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DE1254896B - Einrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger hydraulischer Druckstoesse hoher Energie - Google Patents

Einrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger hydraulischer Druckstoesse hoher Energie

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Publication number
DE1254896B
DE1254896B DE1964G0041904 DEG0041904A DE1254896B DE 1254896 B DE1254896 B DE 1254896B DE 1964G0041904 DE1964G0041904 DE 1964G0041904 DE G0041904 A DEG0041904 A DE G0041904A DE 1254896 B DE1254896 B DE 1254896B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
arrangement
electrodes
discharge
energy
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.)
Pending
Application number
DE1964G0041904
Other languages
English (en)
Inventor
Edward Carl Schrom
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1254896B publication Critical patent/DE1254896B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
B06b
Deutsche KL: 42 s-1/02
Nummer: 1254 896
Aktenzeichen: G 41904IX a/42 s
Anmeldetag: 30. Oktober 1964
Auslegetag: 23. November 1967
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger hydraulischer Druckstöße hoher Energie für die Bearbeitung von Metallen und sonstige mechanische Arbeitszwecke, mit einer aus zwei koaxialen Elektroden bestehenden, in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit angeordneten Funkenentladungseinrichtung.
Elektrohydraulische Arbeitsverfahren zur Umwandlung elektrischer Energie in nutzbare mechanische Arbeit sind bekannt. Verfahren dieser Art xo können beispielsweise zur Verformung von Metallen verwendet werden. Dabei wird die in einer Funkenentladung freigesetzte Energie in eine steile Druckwelle umgesetzt, die durch ein das Entladungsgebiet umgebendes hydraulisches Arbeitsmedium übertragen wird, um die Arbeitskraft an der gewünschten Stelle auszuüben. Man kann auf diese Weise Metallteile, die mit dem Arbeitsmedium in Verbindung stehen, schmieden, bohren, biegen u. dgl. Andere Anwendungsgebiete der Elektrohydraulik sind Zertrümmern von Gestein, Einrammen von Pfählen, Verdichten von Werkstoffen und Schwingungserzeugung.
Bekannte Elektrodenanordnungen für elektrohydraulische Anlagen enthalten zwei gegenüberliegende Polstücke, die eine Uberschlagsstrecke für die Funkenentladung definieren. Die Polstücke werden durch eine Metallfolie verbunden, um einen Stromweg für das Zünden des Funkens zu schaffen. Zum Erzeugen des Funkens wird eine hohe Spannung an die Polstücke angelegt, durch die das Metall der Folie verdampft und eine ionisierte Zone in der Entladungsstrecke zwischen den Polstücken erzeugt wird. Die elektrische Energie wird dabei im allgemeinen durch einen Entladungskreis geliefert, der einen Kondensator als Energiespeicher enthält und einen Impuls an das eine Polstück der Elektrodenanordnung liefert, während das andere Polstück auf einem niedrigeren Potential, gewöhnlich Masse, gehalten wird. Nach dem Verdampfen der Folie wird die Ionisation in der Übergängsstrecke und der Energiefluß durch den Hochspannungsfunken zwischen den Polstücken aufrechterhalten. Die Entladung besteht in einem einzigen kurzen Funken, und die Ionisation der Entladungsstrecke ist daher ein nur sehr kurz dauernder Zustand, außerdem muß bei den bekannten Elektrodenanordnungen für jede Entladung eine neue Folie eingesetzt werden. Bei vielen Anwendungsgebieten läßt sich jedoch das gewünschte Ergebnis bequemer und einfacher durch wiederholte Energieeinwirkung erreichen. Für die zu leistende Gesamtarbeit reicht nämlich häufig eine Einrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger
hydraulischer Druckstöße hoher Energie
Anmelder:
General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Sommerfeld
und Dr. D. v. Bezold, Patentanwälte,
München 23, Dunantstr. 6
Als Erfinder benannt:
Edward Carl Schrom, Schenectady, N. Y.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. November 1963
(323 362)
einzelne Entladung nicht aus, und außerdem läßt sich die Energieübertragung auf das Werkstück bei wiederholten Entladungen besser steuern, regeln und einjustieren.
