DE1809098A1 - Device for processing elongated, straight or curved closed workpieces by means of pressure waves - Google Patents
Device for processing elongated, straight or curved closed workpieces by means of pressure wavesInfo
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Description
Vorrichtung zum Bearbeiten langgestreckter, geradlinig oder gekrümmt verlaufender geschlossener Werkstücke mittels Druckwellen Device for processing elongated, straight or curved closed workpieces by means of pressure waves
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten langgestreckter, geradlinig oder gekrümmt verlaufender geschlossener Werkstücke mittels Druckwellen, die durch Unterwasser-Funkenentladung einer Kondensatorbatterie über einen Entladekreis mit einer Funkenstrecke entstehen, wobei zwischen den Elektroden der Funkenstrecke gegebenenfalls eine Zündvorrichtung vorgesehen ist, und bei der die Funkenstrecke oder die Zündvorrichtung vom Werkstück umfaßt eind.The invention relates to a device for processing elongated, rectilinear or curved closed ones Workpieces by means of pressure waves generated by underwater spark discharge a capacitor battery via a discharge circuit with a spark gap, with between the electrodes the spark gap, if necessary, an ignition device is provided, and in which the spark gap or the ignition device from Workpiece includes one.
Bei der Hochgeschwindigkeita-Umformung mittels Druckwellen, die durch Unterwasser-Fuakenentladung einer Kondensatorbatterie über einen Entladekreis mit einer Funkenstrecke entstehen, werden diese Druckwellen zur Bearbeitung von Werkstücken genutzt. Der Überschlag erfolgt zwischen den im Wasser befindlichen Elektroden nach Zuschalten der auf Hochspannung geladenen Kondensatorbatterie, falls die sich aus Elektrodenabstand und Kondensatorspannung ergebende elektrische Feldstärke zur Stoßionisation des Wassers bzw. des entsprechenden Übertragungsmediums ausreicht. Erzwingt ein Bearbeitungsproblem einen Elektrodenabstand, der durch freien Überschlag nicht mehr überbrückt werden kann oder läßt sich eine geringe Entfernung zwischen Elektroden und Werkstück nicht vermeiden, wodurch ein unerwünschter freier Überschlag auf das letztere möglich würde, so muß die Zündung der Unterwasser-Funkenstrecke anders als durch freien Durchschlag eingeleitet werden.In high-speed forming by means of pressure waves that by underwater discharge from a capacitor battery If a discharge circuit with a spark gap is created, these pressure waves are used to machine workpieces. The rollover takes place between the electrodes in the water after connecting the high-voltage capacitor battery, if the electrical field strength resulting from the electrode spacing and capacitor voltage for impact ionization of the water or the corresponding transmission medium is sufficient. A machining problem forces an electrode gap that is free The flashover can no longer be bridged or a small distance between the electrodes and the workpiece cannot be avoided, whereby an undesired free flashover on the latter would be possible, so the ignition of the underwater spark gap other than initiated by free punch.
Die bekannteste Maßnahme ist in solchen Fällen die Verwendung dünner Drähte, die zwischen die Elektroden gespannt und durch die Entladung des Kondensators explosionsartig verdampft werden. Der Verwendung von Zünddrähten haftet jedoch eine Reihe von Nachteilen an, die eine Automatisierung dieses Verfahrens, wie sieThe best-known measure in such cases is the use of thin wires that are stretched between the electrodes and through the discharge of the capacitor can be vaporized explosively. However, the use of ignition wires has a number of disadvantages at that automate this process like them
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für eine serienuiäß. -e ;earbei dung von Werkstücken durch Unterwas- · ser-D'-iicKstöße wichtig wäre, erschweren. So muß bekanntlich bei der Drahtexplosion ein Anlageteil, nämlich der Draht, nach jeder Entladung f»rn=!uert weiden, wodurch große Taktzeiten entstehen.for a series. -e; ear processing of workpieces by underwater- · Ser-D'-jerks would be important, make it more difficult. As is well known, must be After the wire explosion, a part of the plant, namely the wire, is fed after each discharge, which results in long cycle times.
