DE10100164A1 - Vorschub-und Abzugsvorrivhtung für einen Schweißdraht - Google Patents
Vorschub-und Abzugsvorrivhtung für einen SchweißdrahtInfo
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Abstract
Die Erfindung beschreibt eine Vorschub- und Abzugsvorrichtung (11) für einen auf einem Drahtzwischenspeicher (29) enthaltenen Vorrat (28) eines Schweißdrahtes (13) mit einer Abzugsvorrichtung (36) für den Schweißdraht (13) und mit einer Lageranordnung, auf der der Schweißdraht (13) des ein Gewicht zwischen 30 kg und 200 kg aufweisenden Vorrates (28) drehbar gelagert ist und bei der der Drahtzwischenspeicher (29) eine Umlenkvorrichtung (30) zur Bildung einer Schlaufe (64) des Schweißdrahtes (13) zwischen dem Vorrat (28) und der Abzugsvorrichtung (36) aufweist, wobei die Umlenkvorrichtung (30), insbesondere eine Umlenkrolle (31), im Bereich der Schlaufe (64) quer zur Längsrichtung des Schweißdrahtes (13) verstellbar angeordnet ist und eine mit der Umlenkvorrichtung (30) zusammenwirkende Rückhaltevorrichtung (27) der Verstellung der Umlenkvorrichtung (30) in Richtung einer Verkürzung der Länge des Schweißdrahtes (13) in der Schlaufe (64) einen größeren Widerstand entgegensetzt als einer Verstellung in Richtung einer Verlängerung.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorschub- und Abzugsvorrichtung für einen Vorrat, wie er im
Anspruch 1 beschrieben ist.
Es ist bereits eine Vorschub- und Abzugsvorrichtung für einen Vorrat bekannt, bei der mit
einer Abzugsvorrichtung für den Schweißdraht eine Schweißdrahtförderung zu einem
Schweißbrenner durchgeführt wird. Dabei ist das Schweißgerät oder eine Vorschub- und Ab
zugsvorrichtung mit einem Drahtzwischenspeicher ausgestattet, die durch ein Rollenpaar und
eine zusätzliche bewegliche Umlenkrolle gebildet ist. Die Umlenkrolle wird dabei über einen
Hebelarm beweglich gelagert, sodaß durch eine Lageänderung der Umlenkrolle und somit des
Hebelarms die Bewegung des Schweißdrahtes überwacht werden kann. Der Vorrat ist auf
einer Lageranordnung über eine Lagerachse drehbar im Schweißgerät, insbesondere im Ge
häuse des Schweißgerätes, angeordnet, wobei der Vorrat ein Gewicht zwischen 30 kg und 200 kg
aufweist. Damit der Vorrat in Bewegung versetzt werden kann, ist mit der Lageranordnung
des Vorrates ein Antrieb, insbesondere ein Elektromotor, gekoppelt, sodaß über diesen der
Vorrat beschleunigt, gebremst oder in Bewegung gehalten werden kann. Nachteilig ist hier
bei, daß bei einer derartigen Vorschub- und Abzugsvorrichtung ein weiterer Antrieb benötigt
wird und somit eine entsprechende Synchronisation mit der Abzugsvorrichtung für den
Schweißdraht notwendig ist, um eine entsprechende Schweißdrahtförderung durchführen zu
können.
Weiters ist eine Vorschub- und Abzugsvorrichtung für einen Vorrat bekannt, bei der mit einer
Abzugsvorrichtung für den Schweißdraht eine Schweißdrahtförderung zu einem Schweiß
brenner durchgeführt wird. Dabei weist das Schweißgerät eine Vorschub- und Abzugsvor
richtung und einen Drahtzwischenspeicher auf, die durch eine Umlenkvorrichtung und eine
bewegliche Umlenkrolle gebildet ist. Die Umlenkrolle wird dabei über einen Hebelarm be
weglich gelagert, sodaß durch eine Lageänderung der Umlenkrolle und somit des Hebelarms
eine Kraft bzw. Spannung im Schweißdraht über ein Federelement aufgebaut wird, wobei der
Hebelarm bei einer Bewegung in Richtung einer Grundstellung, also in entgegengesetzter
Richtung zur Umlenkvorrichtung, dieselbe Kraft bzw. Spannung im Schweißdraht als für die
Bewegung des Hebelarms bzw. der Umlenkrolle in Richtung der Arbeitsstellung, also in
Richtung der Umlenkvorrichtung, erzeugt bzw. ausübt. Nachteilig ist hierbei, daß bei einer
Bewegung des Hebelarms in entgegengesetzter Richtung zur Umlenkvorrichtung der Vorrat
aufgrund der einwirkenden Kraft bzw. der aufgebauten Spannung weiter beschleunigt wird,
sodaß mehr Schweißdraht von dem Vorrat entnommen wird, als über die Abzugsvorrichtung
gefördert wird. Dadurch kann es zu einer Schlaufenbildung und einer Ablösung des Schweiß
drahtes von der Umlenkrolle bzw. der Umlenkvorrichtung kommen, da die Drahtzwischen
speicher den überschüssigen Schweißdraht nicht mehr aufnehmen kann. Damit eine derartige
Schlaufenbildung bei derartigen Vorschub- und Abzugsvorrichtungen unterbunden werden
kann, setzt bei Erreichen der Grundstellung der Umlenkvorrichtung bzw. -rolle eine Brems
wirkung auf den Vorrat ein, wobei nunmehr die zusätzlich durch die weitere Beschleunigung
des Vorrates verursachte höhere Umfangsgeschwindigkeit des Vorrates abgebremst werden
muß. Nachteilig ist hierbei, daß der Vorrat nicht abrupt abgebremst werden kann und durch
den Nachlauf des Vorrates sich eine Schlaufe bildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschub- und Abzugsvorrichtung für einen
Vorrat von Schweißdraht zu schaffen, mit der eine gleichmäßige Zufuhr des Schweißdrahtes
zum Schweißbrenner möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhaft ist
hierbei, daß für die Beschleunigung des Vorrates eine entsprechend hohe Kraft aufgebaut
wird, die allerdings gegenüber einem Rutschen der Abzugsvorrichtung eine genügend große
Sicherheit aufweist, wogegen für das Abbremsen des Vorrates bzw. für die kontinuierliche
Förderung des Schweißdrahtes von der Abzugsvorrichtung nur eine geringe Kraft überwun
den werden muß, sodaß ein Rutschen der Abzugsvorrichtung, insbesondere der Antriebsele
mente der Abzugsvorrichtung am Schweißdraht, unterbunden wird und somit eine sichere
Beschleunigung, Beförderung und Abbremsung des Vorrates erreicht wird. Ein weiterer Vor
teil liegt darin, daß im Schweißdraht immer eine minimale Spannung gebildet bzw. aufgebaut
wird und somit dieser nicht aus den Rollen im Drahtzwischenspeicher herausspringen kann,
wobei jedoch diese minimale Spannung bzw. diese Kraft für das in Bewegung halten des Vor
rates oder das Abbremsen des Vorrates keinen Einfluß nimmt bzw. die Abzugsvorrichtung
den Schweißdraht ohne Rutschen der Antriebselemente in Richtung des Schweißbrenners
fördern kann. Zusätzlich ergibt sich mit einer derartigen mechanischen Lösung, daß keine
aufwendigen Synchronisationsabläufe durchgeführt werden müssen und gleichzeitig eine er
hebliche Gewichtseinsparung erreicht wird, da mit nur einem Antrieb im Bereich der Abzugs
vorrichtung das Auslangen gefunden werden kann.
Vorteilhaft ist nach Anspruch 2, daß die Umlenkvorrichtung zum Aufbau eine entsprechende
Zugkraft auf den Schweißdraht im Bereich des Vorrates gleichzeitig als Drahtzwischenspei
cher verwendet werden kann.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht einen raumsparenden Aufbau mit einer gerin
gen Anzahl beweglicher Teile.
Die Ausbildung nach Anspruch 4 gestattet auf geringem Raum eine größere Länge an
Schweißdraht im Drahtzwischenspeicher zwischenzuspeichern, wobei in vorteilhafter Weise
bei der weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 5 die Speicherung des Drahtes in mehreren
Ebenen erfolgen kann.
