SK382000A3 - A METHOD OF ROLLING SUPERCONDUCTING CONDUCTOR LENGTHS AND ROLLERì (54) APPARATUS - Google Patents

Description

Spôsob valcovania supravodivých vodičov a valcovacie zariadenie

Oblasť techniky

Predkladaný vynález sa týka spôsobu valcovania supravodivých vodičov použitím valcovacieho zariadenia, ktoré má dva vzájomne protiľahlé valce a vyznačujúce sa tým, že dva valce pôsobia v tomto spôsobe tak, že supravodivý vodič je ťahaný medzi nimi a tak je valcovaný.

Doterajší stav techniky

Pri výrobe supravodivých vodičov sa často používajú rúrky z materiálu na báze kovu, ktoré sú plnené supravodivým práškovým materiálom takým ako keramický prášok, ktorý musí byť v nasledujúcom procese spracovaný na vytvorenie jadra kovovej rúrky zo supravodivého materiálu. Ako časť výrobného procesu je často vykonávaná deformácia kovovej rúrky na získanie pásky alebo tenkého drôtu, čím sa získa adekvátna hustota a individuálne zrná v supravodivom práškovom materiáli sú orientované tak, aby boli dosiahnuté optimálne supravodivé vlastnosti práškového materiálu.

Testy ukazujú, že vo výrobe krátkych supravodivých vodičov, má deformácia optimálny účinok na supravodivý vodič a je závislá od podstate rovinného vplyvu použitého tlačiaceho piesta, aj keď toto nemá významný vplyv na rozsah nežiaduceho posunu materiálu vo vodiči v priebehu operácie tlačenia.

Problém vyskytujúci sa v spojitosti s plošným stláčaním vzniká, keď vodič má~ takú dĺžku, že nemôže byť stlačený jednou operáciou tlačenia, čo znamená, že jednotlivé oblasti uvedeného vodiča majú byť vystavené po sebe nasledujúcim operáciám tlačenia.

Na redukciu alebo odstránenie takýchto nežiaducich okrajových efektov je vyvinuté zariadenie, ktoré v mieste použitia plošného piestu vyššie uvedeného, využíva piest so zakriveným piestovým povrchom s rôznou veľkosťou polomeru zakrivenia a ktoré použitím hnacieho mechanizmu, pôsobí na následný pohyb, ktorý udržuje povrch piestu naprieč vodičom v postupnom procese. Použitím tohto zariadenia sa redukujú nežiaduce okrajové efekty, zatiaľ čo je súčasne k dispozícii deformačný proces s v podstate plošným stláčaním.

Nevýhoda vyššie opísaných procesov spočíva vtom, že vo výrobe dlhých supravodičov je priebeh procesu - ako je uvedené -prerušovaný.

Z toho dôvodu sú súčasné pokusy zamerané na využitie konvenčných valcov na valcovanie supravodivých vodičov ako je uvedené v úvodnej časti. Od tej doby čo bola dosiahnutá spojito prebiehajúca deformácia vodičov, proces sa stáva vhodnejším na objemovo väčšiu výrobu dlhých vodičov v porovnaní s vyššie uvedenými procesmi.

Prax by mala ukázať, či tento valcovací proces môže spôsobovať t

nerovnomernú distribúciu supravodivého prášku v pozdĺžnom smere vodiča, z toho dôvodu - v tomto prípade (v konkrétnom prípade relatívne veľkých priemerov rúr) - supravodivý práškový materiál má sklon byť distribuovaný tak, že striedavo veľké množstvo a veľmi drobný práškový materiál sa nachádza pozdĺž vodiča, napriek faktu, že vonkajší prierez vodiča je úplne rovnaký v celej dĺžke vodiča. Tento nepriaznivý jav je označovaný technickým pojmom „sausaging“, z toho dôvodu v podstate je supravodivý materiál distribuovaný podobne v sade „sausages“. Oddelene od takejto nerovnomernej distribúcie supravodivého materiálu, ktorá znižuje inštalovaný výkon, tento nežiaduci jav môže tiež znamenať, že orientácia jednotlivých zŕn v práškovom materiáli nie je v požadovanom rozsahu, čo ďalej znižuje inštalovaný výkon vodiča, čím sä zhoršuje jeho mechanická pevnosť.

Podstata vynálezu

Cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob výroby supravodivých vodičov, pričom vodiče môžu byť vyrobené v plynulom valcovacom procese použitím uvedeného valcovacieho zariadenia. Uvedený spôsob súčasne poskytuje supravodivé vodiče so zlepšenými supravodivými vlastnosťami.

