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EINRICHTUNG ZUM ELEKTROHYDRAULISCHEN PRESSEN
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Die vorliegende Erfindung betrifft die Hochgeschwindigkeits-Druckverformung
von Werkstoffen, insbesondere Einrichtungen zum elektrohydraulischen Pressen.
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Die gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführte Einrichtung kann
im Maschinen-, Gerätebau, der Flugzeugindustrie und anderen Industriezweigen eingesetzt
werden.
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Die vorliegende Erfindung kann für elektrohydraulisches Pressen von
~v!erkstücken komplizierter Form aus Platinen und Rohrluppen auf der Basis von schwer
verformbaren Werkstoffen -erfolgreich verwendet werden.
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Die gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführte Einrichtung kann
bei anderen Anlagen eingesetzt werden, wo zur Initiierung einer eleXtrischen Entladung
von einem Draht Gebrauch gemacht wird.
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Es ist eine Einrichtung zum elektrohydraulischen Pressen bekannt,
die eine unbewegliche Platte mit einer darauf
angeordneten Explosionskammler
enthält. Die Elektrode ist innerhalb dieser Kammer untergebracht, deren Wand die
andere Elektrode bildet. Die Explosionskammer wird mit einer Betriebsflüssigkeit
gefüllt, die in der Lage ist, die Explosionsenergie an das Presstück zu vermitteln.
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Zur Initiierung der elektrischen Entladung, mit deren Hilfe das elektrohydraulische
Pressen zustande kommt, wird ein Draht ausgenutzt, der zur elektrischen Verbindung
der Elektroden dient. In den Innenraum der Explosionskammer wird durst eine in deren
Wand ausgeführte Öffnung ein Draht von einer Drahtrolle mittels ausserhalb der Explosionskammer
angeordneter Fdhrungsrollen eingeschoben.
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Zur Verwirklichung des elektrohydraulischen Pressvorganges wird an
die Explosionskammer eine Matrize mit einem auf dieser angeordneten Pressstück dicht
angedrückt. Gleichzeitig damit berührt der in die mit der Betriebsflüssigkeit gefüllte
Explosionskammer vorgeschobene Draht die Elektrode und schliesst den elektrischen
Stromkreis. Durch eine infolge einer Explosion des Drahtes entstehende Stosswelle
wird das Pressstück gepresst.
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Hierbei verbrennt das in der Explosionskammer befindliche Drahtstück
restlos.
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Der beschriebenen Einrichtung haftet der Mangel an, das bei einer
hohen Explosionstemperatur das Drahtende an die Wand der Explosionskammer angeschweisst
wird.
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Zur Verwirklichung des Vorschubes des nächstfolgenden Drahtstückes
in den Innenraum der Explosionskammer ist es für den anschliessenden Zyklus des
elektrohydraulischen Pressens notwendig,
das in den Hohlraum der
Explosionskammer einmündende Kanalende von dem daran angeschweissten Drahtrest zu
befreien.
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Diese Operation der Reinigung des Kanals ist ziemlich arbeitsintensiv
und erfordert eine zu sätzliche Zeit.
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Darüber hinaus ist der Zugang des Operateur an die in der Wand der
Explosionskammer ausgeführte Kanalöffnung, durch die bei der bekannten Einrichtung
der Draht vorgeschoben wird, erschwert.
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Infolge des genannten angels ist die Arbeitsproduktivität beim elektrohydraulischen
Pressen mit Hilfe einer derartigen Einrichtung niedrig.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es-, den genannten Mangel zu
überwinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung
zum elektrohydraulischen Pressen zu schaffen, bei der die Explosionskaelmer in der
Weise ausgeführt ist, dass das Drahtende an deren Wand nicht angeschweisst wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Einrichtung zum elektrohydraulischen
Pressen, die eine unbewegliche besitzt Plattel mit einer darauf angeordneten Explosionskammer,
innerhalb derer eine Elektrode untergebracht ist, während in der als andere Elektrode
dienenden M[and dieser Kammer eine Öffnung zum Durchgang eines zur elektrischen
Verbindung der elektroden vorgesehenen Drahtes ausgeführt ist, und eine an die Explosionskammer
im Pressvorgang angedrückte Matrize enthält, die Wand
der Explosionskarmer
gemäss der Erfindung von der an die Viatrize anstossenuer Seite gegenüberliegenden
Seite eine etwas niedriger als die Öffnung zum Durchgang des Drahtes liegende Stufe
aufweist, während in der Nähe dieser Öffnung in der Explosionskammer zwei Messer
zum Draht abschneiden angeordnet sind, deren eines starr befestigt und das andere
mit der Liöglichkeit einer Verschiebung in Richtung der geometrischen Syrnmetrieachse
der ExplosionsL-ai;#rner in der Weise montiert ist, dass bei der Bewegung der patrize
samt dieser Kammer zur unbeweglichen Platte hin eine Annäherung der Messer und ein
Abschneiden des Drahtes erfolgen, dessen abgeschnittenes Ende sich dann auf die
Stufe stützt.