Die Weiterbildung nach Anspruch 6 ermöglicht auch über lange Betriebsdauer eine ungestörte
Benutzung der Vorschub- und Abzugsvorrichtung.
Vorteilhaft ist aber auch die Ausgestaltung nach Anspruch 7, da dadurch die zu speichernde
Länge des Schweißdrahtes im Drahtzwischenspeicher optimiert werden kann.
Ein kontinuierlicher Aufbau der Anzugskraft im Bereich des Vorrates des Schweißdrahtes
kann durch die Ausgestaltung nach Anspruch 8 erzielt werden.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 9 wird eine einfache Einstellung und Anpassung des
Aufbaus der Gegenkraft erzielt, wobei durch die weitere Ausgestaltung nach Anspruch 10
eine nahezu widerstandslose Verstellung bzw. Rückstellung und ein Auffüllung des Draht
zwischenspeichers bei in etwa gleicher Geschwindigkeit des Schweißdrahtes im Bereich des
Vorrats und im Bereich der Abzugsvorrichtung erzielbar ist.
Weitere Ausführungsvarianten und die damit erzielbaren Vorteile, wie sie in den Ansprüchen
10 bis 22 angegeben sind, sind in der nachfolgenden speziellen Beschreibung näher erläutert.
Die Erfindung wird anschließend durch ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schweißmaschine bzw. eines Schweißgerätes
mit der erfindungsgemäßen Vorschub- und Abzugvorrichtung;
Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorschub- und Abzugvorrichtung, in Seitenansicht gemäß
dem Pfeil II in Fig. 3 und in teilweise aufgerissener, vereinfachter, schematischer
Darstellung;
Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorschub- und Abzugvorrichtung, in Stirnansicht ge
schnitten und in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 4 einen Teil der Vorschub- und Abzugsvorrichtung mit einem Teil der Hebelvor
richtung in der Arbeitsstellung und Seitenansicht gemäß den Linien IV-IV in Fig.
3 und in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 5 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorschub- und Abzugvorrichtung nach Fig. 4
in der Grundstellung und Seitenansicht und im Schnitt gemäß den Linien V-V in
Fig. 3 und in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 6 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorschub- und Abzugsvorrichtung mit der
weiteren Hebelvorrichtung in der Arbeitsstellung, in Seitenansicht geschnitten
gemäß den Linien VI-VI in Fig. 3 und in vereinfachter, schematischer Darstel
lung;
Fig. 7 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorschub- und Abzugvorrichtung mit der wei
teren Hebelvorrichtung nach Fig. 6 in der Grundstellung, in vereinfachter, sche
matischer Darstellung;
Fig. 8 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorschub- und Abzugsvorrichtung im Bereich
der Lagerung der die Bewegungskupplung lagernden Schwenkachse in Seitenan
sicht, geschnitten gemäß den Linien VIII-VIII in Fig. 5.
Einführend wird festgehalten, daß gleiche Teile des Ausführungsbeispiels mit gleichen Be
zugszeichen versehen werden. Die in dem Ausführungsbeispiel angegebenen Lageangaben
sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In Fig. 1 ist eine Schweißanlage bzw. ein Schweißgerät 1 für verschiedenste Schweißverfah
ren, wie z. B. MIG/MAG-Schweißen bzw. TIG-Schweißen oder Elektroden-Schweißverfah
ren, gezeigt. Selbstverständlich ist es möglich, daß die erfindungsgemäße Lösung bei einer
Stromquelle bzw. einer Schweißstromquelle eingesetzt werden kann.
Das Schweißgerät 1 umfaßt eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, einer Steuervor
richtung 4 und einem dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordneten Um
schaltglied 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 CO2, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und
einem Schweißbrenner 10 angeordnet ist.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch eine kombinierte eine Vorschub- und Ab
zugsvorrichtung 11 vorgesehen sein, welche wie beim MIG/MAG-Schweißen üblich, über
eine Versorgungsleitung 12 ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 in den Bereich
des Schweißbrenners 10 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß die Vorrats
trommel 14, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweißgerät 1, insbesondere
im Grundgehäuse, oder im Vorschub und Abzugsvorrichtung 11 für den Schweißdraht 13
integriert ist, wie dies nachstehend beschrieben und dargestellt ist.
Der Strom zum Aufbauen 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, wobei das zu verschweißende
Werkstück 16 über eine weitere Versorgungsleitung 18 ebenfalls mit dem Schweißgerät 1,
insbesondere mit der Stromquelle 2, verbunden ist und somit über dem Lichtbogen 15 ein
Stromkreis aufgebaut werden kann.
Zum Kühlen des Schweißbrenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Schweißbrenner
10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Flüssigkeitsbehälter, ins
besondere einem Wasserbehälter 21, verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des
Schweißbrenners 10 der Kühlkreislauf 19, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 21
angeordnete Flüssigkeit verwendete Flüssigkeitspumpe, gestartet wird und eine Kühlung des
Schweißbrenners 10 bzw. des Schweißdrahtes 13 bewirkt wird.
Das Schweißgerät 1 weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die
unterschiedlichsten Schweißparameter bzw. Betriebsarten des Schweißgerätes 1 eingestellt
werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 eingestell
ten Schweißparameter an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden an
schließend die einzelnen Komponenten der Schweißanlage bzw. des Schweißgerätes 1 ange
steuert.
Weiters ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Schweißbrenner 10 über ein
Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 bzw. der Schweißanlage verbunden. In dem
Schlauchpaket 23 sind die einzelnen Leitungen vom Schweißgerät 1 zum Schweißbrenner 10
angeordnet. Das Schlauchpaket 23 wird über eine zum Stand der Technik zählende Verbin
dungsvorrichtung 24 mit dem Schweißbrenner 10 verbunden, wogegen die einzelnen Leitun
gen im Schlauchpaket 23 mit den einzelnen Kontakten des Schweißgerätes 1 über Anschluß
buchsen bzw. Steckverbindungen verbunden sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung
des Schlauchpaketes 23 gewährleistet ist, ist das Schlauchpaket 23 über eine Zugentlastungs
vorrichtung 25 mit einem Gehäuse 26, insbesondere mit dem Grundgehäuse des Schweißge
rätes 1, verbunden.
In den Fig. 2 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel einer im Gehäuse 26 des Schweißgerätes 1
angeordneten Vorschub- und Abzugvorrichtung 11 für den Schweißdraht 13 gezeigt, wobei
wie dargestellt, eine Rückhaltevorrichtung 27 einem auf der Schweißdrahtrolle bzw. der Vor
ratstrommel 14 befindlicher Schweißdraht 13, insbesondere ein Vorrat 28 über die Verbin
dungsleitung 12 dem Schweißbrenner 10 zugeführt wird.
Der Vorrat 28 weist ein sehr großes Volumen auf, d. h., daß bei Verwendung beispielsweise
eines Aluminium-Schweißdrahtes der Vorrat 28 ein Gewicht von ca. 40 kg oder bei einem
herkömmlichen Schweißdraht 13 mit demselben Volumen der Vorrat 28 ein Gewicht von ca.
135 kg aufweist. Derart große Schweißdrahtrollen, insbesondere Vorräte 28, werden bevor
zugt bei automatisierten Schweißanlagen, wie beispielsweise bei Roboterschweißanlagen,
angewendet. Durch das sehr hohe Gewicht des Vorrates 28 ist eine Steuerung bzw. Regelung
der Schweißdrahtgeschwindigkeiten sehr schwierig, wobei durch die erfindungsgemäße Vor
schub- und Abzugsvorrichtung 11, wie sie nachstehend beschrieben ist, eine mechanische
Lösung für das Abspulen des Vorrates 28 mit einem Gewicht von z. B. zwischen 30 kg und
200 kg realisiert werden kann.
Die Vorschub- und Abzugsvorrichtung 11 weist hierzu einen Drahtzwischenspeicher 29 auf,
wobei diese aus einer Umlenkvorrichtung 30 und einer beweglichen Umlenkrolle 31 gebildet
ist. Die Umlenkvorrichtung 30 kann aus einem Rollenpaar 32 für den Schweißdraht 13 gebil
det sein, wobei jede der beiden Rollen für sich unabhängig auf einer gemeinsamen Achse 33
drehbar gelagert ist. Die Achse 33 für das Rollenpaar 32 ist in einer festgelegten Position im
Gehäuse 26 des Schweißgerätes 1 gelagert. Damit eine entsprechende Drahtspeicherung
durchgeführt werden kann, ist die Umlenkrolle 31 in einer Distanz, welche jedoch veränder
bar ist, zu dem Rollenpaar 32 positioniert. Zur Positionierung der Umlenkrolle 31 ist diese auf
einem Hebelarm 34 einer Hebelanordnung 35 drehbar gelagert.
