DE102009018888B3

DE102009018888B3 - Vorrichtung zur Förderung von Draht

Info

Publication number: DE102009018888B3
Application number: DE102009018888A
Authority: DE
Inventors: Ronald Goelz; Georg Bartholomie; Wolfram Dr. Wagener
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2029-04-25

Abstract

Vorrichtung zur Förderung von Draht, insbesondere zu einem Drahtverbraucher, mit mindestens einem mit dem Draht zusammenwirkenden Element, das eine unmittelbar mit dem Draht zusammenwirkende Fläche aufweist, die aus einem Keramik- oder Glaswerkstoff besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Draht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 101 08 332 A1 bekannt. Zum relevanten Stand der Technik zählen ferner die

DE 10 2007 015 946 A1
DE 44 46 833 A1
DE 89 03 380 U1
DD 159 919 A1
US 2006 0081 675 A1
JP 2000 117 440 AA
JP 5 254 728 AA .

Bei einer Vielzahl von Anwendungen muss Draht von einer Drahtvorratsrolle zu einem Drahtverbraucher gefördert werden. So weisen beispielsweise Schweißanlagen eine Drahtfördereinrichtung auf, die Draht zur Schweißpistole fördert. Ein weiterer Anwendungsfall sind Plasma- oder Lichtbogendrahtspritzeinrichtungen, bei den Draht zu einer Spritzeinrichtung gefördert wird, wo der Draht mittels einer Flamme oder mittels eines Lichtbogens aufgeschmolzen wird und in Form feinster Partikel auf eine zu beschichtende Oberfläche katapultiert wird. Zur Erzielung einwandfreier Arbeitsergebnisse ist es wichtig, dass der Draht bedarfsgerecht bzw. bei kontinuierlichem Bedarf möglichst kontinuierlich gefördert wird und dass der Draht an seiner Oberfläche möglichst nicht beschädigt wird.
Bei herkömmlichen Drahtfördereinrichtungen ist der Draht zwischen zwei oder mehr in der Regel paarweise gegeneinander verspannte, angetriebene Förderrollen eingeklemmt, die üblicherweise aus Stahl bzw. Hartmetall bestehen und deren mit dem Draht zusammenwirkende Berührflächen eine Strukturierung, z. B. eine Rändelung, aufweisen. Die Strukturierung ist vorgesehen, um den Draht möglichst schlupffrei zu fördern. Aufgrund der gegenseitigen Verspannung der Förderrollen besteht die Gefahr, dass sich die Strukturierung der Rollen in die Drahtoberfläche einprägt, was bei nachfolgenden Komponenten (Schläuchen, Düsen, Schweißpistole bzw. Lichtbogendrahtspritzeinrichtung etc.) zu starkem Verschleiß führen kann.
Arbeitet man mit Antriebsrollen, die eine glatte Oberfläche aufweisen, so müssen die Rollen wesentlich stärker zusammengepresst werden, was wiederum dazu führen kann, dass der gesamte Drahtquerschnitt deformiert wird.
Bei herkömmlichen Drahtfördereinrichtungen werden an Übergängen der Drahtführung, z. B. im Bereich von Schlauchenden, Drahtumlenkungen oder Drahtreinigungseinheiten Hülsen, Umlenkungen oder Abstreifer aus Metall (meist CU-haltige Legierungen) verwendet, die mit der Zeit verschleißen, was sich daran zeigt, dass sich der Draht in diese Komponenten ”einläuft bzw. einfrisst”.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Förderung von Draht anzugeben, die mindestens ein mit dem Draht zusammenwirkendes Element aufweist, das in seiner Zusammenwirkung mit dem Draht keinem oder nur einem äußerst geringen Verschleiß unterliegt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einer Vorrichtung zur Förderung von Draht mit mindestens einem mit dem Draht zusammenwirkenden Element, das eine unmittelbar mit dem Draht zusammenwirkende Fläche aufweist, wobei die Fläche und/oder das gesamte mit dem Draht zusammenwirkende Element aus einem Keramik- oder Glaswerkstoff besteht. Geeignete (glasartige) Werkstoffe sind z. B. Lithiumoxid, Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid. Geeignete keramische Werksstoffe sind z. B. Silikatkeramiken, wie z. B. Porzellan; Oxidkeramiken, wie z. B. Zirkonoxid; Nichtoxidkeramiken, wie z. B. Siliziumkarbid; etc.
Derartige Werkstoffe sind sehr verschleißfest, temperaturbeständig, weisen eine Härte HV > 600 (Mohrshärte > 6) auf, sind elektrisch isolierend und laden sich unter Reibung elektrisch nicht auf.
Der Draht kann einen Vollquerschnitt oder einen Hohlquerschnitt aufweisen.
Versuche haben gezeigt, dass Förderrollen, Drahtführungselemente, Drahtumlenkelemente, Abstreifer oder andere Komponenten, die eine unmittelbar mit dem Draht zusammenwirkende Fläche aufweisen, welche aus einem Keramik- oder Glaswerkstoff besteht, eine sehr hohe Standzeit aufweisen und die Drahtoberfläche im Betrieb im Wesentlichen unbeschädigt lassen. Zwar wird die mit dem Draht zusammenwirkende Fläche im anfänglichen Betrieb bis zu einem gewissen Rauigkeitsgrad aufgeraut. Der Rauigkeitsgrad bleibt dann aber im Wesentlichen unverändert, insbesondere nimmt die Rauhigkeit nicht weiter zu. Die sich im Dauerbetrieb einstellende Rauigkeit ist zudem so gering, dass sie die Drahtoberfläche nicht bzw. kaum beeinträchtigt.
Somit sind Antriebsrollen, Führungen, Führungsrollen, Abstreifer oder andere Komponenten einer Drahtfördereinrichtung, deren mit dem Draht unmittelbar zusammenwirkende Fläche bzw. Flächen aus Glas oder Keramik besteht bzw. bestehen, sehr langlebig und müssen praktisch nicht ausgetauscht werden. Insbesondere bei Drahtförderrollen ist es von Vorteil, wenn ihre Oberfläche oder die Rollen insgesamt aus Keramik oder Glas bestehen. Aufgrund der sich im Betrieb einstellenden definierten Rauigkeit, die im Dauerbetrieb praktisch nicht weiter zunimmt, wird ein definierter Drahtvorschub bei geringen Anpressdrücken ermöglicht.
Besonders bei der Verwendung von sogenannten „Fülldrähten”, d. h. dünnen Hohldrähten oder rohrartigen Drähten, z. B. aus Aluminium, mit einer ”Füllung” aus einer pulverförmigen Legierung (z. B. aus Fe- oder Nanopartikeln), ist ein Drahtvorschub von Vorteil, bei dem in die Drahtoberfläche keine ”Riffelung” eingeprägt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 Das Grundprinzip einer Drahtfördereinheit mit zwei angetriebenen, gegeneinander verspannten Rollen;
2 eine Drahtführung.
1 zeigt eine Drahtfördereinrichtung 1 mit zwei gegensinnig angetriebenen Rollen 2, 3, die gegeneinander verspannt sind. Zwischen den beiden Rollen 2, 3 läuft ein Draht 4 hindurch. Durch Antreiben der beiden Rollen 2, 3 in Richtung der Pfeile 5, 6 kann der Draht 4 in Richtung des Pfeils 7 ”gefördert” werden. Es hat sich gezeigt, dass Drahtförderrollen 2, 3, die ganz oder zumindest im Bereich ihrer mit dem Draht 4 zusammenwirkenden Oberfläche aus Glas- oder Keramik bestehen, eine sehr hohe Standzeit aufweisen und die Oberfläche des Drahts 4 im Betrieb im Wesentlichen unbeschädigt lassen.
2 zeigt eine Drahtführung 8 mit einem Loch 9, durch das der Draht 4 hindurchgeführt ist. Vorzugsweise ist die konvex gewölbte Innenfläche 10 oder das gesamte Drahtführungselement 8 aus Glas oder Keramik.

