DE1452665A1 - Vorrichtung zur elektrohydraulischen Formung - Google Patents

Description

452665

GEHBRlL DYNAMICS OOSPORATIOH
One Hockefeiler Plaza, Hew York.

Vorrichtung zur elektrohydraulisch^
formung. .

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur
elektrohydraulischen Formung und insbesondere eine Vorrichtung» die dazu dient, eine form und ein Werkstück in die richtigt Lage zueinander zu bringen und festzuhalten, so daß das Wtrk- V stück rasch und genau geformt werden kann.'

Bei der elektrohydraulischen formung wird in einem flüssigen Medium, beispielsweise in Wasser, eine elektrisohe Entladung hoher Energie hervorgerufen, die in dem Medium Stoßwellen erzeugt· Pas zu formende Werkstück wird in eine Lage gebracht, wo es von den Stoßwellen getroffen und dadurch

90961970238

eine gewünschte Form gebracht wird» Um die Abmessungen und die Gestalt des zu formenden Gegenstandes in der Hand zu. naben» wird das Werkstück gewöhnlich in einen Formhohlraum hinein verformt·

Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenxL aus rohrförmigen Werkstücken Hohlkörper geformt werden sollen, So können beispielsweise die der elektrischen Entladung dienenden Elemente in ein rohrförmiges Werkstück eingeschoben werden, dessen Enden sonst abgedidhtet sind. Das Werkstück wird mit einer flüssigkeit gefüllt und rund um das Werkstück wird eint Perm in Stellung gebracht. Wenn nun in der im Inneren des Werkstückes befindlichen Flüssigkeit eine elektrische Entladung hoher Energie hervorgerufen wird, wird das Werkstück nach außen in den Hohlraum der form gepreßt·

Zm allgemeinen besteht eine zweckmäßige Form zur Formung rohrförmiger Werkstücke aus separierbaren Teilen, um die Höhlung der Form zum Zweck des Ein- und Ausbringen«dea Werkstückes bequem zugänglich zu machen· In diesem lall ist es wichtig, daß ein etwaiges Aus einander weichen oder Verschieben der Formteile, hervorgerufen durcin..die elektrische Entladung, möglichst klein gehalten wird· Ein merklicher Spalt zwischen den Formteilen kann an dem geformten Produkt eine Formlinie hervorrufen. Da die bei der elektrohydraulisehen Verformung erzeugten Kräfte ziemlich groß sein können, kann diese Forderung ein schwieriges Problem darstellen·

Auf dem Weg der hydraulischen Verformung kann auch ein flaehes Werkstück geformt werden· In diesem Fall wird das Werkstück im wesentlichen längs seines Umfange gehaltert, wobei

909819/0238

die eine Seite des Werkstücke einer Formhohlung zugekehrt ist und die.andere Seite in einer mit Flüssigkeit gefüllten Kammer liegt· Die von den elektrischen Entladangeelementen, die in der Flüssigkeit angeordnet sind, freigesetzte Energie bewirkt, daß das Werkstück in die Formhöhlung hinein deformiert wird und die Gestalt der Formhöhlung annimmt· Um bei einem derartigen Verfahren ein präzises Endprodukt zu erhalten, muß das Werkstück am Umfang fest verankert sein, damit ein Gleiten oder Verschieben des Werkstückes gegenüber der Form vermieden wird.

Is besteht daher der Wunsch nach einer Vorrichtung, zur elektrohydraulischen Formung eines Werkstückes, bei der das Werkstück in einer genauen lage relativ zur Form und zu den elektrischen Entladungselementen ausgerichtet und festgehalten wird. Weiter soll eine solche Vorrichtung sich auf bequeme Weise zur Verformung sowohl von flachen als auch von rohrförmigen Werkstücken einrichten lassen·

Der Erfindung liegt die Aufg abe zugrunde, eine neue und verbesserte Vorrichtung zur elektrohydraulischen Verformung zu schaffen. Diese Vorrichtung soll Formstücke rasch und genau herstellen, wobei ein hoher Grad an Übereinstimmung mit der Gestalt der Formhöhlung der Maschine erreicht werden soll· Weiter soll die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Formkonstruktion verwendbar sein, die vier ineinandergreifende Formteile aufweist. Die Vorrichtung soll die Fähigkeit haben, ein Werkstück automatisch in die richtige Lage zu einer Formhöhlung und zu den elektrischen Entladungselementen zu bringen· Weiter, will die Erfindung eine Vorrichtung schaffen, die die Teile der

90d'81 9/0238

ORIGINAL INSPECTED

form schließt and mit ungleichen Kräften zusammenklammert, derart, daß sich eine genaue Anbringung der lOrm in deren Bezugslage ergibt· Dieses Zusammenklammern soll in solcher Weise geschehen, daß die bei der elektrohydraulisehen Verformung erzeugten, sehr starken Kräfte keine Trennung oder relative Bewegung zwischen den Teilen der iOrm selbst oder zwischen diesen und dem Werkstück hervorrufen· Perner soll ein bequemer Zugang zum Inneren der Form vorhanden sein» Schließlich will die Erfindung eine Vorrichtung sohaffen, die Werkstücke unterschiedlicher Konfiguration und Größe herstellen kann· Insbesondere ist die Erfindung auf eine Vorrichtung gerichtet, die sich bequem für flache und auch rohrförmige Werkstücke, sowie ziemlich lange Werkstücke einrichten läßt. Endlich soll die Vorrichtung einfach, relativ billig und dabei haltbar, stabil und im Betrieb zuverlässig sein. Dazu sieht die Erfindung umfangreiche Sicherheitsvorkehrungen zum Schutz der Bedienungsperson vor·

Wie diese Aufgaben gelöst werden, und welche weiteren Vorzüge die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist, geht aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen hervor* Es ζeigens

Pig«1 eine Ansicht der rechten Seite einer elektrohydraulisohen Verformungsvorrichtung mit einer lormkonstruktion, die verschiedene Merkmale der Erfindung verkörpertj Hg.2 eine gegenüber 7Ig.-1 vergrößerte Ansieht der rechten

Seite der Vorrichtung, wobei einige Teile weggebrochen und andere geschnitten sind, um verschiedene Einzelheiten der Konstrukion sichtbar zu maehenj die iorm ist teilweise geöffnet dargestelltf

909819/0238

·3 eine gegenüber der Fig.1 vergrößerte Vorderansicht der Vorrichtung mit einigen weggekrochenen Seilen)

Fig.4 eine Draufsicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung, wobei einige Seile weggelassen und andere im Schnitt dargestellt sind)

Mg.5 einen Aufriß eines Seils der in Fig.1 gezeigten Vorrichtung in gegenüber Fig,1 vergrößertem Maßstab, bei dem die Form geschlossen dargestellt ist)

Fig.6 eine Vorderansieht im Schnitt naoh der Linie 6-6 der Η.*.5»

Fig.7 eine Ansicht von oben, geschnitten längs der linie 7-7 der Fig.5j

Fig.8 eine Vorderansicht im Schnitt entsprechend der Fig.6, wobei jedoch die Form im teilweise geöffneten Zustand gezeigt ist|

Fig.9 eine perspektivische Seilansicht der Vorrichtung der Fig.1 mit einigen weggelassenen Seilen)

Fig.io einen Seilseitenriß einer Vorrichtung, die zur Formung von rohrartigen Werkstücken kleinen Durchmessers dient)

Fig.11 eine rechte Seitenansicht einer Vorrichtung, die für die Formung eines langen rohrartigen Werkstückes eingerichtet ist)

Fig.12 eine schematische Vorderansicht einer Form, die für die Formung flacher Werkstücke ausgebildet ist.

Eine insgesamt mit 2o bezeichnete Vorrichtung zur elektro·

hydraulischen Formung verkörpert einige Merkmale der Erfindung, Sie weist eine bequem zugängliche Form 22 auf, die aus vier

909819/0-2 38

^ 6 - ■'.;■■■

Ineinandergreifenden Formteilen gebildet ist, und zwar aas einem unteren formteil 24j einem oberen formteil 26 und zwei gegenüberliegenden seitlichen Normteilen 28. Wenn die Vorrichtung, wie in den fig.2 bis 8 dargestellt, für die formung eines kurzen rohrartigen Werkstückes 3o eingerichtet ist, stütat der untere formteil 24 das Werkstück von unten her und haltert es in einer vertikalen lage, während der obere formteil 26 eine Elektrodeneinheit 32 trägt, welche das elektrische Entladungaelement verkörpert. Der obere formteil 26 ist derart beweglich, daß er die Elektrodeneinheit 32 in das rohrförmige Werkstück 3o einführen kann.

