DE3033167C2

DE3033167C2 - Support element between tubular line parts of a cooling system that are at different temperature levels

Info

Publication number: DE3033167C2
Application number: DE3033167A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Werner Dipl.-Phys. Dr. 8521 Uttenreuth Neumüller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE3033167A1; JPS5778349A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abstützungselement zwischen zwei langgestreckten, rohrförmigen Leitungsteilen des Kühlsystems einer tiefzukühlenden Wicklung im Läufer einer elektrischen Maschine, wobei die Leitungsteile konzentrisch und mit geringem Abstand zueinander angeordnet sind, sich auf unterschiedlichem Temperaturniveau befinden und zwischen ihnen ein Vakuum vorgesehen ist. Ein solches Abstützungselement ist z. B. in der Veröffentlichung »Adeances in Cryogenic Engineering«, VoL 23, 1978, Seiten 125 bis 131 angedeutet.The invention relates to a support element between two elongated, tubular Line parts of the cooling system of a winding to be frozen in the rotor of an electrical machine, wherein the line parts are arranged concentrically and with a small distance from each other, on different Temperature level are located and a vacuum is provided between them. One such Support element is z. B. in the publication "Adeances in Cryogenic Engineering", VoL 23, 1978, Pages 125 to 131 indicated.

Zur Kühlung einer tiefzukühlenden, insbesondere supraleitenden Erregerwicklung i:n Läufer einer elektrischen Maschine, beispielsweise eines Turbogenerators, müssen Einrichtungen zur Oberleitung eines hierfür erforderlichen Kühlmittels, insbesondere von flüssigem oder gasförmigem Helium, zwischen rotierenden und nichtrotierenden Maschinenteilen vorgesehen sein. Derartige Oberleitungsvorrichtungen, die auch als Kupplungen bezeichnet wenden, befinden sich im allgemeinen an einem Anschlußkopf auf der den Antriebseinrichtungen der Maschine gegenüberliegenden Stirnseite des Läufers. Über solche Kupplungen wird also das Kühlmittel in den Läufer eingeleitet und aus diesem auch wieder herausgeführtFor cooling a deep-cooled, in particular superconducting, excitation winding i: n rotor of an electrical Machine, for example a turbo generator, must have facilities for overhead contact with one for this required coolant, in particular of liquid or gaseous helium, between rotating and be provided non-rotating machine parts. Such overhead line devices, which are also called Couplings referenced, are generally located on a connection head on the Drive devices of the machine opposite end face of the rotor. About such couplings so the coolant is introduced into the rotor and also led out of it again

Bei der aus der genannten Veröffentlichung bekannten Maschine enthält der Läuferkörper ein hohlzylindrisches Wellenendstück, das in einen Anschlußkopf hineinragt. In dem Wellenendstück ist eine zentrale Rohrleitung vorgesehen, über die kaltes, flüssiges Helium einer Erregerwicklung zugeführt wird. Diese Rohrleitung ist von zwei weiteren Rohren konzentrisch umgeben, zwischen denen ein Ringkanal zur Rückführung des in der Wicklung erwärmten Heliums aus dem Läufer ausgebildet ist Zwischen der kalten Helium-Zuführungsrohrleitung und dem konzentrisch dazu angeordneten, wärmeren Rohrleitungssystem ist aus Gründen der thermischen Isolation ein Vakuum ausgebildet. Da die den entsprechenden Vakuumraum begrenzenden, mitrotierenden Rohrleitungen in Kühlmittelführungsrichtung eine verhältnismäßig große Länge von beispeilsweise einigen Metern haben, müssen zwischen ihnen Abstützungselemente vorgesehen werden, mit denen die Rohrleitungen zentriert und gegenseitige abgestützt werden (vgl. die genannte Veröffentlichung, Seite 127, Fig. 2). Einzelheiten dieser Abstützungselemente sind jedoch der Veröffentlichung nicht zu entnehmen.In the machine known from the cited publication, the rotor body contains a hollow cylindrical one Shaft end piece that protrudes into a connection head. In the shaft end piece is a central one Pipeline provided through which cold, liquid helium is fed to an excitation winding. These The pipeline is concentrically surrounded by two further pipes, between which an annular channel for return of the helium heated in the winding is formed from the rotor between the cold helium supply pipe and the warmer pipeline system arranged concentrically to it is a vacuum for reasons of thermal insulation educated. Since the pipelines that delimit the corresponding vacuum space and rotate in the coolant flow direction have a relatively great length of, for example, a few meters between them support elements are provided with which the pipelines are centered and are mutually supported (cf. the publication mentioned, page 127, Fig. 2). Details of this However, support elements cannot be found in the publication.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abstützungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das leicht zu montieren ist und mit dem die folgenden drei Hauptforderungen zu erfüllen sind:The object of the present invention is to provide a support element of the type mentioned at the beginning create that is easy to assemble and with which the following three main requirements are to be met:

