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Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung liegt im
Allgemeinen im Gebiet des Verformens von Metallobjekten mittels
Verformen durch Impuls-magnetische Kraft (PMF). PMF-Verformverfahren
sind Vorgänge,
bei denen ein magnetischer Impuls von kurzer Dauer eingesetzt wird,
um die Gestalt eines metallenen Werkstücks zu verändern. Veränderung in der Gestalt kann
einen Gegenstand selbst betreffen, wobei das Werkstück eine
unterschiedliche Form annimmt. Manchmal führt die Gestaltveränderung
zum erzwungenen und schnellen Drücken
eines Werkstücks
gegen ein anderes, was in der Folge entweder zum Zusammenfügen zweier
Werkstücke
oder zum Verschweißen
beider Stücke
miteinander führt
(Zusammenfügen
ist ein Vorgang, bei dem die Oberflächen der zwei Werkstücke in eine
enge Annäherung
zueinander gelangen, ohne dass eine molekulare Vereinigung zwischen
den zwei Oberflächen
auftritt, während
Schweißen
der Vorgang ist, bei dem die Oberflächen der zwei Werkstücke tatsächlich sich
miteinander vermengen, so dass also eine Vereinigung auf molekularer
Ebene zwischen den zwei Oberflächen auftritt).
Der Begriff "Verformen" oder "PMF-Verformen", wie er hierin verwendet
wird, bezeichnet alle solche Vorgänge.
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Hintergrund
der Erfindung
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PMF-Vertormungsvorgänge, insbesondere von
zylindrischen Gegenständen,
wurden bisher bereits offenbart. Siehe zum Beispiel die US-Patentschriften 3,654,787,
3,832,509, 4,143,532, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, 4,170,887, 4,531,393 und 4,442,845 sowie DE-4,436,615. In solchen
PMF-Verfahren wird eine Verformungsspule, insbesondere eine Einfachspule,
um das zylindrische Werkstück,
das verformt werden soll, herumgelegt. Der Durchlauf eines elektrischen
Stroms kurzer Dauer und hoher Intensität durch die Spule erzeugt Wirbelströme im metallenen
Werkstück,
die ihrerseits einen magnetischen Druck erzeugen, der sich aus den abstoßenden Kräften zwischen
der Verformungsspule und dem metallenen Werkstück ergibt. Dieser magnetische Druck
verursacht dann das Schrumpfen des rohrförmigen Werkstücks. Das
Endergebnis, ob nun bloßes
Verformen bewirkt wird oder ob das rohrförmige Werkstück mit einem
anderen Werkstück
zusammengefügt
oder verschweißt
wird, hängt
von den genauen Umständen
des Verfahrens ab. Für
das wirksame PMF-Verformen sind Magnetfelder hoher Intensität erforderlich
und, um diese zu erzielen, ist es manchmal nützlich, einen Feldformgeber
einzusetzen, welcher tatsächlich
eine Sekundärspule
ist, die von mehreren Wicklungen einer Primärspule umgeben ist, die mit
einer elektrischen Energiequelle, typischerweise ein Entladungskondensator,
verbunden ist.
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Ein wirksames PMF-Verformungsverfahren macht
es erforderlich, dass eine enge Nähe zwischen der Verformungsspule
(entweder eine Primärspule, verbunden
mit einer Energiequelle, oder eine Sekundärspule – der Feldformgeber) und dem
metallenen Werkstück
vorliegt. Dies kann jedoch technische Schwierigkeiten in einer Anzahl
von Fällen
aufwerten. Zum Beispiel im Falle des Zusammenfügens von langen Stahlrohren
durch eine Überbrückungsmuffe wie
jene, die in der US-Patentschrift 5,442,846 beschrieben ist, ist
es notwendig, dass die Spule geöffnet
werden kann, um das Herausziehen der Rohre mit der Verbindungsmuffe
nach der Seite nach dem Zusammenfügen zu gestatten (anderenfalls
wäre es notwendig,
das Rohr über
seine Längserstreckung heraus
zu ziehen, was sehr oft praktisch unmöglich ist).
