DE1937240A1

DE1937240A1 - Einrichtung zum Axialvorschub fortlaufender Draehte oder aehnlicher drahtartiger Koerper

Info

Publication number: DE1937240A1
Application number: DE19691937240
Authority: DE
Inventors: King Jack Asher
Original assignee: British Oxigen Ltd
Current assignee: BOC Group Ltd
Priority date: 1968-07-24
Filing date: 1969-07-22
Publication date: 1970-01-29
Also published as: ES369811A1; GB1231056A; NL6911419A; BE736537A; FR2013628A1

Description

PATE

Dipl. ing. B. HOLSEB B9 Aüosnune

κ. 296

Augsburg, den 22. Juli I969

The British Oxygen Co. Ltd., Hammersmith House, Hammersmith, London, W.6, England'

Einrichtung zum Axialvorschub fortlaufender Drähte oder ähnlicher drahtartiger Körper

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Axiälvorschub fortlaufender Drähte oder ähnlicher drahtartiger Körper über lange Wegstrecken mittels Vorschubrollen zwecks Zuführung solcher Drähte oder dergl. von einer

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bestimmten Stelle aus zu einer von dieser entfernt gelegenen Stelle. Solche Einrichtungen eignen sieh insbesondere zur Zuführung von sich verbrauchenden endlosen Elektroden zur elektrischen Lichtbogenschweißung von einer Drahttrommel zu einem entfernt von dieser eingesetzten elektrischen Schweißbrenner.

Bei der elektrischen Lichtbogenschweißung ist es bekannt, mittels eines Motors in der Nähe einer mit endlosem, sich verbrauchendem Schweißdraht bewickelten Trommel angeordnete Vorschubrollen anzutreiben und auf diese Weise von dieser Trommel den Schweißdraht abzuziehen und in'eine zum Lichtbogenschweißbrenner führende Leitung einzuschieben. Außerdem ist es bekannt, zusätzlich zu einer solchen Einrichtung noch beim Schweißbrenner selbst angeordnete, motorgetriebene Vorschubrollen zu verwenden, welche den in vorstehend erwähnter Weise von der Trommel abgezogenen Schweißdraht zum Schweißbrenner hin durch die genannte Leitung hindurchziehen. Solche bekannte Anordnungen arbeiten verhältnismäßig gut, wenn der Schweißdraht nur über verhältnismäßig kurze Wegstrecken, beispielsweise bis zu etwa 9 m, zugeführt werden muß. Wenn sich Jedoch der Abstand zwischen der Drahttrommel und dem Schweißbrenner vergrößert, erreicht man einen Abstand, bei welchem

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die Vorschubrollen nicht mehr die erforderliche Zug- und Vorschubkraft aufbringen können, um den Draht ohne Beschädigung seiner Außenfläche vorzuschieben.

Insbesondere im Schiffbau ist es erwünscht, den Lichtbogenschweißbrenner von der verhältnismäßig ortsgebundenen Schweißdrahttrommel -aus in einem verhältnismäßig weiten Bereich gebrauchen zu können.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, mittels einer Einrichtung der eingangs genannten Art Drähte oder ähnliche drahtartige Körper ohne Beschädigungen auch über sehr lange Wegstrecken hinweg axial vorschieben zu können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß längs des Vorschubweges mit gegenseitigem Abstand eine Vielzahl von jeweils im wesentlichen synchron miteinander antreibbaren Vorschubrollen angeordnet ist und daß zwischen diesen Vorschubrollenanordnungen Leitungen angeordnet sind, längs welcher der betreffende Draht oder dergl. vorgeschoben wird.

■•Durch die erfindungsgemäße Verwendung mehrerer

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längs des Vorschubweges mit Abstand zu einander angeordneter Vorschubrollen wird die Insgesamt erforderliche Vorschubkraft im wesentlichen gleichmäßig auf die gesamte Vorschubstrecice aufgeteilt, so daß * der betreffende Draht oder dergl. auch über sehr lan-? ge Wegstrecken hinweg ohne die Gefahr einer Beschädigung verschoben werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Axialvorschub fortlaufender Drähte oder ähnlicher drahtartiger Körper ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung

der erfiridungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt

einer einzelnen Vorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt

längs der Ebene III-III in Fig.