Diese lassen sich bei Anordnungen, in denen Werkstücke bearbeitet werden, welche den Draht als Zündvorrichtung nicht umschließen, deswegen noch in ertragbaren Grenzen halten, weil das Einlegen dea Werkstückes in die Bearbeitungsvorrichtung und das Einführen der Zündvorrichtung zwischen die Elektroden unabhängig voneinander - und damit gleichzeitig - aasgeführt werden kann. Würde dabei k insbesondere als Zündvorrichtung nach einem älteren Vorschlag statt des Drahter ein Faden aus einem nichtleitenden Träger mit leitender Ummantelung benutzt, so reduziert sich dank der Unversehrheit des nichtleitenden Trägers nach der Entladung das Problem von de χ- Einführung auf einen einfachen Weitertransport des Trägers bis zur erneuten Überbrückung der Elektroden durch die leitende Ummantelung.These can be used in arrangements in which workpieces are machined which do not enclose the wire as an ignition device, therefore still keep it within tolerable limits, because the insertion the workpiece into the machining device and the introduction of the ignition device between the electrodes independently of one another - and thus at the same time - can be carried out. Would k in particular as an ignition device according to an older proposal instead of the wire, a thread from a non-conductive carrier with If conductive sheathing is used, the problem is reduced thanks to the integrity of the non-conductive support after discharge from de χ introduction to a simple further transport of the carrier until the electrodes are bridged again by the conductive coating.
Demgegenüber sind .geschlossene Werkstücke, wie z.B. Profilrohre, bei den bekannten Anordnungen mit Überbrückung der Elektroden durch eine Zündvorrichtung stets so mit dem Entladekreis der Kondensatorbatterie verkettet, daß das Einführen der Zündvorrichtung und des Werkstückes nicht unabhängig voneinander erfolgen kann, ) sondern nur unter Wahrung einer Reihenfolge, d.h. nacheinander (vgl. H. Müller, "Hydroelektrische Umformung, das Umformverfahren mit Hilfe einer Stoßstromanlage", Mitteilung Forschungsgesellschaft Blechverarbeitung (1965) 102 - 106; Noland M.C. et al. "High-Velocitiy Metalworking - A Survey" NASA Sp-5062, Washington D.G. (1967), S. 40 - 43; E.M. Gallendar "Electric Hydroforming by wire vaporization", ASTME-Creative Manufacturing Seminars (1961/62) ■ technical paper SP 62-81). Insbesondere kann in solchen Anordnungen der Vorteil des Stehenbleibens des nichtleitenden Trägers der obengenannten Zündvorrichtung nicht voll genutzt werden, da nach Entladung der Entladekreis in der Regel zwischen den Elektroden zur Entnahme des bearbeiteten Werkstückes unterbroeiien werden muß. Häufig müssen ferner bei den bekannt gewordenen AnordnungenOn the other hand, closed workpieces, such as profile tubes, in the known arrangements with bridging of the electrodes by an ignition device always so with the discharge circuit of the capacitor battery chained so that the introduction of the ignition device and the workpiece cannot be carried out independently of each other, ) but only while maintaining a sequence, i.e. one after the other (See H. Müller, "Hydroelectric forming, the forming process with the help of an impulse current system", communication from the research company Sheet metal processing (1965) 102-106; Noland M.C. et al. "High Velocitiy Metalworking - A Survey "NASA Sp-5062, Washington D.G. (1967), pp. 40-43; E.M. Gallendar "Electric hydroforming by wire vaporization ", ASTME-Creative Manufacturing Seminars (1961/62) ■ technical paper SP 62-81). In particular, in such arrangements, the advantage of the non-conductive support of the The above-mentioned ignition device cannot be fully used, since after discharge the discharge circuit is usually between the electrodes be interrupted to remove the machined workpiece got to. Often must also with the known arrangements
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nach der Einführung des Werkstückes in die Bearbeitungsform Isolier- und Dichtteile sowie die Elektroden selbst in ihre Arbeitslage gebracht werden, wozu auch bei der Verwendung pneumatischer oder hydraulischer Antriebe ode. von beschwerenden Zusatzmassen außer dem Aufwand Nebenzeiten in Kauf genommen werden müssen.after the introduction of the workpiece into the processing form insulating and sealing parts as well as the electrodes themselves are brought into their working position, including when using pneumatic or hydraulic drives or of weighting additional masses apart from the effort, non-productive times have to be accepted.