KR102213180B1 - 초전도체 코일을 만들기 위한 도전체 굽힘 및 권취 장치와 방법 - Google Patents

초전도체 코일을 만들기 위한 도전체 굽힘 및 권취 장치와 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102213180B1
KR102213180B1 KR1020140161938A KR20140161938A KR102213180B1 KR 102213180 B1 KR102213180 B1 KR 102213180B1 KR 1020140161938 A KR1020140161938 A KR 1020140161938A KR 20140161938 A KR20140161938 A KR 20140161938A KR 102213180 B1 KR102213180 B1 KR 102213180B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductor
bending
bending device
coil
make
Prior art date
Application number
KR1020140161938A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150058079A (ko
Inventor
마르코 다니
Original Assignee
씨티이 시스테미 에스.알.엘.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 씨티이 시스테미 에스.알.엘. filed Critical 씨티이 시스테미 에스.알.엘.
Publication of KR20150058079A publication Critical patent/KR20150058079A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102213180B1 publication Critical patent/KR102213180B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/048—Superconductive coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/06—Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/10—Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49014—Superconductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

본 발명의 장치는 도전체(C)의 코일을 풀어내고 직선화된 도전체(C)를 제공하기 위한 제 1 작업 유닛(10); 및, 제 1 작업 유닛(10)을 떠난 직선화된 도전체(C)를 굽히도록 구성된 굽힘 장치(14) 및, 굽힘 장치(14)를 떠난 만곡된 도전체(C)가 놓이는 회전 테이블(16)을 구비함으로써, 초전도체 코일(B)을 만들도록 회선(turn)들의 세트가 형성되는, 제 2 작업 유닛(12);을 포함한다. 회전 테이블(16)은 정지 상태 수직 축(z) 둘레에서 회전 가능하게 장착된다. 굽힘 장치(14)는, 제 1 작업 유닛(10)에 의해 굽힘 장치(14)로 공급되는 직선화된 도전체(C)의 종축의 방향과 일치하는 길이 방향(x) 및, 상기 길이 방향(x)에 직각인 횡방향(y) 양쪽에서 병진 가능하도록 장착된다. 제 1 작업 유닛(10)은 굽힘 장치(14)와 함께 횡방향(y)에서만 병진 가능하도록 장착된다.

Description

초전도체 코일을 만들기 위한 도전체 굽힘 및 권취 장치와 방법{Apparatus And Method For Bending And Winding Conductors To Make Superconductive Coils}
본 발명은 특히 원형 형상의 회선들을 가지는 초전도체 코일들인, 초전도체 코일 제작을 위한 도전체의 굽힘 및 권취 장치 및 방법에 관한 것이다.
초전도체 코일을 만드는 도전체의 굽힘 및 권취를 위한 통상적인 장치는 기본적으로 풀림 및 직선화 유닛과, 굽힘 및 권취 유닛을 포함한다. 풀림 및 직선화 유닛은 수직축을 가진 코일을 풀어내는 기능을 가지는데, 상기 코일은 일정한 반경을 가지고 굽혀진 도전체에 의해 형성되고 실린더형의 헬리컬 경로를 따라서 감긴것이며, 풀림 및 직선화 유닛은 직선화된 도전체를 제공한다. 이러한 목적을 위하여, 풀림 및 직선화 유닛은 코일을 그것의 수직축 둘레에 구동하고, 동시에 롤러 직선화 장치에 의해 코일을 떠난 도전체를 직선화한다. 코일은 항상 연속적이고 일정한 속도로 풀리지만, 다양한 이유 때문에 속도는 작업자에 의하여 또는 제어 시스템에 의하여 변화될 수도 있으며, 예를 들어 차후 권취 작동의 일부 중요한 국면들 동안에 감속될 수 있다. 굽힘 및 권취 유닛은 직선화된 도전체를 굽히도록 구성된 굽힘 장치 및, 상기 굽힘 장치를 떠난 굽혀진 도전체가 놓인 회전 테이블을 포함하고, 그에 의해서 회선들의 세트는 초전도체 코일을 만들도록 형성된다. 추가적인 장치들이 풀림 및 직선화 유닛과 굽힘 및 권취 유닛 사이에 제공될 수 있으며, 이들 장치들은 풀림 및 직선화 유닛을 떠나는 직선화된 도전체를 처리하도록 구성되는 것으로서, 예를 들어 도전체를 더욱 직선화도록 롤러 직선화 장치의 하류측에 배치된 하나 이상의 미세 직선화 장치들, 세정 장치 및 샌드블래스팅 장치와 같은 것이다. 그러나, 샌드블래스팅 장치는 굽힘 장치의 상류측 대신에 하류측에 배치될 수 있다. 다른 장치들은 굽힘 장치와 회전 테이블 사이에 배치되어 굽힘 장치를 떠나는 굽혀진 도전체를 처리할 수 있다.
