EP1409170B1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von druck- und/oder zugkräften auf im wesentlichen stabförmige werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem material - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von druck- und/oder zugkräften auf im wesentlichen stabförmige werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem material Download PDF

Info

Publication number
EP1409170B1
EP1409170B1 EP02743169A EP02743169A EP1409170B1 EP 1409170 B1 EP1409170 B1 EP 1409170B1 EP 02743169 A EP02743169 A EP 02743169A EP 02743169 A EP02743169 A EP 02743169A EP 1409170 B1 EP1409170 B1 EP 1409170B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
bar
coils
coil arrangement
magnetic field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02743169A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1409170A1 (de
Inventor
Peter Bilstein
Lothar Illgen
Werner Witte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bueltmann GmbH
Original Assignee
Bueltmann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bueltmann GmbH filed Critical Bueltmann GmbH
Publication of EP1409170A1 publication Critical patent/EP1409170A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1409170B1 publication Critical patent/EP1409170B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/27—Carriages; Drives
    • B21C1/30—Drives, e.g. carriage-traversing mechanisms; Driving elements, e.g. drawing chains; Controlling the drive
    • B21C1/305—Linear motor pulling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/32—Feeding or discharging the material or mandrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F23/00—Feeding wire in wire-working machines or apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method for applying pressure and / or tensile forces on a substantially rod-shaped workpiece made of electrically conductive and / or magnetizable material.
  • the invention further relates to an apparatus for carrying out the method.
  • rod-shaped workpieces in the sense of this invention are those workpieces whose extent in the axial direction significantly exceed the dimensions in the lateral directions. These can be, for example, tubes, rods, rods, profile struts or flat strips.
  • a magnetic field which is provided with a gradient pointing in the direction of the applied force
  • a magnetic field is generated in the electrically conductive and / or magnetizable material via a current flow induced by induction or via an orientation of magnetic poles. Due to this induced magnetic field and the gradient of the external magnetic field, the rod-shaped workpiece acts in the direction of the gradient of the outer Magnetic force.
  • a compressive force acting in one direction or a tensile force acting in the opposite direction can thus be applied to the workpiece.
  • the application of the forces is not mechanical, but purely on the interaction of the external magnetic field with the induced due to this field in the material of the workpiece magnetic field.
  • the invention is therefore based on the object to further develop the device known from the cited patent so that smaller machines are possible.
  • the magnetic field having a gradient is generated by at least two coils arranged around the rod-shaped workpiece, wherein the coils are in each case current-flowed for generating different magnetic fields.
  • individual conductor loops are to be understood.
  • two identically constructed coils can be axially spaced from each other around the workpiece are arranged, wherein for generating different fields currents of different strength and / or phase are passed through the coils.
  • the current flowing through the coil or coil arrangement can be changed as a function of time. This is done according to the invention periodically, wherein the selected frequency is selected according to a formed depending on the material properties and the dimensions of the rod-shaped workpiece resonant frequency. As such a resonant frequency, the frequency is designated at which the most efficient conversion of electrical energy into compressive or tensile forces takes place with the chosen coil arrangement with the interposition of the magnetic fields.
  • the magnetic field having a gradient can be generated by a current-carrying coil arrangement which has an inhomogeneous structure.
  • An inhomogeneous design of a coil arrangement should, however, also be understood as meaning a coil arrangement comprising a plurality of coils and comprising a plurality of coils differing in their properties from one another.
  • a magnetic field provided with a gradient can be generated in a simple manner, wherein the Coil assembly is fixed even in space and the magnetic field is generated by passing a current flow through the coil assembly.