Die Drahtzwischenspeicher 29 hat die Aufgabe, einen sogenannten Schweißdrahtvorrat für
die Drahtförderung zum Schweißbrenner 10 zu schaffen, sodaß bei der Drahtförderung durch
eine Abzugsvorrichtung 36 die Schweißdrahtgeschwindigkeitsschwankungen nicht direkt auf
den Vorrat 28 einwirken. Hierzu wird der Schweißdraht 13 von dem Vorrat 28 über eine
Rolle des Rollenpaares 32 derart umgelenkt, daß dieser in Richtung der weiteren Umlenkrolle
31 gefördert wird. Von dieser wird der Schweißdraht 13 wiederum in Richtung der zweiten
Rolle des Rollenpaares 32 umgelenkt, worauf der Schweißdraht 13 der Abzugsvorrichtung 36
zugeführt wird und nunmehr von dieser zum Schweißbrenner 10 beispielsweise über das
Schlauchpaket 23 transportiert werden kann.
Da die Umlenkrolle 31 über den Hebelarm 34 frei schwenkbar gelagert ist, kann die Um
lenkrolle 31, entsprechend den Pfeilen 37, 37' in Fig. 2, eine Bewegung in Richtung des fix
gelagerten Rollenpaares 32 durchführen, sodaß aufgrund der Veränderung der Stellung der
Umlenkrolle 31 zum Rollenpaar 32 der Vorrat für die zwischengespeicherte Drahtmenge in
der Drahtzwischenspeicher 29 verändert werden kann, d. h., daß durch Bildung einer soge
nannten Schlaufenförderung des Schweißdrahtes 13 über eine dreh- und verschwenkbewegli
che Umlenkrolle 31 ein Drahtspeicher realisiert wird und somit Schwankungen in der
Schweißdrahtförderung oder für die Beschleunigung bzw. für das Abbremsen des Vorrates 28
entsprechend ein Schweißdrahtvorrat bzw. ein Aufnahmevermögen für den Schweißdraht 13
zur Verfügung steht.
Bei der Drahtförderung des Schweißdrahtes 13 von dem Vorrat 28 muß darauf geachtet wer
den, daß die Abzugsvorrichtung 36, welche bevorzugt aus mehreren Antriebsrollen für den
Schweißdraht 13 gebildet ist, beim Beschleunigen bzw. beim Abbremsen des Vorrates 28
oder der normalen Förderung des Schweißdrahtes 13 aufgrund des hohen Gewichtes einwand
frei funktioniert. Bei derartigen Schweißdrahtrollen kann es nämlich passieren, daß die An
triebsrollen der Abzugsvorrichtung 36 am Schweißdraht 13 rutschen und somit eine Förde
rung des Schweißdrahtes 13 verhindert wird bzw. für die Erfassung der Schweißdrahtge
schwindigkeit falsche Werte erfaßt oder gemessen werden und somit der Schweißprozeß un
terbrochen wird.
Diese Fehlerquellen werden durch die erfindungsgemäße Vorschub- und Abzugsvorrichtung
11, insbesondere durch die spezielle Ausbildung der Hebelanordnung 35, auf mechanische
Weise kompensiert. Grundsätzlich ist zu erwähnen, daß bei bekannten, aus dem Stand der
Technik gebildeten Vorschub- und Abzugsvorrichtungen 11 für den Vorrat 28 mit einem Ge
wicht von ca. 30 kg bis 200 kg ein zusätzliches Antriebselement, insbesondere ein Motor,
angeordnet ist, d. h., daß zusätzlich zu der Abzugsvorrichtung 36 für den Schweißdraht 13 eine
weitere Abzugsvorrichtung für den Vorrat 28 notwendig ist, wodurch eine Synchronisation
der beiden Systeme durchgeführt werden muß, um unterschiedliche Geschwindigkeiten zu
vermeiden, wozu der Hebelarm 34 bei derartigen Systemen als Meßwertgeber zum Erfassen
der Winkelstellung ausgebildet ist.
Die Hebelanordnung 35 hat die Aufgabe, in Abhängigkeit von der mit der Abzugsvorrichtung
36 auf den Schweißdraht 13 ausgeübten Zugkraft den Vorrat 28 des Schweißdrahtes 13 zu
beschleunigen, zu bremsen oder in Bewegung zu halten, ohne daß die Antriebselemente der
Abzugsvorrichtung 36 zu rutschen beginnen.
Der Vorrat 28 an Schweißdraht ist im Gehäuse 26 des Schweißgerätes 1 auf einer La
geranordnung 38, z. B. eine um eine Achse rotierende Trommel, angeordnet, sodaß eine Dreh
bewegung des Vorrates 28 zum Abspulen des Schweißdrahtes 13 möglich ist. Dabei wird z. B.
eine den Vorrat 28 aufnehmende Spule mit einem Befestigungselement mit der Lageranord
nung 38 verbunden, sodaß bei einer Drehbewegung diese auf den Vorrat 28 oder umgekehrt
übertragen wird. Zusätzlich sind in dem Gehäuse 26 weitere Schwenkachsen 39, 40 angeord
net, welche über Lageranordnungen 41 drehbar gelagert sind. Diese lagern die einzelnen Ele
mente der Hebelanordnung 35.
Der für die Lagerung der Umlenkrolle 31 angeordnete Hebelarm 34 ist mit der Schwenkachse
40 starr, d. h. drehfest verbunden, sodaß bei einer Lageänderung durch ein Verschwenken des
Hebelarmes 34 der Umlenkrolle 31 die Schwenkachse 40 mitverdreht wird, d. h., daß jede
Bewegung des Hebelarms 34 bzw. der Umlenkrolle 31 der Drahtzwischenspeicher 29 auf die
Schwenkachse 40 übertragen wird. Daher wird bei einer Aktivierung der Förderung des
Schweißdrahtes 13 mit der Abzugsvorrichtung 36 aufgrund der Schweißdrahtförderung aus
der Drahtzwischenspeicher 29 zuerst die Umlenkrolle 31 in Richtung des Rollenpaares 32
bewegt und diese Schwenkbewegung auf die Schwenkachse 40 übertragen.
Zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Vorrates 28 des Schweißdrahtes 13 auf der La
geranordnung 38 umfaßt die Hebelanordnung 35 zwei unabhängige, voneinander wirkende
Hebelvorrichtungen 42 und 43 auf, wobei mit der Hebelvorrichtung 42 gemäß dem beschrie
benen Ausführungsbeispiel bevorzugt die Beschleunigung des Schweißdrahtes 13 im Bereich
des Vorrates 28 und mit der Hebelvorrichtung 43 die Konstanthaltung bzw. das Abbremsen
des Schweißdrahtes 13 im Bereich des Vorrates 28 geregelt wird.
Die im Detail in den Fig. 6 und 7 dargestellte Hebelvorrichtung 42 ist bevorzugt im Gehäuse
26 angeordnet, wogegen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die im Detail in den Fig.
4 und 5 dargestellte weitere Hebelvorrichtung 43 außerhalb des Gehäuses 26 angeordnet ist.
Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Hebelvorichtung 43 auch innerhalb des Ge
häuses 26 angeordnet wird bzw. die Hebelvorrichtung 42 außerhalb des Gehäuses 26 ange
ordnet ist.
Die Hebelvorrichtung 43 ist im Detail in Fig. 4 und 5 und die Hebelvorrichtung 42 in Fig. 6
und 7 dargestellt, wobei die Fig. 5 und 7 die Grundstellung und die Fig. 4 und 6 die Arbeits
stellung, entsprechend den strichlierten Linien des Hebelarms 34 in Fig. 2, zeigen.
