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DE1945760A1 - Vorrichtung zum elektrohydraulischen Formen rohrartiger Werkstuecke - Google Patents

Vorrichtung zum elektrohydraulischen Formen rohrartiger Werkstuecke

Info

Publication number
DE1945760A1
DE1945760A1 DE19691945760 DE1945760A DE1945760A1 DE 1945760 A1 DE1945760 A1 DE 1945760A1 DE 19691945760 DE19691945760 DE 19691945760 DE 1945760 A DE1945760 A DE 1945760A DE 1945760 A1 DE1945760 A1 DE 1945760A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
electrodes
gas
combustible gas
electrical
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
DE19691945760
Other languages
English (en)
Inventor
Henry Keinanen
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.)
Continental Can Co Inc
Original Assignee
Continental Can Co Inc
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 Continental Can Co Inc filed Critical Continental Can Co Inc
Publication of DE1945760A1 publication Critical patent/DE1945760A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/06Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves
    • B21D26/12Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves initiated by spark discharge
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04Sound-producing devices
    • G10K15/06Sound-producing devices using electric discharge

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

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DIPL.-INQ. F. THIELEKE DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE
BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN
Continental Can Company, Inc., Hew York 17, N.T. / USA,
633 Third Avenue
"Vorrichtung zum elektrohydraulischen Formen rohrartiger Werkstücke"
Zusatz zu Patent (Anmeldung: P 19 26 448.3)
Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum elektrohydrauliscben Formen robrartiger Werkstücke, die in eine Hohlform eingesetzt sind und deren Inneres eine Druckkammer mit einer Wandung aus elastomerem Werkstoff aufnimmt, die mit einer elektrisch nichtleitenden Flüssigkeit gefüllt ist, die zur Übertragung einer Druckwelle dient, die durch Funkenüberschlag zwischen in der Druckkammer angeordneten und mit einem elektrischen Energiespeicher verbindbaren Elektroden
erzeugt wird, nach Patent (Anmeldung:
P 19 26 448.3).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgäbezugrunde, die vorgenannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß durch Schaffung einer bevorzugten elektrischen Entladungsstrecke für den elektrischen Lichtbogen wiederholbare elektrohydraulisch^ Porrovorgänge möglich sind, wobei geformte Wellen
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vorbestimmbarer Stärke erzeugt werden sollen.
Bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird eine Vorzugsentladungsstrecke für den elektrobydrauliscben Impuls bzw. den lichtbogen durch einen elektrisch leitenden Draht gebildet, der die beiden Elektroden überbrückt. Der Nachteil eines derartigen Uberbrückungsdrabtes besteht zunächst darin, daß dieser Draht bei jedem elektrohydraulischen Formvorgang bzw. von jedem Lichtbogen infolge des hohen elektrischen Stromes, der durch den Draht fließt, zerstört wird. Außerdem erzeugt der Draht auch Verunreinigungen, die nach jedem Pormvorgang in der umgebenden Flüssigkeit gefunden werden. Schließlich muß nach jedem Formvorgang ein neuer Überbrückungsdraht zwischen den Elektroden angeordnet werden, bevor ein neuer Lichtbogen erzeugt werden kann. Es vergeht daher eine relativ große Zeit, bevor ein neuer Formvorgang durchgeführt werden kann, weil nach jedem Formvorgang ein neuer Überbrttckungsdraht eingesetzt, werden muß, der als bevorzugte Entladungsstrecke für den Lichtbogen dient.
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Weg gefunden werden, der die Schaffung einer bevorzugten Entladungsstrecke zwischen den Elektroden und damit die Voraussetzung zur Erzeugung eines gleichförmigen Stoß- und Formimpulses ohne Verwendung eines Brückendrahtes schafft.
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Erfindungsgeroäß wird das dadurch erreicht, daß ein erneuerbares gasförmiges und elektrisch leitfähiges Medium mittels einer automatisch wiederholt arbeitenden Einrichtung zur Explosion und damit zur Bildung einer beTorzugten Entladungsstrecke veranlaßt wird.