  • Such a coil arrangement does not require any mechanically moving parts; the application of compressive and / or tensile forces to the workpiece takes place exclusively on the basis of the magnetic fields generated by the coil arrangement.
  • the coils may be cooled according to a proposal of the invention, if necessary.
  • the rod-shaped workpiece if it is electrically conductive, can be flowed through to support the application of compressive and / or tensile forces.
  • a further magnetic field is generated around the workpiece in addition to the magnetic field induced by the external magnetic field.
  • an amplification of the force applied to the workpiece can thus be achieved.
  • the workpiece can be cooled.
  • rod-shaped workpieces can be transported or pulled or pressed for forming by appropriate forming tools.
  • the rod-shaped workpieces need only be formed from an electrically conductive and / or magnetizable material. Come here all electrically conductive metals into consideration, but also magnetically polarizable or magnetizable plastics or similar materials.
  • a device for applying pressure and / or tensile forces to a substantially rod-shaped workpiece made of electrically conductive and / or magnetizable material is proposed by the invention with a current acted upon coil arrangement for forming a in the direction of applied force pointing gradient magnetic field on the workpiece.
  • the coil arrangement has at least two coils, which can be acted upon by a current which can be individually adjusted by means of a control for each of the coils.
  • the current is adjusted by the controller to vary periodically as a function of time, the frequency corresponding to the resonant frequency.
  • coils are understood to mean not only coils with a plurality of windings, but also individual conductor loops.
  • the individual coils are arranged according to an advantageous embodiment of the invention concentrically and axially spaced from each other around a workpiece path, along which the workpiece is to be subjected to a compressive and / or tensile force.
  • FIG. 1 schematically shown is a section of a tube 1.
  • the tube 1 is shown as it is pulled in the direction of arrow 8 to reduce the pipe diameter by a die 4.
  • a pipe section 2 with the starting diameter of the pipe is located on the left side of the die 4 in the figure.
  • the figure to the right of the die 4 shows a pipe section 3 which has a reduced diameter compared to the diameter of the pipe section 2.
  • a coil assembly 5 can be recognized, which is composed of a total of four similar coils 5a to 5d, which are spaced apart in the axial direction of the tube 1 and are arranged concentrically to the pipe section 3 around this.
  • the coils 5a to 5d of the coil arrangement 5 are connected to the power supply in each case via electrical lines 6a to 6d with a controllable current source 7.
  • individually different currents can be given via the electrical leads 6a to 6d to the coils 5a to 5d of the coil arrangement 5 in order to form a magnetic field with a gradient running in the direction of the arrow 8 in the region of the coil arrangement 5.
  • a gradient magnetic field induces in the tube section 3 of the tube of an electrically conductive and / or magnetizable material, a secondary magnetic field. Due to the interaction between the graded magnetic field generated by the coils 5a to 5d and the secondary magnetic field, a force is generated which, in the embodiment shown, acts in the direction of the arrow 8 on the pipe section 3 and thus on the pipe 1. With the help of this force, the tube 1 is pulled through the die 4 and deformed.
  • the controlled current source 7 can be operated in such a way that the currents flowing through the coils 5a to 5d are each variable in time, wherein the currents conducted in the lines 6a to 6d can each be different in size and / or phase-shifted.
  • a pulling force can also be applied to the pipe for pulling a pipe without mechanical aids. Only because of the primary magnetic field generated by means of the coil arrangement and the secondary magnetic field induced in the electrically conductive and / or magnetizable material of the tube is the tensile force required to pull the tube formed.
  • a coil arrangement corresponding coil arrangement 5 could be arranged on the pipe section 2 shown on the left in the figure, wherein the coils 5a to 5d would be wired so that a likewise acting in the direction of arrow 8 compressive force the pipe end 2 is exerted.
  • the illustrated embodiment is merely illustrative and not limiting.
  • the coil assembly 5 may have a different number than the four illustrated coils 5a to 5d.
