DE1257728B - Spule zum magnetischen Verformen von langen bzw. sperrigen Werkstuecken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B21d

Deutsche Kl.: 7 c -14

Nummer: 1 257 728

Aktenzeichen: B 817221 b/7 c

Anmeldetag: 29. April 1965

Auslegetag: 4. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine Spule zum magnetischen Verformen von langen bzw. sperrigen Werkstücken, insbesondere Rohren, mit elektrischen Stoßstromimpulsen, die das Werkstück umwindet.

Die Anwendung der bekannten Spulen ist auf einfache Formen kleinerer Werkstücke begrenzt. Sperrige bzw. lange Werkstücke lassen sich damit unter Umständen gar nicht bearbeiten, weil gegebenenfalls die Spule nach dem Verformen des Werkstückes von diesem nicht mehr getrennt werden kann. So ist es u. a. unmöglich, Rohre miteinander zu verbinden, wenn die der Verbindungsstelle abgewandten Enden der Rohre unzugänglich sind. Aber gerade zum Verbinden zweier Rohre bietet die Anwendung einer Spule wesentliche Vorteile gegenüber allen anderen bekannten Verfahren.

Erfindungsgemäß besteht die Spule in jeder Windung aus mehreren zusammensetzbaren Teilen.

Die Spulenteile greifen schwalbenschwanzartig ineinander. Dabei sind die Schwalbenschwänze so angeordnet, daß ihre Flanken parallel zur Spulenachse verlaufen, so daß durch die elektrodynamischen Kräfte der Anlagedruck der Schwalbenschwanzflanken, die auch dem Stromübergang dienen, verstärkt wird.

Zweckmäßigerweise sind die Schwalbenschwanzschnitte so gelegt, daß die Kontaktflanken nahe der Innenkontur der Spulenöffnung verlaufen, weil der Stoßstrom nur in einer verhältnismäßig dünnen Zone an der Innenseite der Spule fließt.

Um die elektrodynamischen Kräfte bzw. die durch die Schwalbenschwänze verursachten Zwangskräfte aufzunehmen, ist es zweckmäßig, die Spulenteile im Bereich der Schwalbenschwänze zusätzlich mit einer Führung, vorzugsweise einer Parallelführung, zu versehen.

Damit die Spulenteile sich untereinander halten, können mechanische oder hydraulische Ausgleichsspannvorrichtungen vorgesehen werden, durch welche die Spulenteile nach dem Zusammensetzen unter der Wirkung der Schwalbenschwänze sich verspannen.

Bei einer einwindigen Spule mit zwei die Anschlüsse tragenden Anschlußteilen sind nach der Erfindung die Anschlußteile durch ein die Spulensteigung aufweisendes Zwischenteil miteinander verbunden.

Eine mehrwindige Spule mit η Windungen und zwei die Anschlüsse tragenden Anschlußteilen wird gemäß der Erfindung mit insgesamt 2 η — 1 weiteren Teilen gebildet, von denen — 1 auf der Anschlußseite als die Spulensteigung aufweisende Zwischenteile angeordnet und η als Einsatzteil ausgebildet sind, die Spule zum magnetischen Verformen von langen bzw. sperrigen Werkstücken

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft,

6800 Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1

Als Erfinder benannt:

Walter Auerswald, 6800 Mannheim

jeweils einen Anschlußteil mit einem Zwischenteil bzw. zwei Zwischenteile miteinander verbinden. Die Zwischenteile haben zweckmäßig etwa die Form eines flachen S.

Die Spulenteile und die Spulenverbindungen mit dem Energiespeicher bestehen in an sich bekannter Weise aus einem Metall hoher Festigkeit, vorzugsweise Stahl. Hierdurch ist es möglich, derartige Spulen und Stoßstromanlagen mit sehr geringem Platzbedarf zu bauen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Verwendung von Stahl, da er einen höheren spezifischen Widerstand als das üblicherweise für elektrische Leiter verwendete Kupfer hat. Dadurch läßt sich nämlich ein erhöhter Widerstand des Stoßstromentladungskreises erreichen. Dieser Entladungsstromkreis kann dann so dimensioniert werden, daß sein ohmscher Widerstand im Verhältnis zu seiner Kapazität und Induktivität so groß ist, daß die Entladung aperiodisch erfolgt bzw. daß die Amplitude der durchschwingenden Welle nur einen verhältnismäßig geringen Prozentsatz des ursprünglichen Spannungswertes erreicht. Zwar wird dadurch der elektrische Wirkungsgrad geringfügig verschlechtert, die Lebensdauer der Kondensatoren des Energiespeichers wird jedoch dadurch erheblich erhöht. Außerdem wird der Wirkungsgrad der Verformung nicht verschlechtert, weil die Verformung durch einen aperiodischen Impuls wirkungsvoller ist.

Zwei Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen perspektivisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Spule mit zwei Windungen gemäß der Erfindung in zusammengesetztem Zustand,

F i g. 2 die Spule mit zwei Windungen nach Fig. 1, der größeren Deutlichkeit wegen jedoch ohne das eine Anschlußteil dargestellt,
F i g. 3 eine Spule mit vier Windungen.

