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Stopfwerkzeug für Bürsten-Stopfmaschinen Das Stopfwerkzeug einer Bürsten-Stopfmaschine
hat die Aufgabe, Drahtstücke abzuschneiden, diese zu U-förmigenKlammern, sogenannten
»Krampen«, zu biegen, mit denselben Borsten- oder Faserbündel zu umschlingen und
sie zusammen mittels eines Eintreibstößers in einen Bürstenkörper einzutreiben.
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Die Erfindung betrifft ein solches Stopfwerkzeug, bei welchem durch
zweckmäßige Gestaltung der einzelnen Teile nicht nur ein störungsfreies, betriebssicheres
und dadurch schnelleres Arbeiten, sondern auch eine einfachere Herstellung und Instandhaltung
der Teile ermöglicht wird. Dies wird dadurch erreicht, daß für einzelne Tätigkeitsabschnitte
eines Arbeitstaktes mehr Zeit gewonnen wird, indem der Draht über den Eintreibstößer
hinweg schon eingeführt wird, noch bevor sich dieser ganz zurückbewegt hat. Der
Zeitgewinn kommt auch noch den darauffolgenden Arbeitsvorgängen zugute, denen dadurch
eine verhältnismäßig längere Zeitspanne.zur Verfügung steht.
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Eine Ursache vieler Störungen wird dadurch beseitigt, daß die Krampe
nach ihrer Bildung bis an den Werkzeugkopf herangetragen und, ohne ihre Führung
zu verlassen, mit dem Borsten- oder Faserbündel vereinigt wird, wonach sie unmittelbar
in
den Werkzeugkopf eingeführt werden kann. Dadurch ist es auch
möglich, Krampen mit ganz kurzen Schenkeln zu verwenden, ohne deshalb Störungen
befürchten zu müssen.
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Ein besonderer Vorteil besteht noch darin, daß die Bildung der Krampen
ständig beobachtet werden kann, ohne daß dazu Teile des Stopfwerkzeuges entfernt
werden müssen.
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Weitere Vorteile sind in der Beschreibung näher erläutert. Die Erfindung
ist durch Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels dargestellt, und zwar zeigt Fig.
i eine Draufsicht auf ein Stopfwerkzeug nach der Erfindung mit angedeuteter Bündelzuführung,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Stopfwerkzeuges gemäß Fig. i, Fig.3 die Unteransicht
eines abgenommenen Oberteils, Fi.g.4 eine Seitenansicht des abgenommenen Oberteils
gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht des Werkzeugunterteils bei abgenommenem
Oberteil, Fig. 6 die Draufsicht auf das Werkzeugunterteil bei abgenommenem Oberteil
gemäß Fig. 5, Fig. 7 und 8 eine schematische Darstellung des Drahtvorschiebens in
Drauf- und Ansicht, Fig. 9 und io eine schematische Darstellung des Drahtabscherens
in Drauf- und Ansicht, Fig. i r und 12 eine schematische Darstellung des Drahtbiegens
in Drauf- und Ansicht, Fig. 13 und 14 eine schematische Darstellung des Vorbewegens
der gebildeten Krampe in Drauf- und Ansicht, Fig. 15 und 16 eine schematische Darstellung
des Umfassens eines Borstenbündels und unmittelbaren Übergangs in den Werkzeugkopf
in Drauf- und Ansicht, Fig. 17 eine vereinfachte perspektivische Darstellung der
für die Bildung der Krampe wesentlichen Teile.
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Das Stopfwerkzeug nach der Erfindung ist in seinem äußeren Aufbau
den bisherigen Ausführungen derartiger Stopfwerkzeuge angeglichen, um einen Austausch
der Stopfwerkzeuge zu erleichtern. Das Stopfwerkzeug teilt sich demnach in ein Werkzeugunterteil
und ein Werkzeugoberteil. Beide Teile bestehen aus je einer Gehäuseführung und einem
darin geführten Gleitstück.