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Ein anderes Beispiel ist das Zusammenfügen von
Anschlusshülsen
für Kabel
mit einem elektrischen Kabel. Kabelschuhe sind Gegenstände, welche
einen rohrförmigen
Abschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ende eines Elektrokabels aufzunehmen,
und einen anderen Abschnitt, im Allgemeinen abgeflacht, aufweisen,
der ein Loch besitzt, welches das Hindurchstecken einer Schraube
zulässt,
um das feste Anbringen an einem anderen Kabelschuh, an einer elektrischen
Stromquelle oder an einem Erdleiter zu ermöglichen. Um den engen Kontakt
zwischen einem Elektrokabel und dem Kabelschuh sicherzustellen, werden
nach dem Einführen
eines Kabelendes in den rohrförmigen
Abschnitt die Wände
dieses rohrförmigen
Abschnitts geschrumpft und fest auf den Endabschnitt des Kabels,
das darin aufgenommen ist, gepresst. Dies wurde bisher vor allem
durch mechanische Mittel erzielt.
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Das feste Zusammenfügen eines
rohrförmigen
Abschnitts eines Kabelschuhs und eines Kabelendes kann auch mittels
PMF-Verformen erzielt werden. Jedoch besteht das Problem darin,
dass der flache Abschnitt des Kabelschuhs von breiterer Abmessung
als der Durchmesser des rohrförmigen
Abschnitts ist und dementsprechend wäre es praktisch unmöglich, das
Kabel nach dem Verformungsvorgang heraus zu ziehen, wenn die Verformungsspule eine
fixierte Standardspule ist. Vorrichtungen, die im Besonderen für das Zusammenfügen eines
rohrförmigen
Werkstücks
mit einem anderen rohrförmigen oder
zylindrischen Werkstück
gestaltet sind, sind in den US-Patentschriften 3,654,787, 4,531,393
und 5,442,846 offenbart. Jedoch sind die Vorrichtungen, die in diesen
US-Patentschriften offenbart sind, voluminös und nicht für den Baustelleneinsatz
im Freien geeignet, was aber der Ort des Zusammenfügens von
Kabelende und Kabelschuh ist.
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Die Verformungsvorrichtungen, die
in diesen drei Patentschriften offenbart sind, weisen alle ein gemeinsames
Merkmal auf, indem die zwei Hälften, die
zusammengeklammert werden, um so einen PMF-Verformungsbereich um das Werkstück, das verformt
werden soll, zu definieren, jeweils mit einem unterschiedlichen
Pol der elektrischen Entladungsquelle verbunden sind. Das Problem
besteht darin, dass der elektrische Kontakt mit der Quelle ein Kontakt
mit einem sehr kleinen Widerstand sein muss und dementsprechend
eine voluminöse
Anordnung erforderlich ist, um das Aufrechterhalten eines solchen
Kontakts abgesehen von der Tatsache sicherzustellen, dass wenigstens
eine der zwei Hälften
der Verformungsspule ortsveränderlich
sein muss.
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Allgemeine
Beschreibung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
eine neue Vorrichtung für
PMF-Verformen bereitzustellen.
