DD224515A1

DD224515A1 - WIRE FEEDING DEVICE, PREFERABLY FOR TIG ARC WELDING WITH ADDITIONAL WIRE

Info

Publication number: DD224515A1
Application number: DD26361084A
Authority: DD
Inventors: Herbert Rosenkranz; Manfred Kiesche; Werner Gilde
Original assignee: Zentralinstitut Schweiss
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1985-07-10

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Drahtzufuehrungseinrichtung. Ziel ist, die Effektivitaet derartiger Einrichtungen zu erhoehen. Nach der Aufgabe ist auf eine zusaetzliche Pendeleinrichtung zu verzichten und der die Drahtfuehrung durchlaufende Schweissdraht so zu beeinflussen, dass letzterem eine oszillierende Bewegung erteilbar ist. Erfindungsgemaess ist in einem als Traeger gedachten Basisteil ein Mechanismus vorgesehen, wobei eine Zunge mit einer Drahtzufuehrungsduese fest verbunden ist. Axiale Bohrungen im Basisteil und in der Drahtzufuehrungsduese entsprechen den zu verarbeitenden Schweissdraehten und verlaufen fluchtend. Auf einer Seite der Zunge ist eine sich auf einem Spannteil abstuetzende Blattfeder, die in einem Drehpunkt so befestigt ist, dass die Zunge mit der Drahtzufuehrungsduese und einem Fuehrungsrad sich so im Eingriff befinden, dass die Zunge mit der Drahtzufuehrungsduese ueber die gedachte Drahtachse stets unter Druckspannung zum Fuehrungsrad steht und dem am Fuehrungsrad anliegenden Schweissdraht eine oszillierende Bewegung mittels Zunge und Drahtzufuehrungsduese erteilt wird.The invention relates to an improved wire feeding device. The aim is to increase the effectiveness of such facilities. After the task is to dispense with an additional pendulum and the wire guide passing through the welding wire to influence so that the latter an oscillating motion can be dispensed. According to the invention, a mechanism is provided in a base part intended as a carrier, wherein a tongue is firmly connected to a wire feed dome. Axial bores in the base part and in the wire feed dome correspond to the welding strips to be processed and are in alignment. On one side of the tongue is a leaf spring supporting on a chucking part which is fixed in a pivot point so that the tongue with the wire feed dome and a guide wheel are engaged so that the tongue with the wire feed dome over the imaginary wire axis is always under compressive stress stands for Fuehrungsrad and the voltage applied to Fuehrungsrad welding wire oscillating movement by tongue and Drahtzufuehrungsduese is granted.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Drahtzuführungseinrichtung, vorzugsweise für das WIG-Lichtbogenschmelzschweißen mit Zusatzdraht zur Herstellung der Wurzel-, Füll- und Decklage, wobei beim Auffüllen der Schweißfuge eine definierte Drahtmenge unter oszillierenden Bewegungen einem Lichtbogen zugeführt und abgeschmolzen wird.The invention relates to a wire feed device, preferably for TIG arc welding with filler wire for producing the root, fill and cover layer, wherein when filling the weld a defined amount of wire is supplied under oscillating movements of an arc and melted.

Characteristic of the known technical solutions

Beim WIG-Lichtbogenschmelzschweißen sind für die Zuführung des Schweißdrahtes bereits verschiedene Drahtzuführungseinrichtungen bekannt, bei denen die Schweißdrähte unter pendelnden Bewegungen dem Lichtbogen zugeführt werden, wobei die Schweißdrähte auch unter einer Schutzgasatmosphäre abschmelzen können. Zur Erzeugung der pendelnden Bewegung des Schweißdrahtes werden die unterschiedlichsten Lösungen benutzt.In the case of TIG arc welding, various wire feed devices are already known for feeding the welding wire, in which the welding wires are fed to the arc under oscillating movements, whereby the welding wires can also melt under a protective gas atmosphere. To create the oscillating movement of the welding wire, a variety of solutions are used.