통상적으로, 초전도체 코일은 수직축을 가진 실린더형 헬리컬 경로를 따라서 도전체를 감음으로써 얻어지지 않으며, 따라서 도전체는 일정한 굽힘 반경으로 굽혀지지만, 다음 모드에서 그렇게 된다. 처음에, 도전체는 넓은 각도로(예를 들어 330 도로) 일정한 반경에서 굽혀지며, 다음에 접합 부분이 만들어지는데, 이것은 "회선에서 회선으로의 천이(turn-to-turn transition)"로서 지칭되는 것으로서, 나머지 각도(예를 들어, 30 도)를 둥근 각도로 취한다. 그러한 접합 부분은, 도전체가 코일 축에 대하여 다시 접선 방향으로 배치되지만 그로부터 내측으로 또는 외측으로 1 선회 피치(one turn pitch)만큼 이격되게 끝나도록 만들어진다 (1 선회 피치는 통상적으로 절연층에 의해 취해진 간격을 회선에 더한 횡방향 크기와 같다). 이러한 모드는 넓은 각도에 대하여 완벽하게 축방향으로 대칭적인 평탄한 권선을 얻을 수 있게 하는데 (이것은 코일의 적절한 작동을 보장하는데 중요하다), 축방향으로 비대칭인 경로는 둥근 각도와 관련하여 상대적으로 좁은 각도로 제한된다.
회선으로부터 인접한 회선으로의 천이(transition)는 유압 작동 다이(die)에 의하여 S 의 형상으로 만들어질 수 있다. 이러한 작동은 수작업으로 회전 테이블이 정지되어 있으면서 이루어져야 하며, 따라서 위치 오류의 위험성 뿐만 아니라, 코일을 만드는데 필요한 전체 시간의 증가를 포함한다. 따라서, 비록 이러한 해법이 천이의 각도를 제한할 수 있을지라도, 현재 바람직스러운 것은 아니다. 대안의 해법에 따르면, 이것은 현재 선호되는 것으로서, 회선으로부터 다음 회선으로의 천이는 일정한 굽힘 반경을 가진 부분의 단부에서 굽힘 장치로써 접합 부분을 만들어서 획득되는데, 상기 접합 부분은 (상기의 일정한 굽힘 반경에 대하여) 작은 굽힘 반경을 가진 섹션 및 (상기 일정한 굽힘 반경에 대하여) 큰 굽힘 반경을 가진 섹션을 포함한다. 처음에 작은 굽힘 반경을 가진 섹션을 만들고 다음에 큰 굽힘 반경을 가진 섹션을 만드는 것은 이전에 형성된 회선으로부터 새로운 내측 회선으로의 전환을 허용하는 반면에, 역순으로 2 개의 섹션들을 만드는 것은 이전에 형성된 회선으로부터 다음의 외측 회선으로의 전환을 허용한다. 바람직스럽게는, 큰 굽힘 반경을 가진 섹션이 직선 섹션이며, 즉, 한정된 굽힘 반경을 가진 섹션이며, 왜냐하면 이러한 섹션을 직선으로 만드는 것은 모든 다른 조건들이 동일하게 유지되면서 접합 부분의 전체 길이를 최소화시킬 수 있기 때문이다.
회선에서 회선으로의 천이를 만들기 위한 상기 제 2 해법은 넓은 천이 각도를 필요로 하지만, 더 신속하고 더 정확하며 장치의 정지를 포함하지 않는다.
이러한 제 2 해법을 이용하여 장치가 회선에서 회선으로의 천이를 수행할 수 있도록, 풀림 및 직선 유닛과 함께 그리고 만약 존재한다면 굽힘 장치 상류측의 다른 장치들과 함께, 굽힘 장치를 정지 상태로 하고, 회전 테이블을 수평 평면에서 (특히, 이후에 길이 방향 또는 x 방향으로 지칭되는 직선화된 도전체의 전방 방향 및, 이후에 횡방향 또는 y 방향으로 지칭되는, x 방향에 직각인 방향 양쪽에서) 병진될 수 있게 함으로써, 굽힘 반경이 천이 양상의 시작 및 상기 양상의 끝까지 변화될 때 회전 테이블은 수평 평면에서 (따라서 x 방향 및 y 방향에서) 위치가 변화될 수 있는 것이 공지되어 있다. 천이 양상의 끝에서, 회전 테이블은 x 방향을 따라서 초기 위치와 같은 위치에 있을 것이며, 이에 반해 y 방향을 따라서 1 선회 피치와 같은 거리로 회전 테이블은 이동할 것이다. 일단 천이 양상이 완료되었다면 다음의 천이 양상까지 회전 테이블은 오직 회전 운동만을 겪을 것이다.
