DE2603360B1

DE2603360B1 - Elektrisch isolierte durchfuehrung

Info

Publication number: DE2603360B1
Application number: DE19762603360
Authority: DE
Inventors: Suvaal Jan Hendrik; Eberhard Hermann
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1976-01-29
Publication date: 1977-06-08
Also published as: GB1562092A; SE441553B; SE7609244L; NL7609811A; CH612545A5; FR2339941A1; DE2603360C2; FR2339941B1; JPS5610855B2; JPS5293993A; IT1064974B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch isolierte Durchführung eines Durchführungsteils durch eine öffnung in einem Wandteil, mit einer zwischen den einander zugewandten Durchführungsflächen der beiden Teile angebrachten Isolation.

Durchführungen dieser Art werden insbesondere für den Zweck benötigt, elektrische Leiter für die Stromversorgung oder Signalübertragung isoliert durch leitende Wände von abgeschlossenen Räumen hindurchzuführen. Dabei können in dem abgeschlossenen Raum sehr unterschiedliche und zum Teil extreme Bedingungen herrschen, wie sehr hohe, sehr tiefe oder wechselnde Temperaturen, Hochdruck oder Hochvakuum, chemisch aggressive Umgebung usw. Die Durchführung sollte daher bei guter Isolation des Leiters gegenüber der Wand temperaturbeständig, gasdicht, druckfest und gegen chemische Einwirkung beständig sein, und sie soll möglichst wenig Feuchtigkeit aufnehmen und speichern; sie sollte außerdem wechseltemperaturfest sein, d. h. die angegebenen Eigenschaften auch dann beibehalten, wenn sie wechselnden Temperaturen ausgesetzt ist.

Bekannte Durchführungen erfüllen jeweils nur einen Teil der gestellten Forderungen, wobei die Auswahl der verwendbaren Werkstoffe stark begrenzt ist. Dabei bringt die Erzielung einer ausreichenden Wechseltemperaturfestigkeit die größten Probleme mit .»ich. Bei den am weitesten verbreiteten Durchführungen ist der Durchführungsleiter mit Glas in die öffnung der Wand eingeschmolzen. Dieses Fertigungsverfahren setzt aber voraus, daß Durchführungsleiter und Wand aus einem Werkstoff bestehen, der die Schmelztemperatur von

Glas aushalten kann und außerdem etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Glas hat, da sonst beim Abkühlen und Erstarren des Glases mechanische Spannungen auftreten, die zu Rissen und Sprüngen in der Isolation führen. Diesen Anforderungen entsprechen bei den verwendbaren Glassorten im allgemeinen nur bestimmte ausgewählte Metalle und Legierungen, z. B. Platin und Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen. Zwar ist dann auch die Bedingung der Wechseltemperaturfestigkeit erfüllt; die Verwendung von diesen Metallen ist jedoch für viele Anwendungsfälle unerwünscht oder sogar unmöglich, besonders dort, wo erhöhte Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit des Durchführungsleiters gestellt werden oder wo diese Metalle aus Kostengründen ausscheiden. Beide Forderungen könnten beispielsweise mit Aluminium erfüllt werden, doch kann Aluminium wegen seines großen Wärmeausdehnungskoeffizienten und seines niedrigen Schmelzpunktes nicht mit Glas verschmolzen werden.

Die Verwendung einer Kunststoffisolation ist für viele Anwendungsgebiete nicht möglich; beispielsweise wäre eine solche Durchführung wegen der großen Feuchtigkeitsspeicherung und der zu großen Leckrate für Hochvakuumanlagen nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer elektrisch isolierten Durchführung, die einfach herstellbar ist und auch bei Verwendung in Verbindung mit Aluminium und ähnlichen Metallen mit großem Wärmeausdehnungskoeffizienten eine ausgezeichnete Wechseltemperaturfestigkeit ergibt.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Wandteil und Durchführungsteil aus Materialien mit im wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen und daß die Isolation eine vor dem Zusammenfügen der beiden Teile an der Durchführungsfläche wenigstens eines der beiden Teile festhaftend gebildete dünne Isolierschicht aus elektrisch isolierendem Material ist.

