DE1602457B1 - Vorrichtung zur verformung eines werkstuecks mittels eines magnetfeldes - Google Patents

Description

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Mitte des Leiters 11 verlangen. Zwei Stromzufuhr- äußeren Umfangsfläche 12 angeordneten Ecke des

rungsansätze 21 und 22 zur unmittelbaren Zuführung Spaltes 13 gerichtet. Die durch die Ausnehmungen

von Stromimpulsen erstrecken sich axial von den 14 und 16 an diesen Spaltecken verjüngten Teile des

radial inneren Enden der beiden Hälften des Spalt- Leiters 11 bewirken an diesen Ecken eine Konzensegments 19. 5 tration des durch den Leiter fließenden impulsförmi-

Die Stromzuführungsansätze 21, 22 und das Spalt- gen Stromes, also eine Erhöhung der Stromdichte,

segment 19 können aus jeweils einem Metallstück Bei NichtVorhandensein dieser verjüngten Bereiche

gefertigt sein. Die Stromzuführungsansätze 21 und 22 neigt der Strom dazu, sich an den Spaltecken stärker

verlaufen parallel zur Achse des ringförmigen Leiters aufzuspreizen als am restlichen Leiterumfang. 11. Der Spalt 13 liegt zwischen den Stromzuführungs- io In F i g. 4 ist der bei Anordnung der Ausnehmun-

ansätzen 21 und 22. Die Stromzuführungsansätze 21, gen 15 und 16 erzielbare Stromverlauf schematisch

22 sind an ihren dem Spaltsegment 19 abgekehrten dargestellt. Der Stromverlauf ist durch die auf den

Enden mit Flanschen 23 bzw. 24 versehen. Diese Oberflächen des Leiters 11 aufgetragenen Linien an-

Flansche skid von den Stromzuführungsansätzen in gedeutet. Da der Strom impulsförmig ist, fließt dieser zueinander entgegengesetzter Richtung abgeführt. 15 in der bei hochfrequenten Strömen üblichen Weise

Die Flansche 23 und 24 enthalten mehrere Löcher in den Oberflächenschichten. Es ist ersichtlich, daß

26, mittels denen sie durch Bolzen oder Schrauben durch die Ausnehmungen 14, 16 der wirksame

mit einem nicht dargestellten Träger verbunden wer- Flächenbereich im Bereich des Spaltes 13 verringert

den können. Der Träger weist zur elektrischen Spei- ist. Es erfolgt daher im Bereich der Spaltecke eine sung der beiden Hälften des Spaltsegments 19 zwei 20 Konzentration der Stromlinien. Durch geeignete Wahl

elektrische Leiter auf, die an einer nicht dargestellten der Größe und Lage der Ausnehmungen wird das

Impulsstromquelle liegen. Gemäß der Verwendung Magnetfeld im Bereich des Spaltes 13 nicht verringert

der Vorrichtung zur Expansion ist der Träger läng- und dadurch ein gleichmäßigerer Formungsdruck auf

lieh ausgebildet, um das Einsetzen der Vorrichtung das Werkstück ausgeübt.

in das hohle Innere eines Werkstücks zu erleichtern. 35 Bei einem zufriedenstellend arbeitenden Formungs-Wenn an Stelle der gezeigten Vorrichtung zur element betrug der Abstand zwischen den Umfangs-Expansion eine solche zur Kompression erwünscht flächen 17 und 12 etwa 7,5 mm, die Breite jeder Ausist, werden die beiden Hälften des Spaltsegments nehmung 14,16 etwa 1,58 mm und der Krümmungsradial nach außen gerichtet. Die Stromzuführungs- radius des inneren Ausnehmungsendes jeweils ansätze samt ihren Flanschen befinden sich dann auf 3° 0,79 mm, wobei der Mittelpunkt dieses Krümmungsder Außenseite des ringförmigen Leiters, wodurch radius 3,05 mm von der äußeren Umfangsfläche 12 der Einsatz eines Werkstückes in die durch den ring- und der den Spalt 13 bildenden Fläche entfernt war formigen Leiter gebildete Öffnung ermöglicht wird. und wobei der Winkel zwischen jeder Ausnehmung Durch diese Abwandlung übt das Magnetfeld, das und der den Spalt 13 bildenden Fläche etwa 16° durch einen um die Innenumfangsfläche des ring- 35 betrug.

förmigen Leiters fließenden Strom erzeugt wird, eine Dem Leiter 11 der beschriebenen Vorrichtung

Kraft auf das Werkstück aus, die — entgegengesetzt wird ein Stromimpuls unmittelbar zugeführt. In ma-

zum gezeigten Ausführungsbeispiel —■ radial nach gnetischen Formungsvorrichtungen werden jedoch,

innen gerichtet ist und das Werkstück komprimiert. manchmal auch sogenannte Feldformer verwendet.

