DE102013018514A1

DE102013018514A1 - Process for producing a shaped wire body and shaped wire bodies

Info

Publication number: DE102013018514A1
Application number: DE201310018514
Authority: DE
Inventors: Robert Kopetzky; Erwin Appel
Original assignee: Rhodius GmbH
Current assignee: Rhodius GmbH
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2015-05-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtformkörpers aus mindestens einem Draht, bei dem der längliche Draht aus einem Vormaterial zunächst durch spanende Bearbeitung in Form einer spiralförmigen Helixstruktur gefertigt und vorgeformt, der spiralförmig vorgeformte Draht anschließend in eine Umformeinrichtung zur Bildung eines Vorproduktes eingelegt und das Vorprodukt mit Hilfe der Umformeinrichtung zu dem Drahtformkörper umgeformt wird.The invention relates to a method for producing a wire shaped body from at least one wire, wherein the elongated wire made of a starting material initially by machining in the form of a helical helical structure and preformed, the spirally preformed wire subsequently inserted into a forming device for forming an intermediate product and the Pre-product is transformed by means of the forming device to the wire molding.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtformkörpers aus mindestens einem Draht. Ferner betrifft die Erfindung einen durch Umformen hergestellten, von einem Massenstrom zu durchströmenden Drahtformkörper aus mindestens einem Draht.The invention relates to a method for producing a shaped wire body from at least one wire. Furthermore, the invention relates to a manufactured by forming, to be flowed through by a mass flow wire molding of at least one wire.

Drahtformkörper der eingangs genannten Art sind seit langem bekannt und kommen insbesondere als Filter, Kühlelemente und ähnliches zum Einsatz. Hierzu wird ein zu reinigender oder zu kühlender Massenstrom, beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Gas, durch den Drahtformkörper geleitet.Wire shaped articles of the type mentioned in the introduction have long been known and are used in particular as filters, cooling elements and the like. For this purpose, a mass flow to be cleaned or cooled, for example a liquid or a gas, is passed through the shaped wire body.

Bei Drahtformkörpern handelt es sich um Massenprodukte, bei deren Herstellung bereits geringe Vereinfachungen im Herstellungsprozess zu einer deutlichen Reduzierung sowohl des technischen als auch des finanziellen Aufwandes führen.Wire-formed articles are mass-produced products, in the manufacture of which even slight simplifications in the production process lead to a significant reduction in both the technical and the financial outlay.

Bis heute werden Drahtformkörper aus Vorprodukten gefertigt, welche zur Ausbildung des Drahtformkörpers durch Verwendung entsprechender Umformeinrichtungen in die gewünschte, endgültige Gestalt plastisch umgeformt werden.To date, shaped wire bodies are manufactured from precursors, which are plastically deformed to form the shaped wire body by using appropriate shaping devices in the desired, final shape.

Die Vorprodukte sind üblicherweise Drahtgestricke, Drahtgewebe oder Drahtgewirke, also Vorprodukte, die bereits hochkomplexe und aufwendige Herstellungsprozesse durchlaufen haben. Da Drahtgestricke, Drahtgewebe und Drahtgewirke üblicherweise in Endlosprozessen gefertigt werden, beispielsweise gestrickte Endlosschläuche oder Endlosmatten, gewebte oder auch gewirkte Endlosmatten, müssen diese vor dem Umformen entsprechend vorbehandelt werden, so beispielsweise auf die gewünschte Länge geschnitten werden. Hierbei fallen nicht nur große Mengen an Metallabfall, wie Häcksel, Drahtfilamente, etc., an. Auch müssen die hergestellten Schlauch- und Mattenabschnitte üblicherweise von Hand von Resten, wie Häckseln und Drahtfilamenten befreit werden, welche sich beim Abtrennen vom Endlosmaterial in den Schlauch- und Mattenabschnitten verhakt haben. Ferner besteht auch das Problem, dass eine definierte Vorgabe des Gewichtes des fertigen Drahtformkörpers kaum möglich ist. So können beispielsweise gestrickte Drahtschläuche beim Abtrennen nie so genau vom Endlosschlauch abgeschnitten werden, dass der entstehende Schlauchabschnitt ein eng toleriertes Gewicht aufweist, da nicht kontrolliert werden kann, an welcher Stelle Maschen des Endlosschlauches durchtrennt werden oder nicht.The precursors are usually wire mesh, wire mesh or Drahtgewirke, ie precursors that have already undergone highly complex and expensive manufacturing processes. Since wire knits, wire mesh and Drahtgewirke are usually manufactured in continuous processes, for example, knitted endless hoses or continuous mats, woven or knitted endless mats, they must be pretreated before forming, for example, cut to the desired length. Not only large amounts of metal waste, such as chaff, wire filaments, etc. fall to this. Also, the manufactured hose and mat sections usually have to be freed manually of residues, such as chaff and wire filaments, which have become entangled in the separation of endless material in the hose and mat sections. Furthermore, there is also the problem that a defined specification of the weight of the finished wire shaped body is hardly possible. Thus, for example, knitted wire hoses can never be cut off so precisely from the endless hose during separation that the resulting hose section has a tightly tolerated weight, since it can not be controlled at which point stitches of the endless hose are severed or not.