Bei der elektrisch isolierten Durchführung nach der Erfindung ist für die Wechseltemperaturfestigkeit nur die Tatsache maßgeblich, daß Durchführungsteil und Wandteil aus Materialien mit im wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen; diese Bedingung ist natürlich von selbst erfüllt, wenn diese Teile aus dem gleichen Material bestehen. Dagegen ist der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials der Isolierschicht praktisch ohne Einfluß auf die Wechseltemperaturfestigkeit, selbst wenn dieser Wärmeausdehnungskoeffizient von demjenigen des Durchführungsteils und des Wandteils sehr verschieden ist; infolge ihrer geringen Dicke (die vorzugsweise zwischen 10 und 100 μΐη beträgt) und ihrer festen Haftung kann die Isolierschicht den Ausdehnungen und Zusammenziehungen bei Temperaturänderungen ohne Gefahr eines Springens oder Abplatzens folgen.

Daher kann für die Isolierschicht ohne Rücksicht auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten ein Material gewählt werden, das die für die Durchführungsisolation gestellten Bedingungen gut erfüllt. Dieses Material sollte vorzugsweise ein guter Isolator sein, eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme zeigen, d. h. nicht hygroskopisch und nicht porös sein, eine gute chemische Beständigkeit zeigen und gute mechanische Eigenschaften, insbesondere gute Haftung auf dem Untergrund und gute Elastizität aufweisen.

Diesen Anforderungen genügen einige Materialien, die in der Dünnfilmtechnik angewendet worden, wie bestimmte Glassorten, Siliciumoxid und Aluminiumoxid.

Aus diesen Materialien kann die Isolierschicht beispielsweise durch Aufstäuben im Vakuum aufgebracht werden, doch sind auch andere Verfahren zum Aufbringen festhaftender Schichten bekannt und anwendbar.

Es ist auf diese Weise möglich, elektrisch isolierte Durchführungen mit großer Temperaturfestigkeit und chemischer Beständigkeit herzustellen, die eine Druckfestigkeit von 200 Bar oder mehr und eine Gasdichtigkeit mit einer Heliumleckrate von 10-⁸mbar-l/s oder weniger aufweisen und diese Eigenschaften auch bei wechselnden Temperaturen in einem großen Temperaturbereich behalten.

Besondere Vorteile hinsichtlich der Fertigung und der Eigenschaften der Durchführung werden dann erzielt, wenn als Material für die Isolierschicht das Oxid des Metalls eines der beiden Teile der Durchführung verwendet wird; in diesem Fall kann eine besonders gut haftende Isolierschicht auf einfache Weise durch Oberflächenoxidation des Metalls gebildet werden.

Diese Ausführungsform eignet sich besonders für solche Fälle, in denen Durchführungsteil oder Wandteil oder auch beide aus Aluminium bestehen, da Aluminiumoxid ein für den beabsichtigten Zweck hervorragend geeignetes Material ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, daß wenigstens eines der beiden Teile wenigstens im Durchführungsbereich aus Aluminium besteht und daß die Isolierschicht eine durch Oxidation des Aluminiums gebildete Schicht aus Aluminiumoxid ist.

Vorzugsweise wird das Aluminiumoxid durch anodische Oxidation gebildet.

Die anodische Oxidation ergibt eine dünne Aluminiumoxidschicht, die genügend elastisch ist und so gut auf dem Aluminium haftet, daß sie trotz der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Aluminium und Aluminiumoxid den Ausdehnungen und Zusammenziehungen bei Temperaturänderungen ohne Gefahr des Springens oder Abplatzens folgen kann.

