EP4292179A1 - Verfahren und drahtverarbeitungsmaschine zur herstellung von formteilen aus isoliertem flachmaterial - Google Patents

Verfahren und drahtverarbeitungsmaschine zur herstellung von formteilen aus isoliertem flachmaterial

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Publication number
EP4292179A1
EP4292179A1 EP22703547.4A EP22703547A EP4292179A1 EP 4292179 A1 EP4292179 A1 EP 4292179A1 EP 22703547 A EP22703547 A EP 22703547A EP 4292179 A1 EP4292179 A1 EP 4292179A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flat material
stripping
milling
support
tools
Prior art date
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Pending
Application number
EP22703547.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robin Sautter
Tobias SINGLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wafios AG
Original Assignee
Wafios AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wafios AG filed Critical Wafios AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02G1/1202—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for removing insulation or armouring from cables, e.g. from the end thereof by cutting and withdrawing insulation
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    • H02G1/1251—Machines the cutting element not rotating about the wire or cable
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
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    • B21F1/006—Bending wire other than coiling; Straightening wire in 3D with means to rotate the tools about the wire axis
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0414—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils
    • H02K15/0421—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins

Definitions

  • the invention relates to a method for producing straight or curved molded parts from insulated flat material according to the preamble of claim 1 and to a wire processing machine suitable for carrying out the method with a stripping device for stripping sections of the insulated flat material according to the preamble of claim 10.
  • bus bars insulated and bent copper or aluminum bars
  • busbars Due to the ever-increasing currents, busbars with a correspondingly large current-carrying cross-section are required. Since the installation spaces available for laying busbars are in some cases relatively narrow and geometrically complex, busbars are required in many cases which have bends at one or more points.
  • an electrically conductive carrier material for example a flat wire made of aluminum or copper
  • an electrically insulating insulation layer should be removed at the contact points for the electrical connection of the element so that the carrier material is as bare as possible.
  • a work step of "stripping" is carried out. Stripping is the process of removing a portion of the insulating covering (also called “insulation” or “insulation” or “layer of insulation”) from an electrical conductor over a specified length required for termination ("stripping length").
  • busbars are then usually either screwed, clamped or soldered. Coil elements are attached accordingly.
  • US Pat. No. 7,480,987 B1 describes a method and a device for picking up insulated flat materials with a rectangular cross section from a coil, straightening them, stripping them over a predetermined length, then feeding them to a bending device, cutting them to length and then bending them.
  • the material is first fed through a straightening unit.
  • the straightened material then enters the area of a stripper before being fed after the stripping operation to a conveyor having a stationary wire gripper and a movable wire gripper. Then the stripped wire is cut to length.
  • the cut pieces of wire are then fed to the bending device.
  • the stripping device has a diamond-coated wheel on each side of the through-feed axis of the flat material, which can be driven by its own drive and is carried by a pivoting lever that can be adjusted pneumatically.
  • the diamond wheels are arranged axially offset from one another.
  • For each diamond coated wheel there is an opposing support roller that can absorb the machining forces of the opposing diamond coated wheel.
  • the diamond wheels can be brought into working engagement with the insulating layer by pivoting the pivoting lever and strip the flat material on opposite sides. To do this, the entire stripping assembly is moved back and forth along guide rails while the diamond-tipped wheels rotate.
  • the stripped sections of the carrier material intended for contacting, for example, should have a surface that is as clean and undamaged as possible.
  • the invention provides a method with the features of claim 1. Furthermore, a wire processing machine with the features of claim 10 is provided. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated into the description by reference.
  • the method and the wire processing machine are suitable for the production of straight or curved molded parts from insulated flat material that has an electrically conductive Has carrier material, which is surrounded by an electrically insulating insulation layer.
  • the insulated flat material is withdrawn from a material supply with the aid of a feed device and processed in the wire processing machine to form a straight or curved molded part made of (at least partially) insulated flat material.
  • the molded part is then separated from the supplied insulated flat material in a cutting operation.
  • part of the insulating layer is removed from the electrically conductive carrier material in at least one section of the insulated flat material in a stripping operation using a stripping device integrated into the wire processing machine.
  • stripping tools of the stripping device are advanced on opposite side surfaces of the flat material in an infeed movement in the direction of the associated side surfaces up to a working position with engagement in the insulation layer, and the stripping tools that are in engagement with the insulation layer and the flat material are moved relative to one another parallel to a throughput axis.
  • the relative movement can be realized, for example, by the flat material being stationary or not moving during the stripping operation, while the stripping tools engaged with the flat material are moved parallel to the throughput axis. It is also possible for the stripping tools to be at rest in the working position while the flat material is moved relative to the stripping tools at rest. It is also possible that both the stripping tools and the flat material are moved for the stripping operation, but at different speeds and/or in different phases.
  • flat material generally refers here to workpieces whose carrier material has at least one pair of side surfaces aligned parallel to one another.
  • the substrate may have a rectangular cross-section with equal side widths (square cross-section) or unequal side widths and with relatively sharp or slightly or fully rounded and/or chamfered edges.
  • throughput axis refers to a machine-defined axis along which the flat material is fed in feed phases, e.g. in the direction of forming tools and/or a cutting device.
  • a longitudinal central axis of the flat material should be as coaxial as possible with the throughput axis.
  • the infeed in the direction of flat material is effected by means of an infeed axis of the wire processing machine.
  • feed axis refers to a numerically controlled machine axis of the wire processing machine, which feeds one or several stripping tools from a neutral position without engaging the insulating layer to a working position involving engaging the insulating layer.
  • the movement in the opposite direction is also controlled via the infeed axis.
  • the infeed direction ie the direction of the infeed movement, preferably runs perpendicularly to the throughput axis, but can also run obliquely thereto, so that only one component of the infeed movement runs perpendicularly to the throughput axis.
  • the method is characterized in that synchronously or simultaneously with the feed movement of the stripping tools on each side of the flat material, at least one support element of a support device is fed in the direction of the flat material and is supported with a support surface in the immediate vicinity of the engagement position of the stripping tool on the flat material if the associated stripping tool is in the working position.
  • the ability to carry out the method is realized on the wire processing machine by the fact that at least one support element of a support device coupled to a stripping tool is arranged on each side of the flat material or the throughput axis. in the direction of the flat material and which is configured to support itself with a support surface in the immediate vicinity of the engagement position of the stripping tool on the flat material when the stripping tool is in the working position.
  • a support "in the immediate vicinity" of the engagement position means here, among other things, that there is no other area between the support point at which the support element is in contact with the flat material and the engagement position at which the stripping tool is in engagement with the insulation layer, the flat material contacting element is located.
  • a support element can be supported on the flat material immediately in front of or immediately behind the engagement position, the designations “in front of” and “behind” referring to the longitudinal direction of the flat material or to the direction of the throughput axis.
  • the insulation layer can be removed on one side while there are still remains of the insulation layer on the opposite side.
  • the end position of the infeed close to the material could be shifted in the direction of the flat material in order to guarantee that the insulating layer is completely removed on both sides in any case.
  • the carrier material would also have a smaller cross-section and greater wear could occur on the stripping tools, since they also engage in the carrier material, which is harder than the insulation layer, at least on one side.
  • the flat material is mechanically contacted by the support elements, which are delivered together with the stripping tools, in the vicinity of the engagement position and are thereby guided and calmed down, so that the engagement situation of the stripping tool is more precisely defined thanks to the support elements contacting the flat material than in the absence of a support close to the engagement.
  • supporting elements one or more acting close to an intervention point, a contribution can be made to the stripping tools not penetrating too deeply or too shallowly into the insulation material.
  • vibrations of the flat material in the area of the engagement position can be largely suppressed or at least reduced to such an extent that there are measurably better surfaces of the carrier material by the nearby contacting support elements (one or more).
  • the contacting supporting elements contribute to a vibration reduction or vibration damping in the critical engagement area between the stripping tool and the flat material.
  • a support device assigned to a stripping tool can also be used as a support device (which can be advanced with the stripping tool).
  • Vibration damping device with at least one provided for workpiece contact vibration damping element (support element) are referred to.
  • the danger of twisting of the flat material can also be effectively suppressed.
  • stripped sections of the carrier material show a largely undamaged, clean surface, which avoids problems during further processing.
  • the support device assigned to a stripping tool has a first and a second support element, the first support element being supported in front of and the second supporting element being supported behind the engagement position of the stripping tool when the stripping tool is in the working position.
  • the stripping tool thus acts on the flat material in the area between two support points of the support elements.
  • the position of the stripping tool in relation to the infeed direction and in relation to the flat material can be defined particularly precisely.
  • support on both sides promotes vibration damping, so that the machining result is not impaired by vibration of the flat material and/or vibrations of the flat material relative to the components of the wire processing machine acting on it.
  • the support elements are preferably designed as rotatably mounted support rollers and roll on the flat material when the stripping tools and the flat material are moved relative to one another parallel to the throughput axis during the stripping operation. This enables a particularly material-friendly, gentle support.
  • support elements can also have non-movable support surfaces, for example in the form of runners that have a smooth support surface.
  • Supporting elements can have different functions. According to one development, at least one support element is fixedly coupled to the associated stripping tool on each side in such a way that a support surface of the support element is fixed or can be fixed in a predeterminable position relative to the stripping tool in relation to the infeed direction.
  • a support element can thus serve as a mechanical stop, which mechanically limits the penetration depth of the stripping tool during delivery.
  • the stop is preferably adjustable in that the position of the support element relative to the stripping tool is preferably steplessly adjustable. If the stop is set to the maximum possible tolerance of the thickness of the insulation layer, it is essentially guaranteed without complex control that no residues of the insulation layer remain on the carrier material.
  • This provides a relatively simple mechanical solution, so that also possible more complex solutions for controlling the penetration depth can be dispensed with.
  • One of the more complicated options is, for example, the use of a measuring system with which the penetration depth is checked and regulation of the feed movement of the infeed axis depending on the results or signals from the measuring system. It is therefore possible for at least one of the support elements on one side to be designed as a preferably adjustable stop for mechanically limiting the infeed of the associated stripping tool or to serve as such a stop during operation.
  • At least one of the supporting elements on one side is mounted in an elastically yielding manner and is supported on the flat material, building up a restoring force, when the associated stripping tool is in the working position.
  • a spring arrangement with one or more springs can be provided, which acts between a carrier of the support element and the support element.
  • a particularly effective vibration damping can be achieved in this way.
  • an elastically resiliently mounted support element can remain in constant contact with the guided flat material even if, for example, there is a shoulder or a step at the transition from an isolated section to a section that is no longer isolated. Thanks to their damping effect and their ability to maintain contact, even when climbing steps, support elements mounted in an elastically flexible manner contribute significantly to improving the work result.
  • An adjustable stop is preferably provided for mechanically limiting the deflection of the support element.
  • the stop is preferably steplessly adjustable and limits the available spring travel when it is being advanced.
  • a monitoring device with which a (first) physical contact between the support element and the workpiece and/or the pressing force with which a support element is pressed against the flat material is measured and the infeed is controlled as a function of measurement signals from the monitoring system.
  • the monitoring device can also be used to detect when the support element comes into physical contact with the workpiece for the first time during delivery. From this point in time, the pressing force increases starting from the value zero.
  • Monitoring can take place, for example, via a touch sensor and/or via an electrical contact that closes as a function of pressure and/or via a strain gauge or other sensors that can generate a sensor signal that correlates with the pressing force.
  • a support close to the tool can be used with advantage, regardless of the type of stripping.
  • the stripping can thus be implemented, for example, by milling, planing, grinding and/or brushing. There are particular advantages when stripping by means of milling, since particularly strong vibrations of the workpiece can occur there. On the other hand, stripping by means of milling has proven to be very favorable, so that the use of a support can be particularly great here.
  • a development is characterized in that the stripping operation includes a milling operation, which is carried out using a milling device.
  • the stripping is done with the help of geometrically defined cutting edges on rotating milling tools.
  • two milling tools with peripheral cutting edges which can be rotated about axis-parallel rotation axes, are fed on opposite side surfaces of the flat material in the direction of the side surfaces up to a working position in which the peripheral cutting edges of the milling tools engage with the insulation layer.
  • Milling tools or milling cutters in the form of peripheral milling cutters are therefore used.
  • a characteristic of the milling operation is that two opposing side surfaces of the flat material are freed from the insulation layer at the same time by means of peripheral milling.
  • One of the milling tools can support the flat material against bending due to the machining forces of the opposite milling tool, so that the desired alignment of the flat material coaxially to the throughput axis is maintained even under the machining forces. In this way, precision can be promoted when stripping by means of milling.
  • Due to the infeed on both sides in connection with a peripheral milling cutter the insulation layer can be removed essentially without or with only slight removal of the electrically conductive carrier material.
  • two opposite side faces are stripped or freed from the insulation layer over a predefinable stripping length.
  • the axes of rotation of the milling tools preferably lie in a common plane, which is aligned orthogonally to the axis of passage.
  • the infeed is preferably controlled in such a way that it takes place from both opposite sides symmetrically to the axis of passage of the flat material in the direction of the side surfaces.
  • the stripping device has a milling device with (at least) two axis-parallel milling units, which are arranged in such a way that two axis-parallel Rotation axes rotatable milling tools on opposite side surfaces of the flat material can be advanced into a working position with engagement of peripheral cutting edges of the milling tools in the insulation layer and that the milling units (and thus also the milling tools attached to them) and the flat material can be moved relative to one another parallel to a throughput axis of the flat material.
  • milling tools in the form of profile milling tools which have a first section with a cylindrical enveloping surface and adjoining a second section with an enveloping diameter that varies axially at least in sections.
  • the second section can be profiled, for example, to produce a radius or a chamfer.
  • profile milling tool refers here to a milling tool whose effective outer contour is adapted or reproduced to a predetermined extent to the contour of the workpiece to be milled or, to be more precise, the carrier material of the workpiece.
  • a profile milling tool can be designed in such a way that it acts as a peripheral milling cutter in the first section in order to machine a first side surface, and then a narrow section with a varying diameter into which the peripheral cutting edges reach, so that, for example, a chamfer adjoins the first side surface or a radius can be machined by peripheral milling.
  • a profile tool can also be designed in such a way that it acts as a peripheral milling cutter in the first section in order to machine a first side surface, and then acts as a face milling cutter at a transition area (sharp step-shaped or with a radius or chamfer) in order to machine a surface that is perpendicular to the first side surface second side surface to be completely machined.
  • the milling tools can be arranged axially offset from one another.
  • a stripping tool can work according to other principles with mechanical material removal.
  • a stripping tool can, for example, be designed as a grinding tool, in particular as a grinding roller or grinding cylinder with an abrasive peripheral surface. Then the insulation material is removed by means of geometrically undefined cutting edges.
  • a stripping tool can also be a brushing tool, the bristles of which, for example, made of metal or plastic, remove the insulating material or residues thereof when the brushing tool rotates.
  • a stripping tool can also be designed in the manner of a planer or a scraper, ie it can work with a geometrically defined cutting edge.
  • a stripping device with stripping tools in the form of scraping knives is described in WO 2018/134115 A1 by the applicant. Several techniques can be combined, e.g. milling and subsequent brushing.
