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EP 0 008 431 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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03.02.1982 Patentblatt 1982/05 |
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Anmeldetag: 13.08.1979 |
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Verfahren zur Isolation von Supraleitern in einer Magnetwicklung
Process for insulating supraconductors in a magnetic winding
Procédé d'isolation de supraconducteurs dans un enroulement magnétique
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Benannte Vertragsstaaten: |
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CH FR GB |
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Priorität: |
25.08.1978 DE 2837199
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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05.03.1980 Patentblatt 1980/05 |
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Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Weisse, Hanns-Jörg
D-8520 Erlangen (DE)
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Isolation von Supraleitern in einer
Magnetwicklung, bei dem auf hitzebeständigen Isolationsmitteln abgeschiedene, organische
Substanzen enthaltende Schlichten und/oder Bindemittel vor einer zur Bildung der supraleitenden
Eigenschaften der Leiter vorgesehenen in situ-Glühung von Leitervorprodukten beseitigt
werden.
[0002] Supraleitende intermetallische Verbindungen vom Typ A
3B mit A15-Kristallstruktur wie beispielsweise Nb
3Sn oder V
3Ga haben gute Supraleitungseigenschaften und zeichnen sich durch hohe kritische Werte
aus. Leiter mit diesen Materialien sind deshalb besonders für Supraleitungsmagnetspulen
zum Erzeugen starker Magnetfelder geeignet. Neben diesen Binärverbindungen sind auch
Ternärverbindungen wie beispielsweise Niob-Aluminium-Germanium Nb
3Ab
0,8Ge
0,2 für Leiter solcher Magnete besonders interessant.
[0003] Diese intermetallischen Verbindungen sind jedoch im allgemeinen sehr spröde, so daß
ihre Herstellung in einer beispielsweise für Magnetspulen geeigneten Form mit Schwierigkeiten
verbunden ist. Es sind deshalb besondere Verfahren entwickelt worden, mit denen Supraleiter
mit dieser A15-Kristallstruktur in Form langer Drähte oder Bänder hergestellt werden
können. Bei diesen Verfahren, die insbesondere eine Herstellung von sogenannten Vielkernleitern
ermöglichen, wird im allgemeinen eine erste Komponente, die ein drahtförmiges duktiles
Element der herzustellenden intermetallischen Verbindung ist, mit einer Hülle umgeben,
die aus einem duktilen Trägermetall und einer die übrigen Elemente der Verbindung
enthaltenden Legierung besteht. Beispielsweise wird ein Niob- oder Vanadium-Draht
mit einer Hülle aus einer Kupfer-ZinnBronze bzw. einer Kupfer-Gallium-Bronze umgeben.
Man kann auch eine Vielzahl solcher Drähte in eine Matrix aus der Legierung einlagern.
Der so gewonnene Aufbau aus diesen beiden Komponenten wird dann einer querschnittsverringernden
Bearbeitung unterzogen. Dadurch erhält man ein langes drahtförmiges Gebilde, wie es
für Spulen benötigt wird, ohne daß Reaktionen auftreten, die den Leiter verspröden
würden. Nach der Querschnittsverringerung wird dann das aus einem oder mehreren Drahtkernen
und dem umgebenden Matrixmaterial bestehende Leitervorprodukt eines Supraleiters einer
Glühbehandlung derart unterzogen, daß die gewünschte supraleitende Verbindung mit
A15-Kristallstruktur durch eine. Reaktion des Kernmaterials mit dem in der umgebenden
Matrix enthaltenen weiteren Element der Verbindung gebildet wird. Das in der Matrix
enthaltene Element diffundiert dabei in das aus dem anderen Element der Verbindung
bestehende Kernmaterial ein (vgl. DE-A-20 44 660).
