Titel: Verfahren und Vorrichtung zum gratfreien

Abtrennen eines Drahtes sowie ein entsprechend abgetrenntes Drahtstück

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gratfreien

Abtrennen eines Drahtes mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Zudem betrifft die Erfindung eine

Vorrichtung zum gratfreien Abtrennen eines Drahtes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Anspruchs. Zudem betrifft die Erfindung ein entsprechend abgetrenntes Drahtstück sowie einen Hairpin.

Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind der Anmelderin aus der Praxis bekannt. So werden bei der Fertigung von Elektromotoren für Traktionsantriebe einzelne Wicklungselemente (Steckspulen, sog. "Hairpins")

hergestellt, die im weiteren Prozess zu einer vollständigen Statorwicklung weiterverarbeitet werden. Um bedingt durch höheren Füllungsgrad eine höhere Effizienz von

Elektromaschinen zu erreichen, wurde in der Hairpin- Technologie von runden Drähten auf Drähte mit rechteckigem Querschnitt übergegangen. Im Rahmen der Herstellung der Steckspulen müssen aus Endlosmaterial entsprechende

Drahtabschnitte abgelängt und abgetrennt werden, welche nach einer Positionierung am Stator miteinander verschweißt werden .

DE 10 2011 116 529 Al beschreibt ein Verfahren zum Trennen eines Einzellitzendrahtes.

DE 2 245 771 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ankuppen von Drahtpinnen.

DE 10 2017 205 633 Al beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden eines Drahts.

Ein Abtrennen der Drahtabschnitte erfolgt üblicherweise durch Abscheren, wobei an den Drahtenden Stirnflächen entstehen, deren Kanten ungebrochen, d.h. scharfkantig und mit Graten (Schergrate) behaftet sind. Diese Schergrate können, sofern sie nicht in einem zusätzlichen

Arbeitsschritt aufwändig bspw. manuell entfernt werden, bei der Montage der Steckspulen in eine Isolation

(Isolationspapier) einfahren, die sich bereits in der Nut des bereitgestellten Stators des Elektromotors befindet. Daher besteht die Gefahr, dass die Isolation zerstört wird, was zu Fehlfunktionen des Elektromotors führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Mitteln ein zuverlässiges und möglichst gratfreies Abtrennen von Drähten zu ermöglichen. Eine

Nachbearbeitung der Drähte an den Trennstellen soll

vermieden werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach zeichnet sich das Verfahren durch mehrere Schritte aus, die nachfolgend beschrieben werden.

Zunächst erfolgt ein (gratfreies) Umformen des Drahtes an einer Drahtlängsposition in einem ersten Umformschritt durch Aufeinanderzubewegen von zwei einander in einer ersten Ebene gegenüberliegenden Umformabschnitten einer ersten Umformeinheit entlang einer ersten Bewegungsachse. Dabei wird der Drahtquerschnitt bei diesem ersten

Umformschritt von zwei gegenüberliegenden Seiten her verjüngt, bspw. von zwei Schmalseiten. Beim Umformen des Drahtes sind die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit stets voneinander beabstandet, so dass ein verjüngter

Drahtquerschnitt verbleibt. Danach erfolgt ein Umformen des Drahtes an derselben Drahtlängsposition in einem zweiten Umformschritt durch Aufeinanderzubewegen von zwei einander in einer zweiten Ebene gegenüberliegenden Umformabschnitten einer zweiten Umformeinheit entlang einer zweiten Bewegungsachse. Dabei wird der bereits verjüngte Drahtquerschnitt bei diesem zweiten Umformschritt von zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten her verjüngt, bspw. von zwei Breitseiten. Beim Umformen des Drahtes sind die

Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit stets

voneinander beabstandet, so dass der bereits verjüngte Drahtquerschnitt in weiter verjüngter Form verbleibt. Es verbleibt an der Drahtlängsposition also ein Materialsteg, der gegenüber der ursprünglichen Querschnittsform des

Drahtes nach innen versetzt angeordnet ist. Insbesondere kann der Materialsteg den gleichen Querschnittsmittelpunkt aufweisen wie der ursprüngliche Querschnitt des Drahtes. Insbesondere ist der Materialsteg an wenigstens zwei, vorzugsweise allen, sich gegenüberliegenden Seiten je gleichweit von der ursprünglichen Querschnittsform nach innen versetzt. Zu diesem Zeitpunkt sind die vor und nach der Drahtlängsposition, der vorgesehenen Trennstelle, angeordneten Drahtabschnitte über den Materialsteg noch stoffschlüssig miteinander verbunden. Danach, also nach dem zweiten Umformschritt, erfolgt ein Zugtrennen des Drahtes an derselben Drahtlängsposition, indem eine (zumindest anteilig entlang der Drahtlängsrichtung wirkenden) Zugkraft auf den Draht aufgebracht wird. Damit ist der Draht an der Drahtlängsposition abgetrennt.

Ein derartiges Abtrennen hat den Vorteil, dass ein

Entstehen von Schergraten vermieden werden kann, indem das Verfahren an einer entsprechenden Drahtlängsposition

(Trennstelle) mehrere Umformschritte und ein anschließendes Zugtrennen vorsieht, wie voranstehend beschrieben. Durch das Umformen des Drahtes mittels der Umformabschnitte wird der Draht an der Drahtlängsposition tailliert, so dass eine definierte Schwachstelle geschaffen wird, an der durch Zugtrennen ein Abtrennen des Drahtes erfolgt. Da der Draht durch Umformen mit den Umformabschnitten auch vor und nach der Trennstelle (Trennebene) verjüngt wird, weisen die Drahtenden eine verjüngte, bspw. angefaste oder konische, Form auf. Somit können Drahtabschnitte mit Drahtenden bereitgestellt werden, welche für Steckspulen (Hairpins) ideal geeignet sind, da diese aufgrund ihrer verjüngten, bspw. konischen, Drahtenden leicht in die Isolation der Nuten eines Motors eingeführt werden können. Anders ausgedrückt ist ein einfacheres Einführen des Drahtes ohne Beschädigung des Isolationspapiers in den Stator

ermöglicht, da der "Anfangs-Querschnitt" (Drahtende) beim Einführen geringer ist. Die Gratfreiheit der Drahtenden trägt zur Erhöhung der Sicherheit und zur Reduzierung von Ausschuss bei. Zudem ist der Prozess wirtschaftlich

günstig, da die Standzeit der Umformabschnitte

vergleichsweise hoch ist, weil die Umformabschnitte

lediglich in das Drahtmaterial (bspw. Kupfer) eindringen, dieses nur verformen und sich dabei nicht berühren.

Das vorgeschlagene Verfahren kann in einer komplexen

Prozesskette eingesetzt werden. Die benachbarten Verfahren können z.B. Einlegen der Isolation in die Nut des Stators, Umformen in mehreren Schritten von Hairpins oder

Abisolieren der Drahtenden eines Hairpins sein. Die

Prozesskette kann bspw. mit der Reihenfolge Abisolieren - erster Umformschritt, zweiter Umformschritt und Zugtrennen - Umformen in die Hairpin-Form erfolgen. Alle Schritte können auf einer Maschine mit unterschiedlichen Stationen einer vorzugsweise längsgetakteten Anlage durchgeführt werden. Auch einzelne autarke Prozesseinheiten sind

denkbar .

