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Apparat zum Vorschub des Schweissdrahtes
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum Vorschub von Schweissdraht, insbe- sondere auf einen Apparat zum Abwickeln des Drahtes von einer Spule.
Drahtspulen sind häufig in Fibertrommeln verpackt, in denen der Draht in einem zwischen der äusse- ren Trommelwand und einem konzentrischen Mittelkern gebildeten Zwischenraum eingeschlossen ist.
5 Der Draht kann aus einer feststehenden Trommel gezogen werden, aber dazu ist erforderlich, dass sich der
Draht um eine vollständige Umdrehung pro Windung verdreht, was Spiralenbildung oder Wandern des
Drahtes zur Folge haben kann, wenn er die Spitze des Brenners, zu dem er geführt wird, verlässt, und so zu unbefriedigenden Schweissbedingungen beiträgt.
Wenn die eine schwere Drahtspule enthaltende Trommel an einen Lagerzapfen gehängt und von der ) Zugkraft eines Drahtvorschubmotors gedreht wird, legt sie diesem Motor eine Sonderbelastung auf, beim
Anlaufen der Trommel gibt es einen plötzlichen Ruck und diese neigt zum Überlaufen, bevor sie zum
Halten kommt und verursacht so eine Verwicklung des Drahtes.
Die vorliegende Erfindung sieht einen Schweissdraht-Vorschub. apparat vor, der diese Schwierigkeiten vermeidet und bei dem die Trommel gesondert vom Drahtvorschub bewegt wird, aber in Abhängigkeit von der Draht-Vorschubgeschwindigkeit gesteuert wird, trotz Veränderungen in der Schweissgeschwindig- keit.
Gemäss vorliegender Erfindung besteht der Apparat zum Drahtvorschub von einer Spule zu einem An- triebskopf aus einem Motor, der den Draht mit steuerbarer Geschwindigkeit zieht, aus einer drehbaren
Tragvorrichtung für die Spule, einem Motor zum Antrieb der Spule und einer Steuervorrichtung zur Be- I tätigung des Spulenantriebsmotors, wobei die Steuervorrichtung eine Führung aufweist, um den Draht von der Spule zum Drahtantriebskopf, entsprechend dem Ausmass der seitlichen Bewegung des Drahtes, zu führen, zwecks Steuerung des Umlaufes des Spulenantriebsmotors.
Es ist ein getrennter Motor zum Antrieb der Trommel vorgesehen. Die Steuerung des Trommelmotors erfolgt automatisch, so dass die Trommel die Zuführung von Draht zum Vorschubmotor nach Bedarf an- iund abstellt. Dies wird durch Ausnutzen der seitlichen Bewegung des Drahtes erreicht, wenn er vom Draht- vorschubmotor aus der Trommel gezogen wird. Die Bewegung wird mittels einer Führung oder einer Leit- backe, durch die der Draht hindurchgeht, auf einen Schalter, der den Trommelmotor anlässt und abstellt, übertragen. Wenn der Draht durch den Vorschubmotor von der Trommel gezogen wird, zieht der Draht die Öse oder das Öhr auf der Führung oder dem Arm gegen die Mitte der Trommel. Diese schliesst einen Schalter und lässt den Motor zur Drehung der Trommel an.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel ist so gross, dass der Draht schneller abgewickelt wird, als er beim Schweissen verbraucht wird. Die Um- drehungsgeschwindigkeit der Trommel erreicht und übertrifft die Geschwindigkeit des Vorschubmotors und verursacht dadurch, dass der Draht die Öse und den Arm gegen die Aussenseite der Trommel schiebt und so den Trommelmotor abstellt. Dieser Zyklus wird wiederholt, wenn der Draht durch den Drahtvor- schubmotor von der Trommel gezogen wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, u. zw. zeigt : Fig. 1 eine perspekti- vische Ansicht eines tragbaren Hand-Schweissapparates, der die Prinzipien vorliegender Erfindung ver- körper, Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer stationären Abänderung eines solchen Apparates und Fig. 3 ein Schaltschema der elektrischen Stromkreise.
Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, umfasst der Apparat einen Brenner 10, der durch ein biegsames
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Leitrohr 12 von einem durch einen Drahtvorschubmotor 15 getriebenen Schweisskopf 14 Schweissdraht erhält. Der Schweisskopf 14 erhält den Draht von einer Trommel 16, die auf einer drehbaren Plattform 17 montiert ist, die-wie gezeigt-eine Nabe 18 und Speichen 19 hat, wobei die Nabe von einer senkrechten, in einem Rahmen 22 gelagerten Welle 20 getragen wird. Auf der Welle 20 ist ausserdem eine Riei menscheibe 24 starr befestigt, die durch einen Treibriemen 25 mit einer Riemenscheibe 26 verbunden ist, die auf einer vom Trommelmotor 28 angetriebenen Welle 27 sitzt.
Von der Trommel 16 geht der Draht durch eine Öse 30, die sich auf einem Steuerarm 32 befindet, der auf einem zur Achse der Steuerwelle 20 parallelen und exzentrischen Zapfen 33 sitzt, welcher an einem feststehenden Teil des Rahmens 22 befestigt ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt, hat der Drahtvorschubmotor 15 ein fremderregtes Feld 35. Der Motor 15 wird mit veränderlicher Spannung betrieben, die von einem bekannten elektronischen, mit 36 bezeichneten Regler gesteuert wird. Der Spulen-Antriebsmotor 28 ist ein normaler Wechselstrom-Induktionsmotor vom Kondensator-Typus, der nach Bedarf durch denSpulen-Antriebs-Begrenzungsschalter 37 vom 110-Volt-Netz gespeist wird.
Wenn der Hauptschalter 38 geschlossen ist, wird das 110-Volt-Netz an die Primärwicklung des 28-Volt-Transformators 39 gelegt, die Primärwicklung des Phasenschieber-Transformators 40, die Primärwicklung des Heiztransformators 42 und das Feld 35 des Drahtantriebsmotors erregt. T Der Schalter 43 ist ein Umschalter mit zwei Stellungen, der die Prüfung des Spulenmotors 28 unabhängig von den andern Funktionen der Maschine erlaubt. Wenn'der Schalter 43 in Handbetriebsstellung ) ist, wird nur der Spulenmotor erregt und läuft ununterbrochen mit gleichbleibender Geschwindigkeit.
Wenn der Schalter 43 nach unten umgelegt wurde, befindet er sich in der automatischen Stellung. In dieser Schalterstellung läuft der Spulenmotor nur, wenn der Schweissschalter 44 niedergedrückt und der Spulen-Antriebs-Begrenzungsschalter 37 geschlossen ist.
Im Betrieb, wenn alle Vorbereitungen zur Schweissung getroffen sind und eine solche ausgeführt werden soll, drückt der Arbeiter deirsschweissschalter 44 nieder. Dies erregt das Relais 45, das die Kontakte 46 und 47 schliesst. Der Kontakt 47 erregt die gas gefüllte Röhre V und den Schweiss-Schütz'60, der den Schweissstrom durch Schliessen der Schweisskontakte 48, 49, 50 und 51 einschaltet. Der Kontakt 46 schliesst sich und der Kontakt 52 öffnet sich, wodurch der Drahtvorschubmotor 15 anläuft. Das Öffnen des Kontaktes 52 beseitigt die dynamische Bremsung des Widerstandes 53 vom Anker-Stromkreis.
Wenn der Draht von der Spule abgezogen wird, neigt er zum Ziehen gegen den inneren Kern der Spule. Diese Bewegung schliesst den Spulen-Antrieb-Endpunktschalter 37 und lässt so den Spulen-Antriebs- motor 28 an. Da die Spule sich schneller dreht, als Draht bei der Schweissung verbraucht wird, neigt der Draht dazu, sich gegen die Aussenwand des Spulengehäuses zu bewegen und bewegt damit die Öse 30 und somit auch den Arm 32 um den Zapfen 33. Diese Bewegung des Armes 32 öffnet denSpulen-AntriebsBegrenzungsschalter 37 und stellt den Spulen-Antriebsmotor 28 ab. Wenn der Draht verbraucht ist, bewegt sich der Draht wieder in der Richtung, um den Begrenzungsschalter 37 zu schliessen. Auf diese Weise wird automatischer Spulen-Umlauf erreicht.