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Dank derartiger konstruktiver Lösung wird der Draht im elektrohydraulischen
Pressvorgang an die Wand der Explosionskamener nicht angeschweisst.
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Zweckmässig wird die Stufe durch eine an der Wand der Explosionskammer
von der an die Matrize angrenzender Seite gegenüberliegenden Seite ausgeführte Ringnut
gebildet.
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Eine derartige Ringnut sichert das Festhalten der Draht enden in der
Explosionskammer in erforderlicher Stellung.
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Es wird empfohlen, dass die Explosionskammer auf einer unbeweglichen
Platte verschiebbar längs ihrer geometrischen Achse um eine Strecke gleich dem Abstand
zwischen der Stufe und der geometrischen Achse der Öffnung zum Durchgang des Drahtes
angeordnet ist.
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Durch diese konstruktive Lösung wird ein guter Kontakt des Drahtes
mit der innerhalb der arruner untergebrachten Elektrode gewährleistet, und die Operation
des Drahtabschneidens fällt mit der Operation des Spannens des Presstücks zusammen.
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Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung findet im elektrohydraulischen
Pressvorgang kein Anschweissen des Drahtendes an die Wand der Explosionskammer statt.
Dank dieses Umstandes entfällt für den Operateur das Reinigen des in den Innenraum
der Explosionskammer einmündenden Kanals von dem in der Kanalöffnung angeschweißten
Drahtende'um den Vorschub des nächstfolgenden Draht stücks für den anschliessenden
Presszyklus zu ermöglichen.
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Hierbei wird bei der vorliegenden Einrichtung die Stückzeit verringert.
Darüber hinaus wird für das Drahtschneiden keine zusätzliche Zeit gefordert, denn
das Abschneiden erfolgt gleichzeitig mit der Operation des Spannens des Pressstücksr
Die gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführte Einrichtung gestattet es, die
Arbeitsproduktivität beim elektrohydraulischen Pressen zu erhöhen.
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5.
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Nachstehend wird die Beschreibung eines konkreten Ausführung beispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen angeführt. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch eine Einrichtung zum elektrohydraulischen Pressen, gemäss der
Erfindung, im Längsschnitt; Fig. 2 dto., in Pfeilrichtung A nach Fig. 1.
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Die vorgeschlagene Einrichtung zum elektrohydraulischen Pressen enthält
eine unbewegliche Platte 1 (Fig. 1), auf der eine gegenüber der Platte 1 verschiebbare
Explosionskammer 2 mit Schrauben 3 befestigt ist, wobei die Schrauben 3 für die
Epplosionskammer 2 als Führungsschrauben dienen und durch
einen
Flansch 2a der Explosionskammer 2 hindurchtreten. Die Explosionskammer 2 ist mit
einem flüssigen, die Explosionsenergie an das Pressstück vermittelnden Medium, im
betreffenden Fall mit Wasser, gefüllt. Innerhalb der Explosionskammer 2 ist eine
Elektrode 4 untergebracht und in einer als andere Elektrode dienenden, im weiteren
mit der gleichen Position bezeichneten Wand 5 eine Öffnung 6 ausgeführt. In dieser
Öffnung ist eine Hülse 7 montiert, durch die ein zur elektrischen Verbindung der
Elektroden 4 und 5 vorgesehener Draht 8 hindurchtritt. Der Draht 8 wird von einer
auf der Platte 1 ausserhalb der Explosionskammer 2 angeordneten Drahtrolle 9 mittels
Führungsrollen 10, die auch dessen Ausgleichen (Ausrichten) bewirken, vorgeschoben.
Die Einrichtung enthält eine auf einer mit einer Schraube 13 einer (nicht angedeuteten)
Andruckvorrichtung der Matrize verbundenen beweglichen Platte 12 angeordnete Matrize
12. Im elektrohydraulischen Pressvorgang ist diese lzriatrize an die Explosionskammer
2 angedrückt. Die Wand der Explosionskammer in der Nähe der Öffnung 6 einen durch
eine in der Wand der Explosionskammer 2 von der an die Matrize 11 angrenzender Seite
gegenüberliegenden Seite Ringnut 15 -mit einer Stufe .14 (Fig.1 und 2)-auf. Bei
der vorliegenden Ausführungsvariante der Konstruktion hat die Einrichtung zwei Messer
16 und 17 (Fig. 1) zum Abschneiden des Drahtes 8. Das Messer 16 ist an dem in die
Explosionskammer 2 einmündenden Ende der Hülse 7 ausgeführt.
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Auf der nach innen der Explosionskammer 2 weisenden Stirnfläche
der
Hülse 7 ist nach dem Umfang ihrer Oeffnung, durch die der Draht 8 hindurchtritt,
eine Schneide 16a des Messers 16 angeordnet. Das andere Messer 17 ist an der unbeweglichen
Platte 1 verschiebbar in Richtung der geometrischen Achse 0-0 der Explosionskammer
2 bei ihrer Bewegung bezüglich der unbeweglichen Platte 1 angeordnet und folglich
auch verschiebbar in Bezug auf das an der Wand der Explosionskammer 2 starr befestigte
Messer 16.