20 미터 또는 그 이상 정도의 직경을 가진 대형 크기의 초전도체 코일이 제조되어야 할 때, 회전 테이블이 수평 평면에서 병진되게 하는 것이 매우 곤란할 수 있다. 따라서, 위에 설명된 제 2 해법에 따라서 회선에서 회선으로의 천이를 달성하면서 그러한 크기의 코일을 제작하여야 하는 장치는 매우 복잡하고 비싸다.
본 발명의 목적은 초전도체 코일을 만들도록 도전체를 굽힘 및 권취시키는 장치 및 방법을 제공하는 것으로서, 이는 위에서 설명된 제 2 해법에 따라서 회선에서 회선으로의 천이를 달성할 수 있고 종래 기술보다 덜 복잡한 것이다.
상기의 목적 및 다른 목적들은 첨부된 독립 청구항 제 1 항 및 제 4 항에 각각 기재된 초전도체 코일을 만들기 위한 도전체의 굽힘 및 권취 장치와 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 유리한 특징들은 종속항에 기재되어 있으며, 그 내용은 다음의 상세한 설명과 일체이고 또한 일체화된 부분인 것으로 간주된다.
요약하면, 본 발명은 회전축 둘레에서 회전 운동만을 하는 회전 테이블을 제공하고, 회전 테이블 상류측 장치의 전체 부분(즉, 풀림 및 직선화 유닛, 굽힘 장치 및, 만약 존재한다면 풀림 및 직선화 유닛과 굽힘 장치 사이에 제공된 다른 장치들)이 횡방향을 따른 병진 움직임을 하고, 굽힘 장치도 길이 방향의 병진 움직임만을 함으로써, 회전 테이블의 회전 움직임, 횡방향에서의, 굽힘 장치가 포함된 회전 테이블 상류측 장치 부분의 병진 움직임 및, 길이 방향에서의 굽힘 장치의 병진 움직임을 적절하게 조합함으로써 회선에서 회선으로의 천이 단계가 수행되는 개념에 기초한다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 비제한적인 예로 주어진 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명백하게 이해될 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 초전도체 코일을 만들기 위한 도전체의 굽힘 및 권취 장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 2 는 도 1 장치의 굽힘 장치에 대한 사시도이다
도 3a 내지 도 3g 는 회선에서 회선으로의 천이 양상이 본 발명에 따른 장치 및 방법으로써 수행되는 방법을 순차적으로 나타내는 개략적인 도면이다.
도 1 을 참조하면, 초전도체 코일(B)로 만들도록 도전체(C)를 굽히고 권취시키는 장치는 기본적으로:
일정한 반경을 가지면서 굽혀지고 실린더형 헬리컬 경로를 따라서 감긴 도전체(C)에 의해서 형성되는, 수직축을 가진 코일을 풀어내서 직선화된 도전체(C)를 제공하기 위한, 풀림 및 직선화 유닛(10);
풀림 및 직선화 유닛(10)을 떠난 직선화된 도전체(C)를 굽히도록 구성된 굽힘 장치(14) 및, 굽힘 장치(14)를 떠난 굽혀진 도전체(C)가 놓이는 회전 테이블(16)을 구비함으로써, 초전도성 코일(B)을 만드는 회선(回線)들의 세트가 형성되는, 굽힘 및 권취 유닛(12); 및,
풀림 및 직선화 유닛(10)과 굽힘 및 권취 유닛(12) 사이에 배치되고, 굽힘 및 권취 유닛(12)의 상류측에서 도전체(C)를 처리하도록 구성된 복수개의 중간 장치들로서, 예를 들어 풀림 및 직선화 유닛(10)을 떠난 도전체(C)를 더 직선화시키도록 구성된 하나 이상의 미세 직선화 장치(18), 세정 장치(20) 및 샌드블래스팅 장치(22)와 같은, 복수개의 중간 장치들;을 포함한다.
회전 테이블(16)은 축(Z)(수직축)을 중심으로 회전 가능하도록 장착되고, 또한 그 축을 따라서 병진 가능하도록 설치된다. 그러나, 회전 테이블(16)은 수평 평면에서 움직일 수 없고, 따라서 축(Z)의 위치는 고정된다. 굽힘 장치(14)는 x 방향(이후에 길이 방향으로 지칭된다)을 따라서 병진 가능하며, 상기 x 방향은 풀림 및 직선화 유닛(10)에 의해 굽힘 장치(14)로 공급되는 직선화된 도전체(C)의 종축(longitudinal axis)의 방향과 일치한다. 회전 테이블(16)의 상류측에 배치된 장치의 모든 부분, 즉, 풀림 및 직선와 유닛(10)과, 만약 존재한다면 굽힘 장치(14)와 풀림 및 직선화 유닛(10) 사이에 개재된 중간 장치(18,20,22)는 y 방향을 따라서 병진 가능하며, 상기 y 방향(이후에 횡방향으로 지칭됨)은 수평으로 지향되고 길이 방향에 대하여 직각이다.
