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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung der Vorschubkraft, Vorschubgeschwindigkeit, Gleichtmässigkeit des Vorschubes und des Wirkungsgrades von Drahtvorschubvorrichtungen, welche Draht von einer Vorratsrolle abziehen. Damit sollen insbesondere die Vorschubkraft, die Vorschubgeschwindigkeit und die Gleichmässigkeit des Vorschubes von Drahtvorschubvorrichtungen für Schweissautomaten geprüft werden.
Es sind Verfahren zur Prüfung von Drahtvorschubvorrichtungen von Schweissgeräten bekannt, bei denen während der Prüfung die Drahtvorschubvorrichtung und die Vorratsrolle mit Elektrodenschweissdraht in relativer Unbeweglichkeit sowohl untereinander, als auch in bezug auf den Prüfstand sind. Die bei diesen Prüfungen erhaltenen Daten sind statisch, da bei ihnen die Messung der untersuchten Grössen, nämlich Vorschubgeschwindigkeit, Vorschubkraft und Gleichmässigkeit, bei Belastungen von Null bis zur Nennbelastung auf den Elektrodenschweissdraht bei relativer Unbeweglichkeit der Drahtvorschubeinrichtung in bezug auf die Vorratsrolle erfolgt. Sie erlauben eine einzige relative Versetzung zwischen der Drahtvorschubvorrichtung und dem Draht in Vorschubrichtung.
Bei einigen dieser bekannten Messverfahren erfolgt das Messen der Vorschubkraft dadurch, dass in einem bestimmten Abschnitt des Elektrodendrahtes, der im voraus von Rollen der Drahtvorschubvorrichtung angepresst wird, von derjenigen Seite, die der Vorschubrichtung entgegengesetzt ist, eine Waage oder ein Dynamometer eingesetzt werden. In andern Fällen erfolgt diese Messung dadurch, dass vor der Drahtvorschubrichtung eine Gabel mit einer Feder eingesetzt wird, die als Dynamometer tariert ist, wobei an dieser Feder das Ende des Elektrodendrahtes befestigt wird. Im ersten Fall wird die Zugkraft, und im zweiten Fall die Schubkraft festgestellt. Bei der Messung der Vorschubgeschwindigkeit wird in den beiden Fällen die Länge des vorgeschobenen Drahtes und die Zeit für seinen Vorschub in Betracht gezogen.
Das erste Verfahren für die Prüfung von Drahtvorschubvorrichtungen weist folgende Nachteile auf : es ist nicht möglich Planeten-Drahtvorsehubvorrichtungen zu prüfen, da sich der Elektrodendraht nicht drehen kann ; es ist nicht möglich die Prüfung bei ununterbrochenem Elektrodendraht durchzuführen und die Vorschubgeschwindigkeit in einem breiteren Bereich festzustellen ; niedrige Produktivität bei der Durchführung der Prüfungen infolge der Notwendigkeit, dass für jede einzelne Prüfung ein neuer Elektrodendrahtabschnitt verwendet werden muss.
Das zweite Verfahren für die Prüfung von Drahtvorschubeinrichtungen weist folgende Nachteile auf : komplizierter Aufbau der Messanordnung ; kleine Zuverlässigkeit infolge der Möglichkeit von häufigem Umoder Verbiegen des Drahtes ; beide Verfahren ermöglichen nicht die Durchführung von Prüfungen für die Sicherheit und Lebensdauer.
Das Ziel der Erfindung ist die Vermeidung der angeführten Nachteile durch Schaffung einer Einrichtung zur Prüfung von Drahtvorschubvorrichtungen, mit denen es möglich ist, die Prüfung mit ununterbrochenem Draht durchzuführen, wobei folgende Grössen gleichzeitig festgestellt werden : Vorschubgeschwindigkeit, Vorschubkraft und Vorschubgleichmässigkeit von Null bis zur Nennbelastung, u. zw. bei hoher Produktivität und Zuverlässigkeit der Untersuchung, sowie auch die Möglichkeit, bei der Prüfung der Drahtvorschubvorrichtungen Daten über die Sicherheit, Lebensdauer und den Wirkungsgrad von Planeten-und klassischen Drahtvorschubvorrichtungen festzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen parallel zur Vorschubrichtung frei bewegbaren Träger, auf dem entweder die Drahtvorschubvorrichtung oder die Vorratsrolle angeordnet ist, durch eine auf den Draht einwirkende, einstellbare Bremse und durch ein mit dem Träger mechanisch verbundenes Kraftmessgerät wobei entweder die Vorratsrolle oder die Drahtvorschubvorrichtung ortsfest ist.
