DE2651399A1

DE2651399A1 - EXPANSION ROD FOR A POLYMERIZING PRINTING MEDIUM

Info

Publication number: DE2651399A1
Application number: DE19762651399
Authority: DE
Inventors: Kristian Dahl Dipl Ing Madsen
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1975-11-26
Filing date: 1976-11-11
Publication date: 1977-06-02
Also published as: SE7513274L; SE397995B; GB1561098A; FR2333145B3; FR2333145A1

Description

Expansion rod for a polymerizing pressure medium

Die Erfindung betrifft einen Expansionsstab gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, der mit Hilfe eines polymerisierenden Druckmittels expandierbar ist. Ein solcher Expansionsstab ist bekannt aus der DT-OS 2 411 933.The invention relates to an expansion rod according to the preamble of claim 1, which with the aid of a polymerizing pressure medium is expandable. Such an expansion rod is known from DT-OS 2 411 933.

Der bekannte Expansionsstab ist für einen länglichen Raum bestimmt, dessen Querschnitt eine relativ kleine Höhe im Verhältnis zur Breite hat. Will man einen solchen Expansionsstab für einen Raum verwenden, dessen Querschnitt im Verhältnis zu seinem Umfang verhältnismäßig groß ist, so zeigt sich, daß bei hohem Arbeitsdruck unzulässig hohe axial gerichtete Zugspannungen auftreten. The known expansion rod is intended for an elongated space, the cross-section of which is relatively small in height has to width. If you want to use such an expansion rod for a room, its cross-section in relation to its circumference is relatively large, it is found that inadmissibly high axially directed tensile stresses occur at high working pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Expansionsstab der eingangs genannten Art zu entwickeln, der auch für Räume verwendbar ist, bei denen das Verhältnis von Querschnitt zu Umfang groß ist.The invention is based on the object of an expansion rod To develop the type mentioned at the beginning, which can also be used for rooms in which the ratio of cross-section to circumference is large is.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Expansionsstab nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dieAn expansion rod according to the generic term is used to solve this problem of claim 1 proposed that according to the invention the

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im Anspruch 1 genannten Merkmale hat. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Unteranspruch genannt.features mentioned in claim 1. An advantageous further development the invention is mentioned in the dependent claim.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigenThe invention is to be explained in more detail on the basis of the exemplary embodiments shown in the figures. Show it

Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsformen eines Stabes gemäß der Erfindung im Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 3 bzw. der Linie H-II in Fig. 4,1 and 2 two embodiments of a rod according to the invention in section along the line I-I in Fig. 3 or the line H-II in Fig. 4,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie HI-III in Fig. 1,Fig. 3 shows a cross section along the line HI-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2,Fig. 4 shows a cross section along the line IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 zeigt die Verwendung eines Expansionsstabes zur gegenseitigen Befestigung von zwei lameliierten Konstruktionselementen, und zwar im Schnitt senkrecht zu dem Expansionsstab,Fig. 5 shows the use of an expansion rod for the mutual fastening of two laminated ones Construction elements, namely in the section perpendicular to the expansion rod,

Fig. 6 einen Teil der Fig. 5 im Schnitt längs der Linie VI-VI, und zwar in vergrößertem Maßstab und nur teilweiser Darstellung der Konstruktionselemente in Längsrichtung,6 shows a part of FIG. 5 in section along the line VI-VI, on an enlarged scale and only partial representation of the construction elements in the longitudinal direction,

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Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Expansionsstab7 shows a cross section through an expansion rod

gemäß der Erfindung, der mit einem unmagnetischen Zusatzelement versehen ist,according to the invention, which is provided with a non-magnetic additional element,