Es ist auch eine Funkenentladungseinrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger Druckstöße hoher Energie in einer Wasserumgebung für die Bearbeitung von Metallen bekannt, bei welcher koaxiale Elektroden verwendet werden. Bei dieser bekannten Einrichtung ist aber das Problem der Isolierung zwischen den beiden Elektroden noch nicht gelöst, insbesondere kann der Zündfunke den ringförmigen Zwischenraum an beliebigen Stellen überspringen.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Elektrodenanordnung hoher mechanischer und elektrischer Festigkeit angegeben werden, die sich zur selbsttätigen Erzeugung wiederholter Funkenentladungen in elektrohydraulischen Anlagen bei möglichst gutem Umwandlungswirkungsgrad eignet.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art der ringförmige Zwischenraum zwischen den Elektroden von einem Isolierkörper vollständig ausgefüllt ist, der aus dielektrischen Teilchen besteht, welche durch ein Binde-
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mittel zusammengehalten und mit den Elektroden verbunden sind.
Der Isolierkörper kann aus Keramik, bestimmten Oxyden oder auch aus Asbest oder Glasfaserteilchen gebildet sein und soll dieselben Erosionseigenschaften aufweisen wie die Leiterwerkstoffe, aus denen die Elektroden bestehen.
Zur Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine stabförmige Innenelektrode etwas über das entsprechende Ende einer rohrförmigen Außenelektrode vorspringt und daß der Isolierkörper eine konische Endfläche aufweist, die die Enden der Elektroden verbindet.
Ferner kann in Weiterbildung der Erfindung auf der Außenseite der rohrförmigen Außenelektrode eine Anordnung zum Zuführen einer Flüssigkeit verschiebbar angeordnet sein. Die Funkenentladungseinrichtung ist vorzugsweise federnd gelagert.
Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
F i g. 1 eine vereinfachte Schnittansicht einer Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung mit den zugehörigen elektrischen Anschlüssen,
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung und
F i g. 3 ein Schaltbild eines Entladungskreises niederer Impedanz, der sich zur Speisung einer Funkenelektrodenanordnung eignet.
Kurz gesagt, enthält eine Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung einen sich in Längsrichtung erstreckenden massiven Stab aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, einen ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Werstoff bestehenden hohlen koaxialen Mantel, dessen Länge etwa der des Stabes entspricht und dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Stabes, so daß ein im Querschnitt ringförmiger Zwischenraum gebildet wird, und einen massiven isolierenden Abstandshalter, der den ringförmigen Zwischenraum einnimmt und den Stab und den Mantel über die Länge der Elektrode zu einer durchgehenden massiven Konstruktion verbindet. Die isolierende Abstandshalteranordnung der Elektrode wird vorzugsweise aus gebundener Keramik hergestellt, die bezüglich Funkenentladungen wenigstens annähernd das gleiche Erosionsverhalten wie die verwendeten leitenden Werkstoffe zeigt. Wenn dieser Elektrodenanordnung von einer zugeordneten Hochspannungsquelle ein Impuls zugeführt wird, entsteht jeweils ein Funken zwischen den freiliegenden Enden des Mittelstabes und des diesen umgebenden Mantels.
