DE2019106A1 - Schweissdraht-Vorschubvorrichtung - Google Patents

Description

Osnabrück, den 20. April 1970
VB/Fi

Firma Kjellberg-Esab GmbHo

5650 SOIIHGM, Beethovenstrasse 155-139

Schweissdraht-Vorschubvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweissdraht-Vorschubvorrichtung bestehend aus einem von einem Motor angetriebenen, umlaufenden Rollenhalter und zwei oder mehreren im Rollenhalter drehbar und radial einstellbar angeordneten, miteinander zusammenwirkenden Vorschubrollen, deren Drehachsen mit der Drehachse des Rollenhalters einen Winkel bilden, sodass die Vorschubrollen auf der Oberfläche des längs der Drehachse des Rollenhalters geführten Drahtes schraubenförmige Abrollbahnen beschreiben und somit den Draht vorschieben.

Vorschubvorrichtungen dieser Art sind bekannt. Bei diesen ^s bekannten Vorrichtungen wird die radiale Einstellung der Vorschubrollen bzw. die Einstellung des Anpressdrucks von Hand durch jeder einzelnen Vorschubrolle zugeordnete Einstellglieder vorgenommen, was umständlich ist. Es ist auch nicht leicht zu vermeiden, dass die beiden (oder mehr) Vorschubrollen etwas ungleich eingestellt werden, eodase eich beim Betrieb der Vorrichtung Vibrationen ergeben·

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Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Rollenhalter aus zwei axial hintereinander angeordneten, um ihre gemeinsame Drehachse in Bezug aufeinander winkelverstellbar angeordneten Läufern besteht» dass ferner die Vorschubrollen zwischen den Läufern angeordnet und ;je von einer Rollenwelle getragen werden, welche mit jedem der Läufer durch ein Gelenk allseitig schwenkbar verbunden ist, und dass zum Andrücken der Vorschubrollen an den Draht mindestens eine Feder vorgesehen ist, welche auf den einen Läufer so einwirkt, dass er das Bestreben hat, sich gegenüber dem anderen Läufer in einem solchen Drehsinn zu verstellen» dass der Winkel der Rollenwellen zur Drehachse der Läufer vergrössert wird»

Die Erfindung soll unten an Hand der in der an!legenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt nach der Linie X-I der Fig. 2, einer als Teil einer Schweisspistole ausgebildeten Drahtvorschubvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 2 und 3 stellen Schnitte nach der Linie II-II bzw. III-III der Fig. 1 dar.

Fig. 4 ist eine schnittbildliche Darstellung der Läufer und der Rollenwellen mit ihren Rollen bei einer abgeänderten Ausführung der Erfindung.

Die Vorschubvorrichtung nach Abb. 1-3 hat ein rohrförmiges Gehäuse 12, welches aussen mit einem elektrisch isolierenden Belag 11 versehen ist und den Hauptteil des Handgriffes 1 einer Schweisspistole zum Schutzgas-Lichtbogenschweissen mit absohmelzender Elektrode darstellt· Die Querschnittsform des Gehäuses 12, weicht, wie aus Fig. 2-3 ersichtlich, etwas von der Kreisform ab, wodurch der Handgriff sich bequem festhalten lässt. Das Gehäuse 12 ist am einen Ende mit einer Garnitur 2,

