DE2245771A1

DE2245771A1 - Verfahren und vorrichtungen zum ankuppen von drahtpinnen am laufenden draht

Info

Publication number: DE2245771A1
Application number: DE2245771A
Authority: DE
Inventors: Paul Esser; Emil Meyer; Paul Rahn
Original assignee: Meyer Roth and Pastor Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Meyer Roth and Pastor Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1972-09-18
Filing date: 1972-09-18
Publication date: 1974-03-28
Also published as: IT994268B; US3913374A; JPS4993260A; DE2245771C2; SE395839B; FR2200068B1; FR2200068A1; GB1454083A

Description

PATENTANWÄLTE 5 K Ö L N ©

MAXTON sr, · MAXTON jr. pferdmenqesstr. bo

Diplom -Ingenieure 12. September' 1972

Änmelderin: Meyer\ Roth & Pastor Maschinenfabrik GmbH,

5000 Köln ■ ■

Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtungen zum Ankuppen von

Drahtpinnen am laufenden Draht

Unser Zeichen: 17 Pg 7^22

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und aui Vorrichtungen zum Ankuppen von Drahtpinnen am laufenden Dra_rt.

Nach einem bekannten Verfahren (US-PS 2 025 557) und. einer entsprechenden, ebenfalls bekannten Vorrichtung (u~-?S 1 994 794) erfolgt das Ankuppen in der Weise, daß die & -gekuppxen Pinnenden zwei zueinander symmetrische, V-för.aige Kuppflächen aufweisen, deren First durch die Drahtc^nse geht und deren Neigungen gegenüber der Drahtachse gleich sind. Die Vorrichtung besteht dabei aus zwei entsprechenden V-förmigen Schneiden, die gleichzeitig-gegenläufig geger, den Draht vorgeführt werden. Der Zweck dieses bekannten Ankuppverfahrens und der angekuppten Pinnenden bestell", darin, beim Verschweißen¹ der zu C-förmigen Kettengliedern vorgebogenen Pinne den Schweißvorgang von den gegeneinanderliegenden und sich auf der ganzen Fläche berührenden, schneidenartigen Firsten hin nach außen verlaufen zu lassen, um auf diese Weise Verunreinigungen, welche durch Verzunderungen,

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Oxydationen ο. dgl. beim Schweißen entstehen, während des Schweiß- und insbesondere während des Stauchvorganges nach außen in die Schweißwulst zu schieben und mit dieser zusammen abzugraten.

Indessen hat man erkannt, daß das Schweißen von .innen! nach außen zweckmäßigerweise nicht in der vorbeschriebenen Art sondern un-fcer Bestehenlassen eines zur Drahtachse symaetrlachen Restquerschnittes erfolgt, so daß beim Stauchvorgang das Austreiben des fließenden V/erkstoffes in die Wulst nicht nur in der senkrecht zu den Firsten erfolgenden Richtung sondern in sämtlichen Radialrichtungen gleichmäßig vor sich geht (DT-OS 1 602 632). Die hierzu erforderliche Vorrichtung ist jedoch umständlich, denn sie besteht aus einem Rahmen mit vier gleichartiger., unter 90 zueinanderstehenden Kuppwerkzeugen, welche nacheinander in der Drahtquerschnittsebene unter jeweils um 90° .zueinander-·-"· stehenden Radien gegen die Drahtachse vorgeführt werden. Aber nicht nur die Vorrichtung ist umständlich, und der Xuppvorgang erfordert zuviel Zeit, um in den übrigen Takt einer Biegemaschine eingeschaltet zu werden, vielmehr ergeben sich außerdem noch unsymmetrische Verformungszustände.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und neue Vorrichtungen vorzuschlagen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtung nicht aufweisen, so daß der Kuppvorgang aa PInn unsymmetrisch und in kürzester Zeit erfolgt sowie mit einfachen Vorrichtungen möglich wird.