Darüber hinaus muss das Drahtmaterial üblicherweise vor dem Stricken, Weben oder Wirken eingeölt werden, damit der Strick-, Web- bzw. Wirkprozess reibungsfrei ablaufen kann.In addition, the wire material usually has to be oiled before knitting, weaving or knitting so that the knitting, weaving or knitting process can proceed without friction.

Die so vorbereiteten Vorprodukte werden dann in die Umformeinrichtung eingesetzt und in die gewünschten Drahtformkörper umgeformt.The preproducts thus prepared are then inserted into the forming device and formed into the desired shaped wire bodies.

Die oben gegebenen Erläuterungen zeigen bereits die Komplexität bei der Herstellung von Drahtformkörpern.The explanations given above already show the complexity in the production of shaped wire bodies.

Ausgehend von diesem Stand der Technik war es nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtformkörpers anzugeben, durch dessen Einsatz ein Drahtformkörper herstellbar ist, der einerseits dieselben physikalischen Eigenschaften aufweist wie herkömmlich hergestellte Drahtformkörper, dessen Herstellung jedoch verglichen mit dem Stand der Technik deutlich vereinfacht ist.Based on this prior art, it was an object of the invention to provide a method for producing a wire shaped body, through the use of which a shaped wire body can be produced which on the one hand has the same physical properties as conventionally produced shaped wire bodies, but whose production is marked compared with the prior art is simplified.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass zur Herstellung des Drahtformkörpers der längliche Draht aus einem Vormaterial zunächst durch spanende Bearbeitung in Form einer spiralförmigen Helixstruktur gefertigt und vorgeformt, der spiralförmig vorgeformte Draht anschließend in eine Umformeinrichtung zur Bildung eines Vorproduktes eingelegt und das Vorprodukt mit Hilfe der Umformeinrichtung zu dem Drahtformkörper umgeformt wird.According to the invention, this object is achieved by a method having the features according to claim 1 and in particular by producing and preforming the elongate wire from a starting material by machining in the form of a helical helical structure, then by forming the wire shaped body into a forming device for the formation of an intermediate product is inserted and the precursor with the aid of the forming device is formed into the wire shaped body.

Anders als bisher im Stand der Technik üblich, entfällt die Herstellung eines Vorproduktes, welches in einem separaten Herstellungsprozess, beispielsweise durch Stricken, Weben oder Wirken, vor dem eigentlichen Umformvorgang des Drahtformkörpers vorgefertigt werden muss.Unlike in the prior art usual, the production of an intermediate product, which must be prefabricated in a separate manufacturing process, for example by knitting, weaving or knitting, before the actual forming process of the wire molding body.

Erfindungsgemäß wird vielmehr der Draht selbst, aus dem der Drahtformkörper gefertigt werden soll, zunächst durch spanende Bearbeitung, beispielsweise durch Drehen, hergestellt. Die spanende Bearbeitung erfolgt dabei in einer Weise, dass der Span, der bei der Bearbeitung entsteht, den später zu verarbeitenden Draht bildet und die gewünschte spiralförmige Helixstruktur aufweist. Die Bearbeitungsparameter, wie der Vorschub des spanabhebenden Werkzeuges, dessen Schneidrichtung, der Winkel der Hauptschneidkante(n) bezüglich der Vormaterialoberfläche, etc., werden dabei so eingestellt, dass die Querschnittsabmessungen des entstehenden Drahtes nicht nur den vorgegebenen Maßen entsprechen. Darüber hinaus werden die Betriebsparamaters bei der spanenden Herstellung so eingestellt, dass der entstehende Draht zu der gewünschten spiralförmigen Helixstruktur vorgeformt wird. Dabei ist zu bemerken, dass in der vorliegenden Anmeldung unter dem Begriff „spiralförmige Helixstruktur” eine ein- oder mehrgängige zylindrischer Spirale oder Wendel verstanden wird. Dieser spiralförmig vorgeformte Draht wird anschließend unmittelbar in die Umformeinrichtung eingelegt, wobei der vorgeformte Draht in der Umformeinrichtung das Vorprodukt bildet. Anschließend wird der Draht mit Hilfe der Umformeinrichtung in den Drahtformkörper umgeformt. Dabei ist zu bemerken, dass der Draht entweder während des Einlegens in die Umformeinrichtung abgetrennt wird, oder vor dem Einlegen in die Umformeinrichtung bereits abgetrennt worden ist und als Drahtabschnitt in die Umformeinrichtung eingelegt wird.According to the invention, rather, the wire itself, from which the shaped wire body is to be manufactured, is first produced by machining, for example by turning. The machining is carried out in such a way that the chip formed during machining forms the wire to be processed later and has the desired spiral helical structure. The machining parameters, such as the feed of the cutting tool, the cutting direction, the angle of the main cutting edge (s) with respect to the Vormaterialoberfläche, etc., are adjusted so that the cross-sectional dimensions of the resulting wire not only correspond to the predetermined dimensions. In addition, during machining, the operational parameters are adjusted to preform the resulting wire to the desired helical helical structure. It should be noted that in the present application, the term "helical helical structure" is understood to mean a single or multiple cylindrical spiral or helix. This spiral preformed wire is then immediately in the Forming device inserted, wherein the preformed wire forms the precursor in the forming device. Subsequently, the wire is formed by means of the forming device in the wire shaped body. It should be noted that the wire is either separated during insertion into the forming device, or has already been separated before insertion into the forming device and is inserted as a wire section in the forming device.