Es ist im Besonderen eine Aufgabe, solch eine Vorrichtung für den Einsatz
beim Zusammenfügen
von Kabelschuhen und einem Ende eines elektrischen Kabels bereitzustellen,
die für
den Einsatz im Freien geeignet ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Vorrichtung zum Impulsmagnetischen Verformen eines rohrförmigen Gegenstands
bereitgestellt, welche eine Spulenanordnung aufweist, umfassend:
ein
erstes Spulenelement mit zwei Enden, die beide jeweils in elektrischem
Kontakt mit einem Pol eines elektrischen Entladungsmechanismus stehen;
ein
zweites Spulenelement, das durch eine vollständig geschlossene Schleife
gebildet ist, die eine solche Form und Größe aufweist, dass diese einem Pfad
folgt, der parallel zu dem durch das erste Spulenelement gebildeten
verläuft;
wobei
die Elemente mit einer zwischen diesen angeordneten elektrischen
Isolationsschicht lösbar
aneinander befestigt sind; wobei das erste Spulenelement eine erste
Ausnehmung und das zweite Spulenelement eine zweite Ausnehmung aufweist,
wobei die beiden Ausnehmungen aneinander grenzend angeordnet sind
und zusammen einen Formraum zum Aufnehmen des Werkstückes definieren;
dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Spulenelement einen Block aus einem
elektrisch isolierenden Material mit einer durch ein leitendes Metallband
gebildeten Oberseitenfläche
umfasst; dass das zweite Spulenelement einen Block aus einem elektrisch
isolierenden Material mit einer durch ein Metallband gebildeten
Unterseitenfläche
umfasst; wobei die beiden Metallbänder mit einer elektrischen
Isolierschicht beschichtet sind; und wobei die Elemente mit den
Metallbändern,
die aneinandergrenzend liegen, verbunden angebracht sind.
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Vorzugsweise sind das erste Spulenelement und
das zweite Spulenelement jeweils aus einem Metallblock hergestellt,
wobei das Blockelement und das zweite Spulenelement jeweils eine
Seite aufweisen, die, sobald die beiden Elemente miteinander verbunden
befestigt sind, an der Seite des anderen Elements anliegt, wobei
die Seiten der beiden Elemente durch eine elektrische Isolationsschicht
bedeckt sind.
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Die vorliegende Erfindung wird des
Weiteren als bloßes
Beispiel mit Bezugnahme auf 1 bis 7 der begleitenden Zeichnungen
dargestellt, wobei nur 7 eine
Ausführungsform
der Erfindung zeigt; die Vorrichtungen, die in 8 bis 13 offenbart
sind, verstehen sich als bloße
Information und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung von Vorrichtungen, die für sich genommen
bereits bekannt sind, wobei:
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1A eine
Vorrichtung zeigt, wo die primäre
Spule in direktem Kontakt mit der elektrischen Entladungsschaltung
steht, und
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1B eine
Vorrichtung zeigt, wo sich die elektrische Entladungsschaltung in
direktem Kontakt mit einer primären
Spule befindet, welche in induktiver Beziehung mit der Verformungsspule
steht;
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2 ist
eine auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform einer Verformungsspulenanordnung
gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1;
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3 zeigt
die Verformungsspule aus 2,
wobei die zwei Spulenelemente für
das elektromagnetische Zusammenfügen
eines Kabelschuhs und eines Kabels gemeinsam angeordnet sind;
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4 zeigt
den Aufbau aus 3, wobei
die Richtung des Stromflusses um den Verformungsraum herum, der
den Kabelschuh enthält,
vorgezeigt wird;
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5 ist
eine vergrößerte, vertikale
Teilschnittansicht durch die Linien V-V in 4;
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6 zeigt
eine Verbindung zwischen einem Kabelschuh und einem Kabel, die durch
den Einsatz der Verformungsspule aus 2–4 ausgebildet wurde;
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7 zeigt
eine Ausführungsform
einer Verformungsspulenanordnung gemäß der Erfindung;
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8 ist
ein stirnseitiger Aufriss einer Spule mit Einsätzen, wobei:
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8A die
Spule und den Einsatz zeigt, wie sie vor dem Zusammenbau getrennt
vorliegen; und
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8B diese
Bauteile in zusammengebautem Zustand während des Betriebs beim Verformen eines
zylindrischen Werkstücks
zeigt;
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9 zeigt
eine Schnittansicht durch die Linien IX-IX in 8B;
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10 zeigt
eine andere Ausführungsform von
Einsätzen
für den
Gebrauch in einer Verformungsspulenanordnung;
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11 zeigt
eine besondere Ausführungsform
einer Verformungsspule für
den Einsatz im Freien für
das PMF-Zusammenfügen
eines Kabelschuhs und eines Kabels, wobei:
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11A die
Verformungsspule in einer geöffneten
Position vor dem Einschieben des Kabelschuhs und des Kabels, die
verbunden werden sollen, zeigt; und
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11B die
Verformungsspule in einem geschlossenen Arbeitszustand zeigt;
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12 zeigt
eine stirnseitige Aufrissansicht von zwei Ausführungsformen der Verformungsspulen;
und
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13 zeigt
drei unterschiedliche besondere Ausführungsformen der Spulen der
Bauart, die in 12 gezeigt
ist, in Seitenansicht (aus der Richtung, die durch den Pfeil XIII
in 12 vorgegeben ist).