[0004] Supraleitende Magnetspulen aus solchen Supraleitern werden im allgemeinen nach zwei
verschiedenen Verfahren hergestellt. Bei dem ersten Verfahren, das auch als « react
first thenwind-Verfahren bezeichnet wird, wickelt man auf einen provisorischen Wickelkörper
das Leitervorprodukt des herzustellenden Supraleiters auf und setzt es dann der erforderlichen
Glühbehandlung zur Bildung der gewünschten supraleitenden Verbindung aus. Daran anschließend
wird der so hergestellte Supraleiter wieder von dem provisorischen Wickelkörper abgewickelt
und kann weiterverarbeitet werden. Dabei besteht, insbesondere beim Wickeln von Magnetwicklungen,
allgemein die Gefahr, daß die spröden intermetallischen Verbindungen des Leiters aufgrund
unzulässiger Verformung des Leiters beschädigt und ihre supraleitenden Eigenschaften
dementsprechend beeinträchtigt werden.
[0005] Diese Gefahren bestehen bei dem zweiten Verfahren zur Herstellung der supraleitenden
Verbindung aus dem Leitervorprodukt nicht. Bei diesem Verfahren, das auch als « wind-and-react-Technik
bezeichnet wird, bewickelt man zunächst den Spulenkörper des mit der Wicklung zu versehenden
Magneten mit dem noch nicht durchreagierten Leitervorprodukt des Supraleiters und
setzt dann den gesamten so bewickelten Magneten der Diffusionsglühung aus. Diese Glühung
wird auch als « in situ »-Glühung bezeichnet. Bei dieser Verfahrensweise werden alle
Schwierigkeiten der Verarbeitung eines spröden Leitermaterials vermieden. Auch ist
es so möglich, Spulen mit kleinen Innendurchmessern mit noch verhältnismäßig dicken
Leitern zu fertigen. Bei diesem Verfahren müssen jedoch alle zum Bau der Spule verwendeten
Materialien die für die Diffusionsglühung erforderlichen hohen Temperaturen, die beispielsweise
im Falle von Niob-Zinn bei 700 °C liegen können, mehrere Stunden lang aushalten.
[0006] Aufgrund dieser Forderungen kommen als Isolationsmaterialien, die zur Isolation der
Windungen und Lagen der Magnetwicklung dienen, praktisch nur Keramiken, Glas oder
Quarz in Form von Fäden, Geweben oder Vliesen in Frage. Um diese im allgemeinen sehr
spröden Materialien überhaupt handhaben zu können, sind auf ihnen schon bei der Herstellung
sogenannte Schlichten und/oder spezielle Bindemittel aufgetragen, welche die Kerbempfindlichkeit
herabsetzen und den Zusammenhalt dieser Isolationsmittel verbessern sollen.
[0007] Schlichten für Fasern aus den genannten Isoliermaterialien können aus einem Klebe-
und Filmbildner, einem Gleitmittel und einem Netzmittel bestehen. Gegebenenfalls können
noch Haftmittelzusätze vorgesehen sein. Diese Schlichten enthalten beispielsweise
Stärke, Dextrin oder Polyvinylacetat (PVAC) als Klebe- und Filmbildner, in der Regel
pflanzliche Fette oder Öle als Gleitmittel sowie oberflächenaktive Substanzen als
Netzmittel. Bindemittel für Gewebe oder Vliese aus den genannten Isoliermaterialien
enthalten im allgemeinen organische Substanzen auf Lack- oder Wachsbasis.
[0008] Solche Bindemittel sind beispielsweise Polyurethan oder Polyvinylbutyral.
[0009] Die Leitervorprodukte werden im allgemeinen mit Glas- oder Quarzfäden umflochten
oder umsponnen. Um die Widerstandsfähigkeit solcher Isolierungen gegen mechanische
Beanspruchung zu vergrößern, werden die so erstellten Isolationen im allgemeinen noch
mit einem Bindemittel auf Lack- oder Wachsbasis imprägniert. Trotzdem bieten einfache
Umspinnungen keine ausreichende Sicherheit gegen Windungsschlüsse. Es werden deshalb
mehrfache Umspinnungen oder Umflechtungen vorgesehen, die jedoch eine wesentliche
Dickenzunahme und damit, insbesondere bei dünnen Leitern, eine entsprechende Verminderung
der Windungsdichte in der Wicklung mit sich bringen. Wegen der höheren Induktionsspannung
zwischen den Lagen einer Wicklung sowie aus wickeltechnischen Gründen werden zusätzlich
im allgemeinen Lagenisolationen aus Glasgeweben eingesetzt.