1. Die Wärmeeinleitung über das Abstützungselement von der wärmeren auf die kältere Rohrleitung soll möglichst klein gehalten werden um Verdampfungsverluste im Strom des kälteren Kühlmittels möglichst klein zu halten.1. The introduction of heat via the support element from the warmer to the colder pipeline should be kept as small as possible to avoid evaporation losses in the flow of the colder coolant to keep it as small as possible.

2. Die Konstruktion des Abstützungselementes muß sowohl mechanisch stabil sein als auch einen zuverlässigen Zusammenbau des Kühlsystems ermöglichen. Da nämlich die Rohrsysteme eines Generators mit supraleitender Erregerwicklung verhältnismäßig lang sein können, die Abstände zwischen den einzelnen Rohrleitungen jedoch sehr klein sind und beispielsweise nur einige Millimeter betragen, sind starre Abstützungselemente wenig geeignet. Die Montage der Rohrleitungen wird nämlich durch die mit der Länge des Systems zunehmende Reibung erschwert. Außerdem besteht vielfach auch Bruchgefahr der Elemente.2. The construction of the support element must be mechanically stable as well as one enable reliable assembly of the cooling system. Because the pipe systems are a Generators with superconducting excitation winding can be relatively long, the distances between the individual pipelines, however, are very small and, for example, only a few millimeters rigid support elements are not very suitable. The assembly of the pipelines will be namely made more difficult by the increasing friction with the length of the system. In addition, there is often there is also a risk of breakage of the elements.

3. Außerdem muß bei der Kontstruktion des Abstützungselementes die unterschiedliche Schrumpfung der kälteren Rohrleitung im Vergleich zu der wärmeren Rohrleitung mit berücksichtigt sein, um eine ausreichende Stabilität und Abstützungsfunktion des Elementes gewährleisten zu können.3. It must also be used in the construction of the support element the different shrinkage of the colder pipeline compared to the warmer pipeline must also be taken into account to be able to ensure sufficient stability and support function of the element.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abstützungselement einen ringscheibenförmigen Käfigkörper aus einem Material geringer thermischer Leitfähigkeit enthält, dessen Ausdehnung in radialer Richtung kleiner als der Abstand zwischen den rohrförmigen Leitungsteilen ist und der mit Ausnehmungen oder Durchbrüchen mit konkaven Wänden derart versehen ist, daß in ihnen drehbeweglich angeordnete Kugeln jeweils einen Stützpunkt an mindestens einem der rohrförmigen Leitungsiaile bilden.This object is achieved according to the invention in that the support element is in the form of an annular disk Contains cage body made of a material of low thermal conductivity, the expansion of which in radial direction is smaller than the distance between the tubular line parts and that with recesses or openings are provided with concave walls in such a way that they can rotate in them arranged balls each have a support point on at least one of the tubular lines form.