  • a tube made of conductive material connected to the power source and so flowed through.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf ein im Wesentlichen stabförmiges Werkstück aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
  • Im Wesentlichen stabförmige Werkstücke im Sinne dieser Erfindung sind solche Werkstücke, deren Ausdehnung in axialer Rechtung die Abmessungen in den lateralen Richtungen deutlich übersteigen. Dies können beispielsweise Rohren, Stäbe, Stangen, Profilstreben oder Flachbänder sein.
  • Um derartige Werkstücke beispielsweise im Rahmen einer Bearbeitungs- oder Fertigungsanlage fortzubewegen ist es erforderlich, auf diese Werkstücke Druck- und/oder Zugkräfte aufzubringen. Gleichermaßen sind derartige Kräfte insbesondere bei Umformvorgängen erforderlich, bei denen die Werkstücke beispielsweise durch formgebende Matrizen zur Profilbildung oder Durchmesserveränderung gedrückt oder gezogen werden. Dies ist beispielsweise beim Ziehen von Rohren erforderlich, wobei ein Rohr mit einem Durchmesser D1 vor dem Ziehen durch Hindurchziehen durch eine Matrize bzw. einen Ziehstein unter Materialverformung zu einem Rohr mit einem kleineren Durchmesser D2 als der Durchmesser D1 verformt wird. Für einen solchen Vorgang ist es erforderlich, das zu verformende Werkstück, im genannten Beispiel also das zu ziehende Rohr mit einer entsprechenden Zugkraft zu beaufschlagen, um einerseits die Verformung und andererseits den Weitertransport des umzuformenden Werkstückes zu erreichen. Bei bekannten Umformanlagen, beispielsweise zum Ziehen von Rohren, wird dies üblicherweise mechanisch erreicht. Ein Greifer greift an einem durch die Umformvorrichtung, beispielsweise den Ziehstein, hindurchgeführten Ende des Werkstückes an und wird über einen mechanischen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor, in die Zugrichtung bewegt. Auf diese Weise werden die benötigten Zugkräfte zum Umformen aufgebracht, welche beispielsweise 10 Tonnen betragen können. Bei den bekannten, mechanischen Anlagen ist jedoch von Nachteil, dass an das umzuformende, stabförmige Werkstück stets ein Zugelement mechanisch anzukoppeln ist, was mit einem nicht unerheblichen Arbeitsaufwand verbunden ist. Auch ist bei derartigen mechanischen Zugelementen aufgrund der Mechanik die Geschwindigkeit des Ziehens beschränkt. Bei typischen Rohrziehanlagen beträgt diese beispielsweise maximal 300 m Rohrmaterial pro Minute. Dies ist insbesondere bei sogenannten Kontiziehanlagen, bei denen ein quasi endloses Werkstück, beispielsweise ein aufgewickeltes Rohr von großer Länge, kontinuierlich zum Umformen gezogen wird, von Nachteil.
  • Gemäß der Druckschrift US 3,911,706 wird ein Verfahren zum Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf ein im Wesentlichen stabförmiges Werkstück aus einem elektrisch leitfähigen und/oder magnetisierbarem Material vorgeschlagen, wobei an das Material ein Magnetfeld angelegt wird, welches in Richtung der aufzubringenden Kraft einen Gradienten aufweist.
  • Durch Anlegen eines mit einem in Richtung der aufzubringenden Kraft weisenden Gradienten versehenen Magnetfeldes an das stabförmige Werkstück wird in dem elektrisch leitfähigen und/oder magnetisierbaren Material über einen durch Induktion initiierten Stromfluss bzw. über eine Ausrichtung magnetischer Pole ein Magnetfeld erzeugt. Aufgrund dieses induzierten Magnetfeldes und des Gradienten des äußeren Magnetfeldes wirkt auf das stabförmige Werkstück eine in Richtung des Gradienten des äußeren Magnetfeldes weisende Kraft. Je nach Ausrichtung des Gradienten des äußeren Magnetfeldes kann somit auf das Werkstück eine in eine Richtung wirkende Druckkraft bzw. eine in die entgegengesetzte Richtung wirkende Zugkraft aufgebracht werden. Das Aufbringen der Kräfte erfolgt nicht mechanisch, sondern rein über die Wechselwirkung des äußeren Magnetfeldes mit dem aufgrund dieses Feldes in dem Material des Werkstückes induzierten Magnetfeld.
  • Da bei einer solchen Form des Aufbringens von Druck- bzw. Zugkräften eine mechanische Bewegung nicht erforderlich ist, ist bei diesem Verfahren beispielsweise eine Vortriebsgeschwindigkeit beim Umformen nicht aufgrund mechanischer Vorgaben beschränkt. Es können somit wesentlich höhere Geschwindigkeiten erreicht werden, als mit den aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen.