Die oben beschriebene Elektrodenkonstruktion zeichnet sich durch einige wesentliche Merkmale gegenüber den bekannten Konstruktionen aus. Durch die Verbundkonstruktion der einzelnen Teile der Elektrodenanordnung ergeben sich hohe Stoßfestigkeit und mechanische Unempfindlichkeit auch bei wiederholter Erzeugung von Druckwellen. Da sich am Arbeitsende der Elektrodenanordnung keinerlei öffnungen befinden, werden Spannungskonzentrationen im Betrieb vermieden. Da die ganze Konstruktion praktisch massiv ist, kann das Arbeitsmedium nicht eindringen und die Druckwelle auch nicht in unerwünschter Weise in das Innere der Anordnung übertragen. Der Abstandshalter aus gebundener Keramik verleiht der Elektrodenanordnung auch ein im Vergleich zu den bekannten Anordnungen überlegenes thermisches Verhalten. Die Elektrodenanordnung hält insbesondere die im Betrieb auftretenden Temperatursprünge aus und gewährleistet bei wiederholter Funkenerzeugung eine gleichförmige Erosion der Arbeitsspitze der Elektrodenanordnung. Eine gleichförmige Erosion der Elektrodenspitze ist für reproduzierbare Ergebnisse und die Steuerbarkeit des Verfahrens bei wiederholter Funkenerzeugung wünsehenswert. Eine Keramikzusammensetzung in Form dichter, massiver und hochwarmf ester Teilchen eignet sich für diese Zwecke und kann leicht mit einem Bindemittel zu dem gewünschten Bauteil verarbeitet werden. Wenn die Keramikzusammensetzung mit den angrenzenden Oberflächen in dem zu isolierenden Bereich verbunden wird, bildet sie außerdem eine mechanische Verstärkung für die gesamte Elektrodenanordnung. Als Bindemittel für die Keramikteilchen können irgendwelche flexiblen Kleber für die zu
ao verbindenden Werkstoffe verwendet werden. Ein flexibles oder elastisches Bindemittel ergibt eine bessere Stoßfestigkeit als spröde glasartige Bindemittel und gewährleistet dadurch den Zusammenhalt der verbundenen Konstruktion in der elektrohydraulischen Anlage. Der isolierende Abstandshalter kann auch noch zusätzlich verstärkt werden, indem beispielsweise mindestens ein isolierendes Fasermaterial, wie Glasgewebe, durchlaufende Fasern aus Glas u. dgl. in dem Bereich zwischen den leitenden Teilen angeordnet werden.
Den elektrischen Eigenschaften der Elektrodenanordnung kommt bei einem Dauerbetrieb mit hohen Entladungsfrequenzen besondere Bedeutung zu. Einzelentladungen in elektrohydraulischen Anlagen dauern nur kurz und bewirken praktisch keine Erosion der Arbeitsspitze der Elektrodenanordnung, bei in kurzem Abstand aufeinanderfolgenden Entladungen treten dagegen mit der Zeit eine thermische Erosion und wachsende elektrische Beanspruchungen auf, die Isolationsfehler an schwachen Punkten längs der Elektrode zur Folge haben können. Die Isolationsschwierigkeiten nehmen außerdem dadurch zu, daß die Elektrode von Impuls zu Impuls heißer wird. Um kurze Entladungszyklen zu ermöglichen, muß die Elektrodenisolation auf der ganzen Länge gleichförmige dielektrische Werte haben und frei von Hohlräumen, Unstetigkeiten u. dgl. sein. Es ist außerdem bei den hohen Betriebsspannungen wünschenswert, Induktionseffekte in der Elektrode möglichst klein zu halten, um örtliche Erhitzungen und Leistungsverluste zu vermeiden. Aus diesen Gründen wird bei der vorliegenden Elektrodenanordnung eine koaxiale Anordnung der Leiterteile mit vorzugsweise gleichförmigen Abständen verwendet. Der Abstand zwisehen den koaxialen Pol- oder Leiterteilen wird so gewählt, daß sich bei der Entladungsspannung der zugehörigen Schaltungsanordnung die geringstmöglichen Induktionsverluste ergeben. Für den Energieumsetzungswirkungsgrad ist es wünschenswert, die restliche Elektrodenimpedanz so klein wie möglich zu halten. Dies läßt sich dadurch weitgehend erreichen, daß die Polelemente aus elektrisch gut leitenden Werkstoffen hergestellt werden. Eine niedrige Impulsimpedanz der Elektrode trägt ebenfalls zur Verbesserung des Umwandlungswirkungsgrades bei, da dann bei jedem Stromimpuls nur ein einziger Funkenüberschlag auftritt. Wenn während eines Stromimpulses eine Schwingung auftritt, die eine
