DE1452660C - Vorrichtung zur magnetischen Druckverformung eines länglichen Werkstückes - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine magnetmotorische Kraft erzeugt wird, wird an innere Vorrichtung zur magnetischen Druckverformung Öffnungen aufweisende Arbeitsräume 18 und 20 eines elektrisch leitenden, länglichen Werkstückes, durch den Feldleiter 12 mit der Ausnehmung 14 gez. B. eines Blechrohres, aufweisend eine als magnet- leitet und übt einen magnetischen Druck auf das einmotorische Kraftquelle dienende zylindrische Spule 5 gelegte Werkstück 10 aus.

und einen mindestens teilweise in dieser angrenzend Der Feldleiter 12 ist, die Arbeitsräume 18, 20 angeordneten Feldleiter mit einer länglichen, sich im durchschneidend, horizontal in einen oberen und allgemeinen parallel zu der Spulenachse erstrecken- einen unteren Abschnitt 26 und 24 aufgeteilt, so daß den Ausnehmung sowie einem Arbeitsraum, der an das Werkstück 10 in die Arbeitsräume 18 und'20 eineinem Ende der Ausnehmung angeordnet, in den das io gelegt bzw. aus diesen entfernt werden kann, indem Werkstück unter Einhaltung eines allseitigen Abstan- man den oberen Abschnitt 26 des Feldleiters 12;entdes einführbar und in dem das magnetische Feld auf fernt. Die Abschnitte 24, 26 sind miteinander verdas Werkstück konzentriert ist. bunden, beispielsweise mit einer isolierten Klammer.

Üblicherweise wird bei einer derartigen elektro- Der untere Abschnitt 24 enthält einen nach unten

magnetischen Formvorrichtung die Spule oder ein 15 hervorstehenden im allgemeinen - ''rohrförmigen

Element, das ein ringförmiges Feld erzeugt, konzen- unteren Teil 31 und einen hohlen im allgemeinen

trisch um das Werkstück, beispielsweise eine längliche rechteckigen oberen Teil 32, der mit dem rohrför-

Röhre, angeordnet. Die Einsetzung des Werkstückes migen unteren Teil 31 über eine horizontal ver-

in die Spule und seine Entfernung aus dieser wird laufende Zwischenwand 34 verbunden ist.

durch eine Längsbewegung vorgenommen. Bei ge- ao Die Spule 16 ist auf dem rohrförmigen unteren

wissen Anwendungen ist es jedoch unmöglich oder Teil 30 angebracht. Der untere Abschnitt 24 hat

auch ungeeignet, das Einsetzen und die Entfernung einen vertikal verlaufenden Schlitz 36, so daß der Ab-

des Werkstückes durch eine solche Längsbewegung schnitt 24 nicht als eine Kurzschlußwindung um das

vorzunehmen. Dies gilt besonders dann, wenn das . Feld wirken kann.-Der obere Abschnitt 26 ist von

Werkstück lang ist oder wenn seine Enden mit as dem unteren Abschnitt 24 durch ein dünnes Blatt 38

Flanschen versehen sind.. aus Isoliermaterial isoliert,. um einen elektrischen

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kontakt zwischen den beiden Abschnitten zu verelektromagnetische Formvorrichtung, in die schnell meiden. Das Blatt 38 ist jedoch so dünn wie möglich, und leicht dasLWerkstück eingebracht bzw. aus dieser um Streuverluste durch den Spalt zwischen den Abentfernt werden kann und mit der Werkstücke ver- 30 schnitten 24 und 26 zu vermeiden. ·
schiedener Größen geformt werden können. Ferner Der obere Abschnitt 26 ist im allgemeinen rechtsoll bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das eckig. Seine Außenabmessungen entsprechen denen Werkstück entfernt werden können, ohne daß man des oberen rechteckigen Teils 32 des unteren Abdie elektrischen Kontakte lösen muß. Sie soll einen schnittes 24. Der obere Abschnitt 26 weist einen hohen Wirkungsgrad haben und dauerhaft im Ge- 35 halbrunden Ausnehmungsabschluß 40 auf, dessen brauch sein und mit relativ niedrigen Kosten herstell- Horizontalschnitt dem der hohlen Öffnung in dem bar sein. rechteckigen oberen Teil 32 des unteren Abschnittes

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß 24 entspricht.

der Arbeitsraum außerhalb der Spule angeordnet ist Horizontal in gleicher Höhe verlaufende, im all-

und sich im allgemeinen quer zu der Spulenachse 40 gemeinen zylindrische, äußere Öffnungen 42 und 44

erstreckt. ' sind in den Längswänden des Feldleiters 12 gebildet.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Je eine Hälfte der äußeren Öffnungen 42 und 44 ist

Zeichnung beschrieben. in dem oberen.Abschnitt 26 und jeweils die andere.

Fig. 1 zeigt im Grundriß eine erfindungsgemäße Hälfte in dem oberen Teil 32 des unteren Abschnit-

elektromagnetische Vorrichtung, wobei Teile der 45 tes 24.

