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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen Schweissdraht, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.
Aus der FR 2 161 481 A ist ein Drahtvorschubgerät bekannt, bei dem der Schweissdraht über eine Antriebsrolle angetrieben wird, wobei auf der gegenüberliegenden Seite der Antriebsrolle zumindest eine Anpressrolle angeordnet ist. Die Anpressrolle presst dabei den Schweissdraht in eine Nut der Antriebsrolle, so dass eine entsprechende Kraft bzw. ein Druck auf den Schweissdraht ausgeübt wird und somit ein Rutschen zwischen Antriebsrolle und Schweissdraht unterbunden wird.
Dabei ist die Antriebsrolle derartig ausgebildet, dass diese eine V-förmige Nut bzw. Ausbuchtung aufweist, wobei die Nut im Übergangsbereich bzw. im Verbindungsbereich der Seitenwände abgerundet ist. Die Andruckflächen der Anpressrollen sind hingegen ebenflächig ausgebildet.
Dadurch kommt eine Dreipunktberührung zwischen der der Antriebsrolle, der Anpressrolle und dem Schweissdraht zustande Nachteilig ist hierbei, dass durch die Anpressrolle eine Verformung des Schweissdrahtes aufgrund des ausgeübten Druckes auf den Schweissdraht verursacht werden kann, so dass der Schweissdraht beim Austritt aus dem Drahtvorschubgerät, insbesondere nach den Anpressrollen und den Antriebsrollen, einen verformten Querschnitt annehmen kann, wodurch es beim Einführen des Schweissdrahtes in eine Zuführungsvorrichtung bzw. in ein Schlauchpaket zu Problemen kommen kann.
Somit bestehen erhebliche Reibstellen in der Zuführungsvorrichtung bzw. im Schlauchpaket, sodass ein erheblicher Kraftaufwand für die Förderung des Schweissdrahtes notwendig ist, bzw. der Schweissdraht aufgrund der Verformung nicht mehr in die Führungsvorrichtung eingeführt werden kann.
Aus der CH 421 339 A ist ein weiteres Drahtvorschubgerät bekannt, bei der die Antriebsrolle wiederum eine V-förmige Nut aufweist, wobei bei dieser Ausbildung die Seitenflächen der Nut spitzwinkelig zusammenlaufen. Die Anpressrolle ist wiederum ebenflächig ausgebildet, wodurch eine Dreipunktauflage bzw. eine Dreipunktanlage der Rollen am Schweissdraht geschaffen wird.
Nachteilig ist hierbei, dass sich der Schweissdraht unbegrenzt verformen kann.
Die US 3 526 749 A beschreibt ein Drahtvorschubgerät, bei dem die Antriebsrollen und die Anpressrollen eine halbkreisförmige bzw. eine ringförmige Nut aufweisen, wobei die Nut der Antriebsrollen für die Forderung des Schweissdrahtes eine Randelung, welche sich über einen Teilbereich der Nut erstreckt aufweist. Nachteilig ist hierbei, dass keine kontinuierliche Forderung des Schweissdrahtes gegeben ist, da die Rollen in jenem Bereich in dem keine Rändelungen angeordnet sind, den Schweissdraht nicht weiterfördern und somit die Rollen durchrutschen bis der Bereich mit der Rändelung wieder mit dem Schweissdraht in Eingriff kommt.
Es sind bereits Antriebsvorrichtungen für Schweissdrähte bekannt, bei denen die Förderung des Schweissdrahtes über zwei gegenüberliegende Antriebsrollen durchgeführt wird. Hierzu weisen die einzelnen Antriebsrollen in Ihrer Umfangsrichtung zumindest eine Führungsnut auf. Die Führungsnut wird aus zwei geradlinig, zueinander divergierend verlaufenden Seitenflächen gebildet. Hierzu wird der Schweissdraht in die beiden gegenüberliegenden Führungsnuten der Antriebsrollen eingeführt, sodass aufgrund der zueinander divergierend verlaufenden Seitenflächen jeweils an der Aussenfläche des Schweissdrahtes für jede Antriebsrolle zwei Kontaktflächen gebildet werden.
Die Antriebsrollen sind beweglich zueinander gelagert, wodurch auf die Oberfläche des Schweissdrahtes über die Seitenflächen der Führungsnuten ein entsprechender Druck ausgeübt wird, sodass ein Durchrutschen der Antriebsrollen verhindert wird. Werden nunmehr die beiden Antriebsrollen über einen Antriebsmotor aktiviert, so wird aufgrund der Drehbewegung der Antriebsrollen eine Vorschubbewegung des Schweissdrahtes durchgeführt. Nachteilig ist hierbei, dass aufgrund der geradlinigen Ausführung der Seitenflächen und der Druckbeaufschlagung auf den Schweissdraht sich dieser verformen kann, sodass am Schweissdraht kantenförmige Ausbuchtungen entstehen können, wodurch ein Einführen des Schweissdrahtes in ein Schlauchpaket, insbesondere in eine Seele des Schlauchpaketes oder in ein Kontaktrohr eines Schweissbrenners, nicht möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für einen Schweissdraht zu schaffen, bei der die Verformung des Schweissdrahtes minimiert wird und gleichzeitig auf die äussere Form der Verformung Einfluss genommen wird.
