DE2806006A1 - Kuehlkanaele und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Kuehlkanaele und verfahren zu deren herstellung

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Description

BBC Baden 7/78
Kuhlkanäle und Verfahren zu deren Herstellung
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 "Turbogeneratoren mit supraleitender Erregerwicklung" in Bull.SEV 64 (1973) 17, l8.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 Uebertragung des Drehmomentes an die Wellenenden erfolgt über dünne Uebergangsstücke, 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 im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, Kühlkanäle so auszubilden, dass sie herstellungstechnisch einfach und wirtschaftlich sind, dass während der Herstellung der Kühlkanäle keine unwillkommene mechanische Schwächung des zu kühlenden Körpers vorkommt und dass eine gute thermische Leitfähigkeit zwischen den Kühlkanälen und dem zu kühlenden Körper gesichert wird.
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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 --" Unteransprüchen beschrieben.
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 die Kühlkanäle für die Kühlung von zylindrischen und/oder konischen Körpern bestimmt werden, ist es vorteilhaft, sie nach Anspruch 4 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 näher erläutert.
Fig.l zeigt eine Ansicht auf ein Wellenende mit einer
Kühlspirale,
Fig.2 ist ein Querschnitt durch die Ausführungsform gemäss Fig.l 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 Turbogenerator-Rotors mit supraleitender Erregerwicklung ist gemäss Fig.l mit Kühlspiralen 2 versehen. Die äusseren Teile der Kühlspiralen 2 sind durch Materialverdickun-
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gen 3 gebildet. Der in Fig.l 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 Wellenende-Zylinders 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 2f sind die Materialverdickungen 3 dargestellt, Im rechten Teil der Fig.3 sieht man eine fertige Kühlspirale 2 mit dem Kühlkanal 5 und der Schweiss-naht 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 21 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 Plasma-Schweissen 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, Löt-Verbindungen oder sogar Klebestellen verwenden.
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Claims (6)

Patentansprüche
1. Kühlkanäle, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Kühlkanäle (5) wenigstens teilweise durch zwei zusammengedrückte, mit dem zu kühlenden Körper (1) einstückig ausgeführte Lippen (21) gebildet sind.
2. Kühlkanäle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (3) der Lippen (2·) mit Materiaiverdickungen (3) versehen sind.
3. Kühlkanäle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (3) der Lippen (21) mit Schweissnähten (7) verbunden sind.
4. Kühlkanäle nach Anspruch 1 für Kühlung von zylindrischen und/oder konischen Körpern, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kühlspiralen (2) ausgeführt sind.
5· Verfahren zur Herstellung von Kühlkanälen nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des zu kühlenden Körpers (1) zwei Lippen (21) ausgeführt werden und dass danach die Enden (3) dieser Lippen (2') zusammengedrückt und verbunden werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (3) der Lippen (2·) in einem Arbeitsgang kontinuierlich zusammengedrückt und danach verbunden werden.
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DE19782806006 1978-01-25 1978-02-14 Kuehlkanaele und verfahren zu deren herstellung Granted DE2806006A1 (de)

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