Die seitlichen formteile 28, zu denen je eine formschale 34 gehört, sind derart hydraulisch bewegbar, daß die SOrmschalen 34 zusammengeführt werden und eine Hohlform rund um das Werkstück 3® bilden. Die formschalen 34 sind derart ausgenommen, daß ©in© formhö'hlung 36 außerhalb des Werkstückes entsteht. Der obere und der untere formteil 26 und 24 didhten beide Enden des rohrförmigen Werkstückes 3o ab, so daß eine flüssigkeit, meist Wasser, in das Innere des Werkstückes einge-r leitet werden kann. Hinter der form 22 ist ein Energiespeicher 38 angeordnet, der ausreichend Energie liefert, um an der Elektrodeneinheit 32 im Ixmexen des Werkstückes 3ö eine gesteuerte Hochspannungsentladung entstehen zu lassen. Die Energie dieser Entladung wird durch die flüssigkeit in form einer Stoßwelle weitergegeben, welche das rohrförmige Werkstück 3o nach außen in die formhöhlung 36 hinein verformt.

Die dargestellte Torrichtung 2o bringt das Werkstück 3o in die gewünschet Lage zu der f ormhöhlung 36 und der

Elektrodeneinheit 32. Die seitlichen Formteile 28 werden mit starkem zusätzlichem Druck zusammengeklammert, ohne daß dadurch die relative lage von Formhöhlung 36, Werkstück 3© und Elektrodeneinheit 32 zueinander gestört wird. Diese Klammerung geschieht in einem solchen MaBe, daß die hei der Hoohspannungsentladung erzeugten starken Kräfte praktisch kein Auseinanderweichen oder Verschieben der formteile 34 gegeneinander oder gegenüber dem Werkstück 3o hervorrufen. Die Vorrichtung läßt sich auf einfache Weise für die elektrohydraulisch^ Formung eines rohrförmigen Werkstückes kleinen Durchmessers 3oa (Fig.io), eines relativ langen Werkstückes 3o"b (Pig,H) oder eines durchgehend flachen Werkstückes 3oo (Mg, 12) einrichten·

Zu beachten ist» daß die Vorrichtung 2o zur Durchführung verschiedener Operationen an einem Werkstück befähigt ist, so zum Verformen, Zurichten, Bohren, Prägen und Ziehen· TJm der Kürze willen und um Wiederholungen zu vermeiden, beschränkt sich die Beschreibung auf den Vorgang der Formung· Ferner ist die Vorrichtung 2o in der Lage, Produkte in großer Vielfalt bezüglich der Größe und Gestalt zu formenf zur Vereinfachung der Erläuterung beschränkt sich jedoch die Beschreibung auf die Formung einiger charakteristischer Produkte, die als geeignet zur Offenbarung der Betriebsweise erachtet werden·

Zur Formung in der Vorrichtung 2o eignen sich Werkstücke aus irgendeinem verformbaren Material, beispielsweise aus Metall. Die dargestellte Vorrichtung 2o formt auch mit Erfolg einige Metalle, wie rostfreien Stahl und Hastelloy, die normalerweise sich nur schwer formen lassen· Die Form 22, die zur Formung kurzer rohrförmiger

Werkstücke 3ο dient, ist am "besten aus den Pig.5 Ma 8 ersichtlich. Die seitlichen Formteile 28 weisen Formhalter 4o auf, die einander zugekehrte kastenförmige Tertiefungen 42 haben, "in welchen Formeinsätzβ 44 herausnehmbar befestigt sind, ■beispielsweise mittels Schrauben 46 (Fig.7). Die Formeinsätze 44 haben in ähnlicher Weise einander zugekehrte Vertiefungen 48, in welchen die Formschalen 34 herausnehmbar, etwa mittels Schrauben 5o, befestigt sind. Für ein rohrförmigen Werkstück 3o, das einen größeren Querschnitt als etwa 4 2oll(1o cm) hat, kann ein passendes Paar größerer Formsohalen (nicht gezeigt) direkt in den Formhaltera 4o befestigt werden unter Weglassung der Formeineätze 44.

Die Formschalen 34 sind in horizontaler Eichtung beweglich und treffen beim Schließen längs einer vertikalen Stoß- oder Teilungsebene aufeinander, die sich in der Mitte der Vorrichtung 2© von vorne nach hinten erstreckt· Die Ausnehmung in jeder Förmschale 34 bildet je eine Hälfte der Formhöhlung 36» die von den geschlossenen Formschalen begrenzt wird. Die eine Formschale 34 weist Paßstifte 52 auf (Fig.7), während die andere Formsehale 34 mit Löchern 54 zur Aufnahme der Paßstifte versehen ist. Die Paßstifte 52 und die Löcher 54 &£*η-geÄ. die?beiden Formschalen 34 in die richtige Lage zueinander und arretieren sie in dieser Lage gegen eine Verschiebung senkrecht zu ilirer Bewegungsrichtung·

Die Formschalen 34 bestehen aus je einem oberen und einem unteren Abschnitt 5.6 und 58, zwischen denen ein langgestreckter Mittelabschnitt 6o liegt. Die oberen und unteren Abschnitte haben eine Seitenf läcite, die einen aufrechten Kreis- ·

9 09 6 1 9/Ö23 8

U52665

zylinder bildet. Auch, der Mittelabschnitt 60, in den hinein die Deformation des Werkstücke 3o stattfindet, bildet an seiner Seitenfläche einen aufrechten Kr ei β zylinder, der an seinen Snden mit dem oberen bzw. dem unteren Abschnitt 56 bzw. 58 . durch eine gekrümmte Hingfläche 62 verbunden ist·

Die Dicke jeder Formschale 34 ist größer als die Tiefe der Vertiefung 43, so daß jede Formschale die innere Kante ihres zugehörigen Formeineatzes ein Stück weit überragt« Diese Anordnung erlaubt ein direk tes und ungehindertes Anschmiegen zwischen den beiden Formschalen 34, wenn die seitlichen Formteile 28 geschlossen werden· Die Formhalter 40 und die Formeinsätze 44 der entsprechenden seitlichen Formteile 28 bleiben ein kleines Stück getrennt und gestatten daduroh eine Konzentration der Klemmeraft auf die beiden Formsohalen·

Die Form 22 ist mit Mitteln ausgestattet, um den ringförmigen Zwischenraum zwischen den geschlossenen Formsohalen 34 und der Außenfläche des rohrförmigen Werkstückes 3o abdichten und evakuieren zu können· Jede Formschäle 34 ist mit einem Paar halbkreisförmiger Dichtungsringsegmente versehen, einem oberen Segment 64 und einem unteren Segment 66. Das obere Dichtringsegment 64 ist längs der Peripherie des oberen Endes der formhöhlung 36 angeordnet, während das untere Dichtringsegme^t 66 längs des Bandes am Unter ende der Formhöhlung liegt· Ψβϊΐη. die beiden Formschalen 34 geschlossen werden, stoßen die Enden der oberen und unteren Dichtringsegmente der einen Formschale auf diejenigen der anderen Formhälfte und bilden so eine durchgehende Eingdidhtung an beiden %Lden der Formhöhlung

9Ö9819/Ö23Ö

- 1ο —

- 36 zwischen dem rohrförmigen Werkstück 3© und den Formschalen 34. Weiter sind an beiden Stoßflachen jeder Formschale 34 ebene Dichtstreifen .(!ig»5) vorgesehen· Wenn die Formsehaien 34 geschlossen werden, legen sich die Segmente 6? dichtend aneinander. Eine Leitung 68 durchzieht die rechte Formschale 34, d en zugehörigen Formeinsatz 44 und den zugehörigen Formhalter 4o und ist an eine Vakuumpumpe 7o angeschlossen, die in einem seitlich angeordneten Gehäuse 136 untergebracht ist (Fig*3) und für die Evakuierung des ringförmigen Zwischenraums sorgt·

Wenn die "Form 22 geschlossen ist, greifen die Formhalter 4o mit dem oberen Formteil 26 und dem unteren Formteil 24 ineinander· Im einzelnen: Die obere Wand jedes Formhalters 4o ist ausgeschnitten, so daß in der Mitte ein oberer Aufnahmeraum 75 (siehe, J¹Ig.8) entsteht, der einen Zugang zu den Oberenden der Formschalen 34 und zur Formhöhlung 36 gestattet. Der obere Aufnahmeraum 75 nimmt den oberen Formteil 26 auf, wenn die Form geschlossen wird· Die untere Wand der Formhalter ist in gleicher Weise ausgeschnitten, so daß in der Mitte ein unterer Aufnahmeraum 78 entsteht, der den. unteren Formteil 24 aufnimmt·

Die untere Wand jedes Formhalters weist eine Verankerungsplatte. 8o auf, die am Boden angeordnet und mit der Unterseite einer Abstandsplatte 82 verbunden ist. Wenn die beiden seitlichen Formteile 28 geschlossen werden, bilden die Ausschnitte der beiden Blatten 8o und 82 den unteren Aufnahmeraum 78. In den tief er liegenden Verankerungsplatten 8o ist in der Mitte ein relativ kleines Loch vorgesehen, das etwa die

- ι ι —

Größe der Formhöhlung 36 an deren unterem Ende hat. In den darüber liegenden Abstandsplatten 82 ist in der Mitte ein relativ großes Loch vorhanden) das wesentlich weiter ist, als die Formhöhlung an ihrem unteren Ende.- Wie am besten aus den fig· 5 und 6 ersichtlich» bilden die Ausschnitte der Abstandsplatten •82 eine ringförmige Einbuchtung 84 zwischen der Verankerungsplatte 8o unten und den Formsehalen 34 darüber.