Erfindungsgemäß soll die neue Vorrichtung so ausgebildet werden, daß eine leichte, insbesondere jedoch schnelle Erneuerung der bevorzugten Entladungsstrecke zwischen den Elektroden möglich ist, um rasch aufeinanderfolgende Zündungen der elektrohydraulischen Formvorrichtung zu ermöglichen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung und ein Verfahren, durch die eine bevorzugte elektrisch leitende Entladangsstrecke durch Verwendung eines ionisierten Gases geschaffen wird, das einem elektrischen Hochspannungsimpuls als leiter dient und die Bildung eines Lichtbogens ermöglicht, der eine Druckwelle abgibt. Die bevorzugte Entladungsstrecke bzw. Überbrückung der Elektroden wird dadurch geschaffen, daß eine Elektrode hohl ausgebildet und mit brennbarem Gas gefüllt wird. Die genannte Elektrode ist mit einem Loch ausgerüstet. Wenn das Gas in dem Hohlraum der Elektrode gezündet wird, dann wird das ionisierte Gas durch das Loch hindurch in Richtung auf die andere Elektrode ausgestoßen. Das ausgestoßene ionisierte Gas bildet eine die beiden Elektroden te^sfristig überbrückende elektrisch leitende Strecke.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles.
Pig. 1 zeigt die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung beim Einsatz zum Erzeugen von Explosionsimpulsen zur Verformung robrförmiger Werkstücke.
Pig. 2 zeigt die erfindungsgeroäß ausgebildete Vorrichtung in einer Schemadarstellung.
Pig. 3 zeigt eine Einzelheit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.
In der Pig. 1 ist eine Porm 1 gezeigt, welche zur Umformung eines rohrförmigen Werkstückes 2 dient. Die Umformung soll im Sinne einer Gliederung oder reliefartigen Gestaltung der Oberfläche des rohrförmigen Werkstückes 2 sowie im Sinne einer Expansion desselben durchgeführt werden. Bei dem Werkstück 2 kann es sich um einen zumindest teilweise vorgeformten Dosenrumpf handeln. Dieser teilweise vorgeformte Dosenrumpf kann durch die Umformung mittels der Porm 1 mit verschönernden Linien einer Oberflächentextur usw. versehen werden. Zur Durchführung der Pormarbeit dient eine Vorrichtung 3 mit einem Schuh 4 aus elastomerem Werkstoff, der von einem Paar in Höhenrichtung geteilter Pormhälften 5 umgeben ist, welche auf einem Paar komplementärer Pormhalter befestigt oder auch einstückig ausgebildet sein können, je nachdem v/ie gieh die auszuführende Arbeit am besten durchführen
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läßt. Einsatzstücke 6 sind dicht in die formhalter eingepaßt, so daß die Formhälften innerhalb der Einsatzstücke aufgenommen werden können. Die Explosion, die innerhalb des von den Formbälften umschlossenen Raumes erzeugt wird, preßt bzw. schlägt den Dosenrumpf oder jedes andere Werkstück nach außen, so daß dieses die Gestalt und Form annimmt, die die Innenoberfläche der Form aufweist. Nachdem die Formung des Werkstückes 2 durchgeführt wurde, werden die Form und Formhälften getrennt, damit der bearbeitete bzw. geformte Dosenrumpf entfernt und ein neues Werkstück zur Verformung eingesetzt werden kann. Da die vorliegende Erfindung speziell darauf abgestellt ist, eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Vorrichtung zu schaffen und viele Explosionsimpulse pro Sekunde zu erzeugen, sind die mechanischen Zubehöreinrichtungen ebenfalls für Hocbgeschwindigkeitsarbeit ausgelegt.