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Beschreibung
der besonderen Ausführungsformen
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Es wird zuerst auf 1 Bezug genommen, welche schematische
Darstellungen von zwei Vorrichtungen zeigt. Die Vorrichtung, allgemein
als 20 bezeichnet und in 1 gezeigt,
umfasst eine elektrische Entladungseinheit 21 und eine
Verformungsspule 22. Die elektrische Entladungseinheit 21 weist eine
elektrische Entladungsschaltung 24 auf, welche einen Entladungskondensator
oder eine Kondensatorbank 26 und ein Impulssteuermodul 28 umfasst.
In der Ausführungsform
aus 1A steht die Verformungsspule 22 in
direktem elektrischem Kontakt mit der Entladungsschaltung 24.
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Die Vorrichtung, gezeigt in 1B und allgemein mit 30
bezeichnet, umfasst eine elektrische Entladungseinheit 31 und
eine Verformungsspulenanordnung 32, die eine primäre Spule 34 und
eine sekundäre
Verformungsspule 36 umfasst, wobei die zwei Spulen in einer
induktiven Bezie hung zueinander stehen. Die primäre Spule 34 steht
in direktem elektrischem Kontakt mit einer elektrischen Entladungsschaltung 38 der
elektrischen Entladungseinheit 30, welche ähnlich der
Ausführungsform
in 1A einen Kondensator
oder eine Kondensatorbank 40 und ein Impulssteuermodul 42 umfasst.
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Die Vorrichtungen, die in 1 gezeigt werden, sind im
Allgemeinen für
sich genommen bereits bekannt. Die Neuheit gemäß der Erfindung liegt in der
Natur der Verformungsspulen, die in der folgenden Ausführungsform
beispielhaft dargestellt wird.
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Eine Spulenanordnungen gemäß des Oberbegriffs
des Anspruches 1 wird in 2 gezeigt.
Die Spulenanordnung, allgemein mit 40 bezeichnet, umfasst
ein Spulenelement 42, welches zwei Enden 44 und 46 aufweist
und mit einer elektrischen Entladungsschaltung wie jener, die in 1A gezeigt ist, verbindbar
ist. Die Spulenanordnung 40 umfasst des Weiteren ein Ringelement 48,
welches einen Pfad vorgibt, der parallel zu jenem liegt, der durch
das Spulenelement 42 vorgegeben ist. Das Spulenelement 42 weist
auf seiner Oberseite 50 eine axial ausgerichtete Vertiefung 52 auf,
die eine halbkreisförmige
Querschnittsform besitzt. Das Ringelement 48 weist auf
seiner Unterseite 54 eine ähnliche, axial ausgerichtete
Vertiefung 56 auf. Die Oberseite 50 des Spulenelements 42 und
die Unterseite 54 des Ringelements 48 als auch
die Wände
der Vertiefungen 52 und 56 sind mit einer elektrisch
isolierenden Schicht 57 und 58 bedeckt.
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Wenn das Ringelement 48 auf
dem Spulenelement 42 angeordnet wird, wie in 3 ersichtlich, definieren
die zwei Vertiefungen gemeinsam einen Verformungsraum 59.
In dem besonderen Beispiel, das hierin gezeigt wird, nimmt der Verformungsraum 59 den
zylindrischen Aufnahmeabschnitt 60 eines Kabelschuhs 62 auf.