Der Draht wird ohne Schmelzpulver durch Niederdrücken des (Schnell-) Einschalt-Druckknopfes 54 vorwärtsbewegt. Dieser Knopf erregt das Schnellschaltrelais 55, das die Kontakte 56 schliesst und die Kontakte 57 öffnet. Dies schaltet den Stromkreis für automatische Spulenumdrehung durch die Wirkung des Drahtes auf den Begrenzungsschalter 37 ein. Gleichzeitig schliesst das Relais 55 den Kontakt 58 und öffnet den Kontakt 59. Dies verursacht, dass der Drahtvorschubmotor 15 den Draht weiterbewegt und den BremsStromkreis öffnet. Wenn der Schweiss-Schalter 44 geöffnet wird, sind alle Funktionen der Maschine stillgesetzt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Apparat zum Vorschub des Schweissdrahtes von einer Spule zu einem Antriebskopf, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Motor, der den Draht mit steuerbarer Geschwindigkeit zieht, eine drehbare Tragvorrichtung für die Spule, einen Motor zum Antreiben der Spule und eine Steuervorrichtung zum Betätigen des Spulenantriebsmotors aufweist, wobei diese Steuervorrichtung eine Führung aufweist, um den erwähnten Draht von der Spule zum Drahtantriebskopf, entsprechend dem Ausmass der seitlichen Bewegung des Drahtes zu führen, zwecks Steuerung des Umlaufes des Spulenantriebsmotors.
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Apparatus for advancing the welding wire
The present invention relates to an apparatus for feeding welding wire, in particular to an apparatus for unwinding the wire from a reel.
Wire spools are often packaged in fiber drums in which the wire is enclosed in a space formed between the outer drum wall and a concentric central core.
5 The wire can be drawn from a stationary drum, but this requires the
Wire twisted one full turn per turn, causing spiraling or wandering of the
Wire if it leaves the tip of the torch to which it is led, and thus contributes to unsatisfactory welding conditions.
When the drum containing a heavy wire spool is hung on a bearing journal and rotated by the tensile force of a wire feed motor, it places a special load on this motor
When the drum starts up there is a sudden jerk and this tends to overflow before it starts to run
Holding comes, causing the wire to tangle.
The present invention provides a welding wire feeder. device that avoids these difficulties and in which the drum is moved separately from the wire feed, but is controlled as a function of the wire feed speed, despite changes in the welding speed.
According to the present invention, the apparatus for feeding wire from a reel to a drive head consists of a motor that pulls the wire at a controllable speed, and a rotatable one
Carrying device for the reel, a motor for driving the reel and a control device for actuating the reel drive motor, the control device having a guide to guide the wire from the reel to the wire drive head, corresponding to the extent of the lateral movement of the wire, for the purpose of controlling the rotation of the bobbin drive motor.
A separate motor is provided to drive the drum. The drum motor is controlled automatically so that the drum switches the wire feed to the feed motor on and off as required. This is achieved by taking advantage of the lateral movement of the wire as it is pulled out of the drum by the wire feed motor. The movement is transmitted by means of a guide or guide jaw through which the wire passes to a switch that starts and stops the drum motor. As the wire is pulled from the drum by the feed motor, the wire pulls the eyelet or eye on the guide or arm towards the center of the drum. This closes a switch and starts the motor to rotate the drum.