Spulenanordnung weggebrochen sind; Die Arbeitsräume 18, 20 mit den.inneren öffnun-

F ig. 2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt längs gen sind durch zwei horizontale, voneinander getrennt

der Geraden 2-2 in Fig. 1; angeordnete, zylindrische, geteilte Formen 46 und 48

F i g. 3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt längs aus leitendem Material, beispielsweise aus Kupfer,

der Geraden 3-3 in Fig. 1. 50 Berylliumkupfer usw., gebildet. Die Formen 46 und

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient 48 enthalten je eine obere und eine untere Backe 50-dazu, den Durchmesser eines länglichen, rohrför- bzw. 52. Jede obere Backe 50 ist mit Schrauben 54 migen Werkstückes 10 an zwei voneinander getrenn- mit der Längswand des oberen Abschnittes .26- 'verteil Stellen seiner Länge zu verkleinern. bunden und jede untere Backe 52 entsprechend mit

Die Vorrichtung enthält einen Fcldleitcr 12 für das 55 dem oberen Teil 32 des unteren Abschnittes 24. Um

magnetische Feld, der eine längliche, am einen Ende die Breite der Fprmwirkung auf das rohrförmige

abgeschlossene Ausnehmung 14 aufweist, und eine Werkstück 10 zu begrenzen, weisen die Formen 46

isolierte Spule 16 aus elektrisch leitendem Material, und 48 horizontal verlaufende zylindrische Ausneh-

die um den Feldleiter 12 verläuft und an die Öffnung mungen 56 und 58imuf, deren Durchmesser größer

der Ausnehmung 14 angrenzt. 60 als die inneren ÖiTnungen der Arbeitsräume 18 und 20

Die Spule 16 besteht aus einem isolierten Strom- sind und denen der äußeren Öffnungen 42 und 44 des

leiter 28. Dieser Stromleiter 28 ist über einen Schal- Fcldleiters 12 entspricht: auch liegen sie in gleicher·

tcr 30, beispielsweise ein Ignitron, mit der Impuls- Höhe.

quelle 22 für Inipulse hoher Amperezahl verbunden. Der Durchmesser jeder inneren Öffnung der Ar-

beispielswcise einem Satz aufgeladener Kondensato- 65 beitsräume 18 und 20 ist nur etwas größer als der

run. Ist die Spule 16 mit der Stromquelle 22 ver- Durchmesser des Werkstückes 10, so daß ringförmige

bunden, dann dient sie als Quelle für die magnet- Arbeitsspalte gebildet sind, in denen das dazwischen

motorische Kraft. Das Magnetfeld, das durch die verlaufende Feld konzentriert wird. Diese vergrößerte

Felddichte verstärkt den magnetischen Druck auf das Werkstück.

Die äußeren öffnungen 42 und 44 des Feldleiters 12 und die gleich großen Ausnehmungen 56, 58 der Formen 46, 48 haben einen wesentlich größeren Durchmesser als das Werkstück 10, so daß der ringförmige Flächenbereich zwischen dem Werkstück und den äußeren öffnungen 42, 44 und den Ausnehmungen 56, 58 wesentlich größer ist als derjenige der Arbeitsspalte zwischen den inneren öffnungen der Arbeitsräume 18 und 20 und dem Werkstück 10. Auf diese Weise tritt in dem Bereich der äußeren öffnungen 42, 44 und den Ausnehmungen 56, 58 kein Formungseffekt auf.

Da die unteren Teile der ringförmigen Arbeitsspalte zwischen den Wänden der inneren öffnungen der Arbeitsräume 18 und 20 und dem Werkstück 10 der magnetmotorischen Kraftquelle (d. h. der Spule 16) näher liegen, wird das Feld — es sei denn, daß entsprechende Kompensationsmaßnahmen getroffen worden sind ■— an diesen unteren Teilen dichter sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Asymmetrien des magnetischen Feldes an diesen ringförmigen Spalten dadurch praktisch kompensiert, indem der magnetische Widerstand des Weges zu dem unteren Teil der ringförmigen Arbeitsspalte vergrößert ist. Hierzu ist der untere Teil eines vertikal verlaufenden Zwischenraumes 60 zwischen den Formen 46 und. 48 verlängert, indem der Mittelpunkt des äußeren Radius der Formen 46 und 48, bezogen auf den Mittelpunkt der inneren öffnungen der Arbeitsräume 18 und 20, nach unten verschoben ist. Wird jedoch eine gewisse Asymmetrie des magnetischen Feldes gewünscht, dann kann diese Versetzung vermindert werden.