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In der oberen Führung i gleitet das obere Gleitstück 2, in der entsprechenden
unteren Führung 3 befindet sich das untere Gleitstück 4 mit dem Werkzeugkopf. Der
Werkzeugkopf enthält die Kopfbacken 5, einen Kopfdeckel 6 und eine Hülse 7. Die
obere und die untere Führung (i, 3) können zusammengeschraubt werden und bilden
ein Gehäuse, das auf der Stopfmaschine zu befestigen ist. Die Einführung der Börsten-
oder Faserbündel erfolgt durch einen Bündelabteiler B. Der Draht 9 zur Bildung der
Krampen wird durch eine Drahtführung 1o eingeführt. Durch eine Öffnung in der unteren
Führung 3 und durch einen Schlitz 4' in dem Gleitstück 4 kann ein Stempel i i auf
und ab bewegt werden. Bis hierher unterscheidet sich das Stopfwerkzeug nach der
Erfindung nichtwesentlich von bekannten Stopfwerkzeugen.
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Kennzeichnend für das neue Stopfwerkzeug nach der Erfindung sind zwei
schmale Leisten 12, i2'. die am oberen Gleitstück :2 befestigt sind und durch welche
allein die Bildung der Krampen im Zusammenwirken mit dem Stempel i i vorgenommen
wird. Die Krampen werden also nicht mehr wie bisher zwischen Werkzeugoberteil und
Werkzeugunterteil gebildet, sondern ausschließlich im Oberteil. Am unteren Gleitstück
4 ist daher außer im Werkzeugkopf keine Führung für die Krampen vorgesehen. Dadurch
vereinfacht sich auch die Ausführung des unteren Gleitstückes 4.
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Die Leisten 12, 12' sind in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet
und haben auf den einander zugekehrten Schmalseiten in der Mitte Nuten von einer
Tiefe und Breite, die nur wenig über dem Durchmesser des zu verwendenden Drah tes
beträgt. Die Leisten 12, i2' ragen auch ein Stück über das Gleitstück 2 hinaus und
sind auf den vorderen hinausragenden Stirnseiten mit rechtwinkligen oder spitzwinkligen
Einkerbungen versehen.
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Zwischen den Leisten 12, 12' wird in den Nuten ein Stößer 13 geführt,
der die Aufgabe hat, die gebildete Krampe aus den Leisten 12, 12' in die Kopfbacken
5 zu stoßen, dann zwischen diesen hindurch in den Bürstenkörper einzutreiben. Der
Schaft 13' des Stößers 13 gleitet auf der glatten Oberfläche des unteren Gleitstückes
4, das also ohne Nut füi den Stößer 13 bzw. dessen Schaft 13' ausgeführt ist, Nur
noch im oberen Gleitstück 2 ist eine Nut für den Schaft 13' des Stößers 13 vorgesehen.
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Die Drahtführung io ist in der oberen Führung i befestigt, z. B. mittels
Schraube 14, und genau gegenüber ist in der gleichen Weise als Gegenstück ein Anschlag
15 befestigt.
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Neuartig ist auch die Ausführung des Stempels i i, der zumindest in
seinem oberen Teil als ein Stab von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgeführt
ist mit einem Einschnitt i i' in der Mitte, so daß das Ende zweigeteilt oder gabelförmig
erscheint. Der Stempel i i paßt genau zwischen dieLeisten 12, 12' und kann sich
zwischen diesen bewegen.
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In Fig. 17 sind die wesentlichen Teile des Stopfwerkzeuges nach der
Erfindung auch noch perspektivisch zu sehen. Die Leiste 12 läßt auf der der Leiste
12' zugekehrten Seite eine Längsnut erkennen und auf der dem Betrachter zugekehrten
Stirnseite sind die Einkerbungen der Leisten 12 ünd 12' deutlich sichtbar. Unter
den Leisten 12, 12' ist der Stempel i i mit seinem gegabelten Ende dargestellt,
wie er im Begriffe steht, sich nach oben zwischen die Leisten 12, 12' zu bewegen.