  • Allerdings sind zum Erreichen der notwendigen Ziehkräfte erhebliche Stromstärken und eine erhebliche Anzahl von Spulen notwendig. Dieses führt zu Ziehmaschinen, die eine Länge von mehreren hundert Metern Länge haben können und im Vergleich zu konventionellen Maschinen mit mechanischen Greifern viel zu groß sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde die aus der genannten Patentschrift bekannte Vorrichtung so weiter zu entwickeln, das kleinere Maschinen möglich sind.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das einen Gradienten aufweisende Magnetfeld durch mindestens zwei um das stabförmige Werkstück herum angeordnete Spulen erzeugt wird, wobei die Spulen jeweils zur Erzeugung unterschiedlicher Magnetfelder stromdurchflossen sind. Als Spule im Sinne dieser Erfindung sollen dabei auch einzelne Leiterschleifen verstanden werden. Im Rahmen der Erfindung können zwei gleichartig aufgebaute Spulen axial voneinander beabstandet um das Werkstück herum angeordnet werden, wobei zur Erzeugung unterschiedlicher Felder Ströme unterschiedlicher Stärke und/oder Phase durch die Spulen geleitet werden. Erzeugt man das mit einem Gradienten versehene Magnetfeld mit einer derartigen Anordnung, so kann bei einer großen Anzahl von Spulen und einer geeigneten Steuerung ein sehr genau zu kontrollierender Verlauf des Magnetfeldes erreicht werden, womit eine sehr dosierte Aufbringung von Druck- und/oder Zugkräften auf das stabförmige Werkstück möglich ist.
  • Um Druck- und/oder Zugkräfte auf das stabförmige Werkstück kontrolliert aufzubringen, kann gemäß dem hier beschriebenen Verfahren in einer vorteilhaften Weiterbildung desselben der durch die Spulen bzw. Spulenanordnung fließende Strom in Abhängigkeit von der Zeit verändert werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß periodisch, wobei die gewählte Frequenz entsprechend einer abhängig von den Materialeigenschaften und den Abmessungen des stabförmigen Werkstücks ausgebildeten Resonanzfrequenz ausgesucht wird. Als eine solche Resonanzfrequenz wird die Frequenz bezeichnet, bei der mit der gewählten Spulenanordnung die effizienteste Umsetzung von elektrischer Energie in Druck- bzw. Zugkräfte unter Zwischenschaltung der magnetischen Felder erfolgt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das einen Gradienten aufweisende Magnetfeld durch eine stromdurchflossene Spulenanordnung erzeugt werden, welche einen inhomogenen Aufbau hat. Unter einem inhomogenen Aufbau einer Spulenanordnung soll aber auch eine aus mehreren Spulen bestehende Spulenanordnung aus mehreren, in ihren Eigenschaften voneinander abweichenden Spulen verstanden werden. Mit einer solchen Spulenanordnung kann auf einfache Weise ein mit einem Gradienten versehenes Magnetfeld erzeugt werden, wobei die Spulenanordnung selbst im Raum feststehend ist und das Magnetfeld durch Leiten eines Stromflusses durch die Spulenanordnung erzeugt wird. Eine solche Spulenanordnung erfordert keinerlei mechanisch bewegliche Teile, das Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf das Werkstück erfolgt ausschließlich aufgrund der durch die Spulenanordnung erzeugten magnetischen Felder.
  • Um ein Überhitzen der Spulenanordnung zu verhindern, können die Spulen gemäß einem Vorschlag der Erfindung gekühlt werden, falls erforderlich.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zur Unterstützung des Aufbringens von Druck- und/oder Zugkräften das stabförmige Werkstück, sofern es elektrisch leitfähig ist, mit Strom durchflossen sein. Indem das Werkstück selbst mit einer äußeren Stromquelle verbunden wird und damit stromdurchflossen ist, wird um das Werkstück herum zusätzlich zu dem durch das äußere Magnetfeld induzierten Magnetfeld ein weiteres Magnetfeld erzeugt. Je nach Richtung des Stromflusses und Polung des äußeren Magnetfeldes kann somit eine Verstärkung der auf das Werkstück aufgebrachten Kraft erreicht werden.
  • Um ein Überhitzen des Werkstücks aufgrund des äußeren Magnetfeldes, wie es insbesondere bei periodisch wechselndem Magnetfeld erfolgen kann, zu verhindern, kann gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung das Werkstück gekühlt werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können stabförmige Werkstücke transportiert oder zum Umformen durch entsprechende Umformwerkzeuge gezogen bzw. gedrückt werden. Die stabförmigen Werkstücke müssen lediglich aus einem elektrisch leitfähigen und/oder magnetisierbarem Material gebildet sein. Hierbei kommen alle elektrisch leitfähigen Metalle in Betracht, aber auch magnetisch polarisierbare bzw. magnetisierbare Kunststoffe oder ähnliche Materialien.
  • Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird mit der Erfindung weiterhin eine Vorrichtung zum Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf ein im Wesentlichen stabförmiges Werkstück aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material vorgeschlagen mit mit einer Strom beaufschlagbaren Spulenanordnung zur Ausbildung eines einen in Richtung der aufzubringenden Kraft weisenden Gradienten aufweisenden Magnetfeldes auf das Werkstück.
