CH658005A5

CH658005A5 - Vorrichtung zum zufuehren eines drahtes aus einer drahtspule zu einer verarbeitungsstelle.

Info

Publication number: CH658005A5
Application number: CH12/83A
Authority: CH
Inventors: Guenther Dr Schroeder; Rudolf Eichhorn; Heinolf Schrader
Original assignee: Wiederaufarbeitung Von Kernbre
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1983-01-03
Publication date: 1986-10-15
Also published as: JPH0246500B2; DE3203579A1; GB8302178D0; FR2520710B1; BE895730A; FR2520710A1; GB2114095B; SE8300545L; SE456086B; SE8300545D0; JPS58144056A; CA1213193A; GB2114095A; US4531682A; DE3203579C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes aus einer Drahtspule gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wird Draht von einer Spule abgezogen und einer Verarbeitungsstelle zugeführt, so vollführt das Drahtende aufgrund der dem Draht aufgeprägten Spannung unkontrollierte Bewegungen. Dies erweist sich insbesondere beim Schweissen als nachteilig.

Beim automatischen oder halbautomatischen Lichtbo-genschweissen ist es üblich, den auf eine Spule aufgewickelten Schweissdraht auf dieser Spule mit Zwängen zu halten. Die Schweissdrahtzuführung zur Schweissstelle geschieht mit auf den Draht ausgeübten Zwängen mittels Richtapparaten der verschiedensten Formen und Ausführungen und mit rohr- bzw. schlauchartigen Führungen, die stets in einem metallischen Führungsstück mit gerader Bohrung, in der der Draht zur Schweissstelle geführt wird, enden. Hierbei werden stets Zwangskräfte auf den Schweissdraht ausgeübt.

Die Güte bzw. Qualität einer automatisch gefertigten Schweissnaht ist deutlich abhängig von der Genauigkeit der Schweissdrahtzufuhr zum Lichtbogen. Kriterien dieser Genauigkeit sind 1. die in der Zeiteinheit zugeführte Menge des Schweissgutes und 2. der geometrische Ort des Abschmelzens vom Schweissdraht, bezogen auf den Lichtbogen. Das Kriterium 1 wird bei allen bekannten Anlagen durch manuelles Einstellen der Drahtvorschubgeschwindigkeit mehr oder weniger gut, aber in Abhängigkeit vom Kriterium 2 erfüllt.

Zur Erfüllung des Kriteriums 2 ist es bekannt, den auf Rollen oder in Käfigen gewickelten Schweissdraht mittels Richtapparaten so zu formen, dass der Draht sich dem Ideal eines geraden Stabes nähert. Da die Schweissdrähte aber in Abhängigkeit vom Werkstoff und Herstellungsverfahren mehr oder weniger ausgeprägte Federeigenschaften besitzen, ist zum Richten apparativer Aufwand erforderlich, der, infolge einzuleitender Kräfte gross gebaut und daher in der Regel nur bei stationären Maschinen anwendbar ist. Bei Kleinmaschinen, wie tragbaren Orbitalschweissgeräten,

muss auf Richten meist verzichtet werden. Hier wird der Schweissdraht vom Vorschub über ein rohr- oder schlauchartiges Führungssystem zum Lichtbogen geleitet. Dort kommt es infolge der Federeigenschaften des Drahtes und der auf ihn ausgeübten Zwänge zu der als «pig-tailing» bekannten unkontrollierten Bewegung des aus der metallischen Führung austretenden Drahtes. Das Kriterium 2 ist daher bei Orbital-Kleinschweissgeräten nur zu erfüllen durch Beobachtung und Korrektur des auslaufenden Drahtes durch die Bedienungsperson. Von ihrer Aufmerksamkeit und Sorgfalt beim Arbeiten hängt die Qualität des aus der metallischen Führung austretenden Drahtes ab.

Durch die DE-PS 1 070 309 ist eine Schweissdrahtrolle für die automatische Lichtbogenschweissung mit mehreren elektrisch parallel geschalteten und parallel ablaufenden Drahtelektroden bekanntgeworden. Die Einzeldrähte werden vor dem Aufwickeln entspannt und auf ihre Aufwicklungskrümmung vorgekrümmt nebeneinanderliegend aufgewickelt oder auf eine Spule aufgewickelt, deren Durchmesser kleiner ist als der der herzustellenden Drahtrolle, wobei man die gewickelte Drahtrolle sich anschliessend entspannen lässt. Hierdurch soll ein gleichmässiges und störungsfreies

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Ablaufen von der Rolle erhalten werden. Setzt man eine solche Schweissdrahtrolle in automatisch oder halbautomatisch arbeitenden Lichtbogenschweissgeräten ein, so werden durch die üblichen Vorrichtungen zur Drähtzuführung die oben beschriebenen Kräfte ausgeübt, wodurch trotz entspannt aufgewickelten Schweissdrahtes die erwähnten unkontrollierten Bewegungen des Schweissdrahtendes beim Austritt aus der Drahtzuführungsvorrichtung auftreten.