Um einen hinreichend großen Schlag zu erzeugen, der das Metall des Werkstückes gegen die Form schlägt, ist es erforderlich, an Elektroden 7,8 eine hohe Spannung anzulegen und auf diese Weise einen hoben Strom zu erzeugen. Die zeitliche Dauer muß gering sein, um eine hohe Stoßenergie zu erzielen. Die hohe Spannung und der hohe Strom können durch die in Fig.2 dargestellten Mittel erreicht werden. Eine elektrische Spannungsquelle 9 mit einem ladekondensator 10 ist vorgesehen. Ein Triggerechalter 11 ist zwischen die elektrische Spannungsquelle und die Elektrode in Reihe geschaltet, um eine mög-
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liehst rasche Entladung der gespeicherten elektrischen Energie zu ermöglichen. Ein zweiter elektrischer Schälter 12 ist zwischen dem elektrischen Massepotential und einem Gassufübrrohr 13. angeordnet. Wie in der lig. 2 gezeigt ist, wird die Entladung der elektrischen Energie zu dens Zeitpunkt vorgenommen,zu dem trennbares Gas in hinreichend großen Mengen in einem Hohlraum 14 Torhanden ist, der sich in der hohl ausgebildeten Elektrode 7 befindet. Durch die elektrische Entladung wird dieses brennbare Gas gezündet und bildet zwischen den Elektroden 7 und 8 eine bevorzugte elektrische Entladungsstrecke 15 aus ionisiertem Gas. Bei Handbetätigung der Torrichtung muß hinreichend viel brennbares Gas ins Elektrodenhohlraum 14 anwesend sein, bevor das elektrische Potential an die Elektroden angelegt wird. Ist dies geschehen, wird der elektrische Schalter 12 geschlossen, so daß ein Funke zwischen dem Zuführrohr 13 und der Elektrode 17 überschlägt, der das brennbare Gas zündet und in, ein heißes ionisiertes Gas umwandelt. Das ionisierte Gas wird aus dem Elektrodenhoblraum 14 ausgestoßen und trifft schließlich die andere gegenüberstehende Elektrode 8 und bildet dabei einen bevorzugten elektrisch leitenden Weg, der eine kräftige elektrische Entladung des Ladekondensators ermöglicht. Bei Handbetätigung wird der Schalter nach erfolgter Entladung wieder in die Offenstellung überführt, und der Arbeitszyklus kann wiederholt werden.
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Die Schalter können, falls erwünscht, auch in einer anderen Reihenfolge betätigt werden, um das gleiche Ergebnis zu erreichen.
Wie im Torstehenden erläutert wurde, wird zunächst ein ionisiertes Gas erzeugt und aus diesem Gas eine bevorzugte elektrisch leitende Entladungsstrecke zwischen den beiden Elektroden 7 und 8 geschaffen. Ein Ventil 16 ist in das Rohr 13 eingebaut, um das einer geeigneten Quelle entnommene Gas durch periodisches Öffnen des Ventiles gesteuert zuzuführen. Das Gas, das in den Hohlraum der Elektrode 7 einströmt, wird anschließend jeweils durch geeignete Einrichtungen gezündet, so daß ein ionisierter Gasstrahl ausgestoßen wird, der die Elektroden miteinander leitend verbindet. Das Auftreten des ionisierten Gasstrahles kann mit dem Schließen des elektrischen Triggerschalters 11 synchronisiert werden, so daß ein kurzer lOrmimpuls erzeugt wird, wenn das Gas zündet und zux gleich ein hober Stromstoß in Form eines Lichtbogens zwischen den Elektroden 7,8 fließt.
Es ist an dieser Stelle zu erwähnen, daß bei möglichen Variationen und Abwandlungen der neuen Vorrichtung beispielsweise der elektrische Triggerschalter weggelassen werden kann und daß stattdessen die Ventilwirkung des unter Druck stehenden ionisierten Gases dazu verwendet werden kann, einen elektrischen Schalter zwischen den beiden Elektroden zu
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bilden. Das Gas kann in die hohl ausgebildete Elektrode durch isolierte Rohre eingeleitet werden, die sich durch die Seite der Elektrode im Bereich des Bodens hindurch erstrecken, so daß der Zündfunke nicht eher erscheint "bzw, entstehen kann, bevor die Elektrode mit brennbarem Gas gefüllt ist.