  • the flat material may be better centered in relation to the throughput axis than without the use of the separate clamping device.
  • the support elements are then present in addition to the clamping elements and can be supported in an intermediate area between a clamping element and the engagement area on the flat material, ie even closer than the clamping elements. Since the support elements are in a defined or definable spatial relationship to the associated stripping tool, their vibration-damping and material-guiding effect remains unchanged even with relative movement between the flat material and the stripping tool.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a wire processing machine according to an embodiment with a stripping device working with milling cutters
  • FIG. 2 shows an oblique perspective view of the stripping device designed as a milling device with associated components
  • FIG. 3 shows details of support elements of a support device in the area of a clamping device assigned to the milling device
  • Figures 4A through 4C show various phases of a stripping operation
  • FIG. 5 schematically shows components of an embodiment with two positive stops for each stripping tool
  • FIG. 7 schematically shows components of an embodiment with two spring-loaded stops for each stripping tool
  • FIG. 8 schematically shows components of an embodiment in which the flat material for the stripping operation is advanced relative to a milling unit positioned fixed to the machine;
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment of a wire processing machine which is designed in the manner of a rod assembly machine with an integrated stripping device.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a wire processing machine 100 designed overall as a torsion spring machine according to an exemplary embodiment.
  • the wire processing machine has an integrated stripping device 500 for stripping sections of the insulated flat material W before the finished, bent shaped part is severed from the supplied flat material.
  • the stripping device 500 has a milling device 200 .
  • the wire processing machine 100 is set up to produce complex curved molded parts in the form of coil elements for electric motors.
  • a starting material also referred to as workpiece W
  • a starting material also referred to as workpiece W
  • a wire-shaped, electrically conductive carrier material T e.g. made of copper
  • an electrically non-conductive insulating layer I made of paint, thermoplastic or the like.
  • the workpiece W is also referred to below as “wire” or “flat material”.
  • the computer numerically controlled, multi-axis wire processing machine 100 has several controllable machine axes, a drive system with several electric drives for driving the machine axes and a control device 190 for the coordinated control of working movements of the machine axes in a manufacturing process according to a manufacturing process-specific, computer-readable control program.
  • the wire processing machine has a rectangular machine coordinate system MK, denoted by lower-case letters x, y and z, with a vertical z-axis and horizontal x- and y-axes.
  • the x-axis runs parallel to the throughput axis 155.
  • the machine axes which are driven in a controlled manner and are denoted by capital letters (for example P2 axis) on arrows, are to be distinguished from the coordinate axes x, y and z.
  • the arrows or double arrows represent the working movements that can be generated via the respective machine axes or via their drives.
  • the starting material W is in the form of a wound supply of material (coil), which is wound onto a coiler 105 in the example. In other embodiments, no coiler is provided, and the stock of material can also lie in a barrel-shaped store, for example, and be withdrawn from it.
  • the workpiece enters the assembly 500, which is also referred to as “stripping unit” 500 in the following.
  • This assembly 500 comprises, in this order along the throughput axis 155 of the workpiece, a straightening unit 120, a length measuring device 130, a downstream infeed device 140, the stripping device equipped with the milling device 200, a suction device 150 assigned to the milling device 200 and a brushing device 160 connected downstream of this.
  • the stripping unit 500 has its own base 510 on which the components mentioned are installed.
  • the front assembly 180 includes a machine frame that supports a vertically oriented front wall 185 at its front.
  • a forming device 300 of the forming machine that is mounted on the front wall 185 and is accessible from the front includes, among other things, several forming units 310 arranged in a star shape around the throughput axis, with tool heads on which forming tools that are one-piece or composed of several components can be used to form the flat material by bending.
  • a further feed device for drawing in the elongated workpiece material from the upstream assembly 500 and for advancing or conveying or transporting the workpiece parallel to the throughput axis 155 into the area of the forming device 300.
  • the feed device is a straightening unit, also not shown, is connected upstream for straightening the workpiece again before it enters the further infeed device.
  • the wire emerges from the guide device in the area of a guide device equipped with a guide bush perpendicular to the front wall 185 coaxially to the throughput axis 155 of the forming machine into the area of the forming device 300 .
  • the guide bushing has a guide opening with a rectangular cross section that is adapted to the rectangular cross section of the flat material.
  • the wire is formed into a two-dimensionally or three-dimensionally bent shaped part with the aid of numerically controlled tools of the forming device 300 .
  • the finished or largely finished formed part is then separated from the supplied wire by means of a cutting unit with a scissors cut.
  • FIGS. 2 shows an oblique perspective view of the milling device 200 with associated components.
  • Fig. 3 shows details of the milling device associated clamping device 400, with which the workpiece on both sides of the Stripped portion clamped for performing the stripping operation and is thereby fixed.
  • FIG. 3 shows details of two support devices 600-1 and 600-2, the support elements of which are advanced together with the stripping tools and are supported on the flat material directly next to the point of engagement of the milling cutters.
  • the milling device 200 has two milling units (first milling unit 210-1, second milling unit 210-2) whose milling spindles (first milling spindle 215-1, second milling spindle 215-2) are arranged axially parallel and offset to one another such that the axes of rotation 217-1 , 217-2 of the milling spindles are offset parallel to one another and the milling tools accommodated in the milling spindles (first milling tool 300-1, second milling tool 300-2) about mutually parallel offset axes of rotation (coaxial with the axes of rotation 217-1, 217-2 of the milling spindles) can be rotated.
  • the first milling unit 210 - 1 can be infed linearly in two directions perpendicular to one another and perpendicular to the throughput axis 155 with the aid of suitable machine axes.
  • a linear displacement parallel to the axis of rotation 217-1 of the first milling spindle 215-1 or of the first milling tool 300-1 takes place with the aid of the machine axis ZO.
  • a linear displacement perpendicular to the axis of rotation 217-1 of the milling tool takes place with the aid of the machine axis BO.
  • Corresponding machine axes ZU (displacement parallel to the axis of rotation of the milling tool) and BU (displacement perpendicular to the axis of rotation) are provided for the second milling unit 210-2, which is opposite in relation to the through-feed axis.
  • the components of the milling units are mounted on the same side of a ring-shaped carrier element 220 which is rotatably mounted on a bearing element mounted fixed to the machine about the through-feed axis 155 .
  • the rotation is effected via the machine axis X2, which has a servo motor drive.
  • the described components of the milling device 200 can be advanced or moved in a translatory manner parallel to the throughput axis 155 with the aid of the machine axis P2.
  • the bearing element for the ring-shaped carrier element 220 is mounted on a slide that can be moved parallel to the through-feed axis 155 on the upper side of the machine body.
  • Both milling spindles 210-1, 210-2 can thus be moved in a controlled manner in three mutually orthogonal directions.
  • the milling tools 300-1, 300-2 are peripheral milling tools that are designed as profile milling tools. This means that the effective outer contour or the cutting area of the profile milling tool equipped with peripheral cutting edges 305 is adapted to the outer contour of the workpiece W to be machined.
  • the cutting area of the profile milling tool equipped with peripheral cutting edges does not have a continuous circular-cylindrical enveloping surface, but the diameter of this enveloping surface varies in sections in the axial direction.
  • the workpiece W (insulated rectangular wire) has a rectangular cross section with rounded edges.
  • the profile tool 300-1 has a first section 310-1 with a cylindrical outer contour or enveloping surface and a first diameter and an adjoining second section 310-2, which also has a cylindrical outer contour at a distance from the first section, but a smaller diameter.
  • an inner radius 312 is formed at the beginning of the second section, the course of which corresponds to the outer radius at the edges of the carrier material T. This is followed at the free end by a section with a cylindrical outer contour or enveloping surface.
  • this section there is a second diameter which can be, for example, between 10% and 20% smaller than the first diameter.
  • the radius of curvature of the inner radius 312 may be in the range of 5% to 15% of the first or second diameter.
  • a profiling tool that has a narrow tapered section instead of an inner radius section can be used.
  • the first sections 310-1 each machine the essentially flat side surfaces W3 and W4, while the transition area of the inner radius 312, which is also provided with peripheral cutting edges and in which the effective circumference of the milling tool increases continuously as seen from the free end, simultaneously one of the adjacent radii stripped.
  • the components of the clamping device 400 are assembled on a machine base.
  • the clamping device 400 has a carrier plate 405 at the end of a slanted boom, which carries two clamping units 410-1, 410-2.
  • the distance between the clamping units parallel to the passage axis 155 can be continuously adjusted.
  • the clamping units are designed in the manner of parallel grippers and each have two clamping jaws that can be moved linearly toward and away from one another and that can be advanced symmetrically to the through-feed axis 155 .
  • the sides of the clamping jaws facing the workpiece are adapted to the contour of the workpiece.
  • a separate machine axis is provided for opening and closing the clamping jaws.
  • the parallel grippers can be adjusted to the middle of the wire or to the through-feed axis 155.
  • the stripping device is equipped on each of the milling units with components of supporting devices (first supporting device 600-1, second supporting device 600-2), the components of which are designed overall for precisely definable engagement conditions at the engagement points between the peripheral milling cutters 300-1, 300- 2 and the flat material W to ensure. In this way it can be achieved that the flat material can be stripped completely in the intended section without damaging the surface of the carrier material T.
  • the structure and function of components of the stripping devices are explained by way of example in connection with FIGS. 3 and 4A to 4C.
  • the first support device 600-1 which belongs to the first milling unit 210-1, has a first support element 610-1A and a second support element 610-1B, which are arranged on the same side of the throughput axis as the first milling tool 300-1 , which is arranged centrally in the space between the support elements.
  • Each of the support elements is designed as a support roller 610-1, 610-2 with a substantially cylindrical outer contour and is mounted on the free end of a rod-shaped carrier 611 in such a way that the support roller can rotate about an axis of rotation that runs parallel to the axis of rotation 217-1 of the milling tool .
  • the rod-shaped carriers are mounted on the housing of the first milling unit 210-1, so that the support elements can be advanced in the direction of the flat material W or in the opposite direction by that infeed axis which also moves the first milling unit.
  • the relative arrangement between the support elements 610-1 A, 610-1 B and the milling tool 300-1 is chosen so that the support elements with their support surface formed by the outer circumference of the support rollers in an area in the immediate Support near the engagement position between milling tool and flat material on the flat material when the stripping tool (here the milling tool) is in the working position with engagement in the flat material.
  • the axial distance between the support points of the support rollers and the engagement position can be, for example, less than twenty times or less than ten times or less than five times the largest diameter of the flat material.
  • the axial distance can be, for example, between twice and five or ten times the largest diameter.
  • Support elements 610-2A, 610-2B of a second support device 600-2 are attached to the second milling unit 210-2 in a corresponding manner, which are designed in the form of cylindrical support rollers and which are supported on the opposite side of the flat material in a corresponding manner on the latter , when the second milling unit 210-2 is delivered so that the stripping tool (milling tool) is in the working position.
  • the stripping tool milling tool
  • one of the two support elements is firmly coupled to the associated stripping tool (profile milling cutter) in such a way that the support surface facing the workpiece can be fixed in an exactly definable position relative to the stripping tool in relation to the infeed direction.
  • the position can be continuously adjusted using an adjusting device 613 .
  • this support element e.g. the first support element 610-1A
  • a corresponding construction is provided on the diametrically opposite side.
  • the other support element on one side e.g. the second support element 610-1 B
  • the other support element on one side is mounted in an elastically flexible manner, so that the position of its support surface relative to the milling tool can be within a specifiable range of movement when restoring forces are overcome is changeable.
  • a compression spring arrangement is provided with at least one compression spring 612, which is supported on one side on a component of the milling unit and on the other side on the movable bearing for the support roller.
  • a corresponding construction is provided for the second milling unit on the diametrically opposite side.
  • the structurally possible spring deflection or deflection of the second support element can be continuously adjusted via an adjustable stop.
  • the support roller can, for example, only deflect according to the overhang and then also absorb forces when the milling cutter is submerged to its maximum depth as shown in Figure 4B. From the position shown, the second support roller can only spring out as shown in FIG. 4C, but cannot spring in any further.
  • the profile milling tools 300-1, 300-2 are located in a housing 315, which can be seen in FIG. 2, via which dirt particles can be sucked off with the aid of the suction device.
  • One of the support elements namely the first support roller 610-1A, acts as an infinitely adjustable mechanical stop in order to be able to precisely specify the removal depth of the profile milling cutter.
  • the position of this support roller in relation to the infeed direction is set relative to the position of the stripping tool in such a way that the effective outer radius of the milling tool on the workpiece side has a certain overhang UB compared to the position of the support surface of the support roller facing the workpiece .
  • the maximum engagement depth of the stripping tool is specified by the overhang UB.
  • the stop of the second support roller (which is mounted with limited flexibility) is then also adjusted in accordance with the overhang UB.
  • the flat material W is then positioned in the axial direction with the aid of the feed device 140 such that the section to be stripped lies between the clamping elements 410 - 1 , 410 - 2 of the clamping device 400 .
  • the clamping elements are still open (cf. FIG. 4A).
  • the flat material is then clamped by advancing the clamping elements on both sides of the section to be stripped, as a result of which the free length around the area where the milling tools are engaged is reduced.
  • the milling units are advanced by the corresponding infeed axes in the direction of the flat material.
  • the peripheral surfaces of the profile milling cutters dip into the insulation material until the support rollers 610-1A, 610-2A, which serve as fixed stops, rest against the flat material on both opposite sides of the latter, so that the stripping tools cannot dip deeper.
  • the support elements are carried by the milling unit, which also carries the milling tool, the stripping tools and the associated support elements are automatically fed synchronously together.
  • a sensor not shown, for example a force sensor, reports to the controller when there is contact on both sides and the delivery should be stopped.
  • Fig. 4B illustrates a situation with engagement of the profile milling tools in the insulation layer I.
  • both the front fixed stop (support roller 610-1A) and the rear spring-loaded stop are seated on the insulation layer when the milling tool 300-1 in between is in the insulation layer penetrates.
  • the rear stop is in contact with its adjustable stop, so it cannot deflect any further.
  • the complete milling unit is advanced using the P2 axis parallel to the through-feed axis 155 in the area between the clamping units, while the milling tools rotate about their axes of rotation.
  • the insulation layer is thus removed over a predeterminable length.
  • 4C shows a point in time during this stripping operation. It can be seen that the leading fixed stop (first support roller 610-1 A) continues to roll on the insulation layer I that has not yet been removed.
  • the spring-loaded trailing second support roller 610-1B is now supported on the exposed surface of the carrier material T, since the insulating layer has already been removed there. In the transition from the situation shown in Fig.
  • the support roller has the step ST at the transition between the area with the insulation layer and the stripped section without losing contact with the flat material.
  • the spring 612 presses the support roller in the direction of the flat material without the milling unit having to be advanced as a whole. That support element which is at the front in the feed direction of the milling units thus always maintains contact with the insulation material I, while the support roller arranged at the rear in the feed direction is pushed down by the spring arrangement.
