DE1815132C3

DE1815132C3 - Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Mehrfachleiters

Info

Publication number: DE1815132C3
Application number: DE19681815132
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr 6450 Hanau Hauck
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Filing date: 1968-12-17
Publication date: 1978-02-02

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Mehrfachleiters, der in seiner Wandung eingebettet mehrere im wesentlichen in Längsrichtung des Mehrfachleiters verlaufende Leiter aus supraleitendem Material enthält, bei dem zwei oder mehrere metallische und duktile Rohre ineinandergesteckt werden, von denen mindestens ein Rohr bei tiefen Temperaturen elektrisch normalleitend ist und bei dem in den zwischen den Rohren gebildeten Raum mehrere Supraleiter und gegebenenfalls noch zusätzliche Normalleiter eingelegt werden und bei dem die gesamte Anordnung mit den ineinandergesteckten Rohren und den dazwischen gelegten Supra- und gegebenenfalls Normalleitern in der Weise mechanisch verformt werden, daß alle zwischen dem Innen- und Außenrohr vorhandenen Hohlräum? völlig mit Metall ausgefüllt sind.

Derartige Mehrfachleiter haben den Vorteil, daß sie bei ihrer Verwendung als Supraleiter besonders günstig gekühlt werden können. Infolge der rohrförmigen Ausbildung des Mehrfachleiters kann dieser nämlich von Kühlmitteln, und zwar auch unter erhöhtem Druck, durchströmt werden.

Aus der BE-PS 6 98 718 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Mehrfachleiters mit den eingangs erwähnten Merkmalen bekannt Bei diesem bekannten Verfahren wird die Verformung des Mehrfachleiters durch Strangpressen und durch Ziehen vorgenommen. Bei dem üblicherweise in der Wärme

S ausgeführten Strangpressen besteht aber die Gefahr einer Beeinträchtigung der supraleitenden Eigenschaften des Mehrfachleiters. Wenn weiterhin die notwendige Kaltverformung des Mehrfachleiters ein wiederholtes Durchlaufen des Ziehsteins erfordert, so ist damit ein recht erheblicher Zeitaufwand verbunden. Erschwert wird der Ziehvorgang noch dadurch, daß zur Vermeidung des Zusammendrückens des inneren rohrförmigen Hohlraumes des Mehrfachleiters das Ziehen gemäß dem Verfahren der BE-PS 6 98 718 mit einem fliegenden

Dorn vorgenommen wird.

Durch die DT-AS 12 81 517 ist es bekannt, supraleitende Drähte durch Kaltbearbeitungsschritte zu verformen. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um ein Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Leitern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erwähnte Verfahren so auszugestalten, daß ohne Beeinträchtigung der Supraleitereigenschaften auf einfache und zuverlässige Weise rohrförmige Mehrfachleiter hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das innerste Rohr vor der Kaltverformung mit Stoffen, wie Metall, Paraffin, Fett, öl odt-r pulverförmigen Substanzen, die wegen ihres niedrigen Schmelzpunktes oder wegen ihrer Beschaffenheit später wieder aus dem Rohr entfernt werden können, gefüllt und das Rohr an den Enden verschlossen wird, die Verformung mittels Profilwalzen durch Kaltwalzen geschieht und daß am Ende des Verfahrens die in das innerste Rohr eingefüllte Substanz wieder daraus entfernt wird.

Als Werkstoff für den Mantel des rohrförmigen Mehrfachleiters, d. h„ für die dafür als Ausgangsmaterial benutzten ineinandergesteckten metallischen und duktilen Rohre, hat sich Kupfer als günstig erwiesen.
Für das vor der Verformung der ineinandergesteckten Rohre in das innerste Rohr eingebrachte Füllmaterial, das die Aufrechterhaltung des lichten Rohrquerschnitts sicherstellen und nach der Verformung wieder aus dem Rohr entfernt werden soll, sind Paraffin und Zinn besonders geeignete Mittel.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des rohrförmigen Mehrfachleiters gestattet die zwischen die Rohrwandungen der ineinandergesteckten Rohre eingebrachten Supraleiter in zuverlässiger und leicht durchzuführender Weise in den Mantel des nach dem beanspruchten Verfahren hergestellten Mehrfachleiters einzubetten.

Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden folgende Beispiele gegeben:

„ B e i s ρ i e 1 1

Ein Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 9 mm und einem Außendurchmesser von 14 mm wurde in ein zweites Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 20 mm und einem Außendurchmesser von 25 mm geschoben und in den Zwischenraum 18 einzelne mit Kupfer ummantelte Supraleiter im wesentlichen parallel zur Achse der Kupferrohre eingebracht Der Durchmesser des einzelnen Supraleiters betrug mit Kupfermantel 2,7 mm und ohne Kupfermantel 1,67 mm. Danach wurde der Hohlraum des inneren Rohres mit Paraffin gefüllt und das Rohr an beiden Enden verschlossen. Diese so hergestellte Anordnung wurde um 80% mittels Profilwalzen kaltgewalzt Nach Entfernen des eingefüll-

ten Paraffins wurde festgestellt, daß die Kreisform des inneren Rohres unverändert geblieben war. Ein Querschliff des erfindungsgemäß hergestellten rohrförmigen Mehrfachleiters zeigte, daß durch das Walzen alle zwischen dem Innen- und Außenrohr vorhandenen s Hohlräume völlig mit Metall ausgefüllt worden waren und die ursprünglich in den Raum zwischen den beiden Rohren eingebrachten Supraleiter fest und allseitig in dem Kupfer der Rohrwandungen eingebettet lagen.

Beispiel 2

Ein Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 113 mm und einem Außendurchmesser von 14 mm wurde in ein zweites Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 20 mm und einem Außendurchmesser von rs 25 mm geschoben und in den Zwischenraum 18 einzelne mit Kupfer ummantelte Supraleiter im wesentlichen parallel zur Achse der Kupferrohre eingebracht Der Querschnitt des einzelnen Supraleiters betrug mit Kupfermantel 3 mm und ohne Kupfermantel 1,85 mm. Danach wurde der Hohlraum des Innenrohres mit Zinn gefüllt und das Rohr an den beiden Enden verschlossen. Diese so hergestellte Anordnung wurde um 80% mittels Profilwalzen kaltgewalzt Nach Entfernen des eingefüllten Zinns wurde festgestellt, daß die Kreisform des Rohrquerschnittes des inneren Rohres unverändert geblieben war. Der Querschliff des auf diese Weise hergestellten rohrförmigen Mehrfachleiters zeigte, daß durch das Walzen alle zwischen dem Innen- und Außenrohr vorhandenen Hohlräume völlig mit Metall ausgefüllt waren und die ursprünglich in den Raum zwischen den beiden Rohren eingebrachten Supraleiter fest und allseitig in dem Kupfer der Rohrwandungen eingebettet lagen.

In der Zeichnung stellt die F i g. 1 die beiden ineinandergesteckten Kupferrohre mit den eingebrachten Supraleitern vor der gemeinsamen Verformung dar.

Fig.2 zeigt den rohrförmigen Mehrfachleiter nach der Verformung. Im einzelnen bedeuten

1 inneres Kupferrohr

2 äußeres Kupferrohr

3 Supraleiter

4 Ummantelung des Supraleiters

5 freier Raum zwischen Rohr 1 und Rohr 2

6 Hohlraum des inneren Rohres

7 Rohrwandung des durch die Verformung
entstandenen Mehrfachleiters.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Mehrfachleiters, der in seiner Wandung eingebettet mehrere im wesentlichen in Längsrichtung des Mehrfachleiters verlaufende Leiter aus supraleitendem Material enthält, bei dem zwei oder mehrere metallische und duktile Rohre ineinandergesteckt werden, von denen mindestens ein Rohr bei tiefen Temperaturen elektrisch normalleitend ist und bei dem in den zwischen den Rohren gebildeten Raum mehrere Supraleiter und gegebenenfalls noch zusätzliche Normalleiter eingelegt werden und bei dem die gesamte Anordnung mit den ineinandergesteckten Rohren und den dazwischen gelegten Supra- und gegebenenfalls Normalleitern in der Weise mechanisch verformt werden, daß alle zwischen dem Innen- und Außenrohr vorhandenen Hohlräume völlig mit Metall ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das innerste Rohr vor der Verformung mit Stoffen, wie Metall, Paraffin, Fett, öl oder pulverförmigen Substanzen, die wegen ihres niedrigen Schmelzpunktes oder wegen ihrer Beschaffenheit später wieder aus dem Rohr entfernt werden können, gefüllt und das Rohr an den Enden verschlossen wird, die Verformung mittels Profilwalzen durch Kaltwalzen geschieht und daß am Ende des Verfahrens die in das innerste Rohr eingefüllte Substanz wieder daraus entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Werkstoff für die metallischen und duktilen Rohre Kupfer verwendet

3. Verfahren nach Anspmch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllmittel für das innerste Rohr Paraffin verwendet

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllmittel für das innerste Rohr Zinn verwendet.