Bei einigen Ausführungsformen der Vorrichtung sind die Elektro den in seitlichem Abstand voneinander angeordnet. Bei derartigen Elektrodenanordnungen ist das Loch in der hohl ausgebildeten Elektrode im Boden derjenigen Wand vorgesehen, welche der anderen Elektrode zugekehrt ist, damit leckerscheinungen des brennbaren Gases so lange vermieden werden, bis der Hohlraum dieser Elektrode mit brennbarem Gas gefüllt ist.
In allen anderen Fällen verursacht das Anlegen einer hinreichend großen elektrischen Spannung an die beiden Elektroden, daß ein elektrischer Lichtbogen entsteht und eine Druckwelle erzeugt, durch welche das Metallblech in "Form eines Explosionsstoßes verformt wird, sobald ein ionisierter Gasstrahl von einer Elektrode zur anderen fließt. Der elektrischeLichtbogen ist in jedem Falle von ungefähr einheitlicher Stärke und erzeugt dementsprechend auch eine, einheitlich geformte Welle, so daß eine einwandfrei gleichmäßige Energieverteilung auch auf der Basis von Wiederholungen gewährleistet ist. Die Geschwindigkeit, mit welcher die gezeigte Torrichtung arbeiten kann, wird durch die Zeitkonstante begrenzt, welche sich aus der benötigten Aufladezeit für den Kondensator ergibt, falls
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ein Kondensator als Spannungsquelle bzw. Speichereinrichtung verwendet wird.
Eine Möglichkeit, ein ionisiertes gasförmiges Medium zu erzeugen, ist in den Fig. 2 und 3 erläutert. Dabei wird ein brennbares Gas, beispielsweise ein Gemisch aus Hp und 0« durch das Zuführrohr 13 in den Elektrodenhohlraum 14 eingeleitet. Nachdem soviel Gasgemisch in den Elektrodenhohlraum 14 eingeleitet wurde, daß dieser mit Gasgemisch gefüllt ist, wird zunächst der Schalter 12 und alsdann der elektrische Schalter 11 geschlossen, so daß ein hohes elektrisches Potential zwischen der hohl ausgebildeten Elektrode und der Masseelektrode aufgebaut wird. Dieses elektrische Potential ist so groß, daß es einen Funkenüberschlag zwischen der Seite der hohl ausgebildeten Elektrode 7 und dem als Gegenelektrode dienenden Zufübrrohr 13» durch welches das brennbare Gas eingeleitet wurde, verursacht. Dieser Funke verursacht eine Explosion oder zumindest eine sehr schnelle Verbrennung des in dem Elektrodenbohlraum 14 befindlichen Gasgemisches. Wenn das Gas gezündet ist, strömt es durch das Loch in der Oberseite der hohl ausgebildeten Elektrode 7 aus und bildet auf diese Weise eine aus ionisiertem Gas bestehende elektrisch leitende Strecke 13» die sich zwischen den Elektroden 7 und 8 erstreckt. Diese Entladungs- oder leitende Strecke 15 besitzt die gleichen wesentlichen Eigenschaften wie der einleitend genannte und bisher verwandte Überbrückungsdraht.
Das hohe Potential, das zwischen den Elektroden besteht,
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entlädt sich nun über diese Entladungsstrecke und erzeugt einen elektr©hydraulischen Impuls bzw. eine Stoßwelle, die so groß ist, daß das Metallblech gegen die Innenobe rf lache der Form geschlagen wird. Durch die Verwendung von Wassergas bzw. Knallgas, nämlich einem Gemisch aus H2 und O2, ergibt sich auch ein "sauberer" Rückstand. Das Wasser, das bei der Verbrennung dieses Gasgemisches entsteht, vermischt sich mit dem destillierten Wasser, das innerhalb des Schuhes bzw. flexiblen Beutels 4 als elektrobydraulische Arbeitsflüssigkeit aufgenommen ist. Es ist infolgedessen nicht erforderlich, die Arbeit der Maschine bzw. Vorrichtung zu unterbrechen, um irgendwelche !Teile zu säubern oder zu erneuern. Die Geschwindigkeit, mit welcher das brennbare Gas in den Elektrodenhohlraum eingeleitet wird, wird gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung.