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile bei der Bearbeitung langgestreckter geradlinig oder gekrümmt verlaufender, die Zündvorrichtung umschließender geschlossener Werkstücke zu vermeiden und eine Vorrichtung vorzugschlagen, die die Vorteile der genannten Zündvorrichtungen, näelich die genaue Führunp des druckerzeugenden Funkenkanals über lange Strekken, beibehält, gleichzeitig aber die Verkettung von Werkstück und Entladekreis aufhebt.The present invention is based on the object mentioned Disadvantages in the machining of elongated straight or curved ones that enclose the ignition device and are closed Avoid workpieces and propose a device that has the advantages of the said ignition devices, namely the exact Leadunp of the pressure generating spark channel over long distances, maintains, but at the same time the chaining of the workpiece and discharge circuit cancels.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch die zur Stromrückführung dienenden Teile des Entladekreises vom Werkstück umgeben eind und daß diese Teile die Funkenstrecke und gegebenenfalls auch die Zündvorrichtung in koaxialer und druckdurchlässiger Weise umfassen.According to the invention, this object is achieved in that the parts of the discharge circuit used for current return are also removed from the workpiece and that these parts surround the spark gap and possibly also include the igniter in a coaxial and pressure permeable manner.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Aufhebung der Verkettung von Entladekreis und geschlossenem Werkstück besteht darin , daß bei geeigneter Ausführung der druckdurchlässigen Stromrückführung im Inneren des Werkstückes das Einführen der Zündvorrichtung und das Einlegen des Werkstückes in die Bearbeitungsfor« nunmehr unabhängig voneinander und damit auch gleichzeitig erfolgen können. Es kann auch die einfache Einführung einer aus einem nichtleitenden Träger und einer leitenden Ummantelung bestehenden Zündvorrichtung durch Weitertransport des nach der Entladung unversehrten Trägers erfolgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich dabei so ausführen, daß der Weitertransport der Zündvorrichtung nach der Entladung die einzige mechanische Bewegung ist, die im Entladekreis zur erneuten Betriebsbereitachaft durchzuführen ist, d.h. Isolierteile und Dichtteile sowie die Elektroden mit samt der Stromrückfihrung bleiben in ihren Arbeitspositionen.The particular advantage of the removal of the chaining according to the invention of the discharge circuit and the closed workpiece consists in the fact that, with a suitable design, the pressure-permeable current return inside the workpiece the introduction of the ignition device and the insertion of the workpiece in the processing form can now take place independently of one another and thus also at the same time. It can also be the simple introduction of one a non-conductive support and a conductive sheath existing ignition device by further transport of the after the discharge undamaged carrier. The device according to the invention can be designed so that the further transport of the ignition device after discharge is the only mechanical movement in the discharge circuit that is ready for operation again is to be carried out, i.e. insulating parts and sealing parts as well as the electrodes including the current return remain in their Working positions.
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Es hat tti-h als.- besonders vorteilhaft erwiesen, die Stromrückführung im Entiarekr)i3 käfigartig auszubilden, und zwar derart, daß zwischen einer metallischen Deckplatte und einem Boden aus isolierendem Material metallische Stege angeordnet sind.It has proven tti-h to be particularly advantageous, the current return in the Entiarekr) i3 in a cage-like manner, in such a way that that between a metallic cover plate and a floor insulating material metallic webs are arranged.
Eine weitere Ausgestaltung der käfigartigen Stromrückführung kann z.B. darin bestehen, daß die Stege beweglich und justierbar sind. Dadurch kann die Stromrückführung auf unterschiedliche Bearbeitungslängen eingestellt werden.A further embodiment of the cage-like current return can consist, for example, in that the webs are movable and adjustable. As a result, the current can be fed back to different machining lengths can be set.
Weiterhin kann ein Steg mit einer Längsbohrung versehen sein, durch die die Zufuhr der Zündvorrichtung erfolgen kann.Furthermore, a web can be provided with a longitudinal bore through which the ignition device can be fed.
Um die käfigartige Stromrückführung von vornherein auch für kurze Elektrodenabstände auszubilden, ist es z.B. zweckmäßig, den in den Wasserraum weisenden Teil der metallischen Deckplatte und des isolierenden Bodens mit jeweils einem zentrischen Ansatz, der z.B. kegelförmig ausgebildet sein kann, zu versehen.In order to design the cage-like current return from the outset also for short electrode distances, it is useful, for example, to use the Part of the metallic cover plate and the insulating part facing the water space To provide the bottom with a central attachment, which can e.g. be conical.