Infolge seiner bekannten Eigenschaften der großen Temperaturfestigkeit und chemischen Beständigkeit erfüllt Aluminiumoxid in hervorragender Weise die an eine Durchführungsisolation gestellten Anforderungen. Es muß allerdings darauf geachtet werden, daß die durch anodische Oxidation gebildete Aluminiumoxidschicht dicht und porenfrei ist, damit sie keine Feuchtigkeit aufnimmt und speichert. Die normalerweise durch anodische Oxidation erhaltenen Überzüge aus Aluminiumoxid sind zwar im allgemeinen porös, was für viele Anwendungsfälle sogar erwünscht ist; es ist aber beim gegenwärtigen Stand der Technik bekannt und möglich, durch anodische Oxidation Aluminiumoxidschichten zu erzeugen, die vollkommen dicht unci porenfrei sind.

Je nachdem, ob das Durchführungsteil, das Wandteil oder beide aus Aluminium bestehen, kann eine Aluminiumoxidschicht auf der Außenfläche des Durchführungsteils, auf der Umfangsfiäche der Öffnung im Wandteil oder auch auf beiden Flächen gebildet werden.

Diese Ausführungsform der Erfindung ist nicht nur dann anwendbar, wenn wenigstens eines der beiden Teile der Durchführung aus Aluminium besteht, sondern sie eignet sich auch für den Fall, daß weder das Durchführungsteil noch das Wandteil aus Aluminium bestehen. Dies wird nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß wenigstens auf

eines der beiden Teile im Durchführungsbereich eine Schicht aus Aluminium aufgebracht ist, und daß die Isolierschicht durch Oxidation der Oberfläche der Aluminiumschicht gebildet ist. Die Aluminiumschicht kann beispielsweise durch Metallspritzen, Aufdampfen oder galvanisch aufgebracht werden.

Auch bei dieser Ausführungsform der elektrisch isolierten Durchführung werden die zuvor angegebenen vorteilhaften Eigenschaften erhalten. Zur Erzielung einer guten Wechseltemperaturfestigkeit ist es nur erforderlich, daß Durchführungsteil und Wandteil aus dem gleichen Werkstoff oder aus Werkstoffen mit annähernd gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen; die Wechseltemperaturfestigkeit der Durchführung wird nicht beeinträchtigt, wenn dieser Wärmeausdehnungskoeffizient von den Wärmeausdehnungskoeffizienten von Aluminium und Aluminiumoxid verschieden ist, denn die Schichten aus Aluminium und Aluminiumoxid können wegen ihrer geringen Dicken den durch Temperaturänderungen verursachten Ausdehnungen und Zusammenziehungen ohne Gefahr einer Beschädigung folgen.

Eine besonders gute Druckfestigkeit und Gasdichtigkeit der Durchführung nach der Erfindung läßt sich dadurch erreichen, daß das Durchführungsteil in der Öffnung des Wandteils im Preßsitz befestigt ist. Vorzugsweise wird der Preßsitz im Aufschrumpfverfahren durch Erhitzung und anschließende Abkühlung des Wandteils erhalten.

Bei dieser Art der Verbindung werden eventuell vorhandene mikroskopische Unebenheiten an den sich berührenden Durchführungsflächen glattgedrückt, so daß kein Spalt zurückbleibt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Metall wenigstens eines der beiden Teile der Durchführung relativ weich und leicht verformbar ist, wie es bei Aluminium der Fall ist.

Wenn man ganz sicher sein will, daß auch bei nicht einwandfreier Bearbeitung der Oberflächen eine völlig spaltfreie Durchführung erhalten wird, kann zwischen die miteinander in Berührung kommenden Durchführungsflächen der beiden Teile ein Klebstoff, beispielsweise ein Epoxidharz, eingebracht werden. Im allgemeinen ist dies aber nicht erforderlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

F i g. 1 die Schnittansicht einer Ausführungsform der elektrisch isolierten Durchführung nach der Erfindung,

F i g. 2 die Teile der Durchführung von F i g. 1 vor dem Zusammenbau,

Fig.3 eine Abwandlung der Durchführung von F i g. 1 und 2,

Fig.4 eine weitere Abwandlung der Durchführung von F i g. 1 und 2,

F i g. 5 die Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der elektrisch isolierten Durchführung nach der Erfindung und

