DE19611597A1

DE19611597A1 - Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen

Info

Publication number: DE19611597A1
Application number: DE1996111597
Authority: DE
Inventors: Horst Mueller; Gerald Zimmermann
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-03-23
Filing date: 1996-03-23
Publication date: 1997-09-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen unter Schutzgas zur Erzielung hoher Schweißgeschwindigkeiten in Serienfertigung ge mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Einrichtungen zum Doppeldrahtschweißen mit zwei zusammengeschalteten Stromquellen, die impulsförmigen Gleichstrom liefern, sind bekannt. Jeder der Drahtelektroden zündet ihren eigenen Lichtbogen, was zu hoher Schweißge schwindigkeit bei stabilem Lichtbogen führt. Jeder der beiden Drahtelektroden ist eine Drahtfördereinheit zugeordnet, die miteinander synchron laufen müssen. Au ßerdem werden die beiden Drahtelektroden in korrektem Abstand zueinander durch ein Spezialmundstück dem Lichtbogen zugeführt. Die auf diese Weise er zielte optimale Schweißqualität bei hohen Schweißgeschwindigkeiten wird jedoch durch einen hohen Aufwand bei der Stromerzeugung sowie bei der synchron ar beitenden Drahtfördereinheit erkauft. Die vorgeschlagene Einrichtung zum Dop peldrahtschweißen hingegen kommt mit einer einzigen Stromquelle aus, wobei die Stromzuführung zum Mundstück sowie die Drahtförderung mit einer Einrich tung zum Einfachdrahtschweißen identisch ist. Die zweite Drahtelektrode wird durch die modifizierte Drahtfördereinheit gleichzeitig eingezogen und durch das ebenfalls modifizierte Mundstück dem Werkstück zugeführt, wobei der impuls förmige Gleichstrom im Mundstück somit beiden Elektroden gleichmäßig zuge führt wird. Durch die absolut synchrone Zuführung der Drahtelektroden in der Drahtfördereinheit wird ein stabiler Lichtbogen bei störungsfreiem Betrieb er reicht, wobei der Vorteil der beschriebenen Einrichtung in ihrer kostengünstigen Beschaffung und in der Verwendbarkeit in der Serienfertigung liegt. Da hinsicht lich der Schweißqualität keine Unterschiede gegenüber einer aufwendigeren Schweißanlage erkannt werden können, liegt der Vorteil in dem besonders gün stigen Verhältnis zwischen dem Aufwand und dem erzielten Ergebnis.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Drahtfördereinheit für zwei Drahtelektroden für eine Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen unter Schutzgas zur Erzielung hoher Schweißgeschwindigkeiten zu schaffen, die im Aufwand unwesentlich hö her liegt, als eine Einrichtung zum Schweißen unter Schutzgas mit nur einer ein zigen Drahtelektrode.

Die Lösung ist in den Ansprüchen beschrieben.

Anhand von Skizzen ist die Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen mit zwei Rollen, einer Drahtfördereinheit, einem Mundstück sowie zwei Drahtelektroden zur Erzeugung eines Lichtbogens;

Fig. 2 die Drahtfördereinheit mit einer dreiteiligen Antriebsrolle, sowie einer Druckrolle zur gemeinsamen Förderung von Zweidrahtelektroden;

Fig. 3 eine Drahtfördereinheit mit einer Antriebsrolle und zwei Teildruckrollen mit je einer Feder;

Fig. 4 eine Drahtfördereinheit mit einer Antriebsrolle und einer Druckrolle mit einem Schwenklager.