The speed of rotation of the drum is so great that the wire is unwound faster than it is consumed during welding. The speed of rotation of the drum reaches and exceeds the speed of the feed motor and causes the wire to push the eyelet and arm against the outside of the drum, thereby turning off the drum motor. This cycle is repeated as the wire is pulled from the drum by the wire feed motor.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings, u. Between: FIG. 1 is a perspective view of a portable hand-held welding apparatus embodying the principles of the present invention, FIG. 2 is a similar view of a stationary modification of such an apparatus, and FIG. 3 is a schematic diagram of the electrical circuits.
As shown in the drawings, the apparatus comprises a burner 10, which is driven by a flexible
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Guide tube 12 receives welding wire from a welding head 14 driven by a wire feed motor 15. The welding head 14 receives the wire from a drum 16 which is mounted on a rotatable platform 17 which - as shown - has a hub 18 and spokes 19, the hub being carried by a vertical shaft 20 mounted in a frame 22. On the shaft 20 a Riei menscheibe 24 is also rigidly attached, which is connected by a drive belt 25 to a pulley 26 which is seated on a shaft 27 driven by the drum motor 28.
The wire passes from the drum 16 through an eyelet 30 which is located on a control arm 32 which is seated on an eccentric pin 33 which is parallel to the axis of the control shaft 20 and which is fastened to a stationary part of the frame 22.
As shown in FIG. 3, the wire feed motor 15 has an externally excited field 35. The motor 15 is operated with a variable voltage which is controlled by a known electronic controller, designated 36. The coil drive motor 28 is a standard AC induction motor of the capacitor type and is powered by the coil drive limit switch 37 from the 110 volt mains as required.
When main switch 38 is closed, the 110 volt network is applied to the primary winding of 28 volt transformer 39, the primary winding of phase shifting transformer 40, the primary winding of filament transformer 42 and field 35 of the wire drive motor are energized. T The switch 43 is a two-position changeover switch that allows the reel motor 28 to be tested independently of the other functions of the machine. When the switch 43 is in the manual operating position, only the coil motor is excited and runs continuously at a constant speed.
When the switch 43 has been flipped down, it is in the automatic position. In this switch position, the coil motor only runs when the welding switch 44 is depressed and the coil drive limit switch 37 is closed.
In operation, when all preparations for welding have been made and such a process is to be carried out, the worker depresses deirsschweissschalter 44. This energizes the relay 45, which the contacts 46 and 47 closes. The contact 47 excites the gas-filled tube V and the welding contactor 60, which switches on the welding current by closing the welding contacts 48, 49, 50 and 51. The contact 46 closes and the contact 52 opens, whereby the wire feed motor 15 starts. Opening the contact 52 removes the dynamic braking of the resistor 53 from the armature circuit.
As the wire is withdrawn from the spool, it tends to pull against the inner core of the spool. This movement closes the reel drive end point switch 37 and thus starts the reel drive motor 28. Since the coil rotates faster than wire is consumed during welding, the wire tends to move against the outer wall of the coil housing and thus moves the eyelet 30 and thus also the arm 32 around the pin 33. This movement of the arm 32 opens the spool drive limit switch 37 and turns off the spool drive motor 28. When the wire is used up, the wire moves again in the direction to close the limit switch 37. In this way, automatic reel circulation is achieved.
The wire is advanced without melt powder by depressing the (quick) on-push button 54. This button energizes the high-speed switching relay 55, which closes the contacts 56 and opens the contacts 57. This turns on the automatic spool rotation circuit by the action of the wire on the limit switch 37. At the same time, the relay 55 closes the contact 58 and opens the contact 59. This causes the wire feed motor 15 to move the wire further and to open the braking circuit. When the welding switch 44 is opened, all functions of the machine are stopped.
PATENT CLAIMS: 1. Apparatus for advancing the welding wire from a reel to a drive head, characterized in that it has a motor that pulls the wire at a controllable speed, a rotatable support device for the reel, a motor for driving the reel and a control device for actuation of the reel drive motor, said control device having a guide to guide said wire from the reel to the wire drive head according to the extent of the lateral movement of the wire for the purpose of controlling the rotation of the reel drive motor.