DE2033105C3 - Vorrichtung zum Explosions-Umformen metallischer Gegenstände - Google Patents

Description

4. Vorrichtung nach einem de/ Ansprüche 1 Verbindung steht, und durch mindestens eine mit bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu for- 35 einer Zündvorrichtung verbundene Explosivstoffmende Gegenstand (3) vom Sockel (1) und/oder ladung im Inneren des Aufsatzes.

Deckel (4) durch einen mittels Abstandshaltern Durch die Auslösung einer zweiten Explosion in

(12, 13) bestimmten Spalt getrennt ist. dem über dem Deckel angeordneter Aufsatz wird der

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Deckel in seiner Lage gehalten, so daß die von der bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der *o Umformungsexplosivladung ausgehenden Druckwel-Explosionsraum im Inneren des zu formenden len nicht vom Rahmen oder dem Fundament der VorGegenstands (3, 14, 18) als auch hiervon aus- richtung aufgenommen werden müssen, sondern gehend die öffnung (5) und das Innere des Auf- durch die Druckwellen der Explosion oder Detonasatzes (6) abdichtend mit einer Folie ausgekleidet tion im Aufsatz kompensiert werden.

ist. 45 Beim Umformen eines Rohrstücks gemäß der Er-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 findung ist eine Matrize nicht mehr erforderlich, so bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zerstörbare daß sich die Gesamtvorrichtung durch Fortfall dieser Wände (17), wie Wände aus Holz, zwischen zu- bisher hauptsächlich beanspruchten Matrize sowie mindest einem Ende des umzuformenden Gegen- ihrer notwendigen stabilen Verankerung konstruktiv stands (3) und dem Sockel (1) und/oder dem 50 vereinfacht. Die Wirkung der Druckwellen auf beDeckel (4) eingefügt sind. stimmte Umfangsbereiche der umzuformenden Gegenstände kann durch Verwendung von zerstörbaren Wänden oder durch Anordnung eines Spalts zwischen zumindest einem Ende des umzuformenden Gegen-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Um- 55 stands und dem Sockel und/oder dem Deckel be-

formen metallischer, an zwei einander gegenüber- einflußt werden.

liegenden Enden offener Gegenstände, bestehend aus Als Medium zur Übertragung der Explosionswellen einem Sockel, auf dem das eine der offenen Enden auf den umzuformenden Gegenstand kann entweder des umzuformenden Gegenstands ruht, einem mit Luft, eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, oder aber ein einer öffnung versehenen Deckel, der auf das andere 60 körniges, temperaturfestes Material, beispielsweise offene Ende des Gegenstands aufgelegt ist und min- Sand, verwendet werden, Bei Luft und dem gleichdestens einer in das Innere des umzuformenden zeitig als Verdämmungsmittel wirkenden Sand beGegenstands eingesetzten und mit einer Zündvor- steht ferner die Möglichkeit, die Gegenstände warm, richtung verbundenen Explosivstoffladung. z. B. rotglühend, umzuformen, ohne daß auch die

Es ist bereits bekannt (Zeitschrift »Machinery«), 65 bisher gebräuchlichen Matrizen und deren Halterun-

in eine Matrize eingesetzte Rohrstücke durch Explo- gen mit erwärmt werden müßten. Die umzuformen-

sivumformung aufzuweiten, wobei die Übertragung den Gegenstände können unterschiedliche Ausgangs-

der durch die Explosion ausgelösten Druckwellen formen haben, beispielsweise können sie zylindrisch,

hiiWumpftönnlg oder hypwboloidförmig, das iteiBt, «ff verengten oder erweiterten Enden, ausgebildet «in und/oder prismatische Flächen und unregelmaßige Wandstärken Aufweisen, wobei die Wand Nuten, Sicken oder auch Ausbuchtungen enthalten kann ^{Je nach} Verformungsgrad, Material und Wandstärke des Formlings kann die Umformung durch ein- oder mehrmalige Detonationen erreicht «erden·

Im folgenden werden Ausführungsbcispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Kit

Figl einen schematisch vertikalen Axialschnitt durch eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fie 2 einen Vertikalschniit durch die Vorrichtung mit einem umzuformenden Gegenstand von Parabo-Sdform,

Fig 3 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

FiK 4 einen Vertikalschnitt durch eine Ausfüh-„ng bei welcher der umzuformende Gegenstand keeeistumpfförmig ist.