Im Ringsegment 18 ist eine Leitung für ein Kühl- 40 Diese sind als leitende Körper ausgebildet, die eine

mittel vorgesehen. Das Ringsegment 18 des Leiters zur Aufnahme eines Werkstückes geeignete Öffnung

11 weist einen U-Ringteil 27 auf. Zur Bildung einer aufweisen. Feldformer sind zu einem oder mehreren

Kühlmittelleitung 29 ist die offene Seite des U-Ring- induktiven Elementen, z. B. Induktionsspulen, derart

teiles 27 mit einem Flachringteil 28, z. B. durch Hart- relativ angeordnet, daß ein den induktiven Elemen-

löten, verbunden. Mit dem Ringsegment 18 sind zwei 45 ten zugeführter Stromimpuls in den Feldformern

flüssigkeitsdurchlässige Leitungen 31 und 32 verbun- mittelbar Stromimpulse induziert. Dieser Strom ist in

den, die durch entsprechende, im U-Ringteil 27 an- der der Öffnung des Feldformers zugekehrten Fläche

geordnete Öffnungen 33 bzw. 34 mit der Kühlmittel- konzentriert und erzeugt in der Öffnung ein zur

leitung 29 verbunden sind. Das durch die Leitung 29 Formung des Werkstückes geeignetes Magnetfeld,

fließende Kühlmittel kann eine derartige Wärme- 50 Der leitende Körper des Feldformers ist mit einem

menge vom Ringsegment 18 und damit vom Leiter 11 radialen Spalt versehen, so daß der Feldformer nicht

abführen, daß dieser bei relativ kühlen Temperatu- als eine kurzgeschlossene Windung wirkt. Der lei-

ren arbeitet. tende Körper des Feldformers bildet daher einen

Die Verteilung des durch den Stromfluß im Leiter einschleifigen Leiter mit einer inneren Umfangsfläche

11 erzeugten Magnetfeldes wird gleichmäßiger, wenn 55 und einer äußeren Umfangsfläche, die durch Spaltbe-

— wie in F ig. 1 und 4 gezeigt — die Ausnehmun- grenzungsflächen miteinander verbunden sind. Das

gen 14 und 16 auf gegenüberliegenden Seiten des Problem des im Spaltbereich aufgespreizten Stromes

Spaltes 13 angeordnet sind. Diese Ausnehmungen er- tritt auch hier wie bei dem vorstehend an Hand der

strecken sich von der inneren Umfangsfläche 17 des Zeichnung beschriebenen Leiter mit unmittelbarer

Leiters 11 aus und nehmen einen wesentlichen Teil, 60 Stromzuführung auf und kann durch Schaffung ent-

vorzugsweise mehr als die Hälfte der Weglänge zwi- sprechender Ausnehmungen im leitenden Körper in

sehen der inneren Umfangsfläche 17 und der äußeren gleicher Weise gelöst werden, so daß der Strom in

Umfangsfläche 12 ein. Die Ausnehmungen sind von den zur Umfangsfläche um die Öffnung benachbarten

der Umfangsfläche 17 z. B. diagonal zu der an der Spaltecken konzentriert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

Claims (4)

1 2 der Kante zwischen der dem Werkstück zugewandten Patentansprüche: Umfangsfläche und der Spaltbegrenzungsfläche weisende Ausnehmung vorgesehen ist.

1. Vorrichtung zur Verformung eines insbe- Durch die Ausnehmung wird der Strom in den sondere rohrförmigen Werkstücks mittels eines 5 Bereich der Kante verdrängt und dadurch das Ma-Magnetfelds, mit einem der Erzeugung des Ma- gnetfeld an der dem Werkstück zugewandten Umgnetfelds dienenden, impulsförmig zu speisenden, fangsfläche im Bereich des Spalts verstärkt,
schleifenförrnigen, von einem Spalt unterbroche- Ausbildungen der Erfindung sind in den Unternen, elektrischen Leiter, der eine dem Werkstück ansprüchen angeführt.

zugewandte und eine dem Werkstück abgewandte io Eine Vorrichtung nach der Erfindung ist nach-Umfangsfläche sowie eine diese beiden Flächen stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, verbindende Spaltbegrenzungsfläche aufweist, Darin zeigt

dadurch gekennzeichnet, daß in der Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,

dem Werkstück abgewandten Umfangsfläche (17) Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach

eine etwa in Richtung der Kante zwischen der 15 Fig. 1,

dem Werkstück zugewandten Umfangsfläche (12) Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach

und der Spaltbegrenzungsfläche (Spalt 13) Fig. 1 gemäß der Linie 3-3 in Fig. 1 in vergrößerweisende Ausnehmung (14,16) vorgesehen ist. tem Maßstab,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Fig. 4 eine schematische sowie perspektivische kennzeichnet, daß die Ausnehmung (14,16) lang- 20 Ansicht des Spaltbereichs der Vorrichtung nach gestreckt und wenigstens halb so lang wie der Fig. 1.