Die vorliegende Erfindung wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die bogenförmige Übergangsfläche zwischen den beiden geradlinig, zueinander divergierend verlaufenden Seitenflächen eine Begrenzung der Verformung
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des Schweissdrahtes gegeben ist und somit eine Förderung bzw. ein Einführen des Schweissdrahtes in die einzelnen Komponenten eines Schweissgerätes bzw. eines Schweissbrenners jederzeit möglich ist.
Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 2, da dadurch nur eine minimale Verformung des Schweissdrahtes zulässig ist.
Es ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 3 von Vorteil, da dadurch sichergestellt ist, dass an den beiden geradlinig, zueinander divergierend verlaufenden Seitenflächen jeweils eine Kontaktfläche mit dem Schweissdraht erzielt wird, sodass ein entsprechender Druck auf den Schweissdraht ausgeübt werden kann und somit eine Förderung des Schweissdrahtes wiederum sichergestellt ist.
Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 4, da dadurch unterschiedliche Schweissdrähte mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt werden können.
Schliesslich ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 5 von Vorteil, da dadurch mit einer Antriebsrolle gleichzeitig mehrere Schweissdrähte befördert werden können.
Die Erfindung wird im nachfolgendem anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 ein Übersichtsschaubild eines Schweissgerätes in vereinfachter, schematischer
Darstellung ;
Fig. 2 eine Antriebsvorrichtung für einen Schweissdraht in vereinfachter, schematischer
Darstellung ;
Fig. 3 einen Teilausschnitt einer Antriebsrolle der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung in vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Antriebsrolle der erfindungsgemässen
Antriebsvorrichtung in vereinfachter, schematischer Darstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den beschriebenen Ausführungsbeispielen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen sind, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltene Offenbarung sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbare, beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung, sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale aus den gezeigten Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
In Fig. 1 ist ein Schweissgerät 1 für verschiedenste Schweissverfahren wie z. B. MIG/MAGSchweissen bzw. TIG-Schweissen gezeigt. Das Schweissgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, einer Steuervorrichtung 4 und einem dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordneten Umschaltglied 5. Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbesondere ein Schutzgas wie beispielsweise Stickstoff, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweissbrenner 10 angeordnet ist.
Zudem wird über die Steuervorrichtung 4 auch noch ein Drahtvorschubgerät 11 angesteuert, wobei über eine Versorgungsleitung 12 ein Schweissdraht 13 von einer Vorratstrommel14 in den Bereich des Schweissbrenners 10 zugeführt wird. Der Strom zum Aufbau eines Lichtbogens 15 zwischen dem Schweissdraht 13 und einem Werkstück 16 wird über eine Versorgungsleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Schweissbrenner 10 bzw. dem Schweissdraht 13 zugeführt.
Hierzu weist das Drahtvorschubgerät 11 eine für den Schweissdraht 13 angeordnete Antriebsvorrichtung 18, die aus zumindest zwei übereinander angeordneten Antriebsrollen 19,20 gebildet ist, auf. Der Schweissdraht 13 wird zwischen den beiden Antriebsrollen 19,20 hindurchbewegt, sodass aufgrund der Druckbewegung der Antriebsrollen 19,20 zueinander ein entsprechender Druck auf die Oberfläche des Schweissdrahtes 13 ausgeübt wird, sodass bei Beaufschlagung der Antriebsrollen 19,20 mit einer Drehbewegung, wie dies beispielsweise mit einem Antriebsmotor der Fall ist, eine Vorschubbewegung des Schweissdrahtes 13 erzielt werden kann.
Zum KOhlen des Schweissbrenners 10 wird über einen Kühlkreislauf 21 der Schweissbrenner 10
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unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 22 mit einem Wasserbehälter 23 verbunden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Schweissbrenners 10 der Kühlkreislauf 21 von der Steuervorrichtung 4 gestartet wird und somit eine Kühlung des Schweissbrenners 10 bzw. des Schweissdrahtes 13 bei einem Schweissvorgang über eine längere Zeitdauer erreicht wird.
Weiters weist das Schweissgerät 1 ein Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung 24 auf, über die die unterschiedlichsten Schweissparameter bzw. Betriebsarten des Schweissgerätes 1 eingestellt werden können. Dabei werden die über die Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung 24 eingestellten Schweissparameter an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschliessend die einzelnen Komponenten wie beispielsweise die Antriebsvorrichtung 18, insbesondere der Antnebsmotor für die Antriebsrollen 19,20, angesteuert.