  • each of the milling units is in physical contact with the flat material to be stripped via the support elements arranged in front of and behind the stripping tool. Since the material to be stripped is mechanically contacted on both sides of the engagement position of the stripping tool from both opposite sides by supporting elements in the immediate vicinity of the stripping tools, the position of the flat material in the area of the stripping tools is mechanically precisely determined.
  • the support elements in front of and behind the engagement position prevent potentially problematic vibrations of the flat material, which can occur when the support points or clamping points are further away from the engagement position.
  • the infeed axes are controlled in order to retract the profile tools together with the components of the support device, so that the support rollers lose contact with the material. Then the jaws of the clamp are opened again and the wire is advanced a predetermined length to move the next section to be stripped in the area between the jaws of the clamp.
  • the overhang UB of the fixed stop in relation to the profile tool can be adjusted.
  • the spring force of the spring arrangement 612 which presses the rear support roller against the flat material, can also be adjusted.
  • the force is preferably set in such a way that optimum vibration damping is achieved under the given machining parameters.
  • the force is limited to values below a limit value at which permanent deformation of the flat material could occur.
  • FIGS. 4A to 4C illustrate how two mutually parallel side faces of the flat material are stripped simultaneously. Since profile tools are used as stripping tools, the edge regions with radii or bevels adjoining these flat side surfaces on one side are stripped at the same time.
  • the milling units with the corresponding infeed axes and the extraction system are now rotated together by 90° around the throughput axis 155 using the machine axis X2.
  • the workpiece W remains clamped and thus fixed in its position coaxially to the throughput axis 155 .
  • the milling tools are again infed horizontally and vertically to the second target dimension using the machine axes BO and ZO or BU and ZU and the surfaces that have not yet been stripped are stripped by moving the milling device relative to the standing wire.
  • first support roller 610-1 A is designed as an adjustable fixed stop and thus allows the overhang UB to be set.
  • the other support roller (second support roller 610-1 B) which lags behind the milling tool when the milling device is advanced, is also designed as a fixed stop, i.e. not spring-mounted.
  • the spring adjustment is omitted, resulting in a simpler design.
  • Both support rollers are usually set to the same level, so that the support surfaces of the support rollers lie in a common plane that runs parallel to the throughput axis.
  • the effective circumference of the stripping tool 300-1 then protrudes beyond this plane by the projection UB in the direction of the workpiece, with the projection corresponding approximately to the thickness of the insulation layer I.
  • FIG. 6 shows an example of an arrangement in which each stripping tool is assigned only a single support element 610-1 in the form of a support roller. This is designed as an adjustable stop.
  • the support devices of each of the stripping tools each have two support elements designed as support rollers 610-1A, 610-1B, one of which is in front of the stripping tool in the feed direction and the other in the feed direction behind it 300-1 lies.
  • Both support elements are mounted in an elastically yielding manner, for example via corresponding spring arrangements 612, so that they can be supported on the flat material while building up a restoring force.
  • all stops are spring-mounted and fixed to the housing.
  • the infeed could be limited here, for example, by adjusting the infeed force of the infeed movement in relation to the spring force of the spring arrangements in such a way that the infeed movement stops when the support rollers are in contact with the flat material with a certain force (threshold value).
  • a certain force threshold value
  • the setting of a maximum permissible spring deflection using a continuously adjustable stop is useful and therefore provided for. Due to the elastic, flexible mounting of the support rollers, they always lie reliably against the flat material W under a certain contact pressure. This arrangement enables optimal vibration reduction in the area of the stripping tools to be achieved. In addition, it is a structurally relatively simple solution.
  • FIG. 8 differs from the previous exemplary embodiments, among other things, in that the flat material (the wire W) does not rest during the stripping operation, but rather is advanced along the through-feed axis 155 in the drawing-in direction EZ for the purpose of stripping becomes.
  • the wire is fed via a feed device of the wire processing machine and no clamping device is required to clamp the material.
  • the milling units 210-1, 210-2 which are arranged on opposite sides of the through-feed axis or of the flat material passing through, are not axially displaceable, but are fixed in this respect.
  • Each of the milling units has a support device 600-1, 600-2 designed as a stop unit with a plurality of support rollers 610-1 mounted axially parallel, whose outer surfaces (support surfaces) facing the workpiece lie in a common plane.
  • This support device or stop unit is mechanically coupled to the associated milling cutter, ie the stripping tool 300-1 or 300-2.
  • the mode of operation is in principle similar to the exemplary embodiment in FIG. 6, where only a single stop element (a single stop roller) is provided per milling cutter.
  • the overhang UB between the stop elements 610-1 etc. and the cutter mechanically coupled to them can be infinitely adjusted.
  • the milling units consisting of milling cutter and stop element or stop unit) are delivered synchronously for the stripping operation transversely to the longitudinal direction of the wire in opposite directions until the stop elements of the supporting devices 600-1, 600-2 serving as stop units on the
  • the insulation layer and the cutter thus reaches its maximum penetration depth.
  • the milling units remain in this position, the wire is moved by the feed unit in the feed direction EZ relative to the milling units. Once the desired stripped length has been reached, the milling unit is removed from the wire. With appropriate control, stripping in a continuous process is made possible by the embodiment.
  • FIG. 9 shows a side view of a wire processing machine 1000 designed overall as a rod assembly machine according to an exemplary embodiment.
  • the wire processing machine 1000 has an integrated stripping device for stripping sections of the insulated flat material before the oriented, straight shaped part of a predeterminable length is severed from the supplied flat material.
  • starting material (flat material) W reel 1105
  • throughput axis 1155 assembly 1500, which is also referred to as stripping unit 1500 and in this order along the throughput axis 1155 of the workpiece a straightening device 1120, a length measuring device 1130, a milling device 1200, a brushing device 1160 downstream of the milling device, a feed-in device 1140 downstream of the brushing device, and a cutting device 1195 downstream of the feed-in device.
  • the cutting device separates straight molded parts of a predeterminable length from the stripped flat material supplied. These can then be collected in a collection device (not shown) and sent for further processing. Possibly, a transport via a suitable conveyor to a downstream processing machine is also provided.
  • Milling device 1200 is configured to perform the stripping operation.
  • the milling device 1200 comprises two sub-units arranged axially offset from one another, namely a first sub-unit 1200-1, which is directly downstream of the length measuring device 1130, and a second sub-unit 1200-2, which is arranged at an axial distance behind the first sub-unit.
  • Each of the sub-units is designed to simultaneously strip insulation from two opposite side surfaces of the flat material in one milling operation using peripheral milling.
  • Each of the sub-units has two milling units, the milling spindles of which are arranged axis-parallel and offset to one another in such a way that the axes of rotation of the milling spindles are offset parallel to one another and the milling tools accommodated in the milling spindles can be rotated about axes of rotation that are offset parallel to one another (coaxial with the axes of rotation of the milling spindles).
  • the milling device 1200 thus has four milling units, distributed over two sub-units of the milling device.
  • the axes of rotation of the two milling units are aligned vertically, i.e. parallel to the z-direction of the machine coordinate system, so that the opposite side surfaces of the flat material in a horizontal plane can be stripped simultaneously.
  • the axes of rotation of the milling units are aligned horizontally, i.e. parallel to the y-axis of the machine coordinate system, in order to simultaneously strip the vertically stacked upper and lower sides of the flat material passing through.
  • the milling units of the sub-units arranged one behind the other at a distance are therefore offset by 90° to one another.
  • the carrier on which the two milling units of a sub-unit are mounted, cannot be rotated but is fixed to the machine. Furthermore, in some variants of this embodiment, no feed axis for the linear feed of the partial units is provided parallel to the throughput axis 1155 .
  • the sub-units are then attached in a stationary manner, and the stripping process takes place in a continuous process, in which the milling units remain stationary after the milling tools have been fed in, while the flat material is pulled forward in the direction of the cutting device by means of the feed device 1140 in order to strip the flat material along the specified stripping length.
  • the flat material stands still during the stripping operation and the partial units 1200-1, 1200-2 are moved back and forth axially in a coordinated manner.
  • the base carriers of both sub-units are guided on a common linear guide system 1511 arranged on the upper side of the base 1510 in the manner of carriages and can each be linearly moved parallel to the throughput axis 1155 independently of one another with the aid of their own feed drive.
  • a clamping device similar to FIG. 3 can be provided for each sub-unit 1200-1, 1200-2. The clamping devices can be moved on a separate linear guide system.
  • stripping tools in the form of profile milling tools of the type already described are used to carry out the stripping operation, in order to simultaneously strip not only a flat side surface but also an adjoining longitudinal edge with a radius or chamfer.
  • these various operations do not take place in one and the same plane perpendicular to the direction of passage, but in two planes which are axially offset at a distance from one another.
  • At least one support element, e.g. designed as a support roller, of a support device is arranged on each side of the throughput axis, which can be advanced by means of the infeed axis, which infeeds the respective stripping tool, synchronously with the infeed of the associated stripping tool in the direction of the flat material and is configured to contact a support surface in to be supported in the immediate vicinity of the engagement position of the stripping tool on the flat material when the stripping tool is in the working position.
  • the same principles can be used as in the other embodiments.

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Abstract

Bei einem Verfahren und einer Drahtverarbeitungsmaschine zur Herstellung von geraden oder gebogenen Formteilen aus isoliertem Flachmaterial (W) wird das isolierte Flachmaterial mittels einer Einzugseinrichtung von einem Materialvorrat abgezogen und in der Drahtverarbeitungsmaschine zu einem geraden oder gebogenen Formteil aus isoliertem Flachmaterial verarbeitet wird. Dann wird das Formteil in einer Schnittoperation von dem zugeführten isolierten Flachmaterial abgetrennt. Vor dem Abtrennen des Formteils wird in mindestens einem Abschnitt des isolierten Flachmaterials (W) ein Teil der Isolationsschicht (I), die das Trägermaterial (T) umhüllt, in einer Abisolier-Operation von dem elektrisch leitenden Trägermaterial (T) entfernt. Dazu werden Abisolierwerkzeuge (310-1, 310-2) an gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials in Richtung der Seitenflächen bis in eine Arbeitsposition mit Eingriff der Abisolierwerkzeuge (310-1, 310-2) in die Isolationsschicht zugestellt und die Abisolierwerkzeuge und das Flachmaterial werden relativ zueinander parallel zu einer Durchlaufachse bewegt. Synchron mit der Zustellung der Abisolierwerkzeuge wird an jeder Seite des Flachmaterials wenigstens ein Abstützelement (610-1, 610-2) einer Abstützeinrichtung in Richtung des Flachmaterials (W) zugestellt und stützt sich mit einer Abstützfläche in unmittelbarer Nähe einer Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs an dem Flachmaterial ab, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet. Dadurch können eventuelle Schwingungen im Eingriffsbereich zwischen Abisolierwerkzeug und Fachmaterial gedämpft werden. Die zur Kontaktierung vorgesehenen abisolierten Abschnitte des Trägermaterials können dadurch eine weitestgehend unverletzte, saubere Oberfläche erhalten.

Description

Verfahren und Drahtverarbeitungsmaschine zur Herstellung von Formteilen aus isoliertem
Flachmaterial
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geraden oder gebogenen Formteilen aus isoliertem Flachmaterial gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Drahtverarbeitungsmaschine mit einer Abisoliereinrichtung zum Abisolieren von Abschnitten des isolierten Flachmaterials gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.
Auf dem Markt werden zunehmend Fahrzeuge mit voll- oder teilelektrischem Antrieb angeboten. Die Fahrzeuge besitzen meist leistungsfähige Energiespeichersysteme mit mehreren Batteriemodulen. Die elektrische Energie muss zwischen den einzelnen Batteriemodulen transportiert werden. Dazu werden isolierte und gebogene Kupfer- oder Aluminiumschienen verwendet, die auch als „Stromschienen“ bezeichnet werden. Weiterhin werden zunehmend die in Längsrichtung von Fahrzeugen zwischen Front und Heck laufenden Kabelbäume durch Stromschienen ersetzt. Aufgrund der immer größer werdenden Ströme werden Stromschienen mit entsprechend großem stromführenden Querschnitt benötigt. Da die für die Verlegung von Stromschienen zur Verfügung stehenden Bauräume zum Teil relativ eng und geometrisch komplex sind, werden in vielen Fällen Stromschienen benötigt, die an einer oder mehreren Stellen Biegungen aufweisen.
Auch zum Herstellen von Spulenelementen für Elektromotoren werden häufig Flachmaterialien in Form von isolierten und gebogenen Kupfer- oder Aluminiumdrähte mit Rechteckquerschnitt verwendet.
Bei der Herstellung von isoliertem Flachmaterial für eine Stromschiene oder ein Spulenelement wird ein elektrisch leitendes Trägermaterial (z.B. ein Flachdraht aus Aluminium oder Kupfer) zunächst durchgehend mit einer elektrisch isolierenden Isolationsschicht ummantelt bzw. umhüllt. An den Kontaktstellen zum elektrischen Anschluss des Elements sollte die Isolationsschicht jedoch entfernt sein, so dass das Trägermaterial möglichst blank vorliegt. Hierfür wird ein Arbeitsschritt des „Abisolierens“ durchgeführt. Das Abisolieren ist ein Vorgang, bei dem ein Teil der Isolierhülle (auch „Isolierung“ oder „Isolation“ oder „Isolationsschicht“ genannt) eines elektrischen Leiters auf einer bestimmten, zum Anschluss erforderlichen Länge („Abisolierlänge“) entfernt wird. Für die spätere Befestigung in der jeweiligen Einbauumgebung werden Stromschienen dann in der Regel entweder festgeschraubt, festgeklemmt oder festgelötet. Spulenelemente werden entsprechend befestigt.
Die Patentschrift US 7 480 987 B1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, um isolierte Flachmaterialen mit rechteckigem Querschnitt von einer Spule aufzunehmen, zu richten, über eine vorbestimmte Länge abzuisolieren, dann einer Biegevorrichtung zuzuführen, auf Länge zu schneiden und dann zu biegen. Das Material wird zunächst durch eine Richteinheit geführt. Das gerichtete Material kommt dann in den Bereich einer Abisoliereinrichtung, bevor es nach der Abisolier-Operation einer Fördereinrichtung zugeführt wird, die einen stationären Drahtgreifer und einen beweglichen Drahtgeifer aufweist. Danach wird der abisolierte Draht auf Länge geschnitten. Die abgelängten Drahtstücke werden dann der Biegereinrichtung zugeführt. Die Abisoliereinrichtung hat an jeder Seite der Durchlaufachse des Flachmaterials ein diamantbeschichtetes Rad, das über einen eigenen Antrieb angetrieben werden kann und von einem pneumatisch zustellbaren Schwenkhebel getragen wird. Die Diamanträder sind axial gegeneinander versetzt angeordnet. Für jedes diamantbeschichtete Rad gibt es eine gegenüberliegende Stützrolle, die die Bearbeitungskräfte des gegenüberliegenden diamantbeschichteten Rades aufnehmen kann. Die Diamanträder können über Verschwenken der Schwenkhebel in Arbeitseingriff mit der Isolierschicht gebracht werden und das Flachmaterial an gegenüberliegenden Seiten abisolieren. Dazu wird die gesamte Abisolieranordnung entlang von Führungsschienen hin und her bewegt, während sich die diamantbesetzten Räder drehen.