Die Hebelvorrichtung 42 ist durch ein Verbindungselement 44 gebildet, welches einerseits
mit der Schwenkachse 40 starr, d. h. drehfest verbunden ist und anderseits über eine Freilauf
kupplung 45 auf der Schwenkachse 39 drehbar gelagert bzw. bedarfsweise drehfest gekuppelt
ist. Damit ein Hochschwenken des Verbindungselementes 44, insbesondere des Hebelarms
34, möglich ist, wird das Verbindungselement 44 aus zwei Teilen 46, 47 gebildet, wobei diese
Teile 46, 47 über ein Langloch 48 und einem darin verschiebbaren Bolzen drehbar bzw. ver
schwenkbar miteinander gekuppelt sind. Anstelle dessen ist es aber auch möglich, das Ver
bindungselement 44 einteilig auszubilden, wenn dieses über eine Lageranordnung 49 mit
Langloch und Bolzen oder Kulissenstein wie bei dem Langloch 48 direkt mit dem Hebelarm
34 verbunden wird.
Die Freilaufkupplung 45 hat die Aufgabe, daß bei einer Bewegung des Hebelarms 34 in
Richtung des Rollenpaares 32, also von der Grundstellung in die Arbeitsstellung, eine Dreh
bewegung um die Schwenkachse 40 auf die weitere Schwenkachse 39 zwangsweise übertra
gen wird. Bei der Rückbewegung, also von der Arbeitsstellung in Richtung der Grundstel
lung, wirkt der Freilauf der Freilaufkupplung 45, wodurch keine Drehbewegung auf die
Schwenkachse 39 übertragen wird. Die Grundstellung des Hebelarms 34 bzw. des Verbin
dungselementes 44 kann beispielsweise durch Anordnung eines Anschlages, z. B. eines Sperr
zapfens 50, welcher mit der Freilaufkupplung 45 oder dem Hebelarm 34 in Wirkverbindung
steht, definiert werden, sodaß für den Betrieb eines derartigen Vorschub und Abzugsvorrich
tung 11 für den Schweißdraht 13 immer eine definierte Ausgangsstellung, also eine Grund
stellung, vorgegeben ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel für die Hebelvorrichtung 42 - gemäß Fig. 6 und 7
- ist es vorzugsweise weiters möglich, daß das Langloch 48 des Verbindungselementes 44
über die Lageranordnung 49 hinausragt, wie dies strichliert dargestellt ist. Dadurch wird er
reicht, daß der Hebelarm 34 eine entsprechende Bewegung in Richtung der Arbeitsstellung
durchführen kann, ohne daß eine entsprechende Kraftübertragung bzw. Krafteinwirkung auf
das Verbindungselement 44 zu Stande kommt, also die Drehbewegung erst zeitverzögert
übertragen wird. Dies erfolgt erst dann, wenn die Lageranordnung 49 auf eine Stirnfläche des
Langloches 48 aufläuft und dann für die weitere Drehbewegung mit der Freilaufkupplung 45
von der Schwenkachse 40 bzw. dem Hebelarm 34 auf die Schwenkachse 39 übertragen wird.
Damit der Vorrat 28 über die Abzugsvorrichtung 36 bewegt bzw. gebremst oder beschleunigt
werden kann, muß dieser mit der Hebelanordnung 35 in Wirkverbindung stehen. Hierzu ist
die Lageranordnung 38 über eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere über eine Zahnrad
anordnung 51, mit einer Bremsvorrichtung 52 verbunden, welche bevorzugt durch ein Brems
rad 53 und einen Bremsbacken, der mit einem Bremshebel 54 verbunden ist, gebildet ist. Die
Bremsvorrichtung 52 ist also indirekt mit der weiteren Hebelvorrichtung 43, insbesondere
über den Bremshebel 54, verbunden, sodaß durch ein entsprechendes Lösen des Bremsbac
kens vom Bremsrad 53 die Förderkraft der Abzugsvorrichtung 36 bzw. die aufgebaute Zug
kraft über den Schweißdraht 13 auf den Vorrat 28 einwirken kann. Dabei ist zu erwähnen, daß
in der Ruhestellung, also in der Grundstellung, der Bremshebel 54 den Bremsbacken auf das
Bremsrad 53 drückt, sodaß ein selbständiges Abspulen des Schweißdrahtes 13 von dem Vor
rat 28 unterbunden wird.
Zum Lösen des Bremshebels 54 vom Bremsrad 53 ist dieser über eine Reibkupplung 55 an
der Schwenkachse 39 gelagert. Weiters wird der Bremshebel 54 über ein Betätigungselement
56 mit der Schwenkachse 40 verbunden, wobei das Betätigungselement 56 aus zwei Teilen
57, 58 gebildet ist und ein Teil 57 starr, d. h. drehfest mit der Schwenkachse 40 verbunden ist.
Die beiden Teile 57, 58 des Betätigungselementes 56 sind ähnlich wie bei dem Verbindungs
element 44 über ein Langloch 59 und eine Lageranordnung 60 miteinander gekoppelt. Weiters
ist das Betätigungselement 56 drehbar an dem Bremshebel 54 gelagert, sodaß bei einer Dreh
bewegung der Schwenkachse 40, welche durch den Hebelarm 34 hervorgerufen wird, diese
auf den Bremshebel 54 übertragen werden kann und gegen die Wirkung der Reibkupplung 55
der Bremsbacken mit dem Bremshebel 54 von dem Bremsrad 53 gelöst werden kann. Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig möglich, durch die Anordnung der La
geranordnung 60 mit dem Langloch 59, wie strichliert dargestellt, für den Hebelarm 34 eine
kraftlose Verstellung über einen definierten Bereich zu schaffen, wenn das Langloch 59 über
die Lageranordnung 60 hinausragt. Die Hebelvorrichtung 43 besteht daher aus dem Betäti
gungselement 56 und dem Bremshebel 54, wobei der Bremshebel 54 mit der Bremsvorrich
tung 52 wirkungsverbunden ist.
Weiters ist im Betätigungselement 56, z. B. im Teil 58, eine bevorzugt in beide Richtungen
wirksame Federanordnung 61 angeordnet, die aus mehreren Einzelteilen besteht, sodaß eine
entsprechende Federkraft bzw. eine Dämpfungswirkung aufgebaut werden kann. Für eine
selbständige Rückstellung des Bremshebels 54 ist dieser mit einer weiteren Feder 62 verbun
den, die weiters mit einem Fixierelement am Gehäuse 26 des Schweißgerätes 1 verbunden ist,
sodaß bei einer Verstellung des Bremshebels 54 dieser über die Feder 62 in seine Ruhestel
lung vorgespannt wird, um eine Rückstellung, in der das Bremsrad 53 mit dem Bremsbacken
in Eingriff kommt, zu ermöglichen.
Die Reibkupplung 55 hat die Aufgabe, einen Widerstand gegen die Verschwenkung der He
belvorrichtung 42 aufzubauen bzw. die Verstellgeschwindigkeit und damit die Auslenkungs
bewegung des Hebelarmes 34 mit der Umlenkrolle 31 zu verzögern, wodurch sich bei einer
Verkürzung der in den Drahtzwischenspeicher 29 zwischen dem Rollenpaar 32 und der Um
lenkrolle 31 gespeicherten Länge des Schweißdrahtes 13 die mit der Abzugsvorrichtung 36
auf den Schweißdraht 13 ausgeübte Zugkraft bis in den Bereich des Vorrates 28 des Schweiß
drahtes 13 erstreckt und beginnt den Schweißdraht 13 vom Vorrat 28 abzuziehen. Durch die
dabei stetig stattfindende weitere Verschwenkung der Schwenkachse 40 und des damit
schwenkverbundenen Teiles 57 und 58 des Betätigungselementes 56 entgegen der Wirkung
der Feder 62 und der Reibkraft der Reibkupplung 55 wird der Bremsbacken vom Bremsrad 53
mit dem Bremshebel 54 abgehoben. Dadurch wird erreicht, daß mit der Erhöhung der Zug
kraft auf den Schweißdraht 13 im Bereich des Vorrates 28 durch die Abzugsvorrichtung 36
die Bremswirkung zwischen den Bremsbacken und dem Bremsrad 53 ständig verringert wird,
sodaß der Schweißdraht 13 im Bereich des Vorrates 28 kontinuierlich auf die benötigte Ab
zugsgeschwindigkeit beschleunigt wird. Durch den Abzug gegen eine sich verringernde
Bremskraft wird ein ruckfreies und schlaufenfreies Beschleunigen des Schweißdrahtes 13
ermöglicht.