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Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß das Ankuppen zunächst unter Belassen eines aehs,nahen, flachen Restquerschnittes in an sich bekannter Weise, senkrecht zur Drahtachse gleichzeitig von zwei entgegengesetzten Seiten erfolgt und anschließend in der gleichen Drahtquerschnittsebene aus.zumindest einer um höchstens 90° in Umfangsrichtung des Drahtes versetzten Richtung in gleicher Weise wiederholt wird.

Es ist allerdings nicht nur bekanntgeworden, zwei Ankuppwerkzeuge senkrecht zur Drahxachse gleichzeitig von zwei entgegengesetzten Seiten gegen den Draht zu führen und diesen damit unter Bilden von V-förmigen Kuppflächen abzuschneiden, sondern es ist auch weiterhin eine ähnliche Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher zwei je eine Kerbe am Draht erzeugenden Messer in einem gemeinsamen Halter senkrecht zur Drahtachse und symmetrisch zu ihr vorgeschoben werden, die an ihren Stirnflächen eine Schneide und zwischen beiden Schneiden ein Spiel aufweisen, so daß ein Restquerschnitt belassen wird.(DT-GM 1 920. 278).

Der Erfindung liegt demgegenüber die bisher nicht gemaclvce Beobachtung zugrunde, daß bei dieser vorletzt genannten bekannten Vorrichtung mit zwei von entgegengesetzten Seiten senkrecht zur Drahtachse gleichzeitig gegen den Draht geführten Ahkuppwerkzeugen der Werkstoff an der Bearbeitungsstelle in besonderer Weise fließt. Dies sei anhand eines Beispiels erläutert, welches gleichzeitig den ersten Arbeitsvorgang der Erfindung betrifft. Hierbei zeigen

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Fig. 1 eine Bearbeitungsstelle in der Ansicht gegen den Drahtabschnitt in Vorschubrichtung eines Kuppwerkzeuges,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II - II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Anseht gemäß Fig. 1, wobei jedoch der Draht um 90° um seine Achse gedreht ist und beide Werkzeuge sichtbar sind.

Die Fig. 4-6 zeigen besondere Ausführungsformen der Erfindung.

Beim Vorbringen der Kuppwerkzeuge 10 gegen den Draht in die Stellungen a-b-c-d-e werden nacheinander die Werkstoffteilchen der Ebenen f_f g, h, i, j, k gestaucht. Aufgrund der Konstanz des Volumens und der Reaktion der Volumelemente der Ebenen f - k gegeneinander fließt der Werkstoff aus der Mitte des Pinnquerschnittes in axialer Pinnrichtung ab. Die Querschnitte 1-m-n-o-p streben hierbei danach, sich voneinander wegzubewegen. Die zunächst noch fehlende Stauchung in den Ebenen k-j-i behindert in der Nähe der Mantelfläche des Pinns die Parallelbewegung der Ebenen 1-m-n-o-p. In diesem Bereich entsteht eine Zugspannung in axialer Richtung mit Volumbewegung in der gleichen Richtung, wodurch in diesem Bereich aufgrund der Volumkonstanz Werkstoff aus der Mantelzone des Pinns nach innen fließt. Die Folge hiervon sind die aus Fig. 1 deutlich erkennbaren und beim Stauchvorgang leicht zu beobachtenden, bisher Jedoch nicht beachteten Einschnürungen 12 am Pinn in seiner Querschnittsebene und in einer um 90 gegenüber der Arbeitsrichtung der Kuppwerkzeuge ver-

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setzten Richtung.

Die Erfindung nutzt nun diese Erscheinung derart aus, daß bei dem erfindungsgemäßen zweiten Kuppvorgang; die Kuppwerkzeuge in diesen Einschnürbereichen angreifen und bei ihrem umformenden Vordringen zunächst den Zugspannungszustand aufheben und anschließend einen Druckspannungszustarid mit axialer Verdrängung aufbauen. 2s wird'somit eine zusätzliche Fließbereitschaft des Werkstoffes und eine Erweiterung der Kuppanwendung zum größeren Querschnitt und bzw. oder zur höheren Festigkeit hin bewirkt.