So wird beispielsweise nach der DD-PS 144654 eine Drahtzuführung für das teilautomatisierte WIG-Schweißen offenbart, bei der die Drahtzuführungsdüse in einer drehbaren Halterung am Schweißbrenner so angeordnet ist, daß die eigentliche Pendeleinrichtung, die außerhalb dieses Bereiches befestigt ist, über ein rohrförmiges Übertragungselement mit der drehbar gelagerten Drahtzuführungsdüse in Verbindung steht, wodurch die Pendelbreite und die Pendelgeschwindigkeit übertragen werden können. Wesentlich für das Schweißen in Nahtfugen, insbesondere in engen Spalten ist die Einhaltung einer genauen Führung des Schweißdrahtes und eine exakt einzuhaltende Pendelbreite, wenn die Schweißnahtqualität nicht beeinträchtigt werden soll. Es ist für einen präzis zu führenden Schweißdraht nachteilig, wenn zwischen der Pendeleinrichtung und der drehbaren Halterung für die Drahtdüse zu lange Wege durch Übertragungselemente überbrückt werden müssen, was schließlich einen hohen Geräteaufwand erfordert.Thus, for example, according to DD-PS 144654 a wire feeder for semi-automatic TIG welding disclosed in which the wire feed nozzle is arranged in a rotatable holder on the welding torch so that the actual shuttle, which is mounted outside this area, via a tubular transmission element with the rotatably mounted wire feed nozzle is in communication, whereby the pendulum width and the pendulum speed can be transmitted. Essential for welding in seam joints, especially in narrow gaps is adherence to an accurate guidance of the welding wire and a precisely complied pendulum width, if the weld quality should not be affected. It is disadvantageous for a precise leading to welding wire, if too long paths must be bridged by transmission elements between the shuttle and the rotatable holder for the wire nozzle, which eventually requires a high equipment cost.

Weiterhin sind zur Erzeugung einer pendelnden Bewegung des Schweißdrahtes mechanische und elektrische Einrichtungen bekannt. Eine Möglichkeit zur mechanischen Erzeugung von Pendelbewegungen wird in der DD-PS 146154 genannt. Hierbei wird ein Kurbeltrieb über eine Motorwelle angetrieben, wobei die schwingende Drehbewegung auf eine Pendelhülse übertragen wird, wodurch ein verschiebbarer Führungsbolzen, an dem sich eine zweite Schubstange befindet, die wiederum mit einer auf der Pendelwelle befestigten Pendelwange verbunden ist, eine schwingende Drehbewegung erzeugt und mit Verdrehung der Pendelhülse eine Amplitude zwischen Null und dem vorgegebenen Maximalwert hergestellt werden. Nach der DD-PS 142305 wird eine Vorschub- und Verformungsvorrichtung für Schweißdrähte beschrieben, bei welcher zur Erzeugung einer pendelnden Bewegung des Schweißdrahtes letzterer beim Hindurchlaufen durch die Vorschubrollen wellenähnlich zwangsverformt wird. Die Verformung wird durch eine in der Vorschubrolle eingearbeitete Rille erzeugt. Bei Veränderung der Amplitude, der Frequenz und der Drahtdicke bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit muß die Vorschubrolle ausgetauscht werden.Furthermore, mechanical and electrical devices are known for generating a pendulum movement of the welding wire. One possibility for the mechanical generation of pendulum movements is called in DD-PS 146154. Here, a crank mechanism is driven by a motor shaft, wherein the oscillating rotational movement is transmitted to a pendulum sleeve, whereby a sliding guide pin, where there is a second push rod, which in turn is connected to a mounted on the pendulum shaft pendulum, produces a swinging rotary motion and with Rotation of the pendulum sleeve an amplitude between zero and the predetermined maximum value can be produced. According to DD-PS 142305 a feed and deformation device for welding wires is described, in which for generating a pendulum movement of the welding wire the latter is forcibly deformed like a wave when passing through the feed rollers. The deformation is generated by a groove incorporated in the feed roller. When changing the amplitude, the frequency and the wire thickness at the same feed rate, the feed roller must be replaced.