Der zylindrische Aufnahmeabschnitt 60 hält ein Ende eines Elektrokabels 64.
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Wenn ein Stromimpuls durch das Spulenelement 42 entladen
wird, erzeugt das Wirbelströme,
da es keinen elektrischen Kontakt zwischen eben dem Spulenelement
und dem Ringelement 48 gibt, wobei die Wirbelströme ihrerseits
zu einem Stromfluss mit entgegengesetzter Richtung im Ringelement 48 führen, wie
durch die Pfeile 65 und 66 in 4 ersichtlich.
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Es wird nun auf 5 Bezug genommen, welche einen Abschnitt
im Querschnitt des Spulenelements 42 und des Ringelements 48 zeigt.
Die elektrisch isolierenden Schichten 57 und 58,
die sich auch über
die inneren Wände
des Verformungsraums 59 erstrecken, können hier deutlich erkannt werden.
Der gepulste elektrische Strom (Pfeile 65 und 66),
welcher um den Raum 59 herum fließt, verursacht die Ausbildung
eines sich in die Gegenrichtung drehenden Wirbelstroms (Pfeil 68)
in der Aufnahme 60, was einen magnetischen Druck verursacht,
der das Schrumpfen der zylindrischen Aufnahme 60 auf das
elektrische Kabel 64 auslöst und zu dem darauffolgenden
Zusammenfügen
der zwei miteinander führt.
Der Kabelschuh 62, der mit einem Ende des elektrischen
Kabels 64 im Anschluss an solches Verformen verbunden ist,
ist in 6 dargestellt.
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Wie geschätzt werden wird, erzeugen die magnetischen
Kräfte,
welche sich im Spulensystem 40 entwickeln, auch Kräfte, die
in die Richtung der Trennung des Ringelements 48 vom Spulenelement 42 wirken
und dementsprechend sollten diese zwei Elemente fest aneinander
gehalten werden.
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Es wird auch geschätzt werden,
dass das Verformen eines Kabelschuhs bloß ein Beispiel ist und die
Vorrichtung zum Verformen einer Vielzahl von anderen zylindrischen
Werkstücken
verwendet werden kann.
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Eine Ausführungsform einer Spulenanordnung
gemäß der Erfindung
wird in 7 gezeigt. Die Spulenanordnung
gemäß dieser
Ausführungsform, im
Allgemeinen mit 70 bezeichnet, umfasst ähnlich wie in der Vorrichtung
aus 2 ein Spulenelement 71 und
ein Ringelement 72. Wo jedoch in der Vorrichtung aus 2 das Spulenelement 42 und
das Ringelement 48 zur Gänze aus elektrisch leitendem
Material wie Kupfer, Messing, Stahl usw. hergestellt sind, gibt
es in dieser Ausführungsform
eine elektrisch leitende Schicht 73 auf der Oberseite des
Spulenelements 71 und in gleicher Weise eine elektrisch leitende
Schicht 74 auf der Unterseite des Ringelements 72.
Die jeweiligen Hauptkörper 75 und 76 des Spulenelements 71 und
des Ringelements 72 sind aus einem elektrisch nicht leitenden
Material wie zum Beispiel Glas-Epoxyd-Substrat hergestellt. Ähnlich wie
im Fall der Vorrichtung aus 2–6 ist die elektrisch leitende
Schicht durch eine dünne
Schicht bedeckt, die aus einer elektrisch isolierenden Substanz aufgebaut
ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt
darin, dass der relativ begrenzte Raum, in dem Strom fließen kann,
die Energieverluste im Vergleich zu der Ausführungsform aus 2 verringert; in den anderen Aspekten
sind die zwei in der Funktion sehr ähnlich.
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Es wird nun auf 8 Bezug genommen, welche eine Seitenaufrissansicht
einer Verformungsspulenanordnung zeigt, die allgemein mit 80 bezeichnet
wird. Die Anordnung 80, welche mit ihren Bauteilen auseinandergezogen
in 8A und zusammengebaut
in 8B gezeigt wird,
umfasst eine Verformungsspule 82 und zwei Einsätze 84 und 86.