In weiter Ausgestaltung der Erfindung kann der Träger als auf einem Tisch verfahrbarer Wagen ausgebildet und mit dem Kraftmessgerät über ein Zugorgan verbunden sein. Ferner kann das Kraftmessgerät als Waage oder Dynamometer ausgebildet sein. Ausserdem ist es vorteilhaft, wenn die Bremse als auf der Achse der Vorratsrolle angeordnete, mittels einer Andruckfeder einstellbare Scheibenbremse ausgestaltet ist und mittelbar über die Vorratsrolle auf den Draht einwirkt.
Die Vorschubkraft wird auf den beweglichen Wagen übertragen, auf dem entweder die Drahtvorschubrichtung oder die Vorratsrolle aufgestellt ist ; dieser Wagen sichert die relative Beweglichkeit der Elemente in Richtung des vorgeschobenen Elektrodendrahts. Diese Zugkraft ist die Reaktion des Widerstandes auf den kontinuierlich abgezogenen Elektrodendraht, der von der Vorratsrolle abgewickelt wird. Der Widerstand auf den Elektrodendraht kann mittels einer auf die Achse der Vorratsrolle wirkende Backen-
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oder Scheibenbremse oder eine direkt auf den Draht selbst wirkende Reibflächenbremse erhöht oder herabgesetzt werden.
Die Vorschubkraft wird mit einer Waage, die an dem beweglichen Wagen aufgehängt ist, auf dem die Drahtvorschubvorrichtung oder die Vorratsrolle aufgestellt ist, oder mit einem Dynamometer gemessen, das an dem Wagen aufgehängt ist, und in bezug auf die Vorratsrolle oder die Drahtvorschubvorrichtung jedenfalls in bezug auf den Prüfstand unbeweglich befestigt ist. Die Messung der Vorschubgeschwindigkeit und der Gleichmässigkeit der Vorschubgeschwindigkeit erfolgt in diesem Fall bei Änderung der Zugkraft von Null bis zur Nennbelastung mittels der erwähnten Bremse.
Die Prüfungen auf Sicherheit und Lebensdauer können bei Nenn-, mittlerer oder hoher Belastung durchgeführt werden, wobei der Zeitbedarf für die Durchführung der Prüfungen mittels Korrekturfaktoren gekürzt wird, die die Zunahme der Parameter Vorschubgeschwindigkeit und Vorschubkraft wiedergeben.
Die erfindungsgemässe Einrichtung weist folgende Vorteile auf : sie ermöglicht die Prüfung mit ununterbrochenem Draht und die schnelle Bestimmung der Vorschubgeschwindigkeit bei ihrer Änderung in weitem Bereich ; es wird eine hohe Wirtschaftlichkeit bei der Durchführung der Prüfungen erzielt ; es wird das Um- und Verbiegen des Drahtes während der Prüfung vermieden, sie ermöglicht die Durchführung von Prüfungen auf Sicherheit und Lebensdauer, sowie auch die Prüfung von Planeten-Drahtvorschubvor- richtungen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind ; in diesen zeigen Fig. 1 eine Prüfeinrichtung mit beweglicher Drahtvorschubvorrichtung, Fig. 2 eine Prüfeinrichtung mit beweglicher Drahtvorschubvorrichtung zur Prüfung von Planeten-Drahtvorschubvorrichtungen, Fig. 3 eine Prüfeinrichtung mit beweglicher Vorratsrolle und unbeweglicher Drahtvorschubvorrichtung vom klassischen Typ, Fig. 4 eine Einrichtung zur Prüfung von Planeten-Drahtvorschubvorrichtungen mit beweglicher Vorratsrolle, Fig. 5 eine Prüfeinrichtung mit beweglicher Drahtvorschubvorrichtung und unbeweglicher Vorratsrolle, Fig. 6 eine Prüfeinrichtung mit beweglicher Vorratsrolle und unbeweglicher Drahtvorschubvorrichtung und Fig.
7 eine Prüfeinrichtung mit einer Scheibenbremse an der Vorratsrolle.
Gemäss Fig. 1 wird der Elektrodendraht --1-- von einer Vorratsrolle --2-- zugeführt, die sich um ihre Achse --3-- dreht, die in einem Ständer --4-- auf einem Tisch --5-- befestigt ist. Die Drahtvorschub- vorrichtung --6-- vom Getriebetyp verschiebt mittels eines Elektromotors --7-- und Rollen --8-- den
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eine Kraft auf den Wagen --9-- in Richtung E ausübt. Anstatt der Waage --15-- kann ein Dynamometer - mittels des Hakens --11-- und eines Ständers --19-- montiert sein (strichliert eingezeichnet).
Mittels einer auf der Achse --3-- der Vorratsrolle --2-- montierten Scheiben-Backenbremse --16-- wird der Widerstand auf den Elektrodendraht-l-in Richtung F erhöht, der grösser ist als das Gewicht der Waage --15--. Falls die Drahtvorschubvorrichtung --6-- diesen Widerstand überwinden kann, bewegt sich der Wagen --9-- in Richtung F. Falls die Drahtvorschubvorrichtung --6-- den von der Bremse --16-erzeugten Widerstand nicht überwinden kann, gleiten die Rollen --8-- auf dem Elektrodendraht-l-und die Vorrichtung bewegt sich in Richtung E, gezogen von der Waage --15--.