Der Begriff "gratfreies Abtrennen" ist vorliegend

dahingehend zu verstehen, dass ein Abtrennen bezogen auf die Seitenflächen des Drahtes gratfrei erfolgt. So soll der Draht nach einem Abtrennen keine seitlich über die

Seitenflächen des Drahtes hinausragende Grate (Schergrate) aufweisen. An den Stirnflächen des Drahtes kann bedingt durch das Zugtrennen eine gewisse Gratbildung erfolgen, die jedoch mangels seitlichem Überstand für die weitere

Verwendung der abgetrennten Drahtstücke nicht von Bedeutung ist .

Bei dem Draht kann es sich um einen Draht aus weichem

Material handeln, bspw. Kupferdraht. Der Draht kann durch eine Isolation, bspw. eine Lackschicht, umhüllt sein. Der Draht kann einen mehrkantigen, insbesondere vierkantigen Querschnitt, bspw. einen rechteckigen Querschnitt

aufweisen, wobei unter einem Rechteck hierbei ein Rechteck mit verrundeten Ecken zu verstehen sein kann und nicht zwingend ein Rechteck im streng geometrischen Sinne.

Insbesondere wird bei dem Verfahren jedoch ein Draht mit einem Querschnitt mit zwei zueinander parallelen geraden Seiten, bzw. insbesondere mit vier geraden Seiten, von denen je zwei parallel zueinander sind. Die Umformabschnitte der Umformeinheiten sind insbesondere jeweils entlang deren Bewegungsachse zwischen einer

Ausgangsstellung (Umformabschnitte befinden sich außerhalb des Drahtes) und einer Endstellung (Umformabschnitte sind in den Draht eingedrungen und werden nicht weiter

aufeinander zu bewegt) verlagerbar. Die dem Draht

zugewandten Enden (Werkzeugspitzen) der Umformabschnitte berühren sich in Endstellung nicht.

Die Umformabschnitte bilden einen Teil eines

Umformwerkzeugs, welches neben einem Umformabschnitt

(eigentlicher Bearbeitungsabschnitt) noch einen

Schaftabschnitt zur Befestigung des Umformwerkzeugs, bspw. an einem Werkzeugträger oder einer Werkzeughalteplatte aufweisen kann. Das Umformwerkzeug kann in einer

Umformeinheit montiert sein und kann durch die

Umformeinheit angetrieben werden, wie später noch

beschrieben wird.

Wie oben erörtert, erfolgen die beschriebenen

Umformschritte nacheinander. Hiermit kann eine Kollision der Umformabschnitte vermieden werden. Zudem hat das

Drahtmaterial somit die Möglichkeit, während der Umformung seinen "Weg zu suchen", den Umformabschnitten durch

plastische Verformung auszuweichen. Durch die nacheinander erfolgenden Umformschritte gibt man dem Drahtmaterial die Möglichkeit, in die Richtung des jeweils anderen

Prozessschrittes "auszuweichen", wobei eine reduzierte Gratbildung bzw. eine reduzierte "Aufwurf-Bildung erreicht werden kann. Eine Koordination der Umformeinheiten kann durch elektrische angesteuerte "Cams " (Nocken oder

Exzenter) oder auch durch ein CNC-System erfolgen.

Die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit können in einer (ersten) Ebene liegen und in dieser Ebene bewegt werden und/oder die Umformabschnitte der zweiten

Umformeinheit können in einer (zweiten) Ebene liegen und in dieser Ebene bewegt werden. Die Anordnung der sich jeweils gegenüberliegenden Umformabschnitte in einer Ebene trägt dazu bei, dass das Drahtmaterial nicht geschert, sondern verformt wird (Umformabschnitte stehen nicht wie

Scherenschneiden versetzt zueinander) . Die Entstehung von Schergraten kann somit vermieden werden.

Die Umformabschnitte, die im Rahmen des Verfahrens

Anwendung finden bzw. in der Vorrichtung vorhanden sind, sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie eine

Erstreckung in eine quer zur jeweiligen Bewegungsachse verlaufenden Richtung aufweisen, die größer ist als die Erstreckung des Drahtes in dieser Richtung.

Damit, dass die Umformabschnitte sich in einer Ebene einander gegenüberliegend angeordnet sind kann gemeint sein, dass die jeweiligen Werkzeugspitzen in einer Ebene liegen, in der auch die jeweilige Bewegungsachse der

Umformabschnitte liegt. Die Werkzeugspitzen der

Umformabschnitte der ersten Umformeinheit können also in der ersten Ebene liegen und die erste Bewegungsachse der Umformabschnitte liegt ebenso in dieser Ebene. Entsprechend können die Werkzeugspitzen der Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit in der zweiten Ebene liegen und die zweite Bewegungsachse der Umformabschnitte liegt ebenso in dieser zweiten Ebene.

Die erste Ebene und zweite Ebene können kongruent sein. Die erste Ebene und zweite Ebene können also aufeinander liegen. Mit anderen Worten ausgedrückt können die

Umformabschnitte der ersten Umformeinheit und die

Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit alle in einer gemeinsamen Ebene liegen und in dieser Ebene beim Umformen bewegt werden. Insbesondere können die Werkzeugspitzen alle in einer gemeinsamen Ebene liegen und in dieser Ebene beim Umformen bewegt werden. Hiermit ist eine besonders genaue Umformung des Drahtes an exakt derselben Drahtlängsposition gewährleistet, da Positionierungsfehler, vermieden werden.

In zweckmäßiger Weise können die erste Bewegungsachse

(entlang der die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit verlagert werden) und die zweite Bewegungsachse (entlang der die Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit

verlagert werden) orthogonal zueinander orientiert sein. Dabei können die Bewegungsachsen einander schneiden.

Hiermit kann insbesondere ein mehrkantiger oder

vierkantiger (bspw. rechteckiger) Draht an den jeweils einander gegenüberliegenden Seitenflächen bearbeitet werden, wobei gute Umformeigenschaften erreicht werden können (Drahtmaterial kann in die Richtung des anderen Prozesses ausweichen) . Wie oben erwähnt berühren die Umformabschnitte beim

Umformen des Drahtes einander nicht und sind entlang ihrer Bewegungsachse stets voneinander beabstandet. Hiermit ist sichergestellt, dass die an der Drahtlängsposition

(Trennstelle) aneinander stoßenden Drahtabschnitte durch eine hinreichend starke Stoffschlüssige Verbindung

miteinander verbunden bleiben, um beim Zugtrennen die gewünschte Kontur der Drahtenden zu erreichen.

In vorteilhafter Weise können die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit und/oder die Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit jeweils beim jeweiligen Umformen in entgegengesetzter Richtung, insbesondere und mit

betragsmäßig gleicher Geschwindigkeit, bewegt werden.

Hiermit kann eine gleichmäßige Umformung des Drahtes an den gegenüberliegenden Drahtseiten erreicht werden, wobei unerwünschte Verformungen des Drahtes, bspw. ein Verbiegen oder ein Knicken, vermieden werden können. Dies trägt zur Reduzierung von Ausschuss bei.

