DD224255B1 - Vorschubrolle fuer getriebelosen drahtvorschub - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorschubrolle für getriebelosen Drahtvorschub mit wenigstens zwei schräggestellten, den Draht umlaufenden Vorschubrollen, deren Lauffläche konkav ausgebildet ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist ein planetarisches Drahtvorschubgerät mit tarierter Einstellung der Vorschubkraft (DD-PS 125.982), welches mit Vorschubrollen bekannten Typs mit hyperboloidalem, flachem oder konvexem Profil versehen ist.

Weiterhin ist ein Planetenrollen-Drahtvorschubgetriebe für Lichtbogen-Schweißgeräte bekannt (DE-AS 2.628.386), dessen Vorschubrollen eine hyperboloidartige bzw. abgerundete Lauffläche besitzen.

Es ist auch eine Vorschubrolle für getriebelose Drahtvorschubgeräte bekannt (DD-PS 130.004), deren Lauffläche unabhängig vom Durchmesser des zu transportierenden Drahtes konkav, entsprechend dem Verlauf eines Ellipsenbogens ausgebildet ist, wobei der Ellipsenbogen in Abhängigkeit vom Anstellwinkel, von der Breite und dem Durchmesser der Vorschubrolle durch Abtragung über deren Breite rechnerisch bestimmt wird.

Die vorgeschlagenen Kurvenformen der Laufflächen der Vorschubrollen führen nur angenähert zu einer Linienberührung zwischen den Vorschubrollen und dem zu transportierenden Draht. Damit erfolgt eine Verringerung des Wirkungsgrades des Vorschubes bei einem schlechten oder kleinen Richteffekt, was wiederum zu Pendelungen des freien Drahtendes und damit Einbrandschwankungen beim Schweißen führt.

Die sich außerdem vom Draht ablösende Cu-Schicht führt zu starker Verschmutzung des Drahtvorschubkopfes und bei Schweißaggregaten zu Verschmutzung der Stromdüse, was wiederum den Stromübergang von der Stromdüse zum Schweißdraht verschlechtert und damit zu fehlerhaften Schweißungen führt.

Insbesondere die in der DDR-PS 130.004 vorgeschlagene, mathematisch exakte Beschreibung des Profiles der Lauffläche, erbringt aufgrund der Vernachlässigung des Drahtdurchmessers fehlerbehaftete Profilformen in der Größenordnung von einigen hundertstel mm.

Bei einem Rollenanstellwinkel von αονκ — 40 Grad und einer Rollenbreite von 7 mm konnte theoretisch der Schweißdraht die Rollen auf ca. 7 mm Länge berühren. Bei einer durchschnittlichen Abwickelkrümmung von D = 380mm (Fehervari, Schweißtechnik 10/82) besitzt der Schweißdraht auf 7mm Länge eine vom Drahtrichtvorschubkopf maximal herausrichtbare Krümmung von nur 0,032mm. Fehler im Rollenprofil in der Größenordnung von 0,01 mm bewirken also bereits merkliche Verschlechterungen im Richteffekt.

Da der Einfluß des Drahtes bei der Ermittlung des Laufflächenprofiles unberücksichtigt bleibt, zeigen mit diesen Vorschubrollen ausgerüstete Drahtvorschubgeräte Gangungenauigkeiten beim Transport des Drahtes sowie Eindrücke in der Drahtoberfläche, was in der Regel aus zu hohl ausgebildeten Laufflächenprofilen resultiert.

Dient das Drahtvorschubgerät dem Transport von Schweißdraht, führen diese Mängel ebenfalls zu den bereits genannten Nachteilen.

Ziel der Erfindung

Ziel ist die Schaffung eines idealen Laufflächenprofiles für Vorschubrollen von getriebelosen Drahtvorschubgeräten, welches durch Ausschluß von Störungen und Unregelmäßigkeiten im Schweißprozeß die Herstellung von Schweißnähten der höchsten Ausführungsklasse gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorschubrolle für getriebelose Drahtvorschubgeräte, deren Laufflächenprofil infolge einer vollständigen Linienberührung zwischen der Lauffläche der Vorschubrolle und dem zu transportierenden Draht einen hohen Wirkungsgrad des Vorschubes und einen guten Richteffekt bei Vermeidung von Beschädigungen des Drahtes gewährleistet.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die von der Mitte der Vorschubrolle, bezogen auf die Breite der Vorschubrolle, zu den Stirnseiten verlaufende Form der Abtrennung der Lauffläche durch jeweils zusammengehörige Parameter R und b bestimmt wird, deren Ermittlung nach

und

- У

sin²oC+ y²

cos cX

¹Wn

- 7

erfolgt, wobei die Gestaltung des Profiles der Lauffläche unabhängig ist vom Durchmesser d_E des Drahtes, dem minimalen Radius Rmin in der Mitte der Vorschubrolle und dem Winkel <*, gebildet zwischen der Mitte der Vorschubrolle und der Vorschubrichtung, wobei die Mitte der Vorschubrolle das Lot auf die Rotationsachse der Vorschubrolle darstellt. Die fiktive Größe у ist für die Ermittlung der Parameter R und b in den

Grenzen O > bis < —— als Laufgröße zu erzeugen und in beide Gleichungen jeweils gleich groß einzusetzentellen.

Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung der Lauffläche der Vorschubrolle ist es möglich, einen maximalen Richteffekt am gekrümmt von der Drahtrolle laufenden Draht zu erreichen, wobei das freie Drahtende reproduzierbar positioniert werden kann, was sich besonders vorteilhaft für Automaten- und Roboterschweißungen sowie für Programmierungen eignet.

Beschädigungen der Cu-Beschichtung bei Schweißdrähten sowie Verunreinigungen der dem Drahtvorschubsystem nachgeschalteten Drahtführeinrichtungen, wie Schlauchpaket und Stromdüse im Brenner, werden vermieden.

Ebenfalls ist ein Verklemmen des Schweißdrahtes in der Stromdüse durch Vermeidung von aus Beschädigung der Cu-Schicht resultierenden Schmutzteilchen ausgeschlossen und damit weitgehende Sicherheit vor Nahtunterbrechungen gegeben, wobei diese Sicherheit erhöht wird infolge der durch die saubere Linienberührung zwischen Schweißdraht und Vorschubrollen ermöglichten maximalen Vorschubkraft bei minimaler Rollen-Andruckkraft.

Bei Gewährleistung eines verlängerten Wechselzyklus der Stromdüsen vermindert sich deren Verbrauch.

Außerdem sind automatisch hergestellte Schweißnähte in der höchsten Ausführungsklasse mit weitestgehender Sicherheit gegenüber Bindefehlern herstellbar.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, wobei die Zeichnungen folgendes zeigen:

Fig. 1: die Ansicht auf eine Vorschubrolle in Arbeitsstellung mit einem zu transportierenden Draht. Fig. 2: eine Einzelheit der in Fig. 1 dargestellten Vorschubrolle mit dem erfindungsgemäßen Profil.

Eine in einem nicht dargestellten Drahtvorschub im Winkela zur Vorschubrichtung des zu transportierenden Drahtes 1 angeordnete Vorschubrolle 2 besitzt eine Lauffläche 3, welche konkav ausgebildet ist.

Das Profil der Lauffläche 3 wird durch die Parameter R und b bestimmt, welche von der Mitte 4 der Vorschubrolle 2 ausgehend, zu den Stirnseiten 5 und 6 verlaufend die Form der Laufrolle 3 ergeben.

Die Mitte 4 der Vorschubrolle 2 ist bezogen auf deren Breite B.

Die Ermittlung der Parameter R und b erfolgt nach

und

cos

min

-iW(sin

+ T

Bei einem Durchmesser de = 0,8 mm des Drahtes 1, einem Radius R_min = 11,75 mm der Vorschubrolle 2, einem Winkel α = 90 Grad -α_Ονκ = 50 Grad und Stufung der fiktiven Große y„ in den

Grenzen > 0 bis -—, ergeben sich für R₁ und b, die in der Tabelle 2 dargestellten Werte

Y1	Ri	b,
0,400	11,75	0,000
0,3995	11,759	0,57
0,3985	11,777	0,99
0,397	11,805	1,40
0,394	11,861	1,99
0,390	11,938	2,59
0,385	12,036	3,20
0,380	12,137	3,73
0,370	12,349	4,65

Für die Gestaltung des Profiles der Lauffläche 3 bei einer Breite B der Vorschubrolle 2 von 8mm ist eine weitere Stufung nicht erforderlich.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Vorschubrolle für getriebelosen Drahtvorschub mit wenigstens zwei schräggestellten, den Draht umlaufenden Vorschubrollen, deren Lauffläche konkav ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Mitte (4) der Vorschubrolle (2), bezogen auf eine Breite (B) der Vorschubrolle (2) ausgehende, zu den Stirnseiten (5,6) verlaufende Form der Abtragung der Lauffläche (3) durch jeweils zusammengehörige Parameter (R) und (b) bestimmt wird, deren Ermittlung erfolgt nach

   wobei d_E den Durchmesser des Drahtes (1), R_mm den minimalen Radius in der Mitte (4) der Vorschubrolle (2), (α) den Winkel, gebildet zwischen der Mitte (4) der Vorschubrolle (2) und der Vorschubrichtung des Drahtes (1), (y) eine fiktive Große in den

   Grenzen 0 > bis —— darstellen.
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