Fig. 4 einen schematischen Schnitt

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längs der Ebene IV-IV in Fig. und

Fig. 5 einen schematischen Schnitt längs

der Ebene V-V in Fig. 2, in welchem die lose Rolle eines im Rahmen der Erfindung zur Anwendung kommenden Vorschubrollenpaares zwecks besserer Übersicht nicht, dargestellt ist.

Die Einrichtung nach der Erfindung wird zwar nachstehend als ein System zur Zuführung von endlosem Schweißdraht zu einem elektrischen Lichtbogenschweißbrenner beschrieben, jedoch kann die erfindungsgemäße Einrichtung selbstverständlich zum Axialvorschub jeglichen Drahtes bzw. drahtartigen Materials über verhältnismäßig lange Wegstrecken hinweg verwendet werden.

Bei der in Fig. 1 der Zeichnungen schematisch dargestellten Einrichtung nach der Erfindung wird ein Draht 2 oder dergl. beispielsweise also Elektrodendrahti mittels angetriebener Rollen 6 von einer drehbaren Rolle bzw. Trommel 4 abgezogen und durch eine flexible Leitung 8 hindurchgeführt, welche bis zu einer ersten einer Vielzahl

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von Vorschubvorrichtungen 10 reicht. Ein mit diesen Vorschubvorrichtungen 10 zusammenwirkender Motor 12 dient zum Antrieb einer biegsamen Welle 14, welche von einer flexiblen Leitung 16 ausgeht, welche ebenfalls an der genannten ersten Vorschubvorrichtung 10 endet.

Zwischen jeweils aufeinanderfolgenden Vorschubvorrichtungen 10 verlaufen Drahtführungsleitungen 18, längs welcher der vorzuschiebende Elektrodendraht 2 geführt ist. Ferner sind die Jeweils aufeinanderfolgenden Vorsehubvorrichtungen 10 über biegsame Leitungen 16 miteinander verbunden, welche biegsame Wellen aufnehmen, die mit der genannten Welle 14 in Reihe geschaltet sind. Die Leitungen 18' und l6 sind ausreichend biegsam, um auch in Bögen mit verhältnismäßig kleinem Krümmungsradius verlegt werden zu können, wobei der kleinste Krümmungsradius bei etwa 6o cm liegt.

Der Abstand zwischen jeweils aufeinanderfolgenden Vorschubvorrichtungen 10 kann zweckentsprechend beliebig groß sein und beträgt bei einer Ausfuhrungsform der erfinduqgsgemäßen Einrichtung beispielsweise 4,5 m· Auf diese Weise kann der Abstand zwischen der Drahttrommel 4 und dem dazugehörigen Schweißbrenner 20 bis zu einer größten Länge von etwa 46 m beliebig groß sein, wobei lediglich die erforderliche Anzahl an Vorschubvorriehtun-

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gen 10 hintereinander zu schalten ist.

Von der letzten der in Reihe geschalteten Vorschubvorrichtungen 10 führt nur eine der flexiblen Drahtführungslei tungeri 18 weg, welche diese letzte Vorschubvorrichtung 10 mit dem Schweißbrenner 20 verbindet. Der Schweißbrenner 20 wird außerdem über nicht dargestellte Vorrichtungen mit elektrischem Strom, mit Schutzgas und gegebenenfalls mit anderen erforderlichen Mitteln versorgt.

Eine der jeweils im wesentlichen gleichen Vorschubvorrichtungen 10 ist mit Bezug auf die Darstellung in Fig. 1 in den Figuren 2 bis 5 jeweils etwas größer und in verschiedenen Schnitten dargestellt.

Die Vorschubvorrichtungen 10 weisen jeweils ein zylindrisches Gehäuse 22 mit an diesem abnehmbar befestigten Stirnplatten 24 auf. In diesem Gehäuse ist eine Antriebswelle 26 gelagert, welche eine" achssenkrecht zu dieser angeordnete Welle 28 antreibt, welch letzterer in einer nachstehend noch beschriebenen Weise eine von ihr getriebene Vorschubrolle zugeordnet ist. Im Innenraum 30 dieses Gehäuses 22 ist außerdem eine vorzugsweise federbelastete lose Vorschubrolle 32 untergebracht.