Toto je možné dosiahnuť spôsobom podľa nároku 1, použitím aspoň dvoch prstencovitých alebo rúrkovitých valcových telies. Dve prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá sú stlačené proti sebe účinkom prítlačného zariadenia, ktoré sa dotýka dráh umiestnených na každom valcovom telese. Uvedené prítlačné zariadenie je konfigurované a umiestnené takým spôsobom, že sa dotýka valcových telies len na časti dráhy, to znamená, že iné veci sú rovné. Takto sa získa relatívne veľký polomer zakrivenia v porovnaní s konvenčným valcovacím zariadením tých istých rozmerov ako je tu opísané.

Porovnané s konvenčným valcovacím zariadením s masívnymi valcami, tu opísané valcovacie zariadenie je flexibilné s ohľadom na skutočný valcový polomer. Veľké zmeny polomeru nad faktor tri môžu byť získané jednoducho, výmenou prstencovitých valcov. V konvenčnom valcovacom zariadení takéto úpravy by mohli mať za následok podstatné štrukturálne zmeny. Malé zmeny vo valcovom polomere môžu byť získané deformáciou prstencovitých valcov, elasticky, na vytvorenie eliptického tvaru. Toto môže byť získané dosadením prídavných valcov z obrázku 3. Toto nie je možné v konvenčnom valcovacom zariadení.

v

Ďalšou výhodou prstencovitého valcovacieho systému je možnosť udržiavať pevnosť systému výberom materiálu na výrobu prstencovitých valcov alebo tlakového zariadenia, ktorým je dosiahnutý efekt valcovania.

Pevnosť prstencovitého .valcovacieho systému tu opísaného ša.môžé tiež zvýšiť viac než u konvenčnom valcovacom zariadení majúcom ten istý valcový polomer. Toto je spôsobené redukovaním rozpätia medzi dvoma prítlačnými zariadeniami, ktorými je dosiahnutý efekt valcovania.

Testy v praxi tiež vykazujú dobré výsledky s prstencovitými valcami, ktoré majú vonkajší priemer pri valcovej povrchovej ploche väčší než 200 mm s valcami, ktoré by mali byť značne menšie než priemer.

Podľa preferovaného uskutočnenia, prítlačné zariadenie obsahuje aspoň jeden valec, ktorý pri použití dosadá sa dotýka dráhy a pričom dráha je orientovaná na osi rotácie valcových telies.

V tejto súvislosti aspoň jedno prítlačné zariadenie zvlášť výhodne pôsobí s ohľadom na rotáciu valcového telesa, ktoré je v dotyku s prítlačným zariadením, z tohto dôvodu prítlačné zariadenie tiež slúži ako prevádzkové koleso pre prstencovité alebo rúrkovité valcové teleso.

V súlade s vynálezom, prítlačné zariadenia môžu byť umiestnené rozdielnymi spôsobmi v zhode s dráhou na prstencovitých alebo rúrkovitých telesách. Zvlášť výhodné jedno prítlačné zariadenie je použité u každého valcového telesa. Uvedené prítlačné zariadenie je umiestnené v dotyku s dráhou na valcovom telese tak, že úroveň valcovej povrchovej plochy dosadá na oblasť supravodivého vodiča počas vhodného valcovacieho procesu. Toto umožňuje použitie konvenčného valcovacieho zariadenia, ktoré môže byť prispôsobené na použitie v spojení s prstencovitými alebo rúrkovitými valcami.

Okrem toho sa vynález týka valcovacieho zariadenia, ktoré je zvlášť vhodné na valcovanie prvkov rovnakej hrúbky a ktorá je teda zvlášť vhodná na použitie v hore opísanom spôsobe, kde valcovacie zariadenie obsahuje dve valcové telesá, ktoré sú umiestnené navzájom proti sebe a vytvárajú protiľahlé valcové povrchové plochy pričom dve valcové telesá sú hnané takým spôsobom, že prvok, ktorý sa má valcovať sa ťahá medzi valcové povrchové plochy frikciou generovanou medzi prvkom na valcovanie a valcovými povrchovými plochami.

GB patent č. 1 251 916 zahrnuje vaľcové usporiadanie na valcovanie prvkov rôznej hrúbky. Toto valcové zariadenie využíva valcové kruhy s valcovou povrchovou plochou, ktorá je excentrická vzhľadom na bod rotácie valcového kruhu čo vylučuje takéto usporiadanie z valcovania prvkov rovnakej hrúbky.