[0010] Um die organischen Bestandteile in der Wicklung, die von den Schlichten und Bindemitteln
herrühren, auszutreiben, werden die Magnetwicklungen im allgemeinen vor der Diffusionsglühung
der Leitervorprodukte einer Reinigungsglühung bei Temperaturen zwischen beispielsweise
250 °C und 400 °C unterzogen. Im Vakuum oder unter Luft ausgeführt, können hierbei
Verluste der leichter flüchtigen Anteile des Leitervorproduktes, beispielsweise an
Zinn, auftreten, die die Stromtragfähigkeit des anschließend geglühten Supraleiters
verschlechtern. Zusätzlich können sich auf dem Matrixmaterial Oxide bilden, die bei
höheren Temperaturen, beispielsweise über 700 °C, in das Glasmaterial diffundieren
und zu einer völligen Versprödung sowie zu einer Schmelzpunktabnahme des Glases führen.
Dabei besteht die Gefahr einer mechanischen Zerstörung der Isolation. Wird die Reinigungsglühung
hingegen unter Schutzgas wie beispielsweise Argon vorgenommen, so werden die organischen
Substanzen nur teilweise aus der Wicklung ausgetrieben ; der Rest zersetzt sich bei
der anschließenden Diffusionsglühung zu Graphit. Dadurch wird die Isolation verschlechtert
und es kann so zu Kurzschlüssen in der Wicklung kommen.
[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Isolation von
in situzuglühenden Supraleitern einer Magnetwicklung zu schaffen, bei dem diese Gefahren
nicht auftreten.
[0012] Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß zunächst die Schlichten und/oder Bindemittel von den Isolationsmitteln vollständig
entfernt werden und stattdessen zumindest ein Teil der Isolationsmittel mit einem
Schutzmaterial vorbestimmter Zusammensetzung versehen wird, daß dann die Magnetwicklung
mit den Leitervorprodukten und den Isolationsmitteln aufgebaut wird und daß anschließend
vor der in situ-Glühung das Schutzmaterial rückstandslos aus der Magnetwicklung wieder
entfernt wird.
[0013] Die Vorteile dieses Verfahrens bestehen insbesondere darin, daß bei geeigneter Wahl
der Schutzmaterialien eine Graphitbildung aus den organischen Substanzen der Schlichten
und Bindemittel bei der in situ-Glühung und damit eine Isolationsverschlechterung
praktisch ausgeschlossen ist.
[0014] Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung sind als Isolationsmittel
Teile zur Windungsisolation und Teile zur Lagenisolation vorgesehen und werden nach
dem Entfernen der Schlichten und/oder Bindemittel nur die Teile zur Lagenisolation
mit dem Schutzmaterial versehen. Insbesondere können als Teile zur Windungsisolation
Glas-, Keramik- oder Quarzfäden vorgesehen werden, die parallel zu den Leitervorprodukten
angeordnet werden. Der mit dem Entschlichtungsvorgang einhergehende Festigkeitsverlust
der Glas-, Keramik- oder Quarzfäden ist nämlich nur von untergeordneter Bedeutung,
da die parallelgelegten Quartz-, Keramik- oder Glasfäden mechanisch kaum belastet
werden. Auf diese Weise lassen sich die Teile zur Windungsisolation von vornherein
als Ursache für eine eventuelle Isolationsverschlechterung ausschließen.
[0015] Ferner kann vorteilhaft ein Schutzmaterial mit einem Farbstoffzusatz verwendet werden.
Es läßt sich so auf einfache Weise die völlige Entfernung des Schutzmaterials aus
der gewickelten, noch nicht geglühten Magnetspule mittels eines Lösungsmittels optisch
feststellen.
[0016] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den Unteransprüchen gekennzeichneten
Weiterbildungen wird auf das nachfolgende Ausführungsbeispiel verwiesen.