In zweckmäßiger Weise können die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit und/oder die Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit beim Umformen des Drahtes jeweils intermittierend oder kontinuierlich (aufeinander zu) bewegt werden. Hiermit kann je nach Eigenschaften des

Drahtmaterials und/oder Ausgestaltung der Umformabschnitte eine gewünschte Umformung erzielt werden. Bei

kontinuierlicher Bewegung der Umformabschnitte lässt sich eine kurze Umformdauer erreichen. Bei intermittierender Bewegung kann dem Drahtmaterial Zeit gegeben werden, sich bei der Umformung "den richtigen Weg" zu suchen.

Im Konkreten kann der Draht den Umformeinheiten von einer Eingangsseite zugeführt und mittels einer Drahtführung entlang einer Drahtdurchlaufrichtung oder

Drahtlängsrichtung geführt werden. Hiermit ist ein

Drahtnachschub mit konstruktiv einfachen Mitteln

sichergestellt. Durch die Führung erfolgt eine

Stabilisierung des Drahtes, so dass dieser insbesondere während der Umformschritte und beim Zugtrennen sicher gehalten ist. Nach einem Abtrennen kann der Draht auf der Ausgangsseite abgeführt werden.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Draht zum Zugtrennen in einer Greifereinheit eingespannt werden. Die Greifereinheit, vorzugsweise die Greifereinheit und die Umformeinheiten (aus Greifereinheit und Umformeinheiten gebildete Einheit) , kann/können relativ zum Draht bewegt werden. Hiermit ist eine konstruktiv einfache Zugtrennung des Drahtes an der Drahtlängsposition ermöglicht, da hierzu lediglich eine Fixierung des Drahtes an einer Stelle und eine Relativbewegung erforderlich ist (Geschwindigkeit der Greifereinheit v _Gr eifereinheit ist größer als die

Geschwindigkeit des Drahtes v _Draht) . Bspw. kann die

Greifereinheit beschleunigt werden, so dass durch

Einspannung des Drahtes in der Greifereinheit an der

Drahtlängsposition (Trennstelle) durch die

Geschwindigkeitsdifferenz (v _Gre ifereinheit > v _Draht) eine

zunehmende Zugspannung bis zum Abreißen des Drahtes entsteht. Auch eine Verzögerung des Drahtvorschubs entlang der Drahtdurchlaufrichtung vor der Greifereinheit bei konstanter Geschwindigkeit der Greifereinheit wäre eine denkbare Lösung zum Erhalt einer Geschwindigkeitsdifferenz. Auch dann ist v _Gr eifereinheit > v _Draht . Die Greifereinheit kann den Umformeinheiten in Drahtdurchlaufrichtung nachgeordnet sein .

In zweckmäßiger Weise können die Umformeinheiten während des ersten Umformschritts und/oder während des zweiten Umformschritts entlang der Drahtlängsrichtung keine

Relativbewegung zum Draht durchführen

(Relativgeschwindigkeit ist null) . Hiermit lässt sich während der Umformschritte eine genaue Umformung an exakt derselben Drahtlängsposition erreichen, da

Positionierungsfehler, die durch ein Bewegen und ein erneutes Fixieren des Drahtes entstehen können, vermieden werden. Hierzu können die Umformeinheiten synchron mit dem Draht mitbewegt werden oder sich zusammen mit dem Draht im Stillstand befinden.

Wie bereits angedeutet, können der erste Umformschritt und/oder der zweite Umformschritt am entlang der

Drahtlängsrichtung bewegten Draht erfolgen, wobei die

Umformeinheiten synchron mit dem Draht mitbewegt werden (keine Relativgeschwindigkeit zwischen Umformeinheiten und Draht) . Hiermit lassen sich eine schnelle Umformung und somit eine kurze Durchlaufzeit erreichen. Bei dem Verfahren kann der Draht kontinuierlich, insbesondere mit gleichbleibender Rate, von einer

Drahtquelle den Umformeinheiten zugeführt werden. Die

Drahtquelle kann eine Drahtspule sein. Der Draht kann entlang einer Drahtdurchlaufrichtung in einem Abschnitt seines Transports weitestgehend geradlinig bewegt werden. Die Umformeinheiten können temporär mit dem Draht mit gleicher Geschwindigkeit bewegt werden. Während dieser Mitbewegung können der erste und der zweite Umformschritt durchgeführt werden, ohne das zwischen dem ersten

Umformschritt und dem zweiten Umformschritt eine

Relativbewegung zwischen dem Draht und den Umformeinheiten erfolgt. Zweckmäßiger Weise liegen hierzu die

Umformabschnitte der ersten Umformeinheit und der zweiten Umformeinheit in derselben Ebene. Im Anschluss an den zweiten Umformschritt kann der in Transportrichtung hinter den Umformeinheiten bzw. hinter der vorgesehenen

Trennstelle liegende Abschnitt des Drahtes beschleunigt werden, bspw. über die Greifeinrichtung, wodurch eine

Zugkraft auf den Draht aufgebracht werden kann und der Draht an der Drahtlängsposition mit verjüngtem

Drahtquerschnitt zuggetrennt wird. Die Geschwindigkeit des in Transportrichtung vor den Umformeinheiten bzw. vor der vorgesehenen Trennstelle liegenden Abschnitts des Drahtes kann dabei vorzugsweise konstant bleiben. Im Anschluss an den zweiten Umformschritt können die Umformeinheiten abgebremst und gegen die Transportrichtung zurückbewegt werden, so dass der Prozess erneut durchgeführt werden kann. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Umformeinheiten, die Transportgeschwindigkeit des Drahtes und Bewegungsstrecke der Umformeinheiten können dabei auf die gewünschte

Drahtlänge eingestellt werden.

Nach dem Zugtrennen kann das abgetrennte Stück Draht der Greifeinrichtung entnommen werden und bspw. zu einem

Hairpin geformt werden.

Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens können auch die im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen Maßnahmen dienen, die nachfolgend beschrieben werden.

Erfindungsgemäß ist insbesondere die Durchführung des

Verfahrens mittels einer Ausführungsform der nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine

Vorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs gelöst. Die Vorrichtung zum (bezogen auf die Seitenflächen) gratfreien Abtrennen eines Drahtes mit mehrkantigem, insbesondere vierkantigem (bspw. rechteckigem), Querschnitt zeichnet sich durch die nachfolgend beschriebenen Merkmale aus .