Für die Bearbeitung gekrümmter Werkstücke kann die Stromrückführung der Krümmung des Werkstückes angepaßt werden. In diesem Falle ist es vorteilhaft, z.B. in vorgegebenen Abständen in zur Druckwellenausbreitung parallelen Ebenen,isolierende perforierte Scheiben in der Stromrückführung anzuordnen.Current feedback can be used for machining curved workpieces be adapted to the curvature of the workpiece. In this case it is advantageous, e.g. at predetermined intervals in planes parallel to the pressure wave propagation, insulating perforated To arrange discs in the current return.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es »eigen»Embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings. It »own»
Figur 1 einen Längs- und zwei Querschnitte der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Figure 1 shows a longitudinal and two cross sections of the invention Contraption,
Figur 2 einen Querschnitt und den Längsschnitt A-B der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar mit einer Längsbohrung in einem Steg der Stromrückführung,Figure 2 shows a cross section and the longitudinal section A-B of the invention Device, namely with a longitudinal bore in a web of the current return,
Figur 3 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Stromrückführung für kurze Elektrodenabstände,FIG. 3 shows a longitudinal section of the device according to the invention with a current return for short electrode spacings,
Figur 4 einen Längsecnnitt der erfindungsgeraäßen Vorrichtung mit einer an die jeweilige Bearbeitungslänge anpaßbaren FIG. 4 shows a longitudinal section of the device according to the invention with one that can be adapted to the respective machining length
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Figur 5 einen Längs- und einen Querschnitt der erfindungsgemä-Jien Vorrichtung zum Bearbeiten gekrümmter Werkstücke.FIG. 5 shows a longitudinal and a cross section of the Jien according to the invention Device for processing curved workpieces.
Der Erfindung liegt die überraschende Tatsache zugrunde, daß die Aufweitung geschlossener Werkstücke, z.B. zylindrischer Rohre, durch radial angeorinete achmale Stege, die als Teil der Stromrüokführung von dem rohrförmigen Werkstück umgeben sind und parallel zur Rohrachse verkaufen, nicht ungleichmäßig wird, obwohl Teile der Rohrwand hinter den Jtegen im Druckachatten liegen. So konnte an Messing-, Alumimium- und Stahlrohren (60 0 . 2, 180 bzw. 100 mm lang), die mit einer käfigartigen Vorrichtung als Stromrückführung in freier Umformung mit Energien bis zu 6 kWs und Kondensatorladespannungen bis zu 25 kV bis zu 20 mm im Durchmesser ausgeweitet wurden, keine meßbare Welligkeit ermittelt werden. Audi beim Eindrücken von Rohren der genannten Abmessungen in einen dickwandigen Stahlzylinder lagen bei Umformwegen von einigen Zehntelmillimetern nur Welligkeiten «C 0,01 mm vor.The invention is based on the surprising fact that the expansion of closed workpieces, e.g. cylindrical tubes, by radially anchored achmal webs, which are surrounded by the tubular workpiece as part of the flow duct and sell parallel to the tube axis, does not become uneven, although parts of the tube wall are behind lie in the press. For example, brass, aluminum and steel pipes (60 0 widened in diameter, no measurable waviness can be determined. Audi, when pressing tubes of the specified dimensions into a thick-walled steel cylinder, with deformation paths of a few tenths of a millimeter, there were only corrugations «C 0.01 mm.
