DE102014114706A1

DE102014114706A1 - Process for producing a shaped wire body

Info

Publication number: DE102014114706A1
Application number: DE102014114706.5A
Authority: DE
Inventors: Robert Kopetzky; Erwin Appel
Original assignee: Rhodius GmbH
Current assignee: Rhodius GmbH
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtformkörpers, bei dem ein aus mindestens einem Draht gefertigtes Vorprodukt von einer Umformeinrichtung in axialer Richtung gestaucht wird, wobei das Vorprodukt zumindest abschnittsweise radial gegen eine Negativform der Umformeinrichtung verformt wird, wobei die Negativform schwimmend an einem Träger gelagert ist, dass während des Stauchens die Negativform aufgrund von Reibung zwischen dem Vorprodukt und der Negativform axial mitgeführt wird.The invention relates to a method for producing a shaped wire body, in which a precursor produced from at least one wire is compressed by a forming device in the axial direction, wherein the precursor is at least partially deformed radially against a negative mold of the forming device, wherein the negative mold floatingly mounted on a support is that during the upsetting the negative mold is carried axially due to friction between the precursor and the negative mold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtformkörpers gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Umformeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9 sowie einen Drahtformkörper gemäß Anspruch 13 und einen Airbag-Aktuator nach Anspruch 15.The invention relates to a method for producing a shaped wire body according to the preamble of claim 1, a forming device according to the preamble of claim 9 and a shaped wire body according to claim 13 and an airbag actuator according to claim 15.

Drahtformkörper werden unter anderem als Filter in Airbags eingesetzt. Hier halten sie beim Auslösen des Airbags giftige Stoffe der Explosion im Airbag zurück. Drahtformkörper weisen für gewöhnlich eine zylindrische Struktur mit einem Durchgangskanal auf, wobei die zylindrische Struktur als solche aus einem Drahtgeflecht oder einem Drahtgewirke oder dergleichen besteht.Wire shaped articles are used inter alia as filters in airbags. Here, when the airbag is deployed, they hold back toxic substances in the explosion in the airbag. Wire shaped bodies usually have a cylindrical structure with a passageway, the cylindrical structure as such consists of a wire mesh or a wire mesh or the like.

Die Herstellung von Drahtformkörpern ist seit langem bekannt. Üblicherweise wird ein aus Draht gefertigtes Vorprodukt, beispielsweise ein aus Draht gestrickter Schlauchabschnitt, ein aus einem Drahtgewebe oder Drahtgewirk gewickelter Drahtzylinder oder Ähnliches als Vorprodukt bereitgestellt. Als Vorprodukt im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden auch halbfertigte Produkte verstanden, die bereits in vorgeordneten Umformschritten plastisch verformt worden sind, um beispielsweise gezielt Materialverdichtungen auszubilden, jedoch noch nicht ihre endgültige Form aufweisen.The production of shaped wire bodies has long been known. Usually, a precursor made of wire, for example, a wire-knit tube section, a wire-wound or wire-wound wire cylinder, or the like is provided as a preliminary product. As a precursor in the context of the present application, semi-finished products are understood that have already been plastically deformed in upstream forming steps, for example, to specifically form material compaction, but not yet have their final shape.

Das Vorprodukt wird in einer entsprechend ausgebildeten Umformeinrichtung zum fertigen Drahtformkörper durch plastische Verformung umgeformt. Die Umformeinrichtung ist hierzu mit einer Negativform ausgestattet, die komplementär zur fertigen Außenform des fertigen Drahtformkörpers ausgebildet ist.The precursor is reshaped by means of plastic deformation in a correspondingly formed forming device for the finished wire shaped body. The shaping device is for this purpose equipped with a negative mold which is complementary to the finished outer shape of the finished wire shaped body.

Wie sich immer wieder zeigt, kommt es insbesondere beim Umformen von Vorprodukten mit vergleichsweise großer axialer Länge, die beim Umformen in ihrer axialen Länge gestaucht werden, beim fertigen Drahtformkörper häufig zu Unregelmäßigkeiten in der Struktur. Der Drahtformkörper variiert über seine axiale Länge betrachtet in seiner Verdichtung und damit beispielsweise in seinem Strömungswiderstand, wenn der Drahtformkörper beispielsweise als Filtereinsatz verwendet wird.As is shown time and again, in particular when forming precursors with a comparatively large axial length, which are compressed during deformation in their axial length, irregularities in the structure often occur in the finished shaped article. The shaped wire body varies in its compression over its axial length and thus, for example, in its flow resistance when the shaped wire body is used, for example, as a filter insert.