Claims

Vorrichtung zur Förderung von Draht (4) zu einem Drahtverbraucher, mit mindestens einem mit dem Draht (4) zusammenwirkenden Element (2, 3, 8), das eine unmittelbar mit dem Draht zusammenwirkende Fläche (10) aufweist, wobei zumindest die unmittelbar mit dem Draht (4) zusammenwirkende Fläche (10) aus einem Keramik- oder Glaswerkstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei gegeneinander verspannte Förderrollen (2, 3), deren unmittelbar mit dem Draht (4) zusammenwirkende Flächen aus einem Keramik- oder Glaswerkstoff bestehen, vorgesehen sind, zwischen denen der Draht (4) hindurchläuft, und dass es sich bei dem Drahtverbraucher um eine Beschichtungseinrichtung handelt, insbesondere um eine Lichtbogendrahtspritzeinrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte mit dem Draht zusammenwirkende Element aus einem Keramik- oder Glaswerkstoff besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Draht (4) zusammenwirkende Element (2, 3, 8) den Draht berührt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mit dem Draht (4) zusammenwirkenden Element um ein Drahtförderelement (2, 3) handelt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mit dem Draht (4) zusammenwirkenden Element um ein Drahtführungselement (8) handelt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mit dem Draht (4) zusammenwirkenden Element um ein Umlenkelement zum Umlenken des Drahts (4) handelt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mit dem Draht (4) zusammenwirkenden Element um ein Abstreifelement handelt, das dazu vorgesehen ist, auf der Drahtoberfläche befindliche Substanzen abzustreifen.