Demgemäß ist das Verfahren nach der Erfindung in besonders hohem Maße geeignet für das Ankuppen von Drahtpinnen aus hochkohlenstoffhaltigen und hochlegierten Werkstoffen, die aufgrund ihrer Härte und Sprödigkeit der spanlosen Verformung besondere Schwierigkeiten bereiten.

Die Erfindung kann- bereits hinsichtlich dieses Verfahrens Abwandlungen erfahren. So ist es zunächst, nicht ausschlaggebend, ob die Kuppwerkzeuge genau in der Querschnittsebene, d. h. genau senkrecht zum Draht vorgeführt werden oder unter einem kleinen Winkel., worauf noch im Rahmen, der Erfindung zurückzukommen sein wird. Zum anderen ist es nicht erforderlich, mit lediglich zwei Werkzeugpaaren unter 90° Versatz in der Radialrichtung durch die Querschnittsebene des.Drahtes zu arbeiten, vielmehr kann die Notwendigkeit bestehen, 'Kuppflächen mit höherer Pyramidenstumpfzahl als nur vier zu erzeugen, so daß der Kuppvorgang gemäß der Erfindung nur vorzugsweise zweimal durchgeführt werden soll, aber

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auch viermal durchgeführt werden kann, während die dreimalige Anwendung zwar möglich aber v-.-.iger zweckmäßig ist.

Gewissermaßen verfahrensmäßig läßt sich die Erfindung auch dahin abwandeln, daß nicht etv/a bei feststehend^ Draht zwei Kesserpaare nacheinander auf die gleiche Stelle zur -^nwirkung kommen, sondern daß die Kesserpaare im Abstand der ~— «alänge voneinander angeordnet sind und gleichzeitig arbeiten, Hierdurch wird zwar die Baulänge der entsprechenden Vorrichtung vergrös-

sert, die Arbeitszeit jedoch erheblich vermindert und die Konstruktion der Vorrichtung einfacher.

Diese letztere und zweckmäßige Ausführungsfora einer Vorrichtung zur AusUbur-2 des Verfahrens ist anhand der Fig« 4 scijecatisch dargestellt.

Der Pinn 11 wird in Richtung 13 absatzweise zugeführt· 2r erhält den ersten Ankuppvorgang durch die Kuppwerkzeuge 10 und den zv/eiten durch die im Abstand der Pinnlänge 14 angeordneten zweiten Kuppwerkzeuge 10', die in der senkrecht zur Pinnacnse stehenden Querschnittsebene 16 radial um 90° gegenüber den Kuppwerkzeugen 10 versetzt angeordnet sind. Da die K₁ uppwerkzeuge, wie Fig. 3 zeigt, jeweils eine Stirnfläche 17 und zwei V-föraiig, symmetrisch zueinanderstehende Seitenflächen 18 aufweisen, entsteht eine Kuppe 19 niit einer quadratischen Pyranidei^stwapffläche 20 und vier Kegelstumpfflächen 21 sowie einer kreisförmigen Grundfläche 22. Da der Kuppvorgang gemäß der,Erfindung so

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ablaufen kann, daß der endständige Pinn 11 beim zweiten Kuppvorgang abspringt, ist die Pyramidenstunp?fläche 20 nicht immer völlig glatt und ebenflächig, sondern weist einen ungleichmässigen Charakter und ggf. sogar eine leichte Prismenform auf. Dies ist für die Einleitung des Schwei3vorganges von innen heraus nicht unbedingt nachteilig, jedoch ist es ohne weiteres möglich, die Stirnfläche 17 an jeden Kuppwerkzeug mehr oder weniger breit zu halten oder die Seitenflächen in einer Schneide zusammen laufen zu lassen.