Während des Umformens werden benachbart angeordnete spiralförmige Abschnitte des Drahtes miteinander in Eingriff gebracht und so miteinander plastisch verformt, dass nach dem Umformen eine definierte aber für Flüssigkeiten und Gase durchlässige Drahtstruktur erhalten bleibt.During forming, adjacently disposed helical portions of the wire are engaged with each other and plastically deformed with each other so that after forming a defined but permeable to liquids and gases wire structure is maintained.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren entfallen eine Vielzahl von vorgeordneten Herstellungsschritten, die bei herkömmlichen Herstellungsverfahren bisher üblich waren, so das Vorbereiten der Drähte vor dem Stricken, Weben oder Wirken, das Stricken, Weben oder Wirken der Drähte in Endloszwischenprodukte sowie das Abtrennen einzelner Abschnitte von den Endloszwischenprodukten oder das Enthäckseln und Reinigen der zuvor aus dem Endloszwischenprodukt abgetrennten Schlauch- und Mattenabschnitte.The process of the present invention eliminates a variety of upstream manufacturing steps that have heretofore been common in conventional manufacturing processes, such as preparing the wires prior to knitting, weaving or knitting, knitting, weaving or knitting the wires into continuous intermediates, and separating individual sections from the continuous intermediates or the unpacking and cleaning of the previously separated from the continuous intermediate hose and mat sections.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und der Zeichnung.Further advantages of the invention will become apparent from the following description, the dependent claims and the drawings.

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Vormaterial ein Draht größeren Durchmessers verwendet, der zunächst aufgewickelt wird. Anschließend wird der Draht, beispielsweise mit Hilfe eines geriffelten Schneidwerkzeuges oder eines Drehmeisels, durch spanende Bearbeitung in feine Drähte geringeren Durchmessers aufgeteilt, aus denen der Drahtformkörper gefertigt werden soll. Dabei erhalten die feinen Drähte die gewünschte spiralförmige Helixstruktur, wobei sich die feinen Drähte einander teilweise mehrfach umschlingen und einen Körper aus feinen Drähten mit irregulärer Oberfläche bilden, welcher beim Einsetzen in die Umformeinrichtung zur Bildung des Vorproduktes abschnittsweise verdichtet wird. Anschließend wird aus dem Vorprodukt der Drahtformkörper durch plastische Verformung gefertigt. Durch diese Verfahrensvariante lassen sich sehr feine Drahtstrukturen realisieren, die sich besonders gut für kleine Drahtformkörper, wie kleine Filtereinsätze, eignen.According to a particularly preferred variant of the method according to the invention a larger diameter wire is used as the starting material, which is wound first. Subsequently, the wire, for example by means of a corrugated cutting tool or a Drehmeisels, divided by machining into fine wires of smaller diameter, from which the wire molding is to be manufactured. In this case, the fine wires receive the desired helical spiral structure, whereby the fine wires partially wrap around each other several times and form a body of fine wires with irregular surface, which is compressed in sections when inserted into the forming device to form the precursor. Subsequently, the wire molding is made by plastic deformation of the precursor. By this process variant can be realized very fine wire structures, which are particularly well suited for small wire shaped bodies, such as small filter cartridges.

Bei einer alternativen Verfahrensvariante wird vorgeschlagen, den Draht durch spanende Bearbeitung aus einem Vollmaterial als Vormaterial herzustellen. Als besonders geeignet hat sich ein kontinuierlicher Drehprozess herausgestellt, bei dem aus einem zylindrischen Vollmaterial mit Hilfe von Drehmeißeln endlose Drähte hergestellt werden können. Durch Einstellung geeigneter Betriebsparameter wird dabei der Draht nicht nur spanend abgehoben, sondern gleichzeitig derart oberflächlich plastisch verformt, dass er zu der spiralförmigen Helixstruktur umgeformt wird.In an alternative method variant, it is proposed to produce the wire by machining from a solid material as a starting material. Particularly suitable is a continuous turning process has been found in which endless wires can be made from a cylindrical solid material by means of turning tools. By setting suitable operating parameters, the wire is not only lifted off by cutting, but at the same time plastically deformed superficially in such a way that it is shaped into the helical spiral structure.