^{k 8}Die Vorrichtung nach F i g. 1 hat einen metallisehen Sockel 1, der beispielsweise auf dem Boden 2 Lot Der umzuformende Gegenstand ist ein Ring bzw' eine geschlossene Stahlbandage 3, die auf den Sei 1 aufgesetzt ist. Auf der Stahlbaudage liegt ein Metalldeckel 4, der eine zentrale, relativ große öffnung 5 haL Auf den Deckel ist ein Aufsatz 6 aufgesetzt der einen nach oben offenen Aufnahmeraum begrenzt. Dieser Aufsatz kann auf dem Deckel 4 Siegt sein. Der Aufsatz 6 kann aus Metall, was

e„ Verschweißen mit dem Deckel gestattet, oder aus einem leicht zerstörbaren Material, beispielsweise aus :;_nem nüssigkei^cht imprägnierten Karten, be-

Im" .nneren des umzuformenden Gegenstands 3 sind Explosivstoffladungen 7 an einer vertikalen

SÄxr^z" Detonation wird dieses Wasser 5^^ durch die öffnung 5 aus der Vorrichtung

getrieben. ,

Die F i g, 2 zeigt eine Ausführung der erg

gemäßen Vorrichtung, bei der Abstandshalter in Form von Keilen 12 und 13, beispielsweise Holzkeilen, jeweils zwischen dem Metallsocxei i, acm umzuformenden Körper 14 sowie zwischen ausci» Körper 14 und dem Deckel 4 eingefügt sind Diese

Keile 12 und 13 werden durch die Detonation ncrausgetrieben, so daß die Detonationswirkung in der zentralen oder mittleren Zone des Korpers 14 großer ist als im Randbereich in der Nahe der K,eiie ia ui.u 13. Man kann auf diese Weise einen AiuguigsKoip«»

x₅ 14 in angenäherter Form eines Hyperboloids ιη einen zylindrischen Körper umwandeln. In diesem r«ui kann die Druck- oder Verformungswirkung in dem mittleren Teil des umzuformenden Gegenstands durch zusätzliche oder stärkere Ladungen ^vf.^rs"^r*¹

*o werden. Selbstverständlich kann außerdem die απ Ordnung der Ladungen abgehandelt werden je ndcu dem, welche Umformungen an den Gegenstanden j oder 14 vorgenommen werden sollen.

Bei der Ausführung nach F. g 2 ist we, erhmeme dkhte Folie 16 vorgesehen, mn der das »"«« Hohlraums ausgekleidet wird, der durch den ***ei 1, den umzuformenden Gegenstand 14, den UecKei nm seiner öffnung 5 und den Aufsatz 6 geb.UM st Diese Abdichtung ist auf e.ufache Weise dadurcn

erreicht, daß in das Innere dieses Hohlraums em Beutel, beispielswe.se aus Kuns stoff, angesetzt .rd der zumindest bei seinem Füllen ^mit wasser "^r anderem Material bzw. beim Aufblaserum,t Luft innere Form der Wandungen des H°^h^

nimmt. Im Augenblick der Detona ™ Beutel -^S^^^ in den Bereich der Keile 12 und 13, während er s.ch an die festen Wände eng anlegt.

»s.re SSSSrS=SSC

net, die mit einer kleinen zeitlichen Verzögerung Wirkung^dug^{1 S} f_t ^w!^'_d°^ie _unter,_eitigcn Fläche gegenüber den Ladungen7 gezündet werden. Die <5 Flache de Sockds. ..der ci_e unterse g Verzögerung zwischen dem Zünden der zusätzlichen des Deckels 4 reHek.ert werden.

gegenüber den Ladgg

Verzögerung zwischen dem Zünden der zusätzlichen

Ladungen 9 und der Hauptladungci 7 läßt sich durch s Deckels 4 reHek.ert werde

In gew.ssen Fallen kann es erwünscht sein die

25== ar ÄriÄ äs

werden sollen, was einen weiteren Vorteil der erfines

beispielswe.se aus Holz,

(Fig 3)

SHS=Si=i ä

Udungeo9 nit einer ge«is«n zeillichen Venöge- ausgetauscht bzw

mg, iobei die DetonaUonswirkung dieser Ladungen ·. SS' ^

Seingefügt

Deckel 4 unmittelbar auf dem oberen Ende des Gegenstands 18 aufliegt, das den kleineren Durchmesser hat. Weiterhin sind die ExplosivstofTladungen 20 in dem oberen Bereich des Hohlkörpers 18 weitgehend konzentriert. Der Innenraum kann beispielsweise durch einen Kunststoffbeutel abgedichtet werden, der dem Kunststoffbeutel 16 in F i g. 2 entspCicht.