Eine ähnliche Wirkung kann nach der DE-OS 2546894 durch eine steuerungstechnische Maßnahme in der Form erzeugt werden, indem nicht der Schweißdraht, sondern der Lichtbogen durch festgelegte Arbeitspunkte an den Nahträndern während des Schweißens bzw. des Durchfahrens der Nahtfuge periodisch hin- und hergeschwenkt werden, wodurch zwangsläufig eine Pendelbewegung entstehtA similar effect can be generated according to DE-OS 2546894 by a control engineering measure in the form by not the welding wire, but the arc periodically by fixed operating points on the seam edges during welding or passing through the seam joint periodically reciprocated, which inevitably creates a pendulum motion

Alle vorbeschriebenen Lösungen weisen folgende gemeinsame Nachteile auf: All solutions described above have the following common disadvantages:

— der Geräteaufwand ist sehr groß und schwer, erhöhter Platzbedarf,- The equipment cost is very large and heavy, increased space requirements,

— es werden zusätzljch Antriebe und Stelleinrichtungen benötigt,- additional drives and actuators are required,

— alle genannten Mechanismen können nicht am Schweißbrenner montiert werden, und- All these mechanisms can not be mounted on the welding torch, and

— schließlich können die vorgenannten Pendeleinrichtungen nicht an Handschweißbrennern befestigt werden.- Finally, the aforementioned pendulum devices can not be attached to manual welding torches.

Object of the invention

Durch die Erfindung ist eine Drahtzuführungseinrichtung für das WIG-Handschweißen sowie für die WIG-Automatenschweißung zu schaffen, die sich durch einen geringen gerätetechnischen Aufwand sowie Eigenmasse auszeichnet und keinen zusätzlichen Antrieb oder elektrische Baugruppen erfordert.The invention provides a wire feed device for TIG manual welding and for TIG automatic welding to create, which is characterized by a low equipment expense and net mass and requires no additional drive or electrical components.

-2- 263 610 7-2- 263 610 7

The essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drahtzuführungseinrichtung für das WIG-Lichtbogenschmelzschweißen zu entwickeln, wobei unter Verzicht einer zusätzlichen Pendeleinrichtung der durch die Drahtzuführung durchlaufende Schweißdraht unter Zuhilfenahme geeigneter Mittel derart beeinflußt wird, das letzterem eine oszillierende Bewegung erteilbar ist.The invention has for its object to develop a wire feed device for TIG arc welding, being waived by waiving an additional shuttle device passing through the wire feed welding wire with the aid of suitable means such that the latter an oscillating motion can be dispensed.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Drahtzuführungseinrichtung vorgeschlagen, bei welcher unter Verzicht einer zusätzlichen Pendeleinrich'tung dem Lichtbogen unter oszillierenden Bewegungen eine definierte Drahtmenge zugeführt und abgeschmolzen wird und erfindungsgemäß einem herkömmlichen Brennerkopf eine düsenähnliche Drahtzuführung zugeordnet ist, die im äußeren Teil von einer geschlitzten Schutzhülse umgeben wird, wobei letztere in ihrem Innern ein Basisteil aufnimmt, das an seinem vorderen Ende eine Aussparung aufweist, auf deren Auflagefläche eine mit einer Drahtzuführungsdüse an einem Schwenkpunkt fest verbundene und beweglich ausgebildete Zunge angeordnet ist, die mit einer sich gegen ein Spannteil abstützenden Blattfeder in Wirkverbindung steht und die unter Federdruck stehende Zunge mit der Drahtzuführungsdüse und einem Führungsrad sich im Eingriff befinden, derart, daß die Zunge mit der Drahtzuführungsdüse über die gedachte Drahtachse stets unter Druckspannung zum Führungsrad steht und dem beim Einschalten des Schweißvorganges am Führungsrad anliegenden Schweißdraht über am Führungsrad befindliche, exzentrisch ausgebildete Bohrungen eine oszillierende Bewegung mittels der Zunge und Drahtzuführungsdüse erteilbar ist.To solve the problem, a wire feeding device is proposed in which waives an additional Pendeleinrich'tung the arc under oscillating movements a defined amount of wire is supplied and melted and according to the invention a nozzle-like wire feed is associated with a conventional burner head, surrounded in the outer part of a slotted protective sleeve is, wherein the latter receives in its interior a base portion having at its front end a recess on the support surface of a fixedly connected to a wire feed nozzle at a pivot point and movably formed tongue is operatively connected to a against a clamping member supporting leaf spring and the tongue under spring pressure with the wire feed nozzle and a guide wheel are engaged, such that the tongue with the wire feed nozzle on the imaginary wire axis always under Druckspa tion to the guide wheel and the voltage applied to the guide wheel when turning on the welding wire on the guide wheel located, eccentrically formed holes an oscillating movement by means of the tongue and wire feed nozzle can be issued.

