DE2806008C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstel­ lung eines kaltverfestigten Zylinders gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der DE-AS 21 55 194 ergibt.

Im Artikel "Turbogeneratoren mit supraleitender Erreger­ wicklung" in Bull. SEV 64 (1973) 17, 18. August, S. 1040- 1050, ist auf S. 1043 in Fig. 3 ein Längsschnitt eines Tur­ bogenerators mit supraleitender Erregerwicklung darge­ stellt. Die Erregerwicklung wird durch das flüssige Helium gekühlt. Der die Wicklung tragende kalte Rotorkörper ist innerhalb eines äußeren, warmen, nichtmagnetischen Zylin­ ders angeordnet. Da die Länge derartiger Turbogeneratoren ziemlich groß ist, muß selbstverständlich auch der Zy­ linder die entsprechende große Länge aufweisen. Der lange Zylinder kann aus herstellbaren Teilen kleinerer Länge zusammengesetzt, und miteinander verschweißt werden. Wie bekannt, verliert das Material während des Verschwei­ ßens infolge der Erwärmung seine günstigen mechanischen Eigenschaften, die es durch das Kaltverfestigen erreicht hat. Dieses Verfahren ist also nur für weniger beanspruch­ te Zylinder mit kleineren Durchmessern geeignet.

Aus der DE-AS 21 55 194 ist ein Verfahren und eine zur Durch­ führung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung zum Aufweiten von Ringen aus Stählen hoher Festigkeit bekannt, bei welcher ein mit einem zylindrischen Ansatz versehenes Unterteil vor­ gesehen ist, auf das der aufzuweitende Ring aufgelegt wird. Eine als Oberteil dienende Druckplatte, die nach dem Einbrin­ gen eines dehnbaren und mit einem Hydrauliksystem in Verbin­ dung stehenden Balges in den Zwischenraum zwischen zylindri­ schem Ansatz und dem aufzuweitenden Ring eingebracht wird, wird auf den Ring aufgelegt und mit dem zylindrischen Ansatz verspannt.

Bei der Aufweitung des Ringes verkürzt sich nun dessen Länge. Der gleichzeitig die Dichtfunktion ausübende Balg wird sich in die sich zwischen Ringstirnflächen und Unterteil bzw. Druck­ platte bildenden Spalte quetschen und schließlich dort beschä­ digt werden.

Ausgehend vom Bekannten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die beim Aufweiten des Zylinders auftretenden Dichtprobleme sicher zu beherrschen, um somit auch Zylinder mit großen Längen und Durchmessern verfestigen zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß die Dichtwirkung nunmehr unabhängig von der Aufweitung und der Längenverkürzung ist, weil die zwischen dem (beweglichen) Flansch und der Abstützplatte angeordneten hydraulischen Hub­ elemente diesen Flansch ständig gegen die Stirnflächen des auf­ zuweitenden Zylinders pressen.

Die Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes nach Anspruch 2 ermöglicht eine Verminderung der Belastung der Abstützplatte.

Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer späteren Phase des Aufweitens.

In Fig. 1 ist ein Zylinder, der kaltverfestigt werden soll, mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. In seinen Stirnflächen sind ringförmige Dichtungen 2 angeordnet. Der Zylinder 1 ist zwischen zwei Flanschen 3, 3′ verspannt. Die Flansche 3, 3′ weisen Dich­ tungen 4 auf. In der Achse der Vorrichtung ist ein Bolzen 13 mit einem Bolzenkopf 14 am einen Ende und einem Gewinde 15 am anderen Ende angeordnet, der durch die Flansche 3, 3′ durch­ geht und mit den Dichtungen 4 abgedichtet ist. Der linke Flansch 3 ist direkt auf dem Bolzenkopf 14 abgestützt. Mit dem Gewinde 15 des Bolzens 13 ist eine Abstützplatte 16 verbunden, welche zwei oder mehrere hydraulische Elemente 17, 18 trägt. Diese Ele­ mente drücken auf den rechten Flansch 3′, so daß auch während des Kaltverfestigens, bei dem der Zylinder 1 kürzer wird, dieser Zylinder gut verspannt und somit abgedichtet ist.

Im Bolzen 13 ist schematisch eine Bohrung 10 dargestellt, die der Zufuhr von Druckflüssigkeit in den Raum 11 zwischen Bolzen 13 und dem Zylinder 1 dient. Der Teil der Oberflächen der Flan­ sche 3, 3′, der den Raum 11 begrenzt, ist durch die Zahl 12 ge­ kennzeichnet. Der Bolzen 13 verkleinert die Fläche 12 der Flan­ sche 3, 3′, die mit dem Druck der Druckflüssigkeit beansprucht wird, so daß bei einem gegebenen spezifischen Druck der Druck­ flüssigkeit die gesamte Kraft wesentlich kleiner ist und die Vorrichtung nicht so robust ausgeführt werden muß.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer späteren Phase des Aufweitens. Der Zylinder 1 wurde breiter, dünner und kürzer. Die Abstützplatte befindet sich jetzt in einer nach links ver­ schobenen Lage, so daß die hydraulischen Elemente 17, 18 kei­ nen zu großen Hub aufweisen müssen. In dieser Figur wird wei­ terhin eine Modifikation der Vorrichtung veranschaulicht, die eine Entlastung des rechten Flansches und der hydraulischen Elemente ermöglicht. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 ist die Bohrung im rechten Flansch 3′ größer dimensioniert. Über den Bolzen 13 ist eine Buchse 20 geschoben, die den Raum zwi­ schen dem Bolzen 13 und dem Flansch 3′ ausfüllt und die sich direkt auf die Abstützplatte 16 abstützt. Am freien Ende der Buchse 20 ist eine Dichtung 21 vorgesehen. Diese Maßnahmen ent­ lasten teilweise den Flansch 3′ und damit auch die hydraulischen Elemente 17 und 18. Man kann selbstverständlich auch mehrere unterschiedliche Buchsen mit entsprechend abgestuften Außen­ durchmessern verwenden. Die Innendurchmesser können entwe­ der bei jeder Buchse dem äußeren Durchmesser des Bolzens 13 entsprechen, oder sie können so abgestuft sein, daß je ein äußerer Durchmesser einer Buchse einem inneren Durchmesser einer anderen Buchse entspricht. Es ist selbstverständlich, daß der Zylinder 1 während des Verfahrens zentriert wird.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines kaltverfestigten Zy­ linders (1), bei welcher der Zylinder (1) zwischen zwei Flanschen (3) eingespannt ist, der Innenraum des Zylinders bis auf einen Ringraum (11) durch einen gegenüber den Flan­ schen (3) abgedichteten Bolzen (13) ausgefüllt ist, welcher Innenraum über eine Bohrung (10) im Bolzen mit Druckflüssig­ keit beaufschlagbar ist, und Mittel (2) zur Abdichtung des Zylinders (1) gegenüber den Flanschen (3) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (13) beide Flansche (3) durchsetzt, der eine Flansch an einem Bolzenende fixiert ist, am anderen Bolzenende der Bolzen (13) mit einem Gewinde (15) versehen ist, auf dem eine in Axialrichtung fixierbare Ab­ stützplatte (16) aufgeschraubt ist, daß zwischen dieser Ab­ stützplatte (16) und dem anderen Flansch hydraulische Hubele­ mente (17, 18) vorgesehen sind und daß in den Stirnflächen des Zylinders (1) ringförmige Dichtungen (2) zur Abdichtung des Zylinders (1) gegenüber den Flanschen (3) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung des dem anderen Bolzenende benachbarten ring­ förmigen Flansches (3′) und um den Bolzen (13) mindestens eine gegen die Abstützplatte (16) abstützende Buchse (20) vorgesehen ist, wobei, bei Verwendung mehrerer Buchsen, diese übereinander angeordnet sind.