Auf der linken Seite ist die Drahtführung io mit einem durchgeführten und teilweise
vorgeschobenen Drahtende 9 zu sehen. Gegenüber der Drahtführung io befindet sich
der Anschlag 15, gegen welchen das Drahtende 9 anstößt, wenn es genügend vorgeschoben
ist. Die einzelnen Teile sind der besseren
Sichtbarmachung wegen
etwas auseinandergezogen dargestellt, auch sind deshalb die Führungen und Befestigungen
usw. der Teile weggelassen. Wenn man sich vorstellt, daß das Drahtende 9 bis zum
Anschlag 15 vorgeschoben wird, daß sich dann der Stempel hochbewegt und dabei der
Draht in die Gabelung des Stempels zu liegen kommt, wönach sich die Leisten 12,
12' gegen den Draht bewegen, ist die Wirkungsweise des Stopfwerkzeuges leicht verständlich,
welche in den Zeichnungen Fig. 7 bis 16 noch ausführlich dargestellt ist, wobei
ebenfalls alle zum Verständnis nicht unbedingt erforderlichen Teile weggelassen
sind.
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Zur Bildung einer Krampe wird der Daht 9 ein bestimmtes Stück durch
die Drahtführung io hindurch vorgeschoben. Dieser Vorgang ist in Fig. 7 und 8 dargestellt.
Die Drahtführung io leitet den Draht 9 gerade über den Stößer 13, der sich noch
nicht ganz zurückbewegt hat. Bisher wurde der Draht in der Ebene des Stößers eingeführt,
so daß erst das vollständige Zurückbewegen des Stößers abgewartet werden mußte,
um den Draht einführen zu können, oder aber man war gezwungen, die gesamte Krampenbildung
in einem besonderen Teil des Werkzeuges vorzunehmen und dann die fertige Krampe
einzuführen und vor den Stößer zu bringen. In beiden Fällen ergaben sich häufig
Störungen, die durch die Erfindung beseitigt werden sollen. Da der Draht schon frühzeitig
eingeführt werden kann, sobald sich das Gleitstück 2 mit den Leisten 12, 12' hinter
die Drahteinführung zurückbewegt hat, steht für diesen Vorgang mehr Zeit als bisher
zur Verfügung, und er kann trotzdem bereits zu einem Zeitpunkt vollendet sein, zu
dem er bisher erst beginnen konnte. Dadurch steht auch für die nachfolgenden Vorgänge
mehr Zeit als bisher zur Verfügung, soweit es sich um Stopfwerkzeuge mit Bildung
der Krampe in der Ebene des Eintreibstößers handelt.
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Der gegenüber der Drahtführung io angeordnete Anschlag 15 begrenzt
den Weg des Drahtvorschubes und verhindert mit Sicherheit, daß der Draht g über
die vorgesehene Strecke durch Schwung od. dgl. hinausbewegt wird. In Fig.7 ist nur
noch die Spitze des Bündelabteilers 8 zu sehen, da er sich ganz zurückbewegt hat,
um ein Borstenbündel zu holen.
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Sobald sich der Stößer 13 genügend zurückbewegt hat, wird der Stempel
i i hochbewegt zwischen die Leisten 12, 12', wobei sich der Einschnitt i i' des
Stempels i i über den vorgeschobenen Draht 9 schiebt. Die Leisten 12, 12' bewegen
sich wieder vorwärts zwischen die Drahtführung io und den Anschlag 15 und da die
Leiste 12 sich dabei scharf an der Drahtführung io vorbeibewegt, wird der Draht
9 dadurch abgeschert. Dieser Vorgang ist in Fig. 9 und io dargestellt. Drahtführung
io und Leiste 12 wirken als Abschermesser und müssen daher stets mit entsprechend
scharfen Kanten versehen sein.
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Der abgeschnittene Draht wird im Einschnitt i i' des Stempels i i
festgehalten und bewegt sich infolge der Einkerbung der Leisten 12, 12' nach unten
gegen die Tiefe der Einkerbung und somit in die Ebene des Stößers 13.