Der untere Formteil 24 der dargestellten Formungsvorrichtung 2o weist eine horizontale Besehiekungsplatte 9o auf, die so bemessen ist, daß sie in die. Einbuchtung 84 aufgenommen wird. Auf der Oberseite dieser Besehickungsplatte 9© ist in der Mitte ein Stöpsel 92 abnehmbar befestigt, der unten einen aufrechten zylindrischen Abschnitt 94 und oben einen konischen Abschnitt 96 hat· Wie die Pig»5» β und 8 zeigen, ist der am Boden angeordnete Stöpsel zur Aufnahme des unteren Endes eines rohrförmigen Werkstückes 3o ausgebildet, das er in horizontaler Sichtung abstützt und in die richtige Lage bringt« Der Stöpsel 92 kann Kreisquerschnitt haben oder so gestaltet sein, daß er die Stoßwelle günstig formt. Der untere zylindrische Abschnitt 94 ist mit einer Hut versehen, in der ein Dichtring 1oo liegt, der das Unterende des rohrförmigen Werkstückes 3o abdichtet, wenn dieses auf dem Stöpsel sitzt.

Die Besehickungsplatte 9o hat in der Mitte eine Bohrung 1o2, die sich mit einem Kanal 1o4 deckt, der zentral in dem Stöpsel 92 angeordnet ist· Wie Pig»5 erkennen läßt, zieht der Kanal 1o4 in der Mitte des Stöpsels 92 zunächst senkrecht nach oben und gabelt sich dann in zwei Kanäle 1o6, die an gegenüberliegenden Seiten des Stöpselkonus 96 austreten,

909Ö1S/Ö238

Die Bohrung 1©2 der Beschickungsplatte 9o ist mit Mitteln ver-■bonden, die den iaüssigkeitsspiegel in dem Werkstück 3o vi- . ,ßuell anzeigen und die flüssigkeit aas dem Inneren des Werkstückes abfließen lassen. Wie dies geschient» wird später noch eingehender erklärt.

Der obere formteil 26 besteht aus einem Block Ho von rechteckigem Querschnitt, der die Elektrodeneinheit 32 haltert. Der Block 11o ist in senkrechter Biehtung beweglich, wie weiter unten noch genauer ausgeführt wird. Die Elektrodeneinheit 32 weist eine Elektrodenhalterung 112 auf, die einen oberen, etwa zylindrischen Halsteil 114 hat, der sich nach außen zu einem unteren flanschten 116 erweitert· Die elektrische Leitung in der Elektrodenhalterung 112 ist in ein Gußstück aus elektrisch isolierendem plastischen Kunststoff eingebettet· Zwei parallele Elektroden 12ο hängen von der Elektrodenhalterung 112 nach unten· Die Elektrodenhalterung 112 wird von der Unterseite her in den Block 11 ο eingeschoben und dort in zweckmäßiger Weise lösbar festgemacht.

Der Block 11o hat in der Mitte eine Öffnung 122 zur Aufnahme der Elektrodenhalterung TI 2. Am Boden der Elektrodenhalterung 112 ist ein oberer Adapter 124 befestigt, der nach unten in die lOxmhöhlung 36 hineinragt. Der Adapter 124 hat im wesentlichen zylindrische Form und ist mit zwei senkrecht laufenden löchern versehen, durch die die Elektroden 120 durchtreten. In einer Hut an der Außenfläche des. Adapters ist ein Dichtring 125 eingelegt. Eurze isolierende Manschetten 126 isolieren die Elektroden 12o von dem Adapter. Ein ilüssigkeitseiülaßkanal 127 in dem Adapter deckt sich mit einem entsprechen-

9.09019/023 8

I J

den, nicht dargestellten Kanal in der Elektrodenhalterung 112). dieser steht mit einem nicht dargestellten Flüssigkeiteeinlaß in dem Block 11© in Verbindung, welcher in geeigneter Weis· an eine Flüssigkeitsquelle angeschlossen ist.

Wenn der obere Formteil 26 gesenkt wird, um die Form 22 zu schließen» so paßt sich der obere Adapter 124 in das obere Ende des rohrförmigen Werkstückes 3o ein· Der Dichtring 125 sorgt für eine Abdichtung zwischen der Seitenfläche des Adapters 124 und der Innenfläche des Werkstückes· Durch den Einlaßkanal 127 wird Flüssigkeit in das Innere des rohrförmigen Werkstückes 3o eingeleitet·- Ein nicht dargestellter Entlüftungskanal in dem Adapter 124 läßt während des Einleitens der Flüssigkeit die Luft aus dem Ixmexen des Werkstückes 3ο entweichen.

Die Senkbewegung des oberen Formteils 26 wird durch Anschläge begrenzt. Eine Anschlagplatte 12Θ ist an der Oberseite des Blocks 11o derart festgemacht, daß sie nach außen übersteht und über der benachbarten oberen Wand des Formhalters 4o zu liegen kommt, wenn die Formhalter geschlossen werden· Geeignete Anschläge, beispielsweise nach unten vorstehende Stellschrauben 13o, an den überstehenden Seilen der Platte ermöglichen eine Einstellung des Abwärtshubes des oberen Formteils 26 relativ zu den seitlichen Formteilen 28,

Die dargestellte Elektrodeneinheit 32 verwendet einen dünnen Draht 131» etwa einen Aluminiumdraht von 4o bis 6o Millizoll (1 mm bis 1,5 mm) Durchmesser, der quer zu den unteren Enden der Elektroden 12o angeordnet ist, um die Entladung zwischen den Elektroden zu erleichtern. Dieses Verfahren

909919/0230

. wird manchmal als Technik des "explodierenden Drahtes" bezeichnet, weil der Draht 131. zerstört wird, wenn die Hochspannungeentladung eintritt· folglich muß bei dieser lechnik für Seelen Pormungsvorgang ein neues Drahtstück 131 zwischen dtn Elektroden befestigt werden. Palis erwünscht, kann die dargestellte Elektrodeneinheit 32 auch durch eine nicht gezeigte Elektrodeneinheit ersetzt werden, welche mit enger aneinanderliegenden Elektroden arbeitet, um den Draht überflüssig zu machen. Diese !Technik wird manchmal als "Pnnkenteohnik" bezeichnet} in diesem Pail Überspringt die Hochspannungsentladung den Spalt zwischen den unteren Enden der Elektroden«

Der gezeigte elektrische Energiespeicher 38 enthält eine Mehrzahl von Kondensatorreihen, die parallel geschaltet sind und an eine äußere elektrische Energiequelle anschließbar sind· Der Energiespeicher 38 kann gesteuert sein, so daß er eine elektrische Ladung in vorgegebener Höhe ansammelt und diese Ladung durch die Elektrodeneinheit 32 sich entladen läßt. Der abgebildete Energiespeicher 38 ist für eine maximale Speicherung von etwa 48 EiIojoule ausgelegt und kann in weniger als 1o Sekunden voll aufgeladen werden. Weiter ist eine nicht gezeigte Schaltung vorgesehen, die entweder einige oder alle Kondensatorreihen gleichzeitig auflädt, um auf diese Weise die Stärke der elektrischen Ladung variieren zu können·

Wie am besten aus Pig.3 ersichtlich, gehören zu der Vorrichtung 2o zwei seitlich angeordnete vertikale G-ehäuse 136, die die Porm 22 flankieren. In den Gehäusen 136 sind verschiedene Bestandteile der Vorrichtung 2o untergebracht. An den Stirnwänden der Gehäuse 136 sind die Steuerungen für den

909813/02 30

H52665

elektrohydraulischen Formungsvorgang montiert. Jedes Gehäuse hat oben eine nach hinten geneigte Platte 138 (Pig.2), an der eine im wesentlichen rechteckige» schwere Trägerkonstruktion 14o aus Stahl befestigt ist· Die beiden beabstandeten Trägerkonstruktionen Ho sind durch zwei schwere zylindrische Haltestreben 142 verbunden, die die bewegliehen seitlichen Formteile 28 tragen· Die Trägerkonstruktionen 14o haltern auch eine Vor-, richtung 144 zur Lieferung des hydraulischen Drucks für die Bewegung der seitlichen Formteile 28. Die Haltestreben 142 liegen in einem Abstand voneinander, wobei die obere Halt#strebe die beiden Trägerkonstruktionen 14o an den oberen, vorderen Enden und die untere Haltestrebe an den unteren hinteren Enden verbindet· Diese diagonale Anordnung der Haltestreben 142 bietet eine starke und feste Abstützung und ermöglicht dabei einen bequemen Zugang zu der Fonnhöhlung 36. Zudem gestattet sie die Formung von langen Werkstücken in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2o·

Wie Fig.4 zeigt, haben die Haltestreben 142 an beiden Enden ein Stück mit kleinerem Durchmesser, das einen Absatz 146 bildet. Diese dünneren Enden der Haltestreben 142 treten durch gefluchtete Öffnungen in der inneren und äußeren Seitenwand der Trägerkonstruktionen 14c· Auf die mit Gewinde versehenen Enden der Haltestreben 142 sind. Muttern 148 aufgeschraubt, die die Trägerkonstruktionen I40 gegen die Absätze 146 pressen und ein starkes, festes Gefüge zur Abstützung der Form 22 bilden. Kieses Gefüge ist besonders vorteilhaft, um den großen entgegenwirkenden äußeren Kräften, die gegen die Trägerkonstruktionen Ho gerichtet sind und beim ,Klemmsitz

900010/0230

der Form 22 auftreten, Widerstand zu leisten.