Besonders bevorzugt wird der Draht derart in die Umformeinrichtung eingelegt, dass der Draht über seine Länge betrachtet eine fortwährende Änderung in seiner räumlichen Orientierung erfährt. Hierdurch wird bereits bei der Bildung des Vorproduktes erreicht, dass einzelne Abschnitte des spiralförmig vorgeformten Drahtes miteinander in Eingriff kommen und so beim späteren Umformen der Vorform in den Drahtformkörper eine besonders gleichmäßige Drahtstruktur im gesamten Drahtformkörper entsteht.Particularly preferably, the wire is inserted into the forming device in such a way that, viewed over its length, the wire undergoes an ongoing change in its spatial orientation. As a result, it is already achieved in the formation of the precursor that individual sections of the spirally preformed wire engage each other and so during the subsequent forming of the preform in the wire shaped body, a particularly uniform wire structure is formed in the entire wire shaped body.

Damit der Drahtformkörper ein vorbestimmtes Gesamtgewicht erhält, wird ferner vorgeschlagen, den in die Umformeinrichtung zuzuführenden Draht bei Erreichen einer vorbestimmten Länge abzutrennen. Da sowohl die Dichte des Drahtmaterials als auch dessen Querschnittsabmessungen definiert eingestellt werden können, kann durch einfache Berechnung die Länge des zu verarbeitenden Drahtes und das endgültige Gesamtgewicht des fertigen Drahtformkörpers sehr genau vorgegeben und bestimmt werden.In order that the shaped wire body obtains a predetermined total weight, it is further proposed to separate the wire to be fed into the forming device when a predetermined length has been reached. Since both the density of the wire material and its cross-sectional dimensions can be set defined, by simple calculation, the length of the wire to be processed and the final total weight of the finished wire molding can be very accurately specified and determined.

Vorzugsweise wird der Draht kreisförmig um einen imaginären Mittelpunkt in die Negativform der Umformeinrichtung eingelegt, wobei beim Einlegen des Drahtes auch der Abstand zum imaginären Mittelpunkt variiert werden kann.Preferably, the wire is inserted in a circle around an imaginary center in the negative mold of the forming device, wherein when inserting the wire and the distance to the imaginary center can be varied.

Des Weiteren wird bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens vorgeschlagen, mehrere Drähte zu verarbeiten, welche vor dem Umformen in die spiralförmige Helixstruktur zu einer Litze verdreht worden sind. Hierdurch lassen sich auch sehr feine Drähte verarbeiten, die insbesondere im Hinblick auf eine gezielte Einstellung des Gesamtgewichts des fertigen Drahtformkörpers vorteilhafterweise eingesetzt werden.Furthermore, in a preferred variant of the method, it is proposed to process a plurality of wires which have been twisted into a strand before being converted into the helical spiral structure. As a result, it is also possible to process very fine wires, which are advantageously used, in particular with regard to a targeted adjustment of the total weight of the finished shaped wire body.

Alternativ kann insbesondere bei Einsatz der zuvor geschilderten Verfahrensvariante, bei der sehr feine Drähte durch spanende Bearbeitung eines Drahtes größeren Durchmessers als Ausgangsprodukt gefertigt werden, die feinen Drähte zusammengefasst und als Zusammenballung oder Körper in die Umformeinrichtung eingesetzt werden.Alternatively, especially when using the method variant described above, in which very fine wires are produced by machining a wire of larger diameter as a starting product, the fine wires are combined and used as aggregation or body in the forming device.

Um nach dem Ausformen des Drahtformkörpers zu gewährleisten, dass sich die Drahtstrukturen des Drahtformkörpers an der Außenoberfläche des Drahtformkörpers nicht lösen, wird ferner vorgeschlagen, Abschnitte der Außenoberfläche des umgeformten Drahtformkörpers durch Fügen fest miteinander zu verbinden.In order to ensure that the wire structures of the wire shaped body do not become loose on the outer surface of the shaped wire body after the shaping of the shaped wire body, it is further proposed to remove portions of the outer surface of the wire shaped body Formed wire shaped body by joining firmly together.

Besonders von Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Verwendung eines Drahtes mit mehreckigem, vorzugsweise rechteckigem oder quadratischem Querschnitt. Gerade durch die Tatsache, dass der Draht im vorliegenden Verfahren weder gestrickt, gewebt noch gewirkt werden muss, macht die Verwendung von Drähten mit eckigem Querschnitt auf sehr einfache Weise möglich.Particularly advantageous in the inventive method is the use of a wire with polygonal, preferably rectangular or square cross-section. The very fact that the wire need not be knitted, woven or knitted in the present process makes the use of square section wires very easy.

