DE69412748T2 - Verfahren zur Herstellung von mit einer Schneide versehenen Drahtelementen - Google Patents

Description

Technisches Fachgebiet
• Das von dieser Erfindung betroffene Fachgebiet sind Drahtteile mit Schneidkanten, wie beispielsweise chirurgische Nadeln. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung chirurgischer Schneidkantennadeln.
Hintergrund der Erfindung
• Chirurgische Nadeln sowie Verfahren zur Herstellung chirurgischer Nadeln sind der Fachwelt wohlbekannt. Gewöhnlich bestehen chirurgische Nadeln aus einem schaftartigen Element, das gekrümmt oder gerade sein kann. Das Element hat eine distale Einstechspitze und ein proximales Ende zur Befestigung beziehungsweise Aufnahme von Nahtmaterial. Chirurgische Nadeln werden gewöhnlich eingeteilt in Nadeln mit abgeschrägter Spitze, bei welchen der Durchmesser des Schaftes zu einer Einstechspitze hin abgeschrägt ist, sowie Schneidkantennadeln, bei welchen die Nadeln an den Einstechspitzen verschiedenartige Schneidkanten aufweisen, um das Eindringen in verschiedene Arten von Gewebe zu erleichtern. Chirurgische Nahtmaterialien könne an den proximalen Enden der chirurgischen Nadeln in verschiedener Weise angebracht oder befestigt werden. Üblicherweise wird am proximalen Ende der Nadel ein Kanal ausgebildet. Der Kanal am Ende der Nadel wird gewöhnlich während des Herstellungsprozesses mittels eines Werkzeuges in der Nadel gebildet und besteht aus einem U-förmigen Hohlraum. Wenn ein Ende oder eine Spitze des chirurgischen Nahtmaterials in den Hohlraum eingebracht wird, wird das Kanalende ein- oder mehrmals von einem Werkzeug getroffen, so daß die Seitenwände unter Druck zusammengepreßt werden und die Spitze des Nahtmaterials eng umschließen, so daß eine Trennung des Nahtmaterials von der Nadel verhindert wird. Das Verfahren der Befestigung der Spitze eines Nahtmaterials am proximalen Ende der Nadel ist der Fachwelt als Rundgesenkumformen bekannt. Ein anderes Verfahren durch welches Nahtmaterial an einer chirurgischen Nadel befestigt werden kann, besteht im Bohren eines Loches, das von der Fachwelt gewöhnlich als Sackloch bezeichnet wird, in das proximale Ende der Nadel. Dies kann mittels herkömmlicher mechanischer Bohreinrichtungen oder mittels herkömmlicher Laser-Bohreinrichtungen erfolgen. Dann wird das Ende bzw. die Spitze des Nahtmaterials in das gebohrte Loch eingesetzt, und der das Sackloch umgebende Querschnitt des proximalen Endes der Nadel wird in herkömmlicher Weise im Rundgesenk umgeformt, indem das Ende mittels verschiedener herkömmlicher Werkzeuge ein- oder mehrmals zusammengedrückt wird. Es ist auch bekannt, Nahtmaterialien mittels herkömmlicher Klebstoffe an chirurgischen Nadeln zu befestigen.
• Herkömmlicherweise werden chirurgische Nadeln aus Legierungen mit Chirurgie-Qualität, wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl mit Chirurgie-Qualität, der von den Herstellern in Form von Stangen oder fertigbearbeitetem. Draht geliefert wird, hergestellt. Die Stäbe werden gewöhnlich zu fertigbearbeitetem Draht gezogen auf eine Spule aufgewickelt. Der erste Schritt bei der Herstellung chirurgischer Nadeln besteht darin, den Draht abzuspulen, erforderlichenfalls zu entfetten oder zu reinigen und dann in Stücke zu schneiden, die als Nadelrohlinge bekannt sind. Die Nadelrohlinge sind die Vorläufer der fertigen chirurgischen Nadeln. Herkömmliche Nadelrohlinge sind länger als die fertigen Nadeln, weil während des Herstellungsprozesses der Nadeln unterschiedliche Mengen an Material von den Nadelrohlingen abgetragen werden.
• Ein herkömmliches Herstellungsverfahren einer Nadel mit abgeschrägter Spitze besteht typischerweise darin, einen Nadelrohling zu nehmen und diesen einer Reihe von Schleifprozessen zu unterwerfen. Die geschieht herkömmlicherweise in der fol genden Weise. Die Nadelrohlinge werden einer herkömmlichen Band- oder Stein-Schleifmaschine zugeführt, wo sie eine vorläufige und/oder die endgültige Spitze erhalten. Die Nadeln werden dann einzeln oder als Schüttgut zu einer herkömmlichen Nadel-Bohrstation gebracht, wo unter Verwendung herkömmlicher Carbid- oder Werkzeugstahl-Bohreinsätze ein proximaler Hohlraum für das Nahtmaterial hergestellt wird. Die Nadeln werden dann typischerweise entfettet und als Schüttgut zu einer herkömmlichen Bandschleifmachine für den endgültigen Abschrägungsschliff und zu einer Biegemaschine zur Herstellung einer herkömmlichen gekrümmten Gestalt befördert. Dann werden die Nadeln gereinigt, wärmebehandelt und können als zusätzliche Fertigbearbeitung noch elektrochemisch behandelt werden. Dieses herkömmliche Verfahren ist ein Chargen-Verfahren, welches die Handhabung der Nadeln in Schüttgut-Behältern zum Transport zu den verschiedenen Bearbeitungsstationen vorsieht. Während solcher Schüttgut-Transporte können die Nadeln beschädigt, die Spitzen abgestumpft werden usw. Weiterhin müssen die Nadeln an jeder Bearbeitungsstation einzeln in die Spannfutter einer jeden Maschine eingesetzt werden. Obwohl der Schritt des Einsetzens in Spannfutter in einigen Fällen automatisiert wird, bleibt es doch ein Zeit- und arbeitsaufwendiger Vorgang.
