DE1283950B

DE1283950B - Verfahren und Vorrichtung zum Zuenden und Betrieb einer elektrischen Arbeitsfunkenstrecke zum Erzeugen von hydraulischen Druckwellen

Info

Publication number: DE1283950B
Application number: DEB78100A
Authority: DE
Inventors: Dr Habil Hasso; Dr Dipl-Phys Hans Josef; Moesta; Muertz
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1964-08-14
Filing date: 1964-08-14
Publication date: 1968-11-28
Also published as: AT252359B; GB1095276A; NL6509764A; BE667751A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum dung von Wirbeiströmen geglättet ist. Weiterhin kann Zünden und Betrieb einer in einem Flüssigkeits-', Ϊ eine 'Einrichtung vorgesehen" sein, welche die Düse medium befindlichen elektrischen Arbeitsfunken- an der Austrittsöffnung auf einer Temperatur dicht strecke zur Erzeugung von hydraulischen Druck- unterhalb des Schmelzpunktes des hervorschießenden wellen, bei dem während jeder Funkenstrecken-Ent- 5 Metalls hält. In einer weiteren Ausgestaltung der ladung ein mittels einer Vorrichtung zwischen die Erfindung ist vor der Düse ein metallischer Schild Elektroden gebrachter drahtförmiger elektrischer mit einer Öffnung, die größer ist als die Düsen-Leiter verdampft wird, sowie eine Vorrichtung zur bohrung, angeordnet, der so ausgebildet ist, daß Durchführung des Verfahrens. Druckwellen und/oder die elektrische Entladung von

Die spanlose Metallumformung wird in vielen FaI- io der Düse ferngehalten werden. Der Schild kann zulen in der Weise durchgeführt, daß in einem inkom- sätzlich eine derartige Ausbildung aufweisen, daß die pressiblen Medium hydraulische Druckwellen- er- · νοΊι der Entladung ausgehende Wirkung in bestimmte zeugt werden, die das Werkstück verformen. " Raumbereiche gelenkt oder konzentriert wird.

Es ist bekannt (Industrieanzeiger, Nr. 23, vom In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Er-

20. März 1964, S. 391 bis 393), durch Entladen einer 15 findung schematisch dargestellt.
Kondensatorbatterie zwischen zwei in Wasser einge- F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung, in welcher ein Lam-

tauchten Elektroden einer Arbeitsfunkenstrecke einen pensockel aus einem Rohr durch eine elektrische Lichtbogen zu erzeugen, der das angrenzende Wasser Funkenentladung geformt werden soll. Der Energieverdampft. Die hohe Verdampfungsgeschwindigkeit speicher ist durch einen Kondensator 1 gebildet, der des Wassers und seine Trägheit bewirken einen spon- ao von einer Gleichstromquelle aufgeladen wird und an tanen Druckanstieg in diesem Bereich, der eine sich die Elektroden 2 und 3 der Arbeitsfunkenstrecke anausgleichende hydraulische Druckwelle zur Folge hat. geschlossen ist. Die Elektrode 3 ist als Schild aus-Derartigen Anordnungen haftet der Nachteil an, daß gebildet, der in der Mitte ein Durchtrittsloch für einen die höchstmögliche Länge des Funkens der Arbeits- Strahl aus flüssigem Metall aufweist. In einem Befunkenstrecke außer von deren Konfiguration von 35 hälter 4 befindet sich flüssiges Metall 5, z. B. geder Spannung des Kondensators abhängt. Mit anderen schmolzenes Zinn oder Blei. Durch einen Schlag Worten: Es ist bei diesen Anordnungen nicht mög- auf einen Kolben 6 kann eine plötzliche Drucksteilich, mit relativ leicht zu handhabenden Hochspan- gerung in dem flüssigen Metall 5 erzeugt werden. In nungswerten in der Größenanordnung von beispiels- diesem Moment schießt aus der Düse 7 ein Strahl weise etwa 20 bis 30 kV Funkenlängen von mehr als 30 flüssigen Metalls hervor und stellt eine elektrische einigen Zentimetern in Luft bzw. einigen Millimetern Verbindung zwischen den Elektroden 2 und 3 her. in Öl zu erzeugen. Es ist aber gerade oftmals er- Dadurch entlädt sich der Kondensator 1, der Strahl wünscht, wesentlich längere Überschläge zu erzeugen, verdampft, und es entsteht eine Druckwelle. Die um größere von Werkstücken verformen zu können. Funkenstrecke mit den Verformungsteilen ist inner-Es ist zur Beseitigung des vorgenannten Nachteils 35 halb eines Flüssigkeitsbehälters 8 angeordnet, der mit bekannt (Industrieanzeiger, Nr. 23, vom 20. März einer isolierenden Flüssigkeit 9, vorzugsweise Öl, ge-1964, S. 391 bis 393), in die Arbeitsfunkenstrecke füllt ist. Innerhalb einer geteilten Matrize 10, welche einen dünnen Draht einzuspannen und die Hoch- die Form eines Lampensockels aufweist, ist das zu spannung durch zusätzliche Schaltmittel anzulegen. verformende Rohr 11 angeordnet. Dabei ist der Hohl-Dabei verdampft der dünne Draht infolge des Strom- 40 raum zwischen Rohr 11 und Matrize 10 durch Runddurchganges und an seinem Ort entsteht ein Licht- schnurringe 12 und 13 abgedichtet. Er kann über bogendurchschlag. Es ist jedoch unpraktisch, zeit- ein Rohr 14 evakuiert werden. Die bei der Funkenraubend und teuer, vor jedem Durchschlag einen entladung innerhalb des Rohres 11 im Öl 9 entneuen Draht einzuziehen. Außerdem ist eine solche stehende Druckwelle treibt das Rohr 11 in die Ma-Anordnung durch die erforderlichen zusätzlichen 45 trize 10, so daß es die gestrichelt eingezeichnete Form Schaltmittel relativ aufwendig. annimmt. Die Elektrode 3 der Arbeitsfunkenstrecke,