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Die Leisten 12, 12' bleiben nach dem Abscheren des Drahtes nicht stehen,
sondern bewegen sich ohne Aufenthalt weiter, so daß das abgescherte Drahtstückchen
um den Stempel i i herumgebogen wird zu einer U-förmigen Krampe 16, welcher Vorgang
in den Fig. i i und 12 dargestellt ist.
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Zwischen der Drahtführung io und dem Stempel i i ist gerade nur soviel
Zwischenraum, däß die Leiste 12 sich noch bewegen kann. Auch zwischen Anschlag 15
und Stempel i i ist nur Raum für die Leiste 12'. Dadurch wird erreicht, daß die
Leisten 12, i2' beim Abschneiden des Drahtes und beim Umbiegen desselben nach keiner
Seite ausweichen bzw. nachgeben können. Bei ganz kleinen Krampen mit kurzen Schenkeln,
wie sie nicht selten .vorkommen, werden die Leisten 12,.1:2' so schmal, daß ein
Abstützen derselben beim Abscheren des harten Drahtes und beim Biegen desselben
von großem Vorteil ist.
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Beim Umbiegen des Drahtes zur U-förmigen Krampe 16 wird diese gezwungenermaßen
in die Nut der Leisten 12, 12' eingeführt, wo sie einen sicheren Halt findet. Nachdem
nämlich auf diese Weise die Krampe gebildet ist, wird der Stempel i i nach unten
weggezogen und die Leisten 12, 12' nehmen die Krampe 16 mit gegen den Werkzeugkopf.
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Auch der Stößer 13 hat inzwischen seine Vorwärtsbewegung begonnen
und bewegt sich dabei etwas schneller als die Leisten 12, 12', so daß er sich der
Krampe immer mehr nähert. Das Vorwärtstragen der Krampe 16 gegen den Werkzeugkopf
mit dem nachfolgenden Stößer 13 ist in Fig. 13 und 14 dargestellt.
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Während dieser Vorgänge ist auch der Bündelableiter 8 weiterbewegt
worden, wobei -er ein Borstenbündel erfaßt hat und dem Werkzeugkopf zuführt. Während
die Krampe 16 gegen den Werkzeugkopf getragen wird, hat das Borstenbündel 17 schon
den Werkzeugkopf erreicht (Fig. 13 und 1q.) und gelangt frühzeitig vor der Kampe
16 zur Mitte des Werkzeugkopfes vor die Führungsbahn der Krampe, so daß es beim
weiteren Vorbewegen der Leisten 12, 12' zwischen dieselben gelangt. Das Einführen
des Borstenbündels zwischen die Leisten 12, 12' wird noch dadurch erleichtert, daß
die vorderen Spitzen der Leisten 12, 12' innen abgerundet sind, so daß der Zwischenraum
zwischen den Leisten vorn trichterförmig erweitert wird.
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Die Leisten 12, 12' werden soweit gegen den Werkzeugkopf vorwärtsbewegt,
bis sie die Kopfbacken berühren oder fast berühren. Um ein Beschädigen der vorderen
Spitzen der Leisten 12, 12' zu vermeiden und einen lückenlosen Übergang zwischen
den Führungsnt?ten der Leisten 12, 12' und denjenigen der Kopfbar _n 5 zu ermöglichen,
sind die Kopfbacken 5 meißelförmig zugespitzt entsprechend den Einkerbungen der
Leisten i2, 12'. Die Führungsnuten der Kopfbacken 5 bilden also die unmittelbare
Fortsetzung der Führungsnuten in den Leisten 12, 12'.
Während das
Borstenbündel 17 zwischen den Leisten 12, i2' umfaßt wird, erreicht der Stößer 13
die Krampe 16 und schiebt diese in der Führungsnut nach vorn in die Führungsnut
der Kopfbacken 5, wobei sie das Borstenl '_indel 17 umschlingt und mitnimmt. Da
das Borstenbündel sich zwischen den Leisten 12, 12' befindet, wird es umfaßt, bevor
die Krampe die Leisten 12, 12' verläßt. In Fig. 15 und 16 ist dieser Vorgang schematisch
dargestellt.