Die Vorrichtung weist eine erste Umformeinheit zum Umformen des Drahtes mit zwei einander in einer ersten Ebene

gegenüberliegenden und durch einen Werkzeugantrieb entlang einer ersten Bewegungsachse aufeinander zu bewegbaren

Umformabschnitten auf. Beim Umformen des Drahtes sind die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit stets voneinander beabstandet, so dass mittels der Umformabschnitte der Drahtquerschnitt von zwei gegenüberliegenden Seiten her zu einem verjüngten Drahtquerschnitt verjüngt werden kann. Die Vorrichtung weist weiter eine zweite Umformeinheit zum Umformen des Drahtes mit zwei einander in einer zweiten Ebene gegenüberliegenden und durch einen Werkzeugantrieb entlang einer zweiten Bewegungsachse aufeinander zu

bewegbaren Umformabschnitten auf. Beim Umformen des Drahtes sind die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit stets voneinander beabstandet, so dass mittels der

Umformabschnitte der bereits verjüngte Drahtquerschnitt von zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten her zu weiter verjüngter Form verjüngt werden kann. Die Vorrichtung weist zudem eine, vorzugsweise den Umformeinheiten entlang der Drahtlängsrichtung nachgeordnete, Greifereinheit zum

Zugtrennen des Drahtes auf. Mittels der Greifereinheit kann der Draht eingespannt werden, so dass, bspw. durch

Relativbewegung zwischen Greifereinheit und Draht, ein Zugtrennen des Drahtes erfolgen kann. Die Vorrichtung ist derart eingerichtet ist, dass die beiden Umformeinheiten nacheinander die Bewegung entlang der jeweiligen

Bewegungsachse durchführen (die Bewegung erfolgt je von einer Ausgangslage entlang der Bewegungsachse in eine

Endlage) . Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit und die

Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit derart

ausgebildet sind, dass sie nicht zeitgleich in der Endlage anordenbar sind, insbesondere da die Umformabschnitte sich bei zeitgleicher Bewegung von der Ausgangslage in die

Endlage gegenseitig vor Erreichen der Endlage kontaktieren. Hinsichtlich der Vorteile dieser Vorrichtung wird auf die diesbezüglichen Ausführungen im Zusammenhang mit dem

Verfahren verwiesen.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung können die

Umformabschnitte der ersten Umformeinheit in einer (ersten) Ebene gemeinsam mit der ersten Bewegungsachse angeordnet sein und/oder die Umformabschnitte der zweiten

Umformeinheit können in einer (zweiten) Ebene gemeinsam mit der zweiten Bewegungsachse angeordnet sein. Dies trägt dazu bei, dass das Drahtmaterial nicht geschert, sondern

verformt wird, wie oben beschrieben. Schergrate können somit vermieden werden. Damit, dass die Umformabschnitte sich in einer Ebene einander gegenüberliegend angeordnet sind kann gemeint sein, dass die jeweiligen Werkzeugspitzen in einer Ebene liegen, in der auch die jeweilige

Bewegungsachse der Umformabschnitte liegt. Die

Werkzeugspitzen der Umformabschnitte der ersten

Umformeinheit können also in der ersten Ebene liegen und die erste Bewegungsachse der Umformabschnitte liegt ebenso in dieser Ebene. Entsprechend können die Werkzeugspitzen der Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit in der zweiten Ebene liegen und die zweite Bewegungsachse der Umformabschnitte liegt ebenso in dieser zweiten Ebene.

In vorteilhafter Weise können die voranstehend beschriebene erste Ebene und zweite Ebene kongruent zueinander sein. Anders ausgedrückt können die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit und die Umformabschnitte der zweiten

Umformeinheit alle in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein. Hiermit ist eine genaue Umformung des Drahtes an exakt derselben Drahtlängsposition gewährleistet, da

Positionierungsfehler vermieden werden, wie oben

beschrieben .

In zweckmäßiger Weise können die erste Umformeinheit und die zweite Umformeinheit derart angeordnet sein, dass die erste Bewegungsachse und die zweite Bewegungsachse

orthogonal zueinander orientiert sind. Dabei können die erste Bewegungsachse und die zweite Bewegungsachse einander schneiden. Damit kann ein mehrkantiger oder vierkantiger (bspw. rechteckiger) Draht an den jeweils einander

gegenüberliegenden Seitenflächen bearbeitet werden, wobei gute Umformeigenschaften erreicht werden können. Die

Umformeinheiten können an einem Rahmen oder einem Gehäuse befestigt sein. Die so befestigten Umformeinheiten können eine Umformeinheit bilden.

Im Konkreten können die erste Umformeinheit und/oder die zweite Umformeinheit jeweils eine mit dem Werkzeugantrieb gekoppelte Gewindewelle aufweisen/aufweist, die zwei

Gewindeabschnitte mit im Betrag gleichen, jedoch

gegenläufig orientierten Gewindesteigungen aufweist, wobei jeweils ein Umformabschnitt mit einem Gewindeabschnitt gekoppelt ist. Hiermit ist eine konstruktiv einfache und stabile Ausgestaltung einer Umformeinheit mit zueinander synchronisierten Umformabschnitten (gleiche

Geschwindigkeit, gleiche Verfahrwege, aber entgegengesetzte Richtungen) geschaffen. Als Gewindewelle kann eine Kugelrollspindel eingesetzt werden, die günstige Reibungseigenschaften aufweist. Die Gewindewelle kann mittels Lagerböcken gelagert und bspw. an einer Grundplatte der Umformeinheit gelagert sein. Die Umformabschnitte eines Umformwerkzeugs können, bspw.

einstückig, mit einem Schaft verbunden sein, über den das Umformwerkzeug an einer Werkzeughalteplatte befestigt sein kann. Die Werkzeughalteplatten können jeweils mit einem Laufkörper verbunden sein, an oder in dem eine mit der Gewindewelle korrespondierende Mutter, bspw. eine

Spindelmutter, eingesetzt ist. Der Werkzeugantrieb, bspw. ein Elektromotor, kann vorzugsweise mittels einer Kupplung mit der Gewindewelle gekoppelt sein.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung können die

Umformeinheiten und/oder die Greifereinheit auf einer

(gemeinsamen) Aufnahmeplatte angeordnet und befestigt sein. Hiermit ist eine modulartige Einheit gebildet, die als Einheit handhabbar ist und bspw. in eine längsgetaktete Anlage eingebunden werden kann.

Die Aufnahmeplatte kann Bohrungen zur Befestigung von

Komponenten und/oder Aussparungen zum Greifen der

Aufnahmeplatte aufweisen. Die Umformeinheiten können mittels eines Rahmens oder mittels eines Gehäuses an der Aufnahmeplatte befestigt sein. Die Greifereinheit kann mittels eines Werkzeughalters an der Aufnahmeplatte

befestigt sein. In vorteilhafter Weise kann die Aufnahmeplatte mittels einer Führung entlang der Drahtlängsrichtung verschieblich geführt sein, wobei an der Aufnahmeplatte ein Motorantrieb angekoppelt sein kann, mittels dem die Aufnahmeplatte in Drahtlängsrichtung antreibbar ist. Hiermit kann die

Aufnahmeplatte und somit die Umformeinheiten und die

Greifereinheit mit oder relativ zu dem Draht bewegt werden. Ein Umformen kann somit am bewegten Draht erfolgen. Durch Relativbewegung der Aufnahmeplatte bzw. der Greifereinheit relativ zum Draht kann ein Zugtrennen realisiert werden.

Die Führung kann Schienen und mit den Schienen

korrespondierende Wägen aufweisen, an denen die

Aufnahmeplatte befestigt ist. Der Motorantrieb kann einen Antriebsmotor, bspw. ein Elektromotor aufweisen. Der

Antriebsmotor kann bezüglich Vorschub, Frequenz, Amplitude, Beschleunigung, Geschwindigkeit, Position und/oder

Drehmoment entsprechend angesteuert werden.