• Nachfolgend wird ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln beschrieben, wie es in US-A-3 238 942 offenbart ist. Der Draht wird, wie zuvor beschrieben, in Rohlinge zerschnitten und in Spannfutter eingesetzt. Die distalen Spitzen der Nadelrohlinge werden dann zur Herstellung einer kegeligen Spitze und eines entsprechenden Schaftes mittels Rundhämmerbacken rundgehämmert. Dann wird der Schaft teilweise angeschnitten und der Nadelrohling zu einer Band- und Steinschleifmaschine bewegt, wo die Spitze des Nadelrohlings den endgültigen Schliff erhält, der für die Bajonett- Gesenkumformung erforderlich ist. Die Nadelrohlinge werden dann zur Bajonett-Gesenkumformungsstation befördert, wo jeder Nadelrohling und/oder jede Nadelspitze im Gesenk zu einem dreieckigen Querschnitt umgeformt wird. Die Nadelrohlinge werden in einer herkömmlichen Band- und Steinschleifmaschine dann einer Reihe, beispielsweise acht oder mehr, von Schleifvorgängen unterworfen, um die gewünschte Schneidkantenanordnung zu erzeugen. Die Nadelrohlinge müssen in der Maschine mittels einer mechanischen Überführungseinrichtung bewegt werden, welche die Nadelrohlinge nach und vor jedem Schleifvorgang zu den Spannfuttern hin bewegt. Wenn eine solche mechanische Überführungseinrichtung nicht verfügbar ist, erfolgt das Einsetzen in die Spannfutter manuell. Typischerweise werden die Nadelrohlinge während aller Vorgänge in Spannfuttern befestigt. Die bei diesem Verfahren erforderliche häufige Bewegung und Handhabung kann zu einer Beschädigung der Nadel, Abstumpfung der Spitzen und damit zusammenhängender Materialwanderungsprobleme führen. Weiterhin sind die bei den Verfahren nach dem Stand der Technik verwendeten Maschinen zur Nadelherstellung vom Bedienungspersonal abhängig. Jeder Bediener neigt dazu, die Maschine in Abhängigkeit von der Nadelgeometrie und den Leistungseigenschaften anders einzustellen. Da chirurgische Nadeln vor der Freigabe einer Qualitätskontrolle unterzogen werden, führen die Probleme der Verfahren nach dem Stand der Technik zu finanziellen Belastungen der Hersteller, indem möglicherweise ein beträchtlicher Anteil der hergestellten Nadeln zurückgewiesen und verschrottet werden muß.
• Die zuvor beschriebenen Verfahren sind technisch überholt, weil sie arbeitsintensiv sind, wenn kein Überführungsmechanismus eingesetzt wird und die übrigen Ausrüstungen geringe Geschwindigkeit und geringen Ausstoß haben. Die Nadeln werden typischerweise zwischen den verschiedenen Bearbeitungsstationen oder Maschinen manuell gehandhabt und überführt. Typischerweise werden die Nadeln zwischen den Bearbeitungsstationen in Schüttgut-Behältern transportiert. Jede Nadel muß an jeder Bearbeitungsstation vor dem Schleifen oder Prägen in einem Spannfutter befestigt und nach der Beendigung der Bearbeitung in dieser Bearbeitungsstation wieder daraus entnommen werden. Weiterhin sind üblicherweise viele Schleifarbeitsgänge erforderlich. Oft werden die Nadeln wegen der zahlreichen Handhabungs- und Schleifarbeitsgänge bei diesen Verfahren beschädigt einschließlich der Abstumpfung der Nadelspitzen. Ferner sind die herkömmlichen Verfahren wegen der Anzahl und der Art der Schleifarbeitsgänge, die bei der Herstellung einer Nadel angewandt werden müssen, ungenau. Diese Ungenauigkeit führt zu einer beträchtlichen geometrischen Streuung.
• Demzufolge wird auf diesem Fachgebiet ein Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln benötigt, welches effizient ist, vorzugsweise die Handarbeit im wesentlichen ausschaltet und welches keinen Schleifprozeß erfordert.
Offenbarung der Erfindung
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln zu schaffen.
• Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln zu schaffen, bei welchem die Abmessungen der fertigen Nadeln über lange Maschinenlaufzeiten genau gesteuert und überwacht werden können.
• Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln zu schaffen, bei welchem sich das Schleifen erübrigt und durch welches Schneidkantennadeln mit neuartiger Gestalt herstellbar sind, die durch Anwendung herkömmlicher Schleifverfahren nicht hergestellt werden können.
• Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln mit verbesserter Effizienz zu schaffen.
• Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln zu schaffen, welches als im wesentlichen kontinuierlicher Prozeß automatisiert werden kann, wobei die Anforderung einer Bearbeitung in Chargen vermieden oder minimiert wird.
• Diese Aufgaben werden durch die in den angefügten Ansprüchen beschriebenen Verfahren gelöst.
• Demzufolge wird ein Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln durch fortschreitende Formung eines Nadelrohlings offenbart. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung besteht aus dem Anfangsschritt des Anschneidens von Nadelrohlingen von einer Drahtrolle und vorzugsweise dem Befestigen der Rohlinge in einem Träger. Der Träger besteht vorzugsweise aus einem Band mit Führungslöchern zum Weiterschalten durch Bearbeitungsstationen und weist auch angeformte Elemente zur Anlage an den Nadelrohlingen sowie zur Halterung derselben auf. Der Träger transportiert die Rohlinge durch eine Folge von Werkzeug-Formgebungsstationen. Die erste Werkzeugstation ist eine offene Werkzeug-Formgebungsstation. Jeder Rohling wird in der ersten offenen Werkzeugstation derart geformt, daß es dem Material ermöglicht wird, allmählich an der Oberfläche des offenen Werkzeuges entlang zu fließen. Dann wird jeder Nadelrohling zu mindestens einem geschlossenen Werkzeug befördert und an jeder Station im Werkzeug geformt. Vorzugsweise wird die Nadel dann zu mindestens einer Lochungs- und Schnittwerkzeug-Entgratungsstation befördert, wo der Bearbeitungsgrat von der Nadel entfernt wird. Fakultativ wird die Nadel dann zu mindestens einer zusätzlichen geschlossenen Werkzeug-Formgebungsstation und zu einer fakultativen zusätzlichen Entgratungsstation transportiert. Weiterhin wird die Nadel fakultativ gereinigt, wärmebehandelt und in einem elektrochemischen Bad fertig bearbeitet. Die fertig bearbeitete Nadel wird fakultativ noch silikonisiert.
• Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung von Schneidkantennadeln oder Drahtelementen, bei welchem Nadelrohlinge beziehungsweise Drahtrohlinge in einem am Umfang offenen Werkzeug und anschließend in einem geschlossenen Werkzeug geprägt werden. Die Rohlinge werden vorzugsweise entgratet, wärmebehandelt, gebogen und elektrochemisch behandelt.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist ein Flußdiagramm des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem zu Beginn ein Prägeschritt mit einem am Umfang offenen Prägewerkzeug erfolgt.
• Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines am Umfang offenen Werkzeuges, wie es beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Ein Nadelrohling ist in den Umrissen dargestellt, wie er vor dem Prägen in dem am Umfang offenen Werkzeug erscheint.
• Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines am Umfang geschlossenen Werkzeuges mit bajonettartiger Formgravur. Ein Nadelrohling ist in Umrißlinien dargestellt, wobei der Nadelrohling eine Form hat, wie sie unmittelbar nach dem Prägen in dem am Umfang offenen Werkzeug von Fig. 2 erscheint.
• Fig. 4A ist ein Querschnitt eines Nadelrohlings nach der vorliegenden Erfindung vor dem Prägen.
• Fig. 4B ist ein Querschnitt eines Nadelrohlings nachdem er in einem am Umfang offenen Werkzeug geprägt worden ist.
• Fig. 4C ist ein Querschnitt eines Nadelrohlings nachdem er in einem ersten geschlossenen Werkzeug geprägt worden ist.