Die DE-PS 94 75 04 zeigt eine Schweissdrahthaspel für Lichtbogenschweissautomaten, aus der der Schweissdraht nicht von aussen, sondern von innen abgezogen wird. Hierdurch soll das Abziehen erleichtert werden.

Durch die DE-PS 96 84 96 ist ein Schweisskopf für automatische Lichtbogenschweissgeräte mit einem von einer Haspel abrollenden Schweissdraht bekannt geworden. In diesem Schweisskopf wird der Schweissdraht bogenförmig zwangsgeführt unter Aufrechterhaltung seiner durch das Aufwickeln erhaltenen Federspannung. Eine Vorschubvorrichtung führt den Schweissdraht über ein Mundstück der Schweissstelle zu.

Bei beiden bekannten Vorrichtungen (DE-PS 94 75 04 und DE-PS 96 84 96) sind keine Massnahmen vorgesehen, die das nachteilige unkontrollierte Bewegen des Schweissdrahtendes infolge der ihm innewohnenden Spannungskräfte im Bereich des Lichtbogens vermeiden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes von einer Drahtspule anzugeben, wodurch die oben beschriebenen Nachteile z.B. bei Schweissgeräten vermieden sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird der Draht nicht auf einer Geraden oder um eine Gerade pendelnden Bahn, sondern auf einer Bahn mit definierter Krümmung richtkräftefrei der Verarbeitungsstelle zugeführt. Durch die neuartige Drahtführung treten keine bleibenden Verformungen des eine Zylinderfeder bildenden Drahtes mehr auf. Der Draht wird durch die erfindungsgemässe Vorrichtung richtkräftefrei unter seiner ihm eigenen Krümmung bis an die Verarbeitungsstelle geführt. Die oben erwähnte, als «pig-tailing»-Effekt bekannte unkontrollierte Bewegung des Drahtendes kann nicht mehr auftreten. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist mit grossem Vorteil bei Lichtbogenschweissgeräten, insbesondere bei den Orbital-Klein-schweissgeräten einsetzbar, weil die bisher wegen des «pig-tailing»-Effektes notwendigen Korrekturen des auslaufenden Schweissdrahtendes nicht mehr erforderlich sind.

Vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der er-findungsgemässen Aufgabenlösung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes aus einer Drahtspule zu einer Verarbeitungsstelle,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung II-II, teilweise im Schnitt.

Gleiche Bauteile in den Figuren sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

3 658 005

Die Fig. 1 zeigt eine Drahtspule 2, die zwischen einem kreisförmigen Spulengehäuse 4 in Form eines Bechers oder einer Tasse und einem Spulenwickelkörper 6 einen Drahtwickelraum 8 aufweist. Auf dem Spulenwickelkörper 6 ist s ein Draht 10 in Form einer Rolle aufgewickelt. Am Spulengehäuse 4 ist ein etwa tangential wegstrebendes Draht-Führungsrohr 12 angeordnet, das einstückig mit dem Spulengehäuse ausgebildet sein kann und über eine im Spulengehäuse ausgebildete Öffnung 14 mit dem Drahtwickelraum 8 io verbunden ist. Das Führungsrohr 12 ist leicht gekrümmt ausgebildet.

An das Führungsrohr 12 schliesst sich ein Drahtmundstück 16 mit einem rohrförmigen, gekrümmten Führungskanal 17 an. Das Mundstück ist hier als gekrümmtes Rohr aus-15 gebildet. Das Mundstück 16, über das der Draht 10 (beispielsweise Schweissdraht) einer Verarbeitungsstelle 18 (beispielsweise einer Schweissstelle bzw. einem Abschmelzpunkt) zuführbar ist, ist lösbar oder fest mit dem Führungsrohr 12 verbunden. Das aus Metall bestehende Mundstück 16 ist 20 kreisbogenförmig ausgebildet und weist einen Krümmungsradius r auf, der dem Krümmungsradius des entspannten,

eine Zylinderfeder bildenden aufgewickelten Drahtes entspricht. Das Führungsrohr 12 weist einen Führungskanal 19 auf, dessen lichte Weite von der Öffnung 14 ausgehend 25 gleichförmig bis zur lichten Weite des Führungskanales 17 des Mundstückes am Ende des Führungskanales abnimmt. Der Führungskanal 19 kann aber auch über seine Gesamtlänge eine konstante lichte Weite aufweisen.

