DE2443332A1

DE2443332A1 - Druckbeanspruchtes maschinenbauteil

Info

Publication number: DE2443332A1
Application number: DE2443332A
Authority: DE
Inventors: Marion Henry; Harald Dipl Ing Kurzmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-09-06
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1976-03-25
Also published as: JPS5155020A; DE2443332C3; DE2443332B2

Description

Druckbeanspruchtes Maschinenbauteil Die Erfindung befaßt sich mit einem druckbeanspruchten Maschinenbauteil mit einer durch Expiosivumformung hergestellten Aushalsung und einer im Bereich der Aushalsung befindlichen Schweißnaht. Maschinenbauteile dieser Art können beispielsweise in der chemischen Industrie als Vorrats- oder Reaktionsbehälter verwendet werden. Sie kommen ferner in Be tracht als Kapselung druckgasisolierter elektrischer Hochspannungsanlagen.
Bei der Herstellung von Maschinenbauteilen der genannten Art entstehen Schwierigkeiten durch die erheblichen Beanspruchungen, denen der verwendete Werkstoff bei der Kaltverformung durch die Explosivumformung und anschließend durch das Schweißen ausgesetzt ist. Die im Betrieb des Maschinenbauteiles auftretende Druckbeanspruchung und tiefe Temperaturen mit einer unteren Grenze von etwa - 40 0C lassen es Jedoch nicht zu, Werkstoffe mit einem geschädigten Gefüge zu verwenden.
Andererseits sollen im Anschluß an die Herstellungsvorgänge vorzunehmende Wärmebehandlungen des Naschinenbauteiles vermieden werden, da diese wegen der Größe der Teile außerordentliche Kosten verursachen würden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen zur Herstellung von Maschinenbauteilen der genannten Art geeigneten Werkstoff anzugeben, der unmagnetisch ist und an dem durch Explosi werformur.g eine Aushalsung hergestellt sowie Schweißungen vorgenommen werden können, ohne daß Gefügeschädigungen auftreten.
Gemäß der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß das Maschinenbauteil aus einer Aluminium-Magnesium-Mangan-Legierung folgender Zusammensetzung hergestellt wird: Mg 3,5 - 4,9 % Mn 0,5 - 1,5 96 Cr 0,05 - 0,5 5', Beimengungen von Si bis 0,5 5' Fe bis 0,5 % Cu bis 0,1 96 Zn bis 0,2 % Ti bis 0,1 5', sonstige Beimengungen nicht über 0,2 5', Rest Al.
Druckbeanspruchte Maschinenbauteile nach der Erfindung eignen sich insbesondere zur Verwendung als Kapselung für eine druckgasisolierte Hochspannungsanlage. Da der vorgesehene Werkstoff nicht magnetisierbar ist, lassen sich beispielsweise Kapselungen für Sammelschienen für sehr hohe Nennströme herstellen, ohne daß die Gefahr einer unzulässigen Erwärmung der Kapselung im Betrieb besteht. Da die von den Sammelschienen zu Trennschaltern oder Leistungsschaltern führenden abzweigenden Leiter durch Aushalsungen führen, ergeben sich verhältnismäßig günstige dielektrische Verhältnisse im Bereich der Abzweigungen. Im Gegensatz hierzu müßte der Durchmesser der Kapselung reichlicher bemessen sein, falls die abzweigenden Teile der Kapselung unmittelbar mit der Sazzelschienenkapselung verschweißt wären, weil sich hierdurch ein scharfkantiger Ubergang ergibt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt ein Maschinenbauteil, an dem durch Explosivumformung eine Aushalsung durchgeführt werden soll.
In Fig. 2 ist das Maschinenbauteil nach der Fig. 1 dargestellt, an dessen Aushalsung durch Schweißen ein Flansch befestigt ist.
In Fig. 3 ist eine Kapselung für eine Sammelschiene einer druckgasisolierten Hochspannungsanlage gezeigt.
Das in Fig. 1 gezeigte zylindrische Gehäuse 1 besteht aus einer Aluminium-Magnesium-Mangan-Legierung nach dem Patentanspruch 1. Das Gehäuse 1 besitzt eine elliptische Öffnung 2, deren Abmessungen entsprechend den gewünschten Maßen der herzustellenden Aushalsung nach Erfahrungswerten gewählt sind.
Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich ein mit Wasser gefüllter Behälter 4, in dem eine im wesentlichen ringförmig gestaltete Sprengladung 5 angeordnet ist. Bei der Zündung des Sprengstoffes 5 wirkt das in dem Behälter 4 befindliche Wasser als Dämmung, so daß der Explosionsdruck nach unten wirkt. Hierbei werden die Ränder 6 der Öffnung 2 zur Anlage an der Natrize 3 gebracht, deren Kontur der geamnschten Form der Aushalsung entspricht. Die Aushalsung wird somit in einem Arbeitsgang hergestellt.
Das Verfahren der Explosivumformung ist an sich bekannt. Näheres kann beispielsweise dem Aufsatz "Explosivumformung von Mittel- und Grobblechen" in der Zeitschrift DFB0 1/74, Seiten 3 bis 9, entnommen werden.
In Fig. 2 ist das Gehäuse 1 in umgekehrter Stellung dargestellt, wobei an dem Ende der nach der Fig. 1 hergestellten Aushalsung ein Flansch 10 durch Schweißen angebracht ist. Sofern das Aushalten einen unregelmäßigen Rand ergeben hat kann der Kragen der Aushalsung durch einen Brennschnitt geebnet werden. Anschließend hieran läßt sich die Schweißnaht 11 einfacher ausführen. In Fig. 2 ist ferner ein weiteres rohrförmiges Bauteil 12 mit einem Flansch 13 eingezeichnet, der mit dem Flansch 10 verbunden ist.
Die Fig. 3 zeigt ein Gehäuse 15 für eine Sammelschiene 16 einer metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsanlage. An den Enden des Gehäuses 15 sind Flansche 17 angebracht, mit denen weitere gleichartige Gehäuse verbunden werden können.
Mit der Sammelschiene 16 ist ein abzweigender Leiter 20 verbunden, der in ein weiteres Gehäuse 21 führt, das durch eine Flanschverbindung mit dem Gehäuse 15 gasdicht verbunden ist.
Der abzweigende Leiter 20 tritt durch eine Aushalsung 22 des Gehäuses 15 hindurch, die entsprechend der Fig. 1 hergestellt ist. Dadurch ist das Gehäuse 15 im Bereich des abzweigenden Leiters 20 abgerlmdet, was sich vorteilhaft auf die elektrische Spannungsfestigkeit der Anlage auswirkt. Die Erfindung ist in sinngemäß der gleichen Weise auch für mehrpolige Sammelschienengehäuse sowie die Gehäuse von Leistungsschaltern und anderen Bes-tandteilen einer Hochspannungsschaltanlage anwendbar.
2 Ansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Druckbeanspruchtes Maschinenbauteil mit einer durch Explosivverformung hergestellten Aushalsung und einer im Bereich der Aushalsung befindlichen Schweißnaht, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbauteil (1) aus einer Aluminium-Magnesium Mangan-Legierung mit folgender Zusammensetzung besteht: Mg 3,5 - 4,9 o Mn 0,5 - 1,5 % Cr 0,05 - 0,5 go Beimengungen: Si bis 0,5 5' Fe bis 0,5 5' Cu bis 0,1 % Zn bis 0,2 % Ti bis 0,1 %, sonstige Beimengungen nicht über 0,2 %, Rest Al.
2. Druckbeanspruchtes Maschinenbauteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung als Kapselung (15) einer druckgasisolierten Hochspannungsanlage.