In zweckmäßiger Weise können die Umformabschnitte der ersten Umformeinheit und/oder die Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit eine größere Breite aufweisen als die durch diese Umformabschnitte jeweils umgeformten

Drahtseiten. Hiermit wird eine gleichmäßige Umformung des Drahtes an der Drahtlängsposition (Trennstelle)

gewährleistet. Zudem besteht hiermit die Möglichkeit, mit nur einem Umformabschnitt Drähte mit unterschiedlichen Querschnitten zu bearbeiten, deren Seitenlängen kürzer sind als die Breite der Umformabschnitte.

Allgemein können die Umformabschnitte jeweils eine sich zum freien Ende hin verjüngende, bspw. konisch zulaufende oder angefaste, Werkzeugspitze aufweisen. Man könnte auch von schneidenförmigen Werkzeugspitzen sprechen.

Im Konkreten können die Umformabschnitte einer

Umformeinheit, insbesondere der ersten Umformeinheit, eine Werkzeugspitze mit einem ersten Keilwinkel aufweisen und die Umformabschnitte der anderen Umformeinheit,

insbesondere der zweiten Umformeinheit, können eine

Werkzeugspitze aufweisen, deren Keilwinkel jedenfalls unmittelbar an der Werkzeugspitze kleiner ist als der erste Keilwinkel. Somit können der gewünschten Umformung

entsprechende Umformabschnitte bereitgestellt werden, wobei die verbleibende Materialdicke des Drahtes beim Umformen mit der ersten Umformeinheit größer ist als beim Umformen mit der zweiten Umformeinheit.

Sowohl bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch bei der Vorrichtung kann es vorgesehen sein, dass die verbleibende Materialdicke in der jeweiligen Bewegungsrichtung bei dem ersten Umformschritt größer ist als bei dem zweiten

Umformschritt (verbleibende Materialstärke bspw. weniger als 0,2 mm) .

Somit kann die erste Umformeinheit für eine Umformung mit geringerer Eindringtiefe dienen (Eindringtiefe jeweils bspw. ca. 0,5mm) . Auf diese Weise kann der Draht bspw. von seinen gegenüberliegenden Schmalseiten her tailliert werden. Eine solche Umformung kann als "Corning" (Prägen) bezeichnet werden. Die zweite Umformeinheit kann für eine Umformung mit höherer Eindringtiefe dienen (verbleibende Materialstärke zwischen den Werkzeugspitzen in Endlage bspw. ca. 0,2mm) . Wenngleich bei dieser Umformung kein Trennen, sondern nur eine Verformung des Materials erfolgt, könnte man eine solche Umformung auf Grund der höheren Eindringtiefe der Umformabschnitte als "Cutting"

bezeichnen .

In zweckmäßiger Weise können die Umformabschnitte der anderen Umformeinheit, insbesondere der zweiten

Umformeinheit, eine Werkzeugspitze aufweisen, die einen durchgehenden Keilwinkel aufweist. Dies erlaubt eine kostengünstige Fertigung eines solchen Umformabschnitts.

Alternativ hierzu können die Umformabschnitte der anderen Umformeinheit, insbesondere der zweiten Umformeinheit, eine Werkzeugspitze aufweisen, die mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Keilwinkeln aufweist, wobei der

Keilwinkel am freien Ende der Werkzeugspitze kleiner ist als ein sich an der vom freien Ende abgewandten Seite anschließender Keilwinkel. Durch einen solchen Keilwinkel am freien Ende wird ein Eindringen des Umformabschnitts in den Draht erleichtert, wobei durch den anschließenden

(größeren) Keilwinkel eine größere Umformung erfolgen kann. Zwischen dem Keilwinkel am freien Ende und dem sich

anschließenden (größeren) Keilwinkel kann der

Umformabschnitt einen geradlinigen Verlauf aufweisen. Dies dient der Stabilität des Umformwerkzeuges, sorgt für eine maßgerechte Öffnung (bestimmter Eintrittswinkel) beim

Eindringen in den Drahtwerkstoff und verhindert die

Gratbildung . Zur weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung können auch die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Maßnahmen dienen .

Teil der vorliegenden Erfindung ist auch ein Drahtstück, das von einem Draht, insbesondere durch Anwendung eines beschriebenen Verfahrens und/oder unter Verwendung einer beschriebenen Vorrichtung abgetrennt wurde. Ein derartiges Drahtstück umfasst einen durch plastisches Umformen

geschaffenen verjüngten Abschnitt, der gegenüber einer ursprünglichen Außenseite des Drahtes in einer radialen Drahtrichtung nach innen versetzt ist. Der verjüngte

Abschnitt geht in eine durch Zugtrennen geschaffene

Bruchfläche über, die eine durch diesen Trennvorgang bedingte Oberflächenstruktur aufweist.

Der verjüngte Abschnitt weist eine erste nach radial innen abfallende Fläche und eine zweite nach radial innen

abfallende Fläche auf. Der Übergang der ersten abfallenden Fläche zur Bruchfläche ist dabei durch eine erste

Übergangskante gebildet und der Übergang der zweiten abfallenden Fläche zur Bruchfläche ist durch eine zweite Übergangskante gebildet.

Die erste Übergangskante und die zweite Übergangskante sind geradlinig ausgebildet.

Die erste Übergangskante und die zweite Übergangskante sind orthogonal zueinander angeordnet. Der Abstand der beiden ersten Übergangskanten zueinander ist größer als der Abstand der beiden zweiten

Übergangskanten zueinander.

Das Drahtstück kann einen rechteckigen ursprünglichen

Querschnitt aufweisen.

Das Drahtstück kann insbesondere Kupfer umfassen.

Insbesondere einen Kupferkern mit isolierender Beschichtung umfassen oder aus diesem bestehen.

Vorzugsweise ist der verjüngte Abschnitt, in den oben beschriebenen ersten und zweiten Umformschritten geschaffen worden .

Die ersten und zweiten abfallenden Flächen erstrecken sich von der ursprünglichen Außenseite bis zur Bruchfläche.

Dabei ist es möglich, dass die ersten und/oder die zweiten abfallenden Flächen Bereiche mit unterschiedlicher Steigung aufweisen. Es ist also möglich, dass das Rate mit der die Flächen entlang der Drahtlängsrichtung gesehen nach radial innen Abfallen örtlich variiert.

Teil der Erfindung ist auch ein aus einem der eben

beschriebenen Drahtstücke geformter Hairpin.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert, wobei gleiche oder funktional gleiche Elemente ggf. lediglich einmal mit Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen :

Fig.l eine Vorrichtung zum gratfreien Abtrennen eines

Drahtes in einer schematischen perspektivischen Ansicht ;

Fig .2 eine Umformeinheit der Vorrichtung aus Figur 1 in

Alleinstellung in einer perspektivischen Ansicht;

Fig .3 die Umformabschnitte der Umformeinheiten der

Vorrichtung aus Figur 1 an einem Draht in einer schematischen perspektivischen Ansicht;

Fig.4 einen Abschnitt des Drahtes aus Figur 3 nach dem ersten Umformschritt und dem zweiten

Umformschritt in einer perspektivischen Ansicht in Alleinstellung;

Fig.5 die Umformabschnitte der zweiten Umformeinheit nach einem Verjüngen des Drahtquerschnitts durch Eintauchen in den Draht (Endposition) in einer geschnittenen Ansicht;

Fig .6 ein Umformabschnitt der ersten Umformeinheit der

Vorrichtung aus Figur 1 in mehreren Ansichten;

Fig.7 ein Umformabschnitt der zweiten Umformeinheit der

Vorrichtung aus Figur 1 in mehreren Ansichten; Fig.8 eine Trennstelle eines Drahtes nach dem

Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei beide resultierenden Drahtstücke gezeigt sind;

Fig.9 eine weitere Trennstelle eines Drahtes nach dem

Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei nur ein Drahtstück gezeigt ist und der Draht einen runden Querschnitt aufweist; und

Fig.10 mehrere Hairpins.