• Fig. 4D ist ein Querschnitt eines Nadelrohlings nachdem er in einem zweiten geschlossenen Werkzeug geprägt worden ist.
• Fig. 4E ist ein Querschnitt eines Nadelrohlings nachdem er in einer Loch- und Schnittwerkzeug-Station an den Seiten entgratet worden ist.
• Die Fig. 4F bis 4H zeigen Querschnitte des Nadelrohlings von Fig. 4E, nachdem er in aufeinanderfolgenden Prägestationen geprägt worden ist, um die fortschreitende Formung darzustellen.
• Fig. 41 ist eine Ansicht des Querschnittes des Nadelrohlings von Fig. 4H, wo in Umrissen die seitlichen Rest-Fortsätze bzw. der Herstellungsgrat zu sehen ist, die durch elektrochemische Behandlung entfernt wurden. Dies ist der Querschnitt der fertigen Nadel.
• Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Schneidkantennadel.
• Fig. 6 ist eine schematische Ansicht des Prinzips der in dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Nadeln verwendeten Maschinenausrüstung.
• Fig. 7 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung von Schneidkantennadeln unter Einschluß von Schleifvorgängen nach dem Stand der Technik.
• Fig. 8 zeigt ein geschlossenes Werkzeug, wie es in dem Verfahren nach dem Stand der Technik von Fig. 7 verwendet wird.
• Fig. 9A zeigt einen Nadelrohling im Verfahren nach dem Stand der Technik, wie er vom Draht abgeschnitten wurde.
• Fig. 9B zeigt den Nadelrohling von Fig. 9A, nachdem das distale Ende in einem Rundhämmerwerkzeug bearbeitet wurde, um den abgeschrägten Endquerschnitt mit einem distalen Schaft zu formen.
• Fig. 9C zeigt den Nadelrohling von Fig. 9B, nachdem ein Teil des distalen Schaftes durch Entgraten entfernt wurde.
• Fig. 9D zeigt den Nadelrohling von Fig. 9C, nachdem er durch Schleifen mit einer abgeschrägten Spitze versehen wurde.
• Fig. 9E zeigt den Querschnitt des Nadelrohlings von Fig. 9D, nachdem er in einem geschlossenen Bajonett-Werkzeug geformt wurde.
• Die Fig. 9F bis 9M zeigen die Schleif-Schritte, die erforderlich sind, um aus dem Nadelrohling von Fig. 9E eine herkömmliche Schneidkantennadel herzustellen.
• Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer nach dem Verfahren von Fig. 7 hergestellten Nadel.
• Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Trägerstreifens mit Nadelrohlingen, wie er in den Verfahren nach den Fig. 1 und 7 verwendbar ist.
Beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung
• Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Flußdiagramm für ein Nadelherstellungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zuerst wird ein Draht 6 von einer Rolle 5 durch eine herkömmliche Hochgeschwindigkeits-Greifer- und Zuführer-Maschine 10 einer Rohlings-Schneide- und Streifen formungs-Maschine 30 zugeführt. Die Rolle 5 ist in der Greifer-Zuführungs-Maschine 10 drehbar gelagert. Gleichzeitig wird der Rohlings-Schneide- und Streifenformungs-Maschine 30 von einer Trägerstreifenrolle 20 der Trägerstreifen 21 zugeführt. Die Trägerstreifenrolle 20 ist in einer herkömmlichen Greifer-Zuführungs-Maschine 25 drehbar gelagert. Der Trägerstreifen 21 besteht typischerweise aus einem als "Banderole" bekannten Stahlstreifen. Der Träger soll ausreichend dick, ausreichend breit und ausreichend flexibel sein, um die Nadelrohlinge zu bewegen und zu halten, während sie ausgestanzt und geformt werden. Vorzugsweise besteht das Band aus flexiblem Metall, wie beispielsweise kaltgewalztem Stahl oder einem gleichwertigen Material. Das Band kann jedoch auch aus Polymermaterial, wie einem an die Funktion angepaßtem verstärktem Polymermaterial oder dergleichen bestehen. Der von der Greifer-Zuführungs-Maschine 10 zugeführte Draht 6 wird in der Rohlings-Schneide- und Streifenformungs-Maschine 30 in Längen geschnitten, die gewöhnlich als Nadelrohlinge 31 bezeichnet werden. Wenn die Nadelrohlinge 31 geschnitten sind, bearbeitet die Rohlings-Schneide- und Streifenformungs- Maschine 30 zugleich den Trägerstreifen 21 in der folgenden Weise. Der Trägerstreifen 21 wird so bearbeitet, daß er Nadelrohlinge 31 aufnimmt und an den verschiedenen Bearbeitungsstationen mit den Weiterschalt-Steuerungen im Eingriff steht. Der Trägerstreifen 21 (siehe Fig. 11) wird derart ausgestanzt, geformt und gefaltet, daß er Weiterschalt- Führungslöcher 25 sowie Faltungen zur Bildung von Befestigungslaschen 26 zur Aufnahme, zum Halten sowie zur Umfassung der Nadelrohlinge 31 aufweist. Dann werden die Nadelrohlinge 31 geschnitten und in die Befestigungslaschen 26 des Trägers 21 eingesetzt, indem der Draht 6 in eine jede Befestigungslasche 26 eingeführt und dann der Nadelrohling 31 vom Draht 6 abgeschnitten wird. Dann werden die Laschen 26 geklemmt, um die Nadelrohlinge 31 zu halten. Zu diesem Zeitpunkt haben die Nadelrohlinge 31 einen Querschnitt, wie er in Fig. 4A dargestellt ist. Die Rohlings-Schneide- und Streifenformungs- Maschine 30 umfaßt drei Stationen, nämlich eine Streifenfor mungs-Werkzeug-Station 37, eine Streifenvorbereitungs- Werkzeug-Station 38 und eine Streifenfaltungs-Werkzeug- Station 39.