Einzelne dieser Gestaltungsmerkmale sind zwar auch bei Abstützungselementen von supraleitenden Kabeln verwirklicht So ist beispielsweise aus der DE-PS 21 41 202 ein supraleitendes Kabel bekannt, dessen sich auf Tiefsttemperatur befindendes, zentrales Innenrohr gegenüber einem wärmeren, rohrförmigen Strahlungsschild durch Abstützungselemente in einer zentrischen Lage gehalten wird. Diese sich in einem Vakuum befindenden Abstützungselemente bestehen aus in Achsrichtung des Kabels verlaufenden Brücken, deren Enden mit einer der rohrförmigen Leitungen, beispiels weise dem Innenrohr, starr verbunden sind und deren Bogenteile jeweils einen Stützpunkt an dem anderen Rohr bilden. Die Stützpunkte können insbesondere jeweils als ein Lager mit einer in einer Fassung gelagerten Kugel ausgebildet sein. Die im allgemeinen aus mechanischen Gründen aus Metall bestehenden Brücken, die innerhalb eines Kabelabschnittes jeweils noch durch ringförmige Querverstrebungen gegeneinander abgestützt sind, müssen jedoch verhältnismäßig lang sein, um eine Wärmeübertragung über sie zu begrenzen.Some of these design features are also implemented in support elements of superconducting cables.For example, DE-PS 21 41 202 discloses a superconducting cable whose central inner tube, which is at its lowest temperature, is held in a central position by support elements compared to a warmer, tubular radiation shield . These support elements located in a vacuum consist of axially extending bridges of the cable, the ends of which are rigidly connected to one of the tubular lines, for example the inner tube, and whose arch parts each form a support point on the other tube. The support points can in particular each be designed as a bearing with a ball mounted in a mount. The bridges, which are generally made of metal for mechanical reasons and which are each still supported against one another by ring-shaped cross braces within a cable section, must, however, be relatively long in order to limit heat transfer via them.

Diese aus der supraleitenden Kabeltechnik bekannten Abstützungselemente lassen sich jedoch nicht ohne J5 weiteres auch für Rohrleitungssysteme im Läufer eines Generators mit supraleitender Erregerwicklung verwenden. Bei einem supraleitenden Kabel ist nämlich der Abstand zwischen den sich umschließenden, einen Vakuumraum bildenden und sich auf unterschiedlichem Temperaturniveau befindenden Rohrleitungen verhältnismäßig groß. Somit ist auch bei dem bekannten Kabel die Montage des kälteren Innenrohres innerhalb des wärmeren Strahlungsschildes ohne zu große Schwierigkeiten auszuführen. Entsprechende Verhältnisse sind jedoch bei einem Läufer eines supraleitenden Generators nicht gegeben, da dort der Abstand zwischen den konzentrischen Rohrleitungen auf unterschiedlichem Temperaturniveau wesentlich geringer ist und beispielsweise in der Größenordnung von 10 mm liegt. Somit können die aus der Kabeltechnik bekannten, außerdem konstruktiv verhältnismäßig aufwendigen Abstandselemente, bei denen große Längen zwischen den Verbindungs- bzw. Stützpunkten zwischen den benachbarten Rohrleitungen zugrundegelegt sind, nicht ohne weiteres alle der genannten Forderungen an die Abstandselemente in Generatorläufern mit tiefstzukühlender Wicklung erfüllen.However, these support elements known from superconducting cable technology cannot be used without J5 Also use for piping systems in the rotor of a generator with superconducting excitation winding. In the case of a superconducting cable, the distance between the enclosing cables is namely one Pipelines forming a vacuum space and located at different temperature levels are proportionate great. Thus, the assembly of the colder inner tube within the known cable is also possible warmer radiation shield without too much difficulty. Corresponding ratios are but not given with a rotor of a superconducting generator, since there the distance between the concentric pipelines at different temperature levels is much lower and, for example is on the order of 10 mm. Thus, those known from cable technology can also structurally relatively complex spacer elements in which large lengths between the Connection or support points between the adjacent pipelines are taken as a basis, not without furthermore all of the above-mentioned requirements for the spacer elements in generator rotors with deep-cooling Fulfill winding.

