DD293526A5 - Drahtvorschub fuer endlose schweissdraehte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Universaldrahtvorschub der fuer den Einsatz endloser massiver oder roehrchenfoermiger Schweiszdraehte geeignet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fuer unterschiedlichste Drahtvorschuebe programmierbares Drucksystem zu entwickeln. Erfindungsgemaesz wird diese Aufgabe dadurch geloest, dasz Druckrollen in einem ausschwenkbaren Gelenkhebel drehbar gelagert so eingebaut sind, dasz sie in Arbeitsstellung ueber der jeweiligen Antriebsrolle so positioniert sind, dasz sie auf einen eingefaedelten und zwischen den Rillen der Vorschubrollen liegenden Schweiszdraht einen optimalen Anpreszdruck mittels einer Einstellschraube ausueben und die notwendige Vorschubkraft erzeugt wird, ohne das es einerseits zu Deformierungen und andererseits zum Anstau vor oder zwischen den Antriebsrollen des Schweiszdrahtes kommt, wobei das programmierbare Druckelement in das gabelfoermige Ende des drehbar gelagerten Hebels, das gegenueber dem Drehpunkt liegt, einrastend eingreift. Fig. 1{Drahtvorschub; Schweiszdraht; Massivdraht; Roehrchendraht; Drucksystem; Antriebsrollen; Druckrollen; Gelenkhebel; Anpreszdruck; Einstellschraube}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Universaldrahtvorschub für verschiedene Schweißverfahren, mit dem es wahlweise möglich ist, endlose Schweißdrähte aus unterschiedlichem Material, mit massiven oder röhrchenförmigen Querschnitt, schlupffrei und formerhaltend der Schweißstelle, über entsprechende Zuführungsmittel, zugeführt werden können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Es ist bekannt, daß für automatische und auch mechanisierte Schweißverfahren endlose Schweißdrähte benutzt werden. Diese

endlosen Schweißdrähte sind als Magazin vorzugsweise auf Trommeln, Haspeln oder auch Bunden, vorteilhaft in der Nähe einer

Drahtvorschubeinrichtung so stationiert, daß sie über ein Drahtvorschubgetriebe, das entsprechende Antriebsmittel besitzt, die

mit steuerbaren Elektromotoren in Verbindung stehen, von den Magazinen abgespult werden und über Führungseinrichtungendem Schweißwerkzeug und damit der Schweißstelle zugeführt werden.

In den letzten Jahren wurden eine Vielzahl von Drahtvorschubgetrieben mit unterschiedlichen Wirkprinzipien entwickelt, wobei

dem planetarischen Vorschub und dem Rollenvorschub bei den meisten Entwicklungen der Vorzug gegeben wurde.

Die planetarischen Drahtvorschübe sind unter anderen bekannt geworden durch das Patent 3.014.519 aus den USA mit der Bezeichnung Antriebsbaueinheit, dem Patent 230181 aus Bulgarien mit der Bezeichnung Drahtvorschubmechanismus und dem Patent 251521 aus der DDR mit der Bezeichnung Drahtvorschubeinrichtung. Diese Drahtvorschüba haben den Vorteil, daß sie eine gute Richtwirkung auf den Draht ausüben, daß sie eine sehr kleine Baugröße haben und direkt am Elektromotor angebaut werden können. Als nachteilig erwies sich die geringe Lebensdauer, der

hohe Genauigkeitsgrad bei der Herstellung und die große Drillfestigkeit, die der Schweißdraht haben muß, damit er beim

Vorschieben den Schweißdraht nicht abdreht. Deshalb sind solche Vorschübe für Schweißdrähte, wie z. B. aus Reinaluminium, Röhrchen- oder Falzdrähte nicht geeignet, weil

sie bei weichen Drähten Markierungen aufwalzen und Röhrchen- oder Falzdrähte verdrillen bzw. abdrehen.

Aus den genannten Gründen werden planetarische Drahtvorschübe nur für spezielle Zwecke, wie z. B. aus Platzgründen,

eingesetzt. Die größte Anwendungsbreite haben Rollendrahtvorschübe gefunden, weil sie einfacher in der Herstellung sind undeine große Lebensdauer besitzen. Auch dazu sind sehr viele konstruktive Lösungen entwickelt worden. Die einfachste Konstruktion besitzt eine angetriebene Rolle mit Führungsnut und eine Druckrolle.