Problém známych valcových usporiadaní na valcovanie prvkov rovnakej hrúbky spočíva v tom, že je relatívne ťažké v spojení s valcovanými supravodičmi vyššie uvedeného typu súčasne získať veľký priemer valcovania a vysoký oporný tlak bez nepriaznivých efektov vo forme nežiaducich deformácii vo valci. Nežiaduce deformácie vo valci môžu teda byť vo forme únavy relatívne širokého valca, čím vzniká riziko, že valcové povrchové plochy sa stretnú pred nadobudnutím vyhovujúceho valcovacieho tlaku, alebo v prípade relatívne krátkych, v podstate diskovým valcov, kde je prítomné riziko ohýbania valca do strany a von z roviny disku. Toto je nevýhodné z toho dôvodu, že je ťažšia realizácia kontroly valcovacieho procesu, čo sa zvlášť prejavuje v nerovnomernej hrúbke prvku, ktorý je valcovaný pri dvoch stranách okrajov valcovaného vodiča.

Tento problém je možné vyriešiť predkladaným vynálezom a to valcovými telesami podľa vynálezu, ktorý obsahuje aspoň dve prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá v podstate rovnakej hrúbky; a kde prstencovité alebo rúrkovité telesá sú ďalej vybavené povrchovými plochami, ktoré vytvárajú dráhu, ktorá je koncentrická vzhľadom na valcové povrchové plochy; a kde valcovacie zariadenie má prítlačné zariadenie, ktoré je určené na dotyk s dráhou takým spôsobom, že valcové povrchové plochy sú stlačené navzájom k sebe; a kde prítlačné zariadenie je konfigurované a umiestnené takým spôsobom, že prítlačné zariadenie je v dotyku s len časťou dráhy na prstencovitých alebo rúrkovitých valcoch.

Takýmto spôsobom sa môže použiť dĺžka valcov, čím sú získané veľké valcovacie priemery; a kde vzdialenosť od centra prevádzkového hriadeľa môže byť. v podstate menšia než polomer valcového-telesa. Týmto spôsobom je získaná väčšia pevnosť s ohľadom na nežiaduce deformácie vo vlastnom valci, rovnomernejšia distribúcia materiálu vo finálnom supravodiči.

Okrem toho, prekladaným vynálezom sa dosiahlo, že valcové telesá môžu byť hneď vymenené vo valcovacom zariadení s ohľadom na valcovanie s rozdielnymi priemermi, povahou povrchov, čo umožňuje hneď použiť konvenčné valcovacie zariadenie, v takomto valcovacom procese, napriek tomu fakt, že takéto valcovacie zariadenia sú zvyčajne vybavené valcami, ktoré majú relatívne malé priemery a sú štruktúrne modifikované alebo upravené len s ťažkosťami na valcovanie s valcami, ktoré majú relatívne veľké priemery. V tomto prípade, výmena prstencovitých alebo rúrkovitých valcových telies môže byť často dosiahnutá bez nutných úprav valcovacieho zariadenia.

Podľa zvlášť preferovaného uskutočnenia, valcovacie zariadenie môže byť usporiadané tak, že prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá majú vonkajší priemer pri valcovej povrchovej ploche, ktorý je aspoň trojnásobne väčší než šírka valcovej povrchovej plochy. Týmto valcové zariadenie poskytuje výhody získané dlhými valcovými telesami, tak dobre ako krátkymi valcovými telesami v tvare disku, a toto je dosiahnuté bez vyššie spomínaných nevýhod týchto typov valcov.

Okrem toho, prstencovité alebo rúrkovité valcové zariadenie môže mať vonkajší priemer pri valcovej povrchovej plochy, ktorý je aspoň trojnásobne väčší než vonkajší priemer tlakového zariadenia.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej opísaný v detailoch s odkazmi na obrázky, kde;

Obr. 1 znázorňuje postranný pohľad na vysvetľujúci náčrt valcového zariadenia podľa vynálezu;

Obr. 2 znázorňuje bočný pohľad na vysvetľujúci náčrt ukazujúci alternatívne uskutočnenie vynáíezu.

Obr 3 je vysvetľujúci náčrt ukazujúci alternatívne uskutočnenie vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Teda, obrázok 1 znázorňuje valcovacie zariadenie L. Uvedené valcovacie zariadenie i obsahuje kryt motoru 2. v ktorom je umiestnený motor na poháňanie funkcií valcovacieho zariadenia J_.

