DE2312555C3

DE2312555C3 - Induktor zur Druckverformung von Werkstücken mittels eines impulsförmigen Magnetfeldes

Info

Publication number: DE2312555C3
Application number: DE19732312555
Authority: DE
Inventors: Walerij Michajlowitsch; Chimenko Lew Timofejewitsch; Charkow Michajlow (Sowjetunion)
Original assignee: Charkowskij Ordena Lenina politechnitscheskij institut imeni WJ. Lenina, Charkow (Sowjetunion)
Filing date: 1973-03-14
Publication date: 1977-07-28

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Induktor zur Druckverformung von Werkstücken mittels impulsförmigen Magnetfeldes, bestehend aus einem durch Kühlmittel kühlbaren Konzentrator mit einer axialen Öffnung zur Unterbringung eines Werkstückes und mit einem radialen Spalt und ans einer Wicklung, die auf der äußeren Oberfläche des Konzentrators angeordnet ist (CH-PS 4 74 297).

Die äußere Oberfläche eines solchen Konzentrators kann glatt sein und sie kann spiral- oder ringförmige Nuten enthalten, in die die Windungen der Wicklung verlegt werden. Die Kühlung des bekannten Konzentrators erfolgt durch Hindurchleiten des Kühlmittels durch Kanäle, die in der Nähe der axialen Öffnung, in der das Werkstück untergebracht ist, angeordnet sind.

Der Nachteil des bekannten Induktors besteht darin, daß die mit dem Kühlmittel in Berührung kommende Oberfläche begrenzt ist, wodurch keine Möglichkeit für einen intensiven Betrieb des Induktors besteht, da der Konzentrator stark erhitzt wird. Die Erhöhung der Anzahl der Kanäle und deren Durchmesser zwecks Vergrößerung der Wärmeabgabefläche führt zur Verminderung der Festigkeit des Konzentrators.

Von der bekannten Vorrichtung ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem für diesen Konzentrator mit einer bedeutend größeren vom Kühlmittel benetzten Oberfläche zu schaffen als bei dem bekannten Induktor.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Konzentrator-Kühlsystem im Konzentratorkörper außerhalb der Zone der Unterbringung der Wicklung und des zu bearbeitenden Werkstückabschnitts angeordnet ist.

Es ist zweckmäßig, das Kühlsystem in Form eines Abschnittes des Konzentrators mit verbreiterter Oberfläche auszubilden, der in einem Gefäß mit Kühlmittel untergebracht ist.

Die genannte Lösung gestattet es, die Oberfläche des Konzentrators, welche von dem Kühlmittel berührt wird, praktisch unbeschränkt zu vergrößern. Dies erlaubt es, die Erwärmung des Konzentrators wesentlieh zu vermindern und seine Strombelastung zu erhöhen. Als weiterer Vorteil der genannten Lösung ist die Erhöhung der Festigkeit des Konzentrators auf Grund der Vergrößerung seiner Massenträgheit, die der Zerstörung bei der Einwirkung der Impulskräfte Widerstand leistet.

Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Induktor zur Druckverformung von Werkstücken mittels impulsförmigen Magnetfeldes und eine elektrische Schaltung für dessen Anschluß an eine Energiequelle,

F i g. 2 denselben Induktor zur Druckverformung von Werkstücken mittels impulsförmigen Magnetfeldes (Draufsicht),

Fig.3 einen Induktor zur Druckverformung von Werkstücken mittels impulsförmigen Magnetfeldes mit einem Trennkreis am Konzentrator und eine elektrische Schaltung für dessen Anschluß an eine Energiequelle,

Fig.4 den Induktor zur Druckverformung von Werkstücken mittels impulsförmigen Magnetfeldes mit einem Trennkreis am Konzentrator (Draufsicht).

Der Induktor zur Druckverformung von Werkstükken (F i g. 1 und 2) besteht aus Konzentrator 1, der eine massive Windung aus gut leitendem Material darstellt, und Wicklung 2, die in eine zylindrische spiralförmige Nut, die luf der äußeren Oberfläche des Konzentrators 1 angeordnet ist, verlegt ist. Der Konzentrator 1 weist einen radialen Schnitt 3 auf der gesammten Länge einer Mantellinie seiner Seitenfläche und eine axiale öffnung, in der ein Werkstück 4 untergebracht wird, auf.