• Als nächstes wird der Trägerstreifen 21 mit den in den Befestigungslaschen 26 befestigten Nadelrohlingen 31 durch herkömmliche Greifer-Zuführungs-Mechanismen zur fakultativen Kanalformungs-Stanz-Station 40 bewegt. Die Bewegung des Trägerstreifens zu den Bearbeitungsstationen erfolgt durch Weiterschalten, um jeden Nadelrohling 31 in jeder der Bearbeitungsstationen in der folgenden Weise exakt auszurichten. Der Trägerstreifen 21 weist Weiterschalt-Führungslöcher auf, welche durch die Rohlings-Schneide- und Streifenformungs-Maschine 30 in denselben eingestanzt worden sind. Die Führungslöcher wirken mit Anschlägen an jeder Bearbeitungsstation zusammen, welche in die Führungslöcher eingreifen. Die Anschläge bestehen jeweils aus einem beweglichen Stift, der sich in ein Führungsloch erstreckt. Der Streifen 21 wird durch eine Streifenzuführung weitergeschaltet, wobei der Anschlagstift in den Trägerstreifen 21 eintritt, im Führungsloch anliegt und den Trägerstreifen 21 in einer präzise ausgerichteten Position innerhalb eines Bearbeitungsstations-Werkzeuges festlegt. Die Nadelrohlinge 31 können in unterschiedlichen Abständen von beispielsweise 12,7 mm bis 25,4 mm (0,5 Zoll bis 1,0 Zoll) auf dem Trägerstreifen 21 befestigt werden. Infolge der räumlichen Anordnung der Werkzeugausstattung gelangt nicht jeder Nadelrohling 31 zu einer bestimmten Zeit zu einer Bearbeitungsstation. Einige Nadeln auf dem Trägerstreifen 21 werden innerhalb einer Bearbeitungsstation weitergeschaltet, während sich andere Nadelrohlinge in Warteschlangen vor Bearbeitungsstationen befinden. Wenn es gewünscht wird, kann der Trägerstreifen 21 ein endloses Band sein, welches während der Nadelherstellung immer wieder verwendet wird. Der Streifen hat in diesem Falle Führungslöcher und Laschen, und an einer geeigneten Stufe des Verfahrens würden die Nadeln von dem Streifen entnommen und auf einem oder mehreren zusätzlichen Trägerstreifen wieder befestigt. Der Fachmann wird auch ein sehen, daß die Nadelrohlinge 31 auf dem Trägerstreifen 21 auch durch andere Methoden befestigt werden können. Wenn es gewünscht wird, jedoch nicht vorzugsweise, können dies Schweißen, Klammern, Einsatz von Klebstoffen, Rastverbindungen und dergleichen sein. Der Banderolen-Streifen kann, wenn es gewünscht wird, durch Elemente, wie beispielsweise Gitter, zwei oder mehr Drähte ersetzt werden. Wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird, besteht die Rohlings- Schneide- und Streifenformungs-Station 30 aus einer Unterstation 37, wo die Führungslöcher und die Laschen geformt werden, einer Unterstation 38, wo der Streifen vorbereitet wird und einer Unterstation 39 mit dem Drahtabschneiden und Streifenbiegen, wo der Draht in die Laschen 26 gesteckt, zur Bildung eines Rohlings 31 abgeschnitten und die Rohlinge 31 in den Laschen 26 geklemmt werden.
• In der fakultativen Kanalformungs-Stanzstation 40 wird ein Kanal zur Aufnahme von Nahtmaterial im proximalen Ende des Nadelrohlings geformt. Zum Formen des Kanals im proximalen Ende des Rohlings 31 wird ein herkömmliches Umformungs- und Stanzwerkzeug verwendet. Im Kanalformungs-Stanzwerkzeug 40 wird ein ausreichender Druck auf den Nadelrohling 31 ausgeübt, um dort wirksam gesteuert einen Kanal zu bilden. Wenn es gewünscht wird, könnte der Schritt der Kanalformung weggelassen werden, und an den Nadeln könnten während oder nach dem Prozeß herkömmlich gebohrte proximale Befestigungsöffnungen angebracht werden.
• Als nächstes wird der Nadelrohling 31 mit einem an seinem proximalen Ende geformten Kanal zusammen mit dem Träger 21 zur Prägestation 50 mit einem am Umfang offenen Werkzeug bewegt. Diese Prägewerkzeug-Station 50 besteht aus einem am Umfang offenen Werkzeug 55, vorzugsweise einem solchen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der Begriff des am Umfang offenen Werkzeuges ist derart definiert, daß es eine am Umfang offene Oberfläche ohne eine Formgravur hat, wodurch es dem Material ermöglicht wird, sich über den Umriß des Werkzeuges auszu breiten, wenn es vom Stempel getroffen wird. Ein am Umfang offenes Werkzeug gestattet ein leichtes Fließen des Materials, wodurch der Nadelrohling 31 besser formbar bleibt. Das am Umfang offene Werkzeug 55 der Fig. 2 ist, wie zu erkennen ist, ein ebenes Werkzeug mit einer gekrümmten Oberfläche 56, die sich am distalen Ende 58 von der Oberseite nach oben erstreckt. Wie zuvor erwähnt, wird der Nadelrohling 31 in dem Werkzeug 55 der am Umfang offenen Prägewerkzeug-Station 50 durch Anwendung der Führungslöcher 25, die im Trägerstreifen mittels der Rohlings-Schneide- und Trägerstreifenformungs- Maschine 30 angebracht wurden, beim Weiterschalten genau ausgerichtet. Das distale Ende des Nadelrohlings 31 wird in dem am Umfang offenen Prägewerkzeug geprägt, um ein Profil zu erzeugen, was von der Seite gesehen gekrümmt und von oben gesehen verbreitert erscheint. Der Nadelrohling ist in Fig. 3 perspektivisch in Umrissen dargestellt, nachdem er im Werkzeug 55 geprägt worden ist. Ein Querschnitt des Nadelrohlings 31 nach dem Prägen im am Umfang offenen Werkzeug 55 ist in Fig. 4B dargestellt. Auf Wunsch, jedoch nicht in bevorzugter Weise, kann der Nadelrohling 31 vor der Station mit dem am Umfang offenen Prägewerkzeug zu einer fakultativen Entgratungsstation bewegt werden, in welcher das distale Ende des Nadelrohlings entlang mindestens einer Ebene derart geschnitten oder abgeschert wird, daß die Ebene unter einem Winkel zur Längsachse des Nadelrohlings 31 liegt.
• Die Begriffe "geprägt" und "prägen", wie sie hier verwendet werden, haben die Bedeutung, daß ein Metallelement geformt oder umgeformt wird, indem es durch die Anwendung eines ausreichenden Druckes veranlaßt wird, in eine Formgravur oder auf einer Oberfläche eines Werkzeuges zu fließen und dadurch ganz oder teilweise die Form der Formgravur oder der Oberfläche des Werkzeuges anzunehmen.
• Der Nadelrohling 31 wird dann durch den Träger 21 von der Station 50 mit dem am Umfang offenen Prägewerkzeug zu einer Station 60 mit geschlossenem Prägewerkzeug bewegt. Die Stati on 60 mit geschlossenem Prägewerkzeug verwendet ein herkömmliches geschlossenes Werkzeug 65 vom Bajonett-Typ, um am Nadelrohling 31 die Seiten und eine Spitze zu formen. Das geschlossene Werkzeug 65 ist in Fig. 3 dargestellt. Dort ist auch erkennbar, daß es ein geteiltes Werkzeug mit den Hälften 66 und 67, einer Formgravur 68 und einer Oberseite 69 ist. Der Nadelrohling 31 wird in dem geschlossenen Werkzeug 65 unter Anwendung eines ausreichenden Druckes, der von einem herkömmlichen Stempel ausgeübt wird, geprägt, um das Material des Nadelrohlings 31 zu veranlassen in die Formgravur 68 zu fließen und im wesentlichen die Form der Formgravur 68 anzunehmen. Der Nadelrohling 31 wird durch den Aufschlag eines herkömmlichen Stempels auf denselben geprägt. Der Nadelrohling 31 nimmt dadurch einen Querschnitt an, wie er in Fig. 4C dargestellt ist. Zu beiden Seiten der Oberseite des Nadelrohlings 31 erstrecken sich die seitlichen Fortsätze 32. Der Nadelrohling 31 wird dann zu einer zweiten Station 70 mit geschlossenem Prägewerkzeug bewegt, wo er wiederum in einem Werkzeug 65 einer Gesenkumformung unterworfen wird. Der Nadelrohling 31 hat nach dem Prägen in der Prägestation 70 einen Querschnitt, wie er in Fig. 4D dargestellt ist.