Die mit der Gestaltung des Abstützungselementes gemäß der Erfindung verbundenen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß trotz seiner geringen radialen Ausdehnung eine einfache Montage der rohrförmigen Leitungsteile ermöglicht wird. Der innere rohrförmige Leitungsteil läßt sich nämlich ohne weiteres in den äußeren Leitungsteil einschieben, wobei Scherkräfte auf den Querschnitt des Abstützungselementes praktisch nicht auftreten. Aus diesem Grunde kann der effektive Querschnitt des Abstützungselementes auch geringer gehalten werden als der eines starren Elementes. Die Verlustleistung pro Abstützungselement ist somit dementsprechend klein. Auch durch eine besondere Wahl des Materials der Kugeln kann die Wärmeeinleitung bei nur minimaler Berührungsfläche sehr gering gehalten wenden.The advantages associated with the design of the support element according to the invention are in particular to see that, despite its small radial extent, a simple assembly of the tubular line parts is made possible. The inner tubular line part can namely be without Another push into the outer line part, whereby shear forces on the cross-section of the support element practically do not occur. For this reason, the effective cross section of the support element can also be kept lower than that of a rigid element. The power loss per support element is therefore correspondingly small. The Keep heat transfer very low with only a minimal contact surface.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Abstützungselementes nach der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous configurations of the support element according to the invention emerge from the subclaims.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren F i g. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele von Abstützungselementen nach der Erfindung schematisch dargestellt sind. Die Fig.3 und 4 zeigen zwei Teilansichten des Abstützungselementes nach F i g. ZTo further explain the invention and its further developments characterized in the subclaims reference is made to the drawing, in whose FIG. 1 and 2 two exemplary embodiments of support elements are shown schematically according to the invention. 3 and 4 show two partial views of the Support element according to F i g. Z

Das in F i g. 1 gezeigte, allgemein mit 2 bezeichnete Abstützungselement nach der Erfindung kann beispielsweise für den Läufer eines Turbogenerators mit supraleitender Erregerwicklung vorgesehen sein, wie er aus der DE-PS 25 03 428 zu entnehmen ist. Das Kühlsystem für die Wicklung dieses Generators umfaßt auf der Seite des Läufers, die der Antriebsseite abgewandt ist, mehrere konzentrisch zueinander angeordnete, rohrförmige Leitungsteile, die in Strömungsrichtung eines Kühlmittels gesehen verhältnismäßig lang ausgedehnt sind und sich zwischen einer Heliumkupplung an einem Anschlußkopf und dem eigentlichen Wicklungsträger des Läufers erstrecken (vgl. z. B. die genannten Veröffentlichung aus »Advances of Cryogenic Engineering«). Der in der Figur dargestellte Querschnitt ist im Bereich dieser rohrförmigen, mitrotierenden Leitungsteile senkrecht zu deren Ausdehnungsrichtung gelegt, wobei die geschnittenen Läuferteile nur teilweise dargestellt sind.The in Fig. 1 shown, generally designated 2 Support element according to the invention can, for example, for the rotor of a turbo generator with superconducting excitation winding may be provided, as can be seen from DE-PS 25 03 428. That Cooling system for the winding of this generator includes on the side of the rotor, that of the drive side is turned away, a plurality of concentrically arranged, tubular conduit parts which, viewed in the flow direction of a coolant, are relatively are long and are located between a helium coupling on a connection head and the actual Winding supports of the rotor extend (see, for example, the cited publication from “Advances of Cryogenic Engineering «). The cross section shown in the figure is in the area of this tubular, co-rotating line parts placed perpendicular to their direction of expansion, the cut Runner parts are only partially shown.

