DE3741873C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Supraleitern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer Anzahl von technischen Supraleitern, wie z. B. NbTi, Nb₃Sn u. dgl., ist meist eine hohe Filamenten­ zahl erwünscht. Diese kann z. B. durch mehrfaches Bündeln und Strangpressen erzielt werden. In einigen Fällen ist ein mehrfaches Strangpressen nicht günstig, weil sich zum Beispiel intermetallische Phasen bilden können, wenn die meist aus Kupfer bestehende Matrix ungünstig im Bündel­ bereich angeordnet ist. In diesem Falle ist es zweckmäßig, der Filamentenzahl entsprechend viele Einzelstäbe aus supraleitendem Material, die - zumindest teilweise - im Bedarfsfalle auch mit einem normalleitenden Material, z. B. aus Kupfer, umhüllt sein können, in einem sogenann­ ten Bolzenrohr unterzubringen, welches sodann zum Beispiel durch Extrusion oder eine andere Verarbeitungsart weiter­ verarbeitet wird, um einen Draht mit einer entsprechenden Filamentenzahl zu erhalten. Ein solches Verfahren ist aus der DE-A 36 01 492 bekannt. Ferner ist dort im Zentrum des Bolzenrohres ein Mittelkern aus Kupfer oder einem anderen normal gutleitenden Material zur elektrischen Stabilisierung vorgesehen.

Die Einbringung einer Vielzahl von Einzelstäben, z. B. von 20 000 Stück, in ein entsprechendes Bolzenrohr ist sehr arbeitsaufwendig, weil zur Erzielung eines hohen Ordnungs­ grades und in Folge einer hohen Packungsdichte im Quer­ schnitt die Elemente, die meist einen Sechskantquerschnitt haben, sehr sorgfältig in Position gebracht werden müssen. Meist werden die Einzelstäbe außerhalb des Bolzenrohres zu einem Bündel zusammengefaßt, durch Spannvorrichtungen zu­ sammengehalten und dann in das Bolzenrohr abgesenkt (siehe Aufsatz "Extrusion of technical superconductors" von H. R. Weber, S. 277-296, in dem Buch "Extrusion" ed. by G. Lang et al., DGM 1982). Diese Methode kommt für Elemente mit einer Sechskantschlüsselweite von weniger als etwa 1 mm aufgrund des geringen Durchmessers und damit verbundener schlechter Handhabung der Filamente nicht mehr in Betracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Supraleitern zu schaffen, das nicht nur wesentlich einfacher ist als die bekannten Verfahren dieser Art, sondern mit dem auch eine höhere Packungsdichte der Filamente im Querschnitt erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, wie es im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein auf einem Schwingtisch angeordnetes Bolzen­ rohr,

Fig. 2 ein Bolzenrohr mit Mittelkern im Längsschnitt und

Fig. 3 das Bolzenrohr gemäß Fig. 2 im Querschnitt.

Mit 1 ist ein übliches Bolzenrohr bezeichnet, das auf einer Schwingplatte 2 mit Hilfe einer keilförmigen Unterlage 3 mit schrägliegender Achse 4 angeordnet ist. Mit 5 sind Schwingelemente bezeichnet, die auf einem Tisch 6 befestigt sind. Der Tisch 6 trägt zwei Vibratoren 7, die auf die Schwingplatte 2 einwirken.

Mit Hilfe der Vibratoren 7 wird die Schwingplatte 2 und damit auch das Bolzenrohr 1 in Schwingung versetzt. Die vorher gut gerichteten Elemente bzw. Einzelstäbe werden einzeln oder bündelweise in das Bolzenrohr 1 eingelegt und durch die Vibration in dichtester Weise angeordnet. Hier­ bei ist es nicht erforderlich, daß die Elemente im Quer­ schnitt eine bestimmte Form aufweisen, insbesondere ist ein runder Querschnitt besonders vorteilhaft. Durch Opti­ mierung der Amplitude, Richtung und Frequenz der Schwin­ gung kann bewirkt werden, daß die eingelegten Elemente im Bolzenrohr 1 bleiben. Vorzugsweise sind Amplitude, Rich­ tung und Frequenz der Schwingung steuerbar.

Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren sehr hohe Packungsdichten und ein hoher Ordnungs­ grad im Bündel erzielbar ist. Dadurch ist gewährleistet, daß im Bündelbereich keine Überkreuzungen von Einzel­ elementen vorkommen. Dies ist wichtig, weil solche Fehler bei der Weiterverarbeitung zu Filamentabrissen führen können.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat zudem noch den Vorteil, daß der Zeitaufwand für die Herstellung bedeutend vermin­ dert werden kann. Dadurch, daß es auch relativ einfach durchzuführen ist, läßt es sich zumindest teilweise auto­ matisieren, insbesondere durch die sinnvolle Verwendung von entsprechenden Vorratsbehältern und Rüttelrinnen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dann mit Erfolg eingesetzt werden, wenn im Zentrum des Bolzenrohres 1 die Bündelung ausgespart bleiben soll, wie Fig. 2 und 3 zei­ gen. Am kegelförmigen Ende 8 eines Bolzenrohres 1 ist ein Mittelkern 10 eingesetzt, welcher mit Hilfe von drei Zentriervorrichtungen 11 am offenen Ende gehalten ist. Der Mittelkern 10 kann beispielsweise aus einem normal gutlei­ tenden Material, z. B. Kupfer, gefertigt sein.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Supraleitern, wobei der Filamentenzahl entsprechend viele Einzelelemente in ein Bolzenrohr (1) eingesetzt werden, welches anschließend zu einem Draht weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeich­ net, daß das Bolzenrohr (1) beim Einbringen der Einzel­ elemente in Schwingung versetzt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bolzenrohr (1) mit schrägliegender Achse auf einer Schwingplatte (2) angeordnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Amplitude, Richtung und Frequenz der Schwingung steuerbar sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum des Bolzen­ rohres (1) ein Mittelkern (10) aus Kupfer oder einem anderen normal gutleitendem Material angeordnet ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente mit normalleitendem Material umhüllt sind.