• Nach dem Verlassen der Station 70 mit dem geschlossenen Werkzeug wird der Nadelrohling 31 zur Entgratungsstation 80 bewegt. In der Entgratungsstation 80 werden flügelartige Vorsprünge (seitliche Fortsätze) 32 in der folgenden Weise vom Nadelrohling 31 entfernt. Ein der Form genau angepaßtes Stempelwerkzeug schneidet den Überschuß an Material am distalen Ende des Nadelrohlings 31 genau im gewünschten Umfang ab. Ein Querschnitt des Nadelrohlings 31 nach dem Entgraten in der Entgratungsstation 80 ist in Fig. 4E dargestellt. Die seitlichen Fortsätze werden oft als Herstellungsgrat bezeichnet. Dem Fachmann dürfte es selbstverständlich sein, daß auch andere Entgratungsverfahren angewandt werden können.
• Die seitlichen Fortsätze werden in den Bajonett-Formgravuren 68 der Werkzeuge 65 in den Prägestationen 60 und 70 mit ge schlossenem Werkzeug gebildet, wenn das Material der Nadelrohlinge 31 gezwungen wird, in die Formgravuren 68 zu fließen, wobei es auch aus den Formgravuren 68 heraus in den Raum zwischen den ebenen Oberseiten 69 der Werkzeuge 65 in der Umgebung der Bajonett-Formgravuren 68 und dem Stempel gedrängt wird. Bei den bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung benutzten geschlossenen Werkzeugen 65 treibt ein Stempel das Material des Nadelrohlings 31 in die bajonettförmigen Formgravuren 68. Dabei ist die Bildung der seitlichen Fortsätze erwünscht, um sicherzustellen, daß die Formgravuren 68 vollständig von den Rohlingen 31 ausgefüllt werden, und sie wird über die Höhe des Stempels und das Volumen sowohl der Bajonett-Formgravuren 68 als auch des Drahtrohlings 31 gesteuert.
• Nach dem Verlassen der Entgratungsstation 80 wird der Nadelrohling mittels des Trägers 21 zur Prägestation 90 mit geschlosssenem Werkzeug bewegt, wo er in einem geschlossenen Werkzeug mit Bajonett-Formgravur in ähnlicher Weise geprägt wird, wie in den Stationen 60 und 70 mit geschlossenem Prägewerkzeug. Der Nadelrohling 31 hat nach dem Prägen in der Prägestation 90 eine Querschnittsgestalt, wie sie in Fig. 4G dargestellt ist. Der Nadelrohling 31 wird dann nacheinander zur Station 100 mit geschlossenem Prägewerkzeug und zur Station 110 mit geschlossenem Prägewerkzeug bewegt. Der Nadelrohling 31 weist nach dem Prägen in der Prägestation 100 eine Querschnittsgestalt auf, wie sie in Fig. 4H dargestellt ist und nach dem Prägen in der Station 110 eine solche, wie sie in Fig. 4I dargestellt ist. Nachdem der Nadelrohling 31 in der Station 110 mit geschlossenem Prägewerkzeug geprägt worden ist, hat er im wesentlichen die Querschnittsgestalt einer Schneidkantennadel mit Ausnahme restlicher seitlicher Fortsätze 32, die sich an jeder Seite an der Oberseite des Nadelrohlings 31 erstrecken. Wenn es gewünscht wird, nicht jedoch vorzugsweise, kann die Oberseite des Nadelrohlings 31 unter Anwendung herkömmlicher Vorrichtungen beispielsweise durch Schleifen bearbeitet werden, um die Dicke der Fortsätze 32 vor der elektrochemischen Behandlung zu reduzieren. Anschließend werden die seitlichen Fortsätze 32 im elektrochemischen Bad 160 von den Rohlingen 31 entfernt, was nachfolgend beschrieben wird. Zusätzlich können die Nadeln nach dem Verlassen der Station 110 in einer herkömmlichen Riffelstation 115 fakultativ noch herkömmliche Abflachungen an der Ober- und Unterseite erhalten.
• Der Trägerstreifen 21 mit dem Nadelrohling 31 (der noch seitliche Fortsätze 32 hat) wird dann zur Mehrfachkrümmungs- Amboßmaschinen-Station 120 bewegt, wo dem Nadelrohling die erforderliche herkömmliche gekrümmte Gestalt gegeben wird, wie sie für eine chirurgische Nadel typisch ist. Als nächstes werden der Nadelrohling 31 und der Trägerstreifen 21 zu einer Reinigungsbad- und Trocknungs-Station 130 bewegt, um jegliche restliche Öle, Verschmutzungen, Teilchen und dergleichen zu entfernen. Dann werden der Trägerstreifen 21 und der Nadelrohling 31 zur Trägerstreifen-Schneidvorrichtung 140 bewegt, welche den Trägerstreifen in Abschnitte zerschneidet, die jeweils eine Anzahl Nadelrohlinge 31 enthalten. Die Abschnitte des Trägerstreifens 21 mit den Nadelrohlingen 31 können in eine Ablage gegeben werden, um die weitere Bearbeitung zu vereinfachen. Wenn es gewünscht wird, kann der Trägerstreifen 21 mit den Nadelrohlingen 31, anstatt des Zerschneidens in Streifen, auch auf eine Spule aufgerollt werden. Vor einem solchen Aufrollen werden die Nadelrohlinge um 90 Grad aus ihrer Prägeposition (im Trägerstreifen 21) gedreht. Die Nadelrohlinge 31 werden dann in einer Wärmebehandlungs-Vorrichtung 150 wärmebehandelt. Die Nadeln werden in einem herkömmlichen Wärmebehandlungs- oder Temperverfahren eine ausreichende Zeit auf einer ausreichenden Temperatur gehalten, so daß sie gehärtet werden. Als nächstes werden die proximalen Nahtmaterial-Befestigungsenden der Nadelrohlinge 31 fakultativ in einem herkömmlichen Glühverfahren unter Anwendung herkömmlicher Glühvorrichtungen geglüht und dann in ein elektrochemisches Bad 160 gebracht und in diesem Bad eine ausreichende Zeit gehalten, um die restlichen seitlichen Fortsätze 32 wirksam zu entfernen und dadurch fertige Nadel 170 herzustellen. Es dürfte einzusehen sein, daß die elektrochemische Behandlung fakultativ von Herstellungs-Vorschriften usw. abhängt. Außerdem dürfte es einzusehen sein, daß äquivalente Verfahren zum Entfernen der seitlichen Fortsätze angewandt werden können. Eine fertige Nadel 170 ist in Fig. 5 dargestellt. Die Nadeln 170 werden in einer fakultativen Silikonisierungsstation 180 silikonisiert. Die Silikonisierungsstation 180 realisiert ein herkömmliches Silikonisierungsverfahren mit dem Eintauchen in bzw. dem Besprühen mit herkömmlichen Silikonmaterialien.