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Die Welle 26 ist am deutlichsten aus Fig. 5 ersichtlich, während die Welle 28 am deutlichsten in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Leitungen 16 sind jeweils mittels in den Zeichnungen nicht dargesteller Mittel an das betreffende Gehäuse 22 angeschlossen, welche Mittel selbst nicht Gegenstand der Erfindung sind. Die in Kraftübertragungsrichtung jeweils eine Antriebswelle 14 ist jeweils an das eine Ende der jeweiligen Welle 26 angeschlossen, während die jeweils folgende Antriebswelle 14 an das jeweils andere Ende der betreffenden Welle 26 angeschlossen ist. Dies trifft mit Ausnahme der in Kraft-Übertragungsrichtung letzten Vorschubvorrichtung 10 auf alle Vorschubvorrichtungen zu, an welche letzte Vorschubvorrichtung nur eine "Eingangs"-Antriebswelle, jedoch keine "Ausgangs^-Antriebswelle angeschlossen ist.

Die Welle 26 weist zwischen ihren Enden ein mit ihr achsfest verbundenes Ritzel 3Λ auf, welches ständig mit einem auf die Welle 28 aufgekeilten Zahnrad J56 in Eingriff steht. Auf die Welle 28 ist außerdem eine getriebene Vorschubrolle ^8 aufgekeilt, welche mit der genannten losen Rolle 32 eusammenwirkt.

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Wie aus Pig. 3 der Zeichnungen ersichtlich, sind Drahtführungen 40 und 42 vorgesehen, welche mit der gemeinsamen inneren Tangente der getriebenen Rolle 38 und der losen Rolle 32 fluchten. Die "Einlaß"-FUhrungen 4o stellen jeweils die einen Enden der Drahtführungsleitung 8 bzw. der Drahtführungsleitungen 18 dar, während die "Auslaß"-Führungen 42 jeweils die anderen Enden dieser Drahtführungsleitungen l8 bilden. Der jeweils zwischen den beiden Führungen 40 und 42 verlaufende Draht gelangt beim Längsvorschub in den zwischen den jeweils zusammenwirkenden Vorschubrollen 32, 38 gebildeten Spalt und wird hierbei von diesen Vorschubrollen erfaßt. Die jeweils zusammenwirkenden Vorschubrollen 32 und 38 werden jeweils durch in den Zeichnungen nicht dargestellte Mittel vorzugsweise federnd gegeneinandergedrängt, jedoch ist diese beliebig auszuführende Einzelheit der Vorschubvorrichtungen 10 nicht Gegenstand der Erfindung und wird aus diesem Grunde nicht im einzelnen beschrieben.

Die Konstruktion der Welle 28 und die Mittel, mittels welcher das Ritzel 36 und die getriebene Vorschubrolle 38 auf diese Welle 28 aufgekeilt sind, sind zwar in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellt, werden jedoch im folgenden nicht beschrieben.

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Aus Flg. 1 der Zeichnungen ist ersichtlich, daß der Schweißbrenner 20 lediglich über eine der flexiblen Drahtführungsleitungen 18 mit der letzten der Vorschubvorrichtungen 10 verbunden ist, so daß der Schweißbrenner von der Bedienungsperson mit großer Freiheit gehandhabt werden kann und die Bedienungsperson bei ihren Bewegungen von der erfindungsgemäßen Axialvorschubeinrichtung im wesentlichen nicht behindert wird.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung bewirkt eine Betätigung der Bedienungsvorrichtung des Schweißbrenners 20 durch die Bedienungsperson auch eine entsprechende Drehzahlsteuerung des Antriebsmotors 12 und möglicherweise auch der' getriebenen Vorschubrollen Die sich beim Betrieb drehenden Antriebswellen 14 treiben jeweils die Wellen 26, welche ihrerseits wiederum die zugehörigen Wellen 28 treiben, mit welchen sich ihrerseits die zugehörigen Vorschubrollen 38 drehen. Die beiden jeweils zusammenwirkenden Vorschubrollen 38 und 32 üben hierdurch auf den zu verschiebenden Draht eine ihn in die betreffende Vorschubvorrichtung einziehende Zugkraft und eine ihn aus der betreffenden Vorschubvorrichtung 10 wieder hinausschiebende Schubkraft aus. Die erfindungsgemäße Axialvorschubeinrichtung stellt also

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grundsätzlich eine Reihenschaltung jeweils je Längeneinheit angeordneter Zug-Schub-Vorrichtungen dar, so daß praktisch jede beliebige Vorschublänge dadurch zusammengestellt werden kann, daß man eine der betreffenden Länge entsprechende Anzahl von Vorschubvorrichtungen 10 über ihre zugehörigen Leitungen hintereinanderschaltet.