Wie schon an vorstehender Stelle erwähnt wurde, führt die Verwendung von Knallgas zu dem besonderen Vorteil, daß die Verbrennungsprodukte lediglich in einer sehr geringen Menge Wasser bestehen, das sich mit dem anderen bereits innerhalb der Vorrichtung befindlichen Wasser vermischt. Das Wasser, das sich innerhalb der flexiblen Membran bzw. dem Beutel 4 befindet, zirkuliert zwischen Schlitzen und durch öffnungen 17,18, durch welche eine Kühlung sowie auch eine Abführung von Erosionsprodukten erreicht wird. Durch die Verwendung von Knallgas wird außerdem bei jedem Arbeite-
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zyklus der Vorrichtung frisches unverbrauchtes Wasser erzeugt.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in den !Figuren gezeigt ist, ist die obere Elektrode 7 hohl ausgebildet und weist einen Hohlraum- auf, während am unteren Ende der Elektrode ein loch 19 vorgesehen ist. Das brennbare Gas wird von oben her in den Elektrodenhohlraum durch des bereits erwähnte metallische Zuführungsrohr 13 eingeleitet. Dieses Zuführungsrohr 13 ist durch einen Stopfen 20 gegenüber der bohl ausgebildeten Elektrode elektrisch isoliert, jedoch über einen Kondensator mit parallel geschaltetem Widerstand 21 mit Massepotential leitend verbunden. Wenn der elektrische Schalter 11 zwischen dem Kondensator 10 und der hohl ausgebildeten Elektrode 7 geschlossen wird, dann steigt das Potential an der hohl ausgebildeten Elektrode rasch an. Wenn die Potentialdifferenz zwischen dem Zuführungsrobr 13 und der Elektrode 7 den Wert der Überschlagsspannung überschreitet, dann schlägt ein kleiner Funke von der Innenoberfläche der Wand des Elektrodenhohlraumes zu dem Zuführungsrohr für das brennbare Gas über. Wenn das Gas den im oberen Bereich der Elektrode befindlichen Elektrodenhoblraum im wesentlichen füllt, wird es durch den zwischen der Hohlnadel bzw. dem Rohr 13 undder Innenwand, die den Elektrodenbohlraum begrenzt, überschlagenden Funken gezündet. Es entsteht auf diese Weise zunächst sehr rasch ein hoher Druck innerhalb des Elektrodenhohlraumes, unter dessen Einfluß das Gas durch das Loch 19 ausgestoßen wird. Das Gas strömt unter dem Druck in Richtung auf die
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darunterliegende Elektrode. Da sich das Gas infolge der Zündung in einem ionisierten Zustand "befindet, "bildet es eine bevorzugte Entladungsstrecke 15 (!"ig· 2 und 3), welche sich unmittelbar von der hohl ausgebildeten Elektrode 7 zur unteren Elektrode erstreckt. Der elektrische Strom folgt dieser bevorzugten Entladungsstrecke und bildet einen vergleichsweise geradlinigen Lichtbogen zwischen den beiden Elektroden. Die !Form der Stoßwelle wird durch die Gestalt des elektrischen Lichtbogens, der diese Stoßwelle erzeugt, bestimmt. Aufeinanderfolgende elektrische Impulse, die durch aufeinanderfolgend erzeugte Entladungsstrecken ausgelöst werden, ergeben jeweils vergleichsweise geradlinige Lichtbogen und erzeugen Stoßwellen gleicher Gestalt.