• Wenn es gewünscht wird, kann das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung auch modifiziert werden, indem die Nadelrohlinge 31 nicht in einem Nadelträger 21, sondern in herkömmlichen Spannfuttern und unter Anwendung eines "Schreit-Balken"- Bewegungssystems plaziert werden. Weiterhin kann das Verfahren auch praktiziert werden, indem die Nadelrohlinge direkt zu einer Station 50 mit am Umfang offenem Werkzeug und dann zur Ausbildung der Schneidkante zu einer Station mit geschlossenem Werkzeug, wie der Station 60, bewegt werden. Eine Variante des ersten alternativen Verfahrens besteht in einem zweiten alternativen Verfahren, bei welchem die Schritte des ersten alternativen Verfahrens mit am Umfang offenen sowie mit geschlossenem Werkzeug angewandt werden und die Nadelrohlinge zusätzlich in einer Entgratungsstation 80 bearbeitet werden, um Schneidkantennadeln herzustellen.
• Die Station 50 mit am Umfang offenem Prägewerkzeug funktioniert in der folgenden Weise. Der Stempel bzw. das am Umfang offene Werkzeug 55 schließt das Material der Spitze des Nadelrohlings 31 zwischen dem Stempel und der gekrümmten Oberfläche 56 des am Umfang offenen Werkzeuges 55 ein und verformt es. Dies erlaubt das freie Fließen des Metalls und vermindert auch die Bearbeitungshärtung desselben.
• Die Stationen 60, 70, 90, 100 und 110 mit geschlossenem Prägewerkzeug funktionieren wie folgt. Wenn der Nadelrohling 31 zu jeder der aufeinanderfolgenden Prägestationen bewegt wird, dann prägen und verformen die geschlossenen Werkzeuge und die Stempel an jeder Prägestation zunehmend die Spitze des Nadelrohlings 31, um nach und nach die gewünschte Nadelform mit den in den Fig. 4A bis 4I dargestellten Querschnitten zu erreichen.
• Die bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendete Krümmungs-Amboß-Maschine 120 ist eine herkömmliche Vorrichtung, welche in der folgenden Weise funktioniert. Ein Nadelrohling 31 wird über einem Amboß gehalten, während eine Rolle sich vorwärts bewegt, um einen Teil des Nadelrohlings 31 zu krümmen. Es können mehrfache Ambosse und Rollen benutzt werden. Die Krümmungs-Amboß-Maschine 120 besteht aus einem oder mehreren Ambossen mit den gewünschten Radien. Jeder Amboß ist auf einem Halterahmen befestigt.
• Das Reinigungsbad 130 funktioniert in der folgenden Weise. Der Streifen 21 und die Nadelrohlinge 31 werden in einen Behälter mit einer herkömmlichen wäßrigen Reinigungslösung, wie beispielsweise einer wäßrigen Lösung eines herkömmlichen, nicht ätzenden Reinigungsmittels, gebracht. In dem Behälter ist ein herkömmlicher Ultraschallwandler angebracht. Ein herkömmlicher Ultraschallgenerator speist den Wandler. Die Nadelrohlinge 31 und die Streifen 21 werden nach dem Verlassen des Bades 130 mit klarem Wasser gespült und durch eine Hochgeschwindigkeits-Luftströmung getrocknet.
• Die Trägerstreifen-Schneidvorrichtung 140 funktioniert in der folgenden Weise. Wenn der Trägerstreifen 21 in die Trägerstreifen-Schneidvorrichtung 140 eingeführt wird, wird ein herkömmliches Stanzwerkzeug verwendet, um den Streifen in Stücke vorbestimmter Länge zu schneiden.
• Die Wärmebehandlungs-Vorrichtung 150 arbeitet nach dem folgenden Zyklus. Die Trägerstreifen 21 mit den Nadelrohlingen 31 werden auf Ablagen gelegt. Die Ablagen werden dann in ei nen herkömmlichen Wärmebehandlungsofen gebracht. Der Ofen wird auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht, um die Nadelrohlinge 31 in einer ausreichend langen Zeit wirksam zu härten. Die Temperaturen und Zeiten des Verfahrenszyklus sind die in der Metallbehandlung üblichen. Wie zuvor erwähnt, kann der Trägerstreifen 21 mit den Rohlingen 31, anstelle des Zerschneidens in einzelne Streifen, auch auf eine Spule aufgewickelt werden. Dann würde die ganze Spule in der Vorrichtung 150 wärmebehandelt.
• Die proximalen Nahtmaterial-Befestigungsenden der Nadelrohlinge 31 werden in herkömmlicher Weise unter Verwendung herkömmlicher Glühvorrichtungen geglüht. Das elektrochemische Bad 160 besteht aus einem herkömmlichen anodischen elektrochemischen Bad. Die Verweilzeit der Nadelrohlinge 31 in dem Bad soll ausreichen, um jegliche Restmaterialien vom Nadelrohling 31 einschließlich eines restlichen Bearbeitungsgrates, wie beispielsweise restliche seitliche Fortsätze 32, zu entfernen. Die chemische Zusammensetzung des Bades und die angelegten Spannungen sind auf diesem Fachgebiet üblich. Die Mischung des elektrochemischen Bades besteht aus einer wäßrigen sauren Lösung.
• Das elektrochemische Bad 160 funktioniert in der folgenden Weise. Die Nadelrohlinge 32 bleiben in den Trägerstreifen 21 und werden über eine ausreichende Zeit und mit einer ausreichenden Spannung in das wäßrige Bad gegeben, um Restmaterial, wie beispielsweise restliche Metallgrate, von den Nadelrohlingen 31 zu entfernen und dadurch fertige Nadeln 170 herzustellen. Wenn es gewünscht wird, können die Nadeln 170 auch eine herkömmliche Silikonisierungsbehandlung unter Verwendung bekannter und bewährter Silikonverbindungen, die nach bekannten Verfahren aufgebracht werden, erhalten.