Durch Verwendung unterschiedlichster Stempel, Negativformen und verschiedenster Ansteuerungen der Umformvorgänge wurde versucht, die Unregelmäßigkeiten in der Verdichtung des fertigen Drahtformkörpers zu eliminieren, was jedoch nicht gelang. Bei einer detaillierten Analyse des eingangs genannten Problems zeigte sich, dass für die Unregelmäßigkeiten in der Verdichtung des fertigen Drahtformkörpers die während des Umformens zwischen den Außenflächen des Vorproduktes und den Innenflächen der äußeren Negativform entstehenden Reibungskräften ursächlich waren. Entsprechendes gilt für Innenflächen des Vorprodukts und den Außenflächen einer inneren Negativform. So wird das Vorprodukt während des axialen Stauchens nicht nur verdichtet, sondern gleichzeitig auch radial nach innen und/oder außen abschnittsweise aufgeweitet. Das Aufweiten des Vorproduktes während des Umformens ist kaum kontrollierbar, sondern tritt an unterschiedlichen Stellen in Längsrichtung des Vorproduktes betrachtet auf. Infolge kommt es zwischen den aufgeweiteten Abschnitten des Vorproduktes und der Innenwand der inneren und/oder äußeren Negativform zu einer deutlich erhöhten Reibung, die wiederum aufgrund der den Stauchkräften entgegenwirkenden Reibungskräften zu einer unbeabsichtigten Stützwirkung an den aufgeweiteten Abschnitten des Vorproduktes führt. Hierdurch wird das Vorprodukt an den Stellen, an denen es bereits aufgeweitet ist, zusätzlich verdichtet, während benachbarte Abschnitte des Vorproduktes, die noch nicht aufgeweitet sind, weniger verdichtet werden. Aus diesem Grund weist das fertige Endprodukt über seine axiale Länge betrachtet eine variierende Verdichtung der Drahtstruktur des Drahtformkörpers auf.By using a variety of stamps, negative molds and various controls the forming operations was trying to eliminate the irregularities in the compaction of the finished wire molding, but this was not successful. A detailed analysis of the problem mentioned at the beginning showed that the irregularities in the compaction of the finished wire-shaped body were caused by the frictional forces arising during the forming between the outer surfaces of the precursor and the inner surfaces of the outer negative mold. The same applies to inner surfaces of the precursor and the outer surfaces of an inner negative mold. Thus, the precursor is not only compressed during the axial compression, but also simultaneously expanded radially inwardly and / or outwardly in sections. The expansion of the precursor during forming is hardly controllable, but occurs at different points in the longitudinal direction of the precursor considered. As a result, between the expanded sections of the precursor and the inner wall of the inner and / or outer negative mold to a significantly increased friction, which in turn leads to an inadvertent support effect on the expanded portions of the precursor due to the compression forces counteracting frictional forces. As a result, the precursor in the places where it is already expanded, additionally compressed, while adjacent portions of the precursor, which are not yet expanded, less compacted. For this reason, the final finished product, viewed over its axial length, has a varying compression of the wire structure of the wire shaped body.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Umformeinrichtung zur Herstellung eines Drahtformkörpers anzugeben, mit dem oder bei dessen Verwendung ein Drahtformkörper herstellbar ist, der eine über seine Länge betrachtet zumindest annähernd gleichbleibende Verdichtung aufweist.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a method or a forming device for producing a shaped wire body, with or during its use, a wire molded body can be produced, which has viewed over its length at least approximately constant compression.

Die obige Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above object is achieved in a method according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.

Wesentlich ist, dass die Negativform schwimmend an einem Träger gelagert ist derart, dass während des Stauchens die Negativform aufgrund von Reibung zwischen dem Vorprodukt und der Negativform axial mitgeführt wird bzw. werden.It is essential that the negative mold is mounted floating on a support such that during the upsetting the negative mold is axially entrained due to friction between the precursor and the negative mold.

Die schwimmende Lagerung kann durch ein Wälzlager, beispielsweise einem Rollenlängslager, ermöglicht werden. Andere Varianten sind denkbar.The floating bearing can be made possible by a roller bearing, for example a roller bearing. Other variants are conceivable.

Dadurch, dass Reibungskräfte zwischen dem Vorprodukt und der Negativform, gegen die das Vorprodukt ausgeformt wird, durch die schwimmende Lagerung der Negativform vermindert sind, treten die zuvor beschriebenen Probleme nicht mehr oder nur mehr in so geringem Maß auf, dass ein unbeabsichtigtes Abstützen durch die aufgeweiteten Abschnitte des Vorproduktes während des axialen Stauchens nicht mehr auftritt. Hierdurch wird erreicht, dass die noch nicht aufgeweiteten Abschnitte des Vorproduktes dennoch gestaucht werden können und dabei ihrerseits radial aufgeweitet werden, wobei auch diese Abschnitte aufgrund der sich mitbewegenden Negativform gleichfalls keine Stützwirkung entfalten, die dem Stauchvorgang entgegenwirkt. Im Ergebnis weist dann das fertige Endprodukt, nämlich der nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren hergestellte Drahtformkörper, eine über seine axiale Länge betrachtet gleichmäßige Verdichtung auf.Due to the fact that frictional forces between the precursor and the negative mold, against which the precursor is formed, are reduced by the floating support of the negative mold, the problems described above no longer or only to such an extent that unintentional support by the expanded Sections of the precursor during axial upsetting no longer occurs. This ensures that the not yet expanded sections of the precursor can still be compressed and thereby are in turn radially expanded, and these sections also unfold no support effect due to the moving negative mold, which counteracts the upsetting process. As a result, then has the finished end product, namely the wire shaped body produced by the proposed method, a uniform over its axial length considered compression.