Die Verformungsspule 82 wird in 8 als eine Einfachspule gezeigt, was
um der Einfachheit der Darstellung willen geschieht, wobei geschätzt werden wird,
dass die Verformungsspule 82 typischerweise eine Spule
mit einer Anzahl von Wicklungen, z. B. drei, ist, wie in der Querschnittsansicht
in 9 gezeigt. Die Spule 82 weist
zwei Endklemmen 88 und 89 auf, die typischerweise
in direktem elektrischem Kontakt mit einer Entladungsschaltung stehen.
Die Spule 82 entspricht der Spule 34 in 1B. Die Einsätze 84 und 86 weisen
beide eine halbmondförmige Halbkreisgestalt
auf und umfassen jeweils einen Kern 89, welcher aus einem
elektrisch isolierenden Material hergestellt, z. B. Glas-Epoxyd-Substrat, oder überhaupt
ein leerer Kern sein kann, und entsprechende elektrisch leitende
Bleche 90 und 91, z. B. hergestellt aus Kupfer,
Messing usw. Das Blech weist jeweils einen äußeren Blechabschnitt 92,
einen inneren Blechabschnitt 94 und zwei inmitten liegende Blechabschnitte 96 und 98 auf.
Die Bleche 90 und 91 sind jeweils von dünnen Schichten 100 und 102 bedeckt,
die aus elektrisch isolierendem Material hergestellt sind. Die anderen
Blechabschnitte sind ebenfalls wahlweise von Schichten, die aus
elektrisch isolierendem Material hergestellt sind, bedeckt (nicht gezeigt).
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Die Einsätze 84 und 86 sind
im Raum 87, der durch die Spule 82 definiert ist,
aufgenommen, wie in 8B zu
sehen ist, und sie definieren ihrerseits gemeinsam einen Verformungsraum 110,
welcher so ausgelegt ist, um ein zylindrisches Werkstück 112 aufzunehmen.
Die Einsätze 84 und 86 dienen
gemeinsam eigentlich als ein Feldformgeber, der die magnetische
Kraft im Verformungsraum 110 konzentriert. Zum Verformen
wird das Werkstück 112 zuerst im
Raum 87 angeordnet und dann werden die Einsätze 84 und 86 im
Raum innerhalb der Spule 82 und um das Werkstück 112 herum
eingepasst. Nach dem Verformen, das auf die Art durchgeführt wird,
die im Folgenden beschrieben ist, können die zwei Einsätze 84 und
86 entfernt
werden, was die einfache Entnahme des verformten Werkstücks erlaubt.
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Wie in 9 ersichtlich,
ist die primäre
Spule 82, wie bereits oben herausgestrichen, in dieser
Ausführungsform
eine Spule mit drei Wicklungen und die Einsätze 84 und 86 weisen
einen trapezförmigen Querschnitt
auf und, wie ebenfalls oben bereits herausgestrichen, wirken tatsächlich als
Feldformgeber, welche die magnetische Kraft in einen engeren Verformungsraum 110 konzentrieren.
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Im Betrieb wird ein gepulster elektrischer Strom über die
Spule 82 entladen, welcher in diesem besonderen Beispiel
im Uhrzeigersinn fließt.
Dies erzeugt einen Strom gegen den Uhrzeigersinn im äußeren Blechabschnitt 92,
welcher seinerseits einen Strom, der sich im Uhrzeigersinn dreht,
im inneren Blechabschnitt 94 erzeugt. Der vereinigte Strom
in den zwei inneren Blechabschnitten 94 erzeugt eine Stromschleife
um das zylindrische Werkstück 112 herum,
welche einen Strom gegen den Uhrzeigersinn in den Wänden des
Werkstücks 112 erzeugt.
Dies erzeugt einen magnetischen Druck, welcher ein Schrumpfen des
Werkstücks 112 verursacht.