  • Die Spulenanordnung weist mindestens zwei Spulen auf, welche mit einem über eine Steuerung individuell für jede der Spulen einstellbaren Strom beaufschlagbar sind. Der Strom wird von der Steuerung so eingestellt, dass sich periodisch, in Abhängigkeit von der Zeit ändert, wobei die Frequenz der Resonanzfrequenz entspricht. Unter Spulen im Sinne dieser Erfindung werden nicht nur Spulen mit mehreren Wicklungen verstanden, sondern auch einzelnen Leiterschleifen. Die einzelnen Spulen sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konzentrisch und axial voneinander beabstandet um eine Werkstückbahn herum angeordnet, entlang derer das Werkstück mit einer Druck- und/oder Zugkraft beaufschlagt werden soll.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung erschließen sich einem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der einzigen beigefügten Figur. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    in schematischer Darstellung eine Anordnung zum Ziehen eines Rohres, wobei die zum Ziehen erforderliche Zugkraft mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Rohr aufgebracht wird.
  • In Figur 1 schematisch dargestellt ist ein Ausschnitt aus einem Rohr 1. Das Rohr 1 ist dargestellt, wie es in Richtung des Pfeils 8 zum Reduzieren des Rohrdurchmessers durch eine Matrize 4 gezogen wird. Ein Rohrabschnitt 2 mit dem Ausgangsdurchmesser des Rohres befindet sich in der Figur linksseitig der Matrize 4. In der Figur rechts von der Matrize 4 dargestellt ist ein Rohrabschnitt 3, der einen gegenüber dem Durchmesser des Rohrabschnittes 2 verringerten Durchmesser aufweist. Weiterhin kann eine Spulenanordnung 5 erkannt werden, welche sich aus insgesamt vier gleichartigen Spulen 5a bis 5d zusammensetzt, welche in axialer Richtung des Rohres 1 voneinander beabstandet und konzentrisch zu dem Rohrabschnitt 3 um diesen herum angeordnet sind. Die Spulen 5a bis 5d der Spulenanordnung 5 sind zur Stromversorgung jeweils über elektrische Leitungen 6a bis 6d mit einer steuerbaren Stromquelle 7 verbunden.
  • Mittels der steuerbaren Stromquelle 7 können über die elektrischen Leitungen 6a bis 6d auf die Spulen 5a bis 5d der Spulenanordnung 5 kontrolliert jeweils individuell verschiedende Ströme gegeben werden, um so im Bereich der Spulenanordnung 5 ein Magnetfeld mit einem in Richtung des Pfeils 8 verlaufenden Gradienten auszubilden. Ein solches mit einem Gradienten versehenes Magnetfeld induziert in dem Rohrabschnitt 3 des Rohrs aus einem elektrisch leitfähigen und/oder magnetisierbaren Material ein sekundäres Magnetfeld. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem durch die Spulen 5a bis 5d erzeugten, mit einem Gradienten versehenen Magnetfeld und dem sekundären Magnetfeld wird eine Kraft erzeugt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in Richtung des Pfeils 8 auf den Rohrabschnitt 3 und somit auf das Rohr 1 wirkt. Mit Hilfe dieser Kraft wird das Rohr 1 durch die Matrize 4 gezogen und verformt.
  • Die gesteuerte Stromquelle 7 kann dabei so betrieben werden, daß die durch die Spulen 5a bis 5d jeweils fließenden Ströme zeitlich veränderbar sind, wobei die in den Leitungen 6a bis 6d geführten Ströme jeweils unterschiedlich groß und/oder phasenverschoben sein können.
  • Mit der im Ausführungsbeispiel schematisch dargestellten Anordnung kann zum Ziehen eines Rohres ohne mechanische Hilfsmittels eine Zugkraft auch auf das Rohr aufgebracht werden. Einzig aufgrund des mittels der Spulenanordnung erzeugten primären Magnetfeldes und des in dem elektrisch leitfähigen und/oder magnetisierbarem Material des Rohres induzierten sekundären Magnetfeldes wird die zum Ziehen des Rohres erforderliche Zugkraft ausgebildet. An Stelle eine Zugkraft auf das Rohr aufzubringen, könnte eine der Spulenanordnung 5 entsprechende Spulenanordnung an dem in der Figur links dargestellten Rohrabschnitt 2 angeordnet werden, wobei die Spulen 5a bis 5d so zu beschalten wären, daß eine ebenfalls in Richtung des Pfeils 8 wirkende Druckkraft auf das Rohrende 2 ausgeübt wird.
  • Das gezeigte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung und ist nicht beschränkend. Insbesondere kann die Spulenanordnung 5 eine andere Zahl als die vier dargestellten Spulen 5a bis 5d aufweisen. Auch kann zur Verstärkung der zu erzeugenden Druck- bzw. Zugkraft ein Rohr aus leitendem Material mit der Stromquelle verbunden und so stromdurchflossen sein.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Rohr
    2
    Rohrabschnitt
    3
    Rohrabschnitt
    4
    Matrize
    5
    Spulenanordnung
    5a
    Spule
    5b
    Spule
    5c
    Spule
    5d
    Spule
    6a
    elektrische Leitung
    6b
    elektrische Leitung
    6c
    elektrische Leitung
    6d
    elektrische Leitung
    7
    gesteuerte Stromquelle