• Die Präge- und Entgratungsstationen, die beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bestehen aus Stempeln und Werkzeugen, die in Rahmen montiert sind, welche ihrerseits in einer einzigen Formgebungsmaschine 180 (siehe Fig. 6) angebracht sind. Es ist vorgesehen, daß in einem automatisierten Verfahren der beschriebenen Art ein Nadelrohling 31 nacheinander durch die verschiedenen Präge- und Entgratungsstationen bewegt wird. Zu einer gegebenen Zeit, zu welcher der Nadelrohling 31 in eine spezielle Station eintritt, tritt auch ein Nadelrohling in eine nachfolgende oder in eine vorhergehende Station ein. Alle diese Stationen bearbeiten im wesentlichen zur gleichen Zeit verschiedene Nadelrohlinge 31, so daß beispielsweise, wenn der Nadelrohling 31 aus der Rohlingsschneid- und Trägerstreifen-Formgebungs- Einrichtung 30 in die Kanalformungs-Stanze 40 bewegt wird, auch ein Nadelrohling 31 aus der Station 110 mit geschlossenem Werkzeug zum Krümmungs-Amboß 120 bewegt wird. Das Reinigungsbad 130, die Trägerstreifen-Schneidvorrichtung 140, die Wärmebehandlungs-Vorrichtung 150 und das elektrochemische Bad 160 sind typischerweise nicht an der Formgebungsmaschine 180 angebracht. Ein Entwurfsschema der Formgebungsmaschine 180 ist in Fig. 6 dargestellt. Die Formgebungsmaschine besteht aus einem Zentralrahmen oder Grundkörper 190. Auf diesem Grundkörper sind die verschiedenen Bearbeitungsstationen befestigt, die in der Hauptsache aus Stempeln und Werkzeugen bestehen. Die Stempel und Werkzeuge werden in herkömmlicher Weise angetrieben. Beispielsweise können die Bearbeitungsstationen durch einen Motor angetrieben werden, der seinerseits ein Schwungrad mit Kupplung antreibt, welches den Antrieb über Wellen und Zahnräder an die Bearbeitungsstationen weiterleitet. Die Rohlings-Schneide- und Streifen-Herstellungsstation 30 besteht, wie zu sehen ist, aus drei Einzelstationen nämlich der Streifen-Herstellungswerkzeug-Station 37, der Streifen-Vorbereitungswerkzeug-Station 38 und der Drahtschneid- und Streifen-Faltungswerkzeug-Station 39.
• Die oben beschriebenen Verfahren können auch angewandt werden, um Drahtelemente mit spitzen Enden herzustellen. Typischerweise wären alle Verfahrensschritte identisch, bei denen Drahtrohlinge von einer Drahtspule abgeschnitten und nachein ander in der oben beschriebenen Weise geformt würden. Der Wärmebehandlungs- und der Krümmungsschritt könnten in Abhängigkeit vom Anwendungsfall weggelassen werden. Außerdem könnte, in Abhängigkeit von Art und Typ des Drahtvorrates zur Herstellung der Drahtrohlinge, der Schleifschritt weggelassen werden. Solche Verfahren könnten beispielsweise zur Herstellung von Halbleiteranschlüssen, Klammern, Nadeln und dergleichen angewandt werden.
• Ein Verfahren nach dem Stand der Technik zur Herstellung von Schneidkantennadeln ist in Fig. 7 dargestellt. Bei diesem Verfahren ist eine Drahtrolle 405 drehbar in einer Greifer- Zuführungs-Einrichtung geringer Geschwindigkeit angebracht, und letztere wird dazu benutzt, den Draht 406 einer herkömmlichen Rohlings-Schneidevorichtung 420 zuzuführen. Die Nadelrohlinge 421 haben das in Fig. 9A dargestellte Aussehen. Die Nadelrohlinge 421 werden dann in einer Rundhämmermaschine 430 bearbeitet, wodurch ein abgeschrägtes oder kegeliges Ende mit einem hervorragenen Schaft 433 am distalen Ende des Nadelrohlings 421 geformt wird, wie in Fig. 9B dargestellt. Die Nadelrohlinge 421 werden in der Rundhämmermaschine 430 im Gesenk unter Verwendung konventioneller Werkzeuge derart geformt oder geprägt, daß sie einen abgeschrägten distalen Abschnitt und einen distalen Schaft aufweisen, der sich von dem abgeschrägten Abschnitt her erstreckt. Die Nadelrohlinge 421 werden dann einer herkömmlichen Schneidmaschine 440 zugeführt, wo ein Teil des Schaftabschnittes 433 des Nadelrohlings 421 vom distalen Endabschnitt desselben abgeschnitten wird, wie es in Fig. 9C dargestellt ist. Die Nadelrohlinge 421 durchlaufen dann eine Spitzenschleifvorrichtung 450. Der Nadelrohling 421 erhält im Ergebnis des Spitzenschleifschrittes eine herkömmliche abgeschrägte Spitze, wie in Fig. 9D dargestellt. Dann werden die geschliffenen Nadelrohlinge 421 in eine einzige herkömmliche Bajonett-Prägewerkzeug-Station 460 mit einem geschlossenen Werkzeug 465 eingegeben, wo der Nadelrohling 421 derart geprägt wird, daß er einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit seitlichen Fortsätzen 432 hat, die sich von der Oberseite aus erstrecken, wie es in Fig. 9E dargestellt ist. Der geprägte Nadelrohling 421 wird dann an jeder Seite zahlreiche Male geschliffen (typischerweise mindestens acht mal), bis die seitlichen Fortsätze vollständig entfernt sind und die gewünschte dreieckige Form mit Schneidkanten ausgebildet ist. Ein Acht- Schritt-Schleifprozeß mit den Schleifstationen 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530 und 540 ist in Fig. 7 dargestellt. Der Schleifprozeß besteht einem Links-Schliff, einem Rechts- Schliff, gefolgt von zwei aufeinanderfolgenden Links- und Rechts-Schliffen und schließlich gefolgt von zwei Schliffen der Oberseite, um die Gestalt zu erhalten, wie sie in Fig. 9M dargestellt ist. Die Gestalt des Nadelrohlings 421 nach jedem Schleifschritt ist in den Fig. 9F bis 9M dargestellt. Der verbleibende Schleifgrat wird typischerweise in einem elektrochemischen Bad wegpoliert. Der geprägte und geschliffene Nadelrohling 421 wird dann in einer herkömmlichen Amboß- Krümmungs-Vorrichtung 480 gekrümmt, um die fertige Nadel 490 zu erzeugen, wie sie in Fig. 10 perspektivisch dargestellt ist.
• Mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik sind zahlreiche Nachteile verbunden. Zu diesen Nachteilen zählen geringe Herstellungs- und Verfahrenausstoß-Geschwindigkeiten, Unvereinbarkeit und Schwankung der Fertigungstoleranzen. Weiterhin wird beim Verfahren nach dem Stand der Technik mit losen Nadeln gearbeitet, die beschädigt werden und abstumpfen und auch durcheinander kommen können. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die beim Stand der Technik verwendeten Prozeßausrüstungen infolge der Ausrüstungskonstruktion unvereinbare Prozeßschwankungen aufweisen. Ferner erfordert das Verfahren nach dem Stand der Technik eine häufige Materialüberführung loser Nadelrohlinge von Maschine zu Maschine. Diese Nachteile werden durch die Verfahren der vorliegenden Erfindung überwunden.