F i g. 6 die Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Durchführung nach der Erfindung.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform der isolierten Durchführung ist das Durchführungsteil ein stabförmiger Leiter 1, der isoliert durch eine leitende Platte oder Wand 2 geführt ist. In der Wand 2 ist eine konische öffnung 3 angebracht, und der Leiter 1 ist mit einem in diese öffnung 3 passenden schlanken konischen Abschnitt 4 versehen. Zwischen den einander zugewandten Durchführungsflächen, nämlich der konischen Umfangsfläche der öffnung 3 und der Oberfläche des konischen Abschnitts 4, ist eine Isolierschicht 5 gebildet, die den Leiter 1 gegenüber der Wand 2 isoliert.

F i g. 2 zeigt die Teile der isolierten Durchführung von F i g. 1 vor dem Einsetzen des Leiters 1 in die öffnung 3. Der Leiter 1 und die Wand 2 bestehen entweder aus dem gleichen Material oder aus Materialien mit im wesentlichen gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten. Auf dem Leiter 1 ist die Isolierschicht 5 so gebildet, daß sie die ganze Umfangsfläche des konischen Abschnitts 4 und die benachbarten Randbereiche der sich anschließenden zylindrischen Abschnitte des Leiters 1 bedeckt. Wie F i g. 1 zeigt, ergeben sich dadurch nach dem Zusammenbau der Durchführung nach außen überstehende ringförmige Teile der Isolierschicht, die Kurzschlüsse oder Kriechströme über den Rand der Durchführung verhindern.

Für die Isolierschicht 5 kann jedes Material verwendet werden, das ein gutes elektrisches Isolationsvermögen aufweist, in Form dünner Schichten festhaftend auf das Material des Leiters 1 aufgebracht werden kann und in dieser Form eine gute Elastizität aufweist. Das Material soll ferner gegen chemische Einwirkungen beständig sein und eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme zeigen, also nicht hygroskopisch und nicht porös sein. Dagegen kann die Auswahl des Materials ohne Rücksicht auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten erfolgen.

Diesen Anforderungen genügen beispielsweise verschiedene Materialien, die in der Dünnfilmtechnik angewendet werden, wie bestimmte Glassorten, Siliciumoxid und Aluminiumoxid.

Die Dicke der Isolierschicht 5 hängt von der Art des verwendeten Isoliermaterials und der geforderten Spannungsfestigkeit der Isolation ab. Für die Erzielung der Wechseltemperaturfestigkeit bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten ist es um so günstiger, je dünner die Isolierschicht ist. Normalerweise wird ihre Dicke in der Größenordnung von 10 bis 100 μπι liegen, doch können auch noch dünnere Isolierschichten angewendet werden, wenn beispielsweise nur sehr kleine Signalspannungen über den Leiter 1 übertragen werden. Die Dicke der Isolierschicht 5 ist in der Zeichnung der Deutlichkeit wegen übertrieben dargestellt.

Die Isolierschicht 5 kann dadurch gebildet werden, daß ihr Material auf den Leiter 1 nach irgendeinem an sich bekannten Verfahren aufgetragen wird, das eine gute Haftung der Schicht auf dem Untergrund gewährleistet. Dies gilt beispielsweise für das Aufstäuben im Vakuum.

Eine andere Möglichkeit zur Bildung der Isolierschicht 5 besteht darin, daß sie durch chemische Umwandlung, insbesondere Oxidation des Materials des Leiters 1 an dessen Oberfläche erzeugt wird. Diese Ausführungsform ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Leiter 1 aus Aluminium besteht. In diesem Fall wird die Isolierschicht 5 vorzugsweise durch anodische Oxidation der Aluminiumoberfläche gebildet.

Durch die anodische Oxidation entsteht auf der Aluminiumoberfläche eine Schicht aus Aluminiumoxid (AI2O3), also einem sehr harten Material von großer Temperaturfestigkeit, das ein ausgezeichneter elektrischer Isolator und gegenüber chemischen Einflüssen sehr beständig ist. Das durch anodische Oxidation gebildete Aluminiumoxid haftet sehr gut auf dem Aluminium und ist genügend elastisch, um ein Abplatzen zu verhindern.