In den Fig. 2 und 3 ist die Antriebsvorrichtung 18 für das Drahtvorschubgerät 11 gezeigt, wobei in Fig. 2 die beiden Antriebsrollen 19,20 in ihrer übereinander angeordneten Lage dargestellt sind, wogegen In Fig 3 ein Teilausschnitt einer der beiden Antriebsrollen 19,20, insbesondere der Antriebsrolle 20, dargestellt ist.
Die Antriebsrollen 19,20 weisen in Umfangsrichtung zumindest eine Führungsnut 25 auf, wobei zwischen den beiden Antriebsrollen 19,20, wie in Fig. 2 gezeigt, der Schweissdraht 13 in der Führungsnut 25 jeder Antriebsrolle 19,20 angeordnet ist. Die Lagerung der beiden gegenüberliegenden Antriebsrollen 19,20 wird derartig gebildet, dass diese flexibel bzw. beweglich zueinander gelagert sind, wobei die Antriebsrollen 19,20 derartig vorgespannt sind, dass sie sich zueinander bewegen, d. h. dass bei ausgezogenen Schweissdraht 13 sich Aussenflächen 26 der Antriebsrollen 19,20 durch die Vorspannung der Antriebsrollen 19,20 berühren.
Wird anschliessend ein Schweissdraht 13 in die Führungsnut 25 der einzelnen Antriebsrollen 19,20 eingeschoben, so bewegen sich die beiden Antriebsrollen 19,20 voneinander ab, d. h. dass sich die Aussenflächen 26 der beiden Antriebsrollen 19,20 voneinander abheben. Durch eine derartige Ausbildung wird erreicht, dass eine entsprechende Vorspannung der Antriebsrollen 19,20 beim Einführen eines Schweissdrahtes 13 in die Führungsnut 25 gebildet wird, sodass durch den Anpressdruck der Antriebsrollen 19,20 auf den Schweissdraht 13 eine Förderung des Schweissdrahtes 13 beim Aktivieren des mit zumindest bei einer der beiden Antriebsrollen 19,20 gekuppelten Antriebsmotors möglich ist.
Wie nun besser aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Führungsnut 25 aus zwei divergierend zueinander verlaufenden Seitenflächen 27,28 gebildet, d. h. dass die beiden seitlich angeordneten Seitenflachen 27,28 zu der im Mittel der Führungsnut 25 verlaufenden Längsachse 29 winkelig, in Richtung der Längsachse 29 geradlinig verlaufen. Hierzu ist jedoch der Übergangsbereich zwischen der Aussenfläche 26, der Antriebsrollen 19,20 und den beiden Seitenflächen 27,28 über einen Radius 30 abgerundet. Durch das Abrunden des Übergangsbereiches zwischen der Aussenfläche 26 und den Seitenflächen 27,28 wird erreicht, dass eine Verletzung bzw. eine Beschädigung des Schweissdrahtes 13 verhindern wird.
Die beiden divergierend zueinander verlaufenden Seitenflächen 27,28 weisen zueinander einen Winkel 31 auf, der beispielsweise zwischen 20 und 80 , bevorzugt 60 , beträgt. Durch diese winkelige Ausbildung der Seitenflächen 27,28 wird erreicht, dass beim Einführen des Schweissdrahtes 13 in die Führungsnut 25 an den Seitenflächen 27,28 jeweils eine Kontaktfläche 32,33 geschaffen wird, sodass aufgrund der Anordnung von zwei gegenüberliegenden Antriebsrollen 19,20 eine sogenannte Vier-Punkt-Förderung durch jeweils an einer Antriebsrolle 19,20 gebildete Kontaktflächen 32,33 des Schweissdrahtes 13 erzielt wird.
Hierzu verlaufen die Seitenflächen 27,28 über eine Länge 34,35 geradlinig zueinander, wobei anschliessend ein Übergangsbereich 36 zur Verbindung der beiden Seitenflächen 27,28 durch eine Übergangsfläche 37, die bogenförmig ausgebildet ist, verbunden ist. Die Übergangsfläche 37 weist dabei einen Radius 38 auf, der geringfügig grösser ist als ein Radius 39 des Schweissdrahtes.
Durch die Ausbildung der bogenförmigen Übergangsfläche 37 wird nun erreicht, dass die Führungsnut 25 in etwa halbkreisförmig ausgebildet ist, sodass sich zwischen einer Oberfläche 40 des Schweissdrahtes 13 und der Übergangsfläche 37 ein Hohlraum 41 ausbildet, wodurch erreicht wird, dass bei zu grossem Druck auf den Schweissdraht 13 sich dieser verformen kann und anschliessend über die bogenförmige Übergangsfläche 37 nur eine kreisrundförmige Verformung des Schweissdrahtes 13 zugelassen wird.
Der Vorteil einer derartigen Ausbildung der bogenförmigen Übergangsfläche 37 zwischen den
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beiden Seitenflächen 27,28 liegt nun darin, dass bei Verwendung eines aus weichen Materialien bestehenden Schweissdrahtes 13, wie beispielsweise einem Aluminiumschweissdraht, dieser aufgrund des Druckes der Kontaktflächen 32,33 verformt werden kann, sodass aufgrund der bogenförmigen übergangsfläche 37 nur eine begrenzte Verformung stattfinden kann und zusätzlich scharfkantige Ausbuchtungen am Schweissdraht 13 vermieden werden, wodurch ein Einführen in ein Kontaktrohr des Schweissbrenners 10 jederzeit möglich ist.
Würde nämlich, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine Vier-Punkt-Förderung mit den geradlinig, divergierend zueinander verlaufenden Seitenflächen 27,28 durchgeführt, so würde aufgrund des ausgeübten Druckes auf den Schweissdraht 13 sich dieser entsprechend den Seitenflächen 27,28 verformen, sodass dieser nicht in das Schlauchpaket bzw. in den Schweissbrenner 10 eingeführt werden kann, da aufgrund der scharfkantigen Verformung des Schweissdrahtes 13 es zu Verspiessungen bzw. zu grossen Reibflächen kommen kann, sodass ein automatisches Zuführen des Schweissdrahtes 13 zum Schweissbrenner 10 nicht möglich ist.
Durch die Ausbildung der bogenförmigen Übergangsfläche 37 mit einem dem Schweissdraht 13 entsprechenden Radius 38 kann sich der Schweissdraht 13 nur geringfügig verändern, sodass bei zu grossem Druck eine vollflächige Kontaktierung bzw. eine volle Kontaktfläche 32,33 über die gesamte Oberfläche 40 des Schweissdrahtes 13 ergibt und somit eine weitere Verformung des Schweissdrahtes unterbunden wird, sodass ein Einführen des Schweissdrahtes 13 in das Schlauchpaket bzw. in den Schweissbrenner durch die beschränkte Verformungsmöglichkeit jederzeit möglich ist.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 18 gezeigt, wobei nunmehr nur eine der beiden in Fig. 2 dargestellten Antriebsrollen 19,20, insbesondere die Antriebsrolle 19, dargestellt ist.
Die Antriebsvorrichtung 18 wird wiederum, wie in den Fig. 2 und 3 beschrieben, durch zwei übereinander angeordnete Antriebsrollen 19,20 gebildet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist nunmehr die Antriebsrolle 19 zwei Führungsnuten 25,42 auf. Hierzu ist es möglich, dass beispielsweise die Führungsnut 25 für einen Schweissdraht 13 mit einem Schweissdrahtdurchmesser von beispielsweise 1 mm ausgelegt sein kann, d. h. dass der Radius 38 für die Übergangsfläche 37 auf den entsprechenden Schweissdrahtdurchmesser abgestimmt ist. Die weitere Führungsnut 42 kann beispielsweise für einen weiteren Schweissdraht 13 mit beispielsweise einem Schweissdrahtdurchmesser von 1, 2 mm ausgelegt sein, sodass wiederum der Radius 38 der Führungsnut 42 für diesen entsprechenden Schweissdrahtdurchmesser ausgelegt ist.
Durch die Anordnung einer derartigen Antriebsvorrichtung 18 ist es nunmehr möglich, dass das Schweissgerät 1 mit unterschiedlichen Schweissdrähten 13 betrieben werden kann, ohne dass dabei die Antriebsvorrichtung 18, insbesondere die Antriebsrollen 19,20, ausgetauscht werden müssen.
Selbstverständlich ist es möglich, dass die Antriebsvorrichtung 18, insbesondere die Antriebsrollen 19,20, mehr als zwei Führungsnuten 25,42 aufweisen kann, sodass für die unterschiedlichsten Schweissdrahtdurchmesser unterschiedliche Führungsnuten 25,42 angeordnet sein können. Es ist auch möglich, dass bei Verwendung eines Zweidrahtschweissgerätes gleichzeitig in die Antriebsrollen 19,20 zwei Schweissdrähte 13 eingelegt werden, sodass ein gleichzeitiges Fördern von zwei Schweissdrähten 13 mit gleichen oder unterschiedlichen Schweissdrahtdurchmessern erreicht wird.
Abschliessend sei der Ordnung halber darauf hingewiesen, dass in den Zeichnungen einzelne Bauteile und Baugruppen zum besseren Verständnis der Erfindung unproportional und massstäblich verzehrt dargestellt sind.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 ; 2, 3 ; 4 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemässen Aufgaben und Lösungen, sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
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