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Unterbrechung des Funkens und ein Wiederzünden mediums ab. Verluste entstehen unter anderem durch
bei einem geringeren Energiepegel zur Folge hat, die Kreisimpedanz und die zur Ionisation des Ar-
geht nutzbare Arbeitsenergie verloren. beitsmediums an der Elektrodenspitze erforderliche
F i g. 1 zeigt eine Elektrodenanordnung, die alle Energie. Bei dem weiter unten noch genauer zu bedie obenerwähnten wünschenswerten Eigenschaften 5 schreibenden bevorzugten Kondensatorentladungsaufweist. Die dargestellte Elektrodenanordnung 1 kreis ist die an die Elektrodenanordnung gelieferte umfaßt im wesentlichen einen länglichen Körper 2 Energie durch die folgende Gleichung gegeben:
mit einer Arbeitsspitze 3 am einen Ende und einem _
Anschlußteil 4 am anderen Ende. Der Elektroden- '
körper ist eine Verbundkonstruktion aus einem elek- io dabei bedeuten / die elektrische Energie in Joule trisch leitenden Stab 5, der in der Mittelachse der (Wsec), C die Kondensatorkapazität in Farad und V Anordnung verläuft und sich über deren ganze Lange die Spannung in Volt. Bei der bevorzugten Anorderstreckt, einer hohlzylinderförmigen Außenelek- nung wird die der Elektrodenanordnung zugeführte trode 6, deren Innendurchmesser größer ist als der Energie durch Verändern der Spannung gesteuert. Außendurchmesser des Stabes 5 und letzteren ko- 15 Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer axial umgibt, und einem Isolierkörper 7 als Ab- koaxialen Elektrodenanordnung gemäß der Erfinstandshalteranordnung, die den im Querschnitt ring- dung. Die in Schnittansicht dargestellte Elektrodenförmigen Zwischenraum zwischen den leitenden anordnung enthält eine Vorrichtung zur Zuführung Teilen ausfüllt. Die Abstandshalteranordnung kann des Arbeitsmediums und eine Federanordnung, die aus einer Dispersion feinteiliger Keramik in einem 20 die Elektrodenanordnung nach einer Entladung wiefiüssigen Bindemittel hergestellt werden, das im Zwi- der an einen bestimmten Ort zurückführt. Diese schenraum zwischen den Leiterteilen verfestigt wer- Anordnung eignet sich besonders für Anwendungsden kann, so daß sich eine über die ganze Länge gebiete, bei denen eine senkrechte Anordnung der des Elektrodenkörpers erstreckende Isolation ergibt. Elektrode in einem das Arbeitsmedium enthaltenden Die Arbeitsspitze 3 der Elektrodenanordnung wird 25 Behälter unzweckmäßig oder unmöglich ist. Die in durch die gegenüberliegenden Enden der Leiter- F i g. 2 dargestellte selbstversorgte Anordnung 15 entteile 5, 6 gebildet, die durch die aus gebundener hält einen Elektrodenkörper 16 mit einer Arbeits-Keramik bestehende Abstandshalteranordnung ver- spitze 17 und einem Anschlußende 18. Auf der bunden sind, sie kann eine ebene Stirnfläche auf- Außenseite des Elektrodenkörpers ist eine Anordweisen, die senkrecht zur Mittelachse des Elektroden- 30 nung 19 zur Zuführung des Arbeitsmediums angekörpers verläuft. Der Anschlußteil 4 der Elektrode ordnet, die mit dem Anschlußteil des Elektrodenenthält einen leitenden Ring 8, der direkt mit der körpers über eine Feder 20 verbunden ist. Bei dieser Außenseite der mantelförmigen Außenelektrode 6 Anordnung wird die Elektrode durch die Rückholverbunden ist, ferner eine isolierende Scheibe 9, die kraft der Feder wieder in die ursprüngliche Lage den Ring 8 gegen das benachbarte Ende des Mittel- 35 gebracht, wenn sie durch eine Funkenentladung nach