도 2 는 굽힘 장치(14)의 전형적인 예를 도시하며, 이것은 초전도체 코일을 만들도록 도전체를 굽히고 감는 장치에서 사용될 수 있고, 보다 상세하게는 소위 3 개 롤러 굽힘 장치로서, 즉, 보통 제 1 롤러, 중간 롤러 및 굽힘 롤러로서 각각 지칭되는 3 개의 롤러(24,26,28)들을 포함하는 굽힘 장치이며, 상기 롤러들은 굽힘 장치(14)를 통해 공급되는 도전체(C)가 일측에 있는 제 1 롤러(24) 및 굽힘 롤러(28)와 반대측에 있는 중간 롤러(26) 사이를 통과하는 방식으로 배치된다. 도 2 에 도시된 실시예에서, 굽힘 장치(14)는 추가적인 롤러(30,32)들을 포함하는데, 이들은 상기 언급된 3 개 롤러들의 상류측 및 하류측에 각각 배치되지만, 이들 추가적인 롤러들이 생략될 수도 있다. 더욱이, 굽힘 장치(14)는 여기에 도시된 것과 상이한 구성을 가질 수도 있다.
회선에서 회선으로의 천이 양상, 보다 상세하게는 코일(B)의 외측 회선(Se)으로부터 내측 회선(Si)으로의 천이가 본 발명에 따른 장치에서 수행되는 방식이 도 3a 내지 도 3g 를 참조하여 설명될 것인데, 2 개 회선들 사이의 접합 부분이 작은 굽힘 반경을 가지는 제 1 만곡 섹션 및 제 2 직선 섹션을 포함하는 경우와 관련하여 설명될 것이다.
도 3a 는 일정한 반경을 가진 주 회선 부분의 끝에서의 상태를 도시한다. 이러한 회선 부분을 제작하는 전체 과정 동안, 굽힘 장치(14)는 x 방향을 따라서 움직이지 않고, 회전 테이블(16)의 상류측에 배치된 장치의 부분(굽힘 장치(14)가 포함됨)은 y 방향을 따라서 움직이지 않고, 회전 테이블(16)은 축(z)을 중심으로 회전되며 (예를 들어 일정한 속도로 회전된다), 도전체(C)는 x 방향을 따라서 (예를 들어 일정한 속도로) 풀림 및 직선화 유닛(10)으로부터 굽힘 장치(14)로 진행된다.
회선에서 회선으로의 천이 양상 동안에, 회전 테이블(16)의 축(z) 둘레에서의 회전 운동 뿐만 아니라, 회전 테이블(16)의 상류측에 배치된 장치 부분의 y 방향을 따른 병진 운동 및 굽힘 장치(14)의 x 방향을 따른 병진 운동은 아래에 설명된 바와 같이 제어된다.
x 방향을 따른 굽힘 장치(14)의 병진 운동이 관련되는 한, 바람직스럽게 적용되는 운동 법칙은 다음과 같다.
△x(α)= Rㆍsinα
여기에서 α 는 천이의 시작 지점으로부터 측정된, 회전 테이블(16)의 현재 각도 위치이고 (따라서 회전 테이블(16)상에 형성되고 있는 코일(B)의 각도 위치이고), R 은 회전 테이블(16)의 회전축과 제 1 섹션(만곡 섹션)의 곡률 중심 사이의 거리로서, 즉, 이미 형성되었던 회선(Se)의 반경과 천이의 제 1 섹션의 반경 사이의 차이이다.
일정한 반경의 회선 부분이 완성되자마자, 굽힘 장치는 x 방향으로 움직이기 시작하고 (도 3b 및 도 3c 참조), 바람직스럽게는 상기 언급된 운동 법칙에 따라서 움직이기 시작하는데, 이는 현재 지점에서의 천이(transition)의 원호와 도전체(C) 종축의 접선 요건을 충족시키기 위한 것이다. 천이의 만곡된 부분을 만드는 과정 동안, 굽힘 장치(14)의 롤러들의 위치는 천이의 만곡 부분의 정확한 반경을 형성하도록 조절된다. 더욱이, 천이의 만곡 부분을 만드는 과정 동안, 회전 테이블(16)의 상류측에 배치된 장치의 부분은 내측 회선(Si)에 대응하는, 회전 테이블(16)에 대하여 반경 위치를 향하는 y 방향을 따라서 움직이게 된다.