Um maximale Verstellbereiche des Betätigungselementes 56 zu definieren, können Anschlä
ge, wie beispielsweise der schematisch angedeutete Sperrzapfen 63, zur Beschränkung der
Schwenkbewegung, beispielsweise des Bremshebels 54, vorgesehen sein.
Das Abheben der Bremsbacke über den Bremshebel 54 vom Bremsrad 53 erfolgt entgegen
der Wirkung der Rutschkupplung 55 und der Feder 62, wobei die Federanordnung 61 als
Dämpfungs- und Vorspannungsorgan wirkt, sodaß kurze Schwankungen in der Abzugsge
schwindigkeit bzw. ein Hochschwingen der Bremsbacke vermieden werden können.
Dazu ist zu erwähnen, daß bei der Aktivierung der Abzugsvorrichtung 36 eine entsprechende
Kraft bzw. Förderkraft aufgebaut werden muß, um den Bremsbacken zu lösen und somit den
Vorrat 28 in Bewegung zu setzen, wobei für das Abbremsen des Vorrates 28 keinerlei Kräfte
bzw. nur eine geringe Federkraft, die für das Positionieren bzw. Halten des Schweißdrahtes
13 in der Drahtführungsnut der Drahtzwischenspeicher 29 notwendig ist, benötigt wird.
Es kann also gesagt werden, daß die Umlenkrolle 31 mit der Hebelanordnung 35 derart ge
koppelt ist, daß bei einer Bewegung der Umlenkrolle 31 in Richtung des Rollenpaares 32 des
Drahtzwischenspeichers 29 - also wenn der Drahtzwischenspeicher 29 geleert wird - eine
höhere Kraft erforderlich ist als bei Stillstand oder bei einer Bewegung der Umlenkrolle 31 in
entgegengesetzter Richtung - also dann, wenn der Drahtzwischenspeicher 29 gefüllt wird.
Im einzelnen wird nachstehend die Funktion des mechanischen Hebelausgleichsystems zur
Steuerung und Überwachung des Abzuges des Schweißdrahtes 13 von Vorratstrommeln 14
für Schweißdrähte 13 mit einem Gewicht bis zu 200 kg erläutert:
Wird die Abzugsvorrichtung 36 gestartet, so übt diese eine Zugwirkung auf den Schweißdraht 13 aus, die bewirkt, daß eine Schlaufe 64, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Umschlingung der von der einen Rolle des Rollenpaares 32 und der Rolle 31 gebildet ist, verkürzt wird, da der Vorrat 28 des Schweißdrahtes 13 durch die Wirkung der Bremsvorrich tung 52 blockiert ist und sich der Schweißdraht 13 vom Vorrat 28 daher nicht abziehen läßt. Diese Verkürzung der Schlaufe 64 bzw. der Umschlingung bewirkt aber, daß die Rolle 31 in Richtung des Rollenpaares 32, welches fix im Gehäuse 26 der Abzugsvorrichtung 36 montiert ist, bewegt wird. Diese Verschwenkung des Hebelarmes 34 bewirkt, wie zuvor bereits im Detail erläutert, ein Verdrehen der Schwenkachse 40 und gleichzeitig ein Verdrehen des dreh steif mit dieser Schwenkachse 40 verbundenen Teiles 46, der über eine Lageranordnung 49 mit dem Teil 47 des Verbindungselementes 44 verbunden ist.
Wird die Abzugsvorrichtung 36 gestartet, so übt diese eine Zugwirkung auf den Schweißdraht 13 aus, die bewirkt, daß eine Schlaufe 64, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Umschlingung der von der einen Rolle des Rollenpaares 32 und der Rolle 31 gebildet ist, verkürzt wird, da der Vorrat 28 des Schweißdrahtes 13 durch die Wirkung der Bremsvorrich tung 52 blockiert ist und sich der Schweißdraht 13 vom Vorrat 28 daher nicht abziehen läßt. Diese Verkürzung der Schlaufe 64 bzw. der Umschlingung bewirkt aber, daß die Rolle 31 in Richtung des Rollenpaares 32, welches fix im Gehäuse 26 der Abzugsvorrichtung 36 montiert ist, bewegt wird. Diese Verschwenkung des Hebelarmes 34 bewirkt, wie zuvor bereits im Detail erläutert, ein Verdrehen der Schwenkachse 40 und gleichzeitig ein Verdrehen des dreh steif mit dieser Schwenkachse 40 verbundenen Teiles 46, der über eine Lageranordnung 49 mit dem Teil 47 des Verbindungselementes 44 verbunden ist.
Durch die in Art eines Kniehebels angeordneten Teile 46 und 47 wird über die Freilaufkupp
lung 45 bei einer Zugkraft, die mit dem Teil 47 ausgeübt wird, die Bewegung des Teiles 47
des Verbindungselementes 44 als Drehbewegung auf die Schwenkachse 39 drehfest übertra
gen. Die Verdrehung dieser Schwenkachse 39 ist jedoch nur gegen die Wirkung der Rei
bungskupplung 45 entsprechend den voreingestellten Drehmomenten möglich, sodaß die
Vorwärtsbewegung der Rolle 31 in Richtung des Rollenpaares 32 verzögert wird und sich die
Zugkraft im Schweißdraht 13 soweit fortsetzt, daß die Kraft ausreicht, um den Schweißdraht
13 vom Vorrat 28 durch eine Drehung der Vorratstrommel 14 bzw. der Aufnahmespule des
Schweißdrahtes 13 abzuziehen. Synchron bzw. gleichzeitig mit der Verdrehung der Schwen
kachse 40 und dem Teil 46 des Verbindungselementes 44 wird aber auch der drehsteif mit der
Schwenkachse 40 verbundene Teil 57 des Betätigungselementes 56 verschwenkt und bewirkt,
wie aus der Zusammenschau der Darstellung in den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, ein Anhe
ben des Bremshebels 54 entgegen der Wirkung der Feder 62.
Dies wiederum führt dazu, daß der Bremsbacken an dem dem Bremsrad 53 zugewandten
Stirnende des als Winkelhebel ausgebildeten Bremshebels 54 vom Bremsrad 53 abgehoben
bzw. auch durch die im Teil 58 integrierten Dämpfungselemente der Federanordnung 61 ein
kontinuierliches Entlasten der Bremsbacke bewirkt, sodaß die auf den Vorrat 28 des
Schweißdrahtes 13 einwirkende Zugkraft dazu führt, daß sich der Vorrat 28 bzw. die diesen
aufnehmende Trommel oder Spule in Rotation versetzt.
Sobald durch die Auslenkung des Hebelarmes 34 in Verbindung mit der Wirkung der Reib
kupplung 55 der Vorrat 28 des Schweißdrahtes 13 voll beschleunigt ist, läßt dann die auf die
Umlenkrolle 31 ausgeübte Zugkraft der Abzugsvorrichtung 36 nach und bewegt sich der He
belarm 34, bedingt durch das Gewicht der Umlenkrolle 31 sowie des Hebelarmes 34 bzw. der
Hebelvorrichtung 42 zurück in seine in Fig. 2 und Fig. 7 in vollen Linien gezeigte Grundstel
lung, da durch die Wirkung des Freilaufes in der Freilaufkupplung 45 dieser Bewegung durch
die Reibkupplung 55 kein Widerstand entgegengesetzt wird.
Andererseits bewirkt die Zurückdrehung der Schwenkachse 40 mittels des Hebelarmes 34
unter Einwirkung der Feder 62 ein Zurückschwenken des Bremshebels 54, sodaß sich der
Bremsbacken an dem einen Ende des Bremshebels 54 langsam wieder dem Bremsrad 53 bzw.
der Bremsscheibe nähert. Je nach den Kräfteverhältnissen und den Geschwindigkeitsverhält
nissen bei der Abspulbewegung des Schweißdrahtes 13 vom Vorrat 28 bzw. von der Abzugs
kraft durch die Abzugsvorrichtung 36 wird die Rotation des Vorrates 28 so verlangsamt, daß
bei konstanter Abzugsgeschwindigkeit ein Gleichgewicht erreicht wird.