Diese !.äuferteile enthalten einen konzentrisch zur Achse 3 des Läufers angeordneten, zentralen, rohrförmigen Leitungsteil 4, in dessen Innenraum 5 ein zui Kühlung der Erregerwicklung erforderliches kaltes Kühlmittel beispielsweise flüssiges Helium von 4,2 K, dem Wicklungsteil des Läufers zugeführt werden soll. Konzentrisch um diesen Leitungsteil 4 ist mit einem geringen Abstand a von beispielsweise 8 mm ein weiterer rohrförmiger Leitungsteil 6 angeordnet, der nach innen einen Kühlmittelführungsraum 7 mit ringförmigem Querschnitt begrenzt. Über diesen Kühlmittelführungsraum wird das in der Wicklung erwärmte Kühlmittel mit einer Temperatur von beispielsweise 300 K aus dem Läufer wieder herausgeführt. Zwischen den rohrförmigen Leitungsteilen 4 und 6 besteht somit ein starkes Temperaturgefälle. Zur thermischen Isolation soll deshalb der zwischen diesen Leitungsteilen liegende Raum 8 evakuiert sein.These rotor parts contain a central, tubular line part 4 arranged concentrically to the axis 3 of the rotor, in the interior 5 of which a cold coolant, e.g. liquid helium of 4.2 K, which is required for cooling the field winding, is to be fed to the winding part of the rotor. Concentrically around this line part 4, a further tubular line part 6 is arranged at a small distance a of, for example, 8 mm, which on the inside delimits a coolant guide space 7 with an annular cross section. The coolant heated in the winding is led out of the rotor again at a temperature of, for example, 300 K via this coolant guide space. There is thus a strong temperature gradient between the tubular line parts 4 and 6. For thermal insulation, the space 8 between these line parts should therefore be evacuated.

Um eine gegenseitige Abstützung und Zentrierung der Leitungsteile 4 und 6 zu gewährliesten, befinden sich zwischen ihnen in regelmäßigen Abständen über die gesamte Leitungslänge Abstützungselemente 2. Jedes dieser Elemente enthält einen etwa ringscheibenförmigen Käfigkörper 10, der aus einem Material mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit und zugleich guter mechanischer Festigkeit, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht. Dieser Käfigkörper umschließt gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 den inneren rohrförmigen Leitungsteil 4 formschlüssig und ist mit diesem starr verbunden, beispielsweise auf diesem aufgeklebt oder aufgeschrumpft. Seine radiale Ausdehnung b ist dabei geringer als der Abstand a zwischen den rohrförmigen Leitungsteilen 4 und 6.In order to ensure mutual support and centering of the line parts 4 and 6, there are support elements 2 between them at regular intervals over the entire length of the line mechanical strength, for example made of glass fiber reinforced plastic. This cage body encloses according to the embodiment of FIG. 1, the inner tubular line part 4 in a form-fitting manner and is rigidly connected to it, for example glued or shrunk onto it. Its radial extension b is smaller than the distance a between the tubular line parts 4 and 6.

Der Käfigkörper 10 ist auf seiner freien, dem rohrförmigen äußeren Leitungsteil 6 zugewandten Seite mit in Umfangsrichtung gesehen regelmäßig verteilt angeordneten Ausnehmungen 11 mit konkaven Wänden in Form von Hohlkehlen versehen. Diese Hohlkehlen sind so gestaltet, daß in sie Kugeln 12 mit vorbestimmtem Durchmesser d gedrückt werden können, die einerseits gegen ein Herausfallen aus dem Käfigkörper 10 gesichert, andererseits aber in den Hohlkehlen drehbeweglich sind und jeweils einen etwa punktförmigen Stützpunkt 13 an dem wärmeren Leitungsteil 6 bilden. Die Wahl des Kugelmaterials richtet sich nach den gewünschten thermischen Isoliereigenschaften und den maximal auftretenden Belastungen. Bei zentrischen Rohrleitungen, die mit hoher Drehzahl von beispielsweise 3000/min rotieren, müssen die Abstandselemente 2 lediglich in der Lage sein, das Eigengewicht des gesamten inneren rohrförmigen Leitungsteiles 4 im nicht-rotierenden Zustand zu tragen. Als entscheidende Größe in die Auslegungsberechnungen geht hierbei die Bruchfestigkeit der Kugeln ein. Entsprechende Kugeln können beispielsweise aus Glas, Edelstahl oder einem Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit bestehen und werden serienmäßig hergestellt.The cage body 10 is provided on its free side facing the tubular outer line part 6 with recesses 11 with concave walls in the form of grooves, which are regularly distributed when viewed in the circumferential direction. These grooves are designed so that balls 12 with a predetermined diameter d can be pressed into them, which on the one hand are secured against falling out of the cage body 10, but on the other hand are rotatable in the grooves and each form an approximately punctiform support point 13 on the warmer line part 6 . The choice of the ball material depends on the desired thermal insulation properties and the maximum loads that occur. In the case of central pipelines that rotate at a high speed of, for example, 3000 rpm, the spacer elements 2 only have to be able to bear the weight of the entire inner tubular line part 4 in the non-rotating state. The breaking strength of the balls is a decisive factor in the design calculations. Corresponding balls can for example consist of glass, stainless steel or a plastic of high mechanical strength and are mass-produced.

Außerdem sind im Querschnitt des Käfigkörpers 10 noch Aussparungen 15, beispielsweise schlitzartige Ausfräsungen in Leitungslängsrichtung oder auch Bohrungen vorgesehen, um einen für die Evakuierung des zwischen den rohrförmigen Leitungsteilen 4 und 6 liegenden Raumes 8 ausreichend großen Ptrmpquerschnitt zu erhalten.In addition, there are also recesses 15, for example slot-like, in the cross section of the cage body 10 Millings in the longitudinal direction of the line or bores are provided to provide a means for evacuation of the space 8 lying between the tubular line parts 4 and 6, which is of a sufficiently large Ptrmpquestr cross-section to obtain.

Die Abstützungselemente nach der Erfindung ermöglichen einen einfachen Zusammenbau der rohrförmigen Leitungsteile, indem der innere Leitungsteil 4 mit den auf seiner Außenseite aufgebrachten Abstützungselementen 2 leicht in den ihn umschließenden äußeren Leitungsteil 6 eingeschoben werden kann. Trotz des geringen Abstandes a von einigen Millimetern zwischen den beiden rohrförmigen Leitungsteilen kann dennoch eine verhältnismäßig geringe Wärmeeinleitung über die Abstützungselemente gewährleistet werden. Gegebenenfalls ist auch das Einziehen eines zusätzlichen Sirahlungsschildes zwischen den beiden rohrförmigen Leitungsteilen 4 und 6 möglich, der jeweils zwischen den Käfigkörpern von benachbarten Abstützungselementen aufgehängt wird.The support elements according to the invention enable a simple assembly of the tubular line parts in that the inner line part 4 with the support elements 2 applied to its outside can easily be pushed into the outer line part 6 surrounding it. Despite the small distance a of a few millimeters between the two tubular line parts, a relatively low introduction of heat via the support elements can nevertheless be ensured. If necessary, it is also possible to pull in an additional syrup shield between the two tubular line parts 4 and 6, which is suspended between the cage bodies of adjacent support elements.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel eines Abstützungselementes nach Fig. 1 wurde davon ausgegangen, daß der Käfigkörper einseitig an der Außenseite eines inneren, rohrförmigen Leitungsteiles befestigt ist und seine vor. ihm gehaltener. Kugeln 12 Stützpunkte 13 an der Innenseite des ihn umschließenden rohrförmigen Leitungsteiles 6 darstellen. Ebensogut ist es jedoch auch möglich, daß ein entsprechender Käfigkörper an der Innenseite des äußeren rohrförmigen Leitungsteiles 6 befestigt ist und an seiner inneren Seite in Hohlkehlen befindliche Kugeln trägt, die dann Stützpunkte an dem inneren rohrförmigen Leitungsteil 4 bilden. Bei dem rohrförmigen Leitungsteil 4 kann es sich dabei um einAccording to the embodiment of a support element according to Fig. 1 it was assumed that the cage body on one side on the outside of a inner, tubular conduit part is attached and its in front. held him. Balls 12 support points 13 represent the inside of the tubular line part 6 surrounding it. It is just as good, however possible that a corresponding cage body on the inside of the outer tubular line part 6 is attached and carries on its inner side located in grooves balls, which then support points on the Form inner tubular line part 4. In the case of the tubular line part 4, it can be a