Wenn der Zündfunke durch Schließen des elektrischen Schalters 12 gebildet wird,um das brennbare Gas zu zünden, dann wird dabei zwar ein Zündfunke erzeugt, jedoch der Kondensator 10 nur unwesentlich entladen. Zu der Zeit, zu der das Gas gezündet wird, ist die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 7,8 hinreichend hoch, um einen elektrischen Lichtbogen zu erzeugen, der zwischen den Elektroden verläuft und dabei der neu geformten elektrisch leitenden Entladungsstrecke folgt und wiederum einen elektrobydrauliecben Impuls erzeugt. Die Spannung ist andererseits aber nicht groß genug, um einen Überschlag zwischen der oberen und unteren Elektrode durch das im wesentlichen als nichtleitend zu bezeichnende destillierte Wasser zu verursachen, das zwischen den beiden ΛΊ,
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Elektroden angeordnet ist. Die Spannung reicht jedoch aus, einen Überschlag zwischen der oberen und unteren Elektrode hervorzurufen, sobald ein niedriger Widerstand durch die Bildung einer Entladungsstrecke aus einem ionisierten Medium geschaffen ist. Aufgrund dieses Verhaltens kann das Schalten des elektrischen Kreises dadurch vorgenommen werden, daß ausschließlich das elektrisch leitende gras in den Elektrodenspalt hineingezündet wird, um die bevorzugte Entladungsstrecke durch das Wasser zu bilden. Unmittelbar, bevor die Zündung des Gases erfolgt, ist die Ladung des Kondensators groß, und sie ist im wesentlichen gleich groß von Funke zu Funke bzw. Entladung zu Entladung, so daß die Kraftwirkung aufeinanderfolgender Druckwellen jeweils gleich ist. Wenn sich der Kondensator entleert, wird der Lichtbogen unterbrochen, und es wird weiterhin brennbares Gas durch das metallische Zufübrrohr 13 in den Elektrodenhohlraum eingeführt, um die Voraussetzungen zur Durchführung eines nächsten Arbeitszyklus zu schaffen.
Durch genaue Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit, mit welcher der Elektrodenhohlraum mit brennbarem Gas gefüllt wird,und entsprechende Einstellung der Geschwindigkeit, mit welcher die elektrische Ladung im Kondensator ansteigt, kann eine selbsttätige bzw. automatische Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung erreicht werden. Wenn dies der Pail ist, dann ist der Elektrodenhohlraum der hohl ausgebildeten Elek-
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trode 7 genau dann mit brennbarem Gas gefüllt, wenn die Spannung über dem Elektrodenspalt zwischen dem Gaszuführrohr 13 und der bohl ausgebildeten Elektrode groß genug ist, um das Überschlagen eines kleinen !Funkens zu gewährleisten. Das brennbare Gas wird dann gezündet und bildet eine bevorzugte Entladungsstrecke, die als elektrisehleitende Brücke zwischen den beiden Elektroden wirkt. Sobald diese elektrisch leitende Brücke bzw. Entladungsstrecke geschaffen ist, entlädt sich der Kondensator über die beiden Elektroden und diese Entladungsstrecke. Im Anschluß daran ist die Vorrichtung sofort wieder zur Durchführung eines neuen Forravorganges bereit. Die Frequenz, mit welcher elektroaydraulische Formimpulse erzeugt werden können, läßt sich durch Einstellung der Geschwindigkeit, mit welcher die Kondensatoren aufgeladen werden, wählen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Aufladegeschwindigkeit durch Veränderung des Wertes des Widerstandes 21 beeinflußt werden, während die Strömungsgeschwindigkeit, mit welcher das Gas in den Elektrodenhohlraum einströmt, durch entsprechende Verstellung der Durcbströraöffnung des Ventiles bestimmbar ist. Auf diese Weise kann eine automatische Arbeiteweise der gezeigten Vorrichtung auch mit unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten verwirklicht werden, und es ist auf diese Weise eine Anpassung an die Zuführgeschwindigkeit möglich, mit der die Werkstücke von einer Formmaschine geliefert werden. Es kann auf diese Weise auch anderen bestimmenden und begrenzenden Produktionsfaktoren entsproohen werden. Bei automatischem Betrieb kann der Hochspannungsschalter 11
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dazu verwendet werden, die Vorrichtung ein- bzw. auszuschalten.
