DE1464782C

DE1464782C - Method of manufacturing a saddle-shaped superconducting coil

Info

Publication number: DE1464782C
Authority: DE
Inventors: Daniel Winchester Mass Hntzay (V St A)
Original assignee: Avco Corp
Current assignee: Avco Corp
Publication date: 1972-01-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer sattelförmigen Spule mit mehreren Winclungslagcn aus supraleitendem Draht und einer zwischen den einzelnen Windungslagen angeordneten induktiven Abschirmung aus einem Metall, das bei tiefen Temperaturen normalleitend bleibt.The invention relates to a method of manufacture a saddle-shaped coil with several windings made of superconducting wire and one arranged between the individual winding layers inductive shielding made of a metal that remains normally conductive at low temperatures.

Die in großen supraleitenden Magneten gespeicherte Energiemenge wird in Einheiten von 10 Megajoulcs gemessen. Wenn ein eine solch große Energie speichernder Magnet unkontrolliert in den Normalzustand zurückkehrt, besteht die Gefahr, daß der Magnet und seine Umgebung beschädigt oder zerstört wird. Für die Herstellung von betriebssicheren supraleitenden Magneten mit großer Feldstärke wurden bisher folgende Maßnahmen einzeln oder zusammen angewendet:The amount of energy stored in large superconducting magnets is in units of 10 megajoulcs measured. When a magnet that stores such a large amount of energy returns to normal in an uncontrolled manner returns, there is a risk that the magnet and its surroundings are damaged or destroyed will. For the production of reliable superconducting magnets with high field strength So far, the following measures have been applied individually or together:

a) Der zum Wickeln des Magneten benutzte supraleiicndc Draht wurde mit einem Überzug aus einem einen geringen Widerstand aufweisenden Material, z. B. Kupfer, sowie aus einem Material mit großem Widerstand versehen.a) The superconductor used to wind the magnet Wire has been coated with a low resistance material, e.g. B. copper, as well as from one material provided with great resistance.

b) Abschnitte oder Lagen des Magneten werden mit einem einen geringen Widerstand aufweisenden Nebenschlußwiderstand versehen, so daß der Strom in jedem Abschnitt unabhängig auf den Wert Null absinken kann.b) Sections or layers of the magnet are made with a low resistance Shunt resistor provided so that the current in each section is up independently the value zero can decrease.

c) Um Segmente oder Lagen der Spule, d. h. Wicklungen, werden induktive Abschirmungen vorgesehen, die den gesamten Magnetfluß konstant zu halten suchen, so daß der Strom in der Spule nur langsam abnimmt und in den supraleitenden Wicklungen nur ein kleiner Teil der gespeicherten Energie in Wärme umgesetzt wird.c) Around segments or layers of the coil, d. H. Windings, inductive shields are provided, which seek to keep the total magnetic flux constant, so that the current in the coil only slowly decreases and in the superconducting windings only a small part of the stored Energy is converted into heat.

Dabei besteht die bei der Herstellung von supraleitenden Magneten am schwierigsten zu erfüllende Forderung darin, zwischen die Lagen der Spule einen einen kleinen Widerstand aufweisenden, nichtmagnetischen Streifen, z. B. aus Kupfer, als induktive Abschirmung einzulegen. Während der Draht selbst in allen Richtungen gebogen werden kann, führt die Anwendung herkömmlicher Wickelverfahren ζ. Β. nach Art der britischen Patentschrift 604 735 zu einer ungeordneten Anordnung der nebeneinanderliegenden Drähte mit der Folge einer mangelhaften Ausnutzung des Wickelraumes, d. h. einem geringen Füllfaktor. Außerdem ist es dabei nicht möglich, einen induktiven Schutz vorzusehen.This is the most difficult one to achieve in the manufacture of superconducting magnets Requirement in it, between the layers of the coil a low resistance, non-magnetic Stripes, e.g. B. made of copper to insert as inductive shielding. While the wire itself is in can be bent in all directions, the use of conventional winding methods leads ζ. Β. after Kind of British patent specification 604 735 on a disorderly arrangement of the adjacent Wires with the consequence of insufficient utilization of the winding space, d. H. a low fill factor. In addition, it is not possible to provide inductive protection.