Abstand zwischen den beiden Umfangsflächen Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungs-

(12,17) ist. form der Vorrichtung gestattet, die Wände eines

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- hohlen, insbesondere rohrförmigen, nicht dargekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der 35 stellten Werkstückes radial nach außen expansiv zu Längsrichtung der Ausnehmung (14,16) und der deformieren. Das Werkstück kann mit einer ent-Spaltbegrenzungsfläche (Spalt 13) kleiner ist als sprechenden Matrize od. dgl. umhüllt sein, die eine der Winkel zwischen der Längsrichtung der Aus- spezielle Ausbildung des Werkstückes ermöglicht,
nehmung (14,16) und der dem Werkstück züge- Die Vorrichtung ist in dem hohlen, nicht dargewandten Umfangsfläche (12). 30 stellten Werkstück angeordnet und weist einen

4. Vorrichtung nach einem der vorangehen- Leiter 11 auf, der mit einer einen kreisringförmigen den Ansprüche mit einem Leiter, der den Spalt Weg bildenden, dem Werkstück zugewandten, äußebegrenzende radiale Stromzuführungsansätze auf- ren Umfangsfläche 12 versehen ist. Der ringförmige weist, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Weg könnte auch nichtkreisförmig ausgebildet sein. Enden der Stromzuführungsansätze (21, 22) im 35 Der Leiter U hat einen Spalt 13, der sich von der wesentlichen rechtwinklig zur Schleifenebene des äußeren Umfangsfläche 12 aus radial nach innen erLeiters (11) verlaufen. streckt. In den Leiter 11 werden zur Erzeugung eines

zur äußeren Umfangsfläche 12 benachbarten Magnetfeldes, das zur Formung eines in diesem Magnetfeld

40 angeordneten und in der Zeichnung nicht dargestellten Werkstückes dient, elektrische Impulse eingespeist.

Der Leiter 11 ist mit zwei auf gegenüberliegenden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ver- Seiten des Spaltes 13 angeordneten Ausnehmungen formung eines insbesondere rohrförmigen Werk- 45 14 und 16 versehen. Jede Ausnehmung 14,16 ist von Stücks mittels eines Magnetfelds mit einem der Er- einer der äußeren Umfangsfläche 12 gegenüberliegenzeugung des Magnetfelds dienenden, impulsförmig den, inneren, dem Werkstück abgewandten Umfangszu speisenden, schleifenförmigen, von einem Spalt fläche 17 des Leiters 11 zur zugehörigen Ecke des unterbrochenen, elektrischen Leiter, der eine dem Spaltes 13 gerichtet und durchläuft einen erheblichen Werkstück zugewandte und dem Werkstück abge- 50 Teil der Wegstrecke zwischen diesen beiden Umwandte Umfangsfläche sowie eine diese beiden fangsflächen 12,17. Ein in den Leiter 11 eingespeister Flächen verbindende Spaltbegrenzungsfläche auf- Strom fließt daher mit erhöhter Stromdichte durch weist. die Eckenbereiche des Spaltes 13, so daß die Stärke

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt (USA.- des formenden Magnetfeldes am Spalt 13 aufrecht-Patentschrift 2 976 907). Bei ihnen ist das Magnetfeld 55 erhalten wird.

auf der dem Werkstück zugewandten Umfangsfläche Der Leiter 11 enthält ein den größeren Leiterteil

im Bereich des Spalts geschwächt, weil der elektrische bildendes Ringsegment 18 und ein zur Vervollständi-Strom der Kante zwischen der dem Werkstück züge- gung mit diesem verbundenes Spaltsegment 19. Die wandten Umfangsfläche und der Spaltbegrenzungs- beiden Segmente 18 und 19 sind an ihren Verbinjfläche ausweicht. 60 dungsflächen durch Hartlöten od. dgl. verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Magnetfeld auf Zur Vermeidung der eventuell durch das Hartlöten der dem Werkstück zugewandten Umfangsfläche im od. dgl. auftretenden Materialermüdungserscheinun-Bereich des Spalts so zu verstärken, daß es etwa die gen können die Segmente 18 und 19 auch einstückig gleiche Größe hat wie abseits des Spalts vor der dem aus Metall gefertigt sein.

Werkstück zugewandten Umfangsfläche. 65 Das Spaltsegment 19 besteht aus zwei durch den

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung da- Spalt 13 getrennten Hälften. Im Spalt befindet sich

durch gekennzeichnet, daß in der dem Werkstück eine nicht dargestellte Isolierung. Die beiden Hälften abgewandten Umfangsfläche eine etwa in Richtung des Spaltsegments 19 sind radial nach innen zur