Es ist aber wichtig, daß bei der anodischen Oxidation darauf geachtet wird, daß die Aluminiumoxidschicht

dicht und porenfrei hergestellt wird. Die normalerweise durch anodische Oxidation erhaltenen Aluminiumoxidschichten bestehen aus einer dichten Sperrschicht und einer porösen Deckschicht, die beispielsweise für eine Anfärbung erwünscht ist. Für die Verwendung als Durchführungsisolation wäre dagegen die poröse Deckschicht ungünstig, weil sie Feuchtigkeit aufnehmen und speichern würde. Es ist jedoch nach dem gegenwärtigen Stand der Technik bekannt und möglich, durch anodische Oxidation Aluminiumoxidschichten herzustellen, die nur aus einer dichten und porenfreien Sperrschicht bestehen und für den beabsichtigten Zweck gut geeignet sind.

Nach dem Aufbringen der Isolierschicht 5 wird der Leiter 1 so in der Öffnung 3 der Wand 2 befestigt, daß zwischen der Isolierschicht und der Umfangsfläche der Öffnung kein Spalt besteht. Vorzugsweise wird der Leiter 1 im Preßsitz in der öffnung 3 befestigt. Dies könnte bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten konischen Form der Öffnung 3 dadurch geschehen, daß der Leiter 1 in der Längsrichtung in die Öffnung 3 eingepreßt oder mit leichten Hammerschlägen eingetrieben wird. Vorzugsweise wird der Preßsitz jedoch durch ein Wärmeschrumpfverfahren erzielt. Hierdurch wird die Wand 2 erhitzt, so daß sie sich ausdehnt und die Öffnung 3 erweitert; dann wird der Leiter 1 in die öffnung 3 eingesetzt, und beim Abkühlen der Wand 2 schrumpft diese auf den Leiter. Überschüssiges Material fließt dabei längs der sich berührenden Flächen weg, und mikroskopische Unebenheiten an den Oberflächen werden plattgedrückt, so daß kein Spalt zurückbleibt. Um die Erzielung einer vollkommenen Abdichtung mit noch größerer Sicherheit zu gewährleisten, kann vor dem Einsetzen des Leiters in die öffnung noch ein Klebstoff, beispielsweise ein Epoxidharz, auf eine der in Berührung kommenden Flächen aufgebracht werden; dies ist im allgemeinen jedoch nicht erforderlich. Auf jeden Fall sollte aber die Oberfläche der Öffnung 3 möglichst glatt bearbeitet sein.

Wenn bei der Ausführungsform von F i g. 1 und 2 der Leiter 1 aus Aluminium besteht, kann die Wand 2 aus einem beliebigen Material bestehen, das etwa den gleichen Wärmeausdehungskoeffizienten wie Aluminium hat und natürlich ebenfalls Aluminium sein kann.

Eine auf diese Weise ausgebildete isolierte Durchführung, bei der die Isolierschicht 5 aus Aluminiumoxid besteht, das durch anodische Oxidation gebildet worden ist, ergibt eine ausgezeichnete elektrische Isolierung des Leiters 1 gegenüber der Wand 2. Die Durchführung ist gasdicht mit einer Heliumieckrate von weniger als 10-⁸mbar · l/s. Sie ist druckfest für Drücke bis mindestens 200 Bar und daher für Druckanlagen geeignet. Die Isolation ist hochtemperaturfest und gegen chemische Einwirkungen äußerst beständig. Da die Isolation ferner sehr wenig Feuchtigkeit aufnimmt, ist die Durchführung auch für Hochvakuumanlagen geeignet. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß die Durchführung alle diese Eigenschaften trotz des großen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Aluminium bei wechselnden Temperaturen beibehält, wenn Leiter und Wand etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, da sich der unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminiumoxid wegen der geringen Dicke und der guten Haftung der Aluminiumoxidschicht nicht auswirkt. ^fi5

In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der eine Isolierschicht 6, anstatt auf dem Leiter l_rauf · der Umfangsfläche der konischen öffnung 3 auf eine der zuvor geschilderten Weisen gebildet ist. Wenn die Wand 2 aus Aluminium besteht, wird die Isolierschicht 6 vorzugsweise wieder durch anodische Oxidation gebildet. Der Leiter 1 kann in diesem Fall aus jedem beliebigen Material bestehen, das etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Aluminium hat, insbesondere natürlich auch aus Aluminium.