Im Augenblick der Detonation wirkt die Stoßwelle verstärkt direkt auf die obere innere Wandfläche des Gegenstands 18 und indirekt durch Reflexion an der Fläche des Sockels 1. Weiterhin werden wegen der Keile 19, die wesentlich leichter nach außen getrieben werden als der umzuformende Gegenstand selbst, die Wirkungen der Stoßwelle im unteren Bereich des Gegenstands 18 kleiner sein als die Wirkungen, welche in dem oberen Teil des Körpers erreicht werden. Der kegelstumpfförmige Hohlkörper wird auf diese Weise in einen zylindrischen Körper umgeformt.

In all den Ausführungen hat der Deckel 4 eine Durchlaßöffnung 5, die zusammen mit den Drücken der zusätrlichen ExplosivstofTladungen 9 bewirkt, daß der Deckel 4 im Augenblick der Hauptdetonation in

to seiner Lage gehalten wird. Es konnte festgestellt werden, daß das Anheben des Deckels vernachlässigbar gering ist oder zumindest keine nennenswerte Wirkung hat, wenn der Durchmesser der öffnung f zumindest gleich der Hälfte des Durchmessers de; umzuformenden Gegenstands 3 ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 entweder durch Luft oder durch Dämmedien ver- Pateniansprüehe: schiedener Art erfolgt. Die Druckwellen pressen dabei den zu formenden Gegenstand an die Matrizenform.

1. Vorrichtung zum Umformen metallischer, Auf Grund der hohen Druckbelastungen müssen die an zwei einander gegenüberliegenden Enden offe- 5 Matrizen außerordentlich stabil ausgebildet und fest ner Gegenstände, bestehend aus einem Sockel, verankert sein. Durch Verwendung mehrerer, längs auf dem das eine der offenen Enden des umzufor- der Mittelachse des Werkstücks verteilter Sprengmenden Gegenstands ruht, einem mit einer ladungen kann eine differenzierte Druckwellenwirölfnung versehenen Deckel, der auf das andere kung erreicht werden.

offene Ende des Gegenstands aufgelegt ist und io Bei einem anderen bekannten Verfahren sum Bemindestens einer in das Innere des umzuformen- schichten von vorzugsweise zylindrischen Metallden Gegenstands eingesetzten und mit einer körpern (USA.-Patentschrift 3 036 374) wird in den Zündvorrichtung verbundenen Explosivstoff- Zylinderkörper ein flüssigkeitsgefüllter Folienbeutel ladung, gekennzeichnet durch einen eingesetzt, in dem sich die Explosivladung befindet, nach oben offenen, auf dem Deckel (4) angeord- 15 Obwohl auch bei diesem Verfahren eine Aufweitung neten Aufsatz (6), welcher über die Durchlaß- und damit Verformung der Innenschicht eintritt, soll öffnung (5) mit dem Inneren des umzuformenden nicht ein Umformen des Werkstücks, sondern eine Gegenstands (3) in Verbindung steht, und durch innige Verbindung zwischen der aufzutragenden mindestens eine mit einer Zündvorrichtung ver- Schicht und dem Zylinderkörper erreicht werden. Bebundene Explo^civstoffladung (9) im Inneren des ao sondere Vorkehrungen zur Beeinflussung der Druck-Aufsatzes (6). Wirkungen sind daher nicht notwendig.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der kennzeichnet, daß Mittel zum Bestimmen einer eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die zeitlichen Verzögerung des Ansprechens der Wirkung der Exzplosionsdruckwellen in einzelnen Zündvorrichtung für die Explosivstoffladung (9) 25 Richtungen unterschiedlich beeinflußt wird und bei im Aufsatz gegenüber der Zündvorrichtung der der die nicht zu verformenden Elemente (Deckel) im Gegenstand (3) befindlichen Ladung (7) vor- ohne großen mechanischen Aufwand gehalten und gesehen sind. gesichert sind, so daß sich die Herstellung der ge-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- formten Gegenstände vereinfacht.

durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der 30 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Durchlaßöffnung (5) im Deckel (4) zumindest einen nach oben offenen, auf dem Deckel angeordnehalb so groß ist wie der Durchmesser des umzu- ten Aufsatz, welcher über die Durchlaßöffnung mit formenden Gegenstands (3, 14, 18). dem Inneren des umzuformenden Gegenstands in