Fig. 8 und 9 im Axialschnitt bzw. im Radialschnitt eine Welle, auf der ein Zahnrad mit einem Expansionsstab gemäß der Erfindung anstelle eines Nutenkeiles befestigt ist.8 and 9, in axial section and in radial section, a shaft, on which a gear with an expansion rod according to the invention instead of a slot wedge is attached.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Expansionsstab, der sich in einem ähnlichen Konstruktionselement wie der Expansionsstab in Fig. 6 befindet, wobei Jedoch die Expansion noch nicht stattgefunden hat. In Fig. 1 bezeichnet 1 ein weichgeglühtes zylindrisches Expansionsrohr aus Stahl und 2 einen als Füllkörper 2 dienenden Stahlzylinder, der mit Spielpassung in das Expansionsrohr 1 eingefügt ist. Der schmale Spalt zwischen dem Expansionsrohr 1 und dem zylindrischen Füllkörper 2 ist an seinen Enden durch ringförmige Argonschweißnähte 3 und 4 verschlossen. Ein Einfüllrohr 5 ist in eine Bohrung 7 eingeführt, die in das eine Ende dee Füllkörpers 2 gebohrt ist; das Einfüllrohr ist mit Silberlot 6 am Füllkörper befestigt. Das Silberlot 6 überdeckt die Schweißnaht 4 und dient somit zugleich als Sicherheit gegen etwaige Undichtigkeiten der Schweißnaht, die infolge von Mikrorissen auftreten können. Die Schweißnaht 3 wird ebenfalls mit Silberlot überdeckt. In gewissen Fällen ist jedoch nur eine Lötung ausreichend. Von der Bohrung 7 erstreckt sich ein Kanal zu der inneren Zylinderfläche des Expansionsrohres 1.FIG. 1 shows in section an expansion rod which is located in a construction element similar to that of the expansion rod in FIG. 6 is located, but the expansion has not yet taken place. In Fig. 1, 1 denotes a soft-annealed cylindrical expansion tube made of steel and 2 a steel cylinder serving as a filler body 2 which is inserted into the expansion tube 1 with a clearance fit. The narrow gap between the expansion tube 1 and the cylindrical filling body 2 is at its ends by annular argon welds 3 and 4 closed. A filler pipe 5 is inserted into a bore 7 which is drilled into one end of the filler body 2 is; the filler tube is attached to the filler body with silver solder 6. The silver solder 6 covers the weld 4 and thus serves at the same time as security against any leaks in the weld seam that can occur as a result of microcracks. the Weld seam 3 is also covered with silver solder. In certain cases, however, only one soldering is sufficient. From the hole 7, a channel extends to the inner cylinder surface of the expansion pipe 1.

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Um die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Expansionsstäbe zum Expandieren zu bringen, wird flüssiger, härtbarer Kunststoff unter hohem Druck in das Einfüllrohr 5 gepumpt, beispielsweise mit Hilfe der in der eingangs genannten Offenlegungsschrift beschriebenen Einrichtung. Der Druck soll mindestens 50 Bar betragen und vorzugsweise über 200 Bar liegen. Unter gewissen Bedingungen kann es erforderlich sein, einen Druck bis zu 5000 Bar anzuwenden. Wenn die gewünschte Expansion erfolgt ist, wird der Druck aufrechterhalten, bis der Kunststoff im Einfüllrohr hart geworden ist.In order to cause the expansion rods shown in FIGS. 1 and 2 to expand, liquid, hardenable plastic is used pumped under high pressure into the filler pipe 5, for example with the aid of the laid-open specification mentioned at the beginning described facility. The pressure should be at least 50 bar and preferably above 200 bar. Under Under certain conditions it may be necessary to apply a pressure of up to 5000 bar. When the desired expansion occurs the pressure is maintained until the plastic in the filler tube has hardened.

Der Innendurchmesser des Rohres 1 wird mit d und der Außendurchmesser des Füllkcrpers mit d_f bezeichnet. Wenn man, statt einen Füllkörper 2 zu verwenden, die Enden des Expansionsrohres mittels angeschweißter Stirnplatten verschließen würde, so würde bei einem Druck ρ die in Längsrichtung des Rohres wirkende Kraft p4-d betragen, wobei d der Innendurchmesser des Rohres 1 ist. Unter Verwendung des in Fig. 1 gezeigten Füllkörpers 2 beträgt die auf den Expansionsstab wirkende axiale Kraft gewöhnlich weniger als 10 % der obengenannten Kraft,nämlichThe inside diameter of the tube 1 is denoted by d and the outside diameter of the filling body is denoted by d _f . If, instead of using a filler body 2, the ends of the expansion pipe were closed by means of welded end plates, then at a pressure ρ the force acting in the longitudinal direction of the pipe would be p4-d, where d is the inside diameter of the pipe 1. Using the filler body 2 shown in Fig. 1, the axial force acting on the expansion rod is usually less than 10% of the above force, namely

P .^(ä_r ²- d_f ²),P. ^ (Ä _r ² - d _f ² ),

und diese Kraft wird zum größten Teil vom Füllkörper aufgenommen. Als Beispiel sei ein Fall erwähnt, bei dem das Rohr eine Längeand this force is for the most part absorbed by the packing. As an example, consider a case in which the pipe has a length

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von 450 mm hat und d «= 8,8 m und d_f = 8,6 mm ist. Ausgedrückt in Prozent der obengenannten Kraft beträgt die Axialkraft K .of 450 mm and d «= 8.8 m and d _f = 8.6 mm. The axial force is K expressed as a percentage of the above force.

bei einer Anordnung nach der Erfindung dann:in an arrangement according to the invention then:

d_f ² d _f ²

K = 100 (1 - -*-» ),K = 100 (1 - - * - »),

also K_e « 4 %.thus K _e «4%.

9.9.

Die in den Figuren 2 und 4 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der oben beschriebenen ua. dadurch, daß der hier mit 11 bezeichnete Füllkörper aus zwei Teilen zusammengeschweißt ist und einen axial verlaufenden Hohlraum 12 hat, der an seinem oberen Ende mit einem Einfüllrohr 5 sowie mehreren Verteilungskanälen 13 hydraulisch verbunden ist, welche zwischen dem zentralen Hohlraum 12 und der Innenseite des Expansionsrohres 1 eine hydraulische Verbindung herstellen. Beim Hineinpumpen eines dickflüssigen Kunststoffes wird die in dem Rohr 5 eingeschlossene Luft gesammelt und im Hohlraum 12 komprimiert, während sich zwischen der eingeschlossenen Luft und den Verteilungskanälen 13 ein Pfropfen aus flüssigem Kunststoff bildet. Wenn der Druck so hoch wird, daß die an den Enden der Verteilerkanäle 13 liegenden Wandabschnitte radial nach außen gepreßt werden , so strömt durch die Verteilerkanäle 13 ausschließlich Kunststoff, der dann die plastische Verformung des Rohres 1 bewirkt. Der Raum, der sich nach beendeter Expansion zwischen dem Expansionsrohr 1 und dem Füllkörper 12 bildet, enthält also keine Lufteinschlüsse, sondern nur eine homogene Kunststoffüllung.The embodiment of the invention shown in FIGS. 2 and 4 differs from that described above, inter alia. as a result of that the filler body, designated here as 11, is welded together from two parts and has an axially extending cavity 12, which at its upper end with a filler pipe 5 and several distribution channels 13 is hydraulically connected, which establish a hydraulic connection between the central cavity 12 and the inside of the expansion pipe 1. When pumping in a thick plastic is enclosed in the tube 5 Air is collected and compressed in the cavity 12, while a plug of liquid plastic forms between the trapped air and the distribution channels 13. If the Pressure becomes so high that the wall sections lying at the ends of the distribution channels 13 are pressed radially outward, so only plastic flows through the distribution channels 13, which then causes the plastic deformation of the pipe 1. The space that is formed after the expansion between the expansion tube 1 and the filler body 12, so it does not contain air inclusions, but just a homogeneous plastic filling.