Das Werkstück 4 ist elektrisch vom Konzentrator 1 mit Hilfe einer dielektrischen Hülse 5 isoliert. Der Konzentrator 1 weist einen Abschnitt A mit verbreiterter rippenförmiger Oberfläche auf, die von einem Metallmantel 6 umgeben ist, der zusammen mit der Oberfläche des Abschnittes A des Konzentrators 1 ein Gefäß für das Kühlmittel 7 bildet.

Mit Hilfe von Stutzen 8 und 9 wird das Kühlmittel 7 durch das genannte Gefäß hindurchgeleitet. Die Wicklung 2 des Induktors ist an eine Energiequelle — eine Kondensatorbatterie 10 — über einen steuerbaren Schalter 11 angeschlossen.

Beim Einschalten des steuerbaren Schalters 11 entlädt sich die Kondensatorbatterie 10 auf die Wicklung 2 des Induktors. Das impulsförmige Magnetfeld der Wicklung induziert im Konzentrator 1 den Strom, der dank dem Vorhandensein des radialen Schnittes 3 die axiale Öffnung des Konzentrators 1 mit dem Werkstück 4 umströmt. Die Richtungen des Stromdurchganges im Konzentrator 1 sind in F i g. 2 durch Pfeile angedeutet. In der axialen Öffnung des Konzentrators 1 (Fig. 1) wird ein impulsförmiges Magnetfeld erzeugt, weiches das Werkstück 4 verformt. Beim mehrmaligen Betrieb des Induktors kommt es zu einer starken Erwärmung der Zone des Konzentrators 1 in der Nähe der axialen Öffnung.

Durch Hindurchleiten des Kühlmittels 3 in der Nähe des Abschnittes A mit verbreiterter rippenförmiger Oberfläche wird °\ne effektive Abkühlung dieser Zone des Konzentrators 1 erreicht.

In F i g. 3 und 4 ist eines der Ausführungsbeispiele des Induktors zur Druckverformung von Werkstücken, dessen Konzentrator 1 mit einem Trennkreis versehen ist, dargestellt. Der Konzentrator 1 dieses Induktors hat keinen durchgehenden Schnitt auf der gesamten Länge der Mantellinie seiner Seitenfläche, sondern ist mit einem Trennkreis 12 versehen, der in Form einer radialen Öffnung im Körper des Konzentrators 1 ausgebildet ist. Die Induktivität des Trennkreises 12 ist

bedeutend höher als die des Kreises der axialen öffnung des Konzentrators 1 mit dem Werkstück 4. Deshalb sind die im Trennkreis 12 fließenden Ströme (in F i g. 3 durch Pfeile angedeutet) gering. Bei dem Ausführungbeispiel mit Trennkreis gemäß F i g. 3 und 4 ist der Abschnitt A des Konzentrators nicht geschlitzt und datier die Anbringung des Kühlmittelgefäßes besonders einfach.

Die Arbeitsweise des Induktors in Fig.3 und 4 unterscheiden sich sonst von der bereits angeführten für den Induktor in F i g. 1 und 2 nicht.

Die Wicklung 2 des Induktors kann in ringförmige Nuten verlegt oder auf die glatte Außenfläche des Konzentrators 1 gewickelt sein. Das Abkühlen des Konzentrators 1 kann auch ohne spezielles Kühlmittel durch Konvektion zwischen der verbreiterten rippenförmigen Oberfläche des Abschnitts A und dem umgebenden Mittel erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Induktor zur Druckverformung von Werkstükken mittels impulsförmigen Magnetfeldes, bestehend aus einem durch Kühlmittel kühlbaren Konzentrator mit axialer Öffnung zur Unterbringung eines Werkstücks und mit einem radialen Spalt, und aus einer Wicklung, die auf der äußeren Oberfläche des Konzentrators angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem des Konzentrators (1) im Konzentratorkörper außerhalb der Zone der Unterbringung der Wicklung (2) und des zu bearbeitenden Abschnitts des Werkstücks (4) angeordnet ist.

2. Induktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem des Konzentrators (1) in Form eines Abschnitts (A) des Körpers des Konzentrators (1) mit verbreiterter Oberfläche, der in einem Gefäß mit Kühlmittel (7) untergebracht ist, ausgeführt ist.