In Figur 1 sind ein Längs- und zwei Querschnitte der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die käfigförmige Stromrückführung 11 wird gebildet aus einer metallischen Deckplatte 12, aus den metallischen Stegen 13 sowie aus einem aus isolierendem Material ausgeführten Boden 14, durch den in der Mitte die Hochspannungselektrode 15 geführt ist. Die Deckplatte 12 und die Stege 13, die in die elektrisch leitende Bodenplatte 16 einmünden, bilden die Stromrückführung. Diese ist dadurch für die von der Zündvorrichtung 17, die z.B. aus einem Faden aus einem nichtleitenden Träger mit einer leitenden Ummantelung bestehen kann, ausgehenden Druckwellen durchlässig, daß die Stege 13 schmal ausgeführt sind, wobei etrömungsmäßig günstige Stegquerschnitte gewählt werden können, deren Begrenzungslinien im wesentlichen radial verlaufen. Die Gesamtfläche aller StegquerBchnitte muß aus Festigiceitsgründen so gewählt werden, daß die in einem gewissen Maße auch die Deckplatte 12 beaufschlagenden Drücke von den Stegen 13 innerhalb des Bereiches elastischer Dehnung aufgenommen werden können. Die Anordnung der Stege 13, insbesondere auch eine unsymmetrische, kann dem jeweiligen Bearbeitungsproblem angepaßt werden. In dieeem SinneIn Figure 1 are a longitudinal and two cross sections of the invention Device shown. The cage-shaped current return 11 is formed from a metallic cover plate 12 from the metallic webs 13 and made of a bottom 14 made of insulating material, through which the high-voltage electrode 15 is guided in the middle. The cover plate 12 and the webs 13, the open into the electrically conductive base plate 16, form the current return. This is therefore for the ignition device 17, which can consist, for example, of a thread made of a non-conductive support with a conductive sheath, outgoing pressure waves permeable, that the webs 13 are made narrow, with flow-wise favorable web cross-sections can be selected, whose boundary lines run essentially radially. The total area all cross-sections of the bar must be like this for reasons of strength be chosen that the pressures acting on the cover plate 12 to a certain extent from the webs 13 within the area elastic expansion can be absorbed. The arrangement of the webs 13, in particular an asymmetrical one, can the be adapted to the respective machining problem. In that sense
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könnea auca ..- ie . -r )t :o.l.?· ,;, cfuLraru' rnnssiv aufgebaut werden, ■renn an -ie ti ante;, r .·:=.· nden Stehen des Werkstückes 18 keine Bearbeitung erforderiioh ist, Schließlich läßt sich in Anpassung auf entsprechende Umformprobleme die erfindungsgemäöe Vorrichtung auch mit nicht kreisförmigom Querach·..: tt, also für Profilrohre z.B. mit Rechtackquerschni Λ aaslegen oder auch mit veränderlichem Querschnitt, solange das Ineinadersehi3ben von Werkstück und erfindulge gemäß er Vorrichtung möglich bleibt.kanna auca ..- ie. -r) t: ol?,;, cfuLraru 'rnssiv be built up, renn an -ie ti ante ;, r forming problems the erfindungsgemäöe device with non kreisförmigom Querach · ..: tt, aaslegen so for example, profile pipes with Rechtackquerschni Λ or varying cross-section, as long as the Ineinadersehi3ben of workpiece and erfindulge it remains possible apparatus of.
Ist das Werkstück 18 über die käfigförmige Stromrückführung 11 geschoben, so kann dar Irnenraum mit dem Druckübertragungsmedium . in der Regel Wasser - gefüllt werden. Der Innenraum wird durch ™ die Dichtringe 19 abgedichtet. Das Übertragungamedium kann beispielsweise durch die Bohrung 110 in der Elektrode 15, in der auch die Zündvorrichtung 17 geführt ist, eingefüllt werden. Die Bodenplatte 16 und damit auch lie Stronirückführung 11 und das Werkstück 18 liegen echaltungsmäßig auf Erdpotential. Die Bodenplatte 16 ist mit 4er Erdklemme des Hochspannungskondensators 111 verbunden. Die Hochspannungsklemme des Kondensators 111 ist über einen Schalter 112» der in der Figur durch eiie Drei-Elektroden-Funkenstrecke symbolisiert ist, mit dem durch die Ummantelung 113 isolierten Anschlußbügel 114 der Hochspannungselektrode 15 verbunden.If the workpiece 18 is pushed over the cage-shaped current return 11, so there can be space with the pressure transmission medium. usually water-filled. The interior space is sealed off by the sealing rings 19. The transmission medium can for example through the bore 110 in the electrode 15, in which also the ignition device 17 is guided, are filled. The bottom plate 16 and thus also lie the power return 11 and the workpiece 18 are connected to earth potential. The base plate 16 is connected to the fourth earth terminal of the high-voltage capacitor 111. The high-voltage terminal of the capacitor 111 is connected to a switch 112 by a three-electrode spark gap in the figure is symbolized, connected to the terminal clip 114 of the high-voltage electrode 15, which is insulated by the casing 113.
