DE1283187B - Vorrichtung zur Umformung zylindrischer Hohlkoerper mit gepulsten Magnetfeldern - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umformung fester Körper, insbesondere zum Komprimieren zylindrischer Hohlkörper, aus elektrisch leitendem oder nichtleitendem Material mit Hilfe gepulster Magnetfelder, bei der eine Spule mit parallel angeordneten, gegeneinander isolierten elektrischen Leitern vorgesehen ist, durch die schnell veränderliche Ströme jeweils gegensinnig fließen, und bei der die zwischen den elektrischen Leitern erzeugte Kraftwirkung über ein Koppelmedium auf den umzuformenden Körper zur Einwirkung gebracht wird.
• Es ist bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, mit der zylindrische Hohlkörper aus elektrisch leitendem oder nichtleitendem Material mit Hilfe gepulster Magnetfelder gleichmäßig komprimiert oder aufgeweitet werden können. Bei dieser Vorrichtung ist als elektrischer Leiter eine bifilar gewickelte Spule vorgesehen, deren gegenläufige Windungen durch eine Isolationsschicht gegeneinander isoliert sind. Als Koppelmedium dient hierbei Wasser. Durch diese Formgebung der Arbeitsspule wird zunächst eine axiale Kraftwirkung in eine nach allen Seiten gleichmäßig wirkende Kraftwirkung über das Koppelmedium umgewandelt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der zylindrische Hohlkörper aus elektrisch leitendem oder nichtleitendem Material mit Hilfe gepulster Magnetfelder gleichmäßig komprimiert werden können unter einfacher Anpassung an das jeweilige Umformproblem und die jeweiligen örtlichen Bedingungen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als elektrische Leiter eine oder mehrere konzentrische Doppelwindungen vorgesehen sind, deren innere Wicklung gegenüber der äußeren Wicklung von den gegensinnigen Strömen durchflossen ist, daß zwischen dem umzuformenden Körper und der inneren Wicklung das Koppelmedium angeordnet ist und daß die äußere Wicklung durch eine Armierung fixiert und die innere Wicklung flexibel ausgeführt ist.
• Der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht in einer wesentlichen Verkürzung des Energie-übertragungsweges, da die resultierenden Kräfte der sich abstoßenden Strombahnen unmittelbar in radialer Richtung auf den umzuformenden Körper einwirken können, in der Verringerung der Verluste und in einer einfachen Anpaßbarkeit an den umzuformenden Körper.
• In der Praxis wird die elektrische Energie einem Stoßstromkondensator entnommen. Die Spule wird von einem Stromimpuls mit steilem Stromanstieg durchflossen. Die dabei entstehende Stoßwelle wird von der Innenwicklung durch das Koppelmedium auf das Werkstück geleitet. Eine weitere Kraftwirkung wird während des langsameren Abklingens des Stromimpulses zur Umformung ausgenutzt, da die Innenwicklung flexibel ist.
• Es ist besonders vorteilhaft, wenn die flexible Innenwicklung aus Kupferlitze ausgeführt ist. Damit wird es möglich, nicht nur die Stoßwelle, sondern auch die über längere Zeit verlaufende radiale Bewegung von Spulenwicklung und Kopplungsstoff für die Umformung des Werkstückes auszunutzen. Als Kopplungsmedium können in an sich bekannter Weise Gummi oder gummiähnliche Stoffe, z. B. Gummiringe, Gummimanschetten oder auch Schaumstoffe, verwendet werden. Weiterhin eignen sich Flüssigkeiten, z. B. Wasser.
• Im nachfolgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Hilfe eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung, F i g. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung.
• Das Ausführungsbeispiel zeigt, wie mit einer er= findungsgemäßen Vorrichtung die Kompression eines zylindrischen, festen Hohlkörpers 11 durchgeführt werden kann. Konzentrische Doppelwindungen 12 sind mit einer Isolationsschicht 13 versehen. Als Kopplungsmedium 14 ist Gummi angeordnet. Eine Verbindungsstelle 15 ist zwischen der äußeren, durch eine Armierung 16 fixierten und der inneren, flexiblen Wicklung der konzentrischen Doppelwindung 12.
• Wird ein in der Zeichnung nicht dargestellter Stoßkondensator über einen ebenfalls nicht dargestellten Schalter über die konzentrischen Doppelwindungen 12 entladen, so erfolgt ein Stromstoß durch die Doppelwindungen. Die resultierenden Kräfte der sich abstoßenden Strombahnen in den Doppelwindungen werden als Stoßwelle über das Kopplungsmedium 14, z. B. in Form eines Gummiringes oder einer Gummimanschette, auf den umzuformenden festen Körper 11 zur Einwirkung gebracht. Der Bereich des zylindrischen festen Körpers 11, der von den konzentrischen Doppelwindungen 12 umfaßt wird und mit dem Kopplungsmedium 14 in Kontakt steht, wird auf Grund der Stoßwelle an diesen Stellen komprimiert.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Umformung fester Körper, insbesondere zum Komprimieren zylindrischer Hohlkörper, mit Hilfe gepulster Magnetfelder, bei der eine Spule mit parallel angeordneten, gegeneinander isolierten elektrischen Leitern vorgesehen ist, durch die schnell veränderliche Ströme jeweils gegensinnig fließen, und bei der die zwischen den elektrischen Leitern erzeugte Kraftwirkung über ein Koppelmedium auf den umzuformenden Körper zur Einwirkung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Leiter eine oder mehrere konzentrische Doppelwindungen (12) vorgesehen sind, deren innere Wicklung gegenüber der äußeren Wicklung von den gegensinnigen Strömen durchflossen ist, daß zwischen dem umzuformenden Körper (11) und der inneren Wicklung das Koppelmedium (14) angeordnet ist und daß die äußere Wicklung durch eine Armierung (16) fixiert und die innere Wicklung flexibel ausgeführt ist.
2. 2. Vorrichtung" nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß als flexible Innenwicklung Kupferlitze vorgesehen ist.
3. 3, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kopplungsmedium in an sich bekannter Weise Gummi (14), gummiähnliche Stoffe oder Wasser vorgesehen ist.