Figur 1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Vorrichtung zum gratfreien Abtrennen eines Drahtes 12 mit vierkantigem, vorliegend rechteckigem,

Querschnitt (jedoch üblicherweise mit verrundeten Ecken). Die Vorrichtung 10 weist eine erste Umformeinheit 14 zum Umformen des Drahtes 12 von zwei gegenüberliegenden Seiten, eine zweite Umformeinheit 16 zum Umformen des Drahtes 12 von zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten und eine

Greifereinheit 18 auf, mittels der der Draht 12 zum

Zugtrennen eingespannt werden kann.

Die erste Umformeinheit 14 und die zweite Umformeinheit 16 sind an einem Rahmen 20 befestigt, der auf einer

Aufnahmeplatte 22 montiert ist. Die Greifereinheit 18 ist mittels eines Werkzeughalters 24 auf der Aufnahmeplatte 22 befestigt. Die Aufnahmeplatte 22 weist mehrere Bohrungen (ohne Bezugszeichen) zur Befestigung von Komponenten auf. Zudem verfügt die Aufnahmeplatte 22 über Aussparungen 26 zum Greifen der Aufnahmeplatte 22.

Durch Befestigung der Umformeinheiten 14, 16 und der

Greifereinheit 18 an der Aufnahmeplatte 22 bildet die

Vorrichtung 10 eine modulartige Einheit 10, die als solche gehandhabt und bspw. in eine längsgetaktete Anlage mit vorgelagerten und/oder nachgelagerten Fertigungsstationen eingebunden werden kann.

Die Aufnahmeplatte 22 ist mittels einer Führung 28 entlang der Drahtlängsrichtung X verschieblich geführt. Hiermit können die Aufnahmeplatte 22 und die hierauf angeordneten Komponenten mit oder relativ zu dem Draht 12 entlang der Drahtlängsrichtung X verlagert werden. Die zur

Drahtlängsrichtung X parallele Bewegungsachse der

Aufnahmeplatte 22 bzw. der modulartigen Einheit 10 trägt das Bezugszeichen X' (Bewegungsachse C') . Die Führung 28 weist Schienen 30 und mit den Schienen 30 korrespondierende Wägen 32 auf, an denen die Aufnahmeplatte 22 befestigt ist. An die Aufnahmeplatte 22 ist zudem ein Motorantrieb 34 angekoppelt, mittels dem die Aufnahmeplatte 22 entlang der Drahtlängsrichtung X bzw. der Bewegungsachse X' antreibbar ist .

Der Draht 12 wird entlang der Drahtlängsrichtung X durch die Vorrichtung 10 geführt (in Figur 1 von rechts nach links) , wobei der Draht 12 als Endlosmaterial von einer Drahtrolle 36 (Rollenachse 37) abgewickelt und der

Vorrichtung 10 an einer Eingangsseite 38 zugeführt wird. Wie bereits angedeutet, dient die Vorrichtung 10 zum gratfreien Abtrennen eines Drahtes 12 mit vorliegend rechteckigem Querschnitt und setzt hierzu die

Umformeinheiten 14, 16 und die Greifereinheit 18 ein, wie nachfolgend beschrieben.

Die erste Umformeinheit 14 dient zum Umformen des Drahtes 12 mit zwei einander gegenüberliegenden Umformabschnitten 40, die durch einen Werkzeugantrieb 42 entlang einer ersten Bewegungsachse Z gleichzeitig aufeinander zu bewegbar sind (siehe Figur 2 und 3) . Mittels der Umformabschnitte 40 kann der Drahtquerschnitt von zwei gegenüberliegenden Seiten 44 (Schmalseiten 44) verjüngt werden.

Die zweite Umformeinheit 16 dient zum Umformen des Drahtes 12 mit zwei einander gegenüberliegenden Umformabschnitten 46, die durch einen Werkzeugantrieb 48 entlang einer zweiten Bewegungsachse Y gleichzeitig aufeinander zu bewegbar sind (siehe Figur 2 und 3) . Mittels der

Umformabschnitte 46 kann der Drahtquerschnitt von zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten 50 (Breitseiten 50) verjüngt werden.

Die Greifeinheit 18 dient zum Zugtrennen des Drahtes 12 (siehe Figur 1) . Hierzu kann der Draht 12 mittels der Greifeinheit 18 eingespannt werden. Hierzu weist die

Greifeinheit 18 zwei gegeneinander verfahrbare Spannbacken 52 mit daran angebrachten Drahteinspannabschnitten 54 auf. Die Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheit 14 und die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 sind alle in einer gemeinsamen Ebene 56 angeordnet (in Figur 3 angedeutet) . Anders ausgedrückt liegen die durch die

Werkzeugspitzen verlaufenden Werkzeugachsen 58, 60

(parallel zu den Bewegungsachsen Z und Y) der

Umformabschnitte 40, 46 (siehe Figur 6 und 7) in einer Ebene. Da die Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheit 14 und die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 vom ersten Umformschritt bis zum zweiten Umformschritt nicht relativ zur Trennstelle 62 in Drahtlängsrichtung X bewegt werden, erfolgt hierdurch ein Verjüngen des Drahtes 12 genau an derselben Drahtlängsposition 62 (Trennstelle 62; siehe Fig.4) . Die Ebene 56 ist orthogonal zur

Drahtlängsrichtung X orientiert und ist in Figur 1

senkrecht, bspw. senkrecht zur Aufnahmeplatte 22,

angeordnet .

Wie anhand Figur 6 und 7 zu erkennen, bilden die

Umformabschnitte 40, 46 jeweils einen Teil eines

Umformwerkzeuges 41, 47, welches jeweils noch einen Schaft 49, 51 aufweist, über welchen das Umformwerkzeug 41, 47 befestigt werden kann. Im Schaft 41, 47 des

Umformwerkzeuges 41, 47 können noch Bohrungen, ggf. mit Gewinde, ausgebildet sein (ohne Bezugszeichen) .