Schließlich ist es auch möglich, Isolierschichten 5 und 6 sowohl auf der Außenfläche des Leiters 1 als auch auf der Umfangsfläche der Öffnung 3 zu bilden, wie in F i g. 4 dargestellt ist. Falls sowohl der Leiter 1 als auch die Wand 2 aus Aluminium bestehen, werden diese Isolierschichten vorzugsweise wieder durch anodische Oxidation gebildet.

In allen diesen Fällen kann die Herstellung und Verbindung der Teile in der zuvor für die Ausführungsform von F i g. 1 und 2 geschilderten Weise erfolgen, und es werden auch immer die angegebenen vorteilhaften Eigenschaften der isolierten Durchführung erhalten.

Die beschriebene Ausbildung der isolierten Durchführung eignet sich für jede beliebige Art und Form des Durchführungsteils. Als Beispiel zeigt Fig.5 ein Durchführungsteil in Form eines zylindrischen Leiters la, wobei natürlich auch die Bohrung 3a zylindrisch ist Dabei ist die Isolierschicht 5a auf dem Leiter la gebildet, beispielsweise durch anodische Oxidation, wenn der Leiter la aus Aluminium besteht. Die Wand 2a kann aus dem gleichen Material wie der Leiter la bestehen, oder aus einem beliebigen Material, das etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Material des Leiters la hat. Natürlich können die verschiedenen in F i g. 2, 3 und 4 dargestellten Varianten sinngemäß angewendet werden. Die Ausführungsform von F i g. 5 eignet sich besonders für eine Verbindung der Teile durch das zuvor beschriebene Aufschrumpf verfahren; die Öffnung 3a wird zu diesem Zweck mit entsprechend enger Passung ausgebildet.

Die Bildung der Isolierschicht 5 durch anodische Oxidation von Aluminium ist nicht auf den Fall beschränkt, daß wenigstens eines der beiden Teile der Durchführung (Durchführungsteil, Wandteil) aus Aluminium besteht. Dieses Prinzip läßt sich vielmehr auch dann anwenden, wenn keines der beiden Teile aus Aluminium besteht, wie in F i g. 6 gezeigt ist. Als Beispiel ist in F i g. 6 wieder die Form des Leiters 1 von F i g. 1 dargestellt, doch besteht nunmehr weder der Leiter 1 noch die Wand 2 aus Aluminium; diese beiden Teile können aus beliebigen Materialien bestehen, die etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten habei..

Auf den ganzen konischen Abschnitt 4 und die anschließenden Randbereiche der zylindrischen Abschnitte des Leiters 1 ist eine Aluminiumschicht 7 aufgebracht, und eine Aluminiumoxidschicht 8 ist durch anodische Oxidation der Oberfläche dieser Aluminiumschicht 7 gebildet. Die Aluminiumschicht 7 kann z. B. durch Metallspritzen, Aufdampfen im Vakuum oder galvanisches Auftragen von Aluminium aus aluminiumorganischen aprotischen Elektrolyten aufgebracht werden.

Nach der Bildung der Aluminiumoxidschicht können dann die Teile in einer der zuvor beschriebenen Weisen zusammengefügt werden. Infolge der geringen Dicken der Aluminiumschicht 7 und der Aluminiumoxidschicht 5 werden die vorteilhaften Eigenschaften der isolierten Durchführung einschließlich der Wechseltemperaturfestigkeit auch dann erhalten, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials des Leiters 1 und der Wand 2 von den Wärmeausdehnungskoeffizienten von

709 523/141

Aluminium und Aluminiumoxid verschieden ist.