Claims (10)

  1. Verfahren zum Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf ein im wesentlichen stabförmiges Werkstück (1) aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material zum Umformen des Werkstücks (1) durch formgebende Matrizen zur Profilbildung oder Durchmesserveränderung, wobei an das Werkstück (1) ein Magnetfeld angelegt wird, welches in Richtung der aufzubringenden Kraft einen Gradienten aufweist, wobei der durch die Spulenanordnung (5) fließende Strom in Abhängigkeit mit der Zeit periodisch verändert wird mit einer Frequenz, die einer Resonanzfrequenz für eine maximale auf das stabförmige Werkstück (1) auszuübenden Kraft entspricht.
  2. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch eine Spulenanordnung (5) aus mindestens zwei um das stabförmige Werkstück (1) herum und axial voneinander beabstandet angeordnete Spulen (5a - 5d) erzeugt wird, wobei die Spulen jeweils zur Erzeugung unterschiedlicher Magnetfelder von einem Strom durchflossen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (5a - 5d) jeweils von einem Strom durchflossen werden, wobei die durch die einzelnen Spulen (5a - 5d) fließenden Ströme phasenverschoben sind und/oder unterschiedliche Stromstärken aufweisen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Spulenanordnung (5) fließende Strom in Abhängigkeit von der Zeit verändert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanordnung (5) gekühlt wird.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stabförmige Werkstück (1) elektrisch leitend ist und von einem Strom durchflossen wird.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stabförmige Werkstück (1) gekühlt wird.
  8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder Zugkräfte auf das stabförmige Werkstück (1) zum Transport und/oder Umformen desselben aufgebracht werden.
  9. Vorrichtung zum Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf ein im wesentlichen stabförmiges Werkstück (1) aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Umformen des Werkstücks (1) durch formgebende Matrizen zur Profilbildung oder Durchmesserveränderung, wobei die Vorrichtung
    - eine mit Strom beaufschlagbare Spulenanordnung (5) zur Ausbildung eines einen in Richtung der auf das stabförmige Werkstück (1) aufzubringenden Kraft weisenden Gradienten aufweisenden Magnetfeldes aufweist,
    - eine über elektrische Leitungen mit mindestens zwei Spulen (5a, 5b) der Spulenanordnung (5) steuerbare Stromquelle (7) aufweist und
    - eine Steuerung zum individuellen Einstellen der Ströme durch die Spulen aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerung geeignet und eingerichtet ist den durch die Spulenanordnung (5) fließenden Strom in Abhängigkeit mit der Zeit periodisch mit einer Frequenz zu verändern, die einer Resonanzfrequenz für eine maximale auf das stabförmige Werkstück (1) auszuübenden Kraft entspricht.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (5a bis 5d) konzentrisch und in axialer Richtung des stabförmigen Werkstücks (1) voneinander beabstandet um eine Werkstückbahn angeordnet sind, entlang derer das Werkstück (1) mit einer Druck- und/oder Zugkraft beaufschlagt werden soll.
EP02743169A 2001-07-24 2002-06-10 Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von druck- und/oder zugkräften auf im wesentlichen stabförmige werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem material Expired - Lifetime EP1409170B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10135876 2001-07-24
DE10135876A DE10135876C2 (de) 2001-07-24 2001-07-24 Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf im wesentlichen stabförmige Werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material
PCT/EP2002/006297 WO2003009949A1 (de) 2001-07-24 2002-06-10 Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von druck- und/oder zugkräften auf im wesentlichen stabförmige werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1409170A1 EP1409170A1 (de) 2004-04-21
EP1409170B1 true EP1409170B1 (de) 2009-10-14