Die erste Umformeinheit 14 und die zweite Umformeinheit 16 sind derart angeordnet, dass die erste Bewegungsachse Z und die zweite Bewegungsachse Y orthogonal zueinander

orientiert sind. Hierzu sind die Umformeinheiten 14, 16 orthogonal zueinander am Rahmen 20 montiert (siehe Figur 1) ·

Figur 2 zeigt die erste Umformeinheit 14 mit den

Umformabschnitten 40 bzw. dem Umformwerkzeug 41 in

Alleinstellung. Die erste Umformeinheit 14 weist eine mit dem Werkzeugantrieb 42 gekoppelte Gewindewelle 64 auf, die als Kugelrollspindel 64 ausgebildet ist. Die Gewindewelle 64 weist zwei Gewindeabschnitte 66, 68 mit im Betrag gleichen, jedoch gegenläufig orientierten Gewindesteigungen auf. Jeweils ein Umformabschnitt 40 bzw. Umformwerkzeug 41 ist mit einem Gewindeabschnitt 66, 68 gekoppelt.

Die Gewindewelle 64 ist mittels Lagerböcken 70, 72 an einer Grundplatte 74 der Umformeinheit 14 befestigt. Die

Umformabschnitte 40 sind über den Schaft 49 jeweils an einer Werkzeughalteplatte 78, 80 befestigt sind. Die

Werkzeughalteplatten 78, 80 sind jeweils mit einem

Laufkörper 82, 84 verbunden, in denen jeweils eine mit der

Gewindewelle 64 korrespondierende Mutter 86, 88 befestigt ist. Die Muttern 86, 88 sind als Spindelmuttern 86, 88 ausgebildet. Der Werkzeugantrieb 42, bspw. als Elektromotor 42 ausgebildet, ist mittels einer Kupplung 90 mit der

Gewindewelle 46 gekoppelt.

Die zweite Umformeinheit 16 ist analog wie die erste

Umformeinheit 14 aufgebaut, weist jedoch anstelle der

Umformabschnitte 40 bzw. der Umformwerkzeuge 41 die

Umformabschnitte 46 bzw. die Umformwerkzeuge 47 auf. Die Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheit 14 können eine größere Breite aufweisen als die durch diese

Umformabschnitte 40 umgeformten Drahtseiten 44

(Schmalseiten 44; siehe Fig.3). Die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 können eine größere Breite

aufweisen als die durch diese Umformabschnitte 46

umgeformten Drahtseiten 50 (Breitseiten 50). An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Darstellung in Figur 3 schematisch ist und die Umformabschnitte 40, 46 jeweils in ihrer Endstellung im Draht 12 zeigt, wobei die

Umformabschnitte 40, 46 nicht gleichzeitig, sondern aus Umformgründen nacheinander in den Draht 12 eindringen, zumal die Umformabschnitte 40, 46 ansonsten miteinander kollidieren würden, wie oben beschrieben.

Im Allgemeinen weisen die Umformabschnitte 40, 46 jeweils eine sich zum freien Ende hin verjüngende, bspw. konisch zulaufende oder angefaste Werkzeugspitze 92, 94 auf (siehe Figur 6 und 7 ) .

Die Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheit 14 weisen eine Werkzeugspitze 92 mit einem ersten Keilwinkel 96 auf und die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 weisen eine Werkzeugspitze 94 auf, deren Keilwinkel 98 unmittelbar an der Werkzeugspitze 94 kleiner ist als der erste Keilwinkel 96. Der Umformabschnitt 40 kann eine bezogen auf die Werkzeugachse 58 orthogonale Stirnfläche 93 aufweisen. Der Keilwinkel 96 kann bspw. 30° betragen. Die erste Umformeinheit 14 kann für eine Umformung des Drahtes 12 mit geringerer Eindringtiefe dienen

(Eindringtiefe jeweils bspw. ca. 0,5mm) . Auf diese Weise kann der Draht 12 bspw. von den gegenüberliegenden

Schmalseiten 44 her tailliert werden. Eine solche Umformung kann man als "Corning" (Prägen) bezeichnen. Das zweite Umformeinheit 16 kann für eine Umformung mit höherer

Eindringtiefe dienen (verbleibende Materialstärke zwischen den Werkzeugspitzen 94 in Endlage bspw. ca. 0,2mm) .

Wenngleich bei dieser Umformung kein Trennen, sondern nur eine Verformung des Drahtmaterials erfolgt, könnte man eine solche Umformung auf Grund der im Vergleich zum "Corning" höheren Eindringtiefe als "Cutting" bezeichnen.

Die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 können bei nicht dargestellten Ausführungsformen eine

Werkzeugspitze 94 aufweisen, die einen durchgehenden

Keilwinkel 98 aufweist (nicht dargestellt) .

Alternativ hierzu können die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 eine Werkzeugspitze 94 aufweisen, die mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Keilwinkeln aufweist. Hierbei kann der Keilwinkel 98 am freien Ende der Werkzeugspitze 94 kleiner sein als ein sich an der vom freien Ende abgewandten Seite anschließender Keilwinkel 100. Zwischen dem Keilwinkel 98 am freien Ende und dem Keilwinkel 100 kann der Umformabschnitt 46 einen

geradlinigen Verlauf 102 aufweisen. Der Keilwinkel 98 kann bspw. 15° betragen. Der Keilwinkel 100 kann bspw. 30° betragen. Der Umformabschnitt 46 kann eine bezogen auf die Werkzeugachse 60 orthogonale Stirnfläche 103 aufweisen.

Das Verfahren zum gratfreien Abtrennen des Drahtes 12 mit rechteckigem Querschnitt läuft folgendermaßen ab:

Zunächst erfolgt ein gratfreies Umformen des Drahtes 12 an einer Drahtlängsposition 62 (siehe Figur 4) durch

gleichzeitiges Aufeinanderzubewegen von zwei einander gegenüberliegenden Umformabschnitten 40 der ersten

Umformeinheit 14 entlang der ersten Bewegungsachse Z. Dabei wird der Drahtquerschnitt bei diesem ersten Umformschritt von zwei gegenüberliegenden Seiten 44 her verjüngt und es verbleibt ein verjüngter Drahtquerschnitt.

Danach erfolgt ein Umformen des Drahtes 12 an derselben Drahtlängsposition 62 durch gleichzeitiges

Aufeinanderzubewegen von zwei einander gegenüberliegenden Umformabschnitten 46 entlang einer zweiten Bewegungsachse Y. Dabei wird der bereits verjüngte Drahtquerschnitt bei diesem zweiten Umformschritt von zwei weiteren

gegenüberliegenden Seiten 50 her verjüngt und der bereits verjüngte Drahtquerschnitt verbleibt in weiter verjüngter Form. Figur 3 zeigt diese schematische Ansicht nach

Durchführen beider Umformschritte vor einem Zugtrennen.

Die Umformeinheiten 14, 16 führen während des ersten

Umformschritts und des zweiten Umformschritts entlang der Drahtlängsrichtung X keine Relativbewegung zum Draht 12 durch. Anders ausgedrückt ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Umformeinheiten 14, 16 und dem Draht 12 null.

Der erste Umformschritt und der zweite Umformschritt erfolgen am entlang der Drahtlängsrichtung X bewegten Draht 12, wobei die Umformeinheiten 14, 16 während der

Umformschritte synchron mit dem Draht 12 mitbewegt werden.

Anschließend erfolgt ein Zugtrennen des Drahtes 12 an derselben Drahtlängsposition 62 durch Aufbringen einer zumindest anteilig entlang der Drahtlängsrichtung X

wirkenden Zugkraft auf den Draht 12. Die Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheitl4 und die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 liegen alle in einer

gemeinsamen Ebene 50 und werden in dieser Ebene bewegt (siehe Figur 3) . Die erste Bewegungsachse Z und die zweite Bewegungsachse Y sind orthogonal zueinander orientiert (siehe Figur 1 und 3) .