[0017] Zur Herstellung von Magneten mit Supraleitern des A15-Typs, beispielsweise aus der
intermetallischen Verbindung Nb
3Sn, wird von einem Leitervorprodukt ausgegangen, wie es z.B. in der DE-A-2044660 beschrieben
ist. Zur Bildung dieses Leitervorproduktes wird zunächst ein Niobdraht mit einer Hülle
aus einer Kupfer-ZinnBronze umgeben. Man kann auch eine Vielzahl solcher Drähte in
eine Matrix aus der Bronze einlagern. Dieser Aufbau wird dann einer querschnittsverringernden
Bearbeitung unterzogen. Dadurch erhält man als Leitervorprodukt einen langen Draht,
der ausreichend duktil ist.
[0018] Dieses drahtförmige Leitervorprodukt wird dann mit einem Glasfaden, dessen Stärke
der Dicke des Leitervorproduktes entspricht, zusammen mit dem Leitervorprodukt auf
den Wickelkörper der Magnetwicklung aufgebracht. Um eine Graphitbildung bei einer
späteren Reaktionsglühung zu unterbinden, ist der Glasfaden zuvor durch ein etwa 30
minütiges Glühen bei etwa 500 °C unter Luft thermisch entschlichtet worden. Der damit
einhergehende Festigkeitsverlust des Glasfadens ist von untergeordneter Bedeutung,
da der zu dem Leitervorprodukt parallel gelegte Glasfaden mechanisch kaum belastet
wird. Außerdem lassen sich eventuell auftretende Risse des Glasfadens durch ein einfaches
Aneinanderlegen solcher Fäden ohne Isolationsverlust leicht reparieren.
[0019] Die Vorteile einer solchen Windungsisolation bestehen insbesondere darin, daß ein
Umflechten bzw. Umspinnen und damit ein zusätzlicher Fabrikationsgang entfallen kann.
Außerdem entfällt ein Bindemittelauftrag und damit eine Quelle für eine Graphitbildung
in der Wicklung bei einem späteren Glühprozeß. Außerdem werden mit der Glasfadentechnik,
insbesondere bei Profilleitern, günstige Windungsdichten erreicht.
[0020] Zur Stromanpassung der Supraleiter kann neben der bekannten Anpassung mit unterschiedlichen
Leiterquerschnitten bzw. mit Leitern unterschiedlicher Stromtragfähigkeit eine Anpassung
durch Parallelschaltung mehrerer Leiter gleichen oder verschiedenen Typs vorgenommen
werden. Die Leitervorprodukte können deshalb unisoliert nebeneinander in die Wicklung
einlaufen, wobei Mehrfachwindungen durch einen Glasfaden voneinander isoliert werden.
Es lassen sich so zusätzlich zur Stromanpassung die Seitenverhältnisse der Leiter
vergrößern, ohne daß es zu einer Beeinträchtigung der Stromtragfä- higke
it der Leiter aufgrund von Anisotropieeffekten kommt. Dabei wird eine günstige Wickeldichte
erreicht.
[0021] Neben der Isolation der einzelnen Windungen ist in der Magnetspule eine Lagenisolation
erforderlich. Aufgrund ihrer verhältnismäßig geringen Glühversprödung werden vorteilhaft
Quarz- oder Glasgewebe verwendet, die zuvor entweder thermisch oder auch mit Hilfe
von Enzymen entschlichtet wurden. Die enzymatische Entschlichtung hat insbesondere
den Vorteil einer geringeren Versprödung des Quarzes oder Glases. Trotzdem ist die
Kerbanfälligkeit dieser so entschlichteten Quarz- oder Glasgewebe noch zu hoch, um
beispielsweise dünne Rundleitervorprodukte mit einem Durchmesser unter 0,9 mm ohne
Gefahr eines Isolationsdefektes auf dem Spulenträger der Magnetspule aufwickeln zu
können. Gemäß der Erfindung wird deshalb die Gewebestabilität durch eine Tränkung
des Gewebes mit einer geringen Menge eines geeigneten Lackes oder Wachses wesentlich
erhöht. Geeignete Lacke sind z.B. solche, die das Quarz mit einem schützenden Film
überziehen und sich anschließend wieder mit einem Lösungsmittel oder durch eine thermische
Behandlung rückstandslos beseitigen lassen. Als Tränkungsmittel kann vorteilhaft eine
Lösung vorgesehen werden, die 5 bis 20 g eines Polyvinylbutyrales wie z.B. Mowital
B60H (eingetragenes Warenzeichen der Firma Farbwerke Hoechst AG, Frankfurt-Hoechst)
im Liter Aceton enthält. Durch einen Farbstoffzusatz wie z.B. Victoriablau 4R (eingetragenes
Warenzeichen der Firma E. Merck, Darmstadt) können die Tränkung und eine spätere Extraktion
leicht kontrolliert werden. Das entschlichtete Gewebe wird also durch eine Lösung
gezogen und anschließend, beispielsweise an Luft, getrocknet. Nach wenigen Minuten
sind die so behandelten Quarzgewebe formstabil und werden selbst von Leitern mit 0,4
mm Durchmesser nicht mehr durchgedrückt.