도 3d 는 천이의 만곡된 부분의 끝 지점을 도시한다. 이러한 상태에서, 굽힘 장치(14)는 x 방향을 따라서 최대의 전방 위치에 도달하는 반면에, 회전 테이블(16)의 상류측에 배치된 장치의 부분은, 1 회전 피치로써 그 방향을 따라서 움직였으므로, 내측 회선(Si)에 대응하는 위치에 y 방향을 따라서 도달한다. 도 3d 에 도시된 상태에서, 회전 테이블(16)의 회전 및 도전체(C)의 전방 움직임 양쪽은 정지됨으로써 굽힘 장치(14)가 x 방향을 따라서 정확한 위치로 움직일 수 있게 하여 일정한 반경의 주 부분의 굽힘이 시작될 수 있게 하며, 상기 일정한 반경의 주 부분은 이전의 회선(Se)에서 1 회전 피치를 차감한 것과 같은 반경을 가질 것이다 (도 3f).
굽힘 장치(14)가 이전 움직임의 방향과 반대 방향으로 x 방향을 따라서 움직일 수 있도록, 우선 굽힘 장치(14)의 롤러들의 위치를, 특히 굽힘 롤러(28)의 위치를 도전체(C)의 직선화 부분에 대하여 적합화시킬 필요성이 있다. 이러한 양상은 도 3e 에 도시되어 있다.
도 3f 는 천이 부분이 완전하게 만들어지는 상태를 도시한다. 이러한 도면에서, 천이 부분의 만곡된 섹션은 L1 로 표시되는 반면에, 직선 섹션은 L2 로 표시된다.
도 3g 는 이미 만들어졌던 내측 회선(S1)의 일정한 반경의 제 1 부분을 도시한다. 굽힘 롤러(28)는 - 도 3e 에 도시된 양상의 끝으로부터 - 내측 회선(Si)을 형성하기에 적절한 위치에 도달하였다. 내측 회선(Si)의 일정한 반경의 부분을 통하여, 도 3a 를 참조하여 이미 설명된 바와 같은 동일한 고려가 이루어진다.
y 방향에서의 굽힘 장치(14)의 롤러들의 움직임과 관련하여, 즉, 도전체(C)의 굽힘을 발생시키고 제어하는 움직임과 관련하여, 굽힘 장치 자체를 통한 도전체(C)의 전방 움직임에 의존하여, 보다 상세하게는 굽힘 장치를 떠나는 도전체의 움직임에 의존하여 조절이 통상적으로 이루어진다. 이러한 경우에, 그것은 상대적인 전방 움직임일 것이며, 즉, 굽힘 장치 자체에 대하여 굽힘 장치(14)를 떠나는 도전체(C)의 전방 움직임일 것이다. △t 가 천이의 현재 원호이고 r 이 천이의 반경이라면 다음의 방정식이 성립된다.
△t = αㆍr
상기 언급된 방정식들은 α 및 △t 와 같은, "굽힘 이후"의 파라미터들에만 적용되는 반면에, 굽힘 장치에 대한 도전체의 전방 움직임은 "굽힘 장치를 떠나는" 것으로서 의도된다는 점을 고려하여야 한다. 이는 이러한 방식으로 굽힘 장치 내부의 도전체 길이 변화에 기인하는 추산 오류에 의해 방정식들이 영향을 받지 않기 때문이다. 그러나, 굽힘 이후에, 특히 반경 변화를 포함하는 천이의 경우에, 굽힘 장치에 대한 도전체의 전방 움직임을 측정하는 것이 실제로 용이하지 않다. 따라서, 천이에 관련되는 한, 실제에 있어서 굽힘 이전에 전방의 움직임을 이용하는 것을 받아들일 수 있는데, 이는 적절한 엔코더 시스템으로 측정이 용이하기 때문이며, 그에 의해서 상대적으로 짧은 길이를 통한 길이 변화에 연결된 작은 오류는 간과한다.