Die gleichmäßige Verdichtung des Drahtformkörpers ist aus verschiedensten Gründen von großem Vorteil, da beispielsweise bei Verwendung des Drahtformkörpers als Filter, in beispielsweise einem Airbag-Aktuator, für einen Massenstrom, beispielsweise eine Flüssigkeit oder einen Gasstrom, der durch den Drahtformkörper strömen soll, der Drahtformkörper einen über seine gesamte Länge und auch über seinen Querschnitt zumindest annähernd konstanten Strömungswiderstand aufweist.The uniform compression of the shaped wire body is for a variety of reasons of great advantage, since, for example, when using the wire shaped body as a filter, for example, an airbag actuator, for a mass flow, such as a liquid or gas stream to flow through the wire molding body, the wire molding a has at least approximately constant flow resistance over its entire length and also over its cross section.

Bei einer besonders bevorzugten Variante des Verfahrens wird vorgeschlagen, ein Vorprodukt zu verwenden, das eine in axialer Richtung verlaufende Öffnung, vorzugsweise eine Durchgangsöffnung aufweist, in welche vor dem Stauchen ein Stützelement, beispielsweise ein Stab mit rundem oder mehreckigem Querschnitt oder dergleichen, eingesetzt wird. Die Wandung des Stützelementes, beispielweise Stabes, bildet einen Teil der Wandung der inneren Negativform, welche vorzugweise schwimmend gelagert wird. Mit Hilfe dieses Stabes wird das Vorprodukt während des Stauchens von innen her abgestützt, so dass beim fertigen Drahtformkörper im Inneren eine den Außenabmessungen des Stabes entsprechende Öffnung erhalten bleibt. Der Stab bzw. das Stützelement kann nach dem Stauchvorgang wieder aus dem Drahtformkörper entfernt werden. Hierzu kann das Stützelement beispielsweise zweiteilig oder einteilig mit einem das Stützelement mitführenden Stempel ausgebildet sein. Bei einer zweiteiligen Ausbildung des Stützelementes mit dem Stempel kann nach einem Stauchen der Stempel von dem Stützelement entfernt und der fertige Drahtformkörper von dem Stützelement hinuntergeschoben werden.In a particularly preferred variant of the method, it is proposed to use a precursor which has an opening extending in the axial direction, preferably a through opening into which a support element, for example a rod with a round or polygonal cross-section or the like, is inserted prior to upsetting. The wall of the support element, for example rod, forms part of the wall of the inner negative mold, which is preferably stored in a floating manner. With the help of this rod, the precursor is supported during the upsetting from the inside, so that in the finished wire molded body inside the outer dimensions of the rod corresponding opening is maintained. The rod or the support element can be removed from the wire shaped body again after the upsetting process. For this purpose, the support element may for example be formed in two parts or in one piece with a support member carrying the stamp. In a two-part design of the support member with the stamp can be removed from the support member after upsetting the stamp and the finished wire molded body can be pushed down by the support member.

Bei einer Variante des vorschlagsgemäßen Verfahrens soll im fertigen Drahtformkörper eine quer zur Längsrichtung verlaufende Trennscheibe vorgesehen sein, welche eine sich durch den Drahtformkörper erstreckende Durchgangsöffnung unterteilt. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, dass in die im Vorprodukt bereits vorgesehene Durchgangsöffnung die Trennscheibe eingesetzt wird, die durch das Stauchen des Vorproduktes und dem damit verbundenen Verdichten und Aufweiten des Vorproduktes sowohl nach außen als auch nach innen im fertigen Drahtformkörper eingepresst gehalten ist.In a variant of the proposed method should be provided in the finished wire molded body a transverse to the longitudinal direction extending cutting disk which divides a through the wire shaped body extending through hole. For this purpose, it is proposed that in the pre-product already provided through opening the cutting disc is used, which is held pressed by the compression of the precursor and the associated compression and expansion of the precursor both outwardly and inwardly in the finished wire molding.