Wie geschätzt
werden wird, sollte die Spulenanordnung fest gehalten werden, so
dass der magnetische Druck nur die Wände des zylindrischen Werkstücks 112 in
Bewegung geraten lässt,
d. h. sie schrumpfen lässt.
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Es wird nun auf 10 Bezug genommen, welche eine andere
Ausführungsform
der Einsätze 113 und 114 zeigt,
die an Stelle der Einsätze 84 und 86 in
der Spulenanordnung 80 Verwendung finden. Die Einsätze 113 und 114 weisen ähnlich den
Einsätzen 84 und 86 eine
halbmondförmige
Halbkreisform auf. Ähnlich
den Einsätzen 84 und 86 sind
die Einsätze 113 und 114 durch
eine dünne
Schicht 115 beziehungsweise 116 bedeckt, die aus
einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist.
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Anders als die Einsätze 84 und 86 weisen
die Einsätze 113 und 114 keinen
solchen Kern auf, wie es der Kern 89 ist, sondern sind
zur Gänze
aus elektrisch leitendem Material, z. B. Kupfer, Messing oder Stahl,
hergestellt und weisen jeweils mehrere kreisförmige Hohlräume 117 auf (fünf in jedem
Einsatz in dieser Ausführungsform).
In solch einem Einsatz entsteht bei der Entladung von elektrischem
Strom durch die primäre
Spule eine Stromschleife, die einen Strom in die eine Richtung an
der Außenfläche
118 und
einen Strom in die entgegen gesetzte Richtung an der Innenfläche 119 umfasst,
was eine Stromschleife um den Verformungsraum herum zur Folge hat.
Um die Wirkung zu steigern und um Stromverluste zu vermeiden, sollten
die Hohlräume
so groß wie möglich sein,
wobei aber strukturelle Überlegungen mit
in Betracht gezogen werden müssen.
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Ein Vorteil eines Einsatzes, wie
es jener ist, der in 10 gezeigt
ist, besteht in seinem Aufbau, welcher weniger kompliziert ist als
jener der Einsätze, die
in 8A gezeigt sind.
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Es wird nun auf 11A Bezug genommen, welche eine Ausführungsform
eines Verformungsspulengeräts 120 zeigt.
Das Gerät
umfasst ein Gehäuse 122,
das einen Handgriffabschnitt 124 definiert, und einen Verformungsspulenhalteabschnitt 126.
Der Handgriffabschnitt 124 weist einen hohlen Innenraum 128 auf,
welcher eine Feder 130 eingesetzt hat, die an einem Kolbenelement 132 angebracht
ist und dieses mit einer nach vorne gerichteten Vorspannung versieht.
Das Kolbenelement 132 weist einen ringförmigen Fortsatz 134 auf,
welcher durch Eingreifen in ringförmige Schulteransätze 136 eine Begrenzung
für die
Vorwärtsbewegung
des Kolbenelements 132 bereitstellt.
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Der Abschnitt 126 weist
einen zylindrischen Körper 140 auf,
der aus einem steifen, isolierenden Material hergestellt ist und
der mehrere Ringe (sechs in diesem Beispiel) einer primären Spule 142 aufnimmt.
Die primäre
Spule 142 ist mit einer elektrischen Entladungsschaltung
(nicht gezeigt) verbunden und entspricht der primären Spule 34 der
Vorrichtung aus 1B.
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Das Kolbenelement 132 weist
einen vorragenden Fortsatz 144 an seinem vorderen Ende
auf und ist über
zwei biegsame Verbindungsstücke 146 und 148 mit
den jeweiligen Einsätzen 150 und 152 verbunden.
Die Einsätze 150 und 152 sind
grundsätzlich
den Einsätzen 89,
die in 8 und 9 dargestellt sind, ähnlich (d.
h. sie weisen eine halbmondförmige
Halbkreisform auf und besitzen einen Kern, der aus einem elektrisch
isolierenden Material hergestellt und mit einem Blech aus einem
elektrisch leitenden Material bedeckt ist, wobei das Blech einen äußeren Blechabschnitt
und einen inneren Blechabschnitt umfasst (nicht gezeigt in 11)).