Wird die Entladung des Hochspannungskondensators 111 über einen Faden aus einem nichtleitenden Träger mit einer leitenden Ummantelung als Zündvorrichtung 17 durchgeführt, so kann nach der Entladung der nichtleitende Träger der leitenden Ummantelung beispielsweise oberhalb der Führungsbohrung 115 in der Deckplatte 12 weitertransportiert und die von seiner Ummantelung befreite Strekke der Zündvorrichtung 17 abgeschnitten werden, um die Einführung des nächsten Werkstückes nicht zu behindern.Der Fadentransport ist jedoch auch in umgekehrter Richtung denkbar, sofern eine auf oder in der Deckplatte 16 befindliche Rolle, mit aufgespulter Zündvorricntung, angebracht werden kann, ohne die Werkstückzufuhr zu behindern.Is the discharge of the high voltage capacitor 111 through a thread carried out from a non-conductive carrier with a conductive sheathing as ignition device 17, so can after the discharge the non-conductive support of the conductive sheathing, for example above the guide bore 115 in the cover plate 12 transported further and the route freed from its sheathing of the ignition device 17, so as not to hinder the introduction of the next workpiece however, it is also conceivable in the opposite direction, provided that a roll located on or in the cover plate 16 is also wound up Ignition device, can be attached without the workpiece feed to hinder.
In Figur 2 ist ein Querschnitt und der Längsschnitt A-B der erfindungsgeimßen Vorrichtung, eezeigi«. und zwar mit einer Längsboh-In Figure 2 is a cross-section and the longitudinal section A-B of the invention Device, eezigi «. namely with a longitudinal drilling
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rung in einem Steg der käfigfönnigen Stromrückführung.tion in a web of the cage-shaped current return.
Die käfigförmige Stromrüokführung wird gebildet aus der zweiteiligen metallischen Deckplatte 22, den metallischen Stegen 23 sowie aus dem aus isolierendem Material ausgeführten Boden 24, durch den in der Mitte die Hochspannungselektrode 25 geführt ist. Die Stege 23 münden in der metallischen Bodenplatte 26. Mit 28 ist das zu bearbeitende Werkstück: bezeichnet.The cage-shaped Stromrüokführung is formed from the two-part metallic cover plate 22, the metallic webs 23 and from the bottom 24 made of insulating material the high-voltage electrode 25 is guided in the middle. the Web 23 open into the metallic base plate 26. With 28 is the workpiece to be machined: denotes.
Die Zufuhr der fadenförmigen Zündeinrichtung 27 erfolgt von der Rolle 21 innerhalb des Steges 23 in einer Bohrung 29. Oberhalb der jetzt zweokmäßigerweise zweiteilig ausgeführten Deckplatte tritt die Zündvorrichtung 27 nicht mehr in Erscheinung. Die Wasserzufuhr erfolgt durch den Kanal 230 in der Bodenplatte 26 mit der Austrittsöffnung 231 zwischen zwei Stegen. Durch den Kanal 230 befindet sich die Wasserzufuhr ebenfalls auf Erdpotential. Die Hochspannungeelektrode 25 und die Bohrung 29 sind gegen Wasseraustritt bei Normaldruck abgedichtet. Mit 232 ist der durch die Ummantelung 233 isolierte AnechlußbUgel der Hochspannungselektrode 25 bezeichnet. Mit 234 sind Abdichtringe bezeichnet.The thread-like ignition device 27 is fed from the Roll 21 within the web 23 in a bore 29. Above the cover plate, which is now two-part, which is now two-part the ignition device 27 no longer appears. The water is supplied through the channel 230 in the base plate 26 the outlet opening 231 between two webs. The water supply is also at ground potential through the channel 230. The high-voltage electrode 25 and the bore 29 are sealed against leakage of water at normal pressure. With 232 he is through the sheathing 233 denotes insulated connection brackets of the high-voltage electrode 25. With 234 sealing rings are designated.
Figur 3 zeigt einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Stromrückführung für kurze Elektrodenabstände und damit für einen freien Überschlag zwischen den Elektroden.Figure 3 shows a longitudinal section of the device according to the invention with a current return for short electrode distances and thus for a free flashover between the electrodes.