AUFGABE UND LOSUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Drahtverarbeitungsmaschine bereitzustellen, die u.a. bei der Fertigung von teilweise abisolierten Stromschienen, Spulenelementen oder Vorstufen davon mit hoher Produktivität eingesetzt werden können. Dabei sollen die z.B. zur Kontaktierung vorgesehenen abisolierten Abschnitte des Trägermaterials eine möglichst unverletzte, saubere Oberfläche aufweisen.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird eine Drahtverarbeitungsmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 10 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Das Verfahren und die Drahtverarbeitungsmaschine sind zur Herstellung von geraden oder gebogenen Formteilen aus isoliertem Flachmaterial geeignet, das ein elektrisch leitendes Trägermaterial aufweist, welches von einer elektrisch isolierenden Isolationsschicht umhüllt ist. Dabei wird das isolierte Flachmaterial mithilfe einer Einzugseinrichtung von einem Materialvorrat abgezogen und in der Drahtverarbeitungsmaschine zu einem geraden oder gebogenen Formteil aus (wenigstens zum Teil) isoliertem Flachmaterial verarbeitet. Das Formteil wird dann in einer Schnittoperation von dem zugeführten isolierten Flachmaterial abgetrennt. Vor dem Abtrennen des Formteils von dem zugeführten Flachmaterial wird in mindestens einem Abschnitt des isolierten Flachmaterials mithilfe einer in die Drahtverarbeitungsmaschine integrierten Abisoliereinrichtung ein Teil der Isolationsschicht in einer Abisolier-Operation von dem elektrisch leitenden Trägermaterial entfernt. Dazu werden Abisolierwerkzeuge der Abisoliereinrichtung an gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials in einer Zustellbewegung in Richtung der zugehörigen Seitenflächen bis in eine Arbeitsposition mit Eingriff in die Isolationsschicht zugestellt und die in Eingriff mit der Isolationsschicht stehenden Abisolierwerkzeuge und das Flachmaterial werden relativ zueinander parallel zu einer Durchlaufachse bewegt.
Die Relativbewegung kann z.B. dadurch realisiert werden, dass das Flachmaterial während der Abisolier-Operation ruht bzw. nicht fortbewegt wird, während die in Eingriff mit dem Flachmaterial stehenden Abisolierwerkzeuge parallel zur Durchlaufachse bewegt werden. Es ist auch möglich, dass die Abisolierwerkzeuge in der Arbeitsposition ruhen, während das Flachmaterial relativ zu den ruhenden Abisolierwerkzeugen fortbewegt wird. Möglich ist auch, dass sowohl die Abisolierwerkzeuge als auch das Flachmaterial für die Abisolier-Operation bewegt werden, allerdings unterschiedlich schnell und/oder in unterschiedlichen Phasen.
Der Begriff „Flachmaterial“ bezeichnet hier im allgemeinen Werkstücke, deren Trägermaterial wenigstens ein Paar parallel zueinander ausgerichtete Seitenflächen aufweist. Das Trägermaterial kann z.B. einen Rechteckquerschnitt mit gleichen Seitenbreiten (quadratischer Querschnitt) oder mit ungleichen Seitenbreiten sowie mit relativ scharfen oder leicht oder komplett gerundeten und/oder mit einer Fase versehenen Kanten aufweisen.
Der Begriff „Durchlaufachse“ bezeichnet eine maschinenfest definierte Achse, entlang derer das Flachmaterial in Vorschubphasen vorgeschoben wird, z.B. in Richtung von Umformwerkzeugen und/oder einer Schnitteinrichtung. Dabei sollte sich eine Längsmittelachse des Flachmaterials möglichst koaxial mit der Durchlaufachse befinden.
Die Zustellung in Richtung Flachmaterial wird mittels einer Zustellachse der Drahtverarbeitungsmaschine bewirkt. Der Begriff „Zustellachse“ bezeichnet eine numerisch gesteuerte Maschinenachse der Drahtverarbeitungsmaschine, welche die Zustellung eines oder mehrerer Abisolierwerkzeuge von einer Neutralposition ohne Eingriff in die Isolationsschicht zu einer Arbeitsposition mit Eingriff in die Isolationsschicht bewirkt. Auch die entgegengerichtete Bewegung wird über die Zustellachse gesteuert. Die Zustellrichtung, d.h. die Richtung der Zustellbewegung, verläuft vorzugsweise senkrecht zur Durchlaufachse, kann jedoch auch schräg dazu verlaufen, so dass nur eine Komponente der Zustellbewegung senkrecht zur Durchlaufachse verläuft.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass synchron bzw. gleichzeitig mit der Zustellbewegung der Abisolierwerkzeuge an jeder Seite des Flachmaterials wenigstens ein Abstützelement einer Abstützeinrichtung in Richtung des Flachmaterials zugestellt wird und sich mit einer Abstützfläche in unmittelbarer Nähe der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs an dem Flachmaterial abstützt, wenn sich das zugehörige Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet.
An der Drahtverarbeitungsmaschine ist die Fähigkeit zur Durchführung des Verfahrens dadurch realisiert, dass an jeder Seite des Flachmaterials bzw. der Durchlaufachse wenigstens ein mit einem Abisolierwerkzeug gekoppeltes Abstützelement einer Abstützeinrichtung angeordnet ist, das mithilfe der Zustellachse, die auch für die Zustellung des Abisolierwerkzeugs zuständig ist, in Richtung des Flachmaterials zustellbar ist und das dazu konfiguriert ist, sich mit einer Abstützfläche in unmittelbarer Nähe der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs an dem Flachmaterial abzustützen, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet.
Eine Abstützung „in unmittelbarer Nähe“ der Eingriffsposition bedeutet hier u.a., dass sich zwischen der Abstützstelle, in welcher das Abstützelement in Kontakt mit dem Flachmaterial steht, und der Eingriffsposition, an der das Abisolierwerkzeug in Eingriff mit der Isolationsschicht steht, kein weiteres, das Flachmaterial kontaktierendes Element befindet. Ein Abstützelement kann sich unmittelbar vor oder unmittelbar hinter der Eingriffsposition an dem Flachmaterial abstützen, wobei sich die Bezeichnungen „vor“ und „hinter“ auf die Längsrichtung des Flachmaterials bzw. auf die Richtung der Durchlaufachse beziehen.
Mit diesem neuartigen Ansatz werden unter anderem die folgenden von den Erfindern erkannten Probleme adressiert. Bei einem Flachmaterial, das innerhalb einer Drahtverarbeitungsmaschine geführt und im Bereich der Abisoliereinrichtung abisoliert werden soll, ist das Flachmaterial üblicherweise zwischen einer letzten Einspannstelle vor dem Bereich der Abisoliereinrichtung und einer Einspannstelle nach der Abisoliereinrichtung nicht geführt, so dass es eine gewisse freie Länge des Flachmaterials gibt. Dort greifen die Abisolierwerkzeuge an. Je nach Beschaffenheit des Flachmaterials kann dieses in diesem Bereich der freien Länge mehr oder weniger labil und empfindlich gegen Querkräfte sein. Wenn die Abisolierwerkzeuge auf beiden Seiten zugestellt werden, kann es in der Praxis sein, dass diese nicht exakt gleichzeitig in Eingriff mit dem Flachmaterial treten, so dass es sein kann, dass dadurch die Isolationsschicht asymmetrisch abgetragen würde. Dies kann dazu führen, dass auf einer der Seiten die Isolationsschicht entfernt werden kann, während sich auf der gegenüberliegenden Seite noch Isolationsschichtreste befinden. Um eine derartige unvollständige Abisolierung zu vermeiden, könnte die materialnahe Endposition der Zustellung in Richtung Flachmaterial verlagert werden, um zu garantieren, dass die Isolationsschicht auf beiden Seiten in jedem Fall vollständig entfernt wird. Dies würde allerdings zu mehr Abfallvolumen führen, außerdem bekäme das Trägermaterial einen geringeren Querschnitt und es könnte ein größerer Verschleiß an den Abisolierwerkzeugen auftreten, da diese zumindest an einer Seite auch in das im Vergleich zur Isolationsschicht härtere Trägermaterial eingreifen.
Als weiteres Problem wurde ein mögliches Aufschwingen des Flachmaterials im frei gespannten Bereich identifiziert. Dieses Aufschwingen kann zu Rattermarken an der Oberfläche des abisolierten Trägermaterials führen.
Schließlich kann bei manchen Arten von Abisolierwerkzeugen beim Eingriff eines Abisolierwerkzeugs das Flachmaterial in Querrichtung ungleichmäßig belastet und dadurch leicht tordiert werden, was zu schlechteren Ergebnissen bei der Abisolierung führen würde.
Diese Probleme können bei Nutzung der beanspruchten Erfindung vermieden oder wenigstens so weit vermindert werden, dass die praktischen Auswirkungen tolerierbar sind. Das Flachmaterial wird durch die Abstützelemente, die gemeinsam mit den Abisolierwerkzeugen zugestellt werden, in der Nähe der Eingriffsposition mechanisch kontaktiert und dadurch geführt und beruhigt, so dass die Eingriffssituation des Abisolierwerkzeugs dank der das Flachmaterial kontaktierenden Abstützelemente genauer definiert ist als in Abwesenheit einer eingriffsnahen Abstützung. Zudem kann durch nahe einer Eingriffsstelle angreifende Abstützelemente (eines oder mehrere) ein Beitrag dazu geleistet werden, dass die Abisolierwerkzeuge nicht zu tief oder zu flach in das Isolationsmaterial eindringen. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass Schwingungen des Flachmaterials im Bereich der Eingriffsposition durch die in der Nähe kontaktierenden Abstützelemente (eines oder mehrere) weitgehend unterdrückt oder wenigstens so weit vermindert werden können, dass sich messbar bessere Oberflächen des Trägermaterials ergeben. Die kontaktierenden Abstützelemente tragen zu einer Schwingungsreduktion bzw. Schwingungsdämpfung im kritischen Eingriffsbereich zwischen Abisolierwerkzeug und Flachmaterial bei. Insoweit kann eine einem Abisolierwerkzeug zugeordnete Abstützeinrichtung auch als (mit dem Abisolierwerkzeug zustellbare) Schwingungsdämpfungseinrichtung mit mindestens einen zum Werkstückkontakt vorgesehenen Schwingungsdämpfungselement (Abstützelement) bezeichnet werden. Schließlich kann die Gefahr des Tordierens des Flachmaterials ebenso wirksam unterdrückt werden. Somit zeigen abisolierte Abschnitte des Trägermaterials bei Nutzung der Erfindung eine weitgehend unverletzte, saubere Oberfläche, die Probleme bei der Weiterverarbeitung vermeidet.
Obwohl eine Abstützung an einer Seite der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs ausreichen kann, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die einem Abisolierwerkzeug zugeordnete Abstützeinrichtung ein erstes und ein zweites Abstützelement aufweist, wobei sich das erste Abstützelement vor und das zweite Abstützelement hinter der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs abstützt, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet. Das Abisolierwerkzeug greift also im Bereich zwischen zwei Abstützstellen der Abstützelemente am Flachmaterial an. Dadurch kann die Position des Abisolierwerkzeugs in Bezug auf die Zustellrichtung und in Bezug auf das Flachmaterial besonders genau definiert werden. Zudem begünstigt eine beidseitige Abstützung die Schwingungsdämpfung, so dass das Bearbeitungsergebnis nicht durch Schwingung des Flachmaterials und/oder Schwingungen des Flachmaterials relativ zu den angreifenden Komponenten der Drahtverarbeitungsmaschine beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise sind die Abstützelemente als drehbar gelagerte Abstützrollen ausgebildet und rollen an dem Flachmaterial ab, wenn die Abisolierwerkzeuge und das Flachmaterial während der Abisolier-Operation relativ zueinander parallel zur Durchlaufachse bewegt werden. Damit ist eine besonders materialschonende, sanfte Abstützung möglich. Alternativ können Abstützelemente auch nicht- beweg liehe Abstützflächen haben, beispielsweise in Form von Kufen, die eine glatte Abstützfläche haben.
Abstützelemente können unterschiedliche Funktionen haben. Gemäß einer Weiterbildung ist an jeder Seite wenigstens ein Abstützelement fest mit dem zugeordneten Abisolierwerkzeug gekoppelt derart, dass eine Abstützfläche des Abstützelements bezogen auf die Zustellrichtung in einer vorgebbaren Position relativ zum Abisolierwerkzeug fixiert oder fixierbar ist. Somit kann ein Abstützelement als mechanischer Anschlag dienen, der die Eindringtiefe des Abisolierwerkzeugs bei der Zustellung mechanisch begrenzt. Vorzugsweise ist der Anschlag einstellbar, indem die Position des Abstützelements relativ zum Abisolierwerkzeug vorzugsweise stufenlos einstellbar ist. Wird der Anschlag auf das maximal mögliche Toleranzmaß der Isolationsschichtdicke eingestellt, so ist ohne aufwändige Steuerung im Wesentlichen garantiert, dass keine Reste der Isolationsschicht am Trägermaterial verbleiben. Damit ist eine relativ einfache mechanische Lösung bereitgestellt, so dass auf ebenfalls mögliche komplexere Lösungen zur Kontrolle der Eindringtiefe verzichtet werden kann. Zu den komplizierteren Möglichkeiten gehört beispielsweise die Nutzung eines Messsystems, mit welchem die Eindringtiefe kontrolliert wird, und eine Regelung der Vorschubbewegung der Zustellachse in Abhängigkeit von Ergebnissen bzw. Signalen des Messsystems. Es ist also möglich, dass wenigstens eines der Abstützelemente einer Seite als vorzugsweise einstellbarer Anschlag zur mechanischen Begrenzung der Zustellung des zugeordneten Abisolierwerkzeugs ausgebildet ist bzw. während des Betriebs als solcher Anschlag dient.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Abstützelemente einer Seite elastisch nachgiebig gelagert ist und sich unter Aufbau einer Rückstellkraft am Flachmaterial abstützt, wenn sich das zugeordnete Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet. Beispielsweise kann eine Federanordnung mit einer oder mehreren Federn vorgesehen sein, die zwischen einem Träger des Abstützelements und dem Abstützelement wirkt. Hierdurch kann eine besonders wirksame Schwingungsdämpfung erreicht werden. Außerdem kann ein elastisch nachgiebig gelagertes Abstützelement selbst dann in ständigem Kontakt mit dem geführten Flachmaterial bleiben, wenn zum Beispiel am Übergang eines isolierten Abschnitts zu einem nicht mehr isolierten Abschnitt ein Absatz bzw. eine Stufe existiert. Elastisch nachgiebig gelagerte Abstützelemente tragen somit durch ihre Dämpfungswirkung und ihre Fähigkeit zur Aufrechterhaltung des Kontakts auch beim Überwinden von Stufen erheblich zur Verbesserung des Arbeitsergebnisses bei.
Vorzugsweise ist ein einstellbarer Anschlag zur mechanischen Begrenzung der Einfederung des Abstützelements vorgesehen. Der Anschlag ist vorzugsweise stufenlos einstellbar und begrenzt beim Zustellen den zur Verfügung stehenden Federweg.