Jeder ^Seitenteil 28 der Form ist verschieblieh an den zwei Haltestreben 142 gehaltert.. Auf der oberen Haltestrebe 142 sind zwei längliche Laufbüchsen 15o angeordnet. Jede Laufbuchse 15o ist an einem umgebenden Lagerkörper 152 befestigt. Die Lagerkörper 152 haben einen unteren Plansch 154» der mit einem der formhalter U4o verbunden ist, etwa mittels Sehrauben 156 (Pig.5). Folglich ist jeder Formhalter 4o. mit seinem zugeordneten Lagerkörper 152 auf einer ziemlich langen Anlagefläche verbunden, so daß eine Taumelbewegung von vorne nach hinten oder eine Belativbewegung zwischen den beiden Seilen verhindert wird·

Längs dem hinteren Hand ist am Boden jedes Formhalters 4o ein Eollensatz 16o befestigt, welcher den Formhalter längs der hinteren unteren Haltestrebe 142 führt und abstutzt· Zu jedem Bollensatz 16o gehört ein oberer Befestigungsblock 162, der sich in Querrichtung erstreckt« Aus der Eüekseite des Blocks 162 ragt ein horizontaler Schaft vor, an dem ein oberes Eoilenpaar 164 drehbar gelagert ist· Unter dem vorderen Teil jedes oberen Blocks 162 ist eine blockförmige Verlängerung"166 starr befestigt, die eine seitliche Bolle 1.68 um eine senkrechte Achse drehbar haltert. Mit dieser Hollenanordnung wird jeder Formhalter 4o von zwei beabstandeten oberen Bollen 164, die längs der oberen Fläche der unteren Haltestrebe 142 laufen, und von einer in" Querrichtung gemitteten seitlichen Bolle 168, die längs der Vorderfläche der Haltestrebe läuft, abgestützt. Auf diese Weise sind die seitlichen Formteile 28 zwischen der ■Schließstellung, gezeigt in Fig.6, und der voll geöffneten

9 0 9Ö 1 9/Ö2 3 8

-If-

Stellung hin- und herbeweglich« In Fig.8 sind die seitliohen · Formteile 28 halb geöffnet dargestellt.

Jeder Formhalter 4o ist an seiner Außenfläche mit einer Kupplung 17o versehen, die den Formhalter mit dem inneren Ende einer quer nach innen laufenden Kolbenstange 172 verbindet, welche zu einem doppeltwirkenden Druckzylinder 174 gehört. Der Druckzylinder ist an der Trägerkonstruktion Ho zwischen den beiden Haltestreben 142 befestigt und kann seihen zugehörigen Formhalter 4o nach innen und nach außen bewegen· Wie Fig.4 zeigt, erlaubt die Kupplung 17o eine gewisse Winkelbewegung der Kolbenstange 172 gegenüber der Außenfläche des Formhalters 4o. Die beiden Kolbenstangen sind an ihrem inneren Ende mit einem Außengewinde versehen. Die Kupplungen 17o haben dazu passende innengewinde, die die Gewinde der Kolbenstangen 172 aufnehmen. Eine Drehung der Kupplung 17o gestattet eine !Relativbewegung von Formhalter 4o und Kolbenstange 172 und eine Justierung der beiden Teile* Ficht dargestellte Einstellschrauben legen die Kupplung 17o an der Kolbenstange 172 in der gewünschten lage fest. Jede Kupplung 17o hat eine Bingnut 176. Ein mit dem Formhalter 4o festverbundener Flansoh 178 hat eine nach einwärts gerichtete Schulter 178, die in der Hut 176 der Kupplung 17o ruht. Die Schulter 178 drückt gegen die Nut 176, um den Formhalter 4o nach außen zu schieben, wenn der Druckzylinder sich in seinem Arbeitszyklus zur Öffnungsstellung der Form hin bewegt. Auf der Kolbenstange 172 kann nächst der Kupplung 17o ein Bund 181 sitzen, der die Auswärtsbewegung der Kolbenstange 172 begrenzt. Ein Puffer 18o aus einem relativ biegsamen, elastischen Material liegt zwischen dem inxLexea. Ende

Ö0-9Ö1S/Ö238

der Kolbenstange 172 und der benachbarten Seite des fformhalters 4©*

Die beiden Druckzylinder 174 sind über je ein Steuerventil 183 an je eine zweckmäßige hydraulische Druckpumpe angeschlossen, die in dem Gehäuse 136 untergebracht ist. Weiter ist jeder Druckzylinder 174 mit Mitteln zur Verstärkung des Druckes ausgerüstet, beispielsweise mit einer hydraulischen Pumpe 184) die eine preßluftbetriebene Kolbenpumpe sein kann· ita jeder Irägerkonstruktion 14o ist eine solche Druckluftpumpe 184 montiert. Sie ist an die hydraulische Leitung angeschlossen, die zu der äußeren Pforte des zugehörigen Druckzylinders 174 führt, d.h. zu der öffnung, durch welche der Druck zum Ausfahren der Kolbenstange 172 angelegt wird. Die Druckluftpumpen 134 erhöhen den Druck an den äußeren Enden der Druckzylinder 174* um so eine sehr große Kraft auf die ausgefahrenen Kolbenstangen 172 auszuüben. Diese Anordnung erzeugt intensive zusätzliche Klammerkräfte, die die iOrmschalen 34 schließen. Sie können in der Praxis 11o Tonnen oder etwa 49o kg/om (7 ooo psig) betragen. Dadurch wird, verhindert,. daß.zwischen den Formschalen durch die Energie der Hochspannungsentladung ein merklicher Spalt entsteht· Zwischen der Stelle, wo die Druckluftpumpe 184 in die hydraulische Leitung ■einspeist, und dem Steuerventil 183 ist ein ferngesteuertes, pneumatischesSperrventil 186 eingeschaltet, das die Aufgabe hat, die hydraulische Druckpumpe 182 von den starken Zusatzdrücken abzutrennen·

Wie am besten aus'den Pig.2und 3 ersichtlich, sind an einem Seil des Stützrahmens der Vorrichtung, der sich in

Querrichtung zwischen den Trägerkonstruktionen Ho und im wesentlichen hinter der Form 22 erstreckt, zwei innere Begrenzungssehalter, ein linker 19o and ein rechter 192, sowie zwei äußere Begrenzuagssehalter, ein linker 194 und ein rechter 196» angeordnet· Jeder Formhalter 4o ist auf seiner Bückseite mit einem auswärts gerichteten einstellbaren Schalfarm 198 und einem einwärts gerichteten einstellbaren Schaltarm 2oo ausgestattet. Die inneren Begrenzungsschalter 19o und 192 und di· Schaltarme 2oo nehmen eine solche Lage ein, daß Jeder Schalter geschaltet wird, wenn der zugehörige' Formhalter 4o seine Schließstellung erreicht. Wenn beide Schalter 19o, 192 auegelöst werden, wird die Pumpe 182 angehalten» In ähnlicher Weise haben die äußeren Begrenzungsschalter 194» 196 und die Sahaltarme 198 eine solche lage, daß jeder Schalter geschaltet wird, wenn sein zugehöriger Formenhalter 4o seine volle Öffnungsstellung erreicht hat, wodurch wieder die Pumpe 182 angehalten wird·

Wie aus den Fig.2 und 3 ersichtlich, wird der untere Formteil 24 mit Hilfe einer Beschickungsvorrichtung 2o6 angehoben und gesenkt. Die horizontale Platte 9o ist am oberen Ende einer Säule 2o8 befestigt, welche an ihrem unteren Ende an einem vertikal verstellbaren Schlitten 21o gehaltert ist· Der Schlitten ist längs einer senkrechten Schiene 212 in Vertikalrichtung verschieblich· Die Schiene 212 wird von einem im wesentlichen rechteckigen, offenen Unterbau 214 getragen, der vorne zwei mit der Vorderwand der Gehäuse 156 gefluchtete Beine 216 und hinten zwei mit der Bäckwand der Gehäuse 136 gefluchtete Beine 218 hat·

909S19/Ö238

einem Ausleger 222am hinteren oberen Ende der Schient 212 ist eine Seilscheibe 22© gehaltert. Vm die Seilscheibe läuft ein Seil 224, das mit. seinem einen Ende an dem beweglichen Schlitten 21« festgelegt ist und an dessen anderem Ende ein freihängendes Gewicht 226 befestigt ist. Das Gewicht 226 dient als Gegengewicht für den Sehlitten 21 ο und den unteren formteil 24. An dem Sehlitten 21o ist ein Bedienungsgriff 228 für den unteren Normteil befestigt. Der dargestellte Bedienungsgriff besteht aus einer nach vorne ragenden Stange 23© und einem am vorderen Ende der Stange befestigten Handgriff 232. Der Bedienungsgriff 228 steht unter Feder spannung, so daß normalerweise der Sehlitten 21 ο gegen eine vertikale Verschiebung blockiert ist· .Durch".Drehen des Handgriffs 232 wird eine nicht gezeigte ledersperre gelöst, so daß sich der untere !©smtsil 24 senkrecht verstellen läßt· Wenn der Handgriff 232 losgelassen wird, wird der untere formteil automatisch in seiner Stellung arretiert·

Mit der zentralen Bohrung 1©2 in der Platte 9© ist eine Plussigkeitsableitung 236 verbunden, die von der Platte 9© nach unten zieht «-...Sie hat im unteren $eil eine flexible Abflujßrährs 238$. "die. nach unten zu einem Ablauf becken 24o führte Das Ablauf becken 24© ruht auf dem jPußbodeny auf dem die Vorrichtung 20 steht , und erstreckt sieh zwischen den beiden Gehäusen 136. Es hat einen Abfluß st 5p s el 242, der an die Abwasseranlag® des Betriebs ansehließbar ist«-Zwischen der Abflußröhre 238 und der Platte 9© liegt in der'flüssigkeitsableitung 236 ein Abflußventil 244. Auf der Innenseite des linken Gehäuses 136 ist etwa auf der Höhe de® oberen Endes der Pormhöhlung"

819702 3.8

36 ein ELüseigkeitepegelmtsser 246 angeordnet. Eine Leitung 248 verbindet den Pegelmesser 246 mit der SlüasigkaitBauleitung 236, so daß der Flüssigkeitsspiegel in der SOrmhöhlaag visuell beobachtet werden kann·

Der obere Formteil 26 ist für seine vertikale Bewegung an einer Halterung 254 befestigt, die ein ortsfestes Fundament 256 und einen vertikal beweglichen oberen Seil 258 hat. Dieser bewegliche Teil 258 weist einen horizontalen länglichen TJ-Schienen-Träger 26o auf, der von der Yorder- zur fiückseite der Torrichtung 2o läuft. Das Vorderende der Ü-Schiene 26o ist auf die Anschlagplatte 128 des oberen Normteils 26 aufgeschraubt» beispielsweise mittels Kopfschrauben 262· Das obere Ende der Elektrodeneinheit 32 ragt durch ein Loch in dem Steg der U-Schiene 26o nach oben·

Wie am besten aus Pig.9 ersichtlich, ist das Hinterende der U-Schiene 26o an beiden Seiten mit langgestreckten vertikalen Führungsgliedern 264 verbunden. Diese sind in vertikalen Führungen 266 aufgenommen, die von einem Gehäuseteil 268 des Fundamentes 256 gebildet werden. Der Gehäuseteil 268 ist durch zwei nach außen ragende horizontale U-Schienen 27o abgespannt, die mittels Schrauben 272 an den Trägerkonstruktionen 14o festgemacht sind. Im Inneren des Gehäuseteils 268 ist ein aufrechter pneumatischer Zylinder 274 untergebracht, der über eine Kolbenstange 276 mit der U-Sohiene 26o verbunden ist· Bei Betätigung des pneumatischen Zylinders 274 bewegt sich der obere Teil 258 in vertikaler Sichtung und hebt bzw. senkt dabei den oberen Formteil 26 von der unteren Stellung, die in Fig»5 gezeigt ist, zur angehobenen Stellung und zurück. In Fig.2 ist

909810/0238

der obere formteil ©jüa, Stüek weit angehoben geseigt.

Drei koaxial© Kabel 28© verbinden den Energiespeicher 154 mit &«r form der Verriohtung 2o. Di© Kabel 28o sind mit dem ©T&©r©a lade dar Elektxoi@n©inheit 32 aber einen Elektrodenans@hluS 282 .verbunden«, Si© sind genügend lang, so daß ihre oberen Endea die Bewegung d@@ Qlsexen formteile 26 mitmachen könn©a· Si® sind von einer vorderen und hinteren Abdeckplatte 286 bzw» 288 umgeben, w@lcht.aa dem oberen Teil 258 befestigt sind· Kurz hint ©3? ihren Vor der @n&@n werden di® Kabel 28o von einer Klemme 29© gehaltert, die ebenfalls an dem ob©2?©n Steil 258 b©~ festigt ist» Di© unteren» kintersn. lnä©a der Säbel" 28© laufen in ©inen AbschluSkastaa 294s ä®r aa a,@s Vorderhand der Energiespeiohe-r@inb.eit 38 f estgemaeht is to

l©'eind Mitral ¥©rgee®h@aρ um--don-oberen formteil. 26 in seiner -tiefsten-. Lage -, der Schließ stellung _g zu arretier©fi₀ Wi® am M®tan'aus- fig_o-6. @rsiehtlie&^; ₉ ist d@r Block Ho

mit ©inand©r gegenüberliegenden Ausepa-=» ¥ean -die form. 22 geschlossen istj sind di© Au.i®paEiang©a 300 mit ^aagreöht sich'erstreckenden P lungern. 3o2 gsflachtets di©" in -ihrem zugehörigen f ormhaltor · 40 versehitfelich g©haltert sind» Jedem Plunger 3o2 ist ©in Betätigung®m@©hanismufl-304 beigegeben, der an der Außenseite des .' formhalters 40 befestigt iste. .

Zunächst wird die Betriebsweise der Vorrichtung 2o kurz aus ammengefasst geschildert: Die formteile 24, 26 und 28 werden¹ um das rohrförmige Werkstück 30 herum geschlossen, wobei die Elektroden 12o in das Innere des Werkstückes hineinragen (siehe die fig»5, 6 und 7)... Dabei werden die Enden des Werkstückes

909819/0238

3o dichtend verschlossen. Das Innere des Werkstücke β wird mit einer Flüssigkeit, gemeinhin Wasser, gefällt· Die luft wird aus dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Werkstück 3o und .der Formhöhlung 36 entfernt. Dann "beginnt der Arbeitsgang der Verformung. Der Energiespeicher 38 wird auf eine gewünschte und vorher eingestellte Höhe aufgeladen und durch die Elektrodeneinheit 32 entladen. Sin Druckstoß wird erzeugt und gelangt durch die Flüssigkeit nach außen zum Werkstück 3o, das er zur Gestalt der Formhöhlung 36 deformiert· Danach werden die Formteile 24, 26 und 28 wieder geöffnet (Fig.8) und das geformte Werkstück wird herausgenommen. Ein neues Werkstück 3o wird eingeführt, der Draht 131 wird angebracht und der Turnus kann von neuem "beginnen.

Betrachtet man die Betriebsweise im einzelnen, so ist zunächst festzustellen, daß die Vorrichtung 2o in mehreren unterschiedlichen Betriebsfolgen arbeiten kann. Wegen des Ineinander greif ens der seitlichen Formteile 28 mit dem unteren Formteil 24 muß letzterer, wenn er sich in seiner abgesenkten Stellung befindet, zunächst angehoben werden, bevor die Formseitenteile 28 geschlossen werden können· Entsprechend müssen beim Öffnen der Form erst die Seitenteile 28 auseinandergezogen werden, bevor der untere Formteil 24 unabhängig von den Formseitenteilen 28 oder dem unteren Formteil 24 gehoben und gesenkt werdenj er kann also vor oder nach dem Aus einander ziehen der Seitenteile " bewegt werden, vorausgesetzt daß die Plunger 3o2 zurückgezogen sind. Für das Auswechseln des fertigen Werkstückes gegen ein neues müssen lediglich die Seitenteile 28 geöffnet werden, damit sie das geformte Werkstück freigeben, und entweder der obere

909819/0238

Formteil 26 oder der untere Formteil 24 MoB bewegt werden, da- ' mit die Elektroden 12o von dem geformten Werkstück freikommen· ' .-Also läßt sich, die Vorrichtung 2ο entweder so betreiben* daß. die beiden Seitenteile und der obere Formteil bewegt werden} während der untere formteil stationär bleibt, oder so» daß die beiden Seitenteile und der untere Formteil bewegt werden, -während der obere '!Formteil stationär bleibt· ■

Die bevorzugte Arbeitsfolge ist folgendes

Ausgehend von dem Punkt des Arbeitszyklus, wo die vier Formteile der Form 22 geöffnet- sind, der untere Formteil 24 seine angehobene Stellung einnimmt und ein rohrf örmiges Werkstück auf dem Stöpsel 92 angebracht ist, werden zunächst die seitlichen Formteile 28 geschlossen durch Betätigen der Druckzylinder 174» so daß die lormsehalen 34 rund um das Werkstück zusammengeklammert werdea und die Platte 9o an ihrem Umfang in der ringförmigen Einbashttang 84 festgelegt wird, wodurch der untere Formteil in der angehobenen Stellung arretiert ist.·

Daß in der Betriebsfolge zuerst die Formseitenteile 28 geschlossen werden und dann ein starker zusätzlicher Druck ausgeübt wird, um die beiden Formschalen 34 fest aneinander zupressenj ist ein wichtiges Merkmal«. Anfänglich bewirkt die hydraulisch© Pumpe 182, daß die Druckzylinder 174 die beiden seitlichen Formteile nach innen führen* Die Bewegung der seitliches formteile 28 ist derart zeitlich abgestimmt, daß die linke Formsehal® (bezogen auf Fig.6 und 8) ihre innerste Stellung voz der rechten Formschale erreicht. Der linke Druckzylinder 174 -nimmt seine Eotlage ein, wenn die linke Formschale 34 ■ ihre innerste Lage erreicht hat. Also bewegt sich beim Schlie-

909819/0230

1*52665

Sen der Form die rechte Formachale auf die linke Pormeoüal· au, bis die Formhöhlung 36 rund um das Werkstück 30 gtbildt.tr ist · Folglich bildet die innerste Lage der linktn Formeohale die Bezugsfläehe an der die beiden Formschalen 4g aufeinandertreffen. Dieser einleitende Sohließvorgang findet unter einen niedrifcen Druck von etwa 7 kg/cm (I00 psig) statt.

Der innere Sohaltarm 200 (Fig.3) an dem linken Formteil betätigt den linken Begrenzungssehalttr 19o, wenn die linke Formschale ihre innerste Stellung erreicht· Der inner« Schaltarm 200 an dem rechten Formteil 'betätigt den reohten inneren Begrenzungsschalter 192, sobald die rechte Formsohal· ihre innerste Stellung erreicht und sich gegen die linke Formschale anlegt. Wenn die beiden inneren Begrenzungsschalter 19o und 192 geschaltet sind, werden die Sperrventile 186 (Fig.4) sowie die Druckluftpumpen 184» die den Druckzylindern 174 beigeordnet sind, tätig· Diese Druckluftpumpen 184 erhöhen den Druck der hydraulischen Flüssigkeit in der Kopfseite der Druckzylinder 174 wesentlich und verstärken damit die von den EoI-benstangen 172 ausgeübte Eraft auf sehr hohe Werte· In der dargestellten Vorrichtung 2o wird eine nach innen gerichtete Eraft in der Größenordnung von I00 Tonnen auf jede Formschale auggeübt·

Die Druckluftpumpe 184 auf der linken Seite ist so eingestellt, daß die auf die linke Formschale ausgeübte Eraft etwas größer ist als die auf die rechte Formschale einwirkende Kraft, um sicherzustellen, daß der Zylinder in seiner Sotlage bleibt· Dies ist ein wichtiges Merkmal der Vorrichtung 2o| es gewährleistet das genaue Einhalten der Bezugslage der Form-

909819/0238

eehalan« Diese außerordentlich große Kraft verhindert, daß sieb. ! die Tormeohalto im laufe des Verformungsvorgangea während der¹ Eafracgieentladung auch nur leicht voneinander abheben. Eine solches Abheben hätte nämlich eine Trennlinie oder einen sonstigen Formfehler an dem fertigen Produkt zur Folge·

Uaeh&em ein Draht 131 zwischen den unteren Enden der Elektroden 12o angebracht worden ist, wird der obere Normteil um @twa 18 Zoll (46 em) gesenkt dadurch, daß der vertikale pneumatisch· Zylinder 274 in die in fig.6 gezeigte lage zurückgezogen wird. In dieser Stellung ragen die Elektroden I2o zentral von oben in das Werkst&ok 3© hinein feig g& miner Höhe, die etwa der Mitte des Werkstückes entspricht· Darauf fuhrt der Mechanismus 3o4 die Plunger 3o2 nash ianea au der in I¹Ig₉O gezeigten Lagej wo'"ei© die'seitlichen Formteil© 28 mit dem oberen Formteil 26 v©3?riegela₀ Hun wird äas rohrförmig© Werkstück 3o an beiden Eni©a diohtbad. verschloss©», an s@ia@m unteren Ende von dem Biohteiag 1@© i@@ Stöpseln 92 ani mm seinem oberen Ende von dem DlÄt^iag 125_Θ Daraiäf ^ird_ tine Fliissigk@it_a gewöhnlich Wasser, in das- Innert des -WerkstUekea 3o durch den Binlaßkanal 127 eingeleitet, bis der Hohlraum de® Werkstückes etwa voll ist und der Draht 131 eingetaucht ist.

Die Vakuumpumpe 7o wird betätigt, um die Luft aus dem ringförmigen Zwischenraum zwischen der Außenseite des rohrförmigen Werkstückes 30 und der Innenfläche der Formhöhlung durch die Leitung 68 zu evakuieren· Dieses= Vakuum unterstützt die Verformung des Werkstückes nach außen, weil es etwaige Schwierigkeiten beseitigt, wie sie durch Lüfteinschlüsse und Luftblasenbildung während der raschen Expansion des Werkstückes auftreten

90981 3/0238

und die glatte und präzise !formung der Außenfläche des Werkstückes 'beeinträchtigen können. Zudem verhindert das Vakuum eine mögliche Oxydation aufgrund von lokaler Erhitzung kleiner Bereiche des Werkstückes» wie sie von der raschen Zugbeanspruchung und Verschiebung während des Verformungsvorgange verursacht werden können·

In dem Energiespeicher 38 wird die Aufladung auf die gewünschte hohe Spannung vorgenommen» die dann plötz lich durch die Kabel 28o entladen wird· Eine geeignete Schaltung für die Ladung und Entladung ist in' einer parallel laufenden US-Anmeldung des gleichen Anmelders im einzelnen beschrieb ben. Sie Entladung zwischen den untergetauchten Elektroden läßt den Draht 131 explodieren und erzeugt einen energiestarken Impuls» der durch die flüssigkeit nach außen zu dem Werkstück läuft und dieses nach außen drückt und zu der Gestalt der Formhöhluag 36 verformt·

Danach wird die Flüssigkeit aus dem Inneren des geformten Werkstückes abgeleitet, indem das Abflußventil 244 geöffnet wird, so daß die Flüssigkeit- durch die Abflußröhre in das Ablauf becken 24o gelangen kann. Die Druckluftpumpen werden stillgesetzt und die Sperrventile 186 werden geöffnet, so daß der starke Druck abblasen kann. Die seitlichen formteile 28 werden nun auseinandergeführt, indem das Steuerventil 183 derart weitergeschaltet wird, daß beim Anlaufen der Pumpe 182 der Flüssigkeitsdruck an die inneren Einlasse der doppeltwirkenden Zylinder 174 angelegt wird und die Kolbenstangen 172 zurückgezogen werden. Der obere Formteil 26 wird angehoben, so daß das neu geformte Werkstück von dem Stöpsel 92 abgehoben

9 0 9819/0238

■ ■;■ *. '■■■ ' ■■■." .'■■-.. ■ ■- - "" : ■" r -

. · . ■ ■ ■..'■- f

werden kann and ein neues -Werkstück eingesetzt werden kann· ;

j lie Schritt® tee formungsvorgangeθ ₉ oa denen das Schließen der fo«a_s ias Pestklammern, die elektrisch® Entladung und das WieiertJffnen geh&eea, werden bei der dargestellten Torrichtung 2o gewöhnlich in weniger als 15 Sekunden durchgeführt. Einschließlich der fOr das Herausnehmen und Beschicken von Hand erforderlichen Zeit kann die Vorrichtung im Üblichen Betrieb 2 Werkstück» pro Minute formen«

Wenn ein besonders schwer gu formendes Metall geformt werden soll, mag es erwünscht sein, mehr als einen Impuls auf ein Werkstück wirken zu lassen* In diesem fall wird der obere formteil 26 entriegelt und angehoben» ohne daß die seitlichen formteile 28 geöffnet werden* Sin neuer Draht 131 wird zwischen den Elektroden 12o angebracht und dann wird der obere formteil 26 wieder gesenkt und in seiner Stellung für eine aweite Entladung verriegelt*

Die dargestellte Vorrichtung 2o ist mit einigen Sperren versehen, die verhindern; daß eine Entladung zwischen den Elektroden 12p stattfindet, bevor die beiden seitlichen formteile 26 geschlossen sind, die beiden formschaleh durch den starken zusätzlichen Klammerungsdruck aneinandergepreßt werden, sowie der obere formteil 26 gesenkt und mittels der ausgefahrenen Plunger 3o2 verriegelt ist* für den unteren formteil 24

' ist dagegen keine Sperre vorgesehen, da für die formung langer rohrförmiger Werkstücke der untere formteil nicht verwendet wird, wie weiter unten noch näher erläutert wird·

für die formung eines rohrförmigen Werkstückes mit'kleinem Durchmesser 3oa, das beispielsweise einen Durch-

9O9819/G238

messer in der Gegend von 19 mm oder weniger hat, läit aioh die Vorrichtung 2o vorzüglich einrichten, wie S*ig«1o zeigt« Es «erden Pormschalen 34a verwendet, die einen passenden kleineren Formhohlraum 36a bilden. Die flüesigkeitsafcleitUBg 236 wird entfernt und ein passender kleinerer Stöpsel 92a wird verwendet. Wegen des begrenzten Platzes in dem schmäleren Werkstück 3oa wird eine Elektrodeneinheit 32a mit nur einer einzigen Elektrode 12oa anstelle der Einheit 32 benutzt«

Der obere formteil 26 wird in die formungsstellung abgesenktf am unteren Ende der Elektrode 12oa wird ein Auslöse draht 131a derart befestigt, daß er von dort naoh unten hängt· Der Stöpsel 92a besteht aus einem elektrisch leitenden Materialund hat in der Mitte eine nach oben offen« Einsenkung 312, die das untere Ende des Auslösedrahtes 131a aufnimmt und eine elektrische Verbindung herstellt, wenn der untere formteil in die Formungssteilung angehoben wird (Pig.io)· Ein Kabel 314 verbindet den Stöpsel 92a mit einem Ansohluß der Elektrodeneinheit 32a, so daß eine Hochspannungsentladung zwischen der Elektrode 12oa und dem Stöpsel 92a stattfinden kann» die den Draht 131a zeratört.

Im Betrieb wird der Sohlitten 2.1 ο (i^lig#2) gesenkt, nachdem der Auslösedraht 131a an der Elektrode I2oa befestigt ist, und das schmale Werkstück *3oa wird in seine Lage auf dem Stöpsel 92a gebracht. Dann wird das Werkstück 3oa mit flüssigkeit gefüllt, meist mit Wasser, wozu ein Handschlauch (nicht gezeigt) dient· Der Schlitten 21 ο wird sodann in die Stellung angehoben, wo der Auslösedrahf 131a den Entladungskreis zwischen der Elektrode 12oa und dem Stöpsel 92a schließt· Darauf

909819/0238

werden die seitlichen. Vo&rtelle 28 geschlossen- und zusammen« ■»■ geklammert j und der - Energiespeicher 38 wird aufgeladen und entladen. Auf diese Weise -wlzi in der f©rmhöhlung 36a das dünnere Bohr geformt» Danach, werden die seitlichen Formteile 28 wie~ . der geöffnet, der Schlitten 21© wird gesenkt und das geformte Hohr mit dem kleinen DurtiSamesser wird von dem Stöpsel 92a weggeneraaeh· Die in dem inneren Hohlraum des dünnen Werkstückes 3oa suraekgsfeliebene Flüssigkeit wird in das Abflußbeckan 24o am Bodes d®£ Verrichtung 2© entleerte Das Verfahren wird für das nächst· Werkstück 3©& wiederholte

figeli aeigtg wie di© Toff?ic3a.i;ung 2o für die

formung eines lan&sn rohrförmigen Werkstückes Job eingerichtet ■-. wiri, dess®& Sänge zwiscÄoii 3o und etwa 11© csm liegen kann. Wenn di@ Έ©%ί& 22 g®mhlQBsm iat@ liegt das obere Ende des

langen Wesks'feü.ekee 3@% ia der lormhöhlmig 36_S während sich das' übrige We^kitüek naoh aat@n ©ssi5E@ckto Diea wird durch -Entfera©a äoT uatss'ea Versnkesunggplattoa' 8o von d@n lormhaltern 4o mögl-iöli-o Di® Bosehiekungsplatt® 9® und- di© Bgschickungsvorriehtung 2©β sind-ebenfall©-weggenoinmeae

Ein Stb'psel 92b _s der am oberen Ende eines langgestreckten StSpselauszugs 32o sit st _s, wird in das Werkstück 2ob bis au dem gewünschten Abstand von dsm Oberande des Werkstücks ' eingeschoben· Das ünterende des Werkstücks ruht auf einem Bingflansch 321 nahe dem Ünterende des Auszugs 32o· Der Auszug 32o ist abnehmbar in einem Sockel 322 gehaltert, der auf dem Unterbau 214 der Vorrichtung ruht. Der Sockel 322 ist so eingerichtet, daß der Stöpsel 92b etwa in Höhe des unteren Jündes der iOrmhb'hlung 36 zu liegen kommt. Der Stöpsel 92b trägt einen

909 819/023 8

• - 31 -

Diohtring 1oob, der dazu dient, das untere Ende derjenige* Teils des langen Werkstückes, der gerade geformt wird, abzudichten. Daa obere Ende des Werkstückes 3ob wird_f wie eahon oben beschrieben, von dem Dichtring 125» der an dem Adapter 124- sitzt, abgedichtet. . ' .

Im Betrieb wird bei angehobenem, oberem Formteil 26 der Stöpsel 92b mit seinem Aue zag 32o in dem Werkstück Job . in die richtige Lage gebraoht, wobei diese Seile von dem Sockel 322 gehaltert werden. Die Seitenteile der Form werden dann geschlossen und zusammengeklammert·

Danach wird das Werkstück 3eb von Hand mit Flüssigkeit gefüllt und zwar von. oben her« Each dem Anbringen des Auslösedrahtes 131 zwischen den Elektroden 12o, wirst der obere formteil 26 in die Schließstellung abgesenkt und verriegelt. Dann wird der Energiespeicher 38 mit der gewählten Energiemenge ad&eladen und über den Innenraum des Werkstückes entladen» Darauf- werden die seitlichen Formteile 28 wieder geöffnet und der obere Formteil 26 wird angehoben· Das geformte Werkstück wird von dem Sockel 322 abgenommen und die Flüssigkeit im Werkstück wird in das Ablaufbecken 24o ausgegossen. Der Auszug des Stöpsels 32o und der Stöpsel 92b werden aus dem Werkstück herausgezogen. Der Vorgang wird an dem nächsten Werkstück wiederholt .

In Fig.12 ist gezeigt, wie die Vorrichtung 2o zur Formung von im wesentlichen flachen Werkstücken 3oc eingerichtet wird. Die Formsehalen 34 und die Formeinsätze 44 werden gegen einen großen linken Formteil 33o und einen kleineren rechten Formteil 332 ausgetauscht, welche längs einer Vertikalebene

909 a19/0238

aufeinander treffen, die aas der Mitte der Form 22 nach rechts versetzt ist* Bas flaehe Werkstück 3©ö wird längs seiner Peripherie zwischen die beiden Formteile 33© and 332 eingeklemmt und liegt in der Vertikal ebene, in der sieh die beiden Formteile treffen· Der sehmälere rechte formteil 332 bildet eine Formhblilung 56c,. die die Form hat, zu der das Werkstück 3oc geformt werden seil· Das linke Werkstück 33© bildet eine elektrische, Entladmgskammer 334» die horizontal mit der Formhöhlung 36c gefluchtet ist, aber auf der anderen Seite des Werkstückes liegt. Der größere Formteil 33© hat eine vertikale öffnung 336, die von oben in die Entladungskammer 334 führt und durch die die Elektroden 12oc einer Elektrodeneinheit 32c ragen· Die eine Elektrode 12oc ist kürzer als die andere, so daß der Draht 131c sehräg angeordnet ist.