-·, zentrales inneres Rohr oder ein konzentrisch zur Achse 3 des Läufers angeordnetes Doppelrohr mit im Querschnitt ringförmigem Kühlmittelführungsraum handein.- ·, central inner tube or one concentric to the axis 3 of the rotor arranged double tube with a cross-sectionally annular coolant guide space deal.

Neben den genannten Ausführungsformen einesIn addition to the aforementioned embodiments, one

ίο Käfigkörpers, der direkt mit einem der beiden rohrförmigen Leitungsteile verbunden ist, können auch Ausführungsformen vorgesehen werden, die an keiner der rohrförmigen Leitungsteile befestigt sind. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel eines solchen Ab-ίο cage body that connects directly to one of the two is connected tubular line parts, embodiments can also be provided that at none the tubular line parts are attached. A corresponding embodiment of such a

r> Stützungselementes ist in Fig.2 im Querschnitt veranschaulicht, wobei mit F i g. 1 übereinstimmende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das allgemein mit 17 bezeichnete Abstützungselement enthält Kugeln 18, deren Durchmesser d'nurunwesent-r> support element is in Fig.2 in cross section illustrated, with FIG. 1 corresponding parts are provided with the same reference numerals. The support element, generally designated 17, contains balls 18, the diameter of which is only insignificant.

lieh kleiner als der radiale Abstand a zwischen dem kälteren rohrförmigen Leitungsteil 4 und dem wärmeren rohrförmigen Leitungsteil 6 ist und die in konkaven Durchbrüchen 19 eines beispielsweise geschlossenen, ringförmigen Käfigkörpers 20 gehalten sind. Diese inborrowed smaller than the radial distance a between the colder tubular line part 4 and the warmer tubular line part 6 and which in concave openings 19 of a closed, for example, annular cage body 20 are held. This in

Umfangsrichtung gesehen in dem Käfigkörper 20 regelmäßig verteilten Durchbrüche sind hohlkehlenartig an die Kugelform angepaßt, wobei die Kugeln in diese Durchbrüche einschnappen, in ihnen jedoch drehbeweglich sind. Der ringförmige Käfigkörper 20As seen in the circumferential direction, openings which are regularly distributed in the cage body 20 are fillet-like adapted to the spherical shape, the balls snap into these openings, but in them are rotatable. The annular cage body 20