Die Oszillationsbreite des Schweißdrahtes ist durch die Exzentrizität des Führungsrades oder durch die Höhe der auf der Zunge befindlichen Nocken bestimmbar. Die Schwingungsanzahl läßt sich bei gleichbleibender Drahtvorschubgeschwindigkeit durch die Anzahl der Nocken regulieren.The oscillation width of the welding wire can be determined by the eccentricity of the guide wheel or by the height of the cam located on the tongue. The number of oscillations can be regulated by the number of cams at a constant wire feed speed.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show

Fig. 1: WIG-Brennerkopf mit angebauter oszillierender Drahtzuführung, Seitenansicht Fig. 2: Innendraufsicht der oszillierenden Drahtzuführung Fig. 1FIG. 1: TIG torch head with mounted oscillating wire feed, side view FIG. 2: inner top view of the oscillating wire feed FIG. 1

Fig.3: Anordnung der oszillierenden Drahtzuführung beim WIG-Wurzelschweißen einer V-Naht, Ansicht ,,A" Fig. 1 Fig.4: Schema, pendelnder WIG-Schweißbrenner mit zusätzlich oszillierendem Drahtvorschub An einem WIG-Brennerkopf 1 wird mittels einer Gelenkschelle 2, die auf der einen Seite den Brennerkopf 1 so umfaßt, daß eine Verstellung in Höhe und Richtung durch Lösen der Verstellschraube 3 möglich ist, über ein Gelenk 4 mit einer zweiten Schelle 5, in die die düsenähnliche Drahtzuführung ^verstellbar eingespannt ist, ein axiales Verstellen der Drahtzuführung 6 in Richtung Lichtbogen 7 über eine Stellschraube 8 ermöglicht. Die Drahtzuführung 6 ist mit einer geschlitzten Schutzhülse 9 so umgeben, daß sie mit in die Schelle 5 paßt und mit der Stellschraube 8 gehalten wird. Zur Erläuterung des Systems ist die Schutzhülse 9 im Bereich der erfinderischen Lösung aufgebrochen, damit die Einzelelemente erläutert werden können. Das Basisteil 10, das die gleiche Länge wie die Schutzhülse 9 besitzt, ist als Träger gedacht und deshalb mit einer Aussparung 11 versehen. In diese Aussparung 11 sind auf das Basisteil 10 eine bewegliche Zunge 12 mit einem Drehpunkt 13 und am Vorderteil der Zunge 12 ist die Drahtzuführungsdüse 14 befestigt. Dieachsialen Bohrungen im Basisteil 10 und in der Drahtzuführungsdüse 14 entsprechen den Durchmessern der zu verschweißenden Schweißdrähte 15 und fluchten. Auf der einen Seite der Zunge 12 ist eine vorzugsweise Blattfeder 16 angeordnet, die sich auf einem Spannteil 17 abstützt und die im Drehpunkt 18 so befestigt ist, daß die Zunge 12 mit der Drahtzuführungsdüse 14 über die gedachte Drahtachse 19 immer unter Druckspannung in Richtung Führungsrad 20 steht, wodurch beim Einschalten des Schweißvorganges der unter Druck am Führungsrad 20 anliegende und in Richtung Schweißstelle 7 laufende Schweißdraht 15 das Führungsrad 20 so in Drehung bringt, daß über die im Führungsrad 20 exzentrisch eingebrachte Bohrung 21 eine oszillierende Bewegung der Zunge 12 mit Drahtzuführungsdüse 14 entsteht. Das Führungsrad 20 ist mit einer den Schweißdraht 15 aufnehmenden Führungsrille 25 ausgestattet.Figure 3: Arrangement of the oscillating wire feed in TIG root welding of a V-seam, view "A" Fig. 1 Fig.4 Schematic, oscillating TIG welding torch with additional oscillating wire feed At a TIG burner head 1 is by means of a joint clamp on the one hand the burner head 1 so that an adjustment in height and direction by loosening the adjusting screw 3 is possible, via a joint 4 with a second clamp 5, in which the nozzle-like wire feed is adjustably clamped ^, an axial adjustment the wire feed 6 in the direction of arc 7 via an adjusting screw 8. The wire feed 6 is surrounded with a slotted protective sleeve 9 so that it fits into the clamp 5 and is held with the adjusting screw 8. To explain the system, the protective sleeve 9 in The area of the inventive solution broken up so that the individual elements can be explained .. The base part 10, which is the same length as the protective sleeve 9 has, is intended as a carrier and therefore provided with a recess 11. In this recess 11 are on the base part 10, a movable tongue 12 having a pivot point 13 and the front part of the tongue 12, the wire feed nozzle 14 is attached. Dieachal bores in the base part 10 and in the wire feed nozzle 14 correspond to the diameters of the welding wires 15 to be welded and are aligned. On one side of the tongue 12 a preferably leaf spring 16 is arranged, which is supported on a clamping part 17 and which is fixed in the pivot point 18 so that the tongue 12 with the wire feed nozzle 14 via the imaginary wire axis 19 always under compressive stress in the direction of the guide wheel 20th whereby, when switching on the welding process, the welding wire 15 resting under pressure on the guide wheel 20 and running in the direction of the weld 7 causes the guide wheel 20 to rotate so that an oscillating movement of the tongue 12 with a wire feed nozzle 14 occurs via the hole 21 eccentrically introduced in the guide wheel 20 , The guide wheel 20 is equipped with a guide wire 25 receiving the welding wire 15.