Eine induktive Abschirmung und ein hoher Füllfaktor kann am leichtesten erzielt werden, wenn die supraleitende Spule in Analogie zu bekannten normalleitenden Spulen (deutsches Gebrauchsmuster 1 783 821) aus einem streifenförmigen Supraleiter hergestellt würde. Supraleiter in Streifenform stehen jedoch derzeit nicht zur Verfügung.Inductive shielding and a high fill factor can most easily be achieved if the superconducting coil in analogy to known normally conducting coils (German utility model 1 783 821) would be made from a strip-shaped superconductor. Superconductors are in the form of strips but currently not available.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von supraleitenden sattelförmigen Spulen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch welches derartige Spulen mit hohem Wirkungsgrad und gutem Füllfaktor einfach und wirtschaftlich herstellbar sind und bei der die Drahtwindungen jeder Lage fortlaufend nebeneinander liegen, d. h., ein Verfahren, durch welches ein lagengenaues Wickeln möglich ist.It is the object of the invention to create a method for the production of superconducting saddle-shaped coils of the type mentioned above, by means of which such coils can be produced easily and economically with high efficiency and good filling factor and in which the wire turns of each layer are continuously next to one another, that is, a method by which a location accurate winding is possible.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dies dadurch erreicht, daß auf ein endloses Förder band, dessen Umfang um ein Mehrfaches größer ist als der Umfang, der sattelförmigen Spule, eine einlagige Wicklung aus nebeneinander angeordneten Windungen des supraleitenden Drahtes aufgebracht wird, daß auf die einlagige Wicklung das normalleitende Metall in Form eines Streifens, dessen Länge und Breite gleich dem Umfang und der Breite des Förderbandes sind, aufgeklebt wird, und daß die von dem Förderband abgenommene Wicklung auf sich selbst zu der sattelförmigen Spule aufgewickelt wird, According to the method according to the invention, this is achieved in that on an endless conveyor belt, the circumference of which is several times larger than the circumference of the saddle-shaped coil, a single-layer winding of adjacent turns of the superconducting wire is applied, that on the single-layer winding normally conductive metal in the form of a strip, the length and width of which are equal to the circumference and width of the conveyor belt, is glued, and that the winding removed from the conveyor belt is wound onto itself to form the saddle-shaped spool,

ίο wobei sich ein Ubergangsteil bildet, welches die erste und die letzte Wicklungslage verbindet und die übrigen Lagen überquert.ίο forming a transition part, which is the first and the last winding layer connects and crosses the remaining layers.

Zur Vermeidung von Verdrillungen in dem Übergangsteil wird ein verdrilltes Förderband verwendet, welches durch Aneinanderfügen der Enden eines mehrfach um seine Längsachsen um 360° verdrillten Bandes hergestellt wird, wobei die Anzahl der Verdrillungen gleich der Anzahl der Windungslagen der sattelförmigen Spule ist.To avoid twisting in the transition part, a twisted conveyor belt is used, which by joining the ends of a twisted several times around its longitudinal axes by 360 ° Ribbon is produced, the number of twists being equal to the number of turns of the saddle-shaped coil is.

Bei Verwendung eines supraleitenden Drahtes, der aus Drahtlängen besteht, die kleiner sind als die gesamte Wicklungslänge der sattelförmigen Spule, werden vorzugsweise die Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Drahtlängen im Übergangsteil angeordnet. When using a superconducting wire, which consists of wire lengths that are smaller than the entire Winding length of the saddle-shaped coil, the connection points between the individual wire lengths arranged in the transition part.