Die Anschlußteile 1 und 2 tragen die Anschlüsse 3 und 4, die voneinander isoliert zu einem nicht gezeichneten Energiespeicher führen. Über ein Ein—

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satzteil 5 ist das Anschlußteil 1 mit einem Zwischenteil 6 mechanisch und elektrisch verbunden. Das Zwischenteil 6 bildet den Übergang von der einen Windung zu der benachbarten und greift dort in das Einsatzteil 7 ein, das dem Einsatzteil 5 gleicht und welches mit dem den Anschluß 4 tragenden Anschlußteil 2 verbunden ist.

Eine Spule mit mehr als zwei Windungen weist für jede weitere Windung ein Einsatzteil 13,14 und ein Zwischenteil 6 auf, wie in F i g. 3 dargestellt ist. Das Zwischenteil 6 der ersten Windung ist über das Einsatzteil 13 mit dem nächsten Zwischenteil 6 der benachbarten Windung verbunden, das nächste mit dem Einsatzteil 14 und so fort, bis am Ende der Spule die letzte Windung in den Anschlußteil 2 mündet. Um einen glatten Spulenabschluß zu erhalten, unterscheiden sich die Einsatzteile 5, 7 an den Enden der Spule in ihrer Form geringfügig von den Einsatzteilen 13,14 der mittleren Windungen. Die Einsatzteile 13,14 der mittleren Windungen sind symmeirisch ausgebildet, wohingegen die Einsatzteile S, 6 der Endwindungen ein breites und ein schmales Kontaktflächenteil aufweisen.

Die Anschlußteile 1, 2, die Einsatzteile 5, 7 und 13,14 sowie die Zwischenteile 6 sind auf den einander zugewandten Kontaktflächen mit Schwalbenschwänzen 8,9 versehen, welche ineinandergreifen und die an ihren Berührungspunkten der Kontaktierung dienen. Um die bei Verspannung mit einer der Deutlichkeit wegen nicht dargestellten Ausgleichsspannvorrichtung von den Schwalbenschwänzen 8, 9 ausgehenden Kräfte und die bei der Entladung auftretenden elektrodynamischen Kräfte aufzufangen, sind die Teile noch mit einer Parallelführung 11 versehen. Die Spulenöffnung 12 für das Werkstück wird konzentrisch zur Spulenachse 10 von allen Teilen gemeinsam gebildet.

Alle Teile der Spule einschließlich der niederinduktiven Zuleitungsschienen sind aus Stahl gefertigt. Dadurch ist die nötige mechanische Festigkeit leicht und mit geringem Aufwand herstellbar. Außerdem wird durch den erhöhten Widerstand der Entladungsbahn die Entladungsschwingung gedämpft. Dadurch wächst der Anteil der Entladungsenergie, die in Verformungsarbeit umgesetzt wird. Wird der Widerstand der Entladungsbahn gegebenenfalls noch durch ein induktionsarmes Widerstandselement zusätzlich erhöht, so kann bei gutem Wirkungsgrad auch die Lebensdauer der Kondensatoren eines kapazitiven Energiespeichers wesentlich erhöht werden.

Rohren, mit elektrischen Stoßstromimpulsen, die das Werkstück umwindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in jeder Windung aus mehreren zusammensetzbaren Teilen (1, 2, 5, 6, 7,13,14) besteht.

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteile (1, 2, 5, 6, 7,13,14) schwalbenschwanzartig (8, 9) ineinandergreifen.

3. Spule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Schwalbenschwänze (8, 9) parallel zur Spulenachse (10) verlaufen.

4. Spule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanzschnitte (8,9) so gelegt sind, daß die Kontaktflanken nahe der Innenkontur der Spulenöffnung (12) verlaufen.

5. Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteile (1, 2, 5, 6, 7,13,14) im Bereich der Schwalbenschwänze (8, 9) zusätzlich mit einer Führung, vorzugsweise einer Parallelführung (11), versehen sind.

6. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteile mit Ausgleichspannvorrichtungen versehen sind.

7. Einwindige Spule mit zwei die Anschlüsse tragenden Anschlußteilen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (1, 2) durch ein die Spulensteigung aufweisendes Zwischenteil miteinander verbunden sind.

8. Mehrwindige Spule mit η Windungen und zwei die Anschlüsse tragenden Anschlußteilen, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zwei Anschlußteilen (1, 2) insgesamt In— 1 weitere Teile vorgesehen sind, von denen n—l auf der Anschlußseite als die Spulensteigung aufweisende Zwischenteile (6) angeordnet und η als Einsatzteile (5,7 und 13,14) ausgebildet sind, die jeweils einen Anschlußteil (1, 2) mit einem Zwischenteil (6) bzw. zwei Zwischenteilen (6) miteinander verbinden.

9. Mehrwindige Spule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenteile (6) etwa in Form eines flachen S¹ ausgebildet sind.

10. Spule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteile (1, 2, 5, 6, 7, 13, 14) und die Spulenverbindungen mit dem Energiespeicher in an sich bekannter Weise aus einem Metall hoher Festigkeit, vorzugsweise aus Stahl, bestehen.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Spule zum magnetischen Verformen von langen bzw. sperrigen Werkstücken, insbesondere In Betracht gezogene Druckschriften: »Werkstatt und Betrieb«, Dezember 1963, S. 897/898.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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