leiters isoliert, und elektrische Leitungen 10,11, die hinten verschoben worden war. Man erreicht hierdie Elektrodenanordnung mit einem Hochspannungs- durch auf einfache Weise, daß sich die Elektrodenentladungskreis verbindet. Die Verbindung erfolgt anordnung bei den aufeinanderfolgenden Funkenvorzugsweise über ein Koaxialkabel 12 mit einem entladungen immer an der gleichen Stelle befindet. Mittelleiter 13 und einem Außenleiter 14, der die 40 Die Spitze 17 der Elektrodenanordnung ist koriisch Rückleitung bildet und geerdet sein kann. Die Iso- ausgebildet, um die Betriebseigenschaften zu erlierscheibe 9 ist so bemessen, daß sich eine wesentlich reichen, die sonst schwer zu verwirklichen sind. Durch längere Überschlagsstrecke ergibt, als es dem Ab- den zulaufenden Isolierkörper ergibt sich für einen stand von Innenleiter 5 und Außenleiter 6 der Elek- gegebenen Abstand zwischen den leitenden Elementen trodenanordnung entspricht, um Überschläge am 45 eine längere Überschlagsstrecke an der Arbeitsfläche Anschlußende zu verhindern. Hinsichtlich des Um- der Anordnung. Durch den größeren Abstand wird Wandlungswirkungsgrades ist es außerdem zweck- der Spitzendruck der bei der Entladung entstehenden mäßig, die Impedanzen der Elektrodenanordnung Druckwelle vergrößert, wobei dieser Vorteil ohne und des Koaxialkabels aneinander anzupassen. Erhöhung der Querabmessungen der Elektroden-
Im Betrieb tritt an der mit einem inkompressiblen, 50 anordnung erreicht wird. Der Winkel, den die Stirnisolierenden Arbeitsmedium in Berührung stehenden fläche der Elektrodenspitze bezüglich der Mittelachse Arbeitsspitze 3 der Elektrode bei jedem Impuls, der der Elektrodenanordnung bildet, beeinflußt außervon der Stromversorgungsschaltung geliefert wird, dem die Form und Richtung der bei der Entladung eine Funkenentladung auf. Die ganze Elektrode und entstehenden Druckwelle. Eine vorstehende konische mindestens ein Teil des Stromzuführungskabels kön- 55 Spitze ist einer ebenen Stirnfläche oder anderen Können dabei in einer inkompressiblen Flüssigkeit an- figurationen vorzuziehen, da sich im Arbeitsmedium geordnet sein, die die bei den Entladungen ent- schmalere Druckwellen herstellen lassen und es stehenden Druckwellen an ein Werkstück weiterleitet, leichter möglich ist, eine Verstärkung von Druckdas sich ebenfalls mit ihr in Berührung befindet. Bei wellen durch mehrere rasch aufeinanderfolgende der elektrohydrodynamischen Metallverformung ist 60 Entladungen zu erreichen. Die Abmessungen und der es beispielsweise bekannt, eine Hohlmatrize zu ver- Winkel der konischen Elektrodenspitze definieren wenden, die durch einen mit der hydraulischen also eine schräge Fläche, mittels derer sich die Fun-Arbeitsflüssigkeit in Verbindung stehenden Metall- kenentladung beeinflussen läßt. Die Verbindung der rohling abgeschlossen ist. Der Betrag der auf das Elektroden 21, 22 mit dem als Abstandshalteranord-Werkstück übertragenen Energie und die Geschwin- 65 nung dienenden Isolierkörper 23 kann in derselben digkeit der Energieübertragung hängen sowohl von Weise geschehen, wie es in Verbindung mit F i g. 1 der Entladungscharakteristik des Stromversorgungs- beschrieben wurde. Die Verbundanordnung stellt eine teiles als auch vom Ionisationsverhalten des Arbeits- praktisch einstückige Konstruktion dar, bei der der
Zwischenraum zwischen den leitenden Teilen auf seiner ganzen Länge durch einen Isolierkörper ausgefüllt wird. Das Anschlußende 18 des Elektrodenkörpers kann wieder einen leitenden Teil 24 enthalten, der direkt an der Außenelektrode 22 befestigt ist. Zur Isolation ist außerdem ein Isolierring 25 vorgesehen, und die Stromzuführung erfolgt über ein Koaxial-Leistungs-Kabel 28, das über Leitungen 26, 27 angeschlossen ist.