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Die weitere Vorwärtsbewegung im Werkzeugkopf, wobei die Schenkel der
Krampe 16 geschlossen werden und das Borstenbündel zusammengefaltet wird, erfolgt
in bekannter, herkömmlicher Weise.
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Aus dem Werkzeugkopf kann die Krampe mit dem Borstenbündel in ein
Loch eines Bürstenkörpers eingetrieben werden, indem ein Bürstenkörper vor dem Werkzeugkopf
gehalten wird, oder indem sich der Werkzeugkopf gegen den Bürstenkörper bewegt.
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Die Zeichnungen stellen ein solches Stopfwerkzeug dar, bei welchem
der Werkzeugkopf gegen den Bürstenkörper bewegt wird, und zwar bewegt sich dabei
nur das untere Gleitstück q. in der Führung 3, während das obere Gleitstück mit
den Leisten 12, 12' nach Übergabe der Krampe an den Werkzeugkopf stehenbleibt.
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Bei dem Stopfwerkzeug nach der Erfindung ist es möglich, durch einfaches
Auswechseln weniger Teile in dem gleichen Stopfwerkzeug Krampen verschiedener Größen
zu bilden. Will man z. B. Krampen mit längeren oder kürzeren Schenkeln bei gleicher
Basisbreite bilden, dann sind nur andere Leisten 12, 12' einzusetzen und Drahtführung
io sowie Anschlag 15 vor- oder zurückzustellen. Diese Änderung ist am abgenommenen
Oberteil sehr einfach durchzuführen. Will man auch die Basisbreite der Krampen verändern,
so müssen außerdem nur der Stempel i i und die Kopfbacken 5 ausgewechselt werden.
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Die Verbesserungen des Stopfwerkzeuges nach der Erfindung bestehen
aber nicht allein in der einfacheren Herstellung und besseren störungsfreieren Wirkungsweise,
sondern besonders auch in der einfacheren Instandhaltung des Stopfwerkzeuges. Dazu
trägt wesentlich bei, daß die Arbeitsvorgänge ohne Abnehmen irgendwelcher Teile
beobachtet werden können, da sie sich so weit vorn und von außen sichtbar im Stopfwerkzeug
vollziehen, daß das mehr oder weniger einwandfreie Arbeiten jedes Teiles mit bloßem
Auge kontrolliert werden kann.
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Der Abnutzung unterliegen in der Hauptsache die Leisten 12, i2', ferner
die Drahtführung io und der Stempel i i. Während bisher die oberen und unteren Platten
bei Abnutzung nicht nachgearbeitet werden konnten, sondern durch neue Teile ersetzt
werden mußten, kann man die Leisten 1:2,12' nach Abnutzung der am meisten beanspruchten
vorderen Kanten, welche das Abschneiden und Biegen des Drahtes bewirken, durch Abschleifen
mit neuen einwandfreien Kanten versehen. Das Abschleifen erfordert keine besondere
Kunstfertigkeit und keine besonderen Einrichtungen als normalerweise vorbanden sind.
Dasselbe gilt für die Drahtführung io, die einfach im rechten Winkel nachzuschleifen
ist, wenn die Abscherkante nicht mehr scharf genug ist. Der Stempel i i dagegen
kann um eine halbe Umdrehung gedreht werden, wodurch neue Kanten zum Umbiegen des
Drahtes zur Wirkung kommen. Sind auch diese abgenutzt, dann kann ein kleines Stück,
und zwar etwa die Stärke eines Drahtes, am Stempel i i abgenommen werden und der
Einschnitt i i' entsprechend tiefer gemacht werden, so daß am Stempel j i ebenfalls
neue Kanten in Anspruch genommen -,verden, wenn der Stempel entsprechend höher gestellt
wird.
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Sind nach mehrmaligem Schleifen neue Teile notwendig geworden, so
können diese leicht beschafft werden, da die Teile so einfach gestaltet sind, daß
sie leicht überall lehrenhaltig hergestellt werden können.