In sinngemäßer Übertragung der Varianten der Fig.3 und 4 kann natürlich eine Aluminiumschicht anstatt auf dem Leiter 1 auf der Umfangsfläche der Öffnung 3 oder auch auf jedem der beiden Teile angebracht und anschließend durch anodische Oxida-

10

tion mit einer Aluminiumoxidschicht versehen werden.

In allen Fällen ist unter »Aluminium« nicht nur reines Aluminium zu verstehen, sondern auch jede Aluminiumlegierung, auf der durch Oberflächenoxidation, insbesondere anodische Oxidation, eine Aluminiumoxidschicht gebildet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisch isolierte Durchführung eines Durchführungsteils durch eine öffnung in einem Wandteil, mit einer zwischen den einander zugewandten Durchführungsflächen der beiden Teile angebrachten Isolation, dadurch gekennzeichnet, daß Wandteil (2) und Durchführungsteil (1) aus Materialien mit im wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen und daß die Isolation (5) eine vor dem Zusammenfügen der beiden Teile an der Durchführungsfläche wenigstens eines der beiden Teile festhaftend gebildete dünne Isolierschicht aus elektrisch isolierendem Material ist.

2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht eine Dicke in der Größenordnung von 100 μπι oder weniger hat.

3. Durchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht eine Dicke zwischen 10 und 100 μπι hat.

4. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht die sich an die Durchführungsflächen anschließenden Randbereiche der Oberfläche des betreffenden Teils bedeckt.

5. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht aus Glas, Siliciumoxid oder Aluminiumoxid besteht.

6. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht durch Aufstäuben im Vakuum aufgebracht ist.

7. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht durch Oberflächenoxidation gebildet ist.

8. Durchführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden Teile wenigstens im Durchführungsbereich aus Aluminium besteht und daß die Isolierschicht eine durch Oxidation des Aluminiums gebildete Schicht aus Aluminiumoxid ist.

9. Durchführung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid durch anodische Oxidation gebildet ist.

10. Durchführung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchführungsteil (1) aus Aluminium und das Wandteil (2) aus einem Material mit dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Aluminium besteht, und daß die Isolierschicht (5) durch Oxidation des Aluminiums an der Außenfläche des Durchführungsteils gebildet ist (F ig. 2).

11. Durchführung nach Ansprüche oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (2) aus Aluminium und das Durchführungsteil (1) aus einem Material mit dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Aluminium besteht, und daß die Isolierschicht (5) durch Oxidation des Aluminiums an der Umfangsfläche der Öffnung gebildet ist (F i g. 3).

12. Durchführung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Durchführungsteil (1) als auch das Wandteil (2) aus Aluminium bestehen, und daß an der Durchführungsfläche jedes der beiden Teile eine Isolierschicht (5, 6) durch Oxidation des Aluminiums gebildet ist (F i g. 4).

13. Durchführung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Durchführungsteil als auch das Wandteil aus einem anderen

Material als Aluminium bestehen, daß wenigstens auf eines der beiden Teile im Durchführungsbereich eine Schicht (7) aus Aluminium aufgebracht ist, und daß die Isolierschicht (8) durch Oxidation der Oberfläche der Aluminiumschicht gebildet ist (F ig. 6).

14. Durchführung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht durch Metallspritzen aufgebracht ist.

15. Durchführung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht durch Aufdampfen aufgebracht ist.

16. Durchführung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht galvanisch aufgebracht ist.

17. Durchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchführungsteil in der Öffnung des Wandteils im Preßsitz befestigt ist.

18. Durchführung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchführungsteil in der Öffnung des Wandteils im Aufschrumpfverfahren durch Erhitzung und anschließende Abkühlung des Wandteils befestigt ist.

19. Durchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die miteinander in Berührung kommenden Durchführungsflächen der beiden Teile ein Klebstoff eingebracht ist.

20. Durchführung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein Epoxidharz ist.