Die Einrichtung umfaßt eine transistorisierte Impulsstromquelle 1 mit einer ersten Rolle 2, von der eine erste Drahtelektrode 3 einer Fördereinheit 6 zugeführt wird. Von einer zweiten Rolle 4 wird eine zweite Drahtelektrode 5 ebenfalls der Draht fördereinheit 6 zugeführt, welche die erste Drahtelektrode 3 und die zweite Drahtelektrode 5 gemeinsam mit gleicher Geschwindigkeit einem modifizierten Mundstück 7 zuleitet, in dem zwei Kontaktdüsen 8 angeordnet sind, die die bei den Drahtelektroden 3 und 5 richtunggebend dem Werkstück synchron entgegen führen und gleichzeitig den Pluspol zur Erzeugung eines Lichtbogens 10 gegen ein an dem Minuspol 14 der Stromquelle 1 angeschlossenes Werkstück 12 bil den. Eine Schutzgaszuführung 11 ist entweder von der Seite her oder zentrisch auf den Lichtbogen 10 gerichtet, wobei das austretende Gas den Sauerstoffzu tritt zu den abschmelzenden Tröpfchen von den Drahtelektroden 3 und 5 wäh rend des Schweißprozesses verhindert. Das Werkstück 12 wird durch den Licht bogen 10 an der den Drahtelektroden 3 und 5 nächstgelegenen Stelle ange schmolzen und es ergibt sich in Verbindung mit den von den Drahtelektroden 3 und 5 abschmelzenden Tröpfchen eine Schweißnaht 13, wenn sich das Werk stück 12 unter den Drahtelektroden 3 und 5 mit einer vorgegebenen Geschwin digkeit vorbei bewegt. Selbstverständlich können sich auch die Drahtelektroden 3 über ein feststehendes Werkstück 12 hinwegbewegen, um eine Schweißnaht 13 zu erzeugen.

In Fig. 2 wird eine Drahtfördereinheit 6 gezeigt, die eine Antriebsrolle 15, beste hend aus einem Mittelteil 15a und zwei Seitenteilen 15b sowie eine Druckrol le 16 aufweist. Zwischen der Antriebsrolle 15 und der Druckrolle 16 laufen die Drahtelektroden 3 und 5 nebeneinander liegend hindurch mit einer seitlichen Füh rung von Rillen, die sich durch je eine Fase 19 an den Seitenteilen 15b und am Mittelteil 15a bilden. Die Seitenteile 15b und das Mittelteil 15a sind auf einer Längsverzahnung 18 drehfest und längs verschiebbar mit einer Antriebswelle 20, die von einem hier nicht dargestellten drehzahlsteuerbarem Elektromotor antreib bar ist, verbunden. Die Antriebswelle 20 ist in einem Gehäuse 22 gelagert, eben so ein Lagerbolzen 21, auf dem die Druckrolle 16 gelagert ist.

Über eine unter Druck eingebaute Tellerfeder 17 werden die beiden Seitentei le 15a und das Mittelteil 15b gegeneinander verspannt, wodurch die Fasen 19 jeweils gegen die Drahtelektroden 3 und 5 gedrückt werden. Die durch den Ge gendruck der Druckrolle 16 erzeugte Einspannung der beiden Drahtelektroden 3 und 5 ermöglicht die Drahtförderung beider Drahtelektroden 3 und 5, wenn die Antriebswelle 20 angetrieben wird. Hierbei gleicht die Tellerfeder 17 Drahttole ranzen im Hinblick auf die Einspannung der Drahtelektroden 3 und 5 aus und bewirkt eine exakt gleiche Förderkraft für beide Drahtelektroden 3 und 5.

Eine Drahtförderung mit exakt gleicher Förderkraft ist auch in Fig. 3 dargestellt, wo die Drahtelektroden 3 und 5 zwischen einer einteiligen Antriebsrolle 15 mit Rillen und Fasen 19 und einer Druckrolle 16, bestehend aus zwei Teildruckrol len 16a, laufen. Die Teildruckrollen 16a sind je auf einem Lagerbolzen 21a gela gert, wobei jeder Lagerbolzen 21a an einem Bolzenhalter 24 angeordnet ist. Über je eine Feder 25 wird der Kontakt zum Gehäuse 22 mit einer gemeinsamen Spannplatte 23 hergestellt.