Auf die einlagige Wicklung kann vor dem Aufkleben des Metallstreifens ein isolierendes Füllmaterial aufgebracht werden, wenn dies gewünscht wird. Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtAn insulating filler material can be applied to the single-layer winding before the metal strip is glued on can be applied if so desired. The invention is hereinafter based on the Drawings explained in more detail using an exemplary embodiment. In the drawings shows

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht, die eine Vorrichtung zum Herstellen einer einlagigen Wicklung zeigt,F i g. 1 is a schematic side view showing an apparatus for producing a single-layer winding indicates,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Wickelvorrichtung aus Richtung der Linie 2-2 in F i g. 1,F i g. 2 is a plan view of part of the winding device from the direction of the line 2-2 in FIG. 1,

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung einer permanent verdrillten einlagigen Wicklung,3 shows a diagrammatic representation of a permanently twisted single-layer winding,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 undF i g. 4 shows a section along the line 4-4 in FIGS

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung einer sattelförmigen Wicklung.5 shows a diagrammatic representation of a saddle-shaped Winding.

Die Wickelvorrichtung weist einen an sich bekannten Wickeltisch 11 mit einer Drahtzuführungseinrichtung 12 und mit einer Querführung 13 für den Draht auf. Ein Bandspeicherteil ist mit 14 bezeichnet. Die Drahtführungseinrichtung besteht aus Tragarmen 15 für eine Vorratsrolle 16, einer Bremse 17 herkömmlicher Ausführung zum Regulieren der Spannung des Drahtes 18, der Querführung 13 für den Draht und aus einem drehbaren Wickelkopf 19, der den Draht aus der Querführung 13 aufnimmt. Alle angeführten Bauelemente sind an sich bekannt. Die freie Drehung der Vorratsrolle 16 kann durch eine bekannte Reibungsbremse gehemmt werden, und die gewünschte Drahtspannung kann z. B. mittels einer elektrisch betätigten Magnetbremse erzielt werden, die auf den Draht über eine federbeaufschlagte Rolle eine Bremskraft ausübt. Der Draht 18 wird über den Wickelkopf 19 für jede vollständige Umdrehung der Wicklung auf dem Speicherteil 14 um einen Drahtdurchmesser vorgerückt. Eine solche Querführungsvorrichtung kann aus einer an sich bekannten Leitspindel 21 bestehen, die über ein nicht dargestelltes Getriebe durch die Drehung des Wickelkopfes 19 angetrieben wird. Die Leitspindel 21 trägt eine drehbare Führungsrolle 22. Der Speicherteil 14 für die einlagige Wicklung setzt The winding apparatus comprises a known wrapping table 11 with a wire feeding device 12 and with a transverse guide 13 for the wire. A tape storage part is denoted by 14. The wire guide device consists of support arms 15 for a supply roll 16, a brake 17 of conventional design for regulating the tension of the wire 18, the transverse guide 13 for the wire and a rotatable winding head 19 which picks up the wire from the transverse guide 13. All components listed are known per se. The free rotation of the supply roll 16 can be inhibited by a known friction brake, and the desired wire tension can e.g. B. can be achieved by means of an electrically operated magnetic brake which exerts a braking force on the wire via a spring-loaded roller. The wire 18 is advanced over the winding head 19 for each complete revolution of the winding on the storage part 14 by one wire diameter. Such a transverse guide device can consist of a known lead screw 21, which is driven by the rotation of the winding head 19 via a gear (not shown). The lead screw 21 carries a rotatable guide roller 22. The storage part 14 is set for the single-layer winding