Die Verwendung eines Draht für den Drahtformkörper, der eine über seine Länge betrachtet gleichbleibende mehreckige Querschnittsform aufweist, anstelle einen Draht einzusetzen, dessen Querschnittsform rund ist, hat verschiedene Vorteile.The use of a wire for the wire molding having a polygonal cross-sectional shape uniform over its length instead of using a wire whose cross-sectional shape is round has various advantages.

So hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung eines im Querschnitt mehreckigen Drahtes der im Drahtformkörper aufgrund seiner zuvor erfolgten spiralförmigen Vorverformung seine räumliche Orientierung über die Länge betrachtet fortwährend ändert, im Drahtformkörper gezielt laminare und turbulente Strömungen erzeugt werden können, die das Strömungsverhalten gezielt beeinflussen. Die turbulenten Strömungen führen wiederum zu einer deutlichen Erhöhung des Strömungswiderstandes des Drahtformkörpers verglichen mit Drahtformkörpern, die aus Drähten mit runden Querschnittsformen gefertigt sind.Thus, it has been shown that by using a cross-section polygonal wire constantly changes its spatial orientation over the length seen in the wire shaped body due to its previously made spiral pre-deformation, laminar and turbulent flows can be generated in the wire shaped body targeted, which influence the flow behavior targeted. The turbulent flows in turn lead to a significant increase in the flow resistance of the wire molding as compared with wire moldings, which are made of wires with round cross-sectional shapes.

Um das gleiche Strömungsverhalten, insbesondere einen nahezu identischen Strömungswiderstand im erfindungsgemäß hergestellten Drahtformkörper realisieren zu können, kann aufgrund des an sich ungünstigen Strömungsverhaltens der Drähte mit eckigem Querschnitt die Länge an notwendigem Draht verglichen mit herkömmlichen Drahtformkörpern aus Drähten mit rundem Querschnitt vermindert werden, während dennoch ein annähernd gleichbleibender Strömungswiderstand beibehalten werden kann.In order to realize the same flow behavior, in particular a virtually identical flow resistance in the wire shaped body according to the invention, the length of necessary wire can be reduced compared to conventional wire shaped bodies of wires with a round cross-section, while still a due to the intrinsically unfavorable flow behavior of the wires with angular cross-section can be maintained approximately constant flow resistance.

Die Tatsache, dass bei dem erfindungsgemäß hergestellten Drahtformkörper eine kürzere Drahtlänge verwendet werden kann, führt wiederum zu einer Reduzierung des Gewichtes des erfindungsgemäßen Drahtformkörpers verglichen mit dem Gewicht eines herkömmlichen Drahtformkörpers aus Drähten mit rundem Querschnitt.The fact that a shorter wire length can be used in the wire molding according to the invention, in turn, leads to a reduction of the weight of the wire molding according to the invention compared to the weight of a conventional wire molding of wires with round cross section.

Wird beispielsweise als Referenz ein Drahtformkörper herangezogen, der aus einem runden Draht mit einem Drahtdurchmesser von einem Millimeter und einer Länge von 1000 mm gefertigt ist, benötigt man für einen erfindungsgemäß hergestellten Drahtformkörper bei Verwendung beispielsweise eines im Querschnitt quadratischen Drahtes mit einer Kantenlänge von jeweils 0,89 mm nur eine Länge von 678 mm, wodurch sich eine Gewichtsersparnis von annähernd 32% ergibt. Bei einem im Querschnitt quadratischen Draht mit einer Kantenlänge von jeweils 0,6 mm und einer Länge von 1000 mm ergibt sich eine Gewichtsersparnis von annähernd 55% bei annähernd gleichem Strömungswiderstand.If, for example, a wire shaped body is used as a reference, which is made of a round wire with a wire diameter of one millimeter and a length of 1000 mm, one needs for a wire shaped body according to the invention when using for example a cross-sectionally square wire with an edge length of 0 in each case. 89 mm only a length of 678 mm, resulting in a weight saving of approximately 32%. With a cross-sectionally square wire with an edge length of 0.6 mm and a length of 1000 mm results in a weight saving of approximately 55% with approximately the same flow resistance.

Bei Verwendung eines im Querschnitt mehreckigen Drahtes für die Herstellung des Drahtformkörpers ist es möglich, bei gleichbleibendem Strömungsverhalten deutlich Material einzusparen. Auch ist es möglich, durch gezielte Auswahl der Querschnittsformen und Drahtlängen das Strömungsverhalten und auch das Wärmeübertragungsverhalten gezielt zu beeinflussen und einzustellen.When using a cross-section polygonal wire for the production of the shaped wire body, it is possible to save material significantly with constant flow behavior. It is also possible to selectively influence and adjust the flow behavior and the heat transfer behavior by selective selection of the cross-sectional shapes and wire lengths.

Besonders bevorzugt wird für das erfindungsgemäße Verfahren ein Draht verwendet, der eine rechteckige oder quadratische Querschnittsform aufweist, da diese Querschnittsformen in der zuvor beschriebenen Weise einfach gefertigt werden können.Particularly preferred for the inventive method, a wire is used, which has a rectangular or square cross-sectional shape, since these cross-sectional shapes can be easily manufactured in the manner described above.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Anordnung, die eine Drahtzuführung in Form einer Einrichtung zur spanenden Herstellung eines Drahtes mit spiralförmiger Helixstruktur sowie eine Umformeinrichtung aufweist.For carrying out the method according to the invention, an arrangement is suitable which has a wire feed in the form of a device for machining a wire with a helical helical structure and a shaping device.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen vorzugsweise unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Umformen hergestellten, von einem Massenstrom zu durchströmenden Drahtformkörper aus mindestens einem Draht, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Draht aus einem Vormaterial zunächst durch spanende Bearbeitung in Form einer spiralförmigen Helixstruktur gefertigt und vorgeformt worden ist und über seine Länge betrachtet eine fortwährende Änderung in seiner räumlichen Orientierung aufweist, wobei zueinander benachbart angeordnete spiralförmige Abschnitte des Draht miteinander in Eingriff stehen.According to a further aspect, the invention relates to a preferably produced by using the method according to the invention by forming, to be flowed through by a mass flow molding of at least one wire, which is characterized in that the wire made of a starting material by machining first in the form of a helical helical structure and has been preformed and seen over its length has a continuous change in its spatial orientation, wherein adjacent to each other arranged helical portions of the wire engage with each other.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment with reference to the drawing. Hereby shows:

1 eine schematische Seitenansicht einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a schematic side view of an arrangement for carrying out the method according to the invention;

2a bis c eine schematische Seitenansicht der in der Anordnung gemäß 1 verwendeten Umformeinrichtung in unterschiedlichen Betriebsstellungen; und 2a to c is a schematic side view of the arrangement according to 1 used forming device in different operating positions; and

3 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Drahtformkörpers. 3 a schematic side view of a wire shaped body according to the invention.

In 1 ist in schematischer Seitenansicht eine Anordnung 10 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Die Anordnung 10 weist eine Einrichtung 12 zur Herstellung eines Drahtes 14 mit einer spiralförmigen Helixstruktur sowie eine Umformeinrichtung 16 auf.In 1 is a schematic side view of an arrangement 10 to carry out the inventive method shown. The order 10 has a facility 12 for making a wire 14 with a helical spiral structure and a forming device 16 on.

Die Einrichtung 12 hat ein Maschinengestell 18, an dem eine Antriebseinheit 20 mit einem ersten Spannfutter 22 und ein Schlitten 24 mit einem zweiten Spannfutter 26 vorgesehen ist. Die beiden Spannfutter 22 und 26 rotieren um eine gemeinsame Rotationsachse R. In die beiden Spannfutter 22 und 26 ist als Vormaterial 28 für den Draht 14 ein Metallzylinder eingespannt, der bei Betrieb der Einrichtung 12 von den Spannfuttern 22 und 26 um seine Längsachse rotiert wird, die mit der Rotationsachse R zusammenfällt, wie in 1 zu sehen ist.The device 12 has a machine frame 18 to which a drive unit 20 with a first chuck 22 and a sled 24 with a second chuck 26 is provided. The two chucks 22 and 26 rotate about a common axis of rotation R. In the two chucks 22 and 26 is as a starting material 28 for the wire 14 a metal cylinder is clamped during operation of the device 12 from the chucks 22 and 26 is rotated about its longitudinal axis, which coincides with the axis of rotation R, as in 1 you can see.

Parallel zur Rotationsachse R verlaufend ist am Maschinengestell 18 eine Führung 30 vorgesehen, entlang der ein Werkzeugschlitten 32 in Längsrichtung verfahrbar ist. Der Werkzeugschlitten 32 trägt ein spanabhebendes Werkzeug 34, beispielsweise einen Drehmeißel.Parallel to the axis of rotation R is running on the machine frame 18 a guide 30 provided along the a tool carriage 32 is movable in the longitudinal direction. The tool carriage 32 carries a cutting tool 34 For example, a turning tool.

Die Umformeinrichtung 18 ist aus einem Gehäuse 36 gebildet, in dem ein hohlzylinderförmiger Umformraum 38 ausgebildet ist. Das untere Ende des Umformraumes 38 wird durch einen unterer Stempel 40 begrenzt. In das Gehäuse 36 ist ein oberer Stempel 42 absenkbar.The forming device 18 is from a housing 36 formed in which a hollow cylindrical forming space 38 is trained. The lower end of the forming space 38 is by a lower stamp 40 limited. In the case 36 is an upper stamp 42 lowered.

Zur Durchführung des Verfahrens wird der spiralförmig vorgeformte Draht 14 zunächst mit der zuvor beschriebenen Einrichtung 12 hergestellt. Hierzu werden die Spannfutter 22 und 26 in Drehung versetzt und der Werkzeugschlitten 32 zugestellt. Die Rotationsgeschwindigkeit der Spannfutter 22 und 26, die Vorschubgeschwindigkeit des spanabhebenden Werkzeuges 34, dessen Schnitttiefe in das Vormaterial 28 sowie weitere Betriebsparameter werden so eingestellt, dass der vom Werkzeug 34 abgehobene Span in Form des endlosen Drahtes 14 vom Vormaterial geschnitten wird und sich dabei spiralartig verformt und die gewünschte spiralförmige Helixstruktur bekommt.To carry out the method, the helically preformed wire 14 first with the device described above 12 produced. For this purpose, the chucks 22 and 26 set in rotation and the tool carriage 32 delivered. The rotational speed of the chucks 22 and 26 , the feed speed of the cutting tool 34 whose depth of cut into the starting material 28 as well as other operating parameters are set so that the tool 34 lifted chip in the form of endless wire 14 is cut from the starting material and thereby spirally deformed and gets the desired helical helical structure.

Der so spiralförmig vorgeformte Draht 14 wird anschließend mit Hilfe einer Führungseinrichtung 44 kreisförmig in den Umformraum 38 eingelegt. Sobald eine ausreichende Länge Draht 14 in den Umformraum 38 eingelegt ist, wird der Draht 14 unter Berücksichtigung des noch verbleibenden Restes zwischen der Führungseinrichtung 44 und dem Umformraum 38 von der Führungseinrichtung 44 gekappt, während der zwischen dem spanabhebenden Werkzeug 34 und der Führungseinrichtung 44 verlaufende Draht 16 nachwievor von der Führungseinrichtung 44 gehalten wird. Der so in dem Umformraum 38 angelegte Draht 14 bildet ein Vorprodukt 46, dessen Weiterverarbeitung nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2a bis c beschrieben wird.The so spirally preformed wire 14 is subsequently using a guide device 44 circular in the forming space 38 inserted. Once a sufficient length wire 14 in the forming space 38 is inserted, the wire becomes 14 taking into account the remaining balance between the management device 44 and the forming space 38 from the management facility 44 Capped while in between the cutting tool 34 and the guide device 44 extending wire 16 still by the management body 44 is held. The so in the forming space 38 applied wire 14 forms an intermediate product 46 whose processing is described below with reference to the 2a to c is described.

Nach dem Einlegen des Drahtes 14 in den Umformraum 38 wird der obere Stempel 42 abgesenkt und das Vorprodukt 46 verdichtet und plastisch umgeformt. Nachdem der obere Stempel 42 in eine vorbestimmte Verdichtungsstellung abgesenkt ist, wird der obere Stempel 42 angehalten. In dieser Stellung wurde das Vorprodukt 46 soweit komprimiert und plastisch verformt, dass eine weitere Verformung des Materials nicht mehr notwendig ist. Aus dem Vorprodukt 46 ist nun der endgültige Drahtformkörper 48 ausgebildet.After inserting the wire 14 in the forming space 38 becomes the upper punch 42 lowered and the precursor 46 compacted and plastically transformed. After the upper punch 42 is lowered to a predetermined compression position, the upper punch 42 stopped. In this position was the precursor 46 so far compressed and plastically deformed that further deformation of the material is no longer necessary. From the precursor 46 is now the final wire molding 48 educated.

Sobald der fertige Drahtformkörper 48 ausgeformt ist, wird der obere Stempel 42 wieder in seine Ausgangsposition verfahren, wie sie in 1 gezeigt ist, und der fertige Drahtformkörper 48 aus dem Umformraum 38 entnommen. Die Anordnung 10 steht nun wieder für die Durchführung des Verfahrens zur Verfügung.Once the finished wire molding 48 is formed, the upper punch 42 moved back to its original position, as in 1 is shown, and the finished wire molding 48 from the forming space 38 taken. The order 10 is now available again for the implementation of the procedure.