Fig. 5 zeigt eine besondere Werkzeugausbildung gemäß der Erfindung. Die Kuppmesser 10 sind hier■ jweils in einem Schwenklager 23 eines Werkzeughalters 24 um eine Schwenkachse 25 im Sinne des Pfeiles 26 schwenkbar gelagert. Der Vorschub der Werkzeughalter erfolgt ausschließlich in Richtung des Pfeiles 27, und der Pinn 11' ist festgehalten. Durch die erfindungsgemäße Lagerung der Kuppwerkzeuge 10 in ihren Schwenklagern 23 erfolgt die Verdrängungsbewegung des Werkstoffes bei der spanlosen Verformung vorzugsweise in Richtung des Pfeiles 27, in der eine Ausweichmöglichkeit für den Pinn 11" vorgesehen sein muß. Auf diese Weise ist es möglich, radiale WerkstoffVerdrängungen zu vermeiden.

Eine andere Ausführungsform für eine Vorrichtung ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. Hier sind die Kuppwerkzeuge 10 ausschließlich in Richtung der Pfeile 27 vorschiebbar, weisen jedoch eine senkrecht zur Drahtachse verlaufende Seitenfläche 18* und eine ihr gegenüber winkelgeneigte Seitenfläche 18" auf. Auch hier fließt bei Festhalten des Pinnes 11' und Bewegungsmöglichkeit

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des Pinnes 11" der Werkstoff ausschließlich in Richtung des Pfeiles 27 und werden dementsprechend radiale Werkstoffverdrängungen 28 vermieden. Dieses Vermeiden solcher radialen Werkstoff Verdrängungen 28 hat seine besondere Bedeutung im Rahmen der Erfindung, damit die Einschnürungen durch den ersten Kuppvorgang zur vollen Entwicklung gelangen und damit die erfindungsgemäßen Vorteile einer hohen Verformbarkeit auch schwer verformbarer Werkstoffe erzielt werden.

Die Rückstellung der Kuppwerkzeuge 10 erfolgt über eine Rückstellfeder 29, so daß in der zurückgezogenen Lage des Werkzeughalters 24 die Kuppwerkzeuge 10 gegen eine Anschlagfläche 30 am Werkzeughalter zur Anlage kommen.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Ankuppen"von Drahtpinnen am laufenden Draht, dadurch gekennzeichnet , daß das Ankuppen zunächst in an sich bekannter Weise senkrecht zur Drahtachse (15) gleich-* zeitig von zwei entgegengesetzten Seiten unter Belassen eines achsnahen, flachen Restquerschnittes erfolgt und anschließend in der gleiciien Drahtquerschnittsebene (16) aus zumindest einer um höchstens 90° in Umfangsrichtung des Drahtes versetzten Richtung wiederholt wird,

2. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei oder mehr gleichzeitig-gegenläufig gegen den Draht (11) vorführbare, an sich bekannte Kuppwerkzeugpaare (10, 10')» deren allgemeine Vorschubrichtungen

(27) unter gleichen Zentriwinkeln (90°) auf die Drahtachse gerichtet sind«

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn ze i c h .-net, daß die Kuppwerkzeuge (10) in an sich bekannter Ueise symmetrisch zur Drahtquerschnittsebene (16) angeordnete Schneidflächen (18) aufweisen und während des Kuppvorganges ausgehend von dieser Symmetrielage und senkrecht zur Vorschubrichtung (27) von radial gegen die Drahtachse (15) vorschiebbaren Werkzeughaltern (24) verlaufenden, die Drahtachse kreuzenden Achsen (25) freischwenkbar sov/ie in der zurückgezogenen Stellung, z. B. durch Federkraft (Federn 28), gegen Anschläge (29) rückführbar sind.

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A, Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch ausschließlich senkrecht zur Drahtachse (15) verschiebbare Kuppwerkzeuge (10) sov;ie durch je eine in der Querschnittsebene (16) des Drahtes verlaufende, dem festgehaltenen Pinnabschnitt zugewandte Schneidfläche (18·) und eine unter einem vorgewählten Kuppwinkel hierzu stehende Gegenschneidfläche (18") an jedem Kuppwerkzeug.

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