sich in an sich bekannter Weise aus einer Anzahl von Rollen 23 zusammen, die in einem nicht dargestellten Gestell gelagert sind. Der Speicherteil 14 soll in der Hauptsache die einlagige Wicklung während des Wickeins zick-zack-förmig aufnehmen. Die Rollen können in an sich bekannter Weise über einen nicht dargestellten Kettenantrieb von einem Geschwindigkeitswechselgetriebe angetrieben werden. Der Antrieb der Rollen erfolgt vorzugsweise durch Reibungskupplungen, die verhindern, daß auf die Wicklung bei einem mechanischen Stillsetzen übermäßig starke Kräfte ausgeübt werden. Während des Wickeins wird die Spannung in der Wicklung durch mechanisches Einstellen einer oder mehrerer Rollen mit Hilfe einer Stellschraube od. dgl. reguliert. Die Einrichtung kann ferner mit einer magnetischen Kupplung 24 versehen werden, die eine örtlich bestimmte Regulierung der Spannung in der Wicklung an einer in der Nähe des Wickelkopfes 19 gelegenen Stelle ermöglicht. Die Wicklung wird auf einem endlosen Förderband 25 hergestellt, das über die Rollen 23 und den Wickelkopf 19 geführt ist.in a manner known per se from a number of rollers 23 together, which in a not shown Frame are stored. The storage part 14 is mainly intended to be the single-layer winding during the Pick up Wickeins in a zigzag shape. The roles can not be in a manner known per se chain drive shown are driven by a speed change gearbox. The drive The rollers are preferably carried out by friction clutches, which prevent the winding on Excessive forces are exerted after a mechanical shutdown. During wicking, will the tension in the winding by mechanically adjusting one or more rollers with the help of a Adjusting screw or the like. The device can also be provided with a magnetic coupling 24 that a localized regulation of the tension in the winding at a near the Allows winding head 19 located point. The winding is carried out on an endless conveyor belt 25 produced, which is guided over the rollers 23 and the winding head 19.

Aus der F i g. 1 ist zu ersehen, daß das Förderband 25 zwischen einigen, jedoch nicht allen der Rollen 23 um 180° verdreht ist.From FIG. 1 it can be seen that the conveyor belt 25 between some, but not all of the rollers 23 is rotated by 180 °.

Dies ist bei zick-zack-förmiger Speicherung notwendig, damit der aufzuwickelnde Draht 18 auf dem Förderband 25 aufgewickelt werden kann, ohne mit den Rollen 23 in Berührung zu gelangen. Dem entsprechend liegt immer dieselbe Seite des Förderbandes in der Querrichtung an den Rollen an.This is necessary with zigzag storage so that the wire 18 to be wound on the Conveyor belt 25 can be wound up without coming into contact with the rollers 23. Accordingly the same side of the conveyor belt is always in contact with the rollers in the transverse direction.

Das Förderband ist vorzugsweise aus Federstahl hergestellt. Es wird an entsprechenden Rollen um 180° verdreht, wonach die Enden des Förderbandes durch Stumpf sch weißung miteinander verbunden und angelassen werden. Das Förderband ist also permanent verdrillt. Der auf das Förderband schraubenförmig aufgewickelte Draht erhält zwangläufig die gleiche Anzahl von Verdrehungen wie das Förderband. The conveyor belt is preferably made of spring steel. It will turn to appropriate roles Twisted 180 °, after which the ends of the conveyor belt are connected to one another and welded by butt weld be left on. The conveyor belt is therefore permanently twisted. The helical on the conveyor belt Coiled wire inevitably receives the same number of twists as the conveyor belt.

Nach dem Aufziehen des endlosen Förderbandes auf die Rollen und den Wickelkopf wird auf die außenliegende Hauptseite 26 des Förderbandes, d. h. auf die mit den Rollen nicht in Berührung gelangende Seite ein nicht erhärtender Klebstoff aufgetragen. Vorzugsweise wird ein im Handel erhältlicher Klebstreifen mit Papierunterlage verwendet wegen der Einfachheit, mit der er benutzt werden kann. Die Verwendung eines solchen Klebstreifens hat noch den weiteren Vorzug, daß er als Ganzes auf dem Förderband nach dem Abziehen der Wicklung zurückbleibt, wodurch ein besserer Füllfaktor in einer fertigen Spule erzielt wird.After pulling the endless conveyor belt onto the rollers and the winding head, the outboard main face 26 of the conveyor belt, d. H. on the one that does not come into contact with the rollers Side applied a non-hardening adhesive. Preferably, a commercially available adhesive tape is used used with paper backing because of the simplicity with which it can be used. the Use of such an adhesive tape has the further advantage that it as a whole on the Conveyor belt is left behind after unwinding, creating a better fill factor in one finished coil is achieved.

