DE1652638A1 - Feldkonzentrator - Google Patents

Description

• Feldkonzentrator

  Die -Erfindung bezieht sich auf einen Feldkonzentrator zum gleich-

  zeitig-»,en radialen und axialer Umformen torfförmiger metallischer

  @i'erl:stüc@ce mittels in einer Arbeitsspule erzeugter impulsförmiger

  Magnetfelder: '

  Bei der - Uziformung; von metallischen Wer ristücken mittels in Arbeitsspulen.erzeugter impulsförmiger Mä@gnetfelder_werden als Arbeitsspülen i'om:iressionssäul-eri zum Verengen rohrförmiger Werkstücke und Flachs"ulen zum Tiefziehen ebener Werkstücke verwendet. Durch Feldzonzentratoren wird der Umformdrucn erhöht und auf bestimmte Zonen des Werkstückes aufgebracht. Ein topfförmiges 'Merkstück kann am zylindrischen Teil komprimiert und am Topfboden tiefgezogen weres jedoch bisher erforderlich, das Werkstück nach

  der.ersten Umformung auszuspannen,- d:ie.Arbeitsspule auszuwechseln

  und das Werkstück neu einzurichten. Außerdem wirkt hierbei der Um-

  formdruck nicht auf die Übergangszone zwischen zylindrischem und

  ebenem Teil des Werkstückes.

  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, einen reldkonzentrator -

  zu- entwickeln, der. es ermöglicht, ein topfförmiges metallisches

  Werkstück in einem Arbeitsgang radial und -axial umzuformerI« Das -F@

  Werkstück soll also gleichzeitig tcomprnier ud tiefgezogen--wer.--k

  den. - - -

  Diese -Aufgabe wird -erfindun-gsgemä:@-. da°äurch gellst, da:i

  .der. .Feld-*

  konzenträtor aus kegelstumpfförmigen- Lochscheio:en mit

  ren Durchmesser; aüfge-bau:t ist, cii@: in axialer- _icntur'@- g4@@5eh@.,i;tz.t

  und an den Oberflächen eieKtrisch isoliert uia. axialsyrictrisch

  äerar`" einander zugaorne t sind,- da:-#' die axiai .fn i:chi tze. -in -azi-

  mutaler Richtung gegeneinander verdreht, sind u:id ihre inneren '@Yard-

  fi=ichen einen der äu.4eren geometrischen Form des -Närkstücres ang --2-

  -aater Raum bilden i.-.d da..' rri~icies-tens zwei kezalsta.r.::;ff@@r'rige '@f-ch-

  sche-ihen am Ujbergang vorn` horiz or. talen zurr vert ikaye.: Bterech -des

  topfförmigen "JVerxstückes- an'gF-crdne-t -sind.

  `Anhand der in der Zeichr:ung-darge.t,-1lt--n'`Aus.führungsbeisraiele, wird

  die Erfindung 'näher,--er? äuter t: "Es -zeigen:

  figur"1' i.ri `'schematz'seher Darstellung einen Feldkonz:e'n-

  -. =trätör@ gemä1 der- EPfindung im; Schn@itt,.,

  Figur@2 in schematischer Darstellung einen Feldkonzentrator gemäß der -Erfindung, mit dem ein Metalldeckel umgeformt werden soll. ,-

  in Figur 1 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Feldkon-

  zentrator schematisch dargestellt, der aus vier ke.gelsturapfftirmigen

  axial geschlitzten Lochscheiben besteht. Die Lochscheiben sind mi4

  den Bezugsziffern 11 bis 14 bezeichnet. Die Figur zagt, daudie

  Lochscheiben-3xialsymmetrisch einander derart zugeordnet sind, dat:

  von ihren inneren Wandflächen ein Rauer 11 gebildet wird, der der

  äußeren geometrischen Form des-umzuformenden Wertstückes angepaßt

  ist. Damit eine gleichförmige F1ußaufteilung zwischen dem umzufor-

  wenden Werksticz und dem Feldkcnzentrator erzielt wird,, sind di-,

  einzelnen aixalen Schlitze in den .echscheiben regeneinander ir:

  azimutaler Richtung verdreht: Gleciäzi tE# wird mit dins@er

  nahme der Umformdruck durch die Scti,-#zr- nur unw.%sentl @cti beeir.-

  flußt,

  Bei der .. s

  Lrrfor:r.@:r:#: mittels in zrz eugt:#r

  rri#Isiha:isc@@@ G<<e:°etliiet ausgE@._it@#., cr@.@

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  ein sict: z#@it`icü ä,dern:des .#agrietfed auf eine :Beta? . t*r.#r-!'läcr.@-