Valcovacie zariadenie obsahuje kryt prevodu 3., v ktorom je umiestnený prevod a ktorý je prevádzkovaný motorom v kryte motora 2 a teda poháňa dva hnacie hriadele 4, 5. Hnacie hriadele sú pripojené ku dvom valcom 6, 7, ktoré sú otočné zakotvené okolo osi symetrie 19. 20 v dvoch konštrukčných častiach 8, 9, ktoré sú napevno usadené na valcovacie zariadenie L

Vyššie spomínaná štruktúra zodpovedá v podstate princípu konvenčného valcovacieho zariadenia a preto tieto časti nie sú znázornené podrobnejšie. V súlade s vynálezom, vyššie a nižšie prstencovité valcové telesá 10. 11. ktoré sú tiež znázornené (pohľad na prierez) sú kruhové a majú os symetrie označenú vzťahovými značkami 12 a 13. Prstencovité valcové telesá teda predlžujú súčasne valce 6, 7. Prstencové valcové telesá majú dráhy 14. 15 pri ich vnútornom obvode, ktorými valce 6, 7 budú poháňané pomocou hnacích hriadeľov 4, 5 na zabezpečenie dotyku s dráhami 14. 15. ktoré poskytujú prvok na valcovanie, ktorý je zavedený medzi valcové povrchové plochy 17. 18 čím je ohraničená plocha 16.

V tomto spôsobe je dosiahnutá veľmi malá vzdialenosť medzi valcovými povrchovými plochami 17 a 18 a osami symetrie 19. 20 na valcoch 6, 7 vzhľadom na priemery prstencovitých valcových telies 10. 11. zatiaľ čo je umožnené, že veľmi krátke prstencovité valce môžu byť použité bez podstatného rizika nepriaznivých deformácií vo valcových telesách v prípade zvýšenia valcovacích tlakov.

Teraz, obr. 2 znázorňuje to isté valcové usporiadanie ako na obr. 1, len v Čelnom pohľade, z ktorého bude zrejmé, že v tomto uskutočnení len jeden valec 6, 7 je umiestnený na každých prstencovitých valcových telesách 10. 11.

čím je súčasne umožnené, že veľmi krátke, prstencovité valce môžu byť použité bez podstatného rizika nepriaznivých deformácií vo valcových telesách v prípade zvýšenia tlaku valcovania.

To bude pochopené z toho, že valce 6, 7 môžu byť konvenčné valce a že vodiace plochy 14. 1S na prstencovitých valcových telesách 10. 11 môžu byť hladké povrchy.

V súlade s predkladaným vynálezom, konvenčné valcovacie zariadenie, ktoré je vybavené prstencovitými valcovými telesami 10. 11 zachováva zvyčajné možnosti na úpravu, zvlášť s ohľadom na regulovanie vzdialenosti medzi valcovými povrchovými plochami, bez obmedzení.

Pre odborníkov v odbore bude jasne viditeľné, že valce 6, 7 môžu byť vybavené ozubenými kolieskami alebo inými hnacími kolesami za predpokladu dráh 14. 15 na prstencovitých valcových telesách vybavených vhodnými povrchmi na dotyk s valcami 6, 7.

Obr. 3 znázorňuje alternatívne uskutočnenie, v ktorom niekoľko valcov 6, 7, 6a, 7a je umiestnených pri každom z prstencovitých valcových telies K),

11. Táto dopredu predpokladaná modifikácia konvenčného valcovacieho zariadenia je samozrejme vybavená vhodnými prostriedkami pre valce navyše.

S uskutočnenia znázorneného na obrázku 3 je zrejmé, že prstencovité valcové telesá 10. 11 sú na vyšší stupeň fixované v ich polohe počas valcovacieho procesu v porovnaní s uskutočnením na obrázku 2. Teda je dosiahnuté rovnomernejšie valcovanie supravodiča, napriek rozdielom v procese, ktoré sú spôsobené nerovnomernosťou v rozmeroch prvku na valcovanie, ktorý môže vyžadovať nerovnomernosti vo valcovacom tlaku.

Okrem toho pre odborníkov v odbore je zrejmé, že je možné umiestniť niekoľko valcov s ohľadom na stláčanie prstencovitého valcového telesa k prvku na valcovanie alebo s ohľadom na hnanie prstencovitého valcového telesa. Okrem toho je zrejmé, že oddelené valce môžu byť umiestnené s ohľadom na hnanie prstencovitých valcových telies s ohľadom na ich stláčanie smerom ku prvku na valcovaniu.