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Ein weiterer besonderer Vorzug des Stopfwerkzeuges nach der Erfindung
besteht in dem störungsfreieren, betriebssicheren Arbeiten. Wenn bei einem Stopfwerkzeug
bei Bildung der Krampen zwischen zwei Platten ein Drahtrest zurückbleibt, war eine
Störung mit nachteiligen Folgen fast unvermeidlich. Meist klemmte sich das Drahtstückchen
so ein, daß eine der Platten oder gar beide zu Bruch gingen. War dann ein Ersatzstück
nicht zur Hand, mußte die Maschine oft für längere Zeit stillgesetzt werden. Im
besten Falle mußte das Werkzeug auseinandergenommen und die Ursache der Störung
beseitigt werden. Bilden sich dagegen bei dem Stopfwerkzeug nach derErfindung derartigeDrahtrestchen,
dann können diese frei nach unten fallen bzw. frei nach vorn oder nach der Seite
fortgeschoben werden, ohne sich einzuklemmen.
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Die U-förmig gebogenenDrahtkrampen bewahren eine gewisse Elastizität,
die dazu führt, daß die Krampen die Neigung haben, an den Enden etwas auseinanderzuspreizen,
sobald ihnen dazu Gelegenheit geboten wird. Man sucht daher die Krampen solange
als möglich in einer geschlossenen Führungsbahn zu führen. Bei der bisherigen Ausführung
derartiger Stopfwerkzeuge mit Bildung und Führung der Krampen zwischen zwei Platten
mußte aber eine Unterbrechung in der Führungsbahn vorgesehen werden, damit das Borstenbündel
in die Führungsbahn der Krampen gebracht werden konnte. Diese Stelle der Führungsbahn
war daher die häufige Ursache von Störungen, besonders wenn die Schenkel der Drahtkrampen
verhältnismäßig kurz waren und die Krampen deshalb nur kurze Führung hatten. Nicht
selten kam es vor, daß sich die Krampen quer zur Führungsbahn stellten. Das Streben
geht aber mehr und mehr dahin, Krampen mit kurzen und kürzesten Schenkeln anzuwenden,
da diese bei dünnen Bürstenkörpern und solchen aus Kunststoffen wesentliche Vorteile
bieten.
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Das Stopfwerkzeug nach der Erfindung bietet die Möglichkeit, lediglich
durch Auswechseln der Leisten 12, 1a' und Verstellen der Drahtführung io und Anschlag
15 mit demselben Stopfwerkzeug nach Bedarf Drahtkrampen mit längeren oder
kürzeren
Schenkeln zu bilden und besonders auch Drahtkrampen mit kürzesten Schenkeln ohne
Störungen anzuwenden.
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Die Bildung der Krampen zwischen zwei Platten hat zur Folge, daß die
gebildeten Krampen aus der Führungsbahn der einen Platte in diejenige der anderen
Platte überführt werden muß, von wo erst sie über eine Lücke hinweg in die Führungsbacken
des Werkzeugkopfes gelangen können. Jeder Übergang bildet aber eine Gefahrenstelle
für mögliche Störungen.
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Erfindungsgemäß bleiben die Krampen bei dem neuen Stopfwerkzeug in
den Nuten der Leisten 12, 12', in denen sie gebildet wurden, werden von diesen bis
an den Werkzeugkopf herangetragen, und erst, wenn eine lückenlose Führungsbahn geschlossen
ist, werden die Krampen aus den Leisten unmittelbar in die Backen des Werkzeugkopfes
eingestoßen. Es ist also nur noch ein einziger Übergang vorhanden, der kaum noch
Störungen verursachen kann.
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Um die Arbeitsweise des Stopfwerkzeuges nach der Erfindung besser
verständlich zu machen. wurde als Ausführungsbeispiel ein Stopfwerkzeug gewählt,
das in waagerechter Lage arbeitet. Es bereitet jedoch keine Schwierigkeiten, ein
entsprechend gestaltetes Stopfwerkzeug nach der Erfindung auch in senkrechter Lage
anzuwenden. Die gewählten Benennungen sind bei einem Stopfwerkzeug in senkrechter
Anordnung natürlich entsprechend umzudeuten.