Als Beispiel für eine praktische Arbeitsweise seien folgende Daten gegeben: Wenn eine Zündfolge "bzw. Arbeitsgeschwindigkeit von 250 Arbeitsspielen pro Minute erreicht werden soll und mit einer Spannung von 15.000 YoIt gearbeitet wird, dann besitzt der Kondensator eine Kapazität von 30 i1 und der Widerstand eine Größe von 8.000 Ohm, so daß eich eine Ladezeit bzw. Zeitkonstante von 24-0 Mikrosekunden ergibt. Ungefähr 15 mm zündbares Gas muß sich in dem Elektrodenhohlraura befinden, um eine Brücke durch das darin befindliche Wasser zu erzeugen. Das bedeutet, daß für 250 Überbrückungen pro Minute eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa 3,50 1 pro Minute erforderlich ist.
Es ist an dieser Stelle nochmals zu erwähnen, daß für unterschiedliehe bzw. abweichende Geschwindigkeiten und andere Arbeitsbedingungen entsprechend abweichende und andere Werte erforderlich werden.
So kann beispielsweise der Lichtbogen aus einer Kondensatorbatterie gespeist werden, aus der für jede Zündung einer . der Kondensatoren ausgewählt wird.
Einer der wesentlichen Vorteile der neuen Vorrichtung besteht L-;i der gegenüber bekannten Ausführungen erheblich gesteigerten
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Wirkungsweise, die sich durch die Vorionisierung des Elektrodenspaltes ergibt.
Ein anderer wesentlicher Vorteil der neuen Vorrichtung besteht darin, daß die überbrückung des Elektrodenspaltes rasch erneuert und periodisch ohne Verlustzeiten der Vorrichtung wieder erzeugt werden kann.
Ein weiterer beachtlicher Vorteil der neuen Vorrichtung besteht darin, daß das brennbare Gas abhängig bzw. mit der Arbeitsgeschwindigkeit erzeugt wird und außerdem keinerlei· Verunreinigungen des Wassers, welches die elektrohydraulisch^ Arbeitsflüssigkeit bildet, erzeugt, wenn vorausgesetzt ist, daß Knallgas in reiner Form verwendet wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist schließlich darin zu sehen, daß die Arbeit der Vorrichtung einfach durchgeführt werden kann und daß die Vorrichtung nur sehr wenig Wartung und Aufwand erfordert.
Die Vorrichtung wurde im vorstehenden Beispiel unter Berücksichtigung der Verhältnisse erläutert, die sich ergeben, wenn ein Dosenrumpf durch elektrohydrauliscbe Stoßformung verformt werden soll. Es ist jedoch zu erwähnen, daß die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung überall dort verwendbar ist, wo ein scharfer mechanischer Stoß erforderlich ist.
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Die vorstehende Erläuterung eines Ausführungsheispieles dient lediglich zur Erklärung des Erfindungsgedankens, der durch die anhängenden Patentansprüche zum Ausdruck gebracht wird.
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Claims (12)

  1. Pate»tansprüche
    ( 1.^Vorrichtung zum elektrohydraulischen Formen rohrartiger Werkstücke, die in eine Hohlforra eingesetzt sind und deren Inneres eine Druckkammer mit einer Wandung aus elastomerem Werkstoff aufnimmt, die mit einer elektrisch nichtleitenden Flüssigkeit gefüllt ist, die zur Übertragung einer Druckwelle dient, die durch Funkenüberschlag zwischen in der Druckkammer angeordneten und mit einem elektrischen Energiespeicher verbindbaren Elektroden erzeugt wird, nach
    Patent (Anmeldung: P 19 26 448.3),
    dadurch gekennzeichnet, daß die zweite der Elektroden (7) eine Einrichtung zum Erzeugen einer bis zur ersten Elektrode (8) verlaufenden ionisierten Strecke (15) aufweist.
  2. 2. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (7) bohl ausgebildet ist und in dem zur ersten Elektrode (8) weisenden Ende ein kleines loch (19) aufweist, und daß eine Fülleinrichtung (13) vorgesehen ist, um den Hohlraum (14) der zweiten Elektrode (7) mit einem unter Druck stehenden ionisierten Strömungsmedium zu füllen, so daß das ionisierte Gas aus dem kleinen Loch (19) ausgestoßen wird und den Spalt zwischen den beiden Elektroden (7,8) überbrückt.