Bei manchen Ausführungsformen gibt es eine Überwachungseinrichtung, mit der ein (erster) Berührungskontakt zwischen Abstützelement und Werkstück und/oder die Andrückkraft, mit der ein Abstützelement an das Flachmaterial angedrückt wird, messtechnisch erfasst und die Zustellung in Abhängigkeit von Messsignalen des Überwachungssystems gesteuert wird. Dadurch kann u.a. erreicht werden, dass das Flachmaterial zwar ausreichend stark, aber nicht zu stark durch Andrückkräfte belastet wird und der Draht nicht eingeklemmt oder verformt wird. Mit der Überwachungseinrichtung kann auch detektiert werden, wann das Abstützelement bei der Zustellung erstmals in Berührungskontakt mit dem Werkstück kommt. Ab diesem Zeitpunkt steigt die Andrückkraft vom Wert Null ausgehend an. Die Überwachung kann beispielsweise über einen Berührungssensor und/oder über einen druckabhängig schließenden elektrischen Kontakt erfolgen und/oder über einen Dehnmessstreifen oder sonstige Sensoren, die ein mit der Andrückkraft korrelierendes Sensorsignal erzeugen können. Eine werkzeugnahe Abstützung ist grundsätzlich unabhängig von der Art des Abisolierens mit Vorteil nutzbar. Die Abisolierung kann also z.B. durch Fräsen, Hobeln, Schleifen und/oder Bürsten realisiert werden. Besondere Vorteile ergeben sich beim Abisolieren mittels Fräsen, da dort besonders starke Schwingungen des Werkstücks entstehen können. Andererseits hat sich das Abisolieren mittels Fräsen als sehr günstig erwiesen, so dass hier der Nutzen einer Abstützung besonders groß sein kann.
Eine Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abisolier-Operation eine Fräsoperation umfasst, die mittels einer Fräseinrichtung durchgeführt wird. Die Abisolierung erfolgt also mithilfe geometrisch bestimmter Schneiden an rotierenden Fräswerkzeugen. Bei der Fräsoperation werden zwei um achsparallele Rotationsachsen drehbare Fräswerkzeuge mit Umfangsschneiden an gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials in Richtung der Seitenflächen bis in eine Arbeitsposition zugestellt, bei der Umfangsschneiden der Fräswerkzeuge in Eingriff mit der Isolationsschicht stehen. Es werden also Fräswerkzeuge bzw. Fräser in Form von Umfangsfräsern verwendet.
Ein Charakteristikum der Fräsoperation besteht darin, dass zeitgleich zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen des Flachmaterials mittels Umfangsfräsen von der Isolationsschicht befreit werden. Dabei kann jeweils eines der Fräswerkzeuge das Flachmaterial gegen Durchbiegen aufgrund der Bearbeitungskräfte des gegenüberliegenden Fräswerkzeugs abstützen, so dass die angestrebte Ausrichtung des Flachmaterials koaxial zur Durchlaufachse auch unter den Bearbeitungskräften erhalten bleibt. Hierdurch lässt sich die Präzision beim Abisolieren mittels Fräsen fördern. Durch die beiderseitige Zustellung in Verbindung mit einem Umfangsfräser kann ein Abtrag der Isolationsschicht im Wesentlichen ohne oder mit nur geringfügigem Abtrag des elektrisch leitenden Trägermaterials erreicht werden. Es werden somit zeitgleich zwei gegenüberliegende Seitenflächen über eine vorgebbare Abisolierlänge abisoliert bzw. von der Isolationsschicht befreit. Die Rotationsachsen der Fräswerkzeuge liegen dabei vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene, die orthogonal zur Durchlaufachse ausgerichtet ist.
Die Zustellung wird vorzugsweise so gesteuert, dass sie von beiden gegenüberliegenden Seiten symmetrisch zur Durchlaufachse des Flachmaterials in Richtung der Seitenflächen erfolgt.
An einer gattungsgemäßen Drahtverarbeitungsmaschine kann diese Weiterbildung dadurch umgesetzt werden, dass die Abisoliereinrichtung eine Fräseinrichtung mit (wenigstens) zwei achsparallelen Fräseinheiten aufweist, die derart angeordnet sind, dass zwei um achsparallele Rotationsachsen drehbare Fräswerkzeuge an gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials bis in eine Arbeitsposition mit Eingriff von Umfangsschneiden der Fräswerkzeuge in die Isolationsschicht zustellbar sind und dass die Fräseinheiten (und damit auch die daran angebrachten Fräswerkzeuge) und das Flachmaterial relativ zueinander parallel zu einer Durchlaufachse des Flachmaterials bewegbar sind.
Nach den Beobachtungen der Erfinder liegen viele Flachmaterialien nicht mit einem mathematisch exakten Rechteckquerschnitt mit scharfen Kanten vor, sondern weisen an den Übergängen zwischen senkrecht zueinander stehenden Seitenflächen mehr oder weniger ausgeprägte Rundungen (Radien) oder Fasen auf. Um die Isolationsschicht auch in diesen Kantenbereichen zuverlässig zu entfernen, kann es notwendig sein, die Fräswerkzeuge so weit in das elektrisch leitende Trägermaterial hineinzufahren, dass auch in den Kantenbereichen die Isolationsschicht weitestgehend entfernt wird. Eine solche Lösung ist jedoch mit einem in der Regel nicht erwünschten Materialabtrag am Trägermaterial verbunden.
Gemäß einer Weiterbildung werden diese Probleme dadurch vermieden, dass Fräswerkzeuge in Form von Profilfräswerkzeugen verwendet werden, die einen ersten Abschnitt mit zylindrischer Hüllfläche und daran angrenzend einen zweiten Abschnitt mit wenigstens abschnittsweise axial variierendem Hülldurchmesser aufweisen. Der zweite Abschnitt kann beispielsweise zur Erzeugung eines Radius oder einer Fase profiliert sein.
Der Begriff „Profilfräswerkzeug“ bezeichnet hier ein Fräswerkzeug, dessen wirksame Außenkontur der Kontur des zu fräsenden Werkstücks bzw., genauer gesagt, des Trägermaterials des Werkstücks, in vorbestimmtem Ausmaß angepasst bzw. nachgebildet ist. Somit kann bei einem Fräsdurchgang mithilfe eines Profilfräswerkzeugs nicht nur eine mehr oder weniger ebene Seitenfläche, sondern auch eine der daran angrenzenden Kanten zuverlässig abisoliert werden. Dadurch kann mit geringstmöglichem oder ohne Materialabtrag am elektrisch leitenden Trägermaterial auch bei nicht mathematisch exaktem Rechteckquerschnitt eine Abisolierung über den gesamten Umfang des Flachmaterials zuverlässig sichergestellt werden.
Ein Profilfräswerkzeug kann so ausgestaltet sein, dass es im ersten Abschnitt als Umfangsfräser wirkt, um eine erste Seitenfläche zu bearbeiten, und daran anschließend einen schmalen Abschnitt mit variierendem Durchmesser, in den die Umfangsschneiden hineinreichen, so dass damit z.B. eine an die erste Seitenfläche angrenzende Fase oder ein Radius durch Umfangsfräsen bearbeitet werden kann. Ein Profilwerkzeug kann ggf. auch so ausgestaltet sein, dass es im ersten Abschnitt als Umfangsfräser wirkt, um eine erste Seitenfläche zu bearbeiten, und anschließend an einen Übergangsbereich (scharf stufenförmig oder mit Radius oder Fase) als Stirnfräser wirkt, um eine zur ersten Seitenfläche senkrechte zweite Seitenfläche komplett zu bearbeiten. Somit könnten mit zwei Fräswerkzeugen in einem gemeinsamen Durchgang jeweils zwei aneinandergrenzende, zueinander orthogonale Seitenflächen zeitgleich abisoliert werden. Die Fräswerkzeuge können dazu axial versetzt zueinander angeordnet sein.
Wie bereits erwähnt ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Art des Abisolierens beschränkt. Ein Abisolierwerkzeug kann nach anderen Prinzipien mit mechanischem Materialabtrag arbeiten. Ein Abisolierwerkzeug kann z.B. als Schleifwerkzeug ausgebildet sein, insbesondere als Schleifrolle oder Schleifwalze mit abrasiver Umfangsfläche. Dann wird das Isolationsmaterial mittels geometrisch unbestimmter Schneiden abgetragen. Ein Abisolierwerkzeug kann auch ein Bürstwerkzeug sein, dessen z.B. aus Metall oder Kunststoff bestehenden Borsten bei Rotation des Bürstwerkzeugs das Isolationsmaterial oder Reste davon abtragen. Ein Abisolierwerkzeug kann auch nach Art eines Hobels oder eines Schabmessers ausgebildet sein, also mit geometrisch bestimmter Schneide arbeiten. Eine Abisoliereinrichtung mit Abisolierwerkzeugen in Form von Schabmessern ist der WO 2018/134115 A1 der Anmelderin beschrieben. Mehrere Techniken können kombiniert werden, z.B. Fräsen und anschließendes Bürsten.
Es ist möglich, das abzuisolierende Flachmaterial während der Abisolier-Operation an beiden Seiten eines abzuisolierenden Abschnitts, also vor und hinter einer Fräseinrichtung oder einer anderen Abisoliereinrichtung, durch steuerbare Einrichtungen der Drahtverarbeitungsmaschine zu führen oder zu halten, beispielsweise durch eine Einzugseinrichtung und eine Richteinrichtung. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass vor Beginn der Abisolier-Operation das Flachmaterial vor und hinter einem Arbeitsbereich der Abisolier-Operation mittels Klemmelementen einer gesonderten Klemmeinrichtung zentriert zur Durchlaufachse fixiert wird. Die Klemmeinrichtung kann als optionale Baugruppe der Abisoliereinrichtung angesehen werden. Die Klemmelemente können relativ nahe am abzuisolierenden Abschnitt angreifen. Damit kann erreicht werden, dass gegebenenfalls das Flachmaterial besser in Bezug auf die Durchlaufachse zentriert wird als ohne Einsatz der gesonderten Klemmeinrichtung. Die Abstützelemente sind dann zusätzlich zu den Klemmelementen vorhanden und können sich in einem Zwischenbereich zwischen einem Klemmelement und dem Eingriffsbereich am Flachmaterial abstützen, also noch näher als die Klemmelemente. Da die Abstützelemente in definiertem bzw. vorgebbaren räumlichen Bezug zum zugehörigen Abisolierwerkzeug stehen, bleibt ihre schwingungsdämpfende und materialführende Wirkung auch bei Relativbewegung zwischen Flachmaterial und Abisolierwerkzeug unverändert erhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Drahtverarbeitungsmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer mit Fräsern arbeitenden Abisoliereinrichtung;
Fig. 2 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht der als Fräseinrichtung ausgebildeten Abisoliereinrichtung mit zugeordneten Komponenten;
Fig. 3 zeigt Details von Abstützelementen einer Abstützeinrichtung im Bereich einer der Fräseinrichtung zugeordneten Klemmeinrichtung;
Fig. 4A bis 4C zeigen verschiedene Phasen einer Abisolier-Operation;
Fig. 5 zeigt schematisch Komponenten einer Ausführungsform mit zwei Festanschlägen für jedes Abisolierwerkzeug;
Fig. 6 zeigt schematisch Komponenten einer Ausführungsform, bei der jedem Abisolierwerkzeug nur ein Abstützelement zugeordnet ist;
Fig. 7 zeigt schematisch Komponenten einer Ausführungsform mit zwei gefederten Anschlägen für jedes Abisolierwerkzeug;
Fig. 8 zeigt schematisch Komponenten einer Ausführungsform, bei der das Flachmaterial für die Abisolier-Operation relativ zu einer maschinenfest positionierten Fräseinheit vorgeschoben wird; und
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Drahtverarbeitungsmaschine, die nach Art einer Stabkonfektioniermaschine mit integrierter Abisoliereinrichtung ausgebildet ist. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer insgesamt als Schenkelfedermaschine ausgelegten Drahtverarbeitungsmaschine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Drahtverarbeitungsmaschine hat eine integrierte Abisoliereinrichtung 500 zum Abisolieren von Abschnitten des isolierten Flachmaterials W, bevor das fertig gebogene Formteil von dem zugeführten Flachmaterial abgetrennt wird. Die Abisoliereinrichtung 500 weist eine Fräseinrichtung 200 auf.
Die Drahtverarbeitungsmaschine 100 ist dafür eingerichtet, komplex gebogene Formteile in Form von Spulenelementen für Elektromotoren herzustellen. Es wird ein Ausgangsmaterial (auch als Werkstück W bezeichnet) verarbeitet, welches ein drahtförmiges elektrisch leitendes Trägermaterial T (z.B. aus Kupfer) mit im Wesentlichen rechteckiger Querschnittsform aufweist, welches von einer elektrisch nicht leitenden Isolationsschicht I aus Lack, Thermoplast o.dgl. umhüllt ist (vgl. z.B. Fig. 4A) Das Werkstück W wird nachfolgend auch kurz als „Draht“ oder „Flachmaterial“ bezeichnet.
Die computernumerisch gesteuerte, mehrachsige Drahtverarbeitungsmaschine 100 hat mehrere steuerbare Maschinenachsen, ein Antriebssystem mit mehreren elektrischen Antrieben zum Antreiben der Maschinenachsen und eine Steuereinrichtung 190 zur koordinierten Ansteuerung von Arbeitsbewegungen der Maschinenachsen in einem Fertigungsprozess gemäß einem für den Fertigungsprozess spezifischen, computerlesbaren Steuerprogramm.
Bei dem Ausführungsbeispiel hat die Drahtverarbeitungsmaschine ein mit Kleinbuchstaben x, y und z gekennzeichnetes, rechtwinkliges Maschinenkoordinatensystem MK mit einer vertikalen z-Achse und horizontalen x- und y-Achsen. Die x-Achse verläuft parallel zur Durchlaufachse 155. Von den Koordinatenachsen x, y und z sind die geregelt angetriebenen Maschinenachsen zu unterscheiden, die mit Großbuchstaben (zum Beispiel P2-Achse) an Pfeilen bezeichnet werden. Die Pfeile oder Doppelpfeile repräsentieren die über die jeweiligen Maschinenachsen bzw. über deren Antriebe erzeugbaren Arbeitsbewegungen.
Das Ausgangsmaterial W liegt in Form eines gewickelten Materialvorrats (coil) vor, der im Beispielsfall auf einer Haspel 105 aufgewickelt ist. Bei anderen Ausführungsformen ist keine Haspel vorgesehen, der Materialvorrat kann auch in einem z.B. tonnenförmigen Speicher liegen und daraus abgezogen werden. Das Werkstück tritt in die Baugruppe 500 ein, die im Folgenden auch als „Abisoliereinheit“ 500 bezeichnet wird. Diese Baugruppe 500 umfasst in dieser Reihenfolge entlang der Durchlaufachse 155 des Werkstücks eine Richteinheit 120, eine Längenmesseinrichtung 130, eine nachgeschaltete Einzugseinrichtung 140, die mit der Fräseinrichtung 200 ausgestattete Abisoliereinrichtung, eine der Fräseinrichtung 200 zugeordnete Absaugeinrichtung 150 und eine dieser nachgeschaltete Bürsteinrichtung 160. Die Abisoliereinheit 500 hat eine eigene Basis 510, auf bzw. an der die genannten Komponenten installiert sind.