Die Messung der Geschwindigkeit kann nur dann erfolgen, wenn die Rollen --8-- nicht über den Draht --1-- gleiten und sich die Kraft der Waage --15-- mit dem Widerstand und der Kraft der Bremse --16-- bis zum völligen Stillstand des Wagens --9-- ausgleicht. Falls sich der Widerstand der Bremse --16-- ändert, müssen die Messungen der Drahtgeschwindigkeit während der Bewegung des Wagens --9-- in Richtung F erfolgen.
Gleichzeitig kann sowohl die Geschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitsmesser als auch die Vorschubgleichmässigkeit mit dem gleichen Gerät, u. zw. bei verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten mittels Regulierung der Motordrehzahl oder auf andere Weise gemessen werden.
Fig. 2 zeigt eine Prüfeinrichtung mit einer Planeten-Drahtverschubvorrichtung --17--, die auf der Achse des Motors --7-- auf dem Wagen --9-- montiert ist, der in bezug auf den Tisch --5-- mittels Rollen - beweglich ist. Der Elektrodendraht-l-geht durch die Achse des Motors --7-- und wird mittels Planeten-Rollen --8-- einem Schweiss gerät zugeführt. Am Haken --11-- kann sowohl die Waage --15--, als auch das Dynamometer --18-- montiert werden. Bei Änderung der Belastung mittels der Bremse --16--, bewegt sich der Wagen --9-- in Richtung E oder F. Die Messung der Geschwindigkeit kann sowohl bei
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statischer Belastung (15), d. h. bei unbeweglichem Wagen --9--, als auch bei veränderlicher Belastung oder Änderung der Kraft der Bremse --16-- erfolgen.
Die Messung der Vorschubkraft kann in beiden Fällen sowohl bei konstanter Bremskraft der Bremse -- 16-- und bei unbeweglichem Wagen --9--, als auch bei veränderlicher Kraft erfolgen. Dann ist die Vorschubkraft gleich der Anzeige des Dynamometers - oder dem Gewicht der Waage --15--.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Prüfeinrichtung für Drahtvorschubvorrichtungen mit beweglicher Vorratsrolle --2-- und unbeweglicher Drahtvorschubvorrichtung --6-- ist in Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Elektrodendraht--l-ist zwischen den Drahtvorschubrollen --8-- angeordnet, die ihn in Richtung E mittels des Elektromotors --7-- und der Drahtvorschubvorrichtung --6 oder 17-- fördern, die unbeweglich an einem Ständer --41-- auf dem Tisch --5-- befestigt sind. Das Abwickeln des Elektrodendrahtes-l-erfolgt von der Vorratsrolle-2-, die auf dem Wagen --9-- montiert ist, der auf dem Tisch - mittels der Rollen --10-- frei beweglich ist. Der Widerstand des Drahtes-l-wird durch die Bremse --16-- hervorgerufen, die auf die Achse --3-- der Vorratsrolle --2-- wirkt.
Die Vorschubkraft
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kann bei konstanter oder veränderlicher Belastung durch Änderung des Anpressdruckes der Bremse --16-durchgeführt werden, wobei in Abhängigkeit vom Gewicht der Waage --15-- sich der Wagen --9-- in Richtung E oder F bewegt. Dies ist möglich, wenn die Rollen --8-- eine genügende Reibung auf den Elektrodendraht-l-ausüben, um die Belastung zu überwinden, während der Elektromotor --7-- die nötige Leistung für die Überwindung der Last bei der Bewegung des Drahtes-l-aufweisen muss. Die Messung der Geschwindigkeit in allen bis jetzt betrachteten Fällen erfolgt durch Feststellung der Elektrodendrahtlänge pro Zeiteinheit bei Regulierung der Motorgeschwindigkeit oder durch Messung des Anpressdruckes der Bremse -- 16-- von Null bis zur minimalen Last.
Eine andere Ausführung (Fig. 5 und 6) der Prüfeinrichtung ist folgendermassen aufgebaut :
Die Drahtvorschubvorrichtung --6, 17-- vom Planetentyp oder vom klassischen Getriebetyp ist entweder beweglich auf dem Wagen --9-- oder unbeweglich auf dem Ständer --41-- und dem Tisch --5-montiert. Der Elektrodendraht-l--wird von der vorratsrolle --2-- abgewickelt, deren Achse --3-- auf dem Ständer --4-- des Tisches --5-- oder auf dem Wagen --9-- montiert ist. Auf der Achse --3-- der Vorrats rolle --2-- ist die Scheibenbremse --16-- montiert. Der Elektrodendraht-l-wird beim Abwickeln von der Vorratsrolle --2-- durch eine Buchse --20-- geführt, die an einem Ständer --21-- des Tisches - montiert ist.