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  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die I1UlIe inrichtung eine zum !Füllen des Elektrodenhohlraumes (14) dienende Zuführeinrichtung (13) für brennbares Gas und eine Zündeinrichtung für das eingefüllte "brennbare Gas aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung für das brennbare Gas eine Rohrleitung (13) aufweist, die sich mit ihrem Austrittsende in den Elektrodenhohlraum (14) hinein erstreckt.
  5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    4, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare Gas in dem Elektrodenhohlraum (14) die gleichen chemischen Bestandteile aufweist wie die Flüssigkeit, welche die Elektroden (7,8) umgibt.
  6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    5, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Bestandteile des brennbaren Gases im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie die Bestandteile der Flüssigkeit, welche die Elektroden (7,8) umgibt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    6, dadurch gekennzeichnet, daß die
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    Zündeinrichtung eine mit der bohl ausgebildeten Elektrode (7) leitend verbundene elektrische Spannungsquelle sowie eine dritte Elektrode (13) aufweist, welche elektrisch leitend mit Massepotential verbunden ist, so daß Zündfunken durch das Gas zwischen der zweiten und dritten Elektrode (7,13) überspringen.
  8. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (13) eine Steuereinrichtung (16) aufweist, die zur Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit dient, mit welcher das brennbare Gas in den Elektrodenhohlraum (14) eingeleitet wird und diesen füllt.
  9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündspannungsquelle ein elektrischer Kondensator dient, und daß eine Steuereinrichtung zur Beeinflussung der Kondensatorladung vorgesehen ist, um den Zeitpunkt, bei dem die Kondensatorladung die Höhe der erforderlichen Zündspannung erreicht, mit dem Zeitpunkt zu synchronisieren, bei dem der Elektrodenhohlraum (14) mit dem brennbaren Gas gefüllt ist.
  10. 10. Verfahren zum Formen von metallischen Gegenständen, bei dem zwei Elektroden in einem flüssigen Medium angeordnet
    = 01 ra
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    und mit einem elektrischen Potential beaufschlagt werden, das zwischen den Elektroden einen Lichtbogen großer Stromstärke erzeugt, der eine Druckwelle verursacht, die den metallischen Gegenstand gegen eine Form drückt, dadurch gekennzeichnet, daß "brennbares Gas in einen hohl ausgebildeten Teil einer der Elektroden eingeleitet und alsdann gezündet wird, um ein heißes, ionisiertes Gas zu erzeugen, und daß aus dem heißen, ionisierten Gas zwischen den Elektroden eine elektrisch leitende Brücke gebildet wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenseite des hohl ausgebildeten Teiles der Elektrode und der Zuführeinrichtung für das brennbare Gas ein ansteigendes elektrisches Potential erzeugt wird, um einen Zündfunken zwischen der Zuführeinrichtung und der Innenseite des bohl ausgebildeten Teiles der Elektrode zum Überschlagen zu bringen und dadurch das brennbare Gas zu zünden und in den Raum zwischen den beiden Elektroden auszustoßen.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerung des elektrischen Potentiales und die Strömungsgeschwindigkeit, mit der das brennbare Gas zugeführt wird, so gesteuert werden, daß das Erreichen der Zündspannung zeitlich mit der Füllung
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    des Hohlraumes mit "brennbaren» Gas zusammenfällt, so daß das Zünden und leitende Überbrücken der Elektroden auf automatischer Basis wiederholt wird.
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    ι 9i L e e r s e
    ite
DE19691945760 1968-09-25 1969-09-10 Vorrichtung zum elektrohydraulischen Formen rohrartiger Werkstuecke Pending DE1945760A1 (de)

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DE19691945760 Pending DE1945760A1 (de) 1968-09-25 1969-09-10 Vorrichtung zum elektrohydraulischen Formen rohrartiger Werkstuecke

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