Family

ID=7692823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02743169A Expired - Lifetime EP1409170B1 (de) 2001-07-24 2002-06-10 Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von druck- und/oder zugkräften auf im wesentlichen stabförmige werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem material

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050022571A1 (de)
EP (1) EP1409170B1 (de)
CN (1) CN1535189A (de)
AT (1) ATE445468T1 (de)
DE (2) DE10135876C2 (de)
WO (1) WO2003009949A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102328006B (zh) * 2010-07-14 2013-11-20 上海工程技术大学 定长送丝装置及其送丝方法
DE102011088673A1 (de) * 2011-12-15 2013-06-20 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Werkzeugmaschine und Verfahren zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken
CN103885019B (zh) * 2014-02-28 2016-05-04 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 用于磁强计校准的双均匀区型磁场产生装置及校准方法
CN110216160B (zh) * 2019-05-24 2020-07-21 北京航空航天大学 一种薄壁毛细管电辅助拉拔加电装置及方法
CN116407368A (zh) * 2021-12-31 2023-07-11 元心科技(深圳)有限公司 一种保持长管状的植入式医疗器械平直的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE951407C (de) * 1952-11-08 1956-10-25 Metallspritz Und Schweisstechn Verfahren und Vorrichtung zum Vorwaertsbewegen von Draehten, Stangen oder Rohren beliebigen Materials, insbesondere in Metallspritzpistolen
US3874207A (en) * 1957-10-22 1975-04-01 Jerome H Lemelson Extrusion apparatus
US3203211A (en) * 1961-05-22 1965-08-31 George E Mallinckrodt Tubing fabrication
US3212311A (en) * 1962-04-17 1965-10-19 Inoue Kiyoshi Method and apparatus for electromagnetic shaping of metallic bodies
US3232087A (en) * 1964-01-23 1966-02-01 Reynolds Metals Co Extrusion system
FR1543492A (fr) * 1967-09-15 1968-10-25 Somenor Soc Metallurg Du Nord Dispositif électromagnétique de tension, de freinage ou d'entraînement de produits métallurgiques
DE1959873A1 (de) * 1968-11-28 1970-06-04 Linnman Sven Nils Johannes Vorrichtung zum Transportieren von Draht oder Pulver
US3557598A (en) * 1969-03-04 1971-01-26 Kaiser Aluminium Chem Corp Electromagnetic feeding device
US3911706A (en) * 1973-04-09 1975-10-14 Murray W Davis Method and apparatus for forming metal