Nach dem Aufbringen des Klebemittels wird der supraleitende Draht 18 von der Vorratsrolle 16 aus auf das Förderband schraubenförmig aufgewickelt, wobei die Wicklung 27 nach der F i g. 2 hergestellt wird. Der ziemlich steife Draht wird auf dem Förderband von dem Klebemittel festgehalten.After the adhesive has been applied, the superconducting wire 18 is taken from the supply roll 16 wound helically on the conveyor belt, the winding 27 according to FIG. 2 manufactured will. The rather stiff wire is held in place on the conveyor belt by the adhesive.

Gegenwärtig besteht ein für die Herstellung von supraleitenden Spulen befriedigender supraleitender Draht aus Niobium-Zirkonium. Da ein solcher supraleitender Draht Eigenschaften aufweist, die denen des Klaviersaitendrahtes ziemlich ähnlich sind, ist die Verwendung eines aus Federstahl hergestellten und mit einem Klebstoff belegten endlosen Förderbandes zweckmäßig. Theoretisch kann die einlagige Wicklung nur zwei Drahtenden als Anschlüsse aufweisen.At present, there is a satisfactory superconductor for the manufacture of superconducting coils Niobium-zirconium wire. Since such a superconducting wire has properties similar to those of Quite similar to piano wire is the use of one made from spring steel and with an adhesive covered endless conveyor belt is expedient. Theoretically, the single-layer winding only have two wire ends as connections.

Da jedoch der Draht gegenwärtig nur in begrenzten Längen erhältlich ist, so verbleiben mehrere Paare von Drahtenden, die supraleitende Verbindungen in der einlagigen Wicklung erfordern. Jeder Draht endet vorzugsweise in einem vorherbestimmten AbschnittHowever, because the wire is currently only available in limited lengths, several pairs remain of wire ends that require superconducting connections in the single-layer winding. Every wire ends preferably in a predetermined section

35 der Wicklung in der in der Fig. 3 dargestellten Weise, so daß die Enden 36 aller Leiter in der fertigen Wicklung im wesentlichen an derselben Stelle liegen. Der die Enden 36 der Leiter enthaltende Abschnitt wird vorzugsweise an einen freiliegenden und daher leicht zugänglichen Teil einer aus der Wicklung geformten Spule verlegt.35 of the winding in the manner shown in Fig. 3, so that the ends 36 of all conductors in the finished winding are essentially in the same place. The portion containing the ends 36 of the conductors is preferably attached to an exposed and therefore easily accessible part of the winding Shaped coil laid.

Wie am besten aus der F i g. 2 zu ersehen ist, besteht die Wicklung in dieser Herstellungsstufe aus einem oder mehreren Leitern, die nebeneinander auf dem Förderband 25 der Reihe nach und schraubenförmig aufgewickelt sind.As best shown in FIG. 2, the winding consists of at this stage of manufacture one or more ladders juxtaposed on the conveyor belt 25 sequentially and helically are wound up.

Bei großen Wicklungen, für die mehr als eine Spule Draht benötigt wird, kann die erste Drahtspule auf das Förderband aufgewickelt werden, bis diese bei 37 in der F i g. 3 ausläuft. Danach wird die nächste Drahtspule 18 auf dem Förderband an der Stelle 37 begonnen, an der der erste Leiter endet, und der zweite und alle folgenden Leiter werden vorzugsweise in der Nähe dieser Stelle beendet, so daß alle EndteileFor large windings that require more than one coil of wire, the first wire coil can open the conveyor belt can be wound up until it is at 37 in FIG. 3 expires. After that the next one Wire spool 18 started on the conveyor belt at point 37 where the first conductor ends, and the second and all subsequent conductors are preferably terminated in the vicinity of this point, so that all end parts

36 der Leiter im wesentlichen in demselben Bezirk auf der Wicklung enden.36 the conductors end in essentially the same area on the winding.

