CH627887A5 - Mit kuehlkanaelen versehener zu kuehlender koerper und verfahren zu dessen herstellung. - Google Patents

Mit kuehlkanaelen versehener zu kuehlender koerper und verfahren zu dessen herstellung. Download PDF

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CH627887A5
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Description

627887

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE
1. Mit Kühlkanälen versehener zu kühlender Körper, dadurch gekennnzeichnet, dass die Wände der Kühlkanäle (5) wenigstens teilweise durch zwei jeweils mit dem zu kühlenden Körper ( 1 ) einstückig ausgeführte und an ihren freien Enden miteinander verbundene Lippen (2') gebildet sind.
2. Mit Kühlkanälen versehener Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (3) der Lippen (2') mit Materialverdickungen (3) versehen sind.
3. Mit Kühlkanälen versehener Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (3) der Lippen (2') mit Schweissnähten (7) verbunden sind.
4. Mit Kühlkanälen versehener Körper nach Anspruch 1, wobei der zu kühlende Körper eine zylindrische und/oder konische Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle als Kühlspiralen (2) ausgeführt sind.
5. Verfahren zur Herstellung eines mit Kühlkanälen versehenen zu kühlenden Körpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des zu kühlenden Körpers (1) zwei Lippen (2') ausgeführt werden und dass danach die freien Enden (3) dieser Lippen zusammengedrückt und verbunden werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (3) der Lippen (2') in einem Arbeitsgang kontinuierlich zusammengedrückt und danach verbunden werden.
Es ist allgemein bekannt, dass bei verschiedenen Anordnungen Kühlkanäle verwendet werden, die auf der Oberfläche des zu kühlenden Körpers angeordnet sind. Solche Kühlkanäle verwendet man auch bei Turbogeneratoren mit supraleitender Erregerwicklung. Im Artikel «Turbogenerator mit supraleitender Erregerwicklung» in Bull. SEV 64(1973) 17,18. August, S. 1040-1050, ist auf S. 1043 in Fig. 3 ein Längsschnitt eines Turbogenerators mit supraleitender Erregerwicklung dargestellt. Die Erregerwicklung wird durch das flüssige Helium gekühlt. Der die Wicklung tragende kalte Rotorkörper ist innerhalb eines äusseren, warmen Zylinders angeordnet. Die Befestigung des inneren Rotorkörpers und die Übertragung des Drehmomentes an die Wellenenden erfolgt über dünne Übergangsstücke, die zusätzlich mit Helium-Gas gekühlt werden. Zur Kühlung könnten Kühlspiralen verwendet werden, die aus einem spiralförmig gewickelten Rohr bestehen, das auf die Wellenenden aufgeschweisst, hartgelötet oder eingewalzt ist. Der Nachteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass die Verbindungsnähte an die mechanisch sehr hoch beanspruchten Oberflächen zu liegen kommen bzw. der Wärmeübergang vom Wellenende in das Kühlmedium behindert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den zu kühlenden Körper so auszubilden, dass er herstellungstechnisch einfach und wirtschaftlich mit Kühlkanälen versehen werden kann, dass während der Herstellung der Kühlkanäle keine unwillkommene mechanische Schwächung des zu kühlenden Körpers vorkommen und dass eine gute thermische Leitfähigkeit zwischen den Kühlkanälen und dem zu kühlenden Körper gesichert wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 5 gelöst.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die mit dem zu kühlenden Körper einstückig ausgeführten Lippen eine gute thermische Leitfähigkeit sichern und dass die Verbindungsstellen ausserhalb der mechanisch beanspruchten Zonen liegen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.
Die Ausführungsform von Anspruch 2 ermöglicht eine gute Verbindung der Enden der Lippen. Gemäss Anspruch 3 sind die Enden der Lippen mit Schweissnähten verbunden, was eine einfache und wirtschaftliche Verbindungsmethode ist.
Wenn der zu kühlende Körper eine zylindrische und/oder konische Form aufweist, ist es vorteilhaft, die Kühlkanäle nach Anspruch 4 als Kühlspiralen auszuführen. Eine einfache Herstellungsmethode ist in Anspruch 5 beschrieben. Gemäss Anspruch 6 kann das Verfahren kontinuierlich realisiert werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht auf ein Wellenende mit einer Kühlspirale,
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Ausführungsform gemäss Fig. 1 und
Fig. 3 ist ein Detail einer fertigen Kühlspirale und ein Detail der Lippen vor dem Zusammenpressen im Querschnitt.
Das als Zylinder 1 ausgebildete Wellenende eines Turbogeneratorrotors mit supraleitender Erregerwicklung ist gemäss Fig. 1 mit Kühlspiralen 2 versehen. Die äusseren Teile der Kühlspiralen 2 sind durch Materialverdickungen 3 gebildet. Der in Fig. 1 dargestellte Schnitt ist nur bis zu der Achse 4 gezeichnet. In Fig. 2 sind auch die Kühlkanäle 5 sichtbar, die in den Kühlspiralen 2 ausgebildet sind. Ein innerer Raum des Wel-lenendezylinders 1 ist mit der Ziffer 6 bezeichnet. Die Lippen 2' werden mit Schweissnähten 7 zusammengefügt. Im linken Teil der Fig. 3 sind zwei Lippen 2' der Kühlspirale 2 gezeigt. In oberen Teilen der Lippen 2' sind die Materialverdickungen 3 dargestellt. Im rechten Teil der Fig. 3 sieht man eine fertige Kühlspirale 2 mit dem Kühlkanal 5 und der Schweissnaht
7. Die Lippen 2', die im linken Teil der Fig. 3 dargestellt sind, werden z. B. durch zwei Schienen geführt, die sich zueinander nähern und somit die Enden 3 der Lippen 2' zusammendrücken. Zu demselben Zweck können auch hintereinander angeordnete Rollen dienen, die je paarweise angeordnet sind und deren Abstand immer kleiner ist. Danach folgt das Zusammenschweissen der Enden 3, das z. B. als Plasmaschweissen oder TIG-Schweissen (TIG = Tungsten Inert Gas) ausgeführt werden kann.
Die Schweissverbindungen liegen ausserhalb der hochbeanspruchten Zonen und der Wärmeübergang zwischen dem Kühlkanal 5 und dem zu kühlenden Körper 1 erfolgt ohne Hindernis.
Es ist selbstverständlich, dass der Erfindungsgegenstand auf das Dargestellte nicht eingeschränkt ist. Die Lippen 2' können auch andere Formen aufweisen, die Kühlkanäle 5 müssen nicht rund ausgeführt werden und an Stelle der Schweissnähte 7 kann man auch andere an sich bekannte Verbindungen, z. B. andere Schweissverbindungen, Lötverbindungen oder sogar Klebestellen verwenden.
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1 Blatt Zeichnungen
CH78578A 1978-01-25 1978-01-25 Mit kuehlkanaelen versehener zu kuehlender koerper und verfahren zu dessen herstellung. CH627887A5 (de)

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