Die Stromrüekführung 31 wird gebildet durch die metallische Deckplatte 32, durch die metallischen Stege 33 und aus dem aus isolierendem Material ausgeführten Boden 34. Der in den Wasserraum reichende Teil der Deckplatte 32 und der in den Wasserraum reichende Teil des Bodens 34 sind jeweils mit einem zentrischen Ansatz 37 versehen. Dieser Ansatz ist in der Figur kegelig ausgeführt. In die Deckplatte 32 und in den Boden 34 sind die Elektroden 35 und 35' nachstellbar eingeführt, um den Elektrodenabbrand in den Kontaktbereichen des Überschlages auszugleichen. Die Stege 33 münden in der elektrisch leitenden Bodenplatte 36, die auf Erdpotential liegt und mit der Erdklemme eines in der Figur nicht dargestellten Hochepannungskondensators verbunden ist. Die Hochspannungsseite dies« nicht. darg&s,te»Llten Hochspannungskondensa-The current return 31 is formed by the metallic cover plate 32, by the metallic webs 33 and from the bottom 34 made of insulating material. The into the water space Reaching part of the cover plate 32 and the part of the bottom 34 reaching into the water space are each with a central approach 37 provided. This approach is made conical in the figure. The electrodes 35 are in the cover plate 32 and in the bottom 34 and 35 'inserted adjustably to reduce the electrode consumption in the Compensate for contact areas of the rollover. The webs 33 open into the electrically conductive base plate 36, which is at ground potential and not with the ground terminal of one in the figure illustrated high voltage capacitor is connected. The high voltage side does not. darg & s, te »Llten high-voltage condenser
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tors ist, wie bereits :η Figur 1 dargestellt wurde, über einen Schalter mit dem durch die Ummantelung 311 isolierten Ansohlußbügel 310 der Hochspannungselektrode 35' verbunden. Mit 38 ist das Werkstück und mit 39 sind Abdichtringe bezeichnet.tors is, as: η Figure 1 was shown, connected via a switch to the insulated by the shroud 311 Ansohlußbügel 310 of the high voltage electrode 35 '. The workpiece is indicated at 38 and sealing rings are indicated at 39.
In Figur 4- ist ein Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer an die jeweilige Bearbeitungelänge anpaßbaren Stromrückführung dargestellt.In Figure 4- is a longitudinal section of the device according to the invention with a current return that can be adapted to the respective machining length shown.
Mit 41 ist die käfigartige Stromrückführung beizeichnet, die gebildet wird aus der metallischen Deckplatte 42, den metallischen Ste- W gen 43 sowie aus dem aus isolierendem Material ausgeführten.Boden 44. Mit 4.5 ist die Hochspannungeelektrode, mit 46 eine metallische Bodenplatte, mit 47 die Zündvorrichtung, mit 48 das zu bearbeitende Werkstück, z.B. ein Rohr, mit 49 Abdichtringe, mit 410 der Anschlußbügel für die Hochspannungselektrode und mit 411 ein Spannring bezeichnet.41, the cage-like current feedback is beizeichnet formed from the metallic cover plate 42, the metallic Ste- W gen 43 as well as from the ausgeführten.Boden of insulating material 44. With 4.5 is the Hochspannungeelektrode, 46 a metallic bottom plate 47 the Ignition device, with 48 the workpiece to be processed, for example a pipe, with 49 sealing rings, with 410 the connection bracket for the high-voltage electrode and with 411 a clamping ring.
Die in dieser Figur dargestellte weitere Ausfuhrungsform der Erfindung zeigt, daß die käfigartige Stromrückführung 41 auch auf unterschiedliche Bearbeitungslängen eingestellt werden kann, sofern die Stege 43 so ausgeführt werden, daß sie in der Bodenplatte 46 bei gutem elektrischen Kontakt gleiten und fest justiert werden können. Dies kann beispielsweise durch einen Spannring ' 411 erfolgen. Dabei ergeben sich im Grenzfall so kurze Elektrodenabstände, daß auch ein freier Funkenüberschlag zwischen Deckplatte 42 und Hochspannungselektrode 45 möglich wird.The further embodiment of the invention shown in this figure shows that the cage-like current return 41 can also be set to different machining lengths, provided that the webs 43 are designed so that they slide and firmly adjusted in the base plate 46 with good electrical contact can be. This can be done, for example, by a clamping ring '411. In the borderline case, the electrode gaps are so short that that a free sparkover between cover plate 42 and high-voltage electrode 45 is possible.
Die Figur 5 zeigt einen Längs- und einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten gekrümmter geschlossener Werkstücke, wie z.B. Rohrbogenstücke.Figure 5 shows a longitudinal and a cross section of the invention Device for processing curved, closed workpieces, such as pipe bends.