Gemäß Bundespatent 1993773 werden zum Vortrieb des Schweißdrahtes ein oder zwei Rollenpaare benötigt, wobei mindestens eine Rolle jedes Paares angetrieben ist. Da glatte Rollen einen zu geringen Reibungskoeffizienten haben, ist in die Antriebsrolle eine Rille mit einem Flankenwinkel von 22,5° eingedreht. Den nötigen Anpreßdruck erhält die Druckrolle über Hebel mit Druckfeder. Eine ähnliche Konstruktion ist auch durch die Schweizer Patentschrift Nr. 515091 bekannt geworden. Fehlerfreie Schweißungen, insbesondere bei teilautomatischen und automatischen Arbeitsabläufen können nur erzielt werden, wenn die

Drahtvorschubgeschwindigkeit den vorgegebenen Parametern entspricht und die Stromübertragung auf den Schweißdraht durch die Kontaktdüse immer optimal gegeben ist. Bekanntlich sind Drahtvorschubgetriebe in der Regel für mehrere Schweißverfahren einsetzbar und es ist so, daß dafür auch unterschiedliche Zusatzwerkstoffe wie z. B. Massivdrähte aus Stahl, Massivdrähte aus Bronze oder auch Aluminium und Falz- oder Röhrchendrähte, die innen mit Legierungszusätzen oder Fließmittel gefüllt sind, angewendet werden.

Die Stromkontaktdüse, über die in unmittelbarer Nähe der Schweißstelle der Schweißstrom übertragen wird, ist rotationssymmetrisch gestaltet. Ihre Innenbohrung ist dem Durchmesser eines jeweiligen Schweißdrahtes mit einer max. Toleranz von vorzugsweise +0,2 mm bei Stahl angepaßt. Zur Überwindung der Reibungskräfte in den Drahtzuführungselementen, zwischen den Drahtvorschubrollen und der Kontaktdüse, muß auf den Schweißdraht eine Vortriebskraft übertragen werden.

Diese Vortriebskraft wird durch die Antriebs- und die Druckrolle dadurch erzeugt, indem der Schweißdraht während der Bewegung beider Rollen in eine entsprechende Rille der Antriebsrolle gedrückt wird. Es besteht demnach ein ganz enger Toleranzbereich zwischen einem optimalen Anpreßdruck mit einer optimalen Vortriebskraft und dem Bereich des zu geringen Anpreßdruckes sowie dem Bereich, wo bereits eine Verformung des Schweißdrahtes eintritt, was zu Schwierigkeiten beim Stromübergang in der Kontaktdüse führt.

Die Lösungen in den Patentschriften 1993773,515091 und 3125032 besitzen keine Justiermöglichkeiten bezüglich der Druckkraft auf die Druckrollen, was sich als beso iders nachteilig auf die Funktionstüchtigkeit auswirkt.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, Drahtvorschübe für endlose massive oder röhrchenförmlge Schweißdrähte zu entwickeln, daß diese schlupffrei und formerhaltend einer Schweißstelle zugeführt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein für unterschiedlichste Drahtvorschübe, mit einem oder mehreren Rollonpaaren, einschwenkbares programmierbares Drucksystem zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Druckrollen, eine oder mehrere, als glatte Rollen und/oder mit Nut

oder als Zahnrad mit Nut ausgebildet sind und in einem ausschwenkbaren Hebel drehbar gelagert so eingebaut sind, daß sie in

Arbeitsstellung über der jeweiligen Antriebsrolle so positioniert sind, daß sie auf den bereits eingefädelten und zwischen den

Rillen der Vorschubrollen liegenden Schweißdraht einen optimalen Druck ausüben, ohne daß Deformierungen am Schweißdraht eintreten, wobei das programmierbare Druckelement in das gabelförmige Ende des drehbar gelagerten Hebels, das gegenüber dem Drehpunkt liegt, einrastbar eingreift.

Markierungen am Druckelement und eine Nullstellmarkierung am gabelförmigen Hebelende gestatten ein differenziertes Einstellen des gewünschten Druckwertes nach einerTabelfe für Massiv- und Röhrchendrähte bezüglich ihrer Materialart und

ihres Durchmessers.

Bei Drahtwechsel, Umstellung auf eine andere Materialgüte oder einen anderen Drahtdurchmesser wird lediglich das Druckelement ausgerastot und der Hebel mit den Druckrollen kann geöffnet werden. Nach dem Einlegen des Drahtes wird der Hebel wieder geschlossen und das druckjustierte Druckelement wird wieder eingerastet. Ausführungsbeispiele Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Fig. 1: Vierrollendrahtvorschub mit erfindungsgemäßen programmierbaren Drucksystem in der Seitenansicht Fig. 2: Vierrollendrahtvorschub mit erfindungsgemäßen programmierbaren Drucksystem in der Draufsicht Fig.3: Rillenformen, Antriebsrad und Druckrolle