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Die Verwendung eines Expansionsstabes gemäß der Erfindung ist besonders dann vorteilhaft, wenn zwischen zwei aneinander liegenden Flächen, die sehr uneben sind, eine gleichmäßige Kraftverteilung erzielt werden soll. Fig. 5 zeigt ein solches Anwendungsbeispiel für einen Expansionsstab gemäß der Erfindung, und zwar die Befestigung eines lamellierten Poles 9 auf einem lamellierten Statorring 10 einer elektrischen Maschine. Pollamellen und Statorlamellen sind in solcher Weise mit halbkreisförmigen Aussparungen versehen, daß an jeder Polbefestigung zwei im wesentlichen kreisförmige Öffnungen 14 entstehen. Der Pol kann dann dadurch im Rotorring befestigt werden, daß in jede der Öffnungen 14 ein runder Stab gepreßt wird, z.B. so, wie es in der DT-OS 2 338 453 beschrieben ist. Normalerweise liegt ein solcher Stab jedoch nur an einige wenige hervorstehenden Lamellenkanten an, welche dabei so _stark belastet werden, daß nach kurzer Betriebszeit erhebliche Verformungen auftreten, so daß sich die Verbindung zwischen Pol und Statorring lockert und ein Spiel entsteht. Schon bei der Herstellung ist es schwer, ein solches Spiel zu vermeiden, wenn nicht der Stabdurchmesser für jeden einzelnen Fall durch Probieren ermittelt wird. Dies kann vermieden werden, wenn man anstelle des eben erwähnten Stabes zumindest in einer der beiden Öffnungen 14 einen Expansionsstab gemäß der Erfindung verwendet. Ein in dieser Weise verwendeter Expansionsstab gemäß der Erfindung ist in Fig. 5 mit 15 bezeichnet, und in Fig. 6 ist die dadurch gewonnene Verbindung im Axialschnitt und in vergrößertem Maßstab dargestellt. Der vom Expansionsrohr 1 umschlossene Raum hat beim Hineinpumpen des Kunststoffes eine Vergrößerung erfahren, die zumindest zu 80 % auf einer plastischen Verformung des Expansionsrohres be-The use of an expansion rod according to the invention is particularly advantageous when a uniform distribution of force is to be achieved between two adjacent surfaces that are very uneven. Fig. 5 shows such an application example for an expansion rod according to the invention, namely the fastening of a laminated pole 9 on a laminated stator ring 10 of an electrical machine. Pole lamellae and stator lamellae are provided with semicircular recesses in such a way that two substantially circular openings 14 are created on each pole attachment. The pole can then be fixed in the rotor ring by pressing a round rod into each of the openings 14, for example as described in DT-OS 2,338,453. Normally, however, such a rod is only present in a few projecting bars edges which it then _s are autarkic stressed that substantial after a short period deformation occurs, so that the connection between pole and stator ring relaxes and creates a game. It is difficult to avoid such play during manufacture if the rod diameter is not determined for each individual case by trial and error. This can be avoided if, instead of the rod just mentioned, an expansion rod according to the invention is used in at least one of the two openings 14. An expansion rod according to the invention used in this way is denoted by 15 in FIG. 5, and the connection thus obtained is shown in axial section and on an enlarged scale in FIG. When the plastic was pumped in, the space enclosed by the expansion pipe 1 was enlarged, at least 80 % of which is due to a plastic deformation of the expansion pipe.

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Bei der Verwendung eines Expansionsstabes nach der Erfindung zur Befestigung eines lamellierten Wendepoles 17 in einem Statorring 18, wie in Fig. 7 gezeigt, werden das Rohr 1 und der Füllkörper 2 wie üblich aus Stahl hergestellt. Die vom Wendepol erzeugte magnetische Feldstärke kann dadurch justiert werden, daß man zwischen dem Statorring und der Endfläche des Pols Stahlbleche anbringt. Um eine magnetisch leitende Eisenverbindung zwischen dem Pol 17 und dem Statorring 18 zu vermeiden, ist der Expansionsstab mit Backen 19 versehen, die aus unmagnetischem Material bestehen. Diese und ein Paar unmagnetische Stäbe 20 sind in besonderen Nuten im Statorring angeordnet.When using an expansion rod according to the invention for fastening a laminated reversible pole 17 in a stator ring 18, as shown in Fig. 7, the tube 1 and the filler body 2 are made of steel as usual. The one from Wendepol generated magnetic field strength can be adjusted that between the stator ring and the end face of the Pols attaches steel sheets. To a magnetically conductive iron compound to avoid between the pole 17 and the stator ring 18, the expansion rod is provided with jaws 19 made of non-magnetic material. These and a pair of non-magnetic ones Bars 20 are arranged in special grooves in the stator ring.

In den Figuren 8 und 9 bezeichnet 21 die Welle einer in kurzen Zeitabständen reversierenden Maschine und 22 ein Zahnrad, das mittels eines Expansionsstabes(1,11) nach der Erfindung auf der Welle befestigt ist.In FIGS. 8 and 9, 21 denotes the shaft of a machine reversing at short intervals and 22 a gearwheel which by means of an expansion rod (1,11) according to the invention the shaft is attached.

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Claims

Patent claims:

1. ) Expansion rod, which can be expanded with the aid of a polymerizing pressure medium, consisting of an expansion pipe closed at the ends and a filler pipe connected to it, characterized in that the expansion pipe (1) encloses a filler body (2, 11) which at both ends by welding or the like along the circumference of the expansion pipe (1) is connected to the expansion pipe (1) in a pressure-tight manner, and that said filling pipe (5) is connected to the inside of the expansion pipe (1) via a channel (3, 12) present in the filling body (2) communicates.

2. Expansion rod according to claim 1, characterized in that the filling body (2, 11) has an axially extending central cavity (12) has, at one end to the filler pipe (5) and the Channel (13) is hydraulically connected (Fig. 2).

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ORIGINAL INSPECTED