Wird wieder eine höhere Menge an Schweißdraht benötigt, so wird durch die Auslenkung des
Hebelarmes 34 die Bremswirkung der Bremsvorrichtung 52 verringert, wogegen bei einer
Verringerung der benötigten Schweißdrahtmenge und der Herabsetzung der Abzugsge
schwindigkeit mit der Abzugsvorrichtung 36 der Vorrat 28 immer mehr gebremst wird, bis er
im Extremfall - bei Abschaltung der Schweißdrahtförderung - zum Stillstand kommt.
Durch das Eigengewicht der Umlenkrolle 31 und des Hebelarmes 34, aber auch der Hebe
lanordnung 35, wird auch eine minimale Vorspannung der Schlaufe 64 zwischen der Um
lenkrolle 31 und dem Rollenpaar 32 erzielt, sodaß bei abrupten Geschwindigkeitsänderungen
beim Abzug des Schweißdrahtes 13 dieser nicht aus der Umlenkrolle 31 bzw. vom Rollenpaar
32 abheben kann.
Wird von dem Hebelarm 34 eine Bewegung in Richtung der Grundstellung durchgeführt, so
wird die Bremsvorrichtung 52 aktiviert, d. h., daß bei einer geringfügigen Bewegung des He
belarms 34 in Richtung der Grundstellung der Bremshebel 54 auf das Bremsrad 53 einwirkt
und somit eine kontinuierlich stärker werdende Bremswirkung erzielt wird. Dadurch wird
erreicht, daß einem unvermeidlichen Nachlauf des Vorrates 28 rechtzeitig vorgebeugt wird.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß damit die Bremsbelastung bzw. die Bremskraft der
Bremsvorrichtung 52 reduziert wird. Durch die kontinuierlich stärker werdende Bremswir
kung, also durch ein sanftes Anbremsen des Vorrates 28 wird ein schnellerer Gleichlauf zwi
schen der Abzugsvorrichtung 36 und dem Vorrat 28 erreicht, sodaß ein Aufschwingen des
Hebelarms 34 vermieden wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß die Bremswirkung der
Bremsvorrichtung 52 erst nach einer vordefinierten Rückbewegung des Hebelarms 34 bzw.
der Umlenkrolle 31 eintritt, bevor die Drahtzwischenspeicher 29 vollständig gefüllt ist.
Würde der Hebelarm 34 bei einer Bewegung in Richtung der Grundstellung dieselbe Kraft
bzw. Spannung im Schweißdraht 13 als für die Bewegung des Hebelarms 34 bzw. der Um
lenkrolle 31 in Richtung der Arbeitsstellung erfordern bzw. ausüben, so würde der Vorrat 28
weiter mit der vollen Zugkraft beaufschlagt, sodaß mehr Schweißdraht 13 von dem Vorrat 28
entnommen als über die Abzugsvorrichtung 36 abgefördert wird. Dadurch könnte es zu einer
Schlaufenbildung kommen, wodurch eine Ablösung des Schweißdrahtes 13 von der Um
lenkrolle 31 bzw. dem Rollenpaar 32 entstehen könnte, wenn der Drahtzwischenspeicher 29
den überschüssigen Schweißdraht 13 nicht mehr aufnehmen könnte.
Durch die erfindungsgemäße Vorschub- und Abzugsvorrichtung 11 wird erreicht, daß zuerst
von der Abzugsvorrichtung 36 eine entsprechende Kraft bzw. Förderkraft, welche unterhalb
einer Förderkraft bei einer Beschleunigung des Vorrates 28 ohne die Hebelanordnung 35 in
Zusammenspiel mit dem Hebelarm 34 liegt, aufgebaut wird und anschließend durch Lösung
des Bremshebels 54 von dem Bremsrad 53 diese Förderkraft sogleich eine Beschleunigungs
wirkung auf die Schweißdrahtrolle, also an den Vorrat 28, weitergeleitet wird. Durch diese
dosierte Krafteinwirkung auf die Schweißdrahtrolle mit der aufgebauten Förderkraft wird
erreicht, daß sich diese in Bewegung setzt und somit ein Rutschen der Antriebsräder der An
triebsvorrichtung 36 unterbunden wird.
Die Definition der notwendigen Förderkraft für die Beschleunigung des Vorrates 28 ent
spricht dabei demjenigen Kraftaufwand, der die Reibkupplung 55 der Verstellung der Um
lenkrolle 31 entgegensetzt, sodaß aufgrund der Reibkupplung 55, welche beispielsweise in
ihrer Reibungskraft verstellbar ist, die notwendige Förderkraft aufgebaut wird.
Damit nunmehr der Vorrat 28 in Bewegung versetzt werden kann, also eine Beschleunigung
des Vorrates 28 durchgeführt wird, wird bei Aktivierung der Abzugsvorrichtung 36 der
Schweißdraht 13 zuerst aus der Drahtzwischenspeicher 29 gefördert. Werden das Verbin
dungselement 44 und das Betätigungselement 56 mit der in strichlierten Linien dargestellten
Ausführungsform ausgebildet, so erfolgt eine Förderung des Schweißdrahtes 13 über einen
gewissen Bereich, also einer bestimmten Winkelstellung des Hebelarms 34, ohne Kraftein
wirkung der Hebelanordnung 35, d. h. der Hebelarm 34, insbesondere die Umlenkrolle 31,
wird nahezu ohne Widerstand in Richtung des Rollenpaares 32 bewegt, bis die Lageranord
nungen 49, 60 auf die Stirnflächen der Langlöcher 48, 59 auflaufen, worauf der Teil 47 der
Hebelvorrichtung 42 gegen die mit der Reibkupplung 55 aufgebaute Reibungskraft und die
Federkräfte der Federanordnung 61 und der Feder 62 weiter verstellt wird, sodaß sich die Fe
derspannung im Schweißdraht 13 aufbauen kann. Der Vorteil einer kraftlosen Förderung des
Schweißdrahtes 13 am Beginn eines Schweißprozesses liegt darin, daß dadurch eine sichere
Zuführung des Schweißdrahtes 13 zum Schweißbrenner 10 für das Zündverfahren des Licht
bogens 15 gewährleistet ist.
Wird der Schweißprozeß beendet bzw. muß die Drehgeschwindigkeit des Vorrates 28 redu
ziert werden, so wird aufgrund der zu hohen Drehgeschwindigkeit des Vorrates 28 mehr
Schweißdraht 13 in die Drahtzwischenspeicher 29 gefördert, als von der Abzugsvorrichtung
36 zum Schweißbrenner 10 gefördert wird, sodaß sich der Hebelarm 34 in entgegengesetzter
Richtung zu dem Rollenpaar 32, also in seine Grundstellung, bewegt wird und nunmehr diese
Drehbewegung der Schwenkachse 40 auf das Verbindungselement 44 und das Betätigungs
element 56 übertragen wird. Da bei dem Verbindungselement 44 eine Freilaufkupplung 45
eingesetzt ist, erfolgt bei einer derartigen Bewegung keine Übertragung der Drehbewegung
der Schwenkachse 40 auf die Schwenkachse 39, wobei ein Freilauf in der Freilaufkupplung
45 erzeugt wird. Daher kommt nun die Hebelvorrichtung 43 zu Wirkung, d. h., daß für die
Rückstellung des Hebelarms 34 in die Grundstellung bzw. für das Abbremsen des Vorrates 28
das Verbindungselement 44 und somit die Reibkupplung 55 keinen Einfluß mehr haben.
Bei der Hebelvorrichtung 43 stehen sich nunmehr die beiden Federkräfte der Federanordnung
61 und der Feder 62 gegenüber, d. h., daß die Federanordnung 61 des Betätigungselementes
56 eine entsprechende Federkraft zur Rückstellung des Hebelarms 34 aufbaut und gleichzeitig
eine Federkraft zur Rückstellung des Bremshebels 54 entgegenwirkt. Dadurch ist es möglich,
daß der Hebelarm 34 kontinuierlich in die Ausgangsstellung rückgestellt werden kann bzw.
ein Schleifen des Bremshebels 54 am Bremsrad 53 möglich ist, wobei erst eine Bremswir
kung einsetzt, wenn die Federkraft der Feder 62 für den Bremshebel 54 höher ist, als die Fe
derkraft des Betätigungselementes 56 für die Verstellung des Hebelarms 34. Tritt dieser Fall
ein, so wird von der Feder 62 der Bremshebel 54 in seine Ruhelage, also in Eingriff mit dem
Bremsrad 53, zurückgestellt, wodurch nunmehr ein Abbremsen des Vorrates 28 durchgeführt
wird.