[0022] Der mit dem Leitervorprodukt und den parallelgelegten, entschichteten Fäden sowie
mit den präparierten Quarzgeweben fertiggestellte Spulenaufbau wird dann mit einigen
Lagen einer Kunststoffolie wie z.B. aus Hostaphan (eingetragenes Warenzeichen der
Firma Farbwerke Hoechst AG, Frankfurt-Hoechst) umwickelt und mit einem biespielsweise
selbstverschweißenden Wickelband provisorisch flüssigkeitsdicht bandagiert. Daran
anschließend kann die Extraktion des Tränkungsmittels mit Hilfe eines Lösungsmittels
vorgenommen werden. Geeignete Lösungsmittel des genannten Tränkungsmittels sind beispielsweise
Ketone wie z.B. Aceton, Alkohole wie z.B. Methanol oder Äther wie z.B. Methylglykol.
Die Auswaschung ist sehr erleichtert bei einem besonderen Aufbau eines Spulenkörpers,
der aus der DE-A-2709300 bekannt ist. Dieser Spulenkörper hat ein integriertes Ein-
und Auslaßsystem für eine formfreie Druckimprägnierung. Bei ihm muß das Lösungsmittel
bei schräg- oder senkrechtstehendem Spulenkörper nur durch eine untere Schlauchtülle
ein- und durch eine obere Schlauchtülle wieder abgeleitet werden. Mit einer besonderen
Extraktionsapparatur läßt sich der Auswaschvorgang des Tränkungsmittels zweckmäßig
kontinuierlich durchführen. Die Extraktion ist beendet, wenn das Lösungsmittel keinen
Farbstoffzusatz mehr enthält, d.h. farblos aus der Spule wieder herauskommt. Der Auswaschvorgang
kann beispielsweise 10, bis 15 Stunden in Anspruch nehmen.
[0023] Daran anschließend wird die Spule, beispielsweise unter Vakuum oder in einem Gasstrom,
getrocknet. Nach einer Entfernung der provisorischen Bandage kann dann die Reaktionsglühung
vorgenommen werden, bei der das Niob der Drahtkerne mit dem Zinn aus der Bronze durch
Diffusion zu der intermetallischen Verbindung Nb
3Sn umgesetzt wird. Eine Graphitbildung in der Wicklung und damit eine Isolationsverschlechterung
ist dabei ausgeschlossen, weil durch den vorherigen Auswaschvorgang alle organischen
Bestandteile des Tränkungsmittels des Quarzgewebes ausgewaschen und mit dem Leitervorprodukt
bereits vollständig entschlichtete Glasfäden auf den Wickelkörper aufgebracht wurden.