Nach dem Aufwickeln der gewünschten Anzahl von Windungen auf dem Förderband, wird auf die freiliegende Seite der Wicklung ein geeignetes elektrisch nichtleitendes Füllmaterial 48 aufgetragen, das die Windungen miteinander verbindet. Dieses Füllmaterial soll widerstandsfest gegen plötzliche Temperaturänderungen sein, es soll bei Raumtemperatur biegsam sein, einen niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten aufweisen, um eine Verformung bei supraleitenden Temperaturen und den damit verbundenen Beanspruchungen gering zu halten, und das Material soll bei allen Temperaturen einen hohen elektrischen Widerstand aufweisen. Ein mit Erfolg verwendetes Füllmaterial ist ein bei Wärme aushärtendes Epoxydharz mit einem Zusatz von Aluminiumoxyd, das dem Material einen niedrigen Expansionskoeffizienten verleiht.After winding the desired number of turns on the conveyor belt, the A suitable electrically non-conductive filler material 48 is applied to the exposed side of the winding, which connects the turns. This filling material is said to be resistant to sudden changes in temperature be, it should be pliable at room temperature, a low coefficient of thermal expansion exhibit deformation at superconducting temperatures and those associated therewith To keep stresses low, and the material should be high at all temperatures have electrical resistance. One filler material that has been used successfully is one that is thermoset Epoxy resin with an addition of aluminum oxide, which gives the material a low coefficient of expansion confers.

Wie aus F i g. 4 zu sehen, wird nach dem Auftragen des Füllmaterials 48 ein einen kleinen Widerstand aufweisender und nichtmagnetischer Streifen 45, z. B. aus Kupfer, mit einer Dicke von ungefähr 0,05 mm und mit einer Breite und Länge gleich der Wicklung sowie mit einem Belag aus einem isolierenden Material 46, wie Polytetrafluorethylen, z. B. mittels eines Klebstoffes 47 mit der freiliegenden: Fläche der Wicklung verbunden, so daß er einen Schutzstromkreis in Form eines geschlossenen elektrischen Stromkreises schafft.As shown in FIG. 4, after the filler material 48 has been applied, there will be a small resistance comprising and non-magnetic strip 45, e.g. B. made of copper, with a thickness of about 0.05 mm and with a width and length equal to the winding and with a covering made of an insulating material 46, such as polytetrafluoroethylene, e.g. B. by means of an adhesive 47 with the exposed: surface of the winding connected so that it has a protective circuit in the form of a closed electrical circuit creates.

Der Streifen 45 stellt nicht nur einen Schutzstromkreis in einer fertigen Spule dar, sondern hält auch die Windungen der Wicklung zusammen. Der Streifen 45 wird vorzugsweise aufgebracht, bevor die Draht- _; 60 wicklung vom Förderband abgenommen wird; wenn der Streifen 45 z. B. wegen zu kleinem Durchmesser der Rollen 23 nicht befriedigend während des Wikkelns aufgebracht werden kann, kann er auch nach dem Aufnehmen der Wicklung aufgebracht werden, ; 65 und zwar durch Übertragen der Wicklung auf eine nicht dargestellte Sammeltrommel mit einem Umfang entsprechend der Verdrillungslänge, so daß die Verdrillungen beim stirnseitigen Auflegen auf dieThe strip 45 not only provides a protective circuit in a finished coil, but also holds the turns of the winding together. The strip 45 is preferably applied before the wire _; 60 winding is removed from the conveyor belt; when the strip 45 z. B. can not be applied satisfactorily during the winding due to the small diameter of the rollers 23, it can also be applied after the winding has been taken up; 65 by transferring the winding to a collecting drum, not shown, with a circumference corresponding to the twist length, so that the twists when the face is placed on the

Trommel beseitigt werden. Der Streifen kann auf die auf die Sammeltrommel aufgelegte Wicklung aufgebracht werden.Drum can be eliminated. The strip can be applied to the winding placed on the collecting drum will.

Wenn der Streifen auf dem Förderband aufgebracht wird, ist die Größe der Rollen 23 wichtig. Ist der Durchmesser der Rollen 23 zu klein, so wird der Streifen beim Führen über die Rollen zu stark gereckt, wodurch das fertige Erzeugnis Buckel aufweisen kann.When the strip is being applied to the conveyor belt, the size of the rollers 23 is important. is the diameter of the rollers 23 is too small, so the strip is stretched too much when it is guided over the rollers, whereby the finished product may have bumps.