Zur Herstellung der oben beschriebenen, für wiederholte Entladungen geeignete Elektrodenanordnungen kann man einen 6,35 mm dicken Messingrundstab in der Achse eines Rohres aus rostfreiem Stahl, dessen Wandstärke 3,17 mm und dessen Außendurchmesser 25,4 mm betragen, anordnen. Der hohlzylinderförmige Zwischenraum zwischen dem Stab und dem Rohr kann dann vollständig mit einer Mischung aus etwa gleichen Teilen pulverförmigen Aluminiumoxyds und einer flüssigen Epoxyharz-Härter-Mischung gefüllt werden. Nach vollständigem Aushärten der Mischung bildet diese eine hohlraumfreie Isolation zwischen den leitenden Teilen, die sich über die ganze Länge des Elektrodenkörpers erstreckt. Der Arbeitsfläche der Elektrode kann die gewünschte konische Form mit vorspringender Stabspitze und diese mit dem Ende des Außenleiters verbindendem schräg verlaufenden Isolierkörper anschließend gegeben werden. Zur Herstellung des Anschlußteiles des Elektrodenkörpers wird auf das eine Ende des Edelstahlrohres ein Messingring gepaßt und dort, beispielsweise durch Hartlöten, befestigt. Anschließend wird der Isolierring 25 angebracht, und der Messingring 24 sowie das vorspringende hintere Ende des Messingstabes 21 können nun direkt mit Klemmen od. dgl. versehen werden. Als nächstes wird die Druckfeder 20 auf das Rohr 22 geschoben und an dem Messingring befestigt. Anschließend wird eine vorzugsweise ringförmige Wasserdüse 19, deren Innenöffnung 29 etwas größer ist^ls der Außendurchmesser des Stahlrohres, auf die Elektrodenanordnung geschoben und mit dem freien Ende der Feder 20 verbunden. Die Wasserdüse 19 und die Feder 20 bilden eine Halterung für die Elektrodenanordnung, die gewährleistet, daß sich letztere bei den Entladungen an einer bestimmten Stelle befinden. Ein Auslaß 30 der Wasserdüse liefert das über eine Zuführungsleitung 30« zugeführte Arbeitsmedium an die Arbeitsspitze der Elektrode.
F i g. 3 zeigt ein Schaltbild eines zur Erzeugung wiederholter Entladungen geeigneten Kondensatorentladungskreises. Die Schaltungsanordnung 31 enthält einen Kondensator 32, der durch eine einstellbare Hochspannungsquelle 33 auf eine gewünschte spannung aufgeladen wird, worauf ein Schalter 34 geöffnet werden kann, um die Spannungsquelle 33 sicherheitshalber zur Vermeidung einer Rückspeisung von Energie abzuschalten. Die im Kondensator 32 gespeicherte Energie wird durch ein Dreielektroden-Gleichrichterelement 35 in ein Koaxial-Leistungskabel 36 entladen, an dessen Endklemmen 39 eine erfindungsgemäße Elektrodenanordnung angeschlossen ist. Der geerdete Außenleiter 37 und der Hochspannung führende Innenleiter 38 des Koaxialkabels 36 sind dabei mit der rohrförmigen Außenelektrode bzw. der stabförmigen Innenelektrode der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung verbunden. Der Entladungskreis für die Funkenentladung enthält also in Reihenschaltung den Kondensator 32, die Dreielektrodenröhre 35, das Leistungskabel 36, die Elektrodenanordnung und die Masserückleitung 40. Dem Kondensator 32 ist ein Strombegrenzungswiderstand 41 in Reihe mit einem Schalter 42 parallel geschaltet, so daß der Kondensator nach einer Funkenentladung noch vollständig entladen werden kann. Die Vernichtung der im Kondensator verbliebenen Restladung kann durch einen zweiten Schalter 43 verkürzt werden, der in einer bestimmten Zeitfolge nach dem Schalter 42 geschlossen wird. Bei wiederholten Funkenentladungen werden die Schalter 42, 43 normalerweise nur nach Arbeitsende, also nach der letzten Funkenentladung, geschlossen.
Für die Leiterelemente der Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Werkstoffe guter elektrischer Leitfähigkeit, wie Kupfer, Messing und Stahl, verwendet, die außerdem eine genügende mechanische Festigkeit haben, um den wiederholten Stoßbeanspruchungen widerstehen zu können. Bevorzugte Isolierwerkstoffe zur Trennung der leitenden Elemente der Elektrodenanordnung sind dichte, hitzebeständige Werkstoffe, wie Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd und Calciumcarbonat. Weniger dichte keramische Werkstoffe und andere Isoliermaterialien, wie Asbest und Glasfasern, können jedoch bei geringeren elektrischen Beanspruchungen auch verwendet werden. Bei jeder keramischen Isolation ist es jedoch erforderlich, Hohlräume in dem endgültigen Isolierkörper möglichst zu vermeiden, um elektrische Durchschläge und ein Eindringen des Arbeitsmediums zu verhindern. Das Dielektrikum darf also nur wenig Flüssigkeit aufnehmen, damit ein Eindringen von Flüssigkeit in die Elektrode vermieden wird.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele steilen neuartige und vorteilhafte Elektrodenanordnungen für elektrohydraulische Zwecke dar, die Erfindung ist jedoch nicht auf Einzelheiten dieser Ausführungsbeispiele beschränkt. Wenn an die Elektrodenanordnung beispielsweise nur relativ geringe Anforderungen hinsichtlich der Spannungsfestigkeit gestellt werden, können für die isolierende Abstandshalteranordnung auch weniger hochwertige Isolierwerkstoffe verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie sich jn der Umgebung nicht ohne weiteres zersetzen.