Gemäß Fig. 4 werden die Drahtelektroden 3 und 5 zwischen einer einteiligen An triebsrolle 15 mit Rillen und Fasen 19 und einer einteiligen Druckrolle 16 einge spannt, wobei die Druckrolle 16 über einen Lagerbolzen 21a mit einem Bolzenhal ter 24 und über diesen mittels einer Feder 25 mit der Spannplatte 23 verbunden ist. Die Gleichheit der Förderkraft wird von einem Schwenklager 26 bewirkt, das die Verbindung zwischen der Druckrolle 26 und dem Lagerbolzen 21 herstellt. Die Kraft der Feder teilt sich beiden Drahtelektroden 3 und 5 gleichmäßig mit, wenn eine bauliche Symmetrie des Systems eingehalten ist.

Im Lichtbogen 10 zwischen den zwei Drahtelektroden 3 und 5 und dem Werk stück 12 ergibt sich in Verbindung mit dem Impulsstrom eine gleichmäßige Tröpfchenbildung und somit eine gleichbleibend saubere Schweißnaht 13, wobei eine der wichtigsten Voraussetzungen die genau gleich schnelle Förderung der beiden Drahtelektroden 3 und 5 in der Drahtfördereinheit 6 ist. Diese gleichmäßi ge Drahtförderung wird in der Drahtfördereinheit 6 dadurch sichergestellt, daß sowohl die erste Drahtelektrode 3 als auch die zweite Drahtelektrode 5 über ein gemeinsames Antriebsrollensystem laufen.

Die in der modifizierten Drahtfördereinheit 6 bereits parallel zueinander laufenden Drahtelektroden 3 und 5 werden in Kontaktdüsen 8 geführt, welche im Mund stück 7 austauschbar angeordnet sind. Es handelt sich um Kontaktdüsen 8 für eine Einrichtung zum Einfachdrahtschweißen, die in dem Mundstück 7 nebenein ander befestigt sind. Die rotationssymmetrischen Kontaktdüsen 8 sind in je eine Bohrung in dem Mundstück 7 eingelassen und dort mittels je einer Klemmeinrich tung 9, im vorgeschlagenen Falle einer Innensechskantschraube, verklemmt. Der Vorteil einer solchen Befestigung liegt im Falle eines Kurzschlusses oder aber im Falle von Verschleiß darin, daß die Kontaktdüsen 8 mit Hilfe eines bereitliegenden kleinen Inbusschlüssels ohne großen Zeitverlust ausgetauscht werden können. Das Mundstück ist von Beschädigung und Verschleiß nicht betroffen.

Claims

1. Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen, umfassend eine einzige Stromquel le (1) zur Erzeugung eines impulsförmigen Gleichstroms, eine erste Rolle (2) zur Aufnahme einer ersten Drahtelektrode (3), eine zweite Rolle (4) zur Auf nahme einer zweiten Drahtelektrode (5), eine Drahtfördereinheit (6), ein Mundstück (7) mit Kontaktdüsen (8), sowie eine Schutzgaszuführung (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfördereinheit (6), bestehend aus einer Antriebsrolle (15) und ei ner Druckrolle (16) die erste Drahtelektrode (3) und die zweite Drahtelektro de (5) gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit fördert.

2. Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkraft zur Mitnahme der ersten Drahtelektrode (3) zwischen ei ner Antriebsrolle (15) und einer Druckrolle (16) gleich der Klemmkraft zur Mitnahme der zweiten Drahtelektrode (5) zwischen der Antriebsrolle (15) und der Druckrolle (16) ist.

3. Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (15), bestehend aus einem Mittelteil (15a) und zwei Sei tenteilen (15b) über eine Längsverzahnung (18) mit einer Antriebswelle (20) verbunden ist, wobei die beiden Seitenteile (15b) und das Mittelteil (15a) durch eine Tellerfeder (17) axial gegeneinander vorgespannt sind.

4. Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (16) aus zwei voneinander unabhängigen, auf Lagerbol zen (21a) gelagerten Teildruckrollen (16a) besteht, die jede für sich mit der Kraft einer Feder (25) gegen die Drahtelektroden (3 und 5) gepreßt werden.

5. Einrichtung zum Doppeldrahtschweißen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (16) mit der Kraft einer Feder (25a) gegen die Drahtelek troden (3 und 5) gepreßt werden, wobei ein Schwenklager (26) die Kraft der Feder (25a) gleichmäßig auf die Drahtelektrode (3) wie auf die Drahtelektro de (5) verteilt.