Mit 51 ist die gekrümmte käfigförmige Stromrückführung bezeichnet, die aus der metallischen Deckplatte 52, den Stegen 53 und dem aus isolierendem Material ausgeführten Boden 54 gebildet wird. Die Stege 53 munden in der elektrisch leitenden Bodenplatte 56. Mit 55 ist die Hochspannungselektrode, mit 57 die Zündvorrich-The curved cage-shaped current return is denoted by 51, which is formed from the metallic cover plate 52, the webs 53 and the bottom 54 made of insulating material. The webs 53 terminate in the electrically conductive base plate 56. With 55 is the high-voltage electrode, with 57 the ignition device
009826/0776009826/0776
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tung, mit 58 das zu bearbeitende gekrümmte Werkstück, mit 59 Dichtungsringe, mit 510 der durch die Ummantelung 511 isolierte Anschlußbügel der Hochspannungeelektrode 55, mit 512 isolierende Scheiben bezeichnet. In diese Scheiben sind Metallringe 513 eingepreßt. Mit 514 sind Perforationen in diesen Scheiben gekennzeichnet. with 58 the curved workpiece to be machined, with 59 sealing rings, with 510 the connection bracket isolated by the sheathing 511 of the high voltage electrode 55, denoted by 512 insulating disks. Metal rings 513 are pressed into these disks. Perforations in these disks are identified by 514.
Wie die Figur zeigt, ist nur die Stromrückführung 51 der Werkstückkrümmung angepaßt. Ferner sind zur gekrümmten Führung der ZündTorrichtung 57 isolierende, die Druckausbildung nicht wesentlich beeinflussende Scheiben 512 in der Stromrückführung 51 in vorgegebenen Abetänden angeordnet. In die Scheiben 512 sind zur Führung der Zündvorrichtung 57, die z.B. aus einem Faden bestehend aus einem nichtleitenden Träger und einer leitenden Ummantelung aufgebaut sein kann, Metallringe 513 eingepreßt. Zum Ausgleich auftretender axialer Druckkomponenten sind die Scheiben 512 mit Perforationen 5H versehen. Die elektrische Schaltung entspricht der wie sie in Figur 1 gezeigt ist.As the figure shows, only the current return 51 is the workpiece curvature customized. Furthermore, for the curved guidance of the ignition device 57, insulating pressure formation is not essential influencing disks 512 arranged in the current return 51 in predetermined Abetnern. In the disks 512 are for Guide of the ignition device 57, which for example consists of a thread consisting of a non-conductive support and a conductive sheath can be constructed, metal rings 513 pressed in. To compensate occurring axial pressure components, the disks 512 are provided with perforations 5H. The electrical circuit corresponds as shown in FIG.
In den Fällen, bei denen hochempfindliche Werkstücke bearbeitet werden sollen, ist es zweckmäßig, die Abdichtung des Wasserraumes durch eine Umhüllung,z.B. aus stark elastischem Werkstoff wie Plastik oder Gummi, zu bewerkstelligen, über die die kafigförmige Stromrüokleitung geführt wird. Auf diese Weise kommt das Werkstück nicht mit dem Übertragungsmedium in Berührung. Außerdem kann eine Wasserfüllung für wiederholte Entladungen verwendet werden.In cases where highly sensitive workpieces are to be processed, it is advisable to seal the water space by an envelope, e.g. made of highly elastic material such as plastic or rubber, to accomplish over which the cage-shaped Stromrüokleitung is led. This is how it comes Workpiece not in contact with the transmission medium. In addition, a water fill can be used for repeated discharges will.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß die druckdurchlässige käfigförmige Stromrückführung auch dann verwendet werden kann, wenn der Druck durch eine Unterwasserexplosion anstelle eines Funkenüberschlages oder einer Drahtverdampfung erzeugt wird. Dazu wird bei im wesentlichen beibehaltener Konstruktion der Stromrückführung die Sohnur oder der Streifen aus explosivem Material zwischen der Deckplatte und dem nunmehr ebenfalls metallischen Boden gespannt und in bekannter Weise über Zündkabel mittels einer Zündschaltung unter Wasser explodiert.It should be noted that the pressure-permeable cage-shaped Current feedback can also be used when the pressure is caused by an underwater explosion instead of a sparkover or wire evaporation. For this purpose, the current feedback is essentially retained the sonur or the strip of explosive material between the cover plate and the now also metallic bottom tensioned and exploded in a known manner via ignition cables by means of an ignition circuit under water.
8 Patentansprüche nnaöofi y Λ77Κ8 claims nnaöofi y Λ77Κ
5 Figuren 009826/Q775 -10-5 figures 009826 / Q775 -10-
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