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die den Anschlussstöpsel 3 eines Schweisskabels empfängt, und am anderen Ende mit einer Garnitur 5 versehen, in welche der Lauf 4 der Pistole lösbar eingesetzt ist. Das hier nicht gezeigte Schweisskabel ist auch mit Mitteln zum leiten des Schutzgases und des Schweissdrahts versehen und kann z.B. von der in der deutschen Patentanmeldung P 16 15 344.9 beschriebenen Ausführung sein. Der Anschluss stöpsel 3 ist mit einer Kontaktbuchse 6 versehen, welche den Schweissstrom an den im Gehäuse 12 befestigten Kontaktblock 10 überträgt. Der Ansehlussstöpsel enthält ferner zwei miteinander gleichachsige rohrförmige Glieder 7a, 7b aus elektrisch isolierendem Werkstoff. Das innere Glied 7b dient zum Führen des Sehweissdrahts, während der zwischen dem äusseren Glied 7a und der Kontaktbuchse 6 vorhandene Ringraum als Schutzgaskanal dient und auch einen Steuerstromleiter 9 enthält. Der Sehweissstrom wird dem rohrförmigen Drahtführungsglied 40 des Pistolenlaufes 4 durch eine Kontaktbüchse 14 zugeführt, welche mit dem rohrförmigen Gehäuse 12 durch die Vorderwand 13 des Gehäuses in Verbindung steht, indem die Glieder 12, 13 und 14 als ein zusammenhängendes Gebilde hergestellt sind. Das durch den Ringraum 8 zugeführte Schutzgas durchströmt den vom Gehäuse 12 umschlossenen Raum und entweicht daraus in den Pistolenlauf 4 durch eine in der Kontakt büchse 14 vorgesehene Rille 41.

Die im Gehäuse 12 angeordnete Drahtvorschubvorrichtung ist mit zwei axial hintereinander liegenden Läufern 23, 25 versehen, welche um eine gemeinsame, mit der Längsachse der Gehäuse 12 zusammenfallenden Drehachse drehbar sind. Der Achsstummel 24 des Läufers 23 ist in den inneren Laufring eines Kugellagers eingepasst, dessen äusserer Laufring in den ringförmigen Tragkörper 19 eingesetzt ist. Ein Spreizring 22a dient zusammen

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mit dem Flansche 21 des Tragkörpers 19 dazu, den äusseren Laufring des Kugellagers 20 gegen ungewollte axiale Verschiebung in Bezug auf den Tragkörper 19 zu sichern. Der Klemmring 22 dient zusammen mit einem Absatz des Läufers 23 dazu, den Achsstummel 24 und somit den Läufer 23 gegen ungewollte Verschiebung in Bezug auf das.Kugellager 20 zu sichern. Die axiale Lage des Läufers 23 in Bezug auf den Tragkörper 19 ist somit unverrückbar festgelegt. Der Läufer 25 ist auf dem Achszapfen 26 des im Gehäuse 12 befestigten elektrischen Motors 15 gleitbar angeordnet, wobei die Umdrehungsbewegung des Achszapfens 26 auf den Läufer 25 durch ein in die Nut 27 des Achszapfens hineinragendes Mitbringerglied des Läufers übertragen wird. Ein am Gehäuse des Motors 15 befestigtes Joch 16 ist mit zwei axialen Schenkeln 17» 18 versehen, deren Enden gegen einen Absatz des Tragkörpers 19 anliegen. Der Kontaktblock 10 liegt an die andere Seite des Tragkörpers an, der somit gegen axiale Verschiebung festgelegt ist.

Sowohl der Achsstummel 24 des Läufers 23 als auch die Achse des Motors 15 einschl. des Achszapfens 26 sind mit einer zentralen, als Drahtführung dienenden Bohrung versehen.

Die Läufer 23, 25 sind durch drei Rollenwellen 31, 32, 33 verbunden, deren jede mit einer Vorschubrolle 28, 29, 30 versehen ist. Vorzugsweise ist jede Welle und die zugehörige Rolle aus einem Stück hergestellt. Die Rollenwellen sind in beiden Läufern mittels Kugellager gelagert. Es sind in der Zeichnung lediglich die Kugellager 34, 35 der Rollenwelle 31 sichtbar. Zum Schutz der Kugellager gegen Metallstaub sind Dichtungsringe 36, 37 vorgesehen. Die Kugellager jedes der Läufer 23, 25 sind um die Drehachse des Läufers gleichförmig verteilt. Die

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inneren Laufringe der Kugellager sind auf die Rollenwelle

axial unverrückbar aufgesetzt, und die äusseren Laufringe der Kugellager sind in entsprechende Bohrungen der Läufer

axial unverrückbar eingesetzt. Die Kugellager sind als ' Pendelkugellager ausgebildet und erlauben somit eine Winkelabweichung der Achse des inneren Laufrings gegenüber der Achse des äusseren Laufrings. Jedes der Lager wirkt somit gleichzeitig als ein Gelenk, welches eine allseitige Winkelbeweglichkeit der Rollenwelle in Bezug auf den Läufer ergibt.