Grundsätzlich kann nunmehr gesagt werden, daß für die Bewegung des Hebelarms 34 in
Richtung des Rollenpaares 32 eine gewisse Kraft aufgewendet werden muß, wobei gleichzei
tig mit dieser Bewegung die Bremswirkung auf den Vorrat 28 aufgehoben wird, wogegen für
das Bewegen in entgegengesetzter Richtung nur eine Minimalkraft vom Hebelarm 34 abgege
ben und somit keine weitere Beschleunigung des Vorrates 28 erzielt wird. Gleichzeitig wird
bei dieser Bewegung des Hebelarms 34 die Bremswirkung auf den Vorrat 28 eingeleitet, wo
durch auf einem Nachlauf des Vorrates 28 rechtzeitig reagiert wird.
Des weiteren ist es aber auch möglich, daß das Zusammenspiel der Reibkupplung 55 mit der
Freilaufkupplung 45 der Hebelanordnung 35 durch einen einseitig wirkenden hydraulischen
Dämpfer 65 - wie in Fig. 3 schematisch angedeutet - ersetzt werden kann, d. h., daß anstelle
des Verbindungselementes 44, insbesondere des Teils 47, und der Freilauf- und Reibkupplung
45 und 55 der hydraulische Dämpfer 65 eingesetzt werden kann. Der Dämpfer 65 ist mit der
Schwenkachse 39 drehbar verbunden, wodurch bei einer Drehbewegung des Hebelarmes 34
bzw. der Schwenkachse 40 - wenn der Dämpfer 65 mit dieser drehfest verbunden ist - der
Dämpfer 65 der Verschwenkung des Hebelarmes 34 eine Gegenkraft - anstelle der Reibkraft
mit der Reibkupplung 55 - entgegensetzt, wodurch die Reibkupplung 55 entfallen kann.
In Fig. 8 ist in vergrößertem Maßstab die Schwenkachse 39 dargestellt, die in einem Wälzla
ger 66 im Gehäuse 26 drehbar gelagert ist. Über die Freilaufkupplung 45 ist das Verbin
dungselement 44, der einen Kurbeltrieb bildenden Hebelvorrichtung 42, bedarfsweise drehfest
mit der Schwenkachse 39 - immer bei einer Bewegung im Uhrzeigersinn, gemäß einer Be
trachtung in Richtung des Pfeiles 67 - verbindbar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird durch die Auslegung der Hebelvorrichtung 42, bei der Betrachtung in Richtung des
Pfeiles 67 bei einer auf die Schwenkachse 39 einwirkenden, im Uhrzeigersinn gerichteten
Drehbewegung, die vom Verbindungselement 44 der Hebelvorrichtung 42 ausgeübte Zugkraft
direkt in eine Verschwenkbewegung der Schwenkachse 39 umgesetzt wird. Dieser Ver
schwenkung der Schwenkachse 39 setzt nun die Reibkupplung 55 eine entsprechende Gegen
kraft entgegen. Diese Gegenkraft ist über eine Federanordnung 68, z. B. einer Tellerfeder, die
eine Druckkraft in Richtung des Pfeiles 67 auf die Bremsscheibe 69 ausübt, einstellbar. Die
Bremsscheibe 69 wird dabei gegen eine auf der dem Bremshebel 54 gegenüberliegenden Seite
angeordnete Bremsscheibe 70 gepreßt, wobei beide Bremsscheiben 69, 70 drehfest mit der
Schwenkachse 39, beispielsweise über Federn verbunden sind.
Die Reibbeläge 71 können dabei auf den Halterungsteilen bzw. Übergangsteilen des Brems
hebels 54 angeordnet sein.
Immer dann, wenn nun eine Verstellung der Schwenkachse 39 in Uhrzeigerrichtung - bei Be
trachtung in Richtung des Pfeils 67 - erfolgen soll, wird dieser Verstellbewegung ein ent
sprechender voreinstellbarer Widerstand entgegengesetzt, sodaß eine bis in den Bereich des
Vorrates 28 des Schweißdrahtes 13 erstreckende Zugkraft aufgebaut werden kann. Bewegun
gen des Verbindungselementes 44, die zu einer Drehbewegung der Schwenkachse 39 - bei
einer Betrachtung in Richtung des Pfeils 67 - entgegen dem Uhrzeigersinn führen, werden
nicht auf die Schwenkachse 39 übertragen, da sich das Verbindungselement 44 über den
Freilauf ohne Gegenkraft relativ zur Freilaufkupplung 45 verdrehen kann. In dieser Position,
d. h. also auch bei einer Verschwenkung des Bremshebels 54 in Richtung des Pfeils 67 relativ
zur Schwenkachse 39 entgegen dem Uhrzeigersinn, wird die Verstellbewegung durch die
Reibungskupplung 55 nicht behindert, da über den Freilauf in der Freilaufkupplung 45, durch
die Mitnahme über die Bremsscheiben 69, 70 die Schwenkachse 39 in Richtung entgegen
dem Uhrzeigersinn - bei Betrachtung Richtung des Pfeiles 67 - verdreht wird. Wird dagegen
die Schwenkachse 39 über das Verbindungselement 44 im Uhrzeigersinn durch die Freilauf
kupplung 45 verdreht, so versucht diese Drehbewegung über die Reibungsbeläge 71 auch den
Bremshebel 54 entgegen der Wirkung der Federanordnung 62 in Richtung eines Lösens der
Bremsvorrichtung 52 mitzunehmen und entlastet daher gleichzeitig den Druck der Bremsbac
ke über den Bremshebel 54 gegen das Bremsrad 53 und unterstützt daher, während des Be
ginn des Aufbaus der Zugkraft auf den Vorrat 28 des Schweißdrahtes 13, das sichere Lösen
der Bremsvorrichtung 52 für den Vorrat 28.
So gesehen wirkt die Freilaufkupplung 45 gemeinsam mit der Reibungskupplung 55 der Fe
deranordnung 61 und der Feder 62 zusammen, als Rückhaltevorrichtung 27, mit der die Rota
tionsgeschwindigkeit des im Vorrat 28 befindlichen Schweißdrahtes 13, möglichst exakt und
feinfühlig ohne eigene Antriebsvorrichtung geregelt werden kann.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
die einzelnen Teile bzw. Bauelemente oder Baugruppen schematisch bzw. vereinfacht darge
stellt sind. Des weiteren können auch einzelne Teile der zuvor beschriebenen Merkmalskom
binationen des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit anderen Einzelmerkmalen eigenstän
dige, erfindungsgemäße Lösungen bilden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 gezeigten Ausführungen den
Gegenstand von eigenständigen erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen
erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu
entnehmen.