  einen Druck ausL:bt. Lurci::r.tiaden -3iIes '?ccLspannun#-sr:r,rdrnsdtors

  baut sich in einer Luftsl ule (Arbüitssru_e, - in der sich ein rietal-

  Buches Werkstücx befindet, ein axial 1-erichtetes inpuisfcrrrires

  1dagnetfel d auf, das im Werkstück eitlen azimutalen Wirbelstrom -zu>-

  Folge hat. Der. Wirbelstrom ist wegen des Skin-Effektes auf die

  Außenhaut des-Werkstückes beschränkt, falls die Frequenz des aus

  Arbeteanule und Kondensator gebildeten Schwingkreises urid die eleir.-

  trsche Leitfähigkeit des Werkstückes groß genug sind. Der Innen querschnitt-des Werkstückes ist dann praktisch feldfrei, so- däB: -sich das impulsförmige Magnetfeld auf den Spalt zwischen Spule @- .-und Werkstück konzentriert.
• In Figur 2_ist an einem Beispiel gezeigt, wie mit einem Feldkon,zentrator gemäß der ErfInjung ein Metalldeckel gleichzeitig komprimiert und tiefgezogen werden kann. Im vorliegenden Falle ist der Feldkonzentrator aus fünf kegelstumpfförmigen axial geschlitzten isolierten Lochscheiben 21 bis 25 aufgebaut. Die inneren Wandflächen der Lochscheiben bilden den Raum 26, in dem der Metalldeckel 27 und eine Matrize 28 angeordnet sind. Die Matrize 28 befindet sich im Inneren des Metalldeckes 27. Die dem Ketalldeckel t7: zugewandten Flächen der-Matrize 28 sind vorbearbeitet, so daW der lt:etalldeckel am Rande auf einer Ringbreite vor. etwa 25 mm tiefgezogen und gleichzeitig seine Randhöhe von Etwa 8 mm komprimiert werden nann.- Der Feldkonzentrator befindet sich, im inneren einer. nicht dargestellten Kompressionsspule.' Links der. Symmetrielinie , ist der Zustand des Werkstückes vor der Umformung und recrits der Symmetrielinie der Zustand des Werkstückes nach der- UmfnrMung-d"irgesteilt. _ -rhttrch den'Feldkonzentrator wird der MagnetfluW gezwungen im dünnen Isolationsspalt zwischen Werkstück und Peldkonzentrator zu verlaufen. Die induzierten Wirbelströme bewirken,.d a.3 das Magnetfeld außerdem nur entsprechend der :indringtiefe im Werkstick und im Feldkonzentrator vorhanden ist. Der brap-netflu:3 tritt von unten durch die große Innnenbohrung des Feldkonzentrators ein, wird durch den Boden des Deckels .27sternförmig radial nach außen abgelenkt und geht am zylindrischen Deckelrand senkrecht nach oben. Die im Deckel induzierten Wirbelströme verlaufen am Deckelboden konzentrisch kreise förmig,'am Deckelrand azimutal. Die magnetische Induktion und die Wirbelstromdichte ergeben zusammen eine Kraft, die am Deckelboden senkrecht nach oben, am Deckelrand radial nach innen und an den Übergangszonen schräg nach oben wirkt. Die Wirkungsrichtung dieser Kraft ist durch die Pfeile 2'9 veranschaulicht: Der Vorteil des Feldkonzentraators gemä:3 der Erfindung ist i.4sbesondere dann gegeben, wenn gleichzeitig ein radialer und axialer Tole=° ranzausgleich durch Umformen eines topfförmigen-Werkstückes erfolgen soll. Dies ist z.8. bei der Montage von Elektromotoren mittels impulsförmiger Magnetfelder erforderlich. o können z.B. durch Kom= primieten und gleichzeitiges fiiefziehen eines topfförmigen Lagerschildes axiale und radiale Toleranzen überbrückt werden und außerdem das Lagerschild mit weiteren Motorteilen verbunden werden..

Claims (1)

1. Patentansnruch ()Feldk:onzentrator zum gleichzeitigen radialen und axialen Umformen topfförmiger metallischer iWerkstüc£e mittels in einer Arbeitsspule erzeugter impulsförmiger 1t,agnetfelder, dadurch gekennzeichnet, saß der Feldkonzentrator aus kegelstumpfförmigen Lochscheiben (11 bis 14 mit gleichem äußeren Durchmesser aufgebaut ist, die in axiale--- Rich- 'Zang geschlitzt und an den Oberflächen elerctrisctii:.,r:li@.rt und axial- syme trisch derart einander zugeordnl:t sind, tia3 di#: axialen Gcrlit- ze in azimutaler Richtung gegeneinander verär@@.t sind :und ihre in- neren .,andfl3cren einen der äußeren geometrischen Form d--.,,'" Werk- stückes angepaßten Raure (15# bilden und saß mindestens zwei Pegel- stumpfförmige Lochscheiben (12, 1'.' am Über gang vor.: rc)rizo : yayer. zum v-.:rtKalen Bereich de tonfi`örmigen ';iertstücfes angeordnP 4 sind.