대형 크기의 코일의 경우에 특히 유리한, 회선에서 회선으로의 천이를 만들기 위한 구조적으로 덜 복잡한 해법을 제공하는 것에 더하여, 본 발명은 굽힘 장치의 롤러들 사이에 포함된 도전체 일부의 탄성에 기인하는 오류를 보상하는데 필요한 위치 보정을 수행할 수 있는 장점을 제공한다. 통상적으로, 굽힘 장치를 떠나는 도전체의 곡률 중심은 굽힘 장치 자체의 중간 횡단 평면에 놓이지 않으며, 즉, 굽힘 장치로 진입하는 도전체의 길이에 직각이고 굽힘 장치의 중간 롤러의 축을 통과하는 평면에 놓이지 않는다. 이것은 굽힘 장치의 롤러들 사이에 포함된 도전체 부분의 탄성 성분에 기인한다. 도전체가 굽힘 장치를 떠날 때 탄성 성분이 해제된다. 일반적으로, 굽힘 장치를 떠나는 도전체의 곡률 중심의 위치는 상기 중간 횡단 평면으로부터 길이 방향(x) 및 횡방향(y)으로 현저하게 이격된다. 이러한 효과는 보상되어야만 하는데, 굽힘 장치와 회전 테이블 사이에 포함된 도전체의 굽힘 부분에서의 탄성 응력은 도전체의 변형을 일으킬 수 있기 때문에 가능한 한 많이 소거되어야 한다는 점에서 보상되어야 하며, 도전체의 변형은 물론 소망스럽지 않다. 필요한 보정은 x 방향 및 y 방향을 따라서 굽힘 장치를 적절하게 움직이고 그리고/또는 y 방향을 따라서 굽힘 장치의 상류측의 장치 부분을 적절하게 움직임으로써 본 발명에 따른 장치에 의해 이루어질 수 있다.
당연히, 본 발명의 원리가 변화되지 않고 유지되면서, 비제한적인 예로서 설명되고 도시된 실시예들과 관련하여 실시예들 및 구성의 세부 사항들은 첨부된 청구 범위의 보호 범위로부터 이탈하지 않으면서 변경될 수 있다.
10. 풀림 및 직선화 유닛 12. 굽힘 및 권취 유닛
14. 굽힘 장치 16. 회전 테이블
20. 세정 장치 22. 샌드블래스팅 장치

Claims (6)

  1. 초전도체 코일(B)을 만들기 위하여 도전체(C)를 굽힘 및 권취하는 장치로서, 상기 도전체를 굽힘 및 권취하는 장치는:
    도전체(C)의 코일을 풀어내고 직선화된 도전체(C)를 제공하기 위한 제 1 작업 유닛(10); 및,
    제 1 작업 유닛(10)을 떠난 직선화된 도전체(C)를 굽히도록 구성된 굽힘 장치(14) 및, 굽힘 장치(14)를 떠난 만곡된 도전체(C)가 놓이는 회전 테이블(16)을 구비함으로써, 초전도체 코일(B)을 만들도록 회선(turn)들의 세트가 형성되는, 제 2 작업 유닛(12);을 포함하고,
    회전 테이블(16)은 정지 상태 수직 축(z) 둘레에서 회전 가능하게 장착되고,
    굽힘 장치(14)는, 제 1 작업 유닛(10)에 의해 굽힘 장치(14)로 공급되는 직선화된 도전체(C)의 종축의 방향과 일치하는 길이 방향(x) 및, 상기 길이 방향(x)에 직각인 횡방향(y) 양쪽으로 병진 가능하도록 장착되고,
    제 1 작업 유닛(10)은 굽힘 장치(14)와 함께 횡방향(y)에서만 병진 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는, 초전도체 코일을 만들기 위하여 도전체를 굽힘 및 권취하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 작업 유닛(10)과 제 2 작업 유닛(12) 사이에, 제 2 작업 유닛(12)의 상류측에서 직선화된 도전체(C)를 처리하도록 구성된 복수개의 중간 장치(18, 20, 22)들을 더 포함하고, 상기 중간 장치(18,20,22)들은 제 1 작업 유닛(10) 및 굽힘 장치(14)와 함께 오직 횡방향(y)에서만 병진 가능한, 초전도체 코일을 만들기 위하여 도전체를 굽힘 및 권취하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중간 장치(18,20,22)들은 제 1 작업 유닛(10)을 떠난 직선화된 도전체(C)를 더 직선화하도록 구성된 미세 직선화 장치(18), 세정 장치(20) 및 샌드블래스팅 장치(22)중 하나 이상을 포함하는, 초전도체 코일을 만들기 위하여 도전체를 굽힘 및 권취하는 장치.