1
Schweißgerät
2
Stromquelle
3
Leistungsteil
4
Steuervorrichtung
5
Umschaltglied
6
Steuerventil
7
Versorgungsleitung
8
Gas
9
Gasspeicher
10
Schweißbrenner
11
Vorschub- und Abzugsvorrichtung
12
Versorgungsleitung
13
Schweißdraht
14
Vorratstrommel
15
Lichtbogen
16
Werkstück
17
Versorgungsleitung
18
Versorgungsleitung
19
Kühlkreislauf
20
Strömungswächter
21
Wasserbehälter
22
Ein- und/oder Ausgabevorrichtung
23
Schlauchpaket
24
Verbindungsvorrichtung
25
Zugentlastungsvorrichtung
26
Gehäuse
27
Rückhaltevorrichtung
28
Vorrat
29
Drahtzwischenspeicher
30
Umlenkvorrichtung
31
Umlenkrolle
32
Rollenpaar
33
Achse
34
Hebelarm
35
Hebelanordnung
36
Abzugsvorrichtung
37
Pfeil
37
' Pfeil
38
Lageranordnung
39
Schwenkachse
40
Schwenkachse
41
Lagervorrichtung
42
Hebelvorrichtung
43
Hebelvorrichtung
44
Verbindungselement
45
Freilaufkupplung
46
Teil
47
Teil
48
Langloch
49
Lageranordnung
50
Sperrzapfen
51
Zahnradanordnung
52
Bremsvorrichtung
53
Bremsrad
54
Bremshebel
55
Reibkupplung
56
Betätigungselement
57
Teil
58
Teil
59
Langloch
60
Lageranordnung
61
Federanordnung
62
Feder
63
Sperrzapfen
64
Schlaufe
65
Dämpfer
66
Wälzlager
67
Pfeil
68
Federanordnung
69
Bremsscheibe
70
Bremsscheibe
71
Reibbelag
72
Distanz
73
Abstand
74
Abstandsdifferenz
Claims (22)
1. Vorschub- und Abzugsvorrichtung für einen auf einem Drahtzwischenspeicher
enthaltenen Vorrat eines Schweißdrahtes mit einer Abzugsvorrichtung für den Schweißdraht
und mit einer Lageranordnung, auf der der Schweißdraht des ein Gewicht zwischen 30 kg und
200 kg aufweisenden Vorrates drehbar gelagert ist und bei der der Drahtzwischenspeicher
eine Umlenkvorrichtung zur Bildung einer Schlaufe des Schweißdrahtes zwischen dem Vorrat
und der Abzugsvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung
(30), insbesondere eine Umlenkrolle (31), im Bereich der Schlaufe (64) quer zur Längsrich
tung des Schweißdrahtes (13) verstellbar angeordnet ist und eine mit der Umlenkvorrichtung
(30) zusammenwirkende Rückhaltevorrichtung (27) der Verstellung der Umlenkvorrichtung
(30) in Richtung einer Verkürzung der Länge des Schweißdrahtes (13) in der Schlaufe (64)
einen größeren Widerstand entgegensetzt, als einer Verstellung in Richtung einer Verlänge
rung.
2. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkvorrichtung (30) als Drahtzwischenspeicher (29) ausgebildet ist.
3. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (30) aus zumindest einer feststehend im Gehäuse (26)
angeordneten, drehbar gelagerten Rolle, z. B. einem Rollenpaar (32), und einer über einen im
Gehäuse (26) drehbar gelagerten Hebelarm (34) verschwenkbare und in ihrem Abstand (73)
gegenüber der feststehenden Rolle verstellbaren Umlenkrolle (31) gebildet ist.
4. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (30) aus einem im feststehenden
Gehäuse (26) angeordneten Rollenpaar (32) und der über den Hebelarm (34) in ihrem Ab
stand (73) gegenüber dem Rollenpaar (32) verstellbar gelagerten Umlenkrolle (31) gebildet
ist, wobei der Schweißdraht (13) von dem Vorrat (28) und der Umschlingung einer der beiden
Rollen des Rollenpaares (32) zur Umlenkrolle (31) geführt ist, diese umschlingt und von die
ser unter Umschlingung der weiteren der beiden Rollen des Rollenpaares (32) zur Abzugsvor
richtung 36 geführt ist.
5. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bevorzugt jede einzelne der Umlenkrollen (31)
über einen eigenen unabhängig verstellbaren Hebelarm (34) verstellbar gegenüber den fest
stehend im Gehäuse (26) angeordneten Rollen gelagert ist.
6. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Umlenkrollen (31) zwischen
einer in einer maximalen Distanz (72) von der Rolle befindliche Grundstellung und einer ei
nen minimalen Abstand (73) zur Rolle aufweisende Arbeitsendstellung verstellbar ist und die
Grundstellung und die minimale Arbeitsendstellung bevorzugt durch Anschläge, z. B. Sperr
zapfen (50), festgelegt ist.
7. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweifaches, der Abstandsdifferenz (74) zwi
schen der Grundstellung und der Arbeitsendstellung der Umlenkrolle (31) der Länge des ma
ximalen Drahtvorrates in einem Drahtzwischenspeicher (29) der Umlenkvorrichtung (30) ent
spricht.
8. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Drahtzwischenspeicher (29) bzw. der Um
lenkvorrichtung (30) eine Rückhaltevorrichtung (27) zum Aufbau einer Gegenkraft bei einer
Verstellung der Umlenkrolle (31) aus der Grund- in die Arbeitsendstellung zugeordnet ist.
9. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (34) gegen die Wirkung der
Reibkupplung (55) in Richtung des Rollenpaares (32) verstellbar ist.
10. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Reibkupplung (55) und der oder
den Umlenkrollen (31) eine Freilaufkupplung (45) angeordnet ist, deren Freilauf bei Verstel
lungen der Umlenkrollen (31) in Richtung der Grundstellung wirksam ist.
11. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltevorrichtung (27) durch einen
Dämpfer (65) gebildet ist, der der Verstellbewegung der Umlenkrolle (31) bzw. des Hebelar
mes (34) oder einer sonstigen Hebelvorrichtung, die mit dem Hebelarm (34) zusammenwirkt
und eine größere Gegenkraft entgegensetzt, als bei einer Verstellung in Richtung der
Grundstellung.
12. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (34) mit einer Schwenkachse (40)
verbunden ist, auf der ein bewegungsfester Teil (46) des Verbindungselementes (44) ange
ordnet ist, der gelenkig mit einem durch das Verbindungselement (44) und die Freilaufkupp
lung (45) gebildeten Kurbeltrieb mit dem auf der Schwenkachse (39) gelagerten Stellteil der
Freilaufkupplung (45) verbunden ist.
13. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Bremsscheibe (69, 70) der Rei
bungskupplung (55) drehfest mit der Schwenkachse (39) verbunden ist.
14. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Bremsscheibe (69, 70) der Rei
bungskupplung (55) in Längsrichtung der Schwenkachse (39) unter Zwischenschaltung einer
Federanordnung (61) mit einer vorbestimmbaren Anpreßkraft gegen eine Bremsfläche vor
spannbar ist.
15. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsweg zwischen der Schwenkach
se (40) und der Reibkupplung (55) ein gegenkraftfreier Verstellbereich, beispielsweise ein
Langloch (59) mit einem Kulissenstein angeordnet ist, wobei eine Verstellänge des Langlo
ches (59) geringer ist als eine Abstandsdifferenz (74) zwischen der Grund- und Arbeitsstel
lung der Umlenkrolle bzw. -rollen (31).
16. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufkupplung (45) über das mit einem
Langloch (48) ausgestattete Verbindungselement (44) mit dem die Umlenkrolle (31) aufneh
menden Hebelarm (34) wirkungsverbunden ist.
17. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (44) einen kraftfreien
Verstellbereich, beispielsweise ein Langloch (48) für die Verstellbewegung von einer Grund
stellung in eine Arbeitsendstellung ausbildet.
18. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächen durch den Bremshebel (54)
im Bereich seiner die Schwenkachse (39) aufnehmenden Lagerbohrung gebildet werden.
19. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremshebel (54) als Winkelhebel ausgebil
det ist, bei dem der Hebelarm (34) zwischen der Schwenkachse (39) und einem am Bremsrad
(53) zur Auflage bringbaren Bremsbacken kleiner ist, als zwischen der Schwenkachse (39)
und einer Hebelvorrichtung (43), die als Kurbeltrieb ausgebildet ist und das von dem Brems
backen abgewendete Ende des Bremshebels (54) mit der Schwenkachse (40) verbindet, wobei
der Teil (57) der Kurbelanordnung drehfest auf der Schwenkachse (40) befestigt ist.
20. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Hebelvorrichtung (43) abge
wendeten Seite des Bremshebels (54) der Öffnungswinkel zwischen den Hebelarmen (34) des
Winkelhebels geringer ist als 180°.
21. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Hebelvorrichtung (43) abge
wendeten Seite des längeren Hebelarms (34) mehrere Befestigungsstellen für eine Feder (62),
insbesondere eine Zugfeder, z. B. eine Schraubenzugfeder, angeordnet sind.
22. Vorschub- und Abzugsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorratstrommel (14) zur Aufnahme des
Vorrats (28) an Schweißdraht (13) über ein Übersetzungsgetriebe mit dem Bremsrad (53)
verbunden ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: SPIESBERGER, ALFRED, WELS, AT JABER, SAVRY, LINZ, AT WIESINGER, ANDREAS, WELS, AT |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FRONIUS INTERNATIONAL GMBH, PETTENBACH, AT |
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