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese Nach- die gleichzeitig als Schild zum Schutz der Düse 7 teile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird bei einem dient, ist so ausgebildet, daß sie in der durch Pfeile Verfahren der eingangs genannten Art erfindungs- angedeuteten Weise nach Art eines Reflektors die gemäß dadurch gelöst, daß der drahtförmige elek- 50 Druckwelle auch in diejenigen Bereiche der Matrize irische Leiter erst dann zwischen die Elektroden der lenkt, welche durch die von der Zentralentladung Arbeitsfunkenstrecke gebracht wird, wenn diese be- direkt ausgehende Druckwelle nicht hinreichend erreits an ihrer Betriebsspannung liegt, und die Arbeits- faßt würden. Dadurch wird der Lampensockel auch funkenstrecke durch das Einbringen des drahtförmi- in den Ecken gut ausgeformt. Die Verwendung von gen elektrischen Leiters zwischen die Elektroden ge- 55 Reflektoren zum Richten der Druckwelle und zur zündet wird. Beeinflussung des Druckraumes bei Anlagen mit einer

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin- in einem Flüssigkeitsmedium befindlichen elektridungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der sehen Arbeitsfunkenstrecke zur Erzeugung von hydrahtförmige Leiter von einem aus einer Düse aus- draulischen Druckwellen ist bekannt,
gestoßenen Strahl bei niedriger Temperatur schmel- 60 F i g. 2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungszendem Metall gebildet ist und daß zur Erzeugung beispieles nach F i g. 1. Wiederum befindet sich das des Ausstoßdruckes eine getriggerte, in einem an das flüssige Metall 5 innerhalb eines Behälters 4, der mit flüssige Metallvolumen angrenzende, mit Isolier- der Düse 7 versehen ist. Die plötzliche Drucksteigeflüssigkeit gefüllten Volumen angeordnete Funken- rung im flüssigen Metall wird hier in einer über das strecke oder ein in das flüssige Metall hineinragender 65 flüssige Metall 5 geschichteten Isolierflüssigkeit 15 Kolben vorgesehen ist. Die Düse weist vorzugsweise durch eine Funkenstrecke 16 erzeugt, in die sich ein eine Bohrung auf, deren Länge groß gegen ihren Kondensator 17 entlädt. Der Kondensator 17 kann Durchmesser ist und deren Innenfläche zur Vermei- an die gleiche Spannungsquelle wie der als Energie-

speicher ausgebildete Kondensator 1 angeschlossen sein, wobei beide Kondensatoren zweckmäßig durch den Widerstand 18 voneinander bei der Stoßentladung entkoppelt sind. Die wiederum als Schild ausgebildete Elektrode 3 hat hier hauptsächlich die Aufgabe, die elektrische Entladung von der Düse 7 fernzuhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zünden und Betrieb einer in einem Flüssigkeitsmedium befindlichen elektrischen Arbeitsfunkenstrecke zur Erzeugung von hydraulischen Druckwellen, bei dem während jeder Funkenstrecken-Entladung ein mittels einer Vorrichtung zwischen die Elektroden gebrachter drahtförmiger elektrischer Leiter verdampft wird, dadurchgekennzeichnet, daß derdrahtförmige elektrische Leiter erst dann zwischen die Elektroden der Arbeitsfunkenstrecke gebracht wird, wenn diese bereits an ihrer Betriebsspannung liegt, und die Arbeitsfunkenstrecke durch das Einbringen des drahtförmigen elektrischen Leiters zwischen die Elektroden gezündet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drahtförmige Leiter von einem aus einer Düse (7) ausgestoßenen Strahl von bei niedriger Temperatur schmelzendem Metall (5) gebildet ist und daß zur Erzeugung des Ausstoßdruckes eine getriggerte, in einem an das flüssige Metallvolumen angrenzenden, mit Isolierflüssigkeit gefüllten Volumen angeordnete Funkenstrecke oder ein in das flüssige Metall hineinragender Kolben (6) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Düse (7) mit einer Bohrung, deren Länge groß gegen ihren Durchmesser ist und deren Innenfläche zur Vermeidung von Wirbelbildung geglättet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche die Düse an der Austrittsöffnung auf einer Temperatur dicht unterhalb des Schmelzpunktes des hervorschießenden Metalls hält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Düse (7) ein metallischer Schild (3) mit einer öffnung, die größer ist als die Düsenbohrung, angeordnet und so ausgebildet ist, daß Druckwellen und/ oder die elektrische Entladung von der Düse ferngehalten werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Schildes (3), daß die von der Entladung ausgehende Wirkung in bestimmte Raumbereiche gelenkt oder konzentriert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen