbesondere Armaturen, in oder auf elektrotechnischem Porzellan sind bei der Verwendung von Zementkitt schließlich besondere Einrichtungen erforderlich, mit denen der Zement fest eingedrückt werden kann.
• Bei Hängeisolatoren ist es ferner bekannt, den Klöppel durch Eingießen von Phenol- oder Kresol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten oder anderen härtbaren Kunstharzen zu befestigen. Bei dieser Ausführung tritt jedoch eine beträchtliche Schrumpfung des Bindemittels ein.
• Für gehärtete Kunstharze ist weiterhin ein Klebstoff bekanntgeworden, der aus monomerem und polymerem Methacrylsäureester zusammengesetzt ist und zusätzlich ein organisches Lösungsmittel enthält. Dieser Klebstoff muß in einer verhältnismäßig dünnen Schicht angewandt werden, damit sich das Lösungsmittel verflüchtigen kann. Als Füll- und Bindemittel zur Befestigung von Metallteilen in oder auf elektrotechnischem Porzellan kommt dieser Stoff deshalb nicht in Betracht.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die Befestigung von Metallteilen in oder auf elektrotechnischem Porzellan ein flüssiges oder plastisches, nachträglich erhärtendes Füll- und Bindemittel vorzusehen, das die Mängel der zu diesem Zweck bekannten Stoffe nicht aufweist.
• Erfindungsgemäß wird für den vorstehend genannten Zweck eine Mischung aus monomerem und polymerem Methylmethacrylat sowie einem Polymerisationsinitiator oder -katalysator, z. B. einem tertiären Amin, verwendet.
• Mischungen aus monomerem und polymerem Methylmethacrylat sowie einem Polymerisationsinitiator sind in der zahnärztlichen Technik bereits als Füllmassen für Zahnplomben und Zahnprothesen bekannt. Bisher ist man jedoch noch nicht auf den Gedanken gekommen, das genannte Füll- und Bindemittel, das bei Zahnverschlüssen naturgemäß nur in kleinen Mengen (von etwa 0,05 g) Verwendung findet, zur Befestigung von Hochspannungsisolatoren und andere elektrotechnische Zwecke zu benutzen.
• Demgemäß waren bei den im Zusammenhang mit der Erfindung durchgeführten Vorarbeiten erhebliche Vorurteile zu überwinden. Es wurde beispielsweise von Fachleuten ernstlich bezweifelt, daß die verwendete Eingußmasse, die bereits bei niedriger Temperatur schmilzt, die Beanspruchung bei Blitzeinschlägen vertragen würde. Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß die Füllmasse durch einen zu Versuchszwecken künstlich erzeugten Blitzschlag weder karbonisiert noch ausgeschmolzen wurde, obwohl die darin eingebettete metallische Armatur selbst geschmolzen wurde.
• Die Mischungen oder Lösungen von Methylmethacrylat mit feinkörnigem Polymethylmethacrylat und einem Polymerisationsinitiator, wie z. B. einem tertiären Amin, bilden viskose, sirupartige Flüssigkeiten, die innerhalb kurzer Zeit - etwa innerhalb einer Stunde - zu vollständig festen Massen erstarren. Die bisher für das Erhärten des Bindemittels notwendige Lagerzeit der montierten Isolatoren wird infolgedessen ganz wesentlich verkürzt. Die Verbindung ist sehr fest; eine Beschädigung durch Stoß- oder Biegemomentbeanspruchungen ist nicht zu befürchten. Die bekannte hohe elektrische Festigkeit des Polymethylmethacrylates sowie seine sehr geringe Wasseraufnahme bilden zusammen mit der relativ hohen -durch die Füllstoffbeigabe steigerbaren - Druckfestigkeit und der Elastizität des erhärteten Bindemittels beste Voraussetzungen für die Sicherheit und die Dauerhaftigkeit der Verbindung zwischen Porzellan und Metall. Bei geeigneter Formgebung des Isolators und des Metallträgers bzw. der Metallarmatur kann der Verbrauch an Bindemitteln sehr niedrig gehalten werden, so daß sich durch die Anwendung der Erfindunng nicht nur technische, sondern auch wesentliche wirtschaftliche Vorteile ergeben.
• Bei sonst gleichen Verhältnissen verträgt beispielsweise ein Isolator mit dem gemäß der Erfindung verwendeten Füll- und Bindemittel bei einer Spannung von 35 bis 70 kV eine Belastung von 14 t und ist bereits nach 24 Stunden vollständig ausgehärtet und damit verwendbar, während demgegenüber ein bekannter Isolator mit Portlandzement als Bindemittel-Füllstoff unter den gleichen Bedingungen nur eine Belastung von 8 t verträgt und einer Aushärtungszeit von 28 Tagen bedarf.
• Die Erfindung wird im folgenden an einem Beispiel der Armaturbefestigung eines Hängeisolators erläutert, der an seinem oberseitigen »Kopf« eine Metallkappenarmatur trägt und in einer Aushöhlung seiner Unterseite einen Metallklöppel aufnimmt.
• Zur Herstellung des Bindemittels, für die im Rahmen der vorliegenden Erfindung kein Schutz beansprucht wird, löst man in 5 kg Methylmethacrylat, das mit 0,01,% Hydrochinon stabilisiert ist, etwa 25 g Dimethyl-p-toluidin und fügt dann unter ständigem Rühren etwa 10 kg festes, feinkörniges Polymethylmethacrylat in Perlenform zu. Die Perlen können unterschiedliche Größe besitzen, ihr Durchmesser kann z. B. 0,005 bis 0,05 mm betragen. Ein derartiges Perlen-Polymerisat läßt sich durch bekannte Suspensionspolymerisation herstellen. Das Gemisch wird zweckmäßigerweise so lange gerührt, bis sich das Polymere in dem Monomeren vollständig gelöst hat. Die dabei gewonnene Masse hat eine sirupartige Konsistenz.
• Von diesem so hergestellten Bindemittel werden nun etwa 200 g in die Ausnehmung der Kappenarmatur des Isolators eingegossen, und anschließend wird der Kopf des Isolators in die Armatur eingetaucht. Dabei kann die Kappe und/oder der Isolator zwecks Sicherung der gegenseitigen Lage durch eine einfache Stützvorrichtung festgehalten werden.
• Anschließend wird in die unterseitige Aushöhlung des Isolators der Metallklöppel eingesetzt und der frei bleibende Raum der Aushöhlung in der Umgebung des Klöppels mit etwa 50 g des gleichen Bindemittels gefüllt.
• Nach höchstens einer Stunde ist das Bindemittel erstarrt, so daß der Isolator mit seinen Armaturen frei gehandhabt werden kann. Wesentlich ist, daß die einfache Herstellung des Bindemittelgemisches, das Eingießen des Bindemittels und sein Hartwerden bei normalen Umgebungstemperaturen - gegebenenfalls bei nur leichter Erwärmung auf 20 bis 40° C - mit bestem Erfolg durchgeführt werden können.
• Durch einen Zusatz von grob gemahlenen, scharfkantigen Porzellanscherben oder einem ähnlichen körnigen keramischen Material größerer Druckfestigkeit kann die Festigkeit der Verbindung noch erhöht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung einer Mischung aus monomerem und polymerem Methylmethacrylat sowie einem Polymerisationsinitiator oder -katalysator, z. B. einem tertiären Amin, als flüssiges oder plastisches, nachträglich erhärtendes Füll- und Bindemittel zur Befestigung von Metallteilen (Arenaturen) in oder auf elektrotechnischem Porzellan: 2. Füll- und Bindemittel nach Verwendungsanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, däß der flüssigen Mischung vor ihrer Verwendung, druckfeste und scharfkantige Füllstoffe, wie grobgemahlene Porzellanscherben oder ähnliches keramisches Material, zugesetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 473 512, 489 080, 575 327, 688 346, 697 083, 705 329, 732125.