  4. 초전도체 코일(B)을 만들기 위하여 도전체(C)를 굽힘 및 권취하는 방법으로서, 상기 도전체를 굽힘 및 권취하는 방법은:
    (a) 제 1 작업 유닛(10)에서 도전체(C)의 코일을 풀어내고 직선화된 도전체(C)를 제공하는 단계;
    (b) 직선화된 도전체(C)를 굽힘 장치(14)로 굽히는 단계; 및,
    (c) 정지 상태 수직축(z) 둘레에서 회전할 수 있는 회전 테이블(16)상에 굽혀진 도전체(C)가 놓임으로써, 초전도체 코일(B)을 만들도록 회선(turn)들의 세트가 형성되는 단계;를 포함하고,
    상기 단계(b) 및 단계(c)는, 일정한 굽힘 반경을 가진 주 부분 및 제 1 회선(Se)의 주 부분을 다음 회선(Si)의 주 부분과 연결하는 천이 부분(L1,L2)을 가지는 제 1 회선(Se)을 매번 형성하기 위하여 수행되고,
    상기 천이 부분(L1,L2)은, 도전체(C)가 제작되고 있는 코일(B)의 축(z)에 접선 방향으로 배치되지만 제 1 회선(Se)으로부터 내측 또는 외측으로 주어진 거리만큼 이격된 상태로 끝나도록 형성되며, 제 1 회선(Se)의 주 부분의 굽힘 반경보다 작은 굽힘 반경을 가진 제 1 섹션(L1) 및 제 1 회선(Se)의 주 부분의 굽힘 반경보다 큰 굽힘 반경을 가진 제 2 섹션(L2)을 포함하고,
    천이 부분(L1,L2)은, 수직축(z) 둘레의 회전 테이블(16)의 회전 움직임, 직선화된 도전체(C)의 종축과 일치하는 길이 방향(x)에서의 굽힘 장치(14)의 병진 움직임, 제 1 작업 유닛(10)과 함께하는 길이 방향(x)에 직각인 횡방향(y)에서의 굽힘 장치(14)의 병진 움직임을 제어함으로써 얻어지는, 초전도체 코일을 만들기 위하여 도전체를 굽힘 및 권취하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 섹션(L1)은, 회전 테이블(16)이 수직축(z) 둘레에서 회전하게 함으로써, 그리고 동시에 굽힘 장치(14)가 길이 방향(x)으로 병진하게 하고 굽힘 장치(14)가 제 1 작업 유닛(10)과 함께 횡방향(y)으로 병진하게 함으로써 얻어지는, 초전도체 코일을 만들기 위하여 도전체를 굽힘 및 권취하는 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 섹션(L)은 직선 섹션이고, 회전 테이블(16)이 정지되어 있으면서 굽힘 장치(14)가 길이 방향(x)으로 병진하게 함으로써 얻어지는, 초전도체 코일을 만들기 위하여 도전체를 굽힘 및 권취하는 방법.
KR1020140161938A 2013-11-20 2014-11-19 초전도체 코일을 만들기 위한 도전체 굽힘 및 권취 장치와 방법 KR102213180B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000942A ITTO20130942A1 (it) 2013-11-20 2013-11-20 Impianto e procedimento per la curvatura e l'avvolgimento di conduttori per la realizzazione di bobine superconduttive
ITTO2013A000942 2013-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150058079A KR20150058079A (ko) 2015-05-28
KR102213180B1 true KR102213180B1 (ko) 2021-02-08

Family

ID=49920534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140161938A KR102213180B1 (ko) 2013-11-20 2014-11-19 초전도체 코일을 만들기 위한 도전체 굽힘 및 권취 장치와 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9842690B2 (ko)
EP (1) EP2876654B1 (ko)
JP (1) JP6573448B2 (ko)
KR (1) KR102213180B1 (ko)
CN (1) CN104658736B (ko)
DK (1) DK2876654T3 (ko)
ES (1) ES2646624T3 (ko)
IT (1) ITTO20130942A1 (ko)
RU (1) RU2666772C2 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20130936A1 (it) * 2013-11-19 2015-05-20 Cte Sistemi Srl Gruppo di misura per misurare il raggio di curvatura e l'avanzamento in una macchina curvatrice, in particolare in una macchina curvatrice per la curvatura di conduttori per bobine superconduttive
US11581134B2 (en) 2019-09-11 2023-02-14 Hefei Institutes Of Physical Science, Chinese Academy Of Sciences Bifilar winding system for manufacture of poloidal field superconducting magnets for nuclear fusion
CN113909412B (zh) * 2021-12-13 2022-03-15 宁波韵升弹性元件有限公司 一种金属卡箍成型设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079786A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Mitsubishi Electric Corp 電磁石コイル巻線装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412438A (en) * 1981-07-24 1983-11-01 Gosudarstvenny Nauchnoissledovatelsky, Proektny I Konstruktorsky Institut Splavov I Obrabotki Tsvetnykh Metallov "Giprotsvetmetobrabotka" Pipe bending machine
JPS58219722A (ja) * 1982-06-16 1983-12-21 Hitachi Ltd コイル製造装置
DE3505739A1 (de) * 1985-02-20 1986-08-21 Th. Kieserling & Albrecht Gmbh & Co, 5650 Solingen Vorrichtung zum rundbiegen von konischen draehten
US7076979B2 (en) * 1998-04-07 2006-07-18 Robert Bosch Gmbh Method and device for producing curved lengths of spring band steel
RU2195733C2 (ru) * 2000-09-27 2002-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "ДимАл" Способ изготовления и ремонта катушки грузоподъемного электромагнита
CH695344A5 (de) * 2001-06-13 2006-04-13 Rieter Ag Maschf Vorrichtung mit einem Riemen zur Herstellung eines Wattewickels.