Also Published As

Publication number Publication date
US20050022571A1 (en) 2005-02-03
ATE445468T1 (de) 2009-10-15
EP1409170A1 (de) 2004-04-21
CN1535189A (zh) 2004-10-06
DE10135876C2 (de) 2003-11-13
DE50213925D1 (de) 2009-11-26
WO2003009949A1 (de) 2003-02-06
DE10135876A1 (de) 2003-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2181563B1 (de) Induktionsheizverfahren
DE102007039888B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Induktionserwärmung eines metallischen Werkstücks
DE2139092C3 (de) Vorrichtung zum Setzen von Blindnieten
DE102008003797A1 (de) Linearionenbeschleuniger
DE102011004958A1 (de) Trenneinrichtung zum Separieren von in einer Suspension enthaltenen magnetischen oder magnetisierbaren Teilchen
DE102010010220A1 (de) Trennvorrichtung zum Trennen eines Gemischs
EP1409170B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von druck- und/oder zugkräften auf im wesentlichen stabförmige werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem material
EP1750485A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Erwärmen von Werkzeugaufnahmen
EP3451516B1 (de) Wirkungsveränderliche wirbelstrombremse mit magnetanordnung und induktionsanordnung sowie magnetanordnung und induktionsanordnung hierfür
EP3487049B1 (de) Linearmotor mit transversalfluss
DE19920085C2 (de) Elektrische Anordnung zum Betrieb einer Gradientenspule mit mehreren Netzgeräten
DE102015120019A1 (de) Greifer umfassend koordiniert bewegliche Greifelemente
EP0593597B1 (de) Linearbeschleuniger
EP1556179B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum umformen von stangenförmigen gütern insbesondere zum durchziehen und durchdrücken
EP2085161B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Dellen aus einer elektrisch leitenden, flächigen Struktur zur Ausbildung einer glatten Struktur
DE2834305A1 (de) Einrichtung zum elektromagnetischen ruehren der fluessigen schmelze in einer stranggiessanlage
EP1589642B1 (de) Vorrichtung zum Umformen von stangenförmigen oder rohrförmigen elektrisch leitenden oder magentisierbaren Werkstücken
DE20122031U1 (de) Vorrichtung zum Aufbringen von Druck- und/oder Zugkräften auf im wesentlichen stabförmige Werkstücke aus elektrisch leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material
EP1604445B1 (de) Magnetischer linearantrieb
DE1690547B2 (de) Vorrichtung zum einstellen der wirksamen laenge eines induk tors zum erwaermen metallischer werkstuecke
DE69815944T2 (de) Webschaftantriebsvorrichtung
DE2233785A1 (de) Einrichtung zur elektromagnetischen erzeugung von messkraeften
DE2936661C2 (de) Magnetscheider
DE202022104316U1 (de) Antriebsvorrichtung
EP1907146B1 (de) Vorrichtung zum umformen von rohrförmigen elektrisch leitenden und/oder magnetisierbaren gütern mit einem mittel zum leiten eines elektrischen flusses

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20031218

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

REF Corresponds to:

Ref document number: 50213925

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20091126

Kind code of ref document: P

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100215

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20091014

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100125

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20091014

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20091014

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20091014

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20100715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100115

BERE Be: lapsed

Owner name: BULTMANN G.M.B.H.

Effective date: 20100630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100630

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20110228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100630

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100630

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20110613

Year of fee payment: 10

Ref country code: GB

Payment date: 20110620

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20110630

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20110627

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20091014

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20091014

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20091014

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 445468

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20120610

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20120610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120610

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50213925

Country of ref document: DE

Effective date: 20130101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130101

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120610