Um dem fertigen Drahtformkörper, sofern erforderlich, zusätzlich Steifigkeit zu verleihen, wird bei einer weiteren Variante des Verfahrens vorgeschlagen, das Vorprodukt mit einem zusätzlichen Amierungsgestrick, -gewebe oder -gewirk zu versehen, welches um ein oder in ein aus einem ersten Drahtgestrick, -gewebe oder -gewirk gefertigtes Vorprodukt eingesetzt ist. Während des Umformens werden dann die beiden Materialien so miteinander verpresst, dass das fertige Endprodukt einstückig ausgebildet ist.In order to give the finished wire molded article, if necessary, additional rigidity, it is proposed in a further variant of the method to provide the precursor with an additional Amierungsgestrick, -week or -gewirk, which around or into a first knitted wire mesh fabric or -gewirk manufactured precursor is used. During the forming, the two materials are then pressed together so that the finished end product is integrally formed.

Bei einer besonders bevorzugten Variante des vorschlagsgemäßen Verfahrens wird ferner vorgeschlagen, dass das Vorprodukt gebildet wird, indem mindestens ein Draht in die Umformeinrichtung eingelegt wird, vorzugsweise, indem eine vorgeformte Struktur mit einer Mehrzahl von Drahtschlaufen, die sich aneinander anschließen, insbesondere eine vorgeformte spiralförmige Helixstruktur oder eine vorgeformte mäanderförmige Struktur, in die Umformeinrichtung eingelegt wird. Der vorgeformte Draht wird anschließend in der Umformeinrichtung mit Hilfe der Umformeinrichtung zu dem Drahtformkörper umgeformt. Anders als bisher im Stand der Technik üblich, entfällt bei dieser Verfahrensvariante die Herstellung eines Vorproduktes, welches in einem separaten Herstellungsprozess vor dem eigentlichen Umformvorgang des Drahtformkörpers vorgefertigt werden muss.In a particularly preferred variant of the proposed method it is further proposed that the precursor be formed by at least one wire is inserted into the forming device, preferably by a preformed structure with a plurality of wire loops which adjoin one another, in particular a preformed spiral helical structure or a preformed meandering structure is placed in the forming device. The preformed wire is then reshaped in the forming device with the aid of the shaping device to form the shaped wire body. Unlike in the prior art usual, this process variant eliminates the production of an intermediate product, which must be prefabricated in a separate manufacturing process prior to the actual forming process of the wire molding.

Während des Umformens werden benachbart angeordnete 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. Vorprodukte mit einer im Mittel statistisch verteilten konstanten Dichte weisen eine unstrukturierte, „chaotische” Oberfläche auf, deren Drähte während des Umformens miteinander in Eingriff gebracht und so miteinander plastisch verformt werden.During forming adjacent portions of the wire are brought into engagement with each other and plastically deformed so that after forming a defined but permeable to liquids and gases wire structure is maintained. Precursors with a statistically distributed average constant density have an unstructured, "chaotic" surface, the wires are brought together during the forming and thus plastically deformed.

Durch diese Variante des vorschlagsgemäßen Verfahrens 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.By this variant of the proposed method eliminates a number of upstream manufacturing steps that have been common in conventional manufacturing processes, such as preparing the wires before knitting, weaving or knitting, knitting, weaving or working the wires in continuous intermediates and the separation of individual sections of the continuous intermediates or the unpacking and cleaning of the previously separated from the continuous intermediate hose and mat sections.

Besonders von Vorteil bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren ist die Verwendung eines Drahtes mit mehreckigem, vorzugsweise dreieckigem, 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 erst möglich.Particularly advantageous in the proposed method is the use of a wire with polygonal, preferably triangular, rectangular or square cross-section. Just by the fact that the wire in the present The method does not require knitting, weaving or knitting, which makes the use of square-sectioned wires possible.

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 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 in the wire shaped body due to its previous pre-deformation its spatial orientation over the length, in the wire shaped body targeted laminar and turbulent flows can be generated that affect 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 vorschlagsgemäß 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 proposed shaped wire molding, the length of necessary wire can be reduced compared to conventional wire moldings of wires with a round cross section, while still a due to the intrinsically unfavorable flow behavior of the wires with polygonal cross section can be maintained approximately constant flow resistance.

Die Tatsache, dass bei dem vorschlagsgemäß hergestellten Drahtformkörper eine kürzere Drahtlänge verwendet werden kann, führt wiederum zu einer Reduzierung des Gewichtes des vorschlagsgemäßen 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 proposed wire-formed body, in turn, leads to a reduction in the weight of the proposed shaped wire body compared with the weight of a conventional wire shaped body of round cross-section wires.

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 vorschlagsgemäß 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, reference is made to a wire shaped body which is made of a round wire with a wire diameter of one millimeter and a length of 1000 mm, one needs for a proposed shaped wire body 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 vorschlagsgemäße Verfahren ein Draht verwendet, der eine rechteckige oder quadratische Querschnittsform aufweist, da diese Querschnittsformen einfach durch Ziehen des Drahtes gefertigt werden können.Particularly preferred for the proposed method, a wire is used, which has a rectangular or square cross-sectional shape, since these cross-sectional shapes can be made easily by pulling the wire.

Damit der Drahtformkörper nach dem Stauchen seine Außenform beibehält, insbesondere wenn Vorprodukte aus sehr feinen Drähten für die Herstellung verwendet wurden, wird bei einer weiteren Verfahrensvariante vorgeschlagen, die Außenoberfläche des Drahtformkörpers abschnittsweise durch Fügen, d. h. durch Schweißen oder Löten, mit weiter innenliegenden Schichten des Drahtformkörpers fest zu verbinden.So that the wire shaped body retains its external shape after upsetting, in particular when precursors of very fine wires were used for the production, in a further variant of the method, the outer surface of the shaped wire body is partially joined by joining, i. H. by welding or soldering to firmly connect with more inner layers of the wire molding.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Umformeinrichtung zum Umformen eines aus mindestens einem Draht gefertigten Vorproduktes in einen Drahtformkörper, insbesondere unter Anwendung des eingangs genannten Verfahrens. Die Umformeinrichtung weist hierzu eine Negativform auf, welches schwimmend an einem Träger gelagert ist derart, dass während des Stauchens die Negativform aufgrund von Reibung zwischen dem Vorprodukt und der Negativform axial mitführbar ist. Ferner kann die Negativform eine innere und/oder äußere Negativform, mindestens einen zum axialen Stauchen des Vorproduktes beweglichen Stempel, der mit der inneren und/oder äußeren Negativform zum Umformen des Vorproduktes in den Drahtformkörper zusammenwirkt, und ein Gehäuse für den Stempel und für wenigstens eine Negativform aufweisen. Hierbei ist die innere und/oder äußere Negativform gemeinsam mit dem Stempel zum Gehäuse derart beweglich, dass Reibungskräfte zumindest zwischen dem sich während des axialen Stauchens des Vorproduktes aufweitenden Abschnitt des Vorproduktes und dem sich bewegenden Abschnitt der Negativform reduziert sind. Die innere und/oder äußere Negativform können dabei jeweils schwimmend in einem Träger gelagert sein, beispielsweise in einem Wälzlager.According to a further aspect, the invention relates to a forming device for forming an intermediate product made of at least one wire in a wire shaped body, in particular using the method mentioned above. For this purpose, the shaping device has a negative mold, which is mounted in a floating manner on a carrier such that during the upsetting the negative mold can be carried axially due to friction between the preliminary product and the negative mold. Furthermore, the negative mold can have an inner and / or outer negative mold, at least one punch that is movable to axially compress the precursor, which cooperates with the inner and / or outer negative mold for forming the precursor into the wire shaped body, and a housing for the stamp and for at least one Have negative shape. Here, the inner and / or outer negative mold is movable together with the stamp to the housing so that frictional forces are reduced at least between the expanding during the axial compression of the precursor portion of the precursor and the moving portion of the negative mold. The inner and / or outer negative mold can each be floatingly mounted in a carrier, for example in a rolling bearing.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Negativform mindestens ein während des Stauchens gemeinsam mit dem Stempel zum Ausformen des Drahtformkörpers zusammenwirkendes Stützelement auf, das im Gehäuse verschieblich gelagert ist und gemeinsam mit dem Stempel verstellbar ist. Das Stützelement kann dabei entweder unabhängig vom Stempel verstellt werden. Bei einer alternativen, besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement fest mit dem Stempel verbunden und wird mit dem Stempel mitgeführt. Das Stützelement kann dabei einstückig mit dem Stempel ausgebildet oder auch lösbar mit dem Stempel verbunden sein. Letzteres ist dann von Vorteil, wenn die Umformeinrichtung schnell auf unterschiedliche Drahtformkörper umgerüstet werden muss.In a preferred embodiment, the negative mold has at least one cooperating during the compression together with the punch for forming the shaped wire support member which is slidably mounted in the housing and is adjustable together with the punch. The support element can either be adjusted independently of the punch. In an alternative, particularly preferred embodiment, the support element is firmly connected to the stamp and is carried along with the stamp. The support member may be formed integrally with the punch or be releasably connected to the stamp. The latter is advantageous if the forming device has to be quickly converted to different shaped wire bodies.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Drahtformkörper, der mit mindestens einem vorschlagsgemäßen Verfahren hergestellt ist.According to a further aspect, the invention relates to a shaped wire body which is produced by means of at least one proposed method.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen von einem Massenstrom, als einem Flüssigkeitsstrom oder einem Gasstrom, quer zu durchströmender Drahtformkörper aus mindestens einem Draht, der einen über seine durchströmte axiale Länge betrachteten vorgegebenen durchschnittlichen Strömungswiderstand aufweist, der bezogen auf den vorgegebenen durchschnittlichen Strömungswiderstand in einem Bereich von maximal ±5%, vorzugsweise in einem Bereich von maximal ±2,5% über die axiale Länge betrachtet variiert.According to a further aspect, the invention relates to a from a mass flow, as a liquid stream or a gas stream, to be flowed through wire shaped body of at least one wire having a considered over its axial length flowed predetermined average flow resistance, based on the predetermined average flow resistance in a Range of a maximum of ± 5%, preferably in a range of not more than ± 2.5% over the axial length varies.

Gemäß einem weiteren, ebenfalls eigenständigen Aspekt betrifft die Erfindung einen Airbag-Aktuator mit einem Filter, der einen Drahtformkörper umfasst, der mit mindestens einem vorschlagsgemäßen Verfahren hergestellt ist.According to a further, likewise independent aspect, the invention relates to an airbag actuator with a filter, which comprises a shaped wire body, which is produced by at least one proposed method.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments with reference to the drawing. Hereby shows:

1a–c drei unterschiedliche Betriebsstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels einer vorschlagsgemäßen Umformeinrichtung in schematischer Darstellung; 1a C three different operating positions of a first embodiment of a proposed shaping device in a schematic representation;

2 ein Diagramm, in dem bezogen auf die axiale Länge eines mit der in den 1a bis c gezeigten Umformeinrichtung hergestellten Drahtformkörpers die Verdichtung des Drahtmaterials dargestellt ist. 2 a diagram in which relative to the axial length of the one in the 1a shown to c forming device shown wire molding the compression of the wire material is shown.

In den 1a bis c ist in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer vorschlagsgemäßen Umformeinrichtung 10 in unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt.In the 1a to c is a schematic representation of a first embodiment of a proposed shaping device 10 shown in different operating positions.

Die Umformeinrichtung 10 hat ein Gehäuse 12, das auf einer Grundplatte 14 ruht. Im Gehäuse 12 ist ein Gegenstempel 16 angeordnet, der an der Grundplatte 14 lösbar befestigt ist. Im Gehäuse 12 ist ferner eine äußere Negativform 18 verschieblich aufgenommen, die in ihrem unteren Abschnitt am unteren Gegenstempel 16 geführt ist. Die äußere Negativform 18 wird durch schwimmend gelagerte und parallel zu einer axialen Richtung 31 verschiebbare Elemente 17 ausgebildet. Ferner ist eine innere Negativform 19 an einem Stempel 20 angeordnet. Die äußere und/oder innere Negativform 18, 19 sind vorzugweise schwimmend jeweils an einem Träger 13 gelagert, bei dem es sich hier und vorzugsweise um ein Bestandteil des Gehäuses 12 handelt. Die schwimmende Lagerung ist vorzugsweise mittels eines Rollen-Längslagers oder eines vergleichbaren Wälzlagers realisiert. Die schwimmende Lagerung ist in den Zeichnungen durch die Doppelpfeile 32 angedeutet. Ein Stützelement 22 bildet neben dem Stempel 20 eine Wandung der inneren Negativform 19 aus. Beim Stauchen des Vorproduktes 28 wird durch die schwimmende Lagerung 32 der Negativform 18, 19 der am Stützelement 22 erzeugten Reibungskraft derart entgegengewirkt, dass ein homogeneres, gleichmäßigeres Stauchen erfolgen kann. Am oberen Ende des Gehäuses 12 ist der Stempel 20 und damit das Stützelement 22 verschieblich gehalten, der mit Hilfe eines Aktuators (nicht dargestellt) zwischen einer angehobenen Stellung (1a), in der er aus dem Gehäuse 12 herausgefahren ist und einer abgesenkten Stellung (1b) in axialer Richtung 31 auf den Gegenstempel 16 zu bewegbar ist. Das Stützelement 22 kann einstückig oder auch zweistückig mit dem oberen Stempel 20 ausgebildet sein. Beim Stauchen wird das Stützelement 22 zumindest abschnittweise in eine Öffnung 21 des unteren Gegenstempels 16 eingeführt. Die Öffnung 21 des Gegenstempels kann durchgehend bis zur Grundplatte 14 ausgebildet sein. Die Öffnung 21 des Gegenstempels kann sich auch nur abschnittweise in den Gegentempel 16 erstrecken.The forming device 10 has a housing 12 on a base plate 14 rests. In the case 12 is a countermark 16 arranged on the base plate 14 is releasably attached. In the case 12 is also an external negative mold 18 slidably received, in its lower portion at the lower countermark 16 is guided. The outer negative form 18 is supported by floating and parallel to an axial direction 31 movable elements 17 educated. Further, an inner negative mold 19 on a stamp 20 arranged. The outer and / or inner negative form 18 . 19 are preferably floating on a support 13 stored, which is here and preferably a part of the housing 12 is. The floating bearing is preferably realized by means of a roller longitudinal bearing or a comparable rolling bearing. The floating bearing is indicated in the drawings by the double arrows 32 indicated. A support element 22 forms next to the stamp 20 a wall of the inner negative mold 19 out. When upsetting the precursor 28 is due to the floating storage 32 the negative form 18 . 19 the on the support element 22 generated frictional force counteracted such that a more homogeneous, uniform upsetting can take place. At the top of the case 12 is the stamp 20 and thus the support element 22 slidably held by an actuator (not shown) between a raised position ( 1a ), in which he leaves the case 12 moved out and a lowered position ( 1b ) in the axial direction 31 on the countermark 16 is too movable. The support element 22 can be one-piece or two-piece with the upper punch 20 be educated. When upsetting the support element 22 at least in sections in an opening 21 of the lower countermark 16 introduced. The opening 21 of the counter punch can continuously up to the base plate 14 be educated. The opening 21 The countermark can only partially in the Gegentempel 16 extend.

In den 1a bis c ist der Umformvorgang gezeigt, der nachfolgend näher erläutert wird. Zunächst wird der Stempel 20 in seine angehobene Stellung bewegt, in der von der inneren und/oder äußeren Negativform 18, 19 gebildete Umformraum geöffnet ist. Anschließend wird ein bei diesem Ausführungsbeispiel hohlzylinderförmiges Vorprodukt 28 in die innere und/oder äußere Negativform 18, 19 eingesetzt, wobei in die Durchgangsöffnung des Vorprodukt 28 das Stützelement 22 eingeführt wird. Bei dem Vorprodukt 28 handelt es sich beispielsweise um einen aus einem Draht gestrickten Schlauchabschnitt.In the 1a to c, the forming process is shown, which will be explained in more detail below. First, the stamp 20 moved to its raised position, in the of the inner and / or outer negative mold 18 . 19 formed forming space is open. Subsequently, in this embodiment, a hollow cylindrical precursor 28 into the inner and / or outer negative mold 18 . 19 used, wherein in the passage opening of the precursor 28 the support element 22 is introduced. In the precursor 28 For example, it is a tube section knitted from a wire.

Danach wird der obere Stempel 20 mit dem Stützelement 22 soweit abgesenkt, bis er an der Stirnseite des Vorproduktes 28 zur Anlage kommt, während er gleichzeitig in das offene Ende der äußeren Negativform 18, d. h. der Öffnung 21, eingeführt ist. Das Stützelement 22 kann hierzu an seinem in die Öffnung 21 eingreifenden Ende konisch oder dergleichen ausgebildet sein, um ein einfaches Einfädeln in die Öffnung 21 des Gegenstempels 16 mit Spiel zu ermöglichen. Diese Betriebsstellung ist in 1a gezeigt.Thereafter, the upper punch 20 with the support element 22 until lowered to the front of the precursor 28 comes into abutment while simultaneously entering the open end of the outer negative mold 18 ie the opening 21 , is introduced. The support element 22 can do this at his in the opening 21 engaging end conical or the like may be formed to facilitate threading into the opening 21 of the countermark 16 to enable with play. This operating position is in 1a shown.

Nun wird der Stempel 20 gemeinsam mit der äußeren Negativform 18 und der inneren Negativform 19 in Richtung auf die Öffnung 21 des Gegenstempel 16 bewegt, wobei das Vorprodukt 28 in seiner axialen Längsrichtung gestaucht wird.Now the stamp 20 together with the external negative form 18 and the inner negative form 19 towards the opening 21 of the countermark 16 moved, the precursor 28 is compressed in its axial longitudinal direction.

Der Stempel 20 wird nun soweit nach unten gefahren, bis das Vorprodukt 28 in seine gewünschte gestauchte endgültige Form umgeformt ist und der fertige Drahtformkörper 30 ausgeformt ist, wie in der in 1c gezeigten Endstellung erkennbar ist. Durch das Verfahren der äußeren Negativform 18 oder der inneren Negativform 19 werden entstehende Reibungskräfte zwischen der Innenwand der Negativformen 18, 19 und der Oberfläche des Vorproduktes 28 reduziertThe Stamp 20 will now go down as far as the precursor 28 is converted into its desired compressed final shape and the finished wire molding 30 is formed as in the in 1c shown end position is recognizable. By the method of the external negative mold 18 or the inner negative mold 19 will arise frictional forces between the inner wall of the negative molds 18 . 19 and the surface of the precursor 28 reduced

In 2 ist in schematischer Darstellung ein Diagramm gezeigt, in dem bezogen auf das fertige Endprodukt, nämlich der Drahtformkörper 30, die Verdichtung über die axiale Länge des Drahtformkörpers 30 aufgezeichnet ist. Wie dem Diagramm zu entnehmen ist, zeigt der Drahtformkörper 30 über seine axiale Länge betrachtet eine zumindest annähernd konstante Verdichtung.In 2 is a schematic representation of a diagram in relation to the finished end product, namely the wire molding 30 , the compression over the axial length of the wire molding 30 is recorded. As can be seen from the diagram, the wire molding shows 30 considered over its axial length at least an approximately constant compression.