JP2008535226A (ja) * 2005-03-31 2008-08-28 ティーエム４・インコーポレーテッド 矩形状にワイヤを巻く装置
WO2009054079A1 (ja) * 2007-10-26 2009-04-30 Nittoku Engineering Co., Ltd. コイル巻線装置及びコイル巻線方法
JP5262289B2 (ja) * 2008-05-21 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 巻線方法、及び巻線装置
CN201648233U (zh) * 2010-03-12 2010-11-24 张江平 一种内玻璃管金属基底吸收体卷绕装置
JP2012033716A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Mitsubishi Electric Corp 偏向電磁石コイルの巻線装置及び偏向電磁石コイルの巻線方法
DE102011015570B4 (de) * 2011-03-30 2015-01-22 Wafios Ag Biegekopf zum Biegen stab- und rohrförmiger Werkstücke

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079786A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Mitsubishi Electric Corp 電磁石コイル巻線装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2876654A1 (en) 2015-05-27
KR20150058079A (ko) 2015-05-28
RU2014146558A (ru) 2016-06-10
EP2876654B1 (en) 2017-08-09
JP2015103807A (ja) 2015-06-04
RU2666772C2 (ru) 2018-09-12
DK2876654T3 (da) 2017-11-06
ES2646624T3 (es) 2017-12-14
RU2014146558A3 (ko) 2018-07-05
ITTO20130942A1 (it) 2015-05-21
US20150135788A1 (en) 2015-05-21
US9842690B2 (en) 2017-12-12
JP6573448B2 (ja) 2019-09-11
CN104658736B (zh) 2018-06-15
CN104658736A (zh) 2015-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102213180B1 (ko) 초전도체 코일을 만들기 위한 도전체 굽힘 및 권취 장치와 방법
EP2710715B1 (en) Apparatus and method for manufacturing coil members for cores of dynamo electric machines by bending.
JP6018325B2 (ja) 開閉可能なペンチ型歯車機構、ペンチ型歯車開閉機構及び巻線機
CN106932489A (zh) 一种管道变径处焊缝超声检查装置
US3373475A (en) Apparatus for folding tape about a strand
CN106536390A (zh) 线圈制造设备及方法
ITMI20101124A1 (it) Procedimento per la curvatura di tubi, fili o nastri di metallo a serpentina o a molla e macchinaper curva tubi, fili o nastri di metallo per la fabbricazione di una serpentina o una molla presentante un andamento ad elica comprendente una pluralità
CN107735346B (zh) 用于使用具有旋转元件的导线器卷绕线圈的设备及方法
CN101702556A (zh) 多包带头包带机
TWI763901B (zh) 用於彎折較佳為金屬製的例如條材、桿材、型材等長圓形構件的機器及方法
CN104934219A (zh) 环形绕线机的绕线及排线机构
IT201600118058A1 (it) Macchina e metodo per riparare una tubazione in un corpo d'acqua
JP2007294549A (ja) 巻線機
JP6691269B2 (ja) 反転ワインダ用の支持装置とコイラ
KR101583312B1 (ko) 순차적인 벤딩에 의해 파이프를 큰 곡률로 벤딩시킬 수 있는 벤딩 장치와 벤딩방법 및, 이를 이용하여 환형으로 권취된 스테인리스 폴리에틸렌 복합 롤관
JP3617772B2 (ja) 静止電磁誘導電器の巻線装置
JP2016013574A (ja) 管材、棒材、形材及び同様の素材を加工するための、一列に配置された複数の機械を備える装置
US6974104B2 (en) Method for winding onto a toroidal core
EP2144351B1 (en) Arrangement and method for the winding of a single-layer-coil
CN109217587A (zh) 一种高效率的电动机线圈绕线方法
JP3819749B2 (ja) 電磁石コイル絶縁装置および電磁石コイルの製造方法
CN208889477U (zh) 一种绕线机
KR100612223B1 (ko) 이동식 소형 자동테이핑장치
JPS63241912A (ja) 特に双極形または四極形磁石に適するコイル用の自動式巻線成形装置
JP2001332435A (ja) 電磁石コイル巻線装置および電磁石装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant