DE1527593C - Vorrichtung zur Verformung von zylind nschen Werkstucken aus Metall durch impuls artige Einwirkung eines Magnetfeldes - Google Patents
Vorrichtung zur Verformung von zylind nschen Werkstucken aus Metall durch impuls artige Einwirkung eines MagnetfeldesInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Mantelfläche der Spule gebildeten Einbuchtung anzur
Verformung von zylindrischen, insbesondere geordnet, wobei der Zwischenraum zwischen Spule
hohlen Werkstücken aus Metall durch allseitiges radi- und Werkstück durch die mehrteiligen, elektrisch
ales Pressen infolge der Wirkung eines von Strom- leitenden Mittel ausgefüllt ist, so liegen diese nur an
impulsen erzeugten Magnetfeldes, die eine Spule zur 5 dem in dieser Einbuchtung befindlichen Teil der
Erzeugung des magnetischen Feldes enthält, sowie äußeren Mantelfläche der Spule an. Durch die enge
zwei- oder mehrteilig ausgebildete, elektrisch leitende, Kopplung reicht dies aber aus, um mit gutem Wirinsbesondere
gegeneinander isolierte Mittel zu seiner kungsgrad eine durch allseitiges radiales Pressen verÜbertragung
bzw. Konzentration auf das außerhalb formende Kraft allseitig auf das runde Werkstück
der Spule liegende Werkstück, welches sie umgeben. 10 auszuüben. ■
Durch die mehrteilige Ausbildung der elektrisch lei- Im folgenden sei die Erfindung an Hand einiger
tenden Mittel und durch die Anordnung des Werk- Ausführungsbeispiele erläutert, die in Ansicht und
Stückes außerhalb der Spule ist es möglich, auch im Querschnitt sowie mit den Stromverläufen in
Werkstücke, die wegen ihrer großen Länge oder Fig. 1 bis 12 dargestellt sind. In Fig. 1 bis 8 sind
wegen ihrer nach der Verformung erhaltenen Form 15 jeweils Ausführungsbeispiele mit einer zylindrisch,
nicht mehr axial entfernbar sind, in radialer Richtung in F i g. 9 bis 12 mit einer nierenförmig gewickelten
zu ihrer Achse aus der Vorrichtung zu entfernen. Spule gezeigt.
Bei der bekannten Vorrichtung ist das zu verfor- Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit
mende runde Werkstück außerhalb der Spule vor zweiteiligen elektrisch leitenden Mitteln für die
deren Stirnfläche angeordnet: Das erforderliche »o Übertragung des äußeren Magnetfeldes der zylin-Magnetfeld
wird dabei von zwei elektrisch leitenden drischen Spule auf das zu bearbeitende Werkstück ist
Mitteln auf das Werkstück übertragen, welches sie in Fig. 1 und 2, der Stromverlauf in Fig".3 darumgeben.
Dazu reichen diese Mittel in den Innen- gestellt. >
.
raum der Spule hinein und liegen an den gesamten Die von dem Stromimpuls durchflossene, zylin-
inneren Umfang der Spule an. Sie erfassen also das 35 drisch gewickelte Spule 1 ist in einem festen, isolieinnere
Feld der Spule und führen es aus der Spule renden Spulenkörper 2 eingelegt. An der gesamten
heraus, um es zur Verformung auszunutzen. Dadurch äußeren Mantelfläche der Spule 1 liegen elektrisch
ergibt sich der Nachteil, daß die Übertragungsmittel leitende Mittel zur Übertragung des Magnetfeldes an.
kompliziert ausgebildet sein müssen und daß infolge Diese haben die Form eines die Spule ,eng gekoppelt
der Verluste bei der Herausführung des inneren 30 umschließenden, zweiteiligen, massiven Ringes mit
Spulenfeldes und der somit nicht sehr engen Kopp- den Ringhälften 3 a und 3 b, der eine in der Trennlung
zwischen Spule und Werkstück der Wirkungs- fuge zwischen den beiden Ringhälften liegende, achsgrad
der Anordnung sinkt. parallel zu der Spule 1 angeordnete zylindrische
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zylin- Aussparung 4 zur Aufnahme des zu verformenden
drische, insbesondere hohle Werkstücke, die außer- 35 Werkstückes 5 enthält. Dieses Werkstück 5 besteht
halb der Spule angeordnet sind, magnetisch mit gutem aus einem Kupferring, der als Verbindungsmuffe auf
Wirkungsgrad durch allseitiges, radiales Pressen ver- zwei aneinanderstoßenden Leitern aufgepreßt werden
formen zu können. soll.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art Die beiden Ringhälften 3a, 3b sind an den äuße-
liegen gemäß der Erfindung die elektrisch leitenden 40 ren Trennfugen A, B und E, F mit einem Kontakt-Mittel
an der ganzen oder an einem Teil der äußeren material belegt, während an der Trennfuge C, D
Mantelfläche der Spule an, neben der das Werkstück zwischen der Spule 1 und dem Werkstück 5 ein
achsparallel angeordnet ist. isolierender, jedoch möglichst eng gehaltener Spalt
Das zylindrische Werkstück ist also außerhalb der besteht. Beim Aufschalten eines Stoßkondensators
Spule, neben der äußeren Mantelfläche liegend, achs- 45 baut sich in der Spule 1 der Strom Z1 auf. Dieser
parallel angeordnet» Zu seiner Verformung wird das - induziert in den Ringhälften 3 a, 3 b eine Umlaufäußere Spulenfeld ausgenutzt, welches von den an spannung, die den Sekundärstrom /2 zur Folge hat.
der ganzen oder an einem Teil der äußeren Mantel- Da die Ringhälften 3 a, 3 b massiv sind, fließt der
fläche der Spule anliegenden Übertragungsmitteln Sekundärstrom /2 wegen des Skineffektes mit geringer
direkt auf das neben der Mantelfläche liegende Werk- 50 Eindringtiefe dicht an der äußeren Mantelfläche der
stück übertragen wird. Die Kopplung ist daher sehr Spule 1 von B nach C, wird dort wegen der isolieeng
und mithin der Wirkungsgrad der Anordnung renden Trennfuge C, D und der Aussparung 4 um
gut. Die Übertragungsmittel sind einfach geformt und das Werkstück 5 nach E gelenkt, tritt dann über den
durch ihre bekannte mehrteilige Ausführung lassen leitenden Kontakt an der Trennfuge E, F zur unteren
sich die achsparallel zu der Spule liegenden Werk- 55 Ringhälfte 3 b über und fließt dort symmetrisch
stücke nach ihrer Verformung sehr schnell entfernen zurück. Hierdurch wird in dem Werkstücks der
bzw. austauschen. ...■·■ beabsichtigte Arbeitsstrom i3 induziert, der die
Um bei einem zylindrischen Werkstück, z. B. zur komprimierende Wirkung zur Folge hat..
Verbindung zweier Rohrenden oder zum Aufbringen Die Anordnung nach F i g. 1 und 2 arbeitet auch,
von Muffen auf einen runden Körper, eine längs des 60 wenn der leitende Kontakt an den Trennfugen A, B
Umfanges gleichmäßig einwirkende Kraft zu erzeugen, und E, F nicht gut ist. Ein derartig abgewandeltes
ist es bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Ausführungsbeispiel ist in F i g. 4 in Ansicht und in
Vorrichtung nicht immer erforderlich, daß die elek- Fig. 5 mit dem Stromverlauf gezeigt. Bei diesem
trisch leitenden Mittel an der ganzen äußeren Mantel- _ Ausführungsbeispiel fließt der erzeugte Sekundär
fläche der Spule anliegen. Wird in Durchführung des 65 strom /2 in jeder Ringhälfte 3a, 3b über die mit der
Erfindungsgedankens die zur Erzeugung des Magnet- Spule 1 nur schwach gekoppelte äußere Oberfläche
feldes dienende Spule nierenförmig gewickelt und das 3a, 3b zurück, wie das in Fig. 5 gestrichelt angezylindrische
Werkstück in der von der äußeren deutet ist. Wichtig ist aber, daß die Ringhälften
3 a, 36 an der Trennfuge C, D voneinander isoliert
sind und daß auch das Werkstück 5 in der Aussparung 4 die beiden Ringhälften 3 α, 36 nicht elektrisch
leitend überbrückt.
In F i g. 6 bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Vorrichtung an Werkstücke verschiedener
Abmessungen angepaßt werden kann. Die zur Aufnahme des Werkstückes 5 dienende Aussparung 4 in
den die elektrisch leitenden Mittel zur Übertragung des Magnetfeldes bildenden Ringhälften 3 a, 3 b ist
größer als für das Werkstück 5 nötig gewählt und wird mit gesondert einzusetzenden, dem jeweiligen
Werkstück 5 angepaßten, zweiteiligen Feldkonzentratoren 6 a, 66 ausgefüllt. In den beiden gegeneinander
und von allen benachbarten Teilen isolierten Hälften dieses Feldkonzentrators fließt dann, wie in
Fig. 8 gezeigt, vom Sekundärstrom /2 in den elektrisch
leitenden Mitteln induziert, der Strom Z4, der
seinerseits in dem Werkstück 5 den eigentlichen Arbeitsstrom i3 erzeugt. ' ao
In Fig. 9 bis 11 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem nur ein Teil,
nämlich angenähert die halbe äußere Mantelfläche der Spule für die Ankopplung verwendet ist.
Die Leiter der Spule 11 sind in einem Wicklungsträger 12 aus festem Isolierstoff eingebettet, der von
einem äußeren Halteteil 13 umgeben ist. Die Spule 11 ist dabei nierenförmig gewickelt, so daß ihre
äußere Mantelfläche eine Einbuchtung 14 bildet und außerdem seitlich ein achsparalleler Spalt zwischen
den Spulenenden entsteht, in dem das zu verformende Werkstück 15 von der Seite her in diese Einbuchtung
14 eingeführt werden kann. Dieses Werkstück 15 besteht aus zwei aneinanderstoßenden Leitern, die durch
eine Hülse miteinander verbunden werden sollen. Der Zwischenraum zwischen dem Werkstück 15 und
der von der Spule 11 gebildeten Einbuchtung 14 wird von den elektrisch leitenden Mitteln zur Übertragung
des Magnetfeldes ausgefüllt, die längsgeteilt sind. Sie bestehen aus zwei gegeneinander isolierten
Ringhälften 16 a und 166, die axial eingeführt werden
können. Die Trennfuge ist dabei in einer Ebene senkrecht zu der Spulenöffnung angeordnet. Der
zwischen den Enden der Spule 11 liegende achsparallele Spalt wird durch ein Füllstück 17 verschlossen
und durch eine die Enden der Öffnung des äußeren Halteteiles 13 umgreifende Schließklaue 18
gesichert. Der in der Spule 11 fließende Strom I1
induziert in den elektrisch leitenden Mitteln 16 a, 166 Sekundärströme I2, die in dem Werkstück 15 einen
umschließenden Arbeitsstrom I3 zur Folge haben. Dieser bewirkt in Verbindung mit dem erzeugten
Magnetfeld die Verformung des Werkstückes 15. Durch die gewählte Form der Vorrichtung wird erreicht,
daß eine gleichmäßige Verformung des Werk-Stückes 15 über den gesamten Umfang erfolgt, obwohl
ein Stromfluß in dem Spalt zwischen den Enden der Spule 11 nicht vorhanden ist.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Vorrichtung mit einer nierenförmig
gewickelten Spule 21 zangenartig aufklappbar ausgebildet ist. Der Wicklungsträger 22 für die zweiteilige,
nierenförmig gewickelte Spule 21 ist ebenfalls zweiteilig ausgebildet. Er ist von einem zweiteiligen
Halteteil 23 umgeben, dessen beide Schenkel durch ein Scharnier 24 verbunden sind. Beide Halteteilschenkel
werden von einer Klammer 25 zusammengehalten. Die bei Betrieb auftretenden Kräfte können
daher von dem Halteteil 23 gut aufgenommen werden. Zum Einlegen bzw. Herausnehmen der Werkstücke
wird das Halteteil 23 und auch die Spule 21 aufgeklappt. Das Auswechseln der aus zwei aneinanderstoßenden
Leitern, die durch eine Hülse miteinander verbunden werden sollen, gebildeten Werkstücke 26
in den längsgeteilten, elektrisch leitenden Mitteln 27 a, bereitet daher keinerlei Schwierigkeiten und erfolgt
sehr schnell.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Verformung von zylindrischen, insbesondere hohlen Werkstücken aus
Metall durch allseitiges radiales Pressen infolge der Wirkung eines von Stromimpulsen erzeugten
Magnetfeldes, die eine Spule zur Erzeugung des magnetischen Feldes enthält, sowie zwei- oder
mehrteilig ausgebildete, elektrisch leitende, insbesondere gegeneinander isolierte Mittel zu seiner
Übertragung bzw. Konzentration auf das außerhalb der Spule liegende Werkstück, welches sie
umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Mittel (3a, 36; 16a, 166;
27 a, 276) an der ganzen oder an einem Teil der äußeren Mantelfläche der Spule (1; 11; 21) anliegen,
neben der das Werkstück (5; 15; 26) achsparallel angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der elektrisch leitenden
Mittel (3 a, 36) in den äußeren Trennfugen (A, B; E, F) seitlich von Spule (1) und Werkstück
(5) leitend miteinander in Verbindung stehen, während die Trennfuge (C, D) zwischen Spule (1)
und Werkstück (5) einen isolierenden Spalt bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Mittel
(3 a, 3 6) aus einem die Spule (1) eng umschließenden, zweiteiligen, massiven Ring bestehen, der in
der Trennfuge (C, F) zwischen den beiden Teilen eine zylindrische Aussparung (4) zur Aufnahme
des zu verformenden runden Werkstückes (5) hat.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (11; 21) nierenförmig
gewickelt ist und daß das zylindrische Werkstück (15; 26) in der von der äußeren Mantelfläche der
Spule gebildeten Einbuchtung (14) angeordnet ist und die elektrisch leitenden Mittel (16 a, 166;
27 a, 276) nur an den in dieser Einbuchtung befindlichen Teil der äußeren Mantelfläche der
Spule anliegen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweiteiligen, elektrisch
leitenden Mitteln (16 a, 166) die Trennfuge in einer Ebene senkrecht zu der Spulenöffnung liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (11) in ein Halterteil
(13) eingelegt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt im Wicklungsträger
(12) und im Halterteil (13) durch Füllstücke (17, 18) ausgefüllt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (21) zangenartig aufklappbar
ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (23)
mittels eines Scharniers (24) aufklappbar ausgebildet ist.
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