Richtungsgleich bewegt sich beim Abspulen des Drahtes 30 10 ein von Antriebsrollen 21 bewegtes und durch sie gegen ein auf dem Wickelkörper 6 befindlichen Draht 10 gezogenes endloses elastisches Band 20, welches aussen über Rollen 23 zurückgeführt wird.

Mit der Bezugsziffer 22 ist eine Aufnahme für einen Spu-35 lenantrieb für den Vorschub des Drahtes 10 bezeichnet (vgl. Fig. 2).

Der Draht ist ein- oder mehrlagig auf dem Wickelkörper 6 aufgewickelt.

Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, ist der Aussen-40 durchmesser des zylindrischen Spulenwickelkörpers 6 grösser (vorzugsweise um etwa 2—5%) als der Innendurchmesser der entspannten Zylinderfeder des aufgewickelten Drahtes ausgebildet.

Durch die oben beschriebene Vorrichtung wird der 45 Draht 10, ohne ein Richtsystem zu durchlaufen, im Innern eines rohrförmigen Führungssystemes 12,16 derart zum Verarbeitungspunkt 18 geführt, dass keine bleibenden Verformungen des eine Zylinderfeder bildenden Drahtes 10 auftreten. Am Ende des rohrförmigen Mundstückes 16 tritt der so Draht richtkräftefrei unter seiner ihm eigenen Krümmung aus und erreicht mit dieser Krümmung den Verarbeitungspunkt bzw. die Verarbeitungsstelle 18 bzw. die Schweissstelle an der Elektrode, wenn der Draht ein Schweissdraht für ein Lichtbogenschweissgerät ist. Die in der Einleitung erwähn-55 ten, als «pig-tailing»-Effekt bekannten unkontrollierten Bewegungen des aus der Führung austretenden Drahtendes bzw. Schweissdrahtendes treten nicht mehr auf.

Vorzugsweise wird die aufgewickelte Drahtmenge jeweils einer vorbestimmten Anzahl yon Verarbeitungsvorgängen 60 (Schweissungen) angepasst.

Die vorgehend beschriebene Vorrichtung ist für alle aus einer Spule abzuwickelnden Drähte geeignet.

65

1 Blatt Zeichnungen

Claims

658 005 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes aus einer Drahtspule zu einer Verarbeitungsstelle, mit einer bogenförmig ausgebildeten Drahtführungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (10) in der Drahtführungsvorrichtung (12,16) unter einem Krümmungsradius r geführt ist, der dem Krümmungsradius der durch den zylindrisch aufgewickelten Draht gebildeten, jedoch entspannten Zylinderfeder gleich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtführungsvorrichtung ein Mundstück (16) mit einem gekrümmt verlaufenden, rohrförmigen Führungskanal (17) aufweist, dessen Krümmungsradius gleich dem Krümmungsradius r ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-' zeichnet, dass die Drahtführungsvorrichtung ein Führungsrohr (12) umfasst, das sich tangential an das Spulengehäuse (4) anschlies'st und das mit dem Mundstück (16) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (12) einen Führungskanal (19) aufweist, der in Richtung der Drahtkrümmung gekrümmt ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung des Führungskanals (19) allmählich zunehmend stetig in die Krümmung des rohrförmigen Führungskanals (17) des Mundstücks (16) übergeht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite des Führungskanals (19) des Führungsrohres (12) von einer Öffnung (14) im Spulengehäuse (4) ausgehend gleichförmig bis zur lichten Weite des Führungskanals (17) des Mundstücks (16) am Ende des Führungsrohres (12) abnimmt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite des Führungskanals (17) des Mundstückes (16) über die gesamte Länge dieses Führungskanales konstant ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (16) lösbar mit dem Führungsrohr (12) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des zylindrischen Spulen-wickelkörpers (6) grösser ist als der Innendurchmesser der entspannten Zylinderfeder des aufgewickelten Drahtes (10).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des zylindrischen Spulen-wickelkörpers (6) 2 bis 5% grösser ist als der Innendurchmesser der entspannten Zylinderfeder des aufgewickelten Drahtes (10).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, oder 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (16) durch ein gekrümmtes Rohrstück gebildet ist, dessen Rohrseele einen Krümmungsradius aufweist, der dem Krümmungsradius r der entspannten Zylinderfeder des Drahtes (10) entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den zylindrischen Spulenwickelkörper (6) gewickelte Draht (10) von einem endlosen elastischen Band (20), dessen Breite gleich der Höhe des Spulenwickel-körpers (6) ist, gegen den zylindrischen Spulenwickelkörper (6) gedrückt wird, und dass das Band (20) bei Drehung des Spulenwickelkörpers (6) von Antriebsrollen (21) über den aufgewickelten Draht (10) gleitend in Richtung des Drahtablaufes bewegt wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht ein Schweissdraht für ein Lichtbogenschweissgerät ist.