Nach Verlassen der Bürsteinrichtung 160 tritt das Werkstück in eine vordere Baugruppe 180 der Drahtverarbeitungsmaschine ein. Die vordere Baugruppe 180 weist ein Maschinengestell auf, das an seiner Vorderseite eine vertikal ausgerichtete Vorderwand 185 trägt. Eine an der Vorderwand 185 montierte und von vorne zugängliche Umformeinrichtung 300 der Umformmaschine umfasst u.a. mehrere sternförmig um die Durchlaufachse herum angeordnete Umformeinheiten 310 mit Werkzeugköpfen, an denen einteilige oder aus mehreren Komponenten zusammengesetzte Umformwerkzeuge verwendet werden können, um das Flachmaterial durch Biegen umzuformen.
Hinter der Vorderwand 185 befindet sich u.a. eine (nicht dargestellte) weitere Einzugseinrichtung zum Einziehen des langgestreckten Werkstückmaterials von der vorgeschalteten Baugruppe 500 und zum Vorschieben bzw. Fördern oder Transportieren des Werkstücks parallel zu der Durchlaufachse 155 in den Bereich der Umformeinrichtung 300. Der Einzugseinrichtung ist eine ebenfalls nicht dargestellte Richteinheit zum nochmaligen Richten des Werkstücks vor Eintritt in die weitere Einzugseinrichtung vorgeschaltet.
Der Draht tritt im Bereich einer mit einer Führungsbuchse ausgestatteten Führungseinrichtung senkrecht zur Vorderwand 185 koaxial zur Durchlaufachse 155 der Umformmaschine aus der Führungseinrichtung in den Bereich der Umformeinrichtung 300 aus. Die Führungsbuchse hat eine den Rechteckquerschnitt des Flachmaterials angepasste Führungsöffnung mit Rechteckquerschnitt. Der Draht wird mit Hilfe von numerisch gesteuerten Werkzeugen der Umformeinrichtung 300 zu einem zweidimensional oder dreidimensional gebogenen Formteil umgeformt. Das fertig oder weitgehend fertig umgeformte Formteil wird dann mittels einer Schnitteinheit mit einem Scherenschnitt vom zugeführten Draht abgetrennt.
Anhand der Fig. 2 und 3 werden nun Aufbau und Funktion der Abisoliereinrichtung des Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 2 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht der Fräseinrichtung 200 mit zugeordneten Komponenten. Fig. 3 zeigt Details einer der Fräseinrichtung zugeordneten Klemmeinrichtung 400, mit der das Werkstück beidseitig des abzuisolierenden Abschnitts für die Durchführung der Abisolier-Operation geklemmt und dadurch fixiert wird. Weiterhin zeigt Fig. 3 Details zweier Abstützeinrichtungen 600-1 und 600-2, deren Abstützelemente gemeinsam mit den Abisolierwerkzeugen zugestellt werden und sich unmittelbar neben der Eingriffsstelle der Fräser am Flachmaterial abstützen.
Die Fräseinrichtung 200 weist zwei Fräseinheiten (erste Fräseinheit 210-1, zweite Fräseinheit 210-2) auf, deren Frässpindeln (erste Frässpindel 215-1, zweite Frässpindel 215-2) achsparallel und achsversetzt zueinander so angeordnet sind, dass die Rotationsachsen 217-1, 217-2 der Frässpindeln parallel versetzt zueinander liegen und die in den Frässpindeln aufgenommenen Fräswerkzeuge (erstes Fräswerkzeug 300-1, zweites Fräswerkzeug 300-2) um zueinander parallel versetzte Rotationsachsen (koaxial mit den Rotationsachsen 217-1, 217-2 der Frässpindeln) gedreht werden können.
Die erste Fräseinheit 210-1 kann mithilfe geeigneter Maschinenachsen in zwei senkrecht zueinander und senkrecht zur Durchlaufachse 155 ausgerichteten Richtungen linear zugestellt werden. Mithilfe der Maschinenachse ZO erfolgt eine Linearverschiebung parallel zur Drehachse 217-1 der ersten Frässpindel 215-1 bzw. des ersten Fräswerkzeugs 300-1. Mithilfe der Maschinenachse BO erfolgt eine Linearverschiebung senkrecht zur Drehachse 217-1 des Fräswerkzeugs.
Bei der in Bezug auf die Durchlaufachse gegenüberliegenden zweiten Fräseinheit 210-2 sind entsprechende Maschinenachsen ZU (Verschiebung parallel zur Rotationsachse des Fräswerkzeugs) und BU (Verschiebung senkrecht zur Rotationsachse) vorgesehen.
Die Komponenten der Fräseinheiten inklusive deren Antriebe sind an derselben Seite eines ringförmigen Trägerelements 220 montiert, welches an einem maschinenfest montierten Lagerelement um die Durchlaufachse 155 herum drehbar gelagert ist. Die Drehung wird über die Maschinenachse X2 bewirkt, die einen servomotorischen Antrieb aufweist.
Die beschriebenen Komponenten der Fräseinrichtung 200 können mithilfe der Maschinenachse P2 gemeinsam parallel zur Durchlaufachse 155 vorgeschoben bzw. translatorisch bewegt werden. Dazu ist das Lagerelement für das ringförmige Trägerelement 220 auf einem parallel zur Durchlaufachse 155 verfahrbaren Schlitten an der Oberseite des Maschinenkörpers montiert.
Beide Frässpindeln 210-1, 210-2 sind somit in drei zueinander wechselweise orthogonalen Richtungen gesteuert beweglich. Bei den Fräswerkzeugen 300-1, 300-2 handelt es sich um Umfangsfräswerkzeuge, die als Profilfräswerkzeuge ausgestaltet sind. Dies bedeutet, dass die mit Umfangsschneiden 305 ausgestattete wirksame Außenkontur bzw. der Schneidbereich des Profilfräswerkzeugs an die Außenkontur des zu bearbeitenden Werkstücks W angepasst ist. Der mit Umfangsschneiden ausgestattete Schneidbereich des Profilfräswerkzeugs weist keine durchgängig kreiszylindrische Hüllfläche auf, sondern der Durchmesser dieser Hüllfläche variiert abschnittsweise in Axialrichtung.
Das Werkstück W (isolierter Rechteckdraht) hat im Beispielsfall einen Rechteckquerschnitt mit abgerundeten Kanten. Die parallel zueinander verlaufenden, im Wesentlichen ebenen oberen und unteren Seitenflächen W1, W2 sind etwas breiter als die senkrecht dazu verlaufenden, im Wesentlichen ebenen Seitenflächen W3, W4. An den Übergängen zwischen senkrecht zueinander stehenden Seitenflächen sind jeweils Radien ausgebildet, so dass die Längskanten des Werkstücks W abgerundet sind.
Das Profilwerkzeug 300-1 hat einen ersten Abschnitt 310-1 mit zylindrischer Außenkontur bzw. Hüllfläche und einem ersten Durchmesser sowie einen daran anschließenden zweiten Abschnitt 310-2, der mit Abstand vom ersten Abschnitt ebenfalls eine zylindrische Außenkontur hat, jedoch einen kleineren Durchmesser. Am Übergang zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ist zu Beginn des zweiten Abschnitts ein Innenradius 312 ausgebildet, dessen Verlauf dem Außenradius an den Kanten des Trägermaterials T entspricht. Daran schließt sich zum freien Ende ein Teilabschnitt mit zylindrischer Außenkontur bzw. Hüllfläche an. In diesem Teilabschnitt liegt ein zweiter Durchmesser vor, der z.B. zwischen 10% und 20% kleiner sein kann als der erste Durchmesser. Der Krümmungsradius des Innenradius 312 kann z.B. im Bereich von 5% bis 15% des ersten oder des zweiten Durchmessers liegen.
Wenn sich im Kantenbereich des Trägermaterials eine Fase befindet, kann ein Profilfräswerkzeug verwendet werden, das anstelle eines Abschnitts mit Innenradius einen schmalen konischen Abschnitt aufweist.
Somit können bei einer einzigen Fräsoperation zeitgleich jeweils zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen W3, W4 des Trägermaterials und die an einer Seite daran angrenzenden Radien von der Isolationsschicht befreit bzw. abisoliert werden. Dabei bearbeiten die ersten Abschnitte 310-1 jeweils die im Wesentlichen ebenen Seitenflächen W3 und W4, während der ebenfalls mit Umfangsschneiden versehene Übergangsbereich des Innenradius 312, in welchem sich der wirksame Umfang des Fräswerkzeugs vom freien Ende her gesehen kontinuierlich vergrößert, gleichzeitig einen der angrenzenden Radien abisoliert. Die Komponenten der Klemmeinrichtung 400 sind gestelltest auf einer Maschinenbasis montiert. Die Klemmeinrichtung 400 hat am Ende eines schräggestellten Auslegers eine Trägerplatte 405, die zwei Klemmeinheiten 410-1, 410-2 trägt. Der Abstand zwischen den Klemmeinheiten parallel zur Durchlaufachse 155 kann stufenlos verstellt werden. Die Klemmeinheiten sind nach Art von Parallelgreifern ausgestaltet und haben jeweils zwei linear aufeinander zu- und voneinander wegfahrbare Klemmbacken, die symmetrisch zur Durchlaufachse 155 zugestellt werden können. Die dem Werkstück zugewandten Seiten der Klemmbacken sind an die Werkstückkontur angepasst. Für das Öffnen und Schließen der Klemmbacken ist eine eigene Maschinenachse vorgesehen. Die Parallelgreifer sind auf Drahtmitte bzw. auf die Durchlaufachse 155 einstellbar.
Die Abisoliereinrichtung ist an jeder der Fräseinheiten mit Komponenten von Abstützeinrichtungen (erste Abstützeinrichtung 600-1, zweite Abstützeinrichtung 600-2), ausgestattet, deren Komponenten insgesamt dafür ausgebildet sind, für präzise vorgebbare Eingriffsverhältnisse an den Eingriffsstellen zwischen den Umfangsfräsern 300-1, 300-2 und dem Flachmaterial W zu sorgen. Dadurch kann erreicht werden, dass das Flachmaterial im vorgesehenen Abschnitt vollständig abisoliert werden kann, ohne die Oberfläche des Trägermaterials T zu verletzen. Aufbau und Funktion von Komponenten der Abisoliereinrichtungen werden im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4A bis 4C beispielhaft erläutert.
Jede der Fräseinheiten weist an ihrem werkstückseitigen Ende, an dem sich auch das Fräswerkzeug befindet, zwei Abstützelemente einer zugehörigen Abstützeinrichtung auf. Die erste Abstützeinrichtung 600-1, die zur ersten Fräseinheit 210-1 gehört, weist ein erstes Abstützelement 610-1 A und ein zweites Abstützelement 610-1 B auf, die an der gleichen Seite der Durchlaufachse angeordnet sind wie das erste Fräswerkzeug 300-1, das mittig im Zwischenraum zwischen den Abstützelementen angeordnet ist. Jedes der Abstützelemente ist als Abstützrolle 610-1, 610-2 mit im Wesentlichen zylindrischer Außenkontur ausgebildet und am freien Ende eines stabförmigen Trägers 611 so gelagert, dass sich die Abstützrolle um eine Drehachse drehen kann, die parallel zur Rotationsachse 217-1 des Fräswerkzeugs verläuft. Die stabförmigen Träger sind am Gehäuse der ersten Fräseinheit 210-1 montiert, so dass die Abstützelemente durch diejenige Zustellachse, die auch die erste Fräseinheit bewegt, in Richtung auf das Flachmaterial Woder in Gegenrichtung zugestellt werden können.
Die relative Anordnung zwischen den Abstützelementen 610-1 A, 610-1 B und dem Fräswerkzeug 300-1 ist so gewählt, dass sich die Abstützelemente mit ihrer durch den Außenumfang der Abstützrollen gebildeten Abstützfläche in einem Bereich in unmittelbarer Nähe der Eingriffsposition zwischen Fräswerkzeug und Flachmaterial an dem Flachmaterial abstützen, wenn sich das Abisolierwerkzeug (hier das Fräswerkzeug) in der Arbeitsposition mit Eingriff im Flachmaterial befindet. Der axiale Abstand zwischen den Abstützstellen der Abstützrollen und der Eingriffsposition kann z.B. weniger als das Zwanzigfache oder weniger als das Zehnfache oder weniger als das Fünffache des größten Durchmessers des Flachmaterials betragen. Der axiale Abstand kann z.B. zwischen dem Doppelten und dem Fünffachen oder Zehnfachen des größten Durchmessers liegen.
An der zweiten Fräseinheit 210-2 sind in entsprechender Weise Abstützelemente 610-2A, 610- 2B einer zweiten Abstützeinrichtung 600-2 angebracht, die in Form von zylindrischen Abstützrollen ausgebildet sind und die sich auf der gegenüberliegenden Seite des Flachmaterials in entsprechender Weise an diesem abstützen, wenn die zweite Fräseinheit 210-2 so zugestellt ist, dass sich das Abisolierwerkzeug (Fräswerkzeug) in der Arbeitsposition befindet. In der dargestellten Arbeitsposition gibt es somit unmittelbar vor und unmittelbar hinter dem Fräswerkzeug jeweils ein Paar von Abstützrollen, die an derselben axialen Position am Werkstück anliegen und dieses zwischen sich stabilisieren.
An jeder Fräseinheit ist eines der beiden Abstützelemente fest mit dem zugehörigen Abisolierwerkzeug (Profilfräser) gekoppelt in der Weise, dass die dem Werkstück zugewandte Abstützfläche bezogen auf die Zustellrichtung in einer exakt vorgebbaren Position relativ zum Abisolierwerkzeug fixiert werden kann. Die Position ist mithilfe einer Stelleinrichtung 613 stufenlos einstellbar. Dadurch kann dieses Abstützelement (z.B. das erste Abstützelement 610- 1A) als einstellbarer mechanischer Anschlag dienen. Auf der diametral gegenüber liegenden Seite ist eine entsprechende Konstruktion vorgesehen.
Im Beispielsfall der Fig. 3 und 4A bis 4C ist das andere Abstützelement einer Seite, also z.B. das zweite Abstützelement 610-1 B, elastisch nachgiebig gelagert, so dass die Position von dessen Abstützfläche relativ zum Fräswerkzeug bei Überwindung von Rückstellkräften im Rahmen eines vorgebbaren Bewegungsbereiches veränderlich ist. Im Beispiel von Fig. 4A ff. ist eine Druckfederanordnung mit mindestens einer Druckfeder 612 vorgesehen, die sich einerseits an einer Komponente der Fräseinheit und andererseits am beweglichen Lager für die Abstützrolle abstützt. An der diametral gegenüberliegenden Seite ist für die zweite Fräseinheit eine entsprechende Konstruktion vorgesehen.