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Der Abstand zwischen der Stufe 14 und der geometrischen Achse o-a
der Öffnung 6 zum Durchgang des Drahtes 8 ist gleich groß der Verschiebung der Explosionskammer
2 zur unbeweglichen Platte 1 auf Schrauben 3 als Führungen.
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Infolgedessen wird ein Abschneiden des Drahtes 8 bei der Verschiebung
der Explosionskammer 2 zur unbeweglichen Platte 1 und bei der Annäherung der Messer
16 und 17 sowie ein guter Kontakt des Drahtes 8 mit der Elektrode 4 bewirkt.
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Die Einrichtung zum elektrohydraulischen Pressen arbeitet wie folgt.
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Im Ausgangszustand nimmt die bewegliche Platte 12 mit der darauf
angeordneten Matrize 11 die untere Endstellung ein, bei der sich die IiIatrize 11
in einiger Entfernung von der sich auf die Köpfe 3a (Fig. 1) der Schrauben 3 stützenden
Explosionskammer 2 befindet.
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Der Draht 8 ist in die hülse 7 eingeführt.
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Der Operateur legt das Pressstück B teig. 1) auf die Matrize 11,
worauf der Draht 8 mittels Rollen 10 von der Draht
sich rolle 9
abgewickelt und, indem er diese Rollen passiert,gleichzeitig ausgeglichen wird.
Durch die @ülse 7 gelangt der Draht 8 in den Innenraum der Bsplosionskammer 2 bis
zum Anschlag gegen deren gegenüberliegende Wandfläche.
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Dann schaltet die (nicht angedeutete) Andruckvorrichtung der patrize
11 ein. Die bewegliche Platte 12 mit der darauf angeordneten patrize 11 verschiebt
das Presstück B bis zu dessen Berülirung mit der Explosionskammer 2.
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Danach nähert sich diese Kammer auf den Führungsschrauben 3 um einen
Abstand gleich dem zwischen der Stufe l4 und der geemetrischen Achse C-C der Öffnung
6 in 3ewegungb Während dieser Bewegung gleitet das Messer 17 auf der Stirnfläche
des Lies sers 16 und schneidet auf seinem Weg den Draht 8 ab. Der abgeschnittene
Teil des Drahtes fällt unter der Wirkung der Schwerkraft auf die durch die Ringnut
15 gebildete Stufe 14. Bei der weiteren Verschiebung der Explosionskammer 2in Richtung
der unbeweglichen Platte 1 erreicht der Draht 8 die Elektrode 4, wodurch der elektrische
Stromkreis geschlossen wird. Hierbei ist die Explosionskammer 2 an die unbewegliche
Platte 1- angedrückt.
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-Danach wird die Explosionskanuner 2 mit Wasser gefüllt und der Elektrode
4 eine Hochspannung zugeführt. Bs erfolgt eine Hochspannungsentladung zwischen den
Elektroden 4 und 5, wodurch es zu einer Explosion kommt und der Draht s verbrennt.
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Die hierbei im Wasser entstehenden Stosswellen erreichen das Pressstück
B und vollführen den elektrohydraulischen Vorgang.
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Dank des Umstandes, dass das messer 17 während der Explo -sion des
Drahtes 8 die Austrittsöffnung der Hülse 7 vollkommen
überdeckt,
kann die Stosswelle nicht den in die Explosionskammer 2 bei der Verwirklichung des
nächsten Presszyklus eingeschobenen Draht 8 aus der Öffnung in der Hülse 7 hinausstossen.
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Dann werden die iviatrize 11 mit dem werkstück und die Explosionskammer
2 in die Ausgangsstellung gesenkt und das Wasser aus dem Hohlraum der Explosionskasmer
2 entfernt. Der Operateur zieht das Werkstück heraus, und die Einrichtung ist zur
Ausführung des nächsten elektrohydraulischen Presszyklus bereit.
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Das Versuchsmuster der vorliegenden Einrichtung zum elektrohydraulischen
Pressen hat umfangreiche Prüfungen bestanden, deren Ergebnisse ihre Betriebssicherheit
und recht hohe Arbeitsproduktivität beim Pressen von Werkstücken erhärtet haben
Hierbei erfolgt die Operation des Abschneidens des Drahtes und dessen Einstellung
in die Arbeitslage gleichzeitig mit der Operation des Andrucks des Pressstücks.
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Die Anwendung der vorliegenden Einrichtung eliminiert vollkommen
die Notwendigkeit an manuell ausgeführten Arbeitsgängen zwecks Einstellung des Drahtes.
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Die mit Hilfe derartiger Einrichtung hergestellten Werkstücke sind
von hoher Qualität.
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L e e r s e i t e