DdS in Fig. 1 und Fig. 2 angegeoens Ausführungsb6;jpiel zeigt einen Vierrollendrahtvorschub 1, bei dem der Schweißdraht 2, von einer Drahthaspel 3, über die hintere Drahtzuführungsdüse 4, die erste Antriebsrolle 5, mit der dazu gehörenden Druckrolle 6, der zweiten Drahtzuführungsrolle 7, der dazu gehörenden Druckrolle 8, durch die vordere Drahtzuführungsdüse 9, über Hohlkabel 10, der Kontaktdüse 11, der Schweißstelle 12 zugeführt wird, im schweißbereiten Zustand, wenn das Antriebselement 13, das mit einem nicht sichtbaren Elektromotor in Verbindung steht eingeschaltet wird, wobei die Vortriebskraft auf den Schweißdraht 2 mittels Führungsrille 22, die in die Antriebsrolle 5 und 7 so eingearbeitet sind, daß der in den Führungsrillen 22 liegende Schweißdraht 2 nach außen soweit übersteht, daß die darüber angeordneten Druckrollen ti und 8 noch wirksam werden können, wobei sie ihre Druckkraft über einen Gelenkhebel 14, in dem sie gemeinsam zur gleichen Druckverteilung in einem Drehgelenk 15 so gelagert sind, daß das Drucksystem 16, das in einen dazu gehörenden Gelenkbolzen 17 so schwenkbar befestigt ist, daß es, wie in Fig. 1 gezeigten Darstellung, in eine Kerbe 18 des Gelenkhebels 14 eingerastet ist, wobei der für den jeweiligen Schweißdraht optimale Druck über eine am Drucksystem 16 befindliche Stellschraube 19, die auf ihrer Oberseite, Fig. 2, Markierungen 20 besitzt, wobei der Druckwert in Übereinstimmung mit den auf dem Gelenkhebel 14 eingepreßten Markierungspfeil 21 eingestellt ist, so daß beim Schweißdrahtwechsel, wegen Neufüllung der Drahthaspel 3, das Drucksystem 16 ohne Verstellung in Richtung 23 ausgerastet werden kann und der Gelenkhebel 14, mit den Druckrollen 6 und 8, soweit in Richtung 24 ausgeschwenkt wird, daß der neu einzufädelnde Schweißdraht 2, durch die beiden Führungsdüacn 4 und 9, zwischen denen ein Drahtführungselement 25, gegen Ausknicken des Schweißdrahtes 2

befestigt ist, ohne Behinderung und ohne Zeitaufwand vorgenommen werden kann, wobei nach dem Einschwenken des Gelenkhebels 14 und dem Einrasten des Drucksystems 16, die gleichen Druckverhältnisse hergestellt sind wie vor dem Drahtwechsel, was ein außerordentlicher Vorteil ist, da es bei zu geringem Druck zu Schlupferscheinungen im Drahtvorschub kommt, was zur Minderung der Schweißleistung führt und bei zu hohem Druck es zu Deformierungen des Schweißdrahtes 2, durch Einkeilen in die Vorschubrillen 22 führt, was Drahtstockungen in der Kontaktdüse verursacht, wodurch der Schweißvorgang unterbrochen wird.

Durch Veränderung der Anordnung der Bauelemente kann die linksseitige Drahtvorschubrichtung 26 auf die rechte Seite verlegt werden.

Claims (4)

1. Drahtvorschub für endlose Schweißdrähte, der mit einem und/oder mit mehreren Rollenpaaren (5) und (6) sowie (7) und (8) ausgestattet ist und bei dem ein und/oder alle Rollen angetrieben sein können, für massive oder röhrenförmige Schweißdrähte aus Stahl und/oder anderen Legierungen, gekennzeichnet dadurch, daß an einem Gelenkhebel (14) ein und/oder mehrere Druckrollen (6 und 8) gelenkig so gelagert sind, daß sie von einem gemeinsamen Drucksystem (16), dessen Druckkraft entsprechend dem zu verschweißenden Material, das im Querschnitt massiv oder röhrenförmig sein kann, an einer Stellschraube (19), im losen oder gespannten Zustand, nach vorgegebenen Wert so eingestellt ist, daß die auf die Druckrolle (6 und 8) gleichmäßig verteilte Druckkraft, optimale Vorschubkräfte garantiert.

2. Drahtvorschub nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenpaare (5 und 6) sowie

(7 und 8), sowie noch zusätzliche an einem und/oder mehreren Gelenkhebeln (14) gelenkig befestigt sein können, wobei jeder Gelenkhebel (14) mit einem Drucksystem (16) ausgestattet sein kann und/oder zwei Gelenkhebel besitzen ein Drucksystem (16) gemeinsam.

3. Drahtvorschub nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Neufüllung der Drahthaspel (3) das Drucksystem (16) in Ausrastrichtung (23), ohne Verstellung, ausgeschwenkt werden kann, wobei nach Ausschwenken des Gelenkhebels in Ausschwenkrichtung (24) die beiden Drahtzuführungsdüsen (4 und 9) sowie die Vorschubrolle (5 und 7) frei zugänglich sind, wobei die Wiederinbetriebnahme keine Nachregulierung des Drucksystems (16) erforderlich ist.

4. Drahtvorschub nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenpaare (5 und 6) sowie (7 und 8) in ihren Durchmessern so bemessen sind, daß zur Vermeidung von Schlingenbildung das zwischen den Rollenpaaren 5 und 6 sowie 7 und 8 eingebaute Drahtführungselement (25) entfallen kann, wenn das größere Rollenpaar in Drahtvorschubrichtung (26) vorn eingebaut ist.