Der konstruktiv mögliche Federweg bzw. die Einfederung des zweiten Abstützelements ist über einen einstellbaren Anschlag stufenlos einstellbar. Somit kann die Abstützrolle z.B. nur entsprechend dem Überstand einfedern und dann ebenfalls Kräfte aufnehmen, wenn der Fräser bis auf seine maximale Tiefe eingetaucht ist, wie in Fig. 4B dargestellt. Die zweite Abstützrolle kann aus der dargestellten Stellung nur entsprechend der Darstellung in Fig. 4C ausfedern, aber nicht weiter einfedern.
Nachfolgend wird ein möglicher Prozessablauf im Zusammenhang mit den Fig. 4A bis 4C erläutert. Die Profilfräswerkzeuge 300-1, 300-2 befinden sich dabei in einem in Fig. 2 erkennbaren Gehäuse 315, über welches mithilfe der Absaugeinrichtung Schmutzpartikel abgesaugt werden können.
Um die Abtragtiefe der Profilfräser genau vorgeben zu können, fungiert eines der Abstützelemente, nämlich die erste Abstützrolle 610-1A, als stufenlos verstellbarer mechanischer Anschlag. Zur Einstellung der Abtragtiefe wird die Position dieser Abstützrolle bezogen auf die Zustellrichtung (senkrecht zur Durchlaufachse) relativ zur Position des Abisolierwerkzeugs so eingestellt, dass der wirksame Außenradius des Fräswerkzeugs an der Werkstückseite einen gewissen Überstand UB gegenüber der Position der dem Werkstück zugewandten Abstützfläche der Abstützrolle aufweist. Durch den Überstand UB wird die maximale Eingriffstiefe des Abisolierwerkzeugs vorgegeben. Bei den Einstellarbeiten wird dann auch der Anschlag der (begrenzt nachgiebig gelagerten) zweiten Abstützrolle entsprechend dem Überstand UB eingestellt.
Für die Durchführung einer Abisolier-Operation wird dann das Flachmaterial W mithilfe der Einzugseinrichtung 140 in Axialrichtung so positioniert, dass der abzuisolierende Abschnitt zwischen den Klemmelementen 410-1, 410-2 der Klemmeinrichtung 400 liegt. Für diese Positionieroperation vor der Abisolier-Operation sind die Klemmelemente noch offen (vgl. Fig. 4A). Danach wird das Flachmaterial durch Zustellung der Klemmelemente beidseitig des abzuisolierenden Abschnitts geklemmt, wodurch die freie Länge um den Eingriffsbereich der Fräswerkzeuge reduziert wird.
Dann werden die Fräseinheiten durch die entsprechenden Zustellachsen in Richtung auf das Flachmaterial zugestellt. Die Umfangsflächen der Profilfräser tauchen dabei in das Isolationsmaterial ein, bis die als Festanschläge dienenden Abstützrollen 610-1 A, 610-2A auf beiden gegenüberliegenden Seiten des Flachmaterials an diesem anliegen, so dass die Abisolierwerkzeuge nicht tiefer eintauchen können. Da die Abstützelemente von der Fräseinheit getragen werden, die auch das Fräswerkzeug trägt, wird automatisch eine gemeinsame synchrone Zustellung der Abisolierwerkzeuge und der zugeordneten Abstützelemente erreicht. Ein nicht dargestellter Sensor, z.B. ein Kraftsensor, meldet der Steuerung wann ein Kontakt beidseitig vorhanden ist und die Zustellung gestoppt werden soll. Fig. 4B veranschaulicht eine Situation mit Eingriff der Profilfräswerkzeuge in die Isolationsschicht I. Es ist ersichtlich, dass sowohl der vordere Festanschlag (Abstützrolle 610- 1A) als auch der hintere federbelastete Anschlag auf der Isolationsschicht aufsitzen, wenn das dazwischenliegende Fräswerkzeug 300-1 in die Isolationsschicht eindringt. Der hintere Anschlag steht dabei in Kontakt mit seinem einstellbaren Anschlag, kann also nicht weiter einfedern.
In einer nachfolgenden Phase der Abisolier-Operation wird die komplette Fräseinheit mithilfe der P2 -Achse parallel zur Durchlaufachse 155 im Bereich zwischen den Klemmeinheiten vorgeschoben, während die Fräswerkzeuge um ihre Rotationsachsen rotieren. Damit wird die Isolationsschicht über eine vorgebbare Länge abgetragen. Fig. 4C zeigt einen Zeitpunkt während dieser Abisolier-Operation. Es ist ersichtlich, dass der vorauseilende Festanschlag (erste Abstützrolle 610-1 A) weiterhin auf der noch nicht abgetragenen Isolationsschicht I abrollt. Die federnd gelagerte nacheilende zweite Abstützrolle 610-1 B stützt sich dagegen inzwischen auf der freigelegten Oberfläche des Trägermaterials T ab, da dort die Isolationsschicht bereits entfernt wurde. Beim Übergang von der in Fig. 4B gezeigten Situation, in der die nacheilende Abstützrolle noch auf der Isolationsschicht aufliegt, zu der Situation aus Fig. 4C, in welcher die federnd gelagerte Abstützrolle auf dem Trägermaterial aufliegt, hat die Abstützrolle die Stufe ST am Übergang zwischen dem Bereich mit Isolationsschicht und dem abisolierten Abschnitt überwunden, ohne den Kontakt zum Flachmaterial zu verlieren. Beim Abrollen über die Stufe ST drückt die Feder 612 die Abstützrolle in Richtung Flachmaterial, ohne dass die Fräseinheit als Ganzes zugestellt werden muss. Dasjenige Abstützelement, welches in Vorschubrichtung der Fräseinheiten vorne steht, behält somit immer Kontakt zum Isolationsmaterial I, während die in Vorschubrichtung hinten angeordnete Abstützrolle über die Federanordnung nachgedrückt wird.
In allen Phasen der Abisolier-Operation steht jede der Fräseinheiten somit über die vor und hinter dem Abisolierwerkzeug angeordneten Abstützelemente in Berührungskontakt mit dem abzuisolierenden Flachmaterial. Da das abzuisolierende Material beidseits der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs von beiden gegenüberliegenden Seiten durch Abstützelemente in unmittelbarer Nähe der Abisolierwerkzeuge mechanisch kontaktiert wird, ist die Position des Flachmaterials im Bereich der Abisolierwerkzeuge auf mechanische Weise exakt bestimmt.
Weiterhin unterbinden die Abstützelemente vor und hinter der Eingriffsposition potenziell problematische Schwingungen des Flachmaterials, welche dann auftreten können, wenn Abstützstellen beziehungsweise Einspannstellen weiter entfernt von der Eingriffsposition liegen. Nachdem die vorgegebene Abisolierlänge erreicht ist, werden die Zustellachsen angesteuert, um die Profilwerkzeuge mitsamt den Komponenten der Abstützeinrichtung zurückzuziehen, so dass die Abstützrollen den Kontakt zum Material verlieren. Dann werden die Klemmbacken der Klemmeinrichtung wieder geöffnet und der Draht wird um eine vorbestimmte Länge vorgeschoben, um den nächsten abzuisolierenden Abschnitt in dem Bereich zwischen den Klemmbacken der Klemmeinrichtung zu bewegen.
Um die Komponenten an die jeweilige Bearbeitungsaufgabe anzupassen, ist zum einen der Überstand UB des Festanschlags gegenüber dem Profilwerkzeug einstellbar. Andererseits ist auch die Federkraft der Federanordnung 612 einstellbar, die die hintere Abstützrolle an das Flachmaterial andrückt. Die Kraft wird vorzugsweise so eingestellt, dass unter den gegebenen Bearbeitungsparametern eine optimale Schwingungsdämpfung erreicht wird. Andererseits ist die Kraft begrenzt auf Werte unterhalb eines Grenzwerts, bei dem es zu bleibenden Verformungen am Flachmaterial kommen könnte.
Die Fig. 4A bis 4C veranschaulichen, wie zwei zueinander parallele Seitenflächen des Flachmaterials gleichzeitig abisoliert werden. Da als Abisolierwerkzeuge Profilwerkzeuge verwendet werden, werden gleichzeitig auch die an einer Seite an diese ebenen Seitenflächen angrenzenden Kantenbereiche mit Radien oder Fasen abisoliert.
Um auch die anderen beiden Seitenflächen (die parallel zur Zeichenebene orientiert sind) und die noch nicht abisolierten Radien abzuisolieren, werden nun die Fräseinheiten mit den entsprechenden Zustellachsen und die Absaugung mithilfe der Maschinenachse X2 gemeinsam um 90° um die Durchlaufachse 155 gedreht. Dabei bleibt das Werkstück W eingeklemmt und damit in seiner Position koaxial zur Durchlaufachse 155 fixiert. Dann werden die Fräswerkzeuge wieder mithilfe der Maschinenachsen BO und ZO beziehungsweise BU und ZU horizontal und vertikal auf das zweite Sollmaß zugestellt und die noch nicht abisolierten Flächen werden durch Verfahren der Fräseinrichtung relativ zum stehenden Draht abisoliert.
Anhand von Fig. 5 wird nun ein anderes Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei tragen identische oder ähnliche, einander entsprechende Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit die gleichen Bezugszeichen wie oben. Genau wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel ist die vorauseilende vordere Abstützrolle (erste Abstützrolle 610-1 A) als einstellbarer Festanschlag ausgebildet und erlaubt somit die Einstellung des Überstands UB. Die andere Abstützrolle (zweite Abstützrolle 610-1 B), die bei Vorschub der Fräseinrichtung dem Fräswerkzeug nacheilt, ist ebenfalls als Festanschlag ausgebildet, also nicht federnd gelagert. Bei dieser Variante wird also auf die Federnachstellung verzichtet, wodurch sich eine einfachere Konstruktion ergibt. Die beiden Abstützrollen werden in der Regel auf das gleiche Maß eingestellt, so dass die Abstützflächen der Abstützrollen in einer gemeinsamen Ebene liegen, die parallel zur Durchlaufachse verläuft. Der wirksame Umfang des Abisolierwerkzeugs 300-1 ragt dann um den Überstand UB in Richtung des Werkstücks über diese Ebene hinaus, wobei der Überstand etwa der Dicke der Isolationsschicht I entspricht. Durch diese Anordnung kann unter anderem erreicht werden, dass unabhängig von der Vorschubrichtung der Fräseinheit beim Abisolieren jeweils ein vorauseilender Anschlag existiert, der auf dem Isoliermaterial abrollt.
Eine Abstützung auf beiden Seiten des Abisolierwerkzeugs (also vor und hinter dem Abisolierwerkzeug) ist zwar in der Regel zweckmäßig, aber nicht zwingend. Fig. 6 zeigt beispielhaft eine Anordnung, bei der jedem Abisolierwerkzeug nur ein einziges Abstützelement 610-1 in Form einer Abstützrolle zugeordnet ist. Diese ist als verstellbarer Anschlag ausgebildet.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 weist die Abstützeinrichtungen von jedem der Abisolierwerkzeuge (z.B. 300-1) jeweils zwei als Abstützrollen 610-1A, 610-1 B ausgebildete Abstützelemente auf, von denen eines in Vorschubrichtung vor und das andere in Vorschubrichtung hinter dem Abisolierwerkzeug 300-1 liegt. Beide Abstützelemente sind elastisch nachgiebig gelagert, beispielsweise über entsprechende Federanordnungen 612, so dass sie sich unter Aufbau einer Rückstellkraft am Flachmaterial abstützen können. Bei dieser Ausführungsform sind somit alle Anschläge über Federn gelagert und am Gehäuse fixiert.
Die Zustellung könnte hier z.B. dadurch begrenzt werden, dass die Zustellkraft der Zustellbewegung in Bezug auf die Federkraft der Federanordnungen so eingestellt wird, dass die Zustellbewegung stoppt, wenn die Abstützrollen mit einer gewissen Kraft (Schwellwert) am Flachmaterial anliegen. Auch hier ist die Einstellung eines maximal zulässigen Einfederwegs mithilfe eines stufenlos einstellbaren Anschlags nützlich und daher vorgesehen. Durch die elastische nachgiebige Lagerung der Abstützrollen liegen diese immer zuverlässig unter einem gewissen Anpressdruck am Flachmaterial W an. Durch diese Anordnung kann eine optimale Schwingungsreduktion im Bereich der Abisolierwerkzeuge erreicht werden. Zudem handelt es sich um eine konstruktiv relativ einfache Lösung.
Anhand von Fig. 8 wird ein Ausführungsbeispiel erläutert, welches sich von den vorherigen Ausführungsbeispielen unter anderem dadurch unterscheidet, dass das Flachmaterial (der Draht W) während der Abisolier-Operation nicht ruht, sondern zum Zwecke der Abisolierung entlang der Durchlaufachse 155 in Einzugsrichtung EZ vorgeschoben wird. Bei dieser Variante entsteht also der Drahtvorschub über eine Einzugseinrichtung der Drahtverarbeitungsmaschine und es wird keine Klemmeinrichtung benötigt, die das Material einspannt. Die Fräseinheiten 210-1, 210-2, die auf gegenüberliegenden Seiten der Durchlaufachse beziehungsweise des durchlaufenden Flachmaterials angeordnet sind, sind nicht axial verschiebbar, sondern insoweit fest montiert.
Jede der Fräseinheiten weist eine als Anschlageinheit ausgelegte Abstützeinrichtung 600-1, 600-2 mit mehreren achsparallel gelagerten Abstützrollen 610-1 auf, deren werkstückzugewandten Außenflächen (Abstützflächen) in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese Abstützeinrichtung bzw. Anschlageinheit ist mechanisch mit dem zugehörigen Fräser, also dem Abisolierwerkzeug 300-1 bzw. 300-2 gekoppelt.
Die Funktionsweise ist prinzipiell ähnlich zum Ausführungsbeispiel der Fig. 6, wo nur ein einziges Anschlagelement (eine einzige Anschlagrolle) pro Fräser vorgesehen ist. Der Überstand UB zwischen den Anschlagelementen 610-1 etc. und dem damit mechanisch gekoppelten Fräser lässt sich stufenlos einstellen. Die Fräseinheiten (bestehend aus Fräser und Anschlagelement bzw. Anschlageinheit) werden für die Abisolier-Operation quer zur Drahtlängsrichtung in gegenläufige Richtungen synchron zugestellt, bis die Anschlagelemente der als Anschlageinheiten dienenden Abstützeinrichtungen 600-1, 600-2 an der
Isolationsschicht anliegen und der Fräser somit seine maximale Eindringtiefe erreicht. Die Fräseinheiten bleiben in dieser Stellung, der Draht wird durch die Vorschubeinheit in Einzugsrichtung EZ relativ zu den Fräseinheiten bewegt. Ist die angestrebte abisolierte Länge erreicht, werden die Fräseinheit vom Draht entfernt. Durch entsprechende Ansteuerung wird durch die Ausführungsform ein Abisolieren im Durchlaufverfahren ermöglicht.