jo erstreckt sich dabei in einer zwischen den rohrförmigen Leitungsteilen 4 und 6 etwa in der Mitte liegenden Zone. Seine radiale Ausdehnung 6'ist dabei wesentlich kleiner als der Abstand a. Derartige Abstützungselemente sind besonders einfach zu fertigen. Da ihre Querschnittsfläehe auch nur einen verhältnismäßig kleinen Teil der gesamten Querschnittsfläche des zu evakuierenden Raumes 8 zwischen den rohrförmigen Leitungsteilen 4 und 6 ausfüllt, ist ein ausreichend großer Pumpquerschnitt von vornherein vorhanden. Um ein gegenseitiges Verschieben der Abstützungselemente in Längsrichtung oder deren Verkanten zu verhindern, sind zusätzliche Halteelemente zwischen den einzelnen Abstützungselementen erforderlich. Diese Halteelemente können beispielsweise auch Teile eines Strah-jo extends in one between the tubular Line parts 4 and 6 lying approximately in the middle zone. Its radial extension 6 'is significantly smaller than the distance a. Such support elements are particularly easy to manufacture. As their cross-sectional area also only a relatively small part of the total cross-sectional area of the to be evacuated Space 8 between the tubular line parts 4 and 6 fills, is a sufficiently large pump cross-section present from the start. To mutual displacement of the support elements in the longitudinal direction or to prevent them from tilting, additional retaining elements are required between the individual elements Support elements required. These holding elements can, for example, also be parts of a beam

lungsschildes zwischen den konzentrischen rohrförmigen Leitungsteilen 4 und 6 sein.be lungsschildes between the concentric tubular line parts 4 and 6.

In den F i g. 3 und 4 ist jeweils eine seitliche Aufsicht auf einen Teil eines Abstützungselementes gemäß F i g. 2 veranschaulicht. Wie aus diesen Figuren hervor-In the F i g. 3 and 4 are each a side plan view of a part of a support element according to FIG F i g. 2 illustrates. As can be seen from these figures

geht, kann der Käfigkörper 20 dieser Abstützungselemente entweder vollständig geschlossen sein (F i g. 4), wobei sich zweckmäßig die Durchbrüche 19 für die Kugeln 18 in dessen Mitte befinden. Gemäß F i g. 5 kann jedoch auch ein einseitig offener Käfigkörper 21goes, the cage body 20 of these support elements either be completely closed (FIG. 4), with the openings 19 for the Balls 18 are in the middle. According to FIG. 5, however, can also have a cage body 21 that is open on one side

vorgesehen werden. Die Kugeln 18 lassen sich in diese Käfigkörper besonders einfach einbringen.are provided. The balls 18 can be in this Bring the cage body particularly easily.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Support element between two elongated, tubular line parts of the cooling system of a winding to be frozen in the rotor of an electrical machine, the line parts being arranged concentrically and at a small distance from one another, being at different temperature levels and a vacuum being provided between them, characterized in that the Support element {2; 17) contains an annular disc-shaped cage body (10; 20,21) made of a material of low thermal conductivity, the extent (b; b'J in the radial direction of which is smaller than the distance (a) between the tubular line parts (4 and 6) and the is provided with recesses (11) or perforations (19) with concave walls in such a way that balls (12; 18) rotatably arranged in them each form a support point (13) on at least one of the tubular line parts (4,6).

2. Support element according to claim 1, characterized in that the cage body (10) on its Inner or outer peripheral side with the corresponding tubular line part (4 or 6) is rigidly connected and with the recesses (11) its free, the other tubular line part facing peripheral side is provided (Fig. 1).

3. Support element according to claim 1, characterized by a cage body (20, 21), whose balls (18) held by him alone the support points (13) between the tubular line parts (4,6) form.

4. Support element according to one of claims J5 before 1 to 3, characterized by recesses

(11) or openings (19) in which the balls (12 or 18) are held in a snap-in position.

5. Support element according to one of claims 1 to 4, characterized by the cage body (10, 20, 21) with balls (12, 18) arranged regularly distributed in the circumferential direction.

6. Support element according to one of claims 1 to 5, characterized by balls (12,18) Glass or stainless steel or a plastic with high mechanical strength.

7. Support element according to one of claims 1 to 6, characterized by a cage body (10, 20, 21) made of a glass fiber reinforced plastic.

8. Support element according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the Cage body (10) in the longitudinal direction of the line parts (4,6) extending through recesses (15) are provided (Fig. 1).