In 3 ist in Seitenansicht ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Drahtformkörper 48 gezeigt. Bei dem in 3 gezeigten Drahtformkörper 48 weist der Draht 14, der vor dem Umformen in eine spiralförmige Helixstruktur mit sich teilweise gegenseitig umgreifenden Drahtabschnitten vorgeformt worden war, über seine Länge betrachtet eine fortwährende Änderung in seiner räumlichen Orientierung auf, wobei zueinander benachbart angeordnete spiralförmige Abschnitte des Draht 14 miteinander in Eingriff stehen. Der so ausgeformte Drahtformkörper 48 kann nun noch zusätzlich durch Schweißpunkte oder Schweißnähte an der Außenoberfläche zusätzlich in seiner Form gesichert werden.In 3 is a side view of a method according to the invention produced wire molding 48 shown. At the in 3 shown wire shaped body 48 points the wire 14 which has been preformed into a helical helical structure with partially mutually encompassing wire sections prior to forming, has a continuous change in its spatial orientation along its length, with helical sections of wire adjacent to each other 14 engage each other. The thus shaped wire shaped body 48 can now additionally additionally secured by welding points or welds on the outer surface in addition to its shape.

Besonders bevorzugt wird bei dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren mit Hilfe der Einrichtung 12 ein Draht 14 mit mehreckigem Querschnitt hergestellt. Dies ist durch Verwendung entsprechend gestalteter Drehmeißel als spanabhebendes Werkzeug 34 möglich. Durch die Verwendung beispielsweise eines Drahtes 14 mit quadratischer Querschnittsform lässt sich sehr gezielt Gewicht einsparen, da die mehreckige Querschnittsform nicht nur eine größere Oberfläche für das Medium bietet, sondern die Kanten des Drahtes 14 das Strömungsverhalten positiv beeinflussen. Ferner lässt sich ein Draht 14 mit mehreckigem Querschnitt sehr gut und störungsfrei mit der zuvor beschriebenen Anordnung gut verarbeiten.In the case of the method according to the invention described above, particular preference is given to using the device 12 a wire 14 made with polygonal cross-section. This is by using appropriately designed turning tools as a cutting tool 34 possible. By using, for example, a wire 14 with square cross-sectional shape can be very deliberately save weight, because the polygonal cross-sectional shape not only provides a larger surface for the medium, but the edges of the wire 14 positively influence the flow behavior. Furthermore, leaves a wire 14 with polygonal cross-section very well and trouble-free to process well with the arrangement described above.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Anordnungarrangement
1212: Einrichtung zur Herstellung eines Drahtes mit spiralförmiger HelixstrukturDevice for producing a wire with a helical spiral structure
1414: Drahtwire
1616: Umformeinrichtungreshaping
1818: Maschinengestellmachine frame
2020: Antriebseinheitdrive unit
2222: erstes Spannfutterfirst chuck
2424: Schlittencarriage
2626: zweites Spannfuttersecond chuck
2828: VormaterialRaw material
3030: Führungguide
3232: Werkzeugschlittentool slide
3434: spanabhebendes Werkzeugcutting tool
3636: Gehäusecasing
3838: Umformraumshaping space
4040: unterer Stempellower stamp
4242: oberer Stempelupper stamp
4444: Führungseinrichtungguide means
4646: Vorproduktprecursor
4848: DrahtformkörperWire moldings

Claims

A method for producing a wire molding of at least one wire, wherein the elongated wire made of a starting material by machining first in the form of a helical helical structure and preformed, the spirally preformed wire then inserted into a forming device for forming an intermediate product and the precursor by means of Forming device is formed into the wire molding.

Method according to claim 1, in which a larger diameter wire is first wound up as starting material and the wire is subsequently split by machining into smaller diameter fine wires from which the finished wire molding is to be made so that the fine wires form the helical spiral structure, wherein the fine wires partially wrap around each other several times and form a body of fine wires with irregular surface, which is compressed in sections when inserted into the forming device to form the precursor.

A method according to claim 1, characterized in that the wire is produced by machining, preferably by turning, from a solid material as a starting material, wherein the wire plastically deformed by the machining so superficially that it is formed into the helical helical structure.

The method of claim 3, wherein the wire is inserted into the forming device such that the wire undergoes a continuous change in its spatial orientation over its length.

A method according to claim 3 or 4, wherein the wire fed into the forming means is severed upon reaching a predetermined length.

A method according to claim 3, 4 or 5, wherein the helically preformed wire is placed in a circle around the forming space of the forming means about an imaginary center, the radial distance of the wire feed to the imaginary center preferably being changed.

Method according to one of the preceding claims, in which portions of the outer surface of the formed wire shaped body are joined together by joining.

Method according to one of the preceding claims, in which the wire has a polygonal cross-sectional shape which remains constant over its length, preferably a rectangular or square cross-sectional shape.

By molding produced by a mass flow to be flowed wire molding of at least one wire, characterized in that the wire ( 14 ) has been manufactured and preformed from a starting material by machining in the form of a helical helical structure, and has a continuous change in its spatial orientation over its length, wherein helical sections of the wire adjacently arranged ( 14 ) are engaged with each other.

Wire shaped article according to claim 9, characterized in that the wire ( 14 ) has a polygonal cross-sectional shape which is constant over its length and preferably has a rectangular or square cross-sectional shape.