Der Läufer 25 steht unter der Einwirkung einer Druckfeder 38, welche das Bestreben hat, den Läufer 25 gegen den anderen Läufer 23 zu schieben. Infolge der gelenkigen Verbindung der "beiden Läufer durch die Rollenwellen und die zugehörigen Kugellager bev/irkt jede Verschiebung des Läufers 25 gegen den anderen Läufer 23 eine Änderung der gegenseitigen Winkellage der beiden Läufer und eine entsprechende Vergrösserung des Winkels zwischen jede einzelne der Rollenwellen 31» 32, 33 und der Drehachse der Läufer· Dabei ergibt sich auch eine Verkleinerung des Abstandes jeder der Rollen 28, 29, 30 zu der Drehachse der Läufer. Die Rollen 28, 29, 30 werden somit unter der Einwirkung der Druckfeder 38 dauernd in Eingriff mit dem Schweissdraht gehalten·

Der Betriebsstrom des Motors 15 wird durch einen Stromkreis zugeführt, welcher durch den Steuerstromleiter 9 des Anschlussstöpsels 3» das ringförmige Kontaktglied 42, die Kontaktfeder 43» den Leiter 44» die Wicklungen des Motors 15, den Leiter 44a, den durch den Hebel 45 gesteuerten Schalter 46 und die mit dem Schweisekabel elektrisch verbundene Kontaktbüchse 14 verläuft. Der Drehsinn des vom Motor angetriebenen Läufers

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25 und somit auch des Läufers 23 wird vom Pfeil 50 der Fig. 3 angezeigt. Bei der entsprechenden Umlauf bewegung der Rollenwellen um die Läuferachse beschreibt jeder der Vorschubrollen eine schraubenförmige Abrollbahn auf der Drahtoberfläche. Der Draht wird somit nach rechts in Pig. 1 längs der durch das rohrförmige Glied 7b, die Bohrung des Achsstummels 24, die Vorschubrollen 28, 29, 30, die Bohrung der Motorachse 26 und das Drahtführungsglied 40 gegebenen Bahn vorgeschoben.

Bei der Rotation der Läufer wirkt auf die Rollen eine Zentrifugalkraft ein, welche den Anpressdruck der Rollen herabsetzt. Zur Gewährleistung eines bei jeder Umdrehungsgeschwindigkeit ausreichenden Anpressdrucks sind die im Läufer 25 gelagerten Enden der Rollenwellen 31» 32, 33 D^e mit einer Verlängerung versehen, welche ein Gegenwicht 47, 48, 49 trägt. Die von diesen Gegenwichten auf die Rollenwellen ausgeübte Zentrifugalkraft neigt dazu, die Rollen 28, 29, 30 gegen die Drehachse der Läufer zu verstellen und entgegenwirkt somit der Zentrifugalkraft der Rollen selber. Es ist vorzuziehen, die Gegengewichte so anzuordnen bzw. zu bemessen, dass sie nicht nur die nach aussen wirkende Zentrifugalkraft der Rollen ausgleichen sondern darüber hinaus eine angemessene, nach innen wirkende Kraft auf die Rollen ausüben. Die durch die Rollen auf den Draht ausgeübte Anpresskraft wird dadurch mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Läufer und somit mit der Vorschubgeschwindigkeit des Drahts etwas ansteigen·