• Die Drähte oder Nadeldrähte, die beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfasssen herkömmliche Nadeldrähte aus Metallen, wie rostfreiem Stahl der 300er Serie, rostfreiem Stahl der 400er Serie oder jeglichem anderen Draht, der formbar ist, einschließlich herkömmlicher oder bekannter Legierungen.
• Der Durchmesser der im Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Nadeldrähte wird von der speziellen verwendeten Legierung abhängen. Der Nadeldraht hat beispielsweise einen Durchmesser von 0,025 mm (0,001 Zoll) bis etwa 2,54 mm (0,100 Zoll). Typischerweise können Drähte mit einem Durchmesser von 0,25 mm (0,010 Zoll) bis etwa 2,03 mm (0,080 Zoll) verwendet werden, vorzugsweise jedoch Durchmesser von etwa 0,38 mm (0,015 Zoll) bis etwa 2,03 mm (0,080 Zoll). Es können jedoch auch andere Durchmesser verwendet werden. Die Länge des Nadelrohlings 31 variiert entsprechend dem Typ der Nadel, welche hergestellt werden soll. Die Länge des Nadelrohlings variiert entsprechend der verschiedenen Parameter einschließlich des Drahtdurchmessers, der gewünschten Länge im Fertigzustand und dem Typ der Nadel.
• Durch die Stempel wird eine ausreichende Kraft auf die Werkzeuge ausgeübt, um die Nadelrohlinge an jeder Prägestation ausreichend zu prägen. Die Kräfte hängen vom Drahtmaterial, Drahtdurchmesser, von der Werkzeuganordnung usw. ab. Typischerweise erreichen die Kräfte bis zu 30 Tonnen oder mehr. Es ist jedoch einzusehen, daß sie in Abhängigkeit von der Gestaltung der Werkzeuge sowie vom Durchmesser und Material der Nadelrohlinge 31 nach oben oder nach unten variieren können.
• Die Anwendung des ersten Prägeschrittes mit offenem Werkzeug, bei Verfahren nach der vorliegenden Erfindung, ergibt überraschenderweise und unerwartet Nadeln mit verbesserter Duktilität der Spitze und erlaubt die gesteuerte Verlagerung großer Metallvolumen. Obwohl nicht beabsichtigt ist, an einer speziellen Theorie festzuhalten, wird angenommen, daß eine Erklä rung für diese Verbesserung darin besteht, daß, weil der Draht nicht in der Formgravur eines geschlossenen Werkzeuges eingeschlossen ist, weniger Druck bzw. Arbeit auf den Draht aufgebracht wird, wodurch es möglich wird, die Drahtdicke wesentlich zu vermindern, ohne daß es zu einer Schädigung kommt, die als Bearbeitungshärtung bekannt ist. Ein geschlossenes Werkzeug schließt den Draht ein, und wenn der Stempel näher an die Oberfläche des Werkzeuges herankommt, werden große Teile des Materials aus der Formgravur heraus und in den zunehmend kleineren Raum zwischen der Stirnseite des Werkzeuges und der Stirnseite des Stempels gequetscht. Der Radius des am Umfang offenen Werkzeuges vermindert die Materialdicke, wenn die Form der Nadelspitze erreicht wird. Eventuell wird dieses Volumen unendlich klein.
• Obwohl diese Erfindung unter Bezugnahme auf detaillierte Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann von selbst, daß verschiedene Änderungen in Form und Einzelheiten derselben vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung zu verlassen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung einer Schneidkantennadel mit den Schritten:

(a) Bewegen einer Vielzahl von Nadelrohlingen (31) nacheinander zu mindestens einem am Umfang offenen Prägewerkzeug (55):

(b) Prägen eines jeden Nadelrohlings (31) in dem am Umfang offenen Prägewerkzeug (55) und dann

(c) Bewegen eines jeden Nadelrohlings (31) nacheinander zu mindestens einem Prägewerkzeug (65) mit einer Formgravur (68) und Prägen eines jeden Nadelrohlings (31) in einem solchen Prägewerkzeug (65).

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit dem weiteren, auf Schritt

(c) folgenden Schritt:

(d) Bewegen eines jeden Nadelrohlings (31) zu einer Entgratungsstation (80) und Entfernen jeglichen überstehenden Grates.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem der Schritt (a) die Befestigung der Vielzahl von Nadelrohlingen auf einer Trägereinrichtung (21) sowie das Bewegen der Trägereinrichtung und jedes Nadelrohlings nacheinander zu dem am Umfang offenen Prägewerkzeug (55) umfaßt, wobei das Verfahren den weiteren, auf Schritt (d) folgenden Schritt umfaßt: (e) Bewegen der Nadelrohlinge (31) zu mindestens einem zusätzlichen Prägewerkzeug mit einer Formgravur und Prägen eines jeden Nadelrohlings in jedem solchen Prägewerkzeug.

4. Verfahren zur Herstellung eines Drahtelementes mit einer Schneidkante mit den Schritten:

(a) Bewegen einer Vielzahl von Drahtrohlingen (31) nacheinander zu mindestens einem am Umfang offenen Prägewerkzeug (55);

(b) Prägen eines jeden Drahtrohlings (31) in dem am Umfang offenen Prägewerkzeug (55) und dann

(c) Bewegen eines jeden Drahtrohlings (31) nacheinander zu mindestens einem Prägewerkzeug (65) mit einer Formgravur (68) und Prägen eines jeden Drahtrohlings (31) in einem solchen Prägewerkzeug (65).

5. Verfahren nach Anspruch 4 mit dem weiteren, auf Schritt (c) folgenden Schritt:

(d) Bewegen eines jeden Drahtrohlings (31) zu einer Entgratungsstation (80) und Entfernen jeglichen überstehenden Grates.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der Schritt (a) die Befestigung der Vielzahl von Drahtrohlingen auf einer Trägereinrichtung (21) sowie das Bewegen der Trägereinrichtung und jedes Drahtrohlings nacheinander zu dem am Umfang offenen Prägewerkzeug (55) umfaßt, wobei das Verfahren den weiteren, auf Schritt (d) folgenden Schritt umfaßt: (e) Bewegen des Drahtrohlings (31) zu mindestens einem zusätzlichen Prägewerkzeug mit einer Formgravur und Prägen eines jeden Nadelrohlings in jedem solchen Prägewerkzeug.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin den Schritt des Bewegens eines jeden Rohlings (31) zu einer Krümmungsamboßstation (120) sowie das Krümmen eines jeden Rohlings umfaßt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin den Schritt der Wärmebehandlung eines jeden Rohlings (31) zum Spannungsabbau und Härten desselben umfaßt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin den Schritt der Behandlung eines jeden Rohlings (31) in einem elektrochemischen Bad umfaßt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin den Schritt des Silizierens eines jeden Rohlings (31) umfaßt.