Wird die Wicklung auf einem unverdauten Förderband hergestellt, so kann sie von diesem einfach durch Abstreifen vollständig getrennt werden. Wird die Wicklung jedoch auf einem permanent verdrillten Förderband hergestellt, so kann die Wicklung nicht vollständig vom Förderband getrennt werden, es sei denn, das Förderband wird zuerst quer durchgeschnitten. If the winding is produced on an undigested conveyor belt, it can easily be carried out by this be completely separated by stripping. However, the winding is twisted on a permanently If the conveyor belt is made, the winding cannot be completely separated from the conveyor belt, unless it is because the conveyor belt is first cut across.

Die Festigkeit der Wicklung kann weiterhin dadurch erhöht werden, wenn ein Binde- oder Füllmaterial 48 auch auf die Unterseite der Wicklung bei der oder nach der Abnahme vom Förderband aufgetragen wird. Die F i g. 3 zeigt eine permanent verdrillte einlagige Wicklung 27, und die Fig. 4 ist ein stark vergrößert gezeichneter Schnitt durch die Wicklung. Wie aus der F i g. 4 zu ersehen ist, liegen die Windungen des zuerst mit Kupfer 49 und dann mit der Isolation 50 überzogenen supraleitenden Drahtes 18 im Füllmaterial 48 eingebettet. Der Klebstoff 47 verbindet den Kupferstreifen 45, der mit der Isolation 46 überzogen ist, mit der oberen Seite der Wicklung.The strength of the winding can be further increased if a binding or filling material 48 also applied to the underside of the winding during or after removal from the conveyor belt will. The F i g. 3 shows a permanently twisted single layer winding 27 and FIG. 4 is a greatly enlarged section through the winding. As shown in FIG. 4 can be seen, the Turns of the superconducting wire coated first with copper 49 and then with insulation 50 18 embedded in the filler material 48. The adhesive 47 connects the copper strip 45 with the insulation 46 is covered with the upper side of the winding.

Die F i g. 5 zeigt eine sattelförmige Spule 55, d. h. eine Spule mit einer anderen als einer einfachen Rundspulenform, die nach der Erfindung hergestellt ist. Nimmt man eine unverdrillte endlose Wicklung und wird das Aufwickeln auf der Wicklung selbst fortgesetzt, um eine Anzahl von Lagen zu erzeugen, wie in der F i g. 5 dargestellt, so verdreht sich die Wicklung in der Längsrichtung bei jeder Lage um 360°. Ist die Wicklung fertiggestellt, so verbindet ein Teil 56 der Wicklung die erste mit der letzten Lage 57 und 58 der Spule, wie in der Fig. 5 dargestellt, enthält jedoch dieselbe Anzahl von Verdrehungen von 360° wie die Spule Lagen aufweist. Um zu verhindern, daß der Überquerungsteil 56 der Wicklung Verdrehungen aufweist, soll daher die Wicklung während des Wickeins mit so vielen permanenten Verdrehungen (mittels eines verdrillten Förderbandes) versehen werden, wie die Anzahl der in der fertigen Wicklung erwünschten Lagen beträgt, damit der Überquerungsteil 56 keine Verdrehung aufweist, wie in der F i g. 5 dargestellt. Sollte dies in der Praxis nicht durchführbar sein, so kann der Überquerungsteil in ein Rohrstück od. dgl. (nicht dargestellt) eingelegt werden. Dies bringt jedoch Nachteile, da diese Maßnahme zu einem vom Hauptfeld gesonderten Magnetfeld führt, wodurch das bei einer Wicklung mit einem gegebenen Umfang mögliche stärkste Feld geschwächt wird. Das Entfernen der Verdrehungen ist eine einfache Angelegenheit. Wird die Wicklung in der falschen Richtung gewickelt (je nach den Richtungen der permanenten Verdrehungen in der Wicklung, die alle in derselben Richtung liegen sollen), so vermindern sich die Verdrehungen in der Wicklung nicht.The F i g. Fig. 5 shows a saddle-shaped coil 55, i. H. a coil with any other than a simple one Round coil shape made according to the invention. Take an untwisted endless winding and the winding is continued on the winding itself to produce a number of layers, as in FIG. 5, the winding rotates in the longitudinal direction in each layer 360 °. When the winding is completed, a part 56 of the winding connects the first with the last layer However, 57 and 58 of the spool as shown in Figure 5 contain the same number of twists of 360 ° as the coil has layers. To prevent the traversing portion 56 of the winding Having twists, therefore, the winding should be permanent during winding with so many Twists (by means of a twisted conveyor belt) can be provided, such as the number of in the finished winding is desired layers so that the traverse portion 56 has no twist, as in FIG. 5 shown. If this is not feasible in practice, the crossing part are inserted into a piece of pipe or the like (not shown). However, this has disadvantages as this Measure leads to a magnetic field that is separate from the main field, which results in a winding with a given extent possible strongest field is weakened. Removing the twists is a simple matter. If the winding is wound in the wrong direction (depending on the directions the permanent twists in the winding, which should all be in the same direction), so the twists in the winding do not decrease.