Nachfolgend wird beispielhaft erläutert, dass und auf welche Weise auch gerade Formteile unter Nutzung der Erfindung hergestellt werden können. Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht einer insgesamt als Stabkonfektioniermaschine ausgelegten Drahtverarbeitungsmaschine 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Drahtverarbeitungsmaschine 1000 hat eine integrierte Abisoliereinrichtung zum Abisolieren von Abschnitten des isolierten Flachmaterials, bevor das gerichtete, gerade Formteil vorgebbarer Länge von dem zugeführten Flachmaterial abgetrennt wird.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind strukturell und/oder funktional gleiche oder ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Beispielen bezeichnet, wobei diese um 1000 erhöht sind. Gezeigt sind: Ausgangsmaterial (Flachmaterial) W, Haspel 1105, Durchlaufachse 1155, Baugruppe 1500, die auch als Abisoliereinheit 1500 bezeichnet und in dieser Reihenfolge entlang der Durchlaufachse 1155 des Werkstücks eine Richteinrichtung 1120, eine Längenmesseinrichtung 1130, eine Fräseinrichtung 1200, eine der Fräseinrichtung nachgeschaltete Bürsteinrichtung 1160, eine der Bürsteinrichtung nachgeschaltete Einzugseinrichtung 1140 und eine der Einzugseinrichtung unmittelbar nachgeschaltete Schnitteinrichtung 1195 aufweist.
Innerhalb der Abisoliereinheit 1500 findet keine biegende Umformung des Flachmaterials statt, so dass die Schnitteinrichtung gerade Formteile vorgebbarer Länge vom zugeführten abisolierten Flachmaterial abtrennt. Diese können dann in einer nicht dargestellten Sammeleinrichtung gesammelt und einer Weiterverarbeitung zugeführt werden. Eventuell ist auch ein Transport über eine geeignete Fördereinrichtung zu einer nachgeschalteten Weiterverarbeitungsmaschine vorgesehen.
Die Fräseinrichtung 1200 ist zur Durchführung der Abisolier-Operation konfiguriert. Die Fräseinrichtung 1200 umfasst zwei axial zueinander versetzt angeordnete Teileinheiten, nämlich eine erste Teileinheit 1200-1, die unmittelbar der Längenmesseinrichtung 1130 nachgeschaltet ist, und eine zweite Teileinheit 1200-2, die mit axialem Abstand hinter der ersten Teileinheit angeordnet ist. Jede der Teileinheiten ist dafür ausgelegt, in einer Fräsoperation zeitgleich zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen des Flachmaterials mittels Umfangsfräsen abzuisolieren.
Jede der Teileinheiten weist zwei Fräseinheiten auf, deren Frässpindeln achsparallel und achsversetzt zueinander so angeordnet sind, dass die Rotationsachsen der Frässpindeln parallel versetzt zueinander liegen und die in den Frässpindeln aufgenommenen Fräswerkzeuge um zueinander parallel versetzte Rotationsachsen (koaxial mit den Rotationsachsen der Frässpindeln) gedreht werden können. Die Fräseinrichtung 1200 hat also vier Fräseinheiten, verteilt auf zwei Teileinheiten der Fräseinrichtung.
Bei der ersten Teileinheit 1200-1 sind die Rotationsachsen der beiden Fräseinheiten vertikal, also parallel zur z-Richtung des Maschinenkoordinatensystems, ausgerichtet, so dass die in einer Horizontalebene gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials gleichzeitig abisoliert werden können. Bei der nachfolgenden zweiten Teileinheit 1200-2 sind die Rotationsachsen der Fräseinheiten horizontal, also parallel zur y-Achse des Maschinenkoordinatensystems, ausgerichtet, um zeitgleich die vertikal übereinanderliegende Ober- und Unterseite des durchlaufenden Flachmaterials abzuisolieren. Die Fräseinheiten der mit Abstand hintereinander angeordneten Teileinheiten sind also um 90° zueinander versetzt montiert. Der Träger, an dem die beiden Fräseinheiten einer Teileinheit jeweils montiert sind, ist nicht drehbar, sondern maschinenfest montiert. Weiterhin ist bei manchen Varianten dieser Ausführungsform keine Vorschubachse zum linearen Vorschub der Teileinheiten parallel zur Durchlaufachse 1155 vorgesehen. Dann sind die Teileinheiten jeweils stationär angebracht, der Abisoliervorgang verläuft im Durchlaufverfahren, bei dem die Fräseinheiten nach der Zustellung der Fräswerkzeuge unbewegt bleiben, während das Flachmaterial mittels der Einzugseinrichtung 1140 in Richtung der Schnitteinrichtung vorgezogen wird, um das Flachmaterial entlang der vorgegebenen Abisolierlänge abzuisolieren.
Bei der dargestellten Variante steht das Flachmaterial während der Abisolier-Operation still und die Teileinheiten 1200-1, 1200-2 werden koordiniert gesteuert axial hin und her bewegt. Dazu sind die Grundträger beider Teileinheiten auf einem gemeinsamen, auf der Oberseite der Basis 1510 angeordneten Linearführungssystem 1511 nach Art von Schlitten geführt und jeweils mithilfe eines eigenen Vorschubantriebs unabhängig voneinander parallel zur Durchlaufachse 1155 linear verfahrbar. Um das Flachmaterial während der Abisolier-Operation festzuhalten, kann für jede Teileinheit 1200-1, 1200-2 eine Klemmeinrichtung ähnlich Fig. 3 vorgesehen sein. Die Klemmeinrichtungen sind auf einem separaten Linearführungssystem verfahrbar.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden zur Durchführung der Abisolier-Operation Abisolierwerkzeuge in Form von Profilfräswerkzeugen der bereits beschriebenen Art verwendet, um zeitgleich jeweils nicht nur eine ebene Seitenfläche, sondern auch eine daran angrenzende Längskante mit Radius oder Fase abzuisolieren. Anders als beim obigen Ausführungsbeispiel finden diese verschiedenen Operationen jedoch nicht in ein- und derselben senkrecht zur Durchlaufrichtung liegenden Ebene statt, sondern in zwei mit Abstand zueinander axial versetzten Ebenen.
An jeder Seite der Durchlaufachse ist wenigstens ein z.B. als Abstützrolle ausgebildetes Abstützelement einer Abstützeinrichtung angeordnet, das mittels der Zustellachse, die das jeweilige Abisolierwerkzeug zustellt, synchron mit der Zustellung des zugeordneten Abisolierwerkzeugs in Richtung des Flachmaterials zustellbar und dazu konfiguriert ist, sich mit einer Abstützfläche in unmittelbarer Nähe der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs an dem Flachmaterial abzustützen, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet. Es könne dieselben Prinzipien wie bei den anderen Ausführungsbeispielen genutzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von geraden oder gebogenen Formteilen aus isoliertem Flachmaterial, das ein elektrisch leitendes Trägermaterial aufweist, welches von einer elektrisch isolierenden Isolationsschicht umhüllt ist, wobei das isolierte Flachmaterial mittels einer Einzugseinrichtung von einem Materialvorrat abgezogen wird, in der Drahtverarbeitungsmaschine zu einem geraden oder gebogenen Formteil aus isoliertem Flachmaterial verarbeitet wird, und das Formteil in einer Schnittoperation von dem zugeführten isolierten Flachmaterial abgetrennt wird, wobei vor dem Abtrennen des Formteils von dem zugeführten Flachmaterial in mindestens einem Abschnitt des isolierten Flachmaterials ein Teil der Isolationsschicht in einer Abisolier-Operation von dem elektrisch leitenden Trägermaterial entfernt wird, indem Abisolierwerkzeuge an gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials in Richtung der Seitenflächen bis in eine Arbeitsposition mit Eingriff der Abisolierwerkzeuge in die Isolationsschicht zugestellt werden und die Abisolierwerkzeuge und das Flachmaterial relativ zueinander parallel zu einer Durchlaufachse bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass synchron mit der Zustellung der Abisolierwerkzeuge an jeder Seite des Flachmaterials wenigstens ein Abstützelement einer Abstützeinrichtung in Richtung des Flachmaterials zugestellt wird und sich mit einer Abstützfläche in unmittelbarer Nähe einer Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs an dem Flachmaterial abstützt, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung ein erstes und ein zweites Abstützelement aufweist, wobei sich das erste Abstützelement vor und das zweite Abstützelement hinter der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs abstützt, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abstützelemente als drehbar gelagerte Abstützrollen ausgebildet sind und an dem Flachmaterial abrollen, wenn die Abisolierwerkzeuge und das Flachmaterial während der Abisolier-Operation relativ zueinander parallel zur Durchlaufachse bewegt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstützelement fest mit dem zugeordneten Abisolierwerkzeug gekoppelt ist derart, dass eine Abstützfläche des Abstützelements bezogen auf die Zustellrichtung in einer vorgebbaren Position relativ zum Abisolierwerkzeug fixiert oder fixierbar ist, wobei das Abstützelement als vorzugsweise einstellbarer Anschlag zur mechanischen Begrenzung der Zustellung des zugeordneten Abisolierwerkzeugs dient.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Abstützelemente elastisch nachgiebig gelagert ist und sich unter Aufbau einer Rückstellkraft am Flachmaterial abstützt, wenn sich das zugeordnete Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet, wobei vorzugsweise eine Einfederung des Abstützelements mechanisch begrenzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungskontakt zwischen Abstützelement und Werkstück und/oder eine Andrückkraft, mit der ein Abstützelement an das Flachmaterial angedrückt wird, durch ein Überwachungssystem messtechnisch erfasst und die Zustellung in Abhängigkeit von Messsignalen des Überwachungssystems gesteuert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abisolier-Operation eine mittels einer Fräseinrichtung durchgeführte Fräsoperation umfasst, worin zwei um achsparallele Rotationsachsen drehbare Fräswerkzeuge mit Umfangsschneiden an gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials in Richtung der Seitenflächen bis in eine Arbeitsposition mit Eingriff von Umfangsschneiden in die Isolationsschicht zugestellt und die Fräswerkzeuge und das Flachmaterial relativ zueinander parallel zur Durchlaufachse bewegt werden
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Fräswerkzeuge in Form von Profilfräswerkzeugen verwendet werden, die einen ersten Abschnitt mit zylindrischer Hüllfläche und daran angrenzend einen zweiten Abschnitt mit axial variierendem Hülldurchmesser aufweisen, wobei vorzugsweise mithilfe eines Profilfräswerkzeugs eine ebene Seitenfläche sowie eine der daran angrenzenden Kanten abisoliert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn der Abisolier-Operation das Flachmaterial vor und hinter einem Eingriffsbereich der Abisolierwerkzeuge mittels Klemmelementen einer Klemmeinrichtung zentriert zur Durchlaufachse fixiert wird und dass die Abstützelemente sich in einem Zwischenbereich zwischen den Klemmelementen und dem Eingriffsbereich am Flachmaterial abstützen.
10. Drahtverarbeitungsmaschine (100, 1000) zum Herstellen von geraden oder gebogenen Formteilen aus isoliertem Flachmaterial (W) umfassend: eine Einzugseinrichtung (140, 1140) zum Einziehen des Flachmaterials von einem Materialvorrat und zum Fördern des Flachmaterials parallel zu einer Durchlaufachse (155, 1155); einer Richteinrichtung (120) zum Richten des Flachmaterials† eine Schnitteinrichtung (1195) zum Abtrennen des Formteils von dem zugeführten isolierten Flachmaterial; eine integrierte Abisoliereinrichtung (500, 1500) zum Abisolieren von Abschnitten des isolierten Flachmaterials (W) vor Abtrennen des Formteils von dem zugeführten Flachmaterial, wobei die Abisoliereinrichtung auf gegenüberliegenden Seiten der Durchlaufachse jeweils wenigstens einem Abisolierwerkzeug (300-1, 300-2) aufweist, das mittels einer Zustellachse der Drahtverarbeitungsmaschine von einer Neutralposition in eine Arbeitsposition mit materialabtragendem Eingriff am Isolationsmaterial zustellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Seite der Durchlaufachse wenigstens ein Abstützelement (610-1 A, 610-1 B, 610-2A, 610-2B) einer Abstützeinrichtung (600-1, 600-2) angeordnet ist, das mittels der Zustellachse synchron mit der Zustellung eines zugeordneten Abisolierwerkzeugs (300- 1, 300-2) in Richtung des Flachmaterials (W) zustellbar und dazu konfiguriert ist, sich mit einer Abstützfläche in unmittelbarer Nähe der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs (300-1, 300-2) an dem Flachmaterial abzustützen, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet.
11. Drahtverarbeitungsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine einem Abisolierwerkzeug zugeordnete Abstützeinrichtung (600-1, 600-2) ein erstes Abstützelement (610-1 A, 610-2A) und ein zweites Abstützelement (610-1 B, 610-2B) aufweist, die an unterschiedlichen Seiten des Abisolierwerkzeugs (300-1, 300-2) angeordnet sind derart, dass sich das erste Abstützelement (610-1A, 610-2A) vor und das zweite Abstützelement (610-1 B, 610-2B) hinter der Eingriffsposition des Abisolierwerkzeugs (300-1, 300-2) abstützen kann, wenn sich das Abisolierwerkzeug in der Arbeitsposition befindet.
12. Drahtverarbeitungsmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Abstützelemente als drehbar gelagerte Abstützrollen (610-1 A, 610-1 B, 610-2A, 610-2B) ausgebildet sind.
13. Drahtverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstützelement (610-1 A, 610-2A) fest mit dem zugeordneten Abisolierwerkzeug (300-1, 300-2) gekoppelt ist derart, dass eine Abstützfläche des Abstützelements bezogen auf die Zustellrichtung in einer vorgebbaren Position relativ zum Abisolierwerkzeug fixiert oder fixierbar ist.
14. Drahtverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Abstützelemente (610-1 B, 610-2B) elastisch nachgiebig gelagert ist, wobei vorzugsweise ein einstellbarer Anschlag zur mechanischen Begrenzung der Einfederung des Abstützelements vorgesehen ist.
15. Drahtverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Berührungskontakt zwischen Abstützelement und Werkstück und/oder die Andrückkraft, mit der ein Abstützelement an das Flachmaterial angedrückt wird, messtechnisch zu erfassen und die Zustellung des zugeordneten Abisolierwerkzeugs in Abhängigkeit von Messsignalen des Überwachungssystems zu steuern.
16. Drahtverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abisoliereinrichtung (500, 1500) eine Fräseinrichtung (200, 1200) mit wenigstens zwei achsparallelen Fräseinheiten (210-1, 210-2) aufweist, die derart angeordnet sind, dass zwei um achsparallele Rotationsachsen (217-1, 217-2) drehbare Fräswerkzeuge (300-1, 300-2), insbesondere Profilwerkzeuge, an gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachmaterials (W) bis in eine Arbeitsposition mit Eingriff von Umfangsschneiden der Fräswerkzeuge in die Isolationsschicht zustellbar sind und dass die Fräseinheiten und das Flachmaterial relativ zueinander parallel zu einer Durchlaufachse (155, 1155) des Flachmaterials bewegbar sind.
17. Drahtverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 16, gekennzeichnet durch eine steuerbare Klemmeinrichtung (400) mit Klemmelementen zur Zentrierung des Flachmaterials in Bezug auf die Durchlaufachse (155) während einer Abisolier- Operation.
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