Pre odborníkov v odbore bude tiež jednoduché navrhnúť iné polohy pre jednotlivé valce tak ako aj pre dráhu na prstencovitých valcových telesách.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob valcovania supravodivého vodiča, ktorý obsahuje aspoň kovovú rúrku naplnenú supravodivým práškovým materiálom, a kde používané valcové zariadenie má valcové telesá umiestnené vzájomne proti sebe, pričom dve valcové telesá vytvárajú protiľahlé valcové povrchové plochy; a kde dve valcové telesá sú hnané okolo osí rotácií takým spôsobom, že supravodivý vodič je vťahovaný medzi valcové povrchové plochy valcových telies frikciou medzi supravodivým vodičom a valcovými povrchovými plochami, vyznačujúci sa tým, že sú použité aspoň dve prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá; že dve prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá sú tlačené proti sebe navzájom prostredníctvom prítlačného zariadenia, na to určeného, ktoré je v dotyku s dráhou umiestnenou na každom z valcových telies, uvedené prítlačné zariadenie je usporiadané a umiestnené takým spôsobom, že sa dotýka valcových telies výlučne na časti dráhy.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že použité prítlačné zariadenie je vo forme aspoň jedného valca, ktorý je v dotyku s dráhou; a dráha je orientovaná na osi rotácie valcových telies.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno prítlačné zariadenie je prevádzkované s ohľadom na rotujúce valcové teleso, ktoré je v dotyku s prítlačným zariadením.
4. 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno prítlačné zariadenie je umiestnené na každom valcovom telese, pričom prítlačné zariadenie je tak umiestnené, že sa dotýka dráhy na valcovom telese v takej úrovni valcovej povrchovej plochy, ktorá je -počas valcovacieho procesu v dotyku so supravodivým vodičom.
5. 5. Valcovacie zariadenie obsahuje dve valcové telesá umiestnené navzájom proti sebe, čim valcovacie telesá vytvárajú protiľahlé, v podstate kruhovo-cylindrické valcové povrchové plochy; a kde sú poskytnuté prostriedky na hnanie dvoch valcových telies okolo ich osí symetrie takým spôsobom, že prvok na valcovanie je vťahovaný medzi valcové povrchové plochy frikciou generovanou medzi prvkom na valcovanie a valcovými povrchovými plochami, vyznačujúce sa tým, že valcové telesá obsahujú aspoň dve prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá v podstate rovnakej hrúbky; a kde prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá ďalej majú roviny, ktoré vytvárajú prstencovitú dráhu, ktorá je koncentricky kruhovo-cylindrická v porovnaní s kruhovo-cylindrickými valcovými povrchovými plochami; a v ktorom valcovacie zariadenie má prítlačné zariadenie umiestnené v dotyku s prstencovou dráhou takým spôsobom, že valcové povrchové plochy sú tlačené smerom k sebe navzájom; a kde prítlačné zariadenie je usporiadané a umiestnené takým spôsobom, že prítlačné zariadenie je v dotyku výlučne s časťou uvedenej prstencovitej dráhy na prstencovitých alebo rúrkovitých valcoch.
6. 6. Valcovacie zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že prítlačné zariadenie obsahuje aspoň jeden valec majúci vonkajší priemer usporiadaný na valec naprieč dráhou na prstencovom alebo rúrkovitom valcovom telese; a kde prítlačné zariadenie je otočné zaistené okolo jeho osí symetrie vzhľadom na valcovacie zariadenie.
7. 7. Valcovacie zariadenie podľa nároku 5 alebo 6, vyznačujúce sa tým, že dráha na všetkých valcových telesách je umiestnená na čele centra prstencovitého alebo rúrkovitého valcového telesa.
8. 8. Valcovacie zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že obsahuje len jedno prítlačné zariadenie pre každé z valcových telies.
9. 9. Valcovacie zariadenie podľa jedného z nárokov 6 až 8, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na hnanie valcového telesa okolo jeho osí symetrie obsahujú motor pripojený ku aspoň jednému z prítlačných zariadení s ohľadom na rotáciu prítlačného zariadenia okolo jeho osí symetrie, čím prítlačné zariadenie sa bude dotýkať s dráhou na jednom z prstencovitých alebo rúrkovitých valcových telies, otáčať toto valcové teleso.
10. 10. Valcovacie zariadenie podľa nárokov 6 až 9, vyznačujúce sa tým, že prstencovité alebo rúrkovité valcové telesá majú vonkajší priemer pri valcovej povrchovej ploche, ktorý je aspoň trojnásobne väčší než šírka valcovej povrchovej plochy.
11. 11. Valcovacie zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 10, vyznačujúce sa tým, že prstencovité alebo rúrkovité valcové teleso má vonkajší priemer pri valcovej povrchovej ploche, ktorý je aspoň trojnásobne väčší než vonkajší priemer prítlačného zariadenia.
12. 12. Použitie valcovacieho zariadenia podľa jedného alebo viacerých nárokov 5 až 11 na valcovanie supravodivého vodiča alebo predbežnej formy na vytvorenie supravodivého vodiča.