Zur nachträglichen feinen Regulierung des Bremsmoments ist eine zweite Backenbremse - vorgesehen, die mittels einer Spindel --23--, einer Parallelführung --24-- und Backen --25 und 26-- eine zusätzliche Reibung auf den Elektrodendraht-l-ausübt. Die Messung der Vorschubkraft erfolgt mittels des Dynamometers --18--, das an einem Ständer --27-- und einem Widerlager --28-montiert ist. Die Kraft auf das Dynamometer --18-- wird vom Wagen --9-- mittels eines Hebels --29-ausgeübt. Die Messung der Vorschubgeschwindigkeit erfolgt mittels einer entsprechend geeichten Scheibe --30--, Diese Scheibe --30-- wird durch die Gummischeibe --31-- gedreht, die von einer zweiten Gummischeibe --32-- durch eine Schraube --33-- angedrückt wird.
Beim Durchgang des Elektrodendrahtes - dreht sich die an diesen angepressten Scheibe --31-- und treibt die geeichte Scheibe --30-- an, durch die mittels einer universellen Apparatur die Vorschubgeschwindigkeit gemessen werden kann. Auf der gleichen Prüfeinrichtung kann mittels der Rolle --13--, des Ständers --14-- und der Waage --15-- das klassische Schema für die Bestimmung der Vorschubkraft verwirklicht werden, indem auf dem Wagen --9-der Haken --11-- vorgesehen wird, an dem die Waage --15-- aufgehängt ist. An der Prüfeinrichtung ist auf dem Tisch --5-- vor der Drahtvorschubvorrichtung --6 bzw. 17-- ein spezielles Endstück --34-- montiert, an dem der Schlauch eines Schweissbrenners angebracht werden kann.
Das Ausüben des Bremsmoments auf die Vorratsrolle --2-- über deren Achse --3-- erfolgt gemäss Fig. 7 durch Anziehen einer Andruckfeder --35-- mit Hilfe einer Mutter --36-- über Buchsen --37, 38, 39-- sowie einer Bremsscheibe --40-- auf die Scheibenbremse --16--.
Die Wirkungsweise der Prüfeinrichtung zur Prüfung von Drahtvorschubvorrichtungen ist die folgende : der Elektrodendraht --1--, der zwischen den Rollen --8-- der Drahtvorschubvorrichtung --17 oder 6-- eingespannt ist, wird von dem Elektromotor --7-- in Richtung E angetrieben. Durch Anziehen der Schraube --36-- bewirkt die Andruckfeder --35-- die Reibungskraft der Scheibenbremse --16--, und mittels des zusätzlichen Widerstandes der Backen --25 und 26-- der Backenbremse --22-- wird der
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Widerstand des Elektrodendrahtes --1-- in Richtung F erzeugt, unter dessen Wirkung der Wagen--9-eine zusätzliche Bewegung in Richtung E erfährt.
Dabei übt der Wagen --9-- mittels des Hebels --29-eine Kraft auf das Dynamometer --18-- aus, auf welchem die Vorschubkraft festgestellt wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit wird durch die Geschwindigkeit des Motors oder auf andere Weise reguliert und kann von Scheibe --30-- bei ihrer Drehung infolge des Anpressens der Gummischeiben --31 und 32-- an den Elektrodendraht --1-- abgelesen werden. Die Bestimmung der Vorschubkraft kann mittels der Waage - erfolgen, die an dem Haken --11-- des Wagens --9-- befestigt ist.
Die Prüfeinrichtung ermöglicht das Ausüben einer veränderlichen Belastung von Null bis zu einer Nennlast mittels der Bremsen --16 und 22--, wobei gleichzeitig auf der Scheibe --30-- die Vorschubgeschwindigkeit und mit dem Dynamometer --18-- oder der Waage --15-- die Vorschubkraft abgelesen werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Prüfung der Vorschubkraft, Vorschubgeschwindigkeit, Gleichmässigkeit des Vorschubes und des Wirkungsgrades von Drahtvorschubvorrichtungen, welche Draht von einer Vorratsrolle abziehen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen parallel zur Vorschubrichtung frei bewegbaren Träger (9), auf dem entweder die Drahtvorschubvorrichtung (17, 6) oder die Vorratsrolle (2) angeordnet ist, durch eine auf den Draht einwirkende, einstellbare Bremse (16) und durch ein mit dem Träger (9) mechanisch verbundenes Kraftmessgerät (18,15) wobei entweder die Vorratsrolle (2) oder die Drahtvorschubvorrichtung (17,6) ortsfest ist.