In der abgeänderten Ausführung gemäss Fig. 4 sind nur zwei Rollenwellen 52, 53 angeordnet. Die Arbeitsfläche der beiden Vorschubrollen 50, 5t ist etwas konkav (hyperboloidisch oder annähernd hyperboloidisch)·

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Die oben als Beispiel beschriebene Ausführung der erfindungsgemässen Vorschubvorrichtung lässt sich im Rahmen der Erfindung mannigfach abändern. Es mögen z.B. die folgenden denkbaren Abänderungen erwähnt werden:

a. Die Pendellager der Rollenwellen 31» 32, 33 werden durch Gelenke (Kreuzgelenke oder Kugelgelenke) ersetzt, und die Vorschubrollen werden auf die Wellen drehbar gelagert.

b. Die Druckfeder 38 wird durch eine Torsionsfeder ersetzt, welche die beiden Läufer gegensinnig zu drehen versucht.

c. Die beiden Läufer werden in konstantem Abstand voneinander angeordnet, wobei die Rollenwellen in den Pendellagern des eines Läufers gleitbar sind, um die erforderliche Winkelbeweglichkeit der beiden Läufer in Bezug aufeinander zu gewährleisten. Die auf die Läufer einwirkende Feder muss eine Torsionsfeder sein, wie unter (b) angegeben.

d. Anstatt des elektrischen Motors 15 kann ein Motor anderer Art angeordnet werden, z.B. ein Druckluftmotor, wobei der Schalter 46 durch ein Ventil ersetzt wird.

e. Zur Erleichterung der Einführung des Drahts zwischen die Vorschubrollen bei stillstehendem Motor kann ein handbetätigtes Glied vorgesehen werden, mittels welches der Läufer 25 nach rechts ge'gen die Einwirkung der Druckfeder 38 verstellt wird.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1,7 Schweissdraht-Vorschubvorrichtung,bestehend aus einem
   von einem Motor angetriebenen, umlaufenden Rollenhalter und
   zwei oder mehreren im Rollenhalter drehbar und radial verstellbar angeordneten, miteinander zusammenwirkenden Vorschubrollen, deren Drehachsen mit der Drehachse des Rollenhalters
   einen Yfinkel bilden, sodass die Vorschubrollen auf der Ober*
   fläche des längs der Drehachse des Rollenhalters geführten
   Drahtes schraubenförmige Abrollbahnen beschreiben und somit
   den Draht vorschieben, dadtirch gekennzeichnet, dass, der Rollenhalter aus zwei axial hintereinander angeordneten, um ihre
   gemeinsame Drehachse in Bezug aufeinander winkelverstellbar
   angeordneten Läufembesteht, dass die Vorschubrollen zwischen den Läufern angeordnet und Je von einer Rollenwelle getragen
   werden, welche mit jedem der Läufer durch ein Gelenk allseitig schwenkbar verbunden ist, und dass zum Andrücken der Vorschubrollen an den Draht mindestens eine Feder vorgesehen ist,
   welche auf den einen Läufer so einwirkt, dass er das Bestreben hat, sich gegenüber dem anderen Läufer in einem solchen Drehsinn zu verstellen, dass der Winkel der Rollenwellen zur Drehachse der Läufer vergrössert wird.

   2· Schweissdraht-Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenwellen mit den Läufern durch
   die Gelenke kraftSchlussig verbunden sind, und dass die Läufer in Bezug aufeinander axial beweglich sind.

   5# Schweissdraht-Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als eine Druckfeder ausgebildet ist, welche das Bestreben hat, den einen Läufer gegen den ande ren zu schieben. 009844/1280

   4. Schweissdraht-Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenwellen je mit einer aus ihrer Lagerung im einen läufer hinausragenden, als Gegengewicht dienenden bzw. ein Gegengewicht tragenden Verlängerung versehen sind.

   5. Schwe is s draht-Yo rs chub vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke als Pendelkugellager ausgebildet sind.

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