[0024] Schließlich kann die Spule noch imprägniert werden. Als Imprägniermittel können vorteilhaft
niedermolekulare Polyäthylene mit Mol-Gewichten zwischen 1 000 und 8 000 verwendet
werden. Diese Polyäthylene haben ausreichend hohe Erstarrungstemperaturen zwischen
100°C und 120°C, sind schon bei Raumtemperatur mechanisch verhältnismäßig fest und
verschlechtern das Trainingsverhalten der Spulen nicht. Bei Verarbeitungstemperaturen
zwischen 120°C und 160°C liegen ihre Viskositäten zwischen etwa 0,03 und 3 Pas niedrig
genug für eine Vakuumimprägnierung dicht gewickelter Magnete.
[0025] Im Ausführungsbeispiel wurde angenommen, daß das Schutzmaterial für die Isoliergewebe
durch Auswaschen mit einem geeigneten Lösungsmittel aus der Magnetwicklung vollständig
entfernt wird. Bei Verwendung besonderer Schutzmaterialien, die organische Substanzen
enthalten, welche sich leicht und vollständig zu niedermolekularen, niedrig siedenden
Bestandteilen zersetzen lassen, kann gegebenenfalls auch eine thermische Behandlung
zum Austreiben dieser Materialien aus der Wicklung vorgesehen werden.
1. Verfahren zur Isolation von Supraleitern in einer Magnetwicklung, bei dem auf hitzebeständigen
Isolationsmitteln abgeschiedene, organische Substanzen enthaltende Schlichten und/oder
Bindemittel vor einer zur Bildung der supraleitenden Eigenschaften der Leiter vorgesehenen
in situ-Glühung von Leitervorprodukten beseitigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
zunächst die Schlichten und/oder Bindemittel von den Isolationsmitteln vollständig
entfernt werden und stattdessen zumindest ein Teil der Isolationsmittel mit einem
Schutzmaterial vorbestimmter Zusammensetzung versehen wird, daß dann die Magnetwicklung
mit den Leitervorprodukten. und den Isolationsmitteln aufgebaut wird und daß anschließend
vor der in situ-Glühung das Schutzmaterial rückstandslos aus der Magnetwicklung wieder
entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolationsmittel Teile
zur windungsisolation und Teile zur Lagenisolation vorgesehen und nach dem Entfernen
der Schlichten und/oder Bindemittel nur die Teile zur Lagenisolation mit dem Schutzmaterial
versehen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Teile zur Windungsisolation
Glas-, Keramik- oder Quarzfäden vorgesehen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glas-, Keramik- oder
Quarzfäden parallel zu den Leitervorprodukten angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Teile
zur Lagenisolation Glas- oder Quarzgewebe vorgesehen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine thermische
Behandlung zum Entfernen der Schlichten und/oder Bindemittel.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine enzymatische
Behandlung zum Entfernen der Schlichten und/oder Bindemittel.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von
den Schlichten und/oder Bindemitteln befreiten Isolationsmittel zumindest teilweise
durch Tränkung mit dem Schutzmaterial versehen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Tränkungsmittel eine
Lösung eines Polyvinylbutyrales in Aceton vorgesehen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzmaterial durch
Lösung in Aceton oder Methanol aus der Magnetwicklung rückstandslos entfernt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzmaterial
mit einem Farbstoffzusatz verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzmaterial
durch thermische Behandlung aus der Magnetwicklung rückstandslos entfernt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetwicklung
nach der in situ-Glühung mit einem lmprägniermittel versehen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägniermittel ein
niedermolekulares Polyäthylen verwendet wird.
1. A method for the insulation of superconductors in a magnetic winding, in which
sizing and/or bonding agents which contain organic materials and are deposited on
heat-resistant insulation means are removed before an in situ annealing of conductor
preforms is carried out to establish superconducting characteristics in the conductors,
characterised in that the sizing and/or bonding agents are first completely removed
from the insulation means and instead thereof at least a part of the insulation means
is provided with a protective material of predetermined composition ; that the magnetic
winding is then built up from the conductor preforms and the insulation means, and
that subsequently, prior to the in situ annealing, the protective material is removed
from the magnetic winding without leaving any residues.
2. A method as claimed in Claim 1, characterised in that parts for the winding insulation
and parts for the layer insulation are provided as the insulation means, and after
the removal of the sizing and/or bonding agents, only the parts for the layer insulation
are provided with the protective material.