Das Werkstück 10 ist im allgemeinen isoliert und muß zentrisch innerhalb der äußeren öffnungen 42 und 44 in den Arbeitsräumeri 18, 20 angeordnet sein. Für den Arbeitsvorgang wird das zu formende Werkstück 10 bei abgenommenem oberen Abschnitt 26 in die Vorrichtung eingelegt und in entsprechendem Abstand zu den unteren Backen 52 der Formen 46 und 48 des unteren Abschnittes 24 gehaltert, der obere Abschnitt 26 wird dann auf den unteren Abschnitt 24 gesenkt und damit verbunden. Die Spule 16 Wird dann mit der Impulsquelle 22 über den Schalter 30 verbunden, wodurch ein magnetisches Feld um die Spule 16 aufgebaut wird, das in die Ausnehmung 14 des Feldleiters 12 hineingedrückt wird. Das Feld strömt durch den vertikal verlaufenden Zwischenraum 60 zwischen den Formen 46 und 48 und tritt in die ringförmigen Arbeitsspalte der Arbeitsräume 18, 20 um das Werkstück 10 aus. Der sich daraus ergebende magnetische Druck wird so stark gemacht, bis er ausreicht, um die Streckgrenze des Werkstückes 10 zu übersteigen und dabei den Durchmesser des Werkstückes zu verkleinern. Der obere Abschnitt 26 kann dann wieder gehoben und das Werkstück 10 ohne Bewegung des unteren Abschnittes 24^;:entfernt werden.

Wie bereits gesagt, wird nach dem Ausführungsbeispiel das Werkstück 10 an zwei voneinander getrennten, in gleicher Höhe befindlichen Stellen geformt. Wird jedoch nur eine Formstelle gebraucht, so entfernt man die eine der beiden Formen und ersetzt sie durch eine andere mit einer öffnung größerer Länge und größeren Durchmessers, wodurch die magnetische Kraft über einen größeren Bereich verteilt wird und die Fließgrenze des Werkstückes nicht überschritten wird. Auch kann der obere Teil 32 des unteren Abschnittes 24 trennbar mit dem unteren rohrförmigen Teil 30 verbunden sein, so daß verschicdene Formen und Größen der oberen Teile mit derselben Spule 16 verwendet werden können. Darüber hinaus können auch die Formen gewechselt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein rohrförmiges Werkstück geformt, jedoch

ίο können auch Werkstücke anderer Gestalt geformt werden und verschiedene Arbeiten durch Wechseln der Form der Arbeitsspalte ausgeführt werden. Darüber hinaus kann auch der obere, den Ausnehmungsabschluß aufweisende Abschnitt durch einen Abschnitt ersetzt werden, der dem die untere, offene Ausnehmung aufweisenden Abschnitt entspricht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur magnetischen Druckverfor-

so mung eines elektrisch leitenden, länglichen Werkstückes, z. B. eines Blechrohres, aufweisend eine als magnetmotorische Kraftquelle dienende zylindrische Spule und einen mindestens teilweise in dieser angrenzend angeordneten Feldleiter mit einer länglichen, sich im allgemeinen parallel zu der Spulenachse erstreckenden Ausnehmung sowie einem Arbeitsraum, der an einem Ende der Ausnehmung angeordnet, in den das Werkstück unter Einhaltung eines allseitigen Abstandes einführbar und in dem das magnetische Feld auf das Werkstück konzentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (18, 20) außerhalb der Spule (16) angeordnet ist und sich im allgemeinen quer zu der Spulenachse erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (40) der Ausnehmung (14) geschlossen ist und sich über den Arbeitsraum (18, 20) hinaus erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldleiter (12) aus zwei trennbaren, gegeneinander isolierten (38) Abschnitten (24, 26) gebildet ist, wobei sich die Trennstelle quer zur Spulenachse erstreckt und den Arbeitsraum durchschneidet und .wobei die Wände der beiden trennbaren Abschnitte (24, 26) mit je einer sich zu dem Arbeitsraum erstreckenden, zueinander fluchtenden, äußeren öffnung (42, 44) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an die äußere öffnung (42, 44) in der Wand jedes der beiden trennbaren Abschnitte (24, 26) je eine in die Ausnehmung (14) weisende Form (46, 48, 50, 52) vorgesehen ist, die sich in der Trennebene der beiden trennbaren Abschnitte (24, 26) unter Bildung eines Zwischenraumes (60) gegenüberstehen und mit je einer den Arbeitsraum (18, 20) definierenden inneren öffnung versehen sind, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der angrenzenden äußeren öffnung (42, 44).

5. Vorrichtung nach .Anspruch 4, dadurch gekcnnzeichneti'.daß der Feldleiter (12) mit der Ausnehmung (14) durch einen röhrenförmigen Teil (31) und einen angrenzenden rechteckförmigen Teil (32) gebildet ist, wobei der röhrenförmige Teil (31) die Spule (16) trägt und einen Schlitz

■ (36) aufweist und wobei der rechteckförmige Teil das geschlossene Ende (40) der Ausnehmung (14)

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definiert und die zwei trennbaren Abschnitte (24, 26) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der trennbaren Formen (46, 48) um den Arbeitsraum (18, 20) ungleichförmig sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen