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EINLEITUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Konstruktion von Elektromotoren einschließlich Statorwickl ungs baugruppen.
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Eine manuelle ZXY-Drahtformpresse ist eine Vorrichtung, die zum dreidimensionalen Formen von Magnetdraht als Vorbereitung für den Einbau und die Montage in eine stabgewickelte Statorbaugruppe eines Elektromotors verwendet wird. Nach dem derzeitigen Stand der Technik fehlt es den Geräten an der daraus resultierenden Qualität und Leistung der Drahtformung. Bekannte Vorrichtungen weisen selbst bei Prototypen eine hohe Verschleißrate auf und müssen während der Serienfertigung häufig nachgestellt werden.
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Derzeitige Drahtform-Spannvorrichtungen sind anfällig für schnelle Abnutzung, sie wurden nicht für die Aufrechterhaltung regulärer Prototypenvolumen entwickelt. Der übermäßige Verschleiß führt dazu, dass regelmäßig Ersatzteile für die Presse gekauft werden müssen, um sie funktionsfähig zu halten. Die neue Presse wird aus dickeren und steiferen Details bestehen. Der derzeitige Stand der Technik weist hohe Ausschussraten bei der Ersteinrichtung der Presse auf, was auf einen erforderlichen „trial and error‟-Ansatz bei der Werkzeugeinrichtung zurückzuführen ist.
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Während also aktuelle Drahtformpressen für stangengewickelte Elektromotorbaugruppen ihren Zweck erfüllen, besteht ein Bedarf an einem neuen und verbesserten System und Verfahren zur Formung von Magnetdraht zum Einbau in Statorbaugruppen von Elektromotoren.
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BESCHREIBUNG
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Nach mehreren Gesichtspunkten umfasst eine Drahtformpressenvorrichtung eine Presse mit einer Matrizenbaugruppe, die eine verschiebbare erste Matrize umfasst, die in Bezug auf eine feste zweite Matrize bewegt wird. Ein erster Hebelarm wird manuell verschoben, um einen ersten Arbeitsgang in einer ersten Richtung an einem Drahtrohling durchzuführen, der zwischen der ersten Matrize und der zweiten Matrize positioniert ist. Ein erster Zahnradsatz ist mit dem ersten Hebelarm verbunden und wird durch Verschiebung des ersten Hebelarms gedreht. Ein Nocken ist durch einen Pleuelstangenstößel mit der ersten Matrize verbunden. Der erste Zahnradsatz ist ebenfalls mit dem Nocken verbunden, um den Nocken während der Verschiebung des ersten Hebelarms zu drehen und dadurch die erste Matrize zu verschieben.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wurde ein zweiter Hebelarm manuell verschoben, um eine zweite Operation in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung auf dem Drahtrohling durchzuführen.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein zweiter Zahnradsatz, der mit dem zweiten Hebelarm verbunden ist und durch Verschiebung des zweiten Hebelarms gedreht wird.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung verbindet ein Stift den Pleuelstangenstößel mit dem Nocken, wobei der Stift es dem Nocken ermöglicht, sich axial um 90 Grad in eine gedrehte Position zu drehen und sich axial um mehr als 90 Grad in einen überzentrierten positiven Drehanschlag für den Nocken zu drehen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Tatsache, dass der Nocken eine Innenwand aufweist, die direkt von einer Außenwand des Pleuelstangenstößels berührt wird, um den positiven Rotationsstopp für den Nocken zu gewährleisten.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung steht die erste Matrize in direktem Kontakt mit der zweiten Matrize an der gedrehten Position des Nockens, wobei die Mittellinie des Stifts mit einer Längsachse des Pleuelstangenstößels ausgerichtet ist.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Spalt zwischen der ersten Matrize und der zweiten Matrize am überzentrierten positiven Drehanschlag für den Nocken erzeugt, wobei die erste Matrize von der zweiten Matrize weg verschoben ist und eine Mittellinie des Stifts in Bezug auf eine Längsachse des Pleuelstangenstößels winkelversetzt ist.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ermöglicht eine Einstellvorrichtung, die zwischen dem Pleuelstangenstößel und dem ersten Werkzeug positioniert ist, die Einstellung einer Position des ersten Werkzeugs.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Gegengewichtssystem einen flexiblen Riemen, der reibschlüssig mit einer Außenfläche des Nockens in Kontakt steht und mit einem Gegengewicht verbunden ist, wobei das Gegengewicht dazu dient, die obere Matrize anzuheben, um die obere Matrize nach einer Abwärtsverschiebung in einer ersten Richtung wieder in eine Ausgangsposition zurückzubringen.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der Zahnradsatz ein erstes und ein zweites Zahnrad, wobei das erste Zahnrad einen ersten Durchmesser hat, der größer ist als ein zweiter Durchmesser des zweiten Zahnrads, um einen mechanischen Vorteil bei der Drehung der Nockenwelle zu erzielen.
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Nach mehreren Gesichtspunkten umfasst eine Drahtformpressenvorrichtung eine Presse mit einer Matrizenbaugruppe, die eine verschiebbare obere Matrize umfasst, die in Bezug auf eine feste untere Matrize bewegt wird. Ein erster Hebelarm wird manuell verschoben, um einen ersten Arbeitsgang in einer ersten Richtung an einem Drahtrohling durchzuführen, der zwischen der oberen Matrize und der unteren Matrize positioniert ist. Ein zweiter Hebelarm wird manuell verschoben, um einen zweiten Arbeitsgang in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung am Drahtrohling durchzuführen. Ein erster Zahnradsatz wird mit dem ersten Hebelarm verbunden und durch Verschiebung desselben gedreht. Ein zweiter Zahnradsatz ist mit dem zweiten Hebelarm verbunden und wird durch Verschiebung desselben gedreht.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Nocke, durch einen Pleuelstangenstößel mit dem Oberwerkzeug verbunden.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der erste Zahnradsatz ebenfalls mit dem Nocken verbunden, um den Nocken während der Verschiebung des ersten Hebelarms zu drehen und dadurch die obere Matrize zu verschieben.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Hebelarmwelle in einem Gehäuse der Presse positioniert. Ein erstes Zahnrad ist mit dem ersten Zahnradsatz versehen. Eine Nockenwelle ist mit dem Nocken verbunden. Der erste Hebelarm ist mit der Hebelarmwelle verbunden, wobei die Hebelarmwelle das erste Zahnrad des ersten Zahnradsatzes dreht, um die mit der Nocke verbundene Nockenwelle zu drehen.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung verbindet ein Stift den Pleuelstangenstößel mit dem Nocken, wobei der Stift es dem Nocken ermöglicht, sich axial um 90 Grad in eine gedrehte Position zu drehen und sich axial um mehr als 90 Grad zu einem überzentrierten positiven Drehanschlag für den Nocken zu drehen, wobei sich der Nocken zusammen mit der Nockenwelle dreht, um den Pleuelstangenstößel nach unten zu verschieben, um die obere Matrize nach unten in Richtung der unteren Matrize zu verschieben.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird während der ersten Operation, die in der ersten Richtung am Drahtrohling durchgeführt wird, ein Scheitelpunkt im Drahtrohling gebildet, der sich von einer ersten erhöhten Schulter und einer zweiten erhöhten Schulter erstreckt und zwischen ihnen positioniert ist.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Einstellvorrichtung, die zwischen dem Pleuelstangenstößel und dem Oberwerkzeug positioniert ist und die Einstellung einer Position des Oberwerkzeugs ermöglicht, wobei die Einstellvorrichtung einen Mikrometer definiert.
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Nach mehreren Gesichtspunkten umfasst ein Verfahren zum Formen von Draht aus Drahtrohlingen unter Verwendung einer Drahtformpresse: Konfigurieren einer verschiebbaren oberen Matrize in Bezug auf eine feste untere Matrize, um eine Matrizenbaugruppe zu bilden; manuelles Verschieben eines ersten Hebelarms, um einen ersten Arbeitsgang in einer ersten Richtung an einem Drahtrohling durchzuführen, der zwischen der oberen Matrize und der unteren Matrize positioniert ist; Drehen eines ersten Zahnradsatzes, der mit der oberen Matrize verbunden ist, um die Verschiebung des ersten Hebelarms zu unterstützen; und Verbinden eines Nockens mit der oberen Matrize unter Verwendung eines Pleuelstangenstößels.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner: axiales Drehen der Nocke um mehr als 90 Grad bis zu einem überzentrierten positiven Drehanschlag für die Nocke; und manuelles Bewegen eines zweiten Hebelarms, um eine zweite Operation in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung auf dem Drahtrohling durchzuführen.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner das Koppeln eines zweiten Zahnradsets, das durch die Bewegung des zweiten Hebelarms angetrieben wird, um die Verschiebung des zweiten Hebelarms zu unterstützen.
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Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der hier gegebenen Beschreibung ergeben. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Figuren dienen nur zur Veranschaulichung und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken.
- 1 ist eine Frontalansicht einer Drahtformpressvorrichtung nach einem exemplarischen Aspekt;
- 2 ist eine Draufsicht von oben auf einen Drahtrohling vor Operationen, die mit der Drahtformpressvorrichtung von 1 durchgeführt wurden;
- 3 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine geformte Drahtkomponente, die aus dem Drahtrohling von 3 modifiziert wurde;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht der Presse von 1 von oben rechts;
- 5 ist eine partielle Querschnittsansicht des Bereichs 5 von 1 aus der Frontalperspektive;
- 6 ist eine Seitenansicht der weiteren in 5 gezeigten Komponenten;
- 7 ist eine Draufsicht auf die Komponenten von 6;
- 8 ist eine seitliche Querschnittsansicht aus Abschnitt 8 von 7;
- 9 ist eine vordere Querschnittsansicht ähnlich wie 8, die eine ;
- 10 ist eine Draufsicht von vorne auf eine Matrizenbaugruppe der Presse von 1 in voll ausgefahrener Position, wobei die obere Matrize direkt die untere Matrize berührt;
- 11 ist eine vordere Querschnittsansicht, die gegenüber 9 modifiziert wurde, um eine über die Mitte hinausgedrehte Position des Nockens zu zeigen;
- 12 ist eine von 10 modifizierte Vorderansicht, um die teilweise geöffnete Position der Matrize mit der Nocke in der überzentrierten Position der Nocke zu zeigen;
- 13 ist eine Seitenansicht der Presse von 1;
- 14 ist eine topperspektivische Teilquerschnittsansicht der Presse von 1, die ein mit einem Nocken verbundenes Gegengewichtssystem zeigt;
- 15 ist eine Teilquerschnitts-Draufsicht von oben auf eine zweite mechanische Baugruppe innerhalb des Pressengehäuses;
- 16 ist eine Seitenansicht der Komponenten von 15; und
- 17 ist eine Rückansicht der zweiten mechanischen Baugruppenkomponenten von 15.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die gegenwärtige Offenbarung, Anwendung oder Verwendung nicht einschränken.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine Drahtformpressenvorrichtung 10 eine Presse 12 mit einer Matrizenbaugruppe 14, die eine verschiebbare erste oder obere Matrize 16 enthält, die in Bezug auf eine feste zweite oder untere Matrize 18 bewegt wird. Merkmale der oberen Matrize 16 werden in Kontakt mit der unteren Matrize 18 durch aufeinanderfolgende manuelle Verschiebung eines ersten Hebelarms 20 in Abwärtsrichtung 22 bewegt, der einen ersten Arbeitsgang in einer ersten Richtung 24 an einem Drahtrohling ausführt, der in Bezug auf 2 gezeigt und näher beschrieben ist. Auf die erste Operation folgt eine nachfolgende manuelle Verschiebung eines zweiten Hebelarms 26 in Abwärtsrichtung 28, der eine zweite Operation in einer zweiten Richtung 30 entgegengesetzt zur ersten Richtung 24 auf dem Drahtrohling ausführt. Eine geformte Drahtkomponente, die in Bezug auf 3 gezeigt und näher beschrieben ist, wird dann durch entgegengesetzte Verschiebung des zweiten Hebelarms 26, gefolgt vom ersten Hebelarm 20, in umgekehrter Reihenfolge aus der Presse 12 entfernt.
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Unter Bezugnahme auf 2 und erneut auf 1 wird ein exemplarischer Drahtrohling 32, der mit der Presse 12 geformt werden soll, zunächst in linearer Form in die Matrizenbaugruppe 14 eingebracht, wobei die obere Matrize 16 von der unteren Matrize 18 beabstandet ist. Der Drahtrohling 32 hat einen leitfähigen Kern 34 zum Beispiel aus einem Kupfermaterial mit einer isolierenden Umhüllung 36, die über den leitfähigen Kern 34 aufgebracht ist und sich über einen Teil einer Länge des Drahtrohlings 32 erstreckt. Bei freien Enden, wie z.B. einem ersten freien Ende 38 und einem zweiten freien Ende 38' wird ein Teil der isolierenden Umhüllung 36 entfernt, so dass ein Teil des leitenden Kerns 34 an gegenüberliegenden Enden des Drahtrohlings 32 frei liegt.
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Unter Bezugnahme auf 3 und erneut auf 1 und 2 wird ein geformtes Drahtbauteil 40 nach der Entnahme aus der Presse 12 von 1 gezeigt. Das geformte Drahtbauteil 40 enthält 3-dimensionale Merkmale wie folgt. Während der anfänglichen Verschiebung des ersten Hebelarms 20 in Abwärtsrichtung 22 wird die erste Operation in der ersten Richtung 24 durchgeführt, um einen Scheitelpunkt 42 zu erzeugen, der sich von einer ersten erhöhten Schulter 44 und einer zweiten erhöhten Schulter 46 erstreckt und zwischen diesen positioniert ist. Der Scheitelpunkt 42 ist ein dreidimensionales oder erhöhtes Merkmal, das in einem ersten Schritt einen erhöhten Abschnitt des Drahtrohlings 32 definiert, um aus dem Drahtrohling 32 das geformte Drahtbauteil 40 zu formen. Der erste Hebelarm 20 wird in der nach unten verschobenen Position, wie unten beschrieben, arretiert, und durch eine anschließende manuelle Verschiebung des zweiten Hebelarms 26 in der Abwärtsrichtung 28 wird die zweite Operation in der zweiten Richtung 30 durchgeführt, um einen ersten Schenkel 48 zu erzeugen, der mit der ersten erhöhten Schulter 44 durch eine erste Biegung 50 verbunden ist, und einen zweiten Schenkel 52, der mit der zweiten erhöhten Schulter 46 durch eine zweite Biegung 54 verbunden ist. Nach verschiedenen Gesichtspunkten kann der erste Schenkel 48 parallel zum zweiten Schenkel 52 verlaufen, in anderen Aspekten können der erste Schenkel 48 und der zweite Schenkel 52 jedoch winklig zueinander ausgerichtet sein. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, wird beim ersten freien Ende 38 und beim zweiten freien Ende 38' ein Teil der Isolierumhüllung 36 entfernt, die die freien Enden des ersten Schenkels 48 und des zweiten Schenkels 52 definiert.
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Unter Bezugnahme auf 4 und nochmals auf 1 bis 3 wird die Matrizenbaugruppe 14 in geöffnetem Zustand gezeigt. Der erste Hebelarm 20 ist an der oberen Matrize 16 befestigt und definiert einen Teil eines vertikalen oder „Z“-Hubs der oberen Matrize 16 in Richtung der unteren Matrize 18, um den Scheitelpunkt 42 der geformten Drahtkomponente 40 zu bilden. Die Matrizenbaugruppe 14 enthält auch einen unteren Matrizeneinsatz 56, der mit der unteren Matrize 18 verbunden ist. Der untere Matrizeneinsatz 56 hilft bei der Erzeugung des Profils des ersten Schenkels 48 und des zweiten Schenkels 52 in einer horizontalen Ebene. Eine Klinge 58 ist am zweiten Hebelarm 26 befestigt, um einen horizontalen oder „XY“-Hub auszuführen. Die Klinge 58 zwingt den Drahtrohling 32, sich um den unteren Matrizeneinsatz 56 zu formen, um das Profil des ersten Schenkels 48 und des zweiten Schenkels 52 in der horizontalen Ebene zu erzeugen. Wenn die obere Matrize 16 anfänglich durch die Drehung des ersten Hebelarms 20 nach unten verschoben wird, berührt die obere Matrize 16 die untere Matrize 18, bildet den Scheitelpunkt 42 und schränkt die Bewegung der Drahtrohlinge 32 während der nachfolgenden Bewegung des zweiten Hebelarms 26 vorübergehend ein. Wie bereits erwähnt, ist die untere Matrize 18 ein stationärer Teil der Werkzeugbaugruppe. Das Untergesenk 18 hilft beim Formen des Scheitelpunkts 42 der geformten Drahtkomponente 40 zusammen mit der ersten Biegung 50 des ersten Schenkels 48 und der zweiten Biegung 54 des zweiten Schenkels 52. Ein erster Zahnradsatz, der in einem Gehäuse 60 der oberen Matrize 16 angeordnet ist, liefert die „Z“-Hubverschiebung für die obere Matrize durch Drehung des ersten Hebelarms 20, wie in Bezug auf 6 näher beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 5 und nochmals auf 1 bis 4, befindet sich innerhalb des Gehäuses 60 eine erste mechanische Baugruppe 62, die einen mechanischen Vorteil bei der manuellen Drehung des ersten Hebelarms 20 bietet. Der erste Hebelarm 20 ist mit einer Hebelarmwelle 64 innerhalb des Gehäuses 60 verbunden. Die Hebelarmwelle 64 dreht ein erstes Stirnradgetriebe, das in Bezug auf 6 gezeigt und näher beschrieben ist und eine Nockenwelle 66 dreht. Ein erster Nocken 68, der mit der Nockenwelle 66 verbunden ist und mit dieser mitdreht, verschiebt einen ersten Pleuelstangenstößel 70 aus der in 5 gezeigten Position nach unten, um das Oberwerkzeug 16 nach unten zu verschieben. Der erste Pleuelstangenstößel 70 ist über einen ersten Stift 72 drehbar mit der ersten Nockenwelle 68 verbunden und mit dieser mitgedreht.
Bezugnehmend auf 6 und nochmals auf 5, ist ein erster Zahnradsatz 73 im Gehäuse 60 des Obergesenkes 16 angeordnet und sorgt für die „Z“-Hubverschiebung des Obergesenkes 16 durch manuelles Drehen des ersten Hebelarms 20. Durch manuelle Drehung des ersten Hebelarms 20 wird die Hebelarmwelle 64 gedreht, um ein erstes Zahnrad 74 des ersten Zahnradsatzes 73, das ein an der Hebelarmwelle 64 befestigtes Stirnrad definiert, axial zu drehen. Das erste Zahnrad 74 greift in ein zweites Zahnrad 76 des ersten Zahnradsatzes 73 ein und dreht dieses, wodurch ein zweites Stirnrad definiert wird, das fest auf der Nockenwelle 66 montiert ist und dadurch die Nockenwelle 66 und die erste Nocke 68 axial dreht. Nach mehreren Gesichtspunkten hat das erste Zahnrad 74 einen ersten Durchmesser d1, der größer ist als ein zweiter Durchmesser d2 des zweiten Zahnrads 76, um einen mechanischen Vorteil bei der Drehung der ersten Nocke 68 zu erzielen.
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Unter Bezugnahme auf 7 und erneut auf 5 und 6 ist ein erstes Ende des ersten Pleuelstangenstößels 70 in einem Hohlraum 78 des ersten Nockens 68 positioniert. Die erste Nocke 68 ist mit einem positiven Drehungsanschlag versehen, wenn die erste Pleuelstange 70 direkt mit einer Innenwand 80 der ersten Nocke 68 in Kontakt kommt, die in Bezug auf 8 besser dargestellt und beschrieben ist.
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Unter Bezugnahme auf 8 und nochmals auf 7 wird die Innenwand 80 der ersten Nocke 68 direkt von einer Außenwand 82 der ersten Pleuelstange 70 kontaktiert, um den positiven Drehanschlag für die erste Nocke 68 zu gewährleisten. Der positive Drehungsanschlag liefert einem Bediener, der den ersten Hebelarm 20 dreht, einen physischen Hinweis darauf, dass das verschiebbare obere Gesenk 16 das feste untere Gesenk 18 berührt hat und den ersten Arbeitsgang in der ersten Richtung 24 durchgeführt hat, um den Scheitelpunkt 42 im Drahtrohling 32 zu erzeugen, wie in Bezug auf 3 beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 9 und nochmals auf 9 ist die obere Matrize 16 mit dem Gehäuse 60 über vier Führungspfosten verbunden, von denen nur zwei in dieser Ansicht deutlich sichtbar sind und einen ersten Führungspfosten 84 und einen zweiten Führungspfosten 86 definieren. Die Führungsstifte sind mit dem Obergesenk 16 verbunden und verschieben sich zusammen mit dem Obergesenk 16 nach unten oder oben. Die Führungsstifte zentrieren die obere Matrize 16 und üben eine gleichmäßige Kraft aus, wenn die obere Matrize 16 den Drahtrohling 32 berührt. Eine Einstellvorrichtung 88 ist zwischen der ersten Pleuelstange 70 und dem Oberwerkzeug 16 positioniert und ermöglicht die Einstellung einer Position des Oberwerkzeugs 16. Nach verschiedenen Gesichtspunkten definiert die Einstellvorrichtung 88 einen Mikrometer. Während des Betriebs wird der erste Nocken 68 anfänglich um etwa 90 Grad von einer Ausgangsposition 90 des ersten Stiftes 72, wobei der erste Stift 72 wie in 5 dargestellt um einen Drehbogen 92 angeordnet ist, in eine erste Nockendrehposition gedreht, die eine vollständig ausgefahrene Matrizenposition definiert, wobei die Mittellinie des ersten Stiftes 72 mit einer Längsachse 96 des ersten Pleuelstangenstößels 70 ausgerichtet ist. Diese Bewegung erzeugt den Scheitelpunkt 42 im Drahtrohling 32, wie in Bezug auf 3 beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 10 und nochmals auf 9, in der voll ausgefahrenen Position der Matrize berührt die obere Matrize 16 direkt die untere Matrize 18. Eine nach unten gerichtete Fläche 98 der oberen Matrize 16 berührt direkt eine nach oben gerichtete Fläche 100 des unteren Stempels 18.
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Siehe 11 und nochmals 8 und 9, wenn die Innenwand 80 des ersten Nockens 68 direkt von der Außenwand 82 des ersten Pleuelstangenstößels 70 berührt wird, ist ein positiver Drehanschlag für den ersten Nocken 68 vorgesehen. Der positive Drehanschlag wird erreicht, wenn der erste Stift 72 im Drehbogen 92 über die Mitte hinaus gedreht wird, wie gezeigt, so dass eine Mittellinie 102 des ersten Stifts 72 von der Längsachse 96 des ersten Pleuelstangen-Mitnehmers 70 versetzt ist. Diese fortgesetzte Drehung des ersten Nockens 68 hebt die obere Matrize 16 in einer vertikalen Hubrichtung 104 vom Kontakt mit der unteren Matrize 18 weg, wodurch der Drahtrohling 32 zurückgehalten wird, um die auf den Drahtrohling 32 ausgeübte Kraft während der nachfolgenden Betätigung des zweiten Hebelarms 26 zu verringern. Durch eine „verriegelte“ Hubendstellung wird daher vom Bediener eine konstante Eingangskraft aufgebracht. Dies verbessert die resultierende Wiederholbarkeit der Drahtform. Während der Drahtverarbeitung muss der Bediener daher die Formgebung nicht unterbrechen und regelmäßige Einstellungen an der Vorrichtung vornehmen, um weiterhin spezifikationsgerechte Drahtformen herzustellen. Die Drahtformpressenvorrichtung 10 ermöglicht die Fertigung von Losen mit minimaler Stillstandszeit aufgrund von Parametereinstellungen. Dadurch verringert sich das Risiko, dass der Prozess im Laufe der Zeit driftet und sich die Qualität der Drahtform verschlechtert, was zu einer verbesserten langfristigen Prozessfähigkeit führt. Dies ermöglicht auch eine geringere Inspektionshäufigkeit während der Fertigung.
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Unter Bezugnahme auf 12 und nochmals auf 11 ist bei der „verriegelten“ Drehposition der ersten Nocke 68 ein Spalt 106 zwischen dem Oberwerkzeug 16 und dem Unterwerkzeug 18 vorgesehen. Die erste Nocke 68 dreht sich in die in 11 gezeigte überzentrierte Position, wodurch das obere Gesenk 16 nach oben weg vom direkten Kontakt mit dem unteren Gesenk 18 bewegt wird. Die Bereitstellung des Spalts 106 hält den Drahtrohling 32 zwischen der oberen Matrize 16 und der unteren Matrize 18 weiterhin fest, während gleichzeitig die auf den Drahtrohling 32 ausgeübte Kraft reduziert wird. Nach verschiedenen Gesichtspunkten reicht der Spalt 106 von etwa 0,1 mm bis einschließlich etwa 1,0 mm.
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Nochmals Bezug nehmend auf 1 und 4 bis 8, wie bereits erwähnt, bietet die erste mechanische Baugruppe 62 einen mechanischen Vorteil bei der manuellen Drehung des ersten Hebelarms 20, um die erste Operation in der ersten Richtung 24 durchzuführen. Eine zweite mechanische Baugruppe 108, die der ersten mechanischen Baugruppe 62 ähnlich ist, bietet ebenfalls einen mechanischen Vorteil während der manuellen Drehung des zweiten Hebelarms 26, um die zweite Operation in der zweiten Richtung 30 durchzuführen. Die zweite mechanische Baugruppe 108 bietet Nocken-, Stift-, Pleuelstangenstößel- und Getriebekomponenten, die der ersten mechanischen Baugruppe 62 ähnlich sind und um 90 Grad in Bezug auf die Komponenten der ersten mechanischen Baugruppe 62 ausgerichtet sind, um eine horizontale Bewegung zur Durchführung des zweiten Vorgangs in der zweiten Richtung 30 zu erzeugen.
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Unter Bezugnahme auf 13 und nochmals auf 1 bis 12 kann die Presse 12 der Drahtformpressenvorrichtung 10 weiterhin ein Einstellsystem 110 mit einem Matrizeneinstellmikrometer 112 enthalten. Die Matrizeneinstellmikrometer kann eine Skaleneinstellung zur Identifizierung einer wiederholbaren Einstellposition der oberen Matrize 16 haben. Die Matrizeneinstellmikrometer 112 bietet einen „Querwagen-Hartanschlag, (cross-car hard stop)“, der eine Drahtbewegung in einer horizontalen oder von links nach rechts gerichteten Bewegung verhindert und die Längen des ersten Schenkels 48 und des zweiten Schenkels 52 der geformten Drahtkomponente 40 steuert.
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Unter Bezugnahme auf 14 und nochmals auf 1 bis 12 kann die Presse 12 der Drahtformpressenvorrichtung Apparat 10 zusätzlich ein Gegengewichtssystem 114 enthalten. Das Gegengewichtssystem 114 umfasst einen flexiblen Riemen 116, der reibschlüssig mit einer oder mehreren Außenflächen 118 der ersten Nocke 68 in Kontakt steht und über mindestens eine Riemenscheibe 120, die drehbar mit einem Mitnehmer 122 verbunden ist, zu einem Gegengewicht 124 geführt wird. Das Gegengewicht 124 befindet sich im Gehäuse 60 und dient zum Anheben der oberen Matrize 16 und unterstützt damit den Bediener dabei, die obere Matrize 16 nach der Verschiebung in der ersten Richtung 24 wieder in eine „Ausgangs“-Position zurückzubringen, die in Bezug auf 1 dargestellt ist und für einen nächsten Drahtformvorgang bereit ist.
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Unter Bezugnahme auf 15 und nochmals auf 1 bis 14 befindet sich ebenfalls innerhalb des Gehäuses 60 eine zweite mechanische Baugruppe 126, die einen mechanischen Vorteil bei der manuellen Drehung des zweiten Hebelarms 26 bietet. Der zweite Hebelarm 26 ist mit einer Hebelarmwelle 128 innerhalb des Gehäuses 60 verbunden. Die Hebelarmwelle 128 dreht ein drittes Stirnradgetriebe 130, das in Bezug auf 16 gezeigt und näher beschrieben ist und eine zweite Nockenwelle 132 dreht. Ein zweiter Nocken 134, der mit der zweiten Nockenwelle 132 verbunden ist und mit dieser mitdreht, verschiebt einen zweiten Pleuelstangenstößel 136 horizontal aus der in 15 gezeigten Position, um das Blatt 58 horizontal zu verschieben, um einen horizontalen oder „XY“-Hub auszuführen, wenn die zweite Operation in der zweiten Richtung 30 ausgeführt wird. Ähnlich wie der erste Stift 72 ist der zweite Pleuelstangenstößel 136 über einen zweiten Stift 138 drehbar mit dem zweiten Nocken 134 verbunden.
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Unter Bezugnahme auf 16 und erneut auf 15 enthält die zweite mechanische Baugruppe 126 einen zweiten Zahnradsatz 140. Der zweite Zahnradsatz 140 ist innerhalb des Gehäuses 60 des Obergesenks 16 angeordnet und sorgt für die horizontale oder „XY“-Hubverschiebung der Klinge 58 durch manuelle Drehung des zweiten Hebelarms 26. Durch die manuelle Drehung des zweiten Hebelarms 26 wird die Welle 128 des zweiten Hebelarms axial gedreht, um das dritte Zahnrad 130 des zweiten Zahnradsatzes 140 axial zu drehen, das nach mehreren Gesichtspunkten ein Stirnradgetriebe definiert, das an der Welle 128 des zweiten Hebelarms befestigt ist. Das dritte Zahnrad 130 rastet ein und dreht ein viertes Zahnrad 142 des zweiten Zahnradsatzes 140, das nach mehreren Gesichtspunkten ein viertes Stirnrad definiert, das fest auf der zweiten Nockenwelle 132 montiert ist und dadurch die zweite Nockenwelle 132 und die zweite Nocke 134 axial dreht. Nach mehreren Gesichtspunkten hat das dritte Zahnrad 130 einen dritten Durchmesser d3, der größer als ein vierter Durchmesser d4 des vierten Zahnrads 142 ist, um einen mechanischen Vorteil bei der Drehung der zweiten Nocke 134 zu erzielen. Ein erstes Ende des zweiten Pleuelstangenstößels 136 ist in einem Hohlraum 144 der zweiten Nocke 134 positioniert.