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Die Vorrichtung aus 11 ist für den Einsatz im Freien für das Zusammenfügen eines
Kabelschuhs 160 mit einem Ende eines elektrischen Kabels 162 ausgeführt. Wenn
der Kabelschuh 160 mit dem Kabel 162 in das Verformungsspulengerät 120 hineingeschoben
wird, wird der Kolben 132 nach hinten gegen die Vorspannkraft
der Feder 130 geschoben. Des Weiteren schieben sich die
Einsätze 150 und 152 dann
in das Gerät
zurück,
wodurch sie gemeinsam einen Verformungsraum 170 definieren. Dann
wird, wenn ein elektrischer Impuls durch eine Spule 142 hindurchgeschickt
wird, magnetischer Druck auf eine ähnliche Weise erzeugt, die
mit Bezugnahme auf die Ausführungsform
aus 8 und 9 beschrieben wurde, und
dieser verursacht das Zusammenfügen
des zylindrischen Abschnitts des Kabelschuhs 160 mit dem
Kabel 162.
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Es wird nun auf 12 Bezug genommen, welche andere Spulen
zeigt. Die Spulenanordnung 180, gezeigt in 12A, besteht aus drei Spulenabschnitten,
umfassend einen ersten Abschnitt 182, welcher ein elektrischer
Kontakt mit einem ersten Pol (nicht gezeigt) eines elektrischen
Entladungsschaltungsaufbaus ist, wie dies jener ist, der in 1A oder 1B gezeigt wird, einen zweiten Abschnitt 184, welcher
in elektrischem Kontakt mit dem anderen Pol (ebenfalls in dieser
Figur nicht gezeigt) steht, und einen dritten dazwischen liegenden
Abschnitt 186, der abnehmbar mit den zwei anderen Abschnitten
in Eingriff steht. Um einen festen Kontakt sicherzustellen, kann
es notwendig sein, Druck in Richtung des Pfeils 188 auszuüben. Die
drei Spulenabschnitte definieren gemeinsam einen Verformungsraum 190,
die Abschnitte 182 und 184 sind fest angebracht,
wohingegen der Abschnitt 186 abnehmbar an den zwei anderen
Abschnitten angebracht ist und entfernt werden kann, um das Einsetzen
eines zylindrischen Werkstücks,
das bearbeitet werden soll, in und das Entnehmen desselben aus dem
Verformungsraum 190 zu gestatten.
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Ein Form der Anbringung gemäß einer
anderen Ausführungsform
kann aus der Spulenanordnung 192, gezeigt in 12B, abgelesen werden, wobei der
Abschnitt 198 an den Abschnitten 194 und 196 durch
eine Art Schwalbenschwanzverbindung angebracht ist.
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13 ist
eine schematische Seitenansicht, welche mehrere Formen der Befestigung
zwischen einem Zwischenspulenabschnitt 202 und einem Abschnitt 204 zeigt,
der an einer elektrischen Entladungsschaltung ange schlossen ist.
Diese Formen der Befestigung dienen alle dazu, die Kontaktfläche zwischen
den verschiedenen Abschnitten zu erhöhen, um so den Auseinandernehmen
zu verbessern und den elektrischen Widerstand derselben zu verringern.
Diese Formen umfassen eine Befestigung mit einer schrägen Befestigungslinie
(13A), eine Befestigung
mit einer pyramidenartigen Befestigungslinie (13B) und eine Befestigung mit einer halbkreisförmigen Befestigungslinie
(13C).
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Mit diesem Abschluss der Beschreibung
der oben genau umrissenen Ausführungsform
ist es für den
Techniker klargestellt, dass dies nur ein Beispiel einer Vielzahl
anderer Ausführungsformen
ist, die alle innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen, wie sie
in den angeschlossenen Ansprüchen
definiert ist.