Der größere Formteil 33© ist aueh noch mit einem AusfluSkaaal 338 für die Flüssigkeit versehen, der zu der Abflußleitung 236 in der Platte 9o führt. Ih dem rechten Formteil 332 sind Durchlässe 68o vorgesehen., die von der Formhöhlung 36c zur Vakuumpumpe 7o führen, so daß der Zwischenraum zwischen dem- eingespannten flachen Werkstück 3oe und der Innenfläche der Formhöhlung evakuiert werden kann. In dem linken Formteil 33o ist eine Flüssigkeitszuleitung und eine Entlüftung 34o vorgesehen·

Die Betriebsweise ist ähnlich der für die Formung des Werkstückes 3o beschriebenen. Eine elektrische Entladung, die den Draht 131c zwischen den Elektroden 12oc explodieren läßt, erzeugt Stoßwellen in der in der Kammer -334 befindlichen Flüssigkeit» Die schräge Anordnung des Drahtes 131c richtet

909819/0238

die Stoßwellen auf das Werkstück 3oo. Der Mittelteil des fla- · - ;

ehe η Werkstücke· 5oe wird nach, rechts hin deformiert, so daß j

er die Gestalt der formhöhluag 56c annimmt. Der starke zusatz- ^: liehe Druck, der an die beiden formteile 55ö und 552 angelegt ! wird, dient "bei dieser Anwendungeart der Torrichtung 2o dazu, eine unerwünschte Verschiebung des Werkstückes 3oo zu vexhindem, wie sie bei einem geringfügigen Abheben der beiden form- \ teile als folge der, Entladung eintreten könnte«

Statt daß die beiden formteile bewegt werden, kann i je nach Wunsch auch der linke Formteil 55o ortsfest bleiben und nur der rechte formteil 332 kann an den linken herangeführt und ^; wieder entfernt werden· Weiter ist zu beachten, daß die keilförmige Ausbildung der Entladungskammer 554, wie sie im frontalschnitt zu sehen ist, den schräg angeordneten Draht bei der fokussierung der Stoßwellen in Bichtung auf das flache Werkstück ' 5oc unterstützt, so daß die Energie wirksam ausgenutzt wird«

Zusammenfassend ist die elektrohydraulisch* formungsvorrichtung 2o befähigt, das Werkstück rasch und automatisch in die genaue angestrebte lage relativ zu der formhöhlung und den elektrischen Entladungselementen zu bringen· Ohne diese relative Ausrichtung zu unterbrechen, übt die Vorrichtung 2o eine starke zusätzliche Klammerungskraft auf die form aus, so daß ein Abheben oder eine relative Bewegung zwischen den formteilen 4© oder zwischen dem Werkstück 3o und'den formteilen 4o vermieden wird. Dies liefert eine zuverlässige und genaue Produktion. Me Toleranzen der fertigen Produkte können auf sehr kleinen Werten gehalten werden und sind auch über sehr lange Produktionsserien reproduzierbar, ferner vollzieht die Vorrichtung 2o auf bequeme

909819/0238

Weis®

üMi©ken Aalsgea. aas schwer durch-

Di© Yburißkimßi 3$ hat ©is© gr@Ie Anpaseungefähig' koit toeaügliek d®? fyp®ä v©n Werkstücken, dig sick in ihr ϊοΐ-ffi©a lais®m uaä kaiia^: auf .©iaf^ab,© Weise zur 5©2mmsg ¥©a lolarför· aigen ©tss¹ flaohea lferfestfi.els@a-j e©wi@ Ψύη WerketU@ken "beträeht ©inger±eb.tQi5 ij©rd®a. Di© Y©xricÄtiHig 2o ist so
iai die SQÄliSKUamg aad das "^©rkstüefe für ii© B@-

aagängliefe. siad-o Weit©!¹ sdst
d@r !©saEag h®r®l aad ist sslfeet
eiafaeto. und Μ1ϋ§ and dafesi d©cli l

b@atii»®t lato 2ia B@ispi@l Is uaä dös?

Koastsia&iea .ist ©im bevorzugtes

sfindsjag_s 4©s"©n ümfaag von d@n Ansprüchen. taad feö@© der Werkstück© können eine' Viel-

den ₉ dit 3 ©doeh im Bereich des fange der Erfindung liegen.

@l@ktriseii@a Energiequellen laenütst uag«. und Bffodif ikationea köngstoeispiel"'vor genommen, werÄkens und des-Um

909819/0238

Claims (13)

1. Bat ent anspräche

   .^Vorrichtung zum elektr©hydraulischen Tormen, gekennzeichnet durch eine form (22), die zwei gegenüberliegende, aufeinander zu tiad - voneinander weg bewegliche !Formteile (28) aufweist, die in Sehließstellung zwischen sich eine !Formhöhlung (36) bilden, in welche Leitungen (127) zum Einleiten von Flüssigkeit führen und Elemente (120) zum Erzeugen einer elektrischen Entladung im Inneren der !Formhöhlung einfuhrbar sind und in welcher ein Stützglied (92) derart in Stellung bringbar ist, daß es das zu formende Werkstück (30) in der gewünschten Lage innerhalb der Formhöhlung haltert und ausrichtet.
2. 2. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhöhlung (36) an beiden Enden offen ist und daß eine Elektrodeneinheit (32) an einem ersten weiteren Formteil (26) gehaltert ist, welcher in eine das eine Ende der Formhöhlung abdichtende Stellung überführbar ist, während das Stützglied (92) für das rohrförmige Werkstück an einem zweiten weiteren Formteil (24) befestigt ist, der· in eine das andere Ende der Formhöhlung verschließende Stellung überführbar ist.
3. 3. Torrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste weitere Formteil (26) in eine Stellung überführbar ist, wo die Elektrodeneinheit (32) vollständig aus der Formhöhlung herausgezogen ist.

   909819/02 38
4. 4· Torrichtung nach einem der Ansprüche. 1 bis 3» gekennzeichnet durch eine Antriebssteuerung (144)» welche eine derartige Bewegung der "beiden gegenüberliegenden Formteile (28) zueinander herbeiführt, daß die Formteile in einer Bezugsebene zur Anlage kommen, und die danach auf den einen Formt eil eine stärkere und auf den anderen Formteil eine schwächere Zusatzkraft in Richtung auf die Anlagefläche ®ufbringt.
5. 5. Torriehtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß zu der Antriebssteuerung ein hydraulischer Druckzylinder (174) gehört, der mit dem einen der gegenüberliegenden Formteile (28) verbunden ist und bei der Stellung dieses Formteils in der Bezugsebene seine Totlage einnimmt.
6. 6. Torrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der beiden gegenüberliegenden Formteile (28) derart gesteuert ist, daß der eine Formteil seine Bezugs- oder Anlegestellung früher erreicht als der andere Formteil.
7. 7. Torriehtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuerung eine hydraulische Steuerung ist, in der eigene Glieder vorgesehen sind, die die Zusatzkraft automatisch anlegen«,
8. 8. Torrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß. die die Zusatzkraft liefernden Glieder mit hohem Druck arbeitende Druckluftpumpen (184) sind.

   9098197 0 238
9. 9» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Formhöhlung bildenden Formteile (28) in horizontaler· Richtung beweglich sind und der zweite weitere Formteil (.24) in vertikaler Richtung beweglich ist und zur Einbringung des Werkstückes in die Pormhöhlung dient.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung der beiden die Pormhöhlung bildenden Formteile (28) zwei beabstandete vertikale Trägerkonstruktionen (.140) «lgeordnet sind, zwischen denen eine obere uftd eine untere horizontale j Haltestrebe (142) eingespannt sind, am denen die Formteile längsverschieblich gelagert sind, wobei die untere Haltestrebe gegenüber der oberen nach hinten versetzt ist, so daß der Bereich zwischen den Trägerkonstruktionen und den Haltestreben bequem zugänglich ist. i
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekena- ; zeichnet, daß der erste weitere Formteil (26) den oberen Formteil bildet, der in Schließstellung das obere Ende des rohrförmigen Werkstückes dichten verschließt, wobei in dieser Schließstellung die Elektrodeneinheit (32) in das rohrförmige Werkstück hineinragt, und daß der zweite weitere Formteil (24) den unteren Fomrteil bildet, der in Schließstellung das untere Ende des auf ihm ruhenden rohrförmigen Werkstückes abdichtet.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Absaugvorrichtung (68,70), die zwischen der Formhöhlung (36) und der Außenfläche des Werkstückes ein Vakuum erzeugte

    9 0 9 8 19/0238
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 12, gekennzeichnet durch Austauschteile (34a, 12Oa, 92a), die die Vorrichtung zur Formung von Rohren mit relativ kleinem Durchmesser einrichten. (Pig.10)

    H. Torrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 12, gekennzeichnet durch Austauschteile (92b, 320,321,322), die die Vorrichtung (20) zur Formung von relativ langen Rohrförmigen Werkstücken (3Ob) einrichten. (Fig.11)

    15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch Austauschteile (330,332,120c), die die Vorrichtung (20) zur Formung von flachen Werkstücken (3Oc) einrichten, wobei die sich gegeneinander legenden Formteile (28) zur Halterung des flachen Werkstückes dienen. (Fig.12)

    90 98 T9/Ö23 8