Obwohl die Vorschubrollen 38 als von einem mechanisch gekuppelten System angetrieben beschrieben wurden, durch welches eine aufeinander abgestimmte Drehzahl dieser Rollen sichergestellt ist, können selbstverständlich auch andere, diesen Gleichlauf gewährleistende Systeme Verwendung finden. So können beispielsweise die einzelnen Vorschubvorrichtungen 10 jeweils einen eigenen Elektromotor aufweisen und diese Elektromotoren synchron erregt werden. Abweichend hiervon können die Vorschubvorrichtungen 10 jeweils auch eigene Motoren aufweisen, die von einer gemeinsamen Speiseleitung her pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden* Gleichgültig, welches System man auch wählt, es sind zweckmäßigerweise stets Vorrichtungen vorzusehen, aufgrund welcher die Vorschubrollen entweder mit Bezug auf den vorzuschiebenden Draht oder mit Bezug auf die mit ihnen zusammenwirkenden Antriebselemente rutschen können, so daß aufgrund des sich hierdurch ergebenden

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Schlupfes sichergestellt ist, daß einzelne der Vorschubrollen nicht einen unverhältnismäßig großen Anteil der gesamten zum Drahtverschub erforderlichen Zugkraft übernehmen und hierdurch gegebenenfalls den zu verschiebenden Draht beschädigen.

Die Vorschubrollen sind außerdem so ausgelegt bzw. angeordnet, daß sie sich innerhalb eines bestimmten Quersohnittsbereiches zum Axialvorschub von Drähten verschiedener Querschnitte eignen. Mindestens eine der jeweils zusammenwirkenden Vorschubrollen der einzelnen Vorschubvorrichtungen 10 kann durch andere Vorschubrollen ausgewechselt werden, welche jeweils eine andere Rollengröße haben, so daß mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung aufgrund ihrer Abwandlungsmöglichkelten Drähte axial verschoben werden können, deren Querschnitte mehrere der genannten Querschnittsbereiche umfassen. Diese Abwandlungsmöglichkeiten ergeben sich dem Pachmanne ohne weiteres, weshalb diese Abwandlungsmöglichkeiten hier nicht im einzelnen beschrieben sind.

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Claims

Patentansprüche

t- 1. Einrichtung zum Axialverschub fortlaufender Drähte oder ähnlicher drahtartiger Körper, über lange Wegstrecken mittels Vorschubrollen, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Versehubweges mit gegenseitigem Abstand eine Vielzahl von jeweils im wesentlichen synchron miteinander antreibbaren Vorschubrollenanordnungen (6, J52, 38) angeordnet ist und daß zwischen diesen Vorschubrollenanordnungen Leitungen (8, l8, l6) angeordnet sind, längs welcher der betreffende Draht (2) oder dergl. vorgeschoben wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrollen (6, 32, 38) in mehreren einzelnen Gehäusen (22, 24) untergebracht sind, welche jeweils über zwei der genannten, flexiblen Leitungen (16, 18) miteinander verbunden sind, von welchen die jeweils eine (l8) zur Führung des betreffenden Drahtes oder dergl. dient, während die jeweils andere (16) Mittel (14) zum im wesentlichen synchronen Antrieb der Vorschubrollen aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß in jedem der genannten Gehäuse (22, 24) zwei gegeneinander vorgespannte Vorschubrollen (32, 38) untergebracht sind, von welchen die eine (38) antreibbar ist, während die andere (32) eine lose Rolle ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (28) der treibenden Vorschubrolle (38) ein Zahnrad 06) sitzt, welches mit einem weiteren, mittels einer biegsamen Welle (14, l6) antreibbaren Zahnrad bzw. Ritzel (34) in Eingriff steht.
5« Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Vorschubrollen (32, 38) jeweils zugeordneten biegsamen Wellen (14) in Reihe hintereinander geschaltet sind und beim Vorschub des betreffenden Drahtes oder dergl. vom einen Ende dieser Reihenschaltung her von einem einzigen Elektromotor (12) angetrieben werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die zur Führung des betreffenden Drahtes (2) oder dergl. dienenden Leitungen jeweils als Führungen (40, 42) wirkende Enden aufweisen, welche jeweils mit dem den Draht aufnehmenden, zwischen den Rollen an deren Berührung s stellen gebildeten Spalt fluchten.

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7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jede der angetriebenen Vorschubrollen (38) und die diese antreibenden Vorrichtungen Jeweils eine Rutschlcupplung geschaltet ist.

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