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Unter Bezugnahme auf 17 und nochmals auf 15 und 16, ist die zweite Nocke 134 mit einem positiven Drehanschlag versehen, wenn die zweite Pleuelstange 136 direkt eine Innenwand 146 der zweiten Nocke 134 berührt. Ähnlich wie bei der Einstellvorrichtung 88 ist eine Einstellvorrichtung 148 zwischen der zweiten Pleuelstange 136 und dem Oberwerkzeug 16 positioniert, die die Einstellung einer Position des Messers 58 ermöglicht. Die Einstellvorrichtung 148 definiert nach verschiedenen Gesichtspunkten einen Mikrometer.
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Eine Drahtformpressenvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Die Presse 12 ermöglicht ein Umformverfahren für niedrige Stückzahlen, das in der Lage ist, Drähte in einer Qualität zu produzieren, die der von Großserien-Produktionssystemen entspricht, und das mit einem schnellen Wechsel. Die Vorrichtung ermöglicht eine effizientere Prototyp-Drahtformung durch Reduzierung der Kosten und Ausfallzeiten bei gleichzeitiger Verbesserung der Drahtqualität. Die manuelle ZXY-Drahtformpressenvorrichtung 12 verwendet ein Getriebesystem für den ersten Hebelarm 20 und für den zweiten Hebelarm 26, um eine gleichmäßige, kraftsparende und wiederholbare Aktion sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung zu ermöglichen, was zu einer wiederholbareren Drahtformung führt als herkömmliche Drahtformungstechniken für Kleinserien. Die Presse 12 zeichnet sich auch dadurch aus, dass die obere Matrize 16 mit Werkzeugen ausgestattet ist, die auf einer oberen Platte mit vier Führungssäulen zentriert sind, um eine gleichmäßige Kraftverteilung zu gewährleisten und ungleichmäßigen Verschleiß zu verhindern. Die Einrichtparameter der Werkzeuge sind mit Hilfe von Positionswerten einstellbar, die für ein schnelles Umrüsten und Einrichten aufgezeichnet und durch eine Drahtform-Teilenummer referenziert werden. Das Einrichten ist von Werkzeug zu Werkzeug wiederholbar, da die Werkzeugpositionsüberwachung Mikrometereinstellungen und variable Anzeigen anstelle von manuellen Messungen mit einer Skala verwendet, wie dies bei vorhandenen Geräten erforderlich wäre. Die Drahtformpressenvorrichtung 10 ist flexibel, da sie im Vergleich zu halbautomatischen und manuellen Mehrstufenvorrichtungen nicht durch die Drahtformgeometrie begrenzt ist.
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Die zahnradgetriebenen Matrizen mit Nockenwellen ermöglichen es dem Bediener, den Z-Bewegungsvorgang in einer gesperrten Position abzuschließen. In der verriegelten Position wird die obere Matrize 16 nach dem Auftreffen auf die Drahtform leicht angehoben (ca. 1,0 mm), wodurch die Belastung der Drahtform während des anschließenden zweiten Arbeitsgangs der horizontalen XY-Bewegung verringert wird. Das Getriebe ermöglicht auch eine sanftere Bewegung und eine geringere Eingangskraft durch den Bediener. Eingebaute Positionseinstellungen ermöglichen es dem Bediener, zu überwachen und schnell zu erkennen, ob sich Prozessparameter verschoben haben. Gegengewichte werden ebenfalls verwendet, um den Bediener zu unterstützen, indem sie die Kraft reduzieren, um das Oberwerkzeug in eine Ausgangsposition zurückzubringen.
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Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abweichungen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sollen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.