Wird mit der Herstellung der Spule an den Endteilen 36 der Leiter begonnen, z. B. bei 59 in der Fig. 5, so liegen die Endteile der Leiter im Überquerungsteil 56 der Wicklung, wodurch deren Verbindung miteinander zur Herstellung eines fortlaufenden supraleitenden Stromkreises erleichtert wird. Da die Anwendung von Wärme die erforderlichen supraleitenden Eigenschaften wesentlich beeinträchtigt, soll die Verbindung der Endteile 36 der Leiter mit mechanischen Preßverbindern hergestellt werden. Obwohl die Endteile der Leiter vorzugsweise sich im Überquerungsteil befinden sollen, so können sie auch in einem anderen freiliegenden Teil der Spulenwicklung verlegt werden. Befinden sich die Endteile nicht im Überquerungsteil der Wicklung, so kann es erforderlich werden, die Endteile der Leiter zwischen den Windungen und dem mit diesen verbundenen elektrisch leitenden Streifen anzuordnen.If the manufacture of the coil is started at the end portions 36 of the conductors, e.g. B. at 59 in the 5, the end portions of the conductors lie in the crossover portion 56 of the winding, thereby connecting them with each other to produce a continuous superconducting circuit facilitated will. Since the application of heat significantly affects the required superconducting properties, is intended to connect the end portions 36 of the conductors with mechanical compression connectors will. Although the end portions of the ladder should preferably be in the traverse portion, so can they are also laid in another exposed part of the coil winding. Are the End parts not in the crossing part of the winding, so it may be necessary to use the end parts of the ladder to be arranged between the windings and the electrically conductive strip connected to them.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of a saddle-shaped coil with several layers of turns superconducting wire and an inductive wire arranged between the individual winding layers Shielding made of a metal that remains normally conductive at low temperatures, thereby characterized in that on an endless conveyor belt (25), the circumference of which is several times larger than the circumference of the saddle-shaped Coil (55), a single-layer winding (27) made of adjacent turns of the superconducting wire (18) is applied that on the single-layer winding (27) the normally conductive metal in the form of a strip (45), whose length and width are equal to the circumference and width of the conveyor belt (25), glued on is, and that the winding removed from the conveyor belt (25) on itself to the Saddle-shaped coil (55) is wound, forming a transition part (56) which the connects the first and the last layer of turns (57, 58) and crosses the remaining layers.

2. The method according to claim 1, characterized in that to avoid twisting in the transition part (56) a twisted conveyor belt (25) is used, which through Joining the ends of a tape that is twisted several times around its longitudinal axes by 360 ° is produced, the number of twists being equal to the number of turns of the saddle-shaped coil (55) is.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that when using a superconducting Wire, which consists of wire lengths that are smaller than the total winding length the saddle-shaped coil (55), the connection points between the individual wire lengths in the transition part (56) are arranged,

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that on the single-hunted An insulating filler (48) is applied to the winding (27) before gluing the MeJaIlstrip (45) will.

For this purpose 2 sheets of drawings