Wenn die Elektrode andererseits besonders hohen elektrischen Anforderungen ausgesetzt wird, kann es zweckmäßig sein, in die isolierende Zusammensetzung isolierende Verstärkungen, wie Fasermaterial usw., einzubauen.

Claims (4)

  1. Patentansprüche1. Einrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger hydraulischer Druckstöße hoher Energie für die Bearbeitung von Metallen und für sonstige mechanische Arbeitszwecke, mit einer aus zwei koaxialen Elektroden bestehenden, in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit angeordneten Funkenentladungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Zwischenraum zwischen den Elektroden (5, 6) von einem Isolierkörper (7) vollständig ausgefüllt ist, der aus dielektrischen Teilchen besteht, welche durch ein Bindemittel zusammengehalten und mit den Elektroden verbunden sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine stabförmige Innenelektrode (21) etwas über das entsprechende Ende einer rohrförmigen Außenelektrode (22) vor-
    springt und daß der Isolierkörper (23) eine konische Endfläche (17) aufweist, die die Enden der Elektroden verbindet (F i g. 2).
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der rohrförmigen Außenelektrode (22) eine Anordnung (19) zum Zuführen einer Flüssigkeit verschiebbar angeordnet ist.
    10
  4. 4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenentladungseinrichtung federnd gelagert ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Werkstatt und Betrieb, 96. Jahrgang, 1963, H. 5, 297, 298.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    709 689/103 11. 67 © Bundesdruckerei Berlin
DE1964G0041904 1963-11-13 1964-10-30 Einrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger hydraulischer Druckstoesse hoher Energie Pending DE1254896B (de)

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US32336263A 1963-11-13 1963-11-13

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Country Status (4)

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GB (1) GB1068440A (de)
NL (1) NL6413034A (de)
SE (1) SE321841B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987001877A1 (fr) * 1985-09-17 1987-03-26 Robert Bosch Gmbh Bougie d'allumage a etincelle glissante

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2511201A1 (fr) * 1981-08-07 1983-02-11 Pk Bjuro Electrode pour installation electrohydraulique pour le traitement de materiaux par ondes hydrodynamiques
US7810366B2 (en) 2008-05-05 2010-10-12 Ford Global Technologies, Llc Electrohydraulic trimming, flanging, and hemming of blanks
US7802457B2 (en) 2008-05-05 2010-09-28 Ford Global Technologies, Llc Electrohydraulic forming tool and method of forming sheet metal blank with the same
US7516634B1 (en) 2008-05-05 2009-04-14 Ford Global Technologies, Llc Electrohydraulic forming tool
US7827838B2 (en) 2008-05-05 2010-11-09 Ford Global Technologies, Llc Pulsed electro-hydraulic calibration of stamped panels
US7905129B1 (en) 2009-09-21 2011-03-15 Ford Global Technologies, Llc Method and tool for contracting tubular members by electro-hydraulic forming before hydroforming
US8567223B2 (en) 2009-09-21 2013-10-29 Ford Global Technologies, Llc Method and tool for expanding tubular members by electro-hydraulic forming
US8534106B2 (en) 2009-10-19 2013-09-17 Ford Global Technologies, Llc Hydromechanical drawing process and machine
CN103236649B (zh) * 2013-04-15 2014-11-26 西北工业大学 放电电极高强度绝缘结构的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987001877A1 (fr) * 1985-09-17 1987-03-26 Robert Bosch Gmbh Bougie d'allumage a etincelle glissante
DE3533124A1 (de) * 1985-09-17 1987-03-26 Bosch Gmbh Robert Zuendkerze mit gleitfunkenstrecke

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