Dadurch, daß in einen an sich stehenden Lichtbogen 7 durch das oszillierende Schweißgut eine bessere Spaltüberbrückbarkeit gegenüber herkömmlichen Lösungen gewährleistet und eine insgesamt konkave Nahtwurzel 22 erzeugt wird, sind für die folgenden Schweißlagen höhere Gütewerte zu erzielen. Auch kommt es an den Nahträndern 23 zu einem konkaven Nahtübergang 24, wodurch es zu einer Qualitätsverbesserung gegenüber Kaltstellen kommt.Characterized in that ensures a better Spaltüberbrückbarkeit compared to conventional solutions in an inherent arc 7 by the oscillating weld metal and a total concave seam root 22 is generated, higher quality values can be achieved for the following welds. It also comes at the seam edges 23 to a concave seam transition 24, which leads to a quality improvement over cold spots.

Claims

-1- 163 610 7

Invention claims:

1. Wire feeder, preferably for TIG arc welding, for the production of root, Füll-. and cover layers, wherein waiving an additional shuttle for filling the weld a defined amount of wire under oscillating movements is supplied to an arc and melted, characterized in that a conventional burner head (1) is associated with a nozzle-like wire feed (6) in the outer part of a slotted protective sleeve (9) is surrounded, wherein the latter receives in its interior a base part (10) having at its front end a recess (11) fixed on its support surface with a Drahtzuführungsdüse (14) at a pivot point (13) connected and movably formed tongue (12) is arranged, which is in operative connection with a against a clamping part (17) supporting leaf spring (16) and the spring-loaded tongue (12) with the wire feed nozzle (14) and a guide wheel (20). are in engagement, such that the tongue (12) with the wire feed nozzle (14) via the imaginary wire axis (19) is always under compressive stress to the guide wheel (20) and the welding wire (15) applied to the guide wheel (20) when switching on the welding process via the eccentrically formed bores (21) located on the guide wheel (20) oscillates by means of the Tongue (12) and wire feed nozzle (14) can be dispensed.

2. Wire feeding device, preferably for the TIG arc welding according to item!, Characterized in that in the base part (10) located, the welding wire (15) receiving bore is arranged, whose central axis is aligned with the bore of the wire feed nozzle (14).

3. wire feed device, preferably for TIG arc welding according to item 1 and 2, characterized in that the oscillation width of the welding wire (15) by the eccentricity of the guide wheel (20) or by the height of the tongue (12) arranged cam can be determined.

4. wire feed device, preferably for TIG arc welding according to item 1 to 3, characterized in that the guide wheel (20) with a welding wire (15) receiving guide groove (25) is equipped.

For this two sheets of drawings