Claims

Method for producing a shaped wire body ( 30 ), in which an intermediate product made of at least one wire ( 28 ) from a forming device ( 10 ) in the axial direction ( 31 ), the precursor ( 28 ) at least partially radially against a negative mold ( 18 . 19 ) of the forming device ( 10 ) is deformed, characterized in that the negative mold ( 10 ) floating on a support ( 13 ) is mounted such that during the upsetting the negative mold ( 18 . 19 ) due to friction between the precursor ( 28 ) and the negative form ( 18 . 19 ) is carried axially.

A method according to claim 1, characterized in that the negative mold as an inner negative mold ( 19 ) and / or external negative form ( 18 ), in particular that the precursor ( 28 ) at least in sections radially outwardly against an outer negative mold ( 18 ) and / or radially inward against an internal negative mold ( 19 ) of the forming device ( 10 ) is deformed.

Process according to claim 1 or 2, characterized in that the precursor ( 28 ) one in the axial direction ( 31 ) running through opening ( 26 ), in which prior to upsetting a support element ( 22 ) is used, which the precursor ( 28 ) is supported during upsetting from the inside, in particular a wall of the inner negative mold ( 19 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the precursor (preferably produced by knitting, weaving or knitting ( 28 ) extending in the axial longitudinal direction through the precursor through hole ( 26 ), in which prior to upsetting a transverse to the axial longitudinal direction arranged cutting disc is used, which by upsetting the precursor ( 28 ) in the finished wire shaped bodies ( 30 ) is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the precursor ( 28 ) is made of a first wire mesh, knitted or knitted fabric of a first wire and a reinforcing knitted fabric, fabric or knitted fabric of a relation to the first wire thicker second wire.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the precursor ( 28 ) is formed by at least one wire in the forming device ( 10 ) is inserted, preferably by a preformed structure with a plurality of wire loops adjoining each other, in particular a preformed spiral helical structure or a preformed, meander-shaped structure, in the forming device ( 10 ) is inserted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one wire has a polygonal, preferably a triangular, rectangular or square, or a round, preferably oval, circular or lenticular, cross-section.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that portions of the outer surface of the formed wire shaped body ( 30 ) are firmly joined together by joining.

Forming device ( 10 ) for forming an intermediate product made of at least one wire ( 28 ) in a wire shaped body ( 30 ), wherein with the forming device ( 10 ) an intermediate product made of at least one wire ( 28 ) in the axial direction ( 31 ) is compressible, the precursor ( 28 ) at least partially radially against a negative mold ( 18 . 19 ) of the forming device ( 10 ) is deformable, characterized in that the negative mold ( 10 ) floating on a support ( 13 ) is mounted such that during the upsetting the negative mold ( 18 . 19 ) due to friction between the precursor ( 28 ) and the negative form ( 18 . 19 ) is axially carried.

Forming device ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the negative mold ( 18 . 19 ) at least one during the upsetting together with a stamp ( 20 ) for shaping the shaped wire body ( 30 ) cooperative Support element ( 22 ), which in a housing ( 12 ) is displaceably mounted and together with the stamp ( 20 ) is adjustable, in particular in one piece or in two pieces with the stamp ( 20 ) is trained.

Forming device ( 10 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the stamp ( 20 ) with a countermark ( 16 ) cooperates, the counterstamp ( 16 ) an opening ( 21 ) for receiving the support element ( 22 ) having.

Forming device ( 10 ) according to one of claims 9 to 11, characterized in that the counter punch ( 16 ) as a guide for the floating negative mold ( 18 . 19 ) is trained.

Shaped wire bodies ( 30 ) prepared by a method according to any one of claims 1 to 8.

Shaped wire bodies ( 30 ) according to claim 13, characterized in that wire shaped bodies ( 30 ) has a predetermined average flow resistance considered over its axial length through which flows a mass flow, which varies with respect to the predetermined average flow resistance within a range of ± 5%, preferably within a range of ± 2.5% maximum over the axial length.

Airbag actuator with a filter, characterized in that the filter has a wire shaped body ( 30 ) prepared by a method according to any one of claims 1 to 8.