3. A method as claimed in Claim 2, characterised in that glass threads, ceramic threads,
or quartz threads, are provided as the parts for the winding insulation.
4. A method as claimed in Claim 3, characterised in that the glass threads, ceramic
threads, or quartz threads, are arranged parallel to the conductor preforms.
5. A method as claimed in one of Claims 2 to 4, characterised in that glass or quartz
fabrics are provided as the parts for the layer insulation.
6. A method as claimed in one of Claims 1 to 5, characterised by the use of a thermal
treatment for removing the sizing and/or bonding agents.
7. A method as claimed in one of Claims 1 to 5, characterised by the use of an enzymatic
treatment for removing the sizing and/or bonding agents.
8. A method as claimed in one of Claims 1 to 7, characterised in that the insulation
means freed from the sizing and/or bonding agents are at least partially provided
with the protective material by steeping.
9. A method as claimed in Claim 8, characterised in that a solution of a polyvinylbutyral
in acetone is provided as steeping agent.
10. A method as claimed in Claim 9, characterised in that the protective material
is removed from the magnetic winding without any residues by solution in acetone or
methanol.
11. A method as claimed in one of Claims 8 to 10, characterised in that the protective
material is used in admixture with a dye.
12. A method as claimed in one of Claims 1 to 8, characterised in that the protective
material is removed from the magnetic winding without any residues by thermal treatment.
13. A method as claimed in one of Claims 1 to 12, characterised in that the magnetic
winding is provided with an impregnating agent after the in situ annealing.
14. A method as claimed in Claim 13, characterised in that a low molecular weight
polyethylene is used as impregnating agent.
1. Procédé pour isoler des supraconducteurs dans un enroulement magnétique, suivant
lequel des produits d'ensimage et/ou des adhésifs, contenant des substances organiques
et déposés sur des moyens d'isolation résistant à la chaleur, sont enlevés d'ébauches
de conducteurs avant un recuit in situ destiné à la formation des propriétés supraconductrices
des conducteurs, caractérisé en ce qu'il consiste à enlever d'abord entièrement les
produits d'ensimage et/ou les adhésifs des moyens d'isolation et à mettre à leur place
sur au moins une partie des moyens d'isolation une matière de protection de composition
déterminée à l'avance, puis à constituer l'enroulement magnétique avec les ébauches
de conducteurs et les moyens d'isolation et ensuite, et avant le recuit in situ, à
enlever à nouveau la matière de protection de l'enroulement magnétique sans laisser
de résidu.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir
comme moyens d'isolation des éléments destinés à l'isolation des spires et des éléments
destinés à l'isolation des couches et, après l'enlèvement des produits d'ensimage
et/ou des adhésifs, à ne munir de la matière de protection que les éléments destinés
à l'isolation des couches.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir
comme éléments destinés à l'isolation des spires, des fils en verre, en céramique
ou en quartz.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer
les fils en verre, en céramique ou en quartz parallèlement aux ébauches de conducteurs.
5. Procédé suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste
à prévoir comme éléments destinés à l'isolation des couches, des tissus en verre ou
en quartz.
6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par un traitement thermique
pour enlever les produits d'ensimage et/ou les adhésifs.
7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par un traitement enzymatique
pour enlever les produits d'ensimage et/ou les liants.
8. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste
à munir de la matière de protection, au moins partiellement par imprégnation, les
moyens d'isolement débarrassés des produits d'ensimage et/ou des adhésifs.
9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir
comme agent d'imprégnation une solution acétonique d'un polyvinylbutyral.
10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à enlever
la matière de protection sans laisser de résidu de l'enroulement magnétique par dissolution
dans l'acétone ou dans le méthanol.
11. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste
à utiliser la matière de protection additionnée d'un colorant.
12. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste
à enlever sans laisser de résidu la matière de protection de l'enroulement magnétique
par traitement thermique.
13. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste
à munir l'enroulement magnétique d'un agent d'imprégnation après le recuit in situ.
14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser
comme agent d'imprégnation un polyéthylène à bas poids moléculaire.