Beim Umformen des Drahtes 12 sind die Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheit 14 und die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 jeweils stets voneinander

beabstandet. Für die Umformabschnitte 40 ist dies anhand Figur 3 erkennbar, in der die Umformabschnitte 40, 46 in ihrer maximal angenäherten Endstellung gezeigt sind. Für die Umformabschnitte 46 ist dies aus Figur 5 erkennbar, in der die Umformabschnitte 46 in Endstellung gezeigt sind (verbleibender Materialsteg zwischen den Umformabschnitten 46 erkennbar) . Die Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheit 14 und die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 weisen jeweils gleiche Verfahrwege auf und werden mit betragsmäßig gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzten Richtungen bewegt. Beim Umformen des Drahtes 12 können die

Umformabschnitte 40 der ersten Umformeinheit 14 und die Umformabschnitte 46 der zweiten Umformeinheit 16 jeweils intermittierend oder kontinuierlich bewegt werden.

Der Draht 12 wird den Umformeinheiten 14, 16 von einer

Eingangsseite 38 zugeführt und mittels einer Drahtführung (nicht dargestellt) entlang der Drahtlängsrichtung oder Drahtdurchlaufrichtung X geführt. An einer Ausgangsseite 39 wird der Draht 12 durch die Greifeinheit 18 geführt und kann nach Abtrennen einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden. Die Greifeinheit 18 ist den Umformeinheiten 14, 16 in Drahtlängsrichtung bzw. Drahtdurchlaufrichtung X

nachgeordnet .

Zum Zugtrennen wird der Draht 12 in die Greifeinheit 18 eingespannt und die Greifeinheit 18 wird durch Antreiben der Aufnahmeplatte 22 zusammen mit den Umformeinheiten 14, 16 relativ zum Draht 12 bewegt. Da die Geschwindigkeit der Greifereinheit 18 bzw. der Aufnahmeplatte 22 größer ist als die Geschwindigkeit des Drahtes 12

(Relativgeschwindigkeit) , entsteht eine zunehmende

Zugspannung bis zum Abreißen des Drahtes 12 an der

Drahtlängsposition 62 (Trennstelle 62). Nach dem Abreißen des Drahtabschnittes (Drahtstab) wird der abgetrennte Teil des Drahtes 12 von der Greifereinheit 18 weiter gehalten. Der abgetrennte Drahtabschnitt wird dann der Greifereinheit 18 entnommen und einer nächsten

Fertigungsstation, z.B. dem Umformen, zugeführt.

Nach dem Zugtrennen fährt die als Einheit 10 ausgebildete Vorrichtung 10 zurück in Richtung der Drahtrolle 36 und synchronisiert sich erneut auf die Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes 12 bis der nachlaufende Draht sich in der

Greifereinheit 18 befindet und dort geklemmt wird. Danach erfolgen der erste Umformschritt und der zweite

Umformschritt analog wie oben beschrieben.

Die Rücklaufgeschwindigkeit bzw. der Rücklaufweg der

Einheit 10 in Richtung der Drahtrolle 36 werden

entsprechend der gewünschten Länge des Drahtstabes

eingerichtet .

Der oben genannte abgetrennte Drahtabschnitt bildet ein Drahtstück 104, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abgetrennt wurde. Drahtstücke 104 auf beiden Seiten einer Trennstelle 62, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geschaffen wurde, sind in Figur 8 gezeigt wobei der

entsprechende Draht 12 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Figur 9 zeigt ein einzelnes Drahtstück 104 mit rundem Querschnitt das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abgetrennt wurde. Die in Figur 8 und 9 gezeigten Drahtstücke 104 sind jeweils entlang einer Drahtlängsrichtung L erstreckt. Eine radiale Drahtrichtung R erstreckt sich orthogonal zur

Drahtlängsrichtung L und bildet mit einer

Drahtumfangsrichtung U ein auf den Draht 12 bzw. die jeweiligen Drahtstücke 104 bezogenes zylindrisches

Koordinatensystem. Die in Figur 8 gezeigten Drahtstücke 104 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf. Mit anderen Worten, eine ursprüngliche Außenseite 107 der Drahtstücke 104 ist, bei Betrachtung eines Schnitts orthogonal zur Drahtlängsrichtung L, rechteckig ausgebildet. Das

Drahtstück 104 aus Figur 9 bzw. dessen ursprüngliche

Außenseite 107 weißt hingegen einen runden Querschnitt auf.

Die Drahtstücke 104 weisen jeweils einen verjüngten

Abschnitt 106 auf, der gegenüber der ursprünglichen

Außenseite 107 des Drahtes 12 bzw. des Drahtstücks 104 in radialer Drahtrichtung R nach innen versetzt ist. Der verjüngte Abschnitt 106, ist vorliegend in den oben

beschriebenen ersten und zweiten Umformschritten geschaffen worden .

In radialer Drahtrichtung R einwärts geht der jeweilige verjüngten Abschnitt 106 in eine Bruchfläche 108 über. Die Bruchfläche 108 ist dabei mittels des oben beschriebenen Zugtrennens geschaffen worden.

Da der verjüngte Abschnitt 106, vorliegend in den oben beschriebenen ersten und zweiten Umformschritten geschaffen worden ist, weißt er ein paar erste nach radial innen abfallende Flächen 110 auf, die durch den ersten Umformschritt geschaffen wurden, und ein paar zweite nach radial innen abfallende Flächen 112, die durch den zweiten Umformschritt geschaffen wurden.

Die ersten abfallenden Flächen 110 erstrecken sich von der ursprünglichen Außenseite 107 bis zur Bruchfläche 108. Der Übergang der ersten abfallenden Flächen 110 zur Bruchfläche 108 wird durch ein paar erste Übergangskanten 114 gebildet, die vorliegend geradlinig verlaufen. Die zweiten

abfallenden Flächen 112 erstrecken sich ebenso von der ursprünglichen Außenseite 107 bis zur Bruchfläche 108. Der Übergang der zweiten abfallenden Flächen 112 zur

Bruchfläche 108 wird durch ein paar zweite Übergangskanten 116 gebildet, die vorliegend ebenfalls geradlinig

verlaufen .

Die ersten Übergangskanten 114 und die zweiten

Übergangskanten 116 verlaufen vorliegend orthogonal

zueinander. Diese orthogonale Anordnung der ersten

Übergangskanten 114 und der zweiten Übergangskanten 116 ist durch die im vorliegenden Beispiel durchgeführten

Umformschritte und den dabei verwendeten ersten und zweiten Umformeinheiten 14, 16 mit geradkantigen Umformabschnitten

40, 46 und zueinander orthogonal verlaufenden ersten und zweiten Bewegungsachsen Z, Y bedingt.

Figur 10 zeigt zwei Hairpins, die jeweils aus einem

Drahtstück 104 durch umformen gefertigt wurde, wobei das Drahtstück an seinen beiden Enden eine Trennstelle 62, wre in Figur 8 illustriert, aufweist.