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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern eines Zusatzwerkstoffes über
eine Vorschubeinheit von einem Drahtvorrat über einen Förderschlauch
bzw. ein Schlauchpaket zu einem Schweiß- oder Lötprozess.
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Aus
der
US 2006/0070984
A1 ist eine Vorrichtung zum Fördern eines endlosen
Zusatzwerkstoffes bekannt. Hierbei wird der Zusatzwerkstoff aus einem
Drahtvorrat, insbesondere einem Fass, über eine Antriebseinheit
durch ein Schlauchpaket zu einem Schweißbrenner an die
Schweißstelle gefördert. Um eine möglichst
lange Schweißdauer zu erreichen, sind zwei Drahtvorräte
nebeneinander positioniert, wobei die Enden des Zusatzwerkstoffes
miteinander verbunden werden. Somit kann nach dem Entleeren eines
Drahtvorrates ohne Unterbrechung des Schweißprozesses die
Förderung des Zusatzwerkstoffes aufrecht erhalten werden.
Der entleerte Drahtvorrat kann somit während des Schweißprozesses ausgetauscht
werden, wobei das Ende des Zusatzwerkstoffes des Drahtvorrats wiederum
mit dem Ende des Zusatzwerkstoffes des neuen Drahtvorrats verbunden
wird. Um eine optimale Schweißdrahtförderung zu
erhalten, ist die Antriebseinheit auf einem Führungsarm
montiert, so dass die Antriebseinheit immer im Zentrum des gerade
fördernden Drahtvorrates positioniert werden kann, d. h.,
dass je nach Förderung die Antriebseinheit verfahren wird.
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Nachteilig
bei einer derartigen Vorrichtung ist, dass die Schweißdrahtenden
immer miteinander verbunden werden müssen. Somit müssen
spezielle Drahtvorräte bzw. Fässer verwendet werden,
aus denen das Ende des Schweißdrahtes herausgeführt wird.
Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass nach dem Zusammenschweißen
der beiden Enden des Zusatzwerkstoffes die Schweißstelle
noch nachbearbeitet werden muss.
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Die
Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Fördern
eines Zusatzwerkstoffes von einem Drahtvorrat für einen
Schweiß- oder Lötprozess zu schaffen, bei der
eine sichere und lange Förderung eines Zusatzwerkstoffes
mit standardisierten Drahtvorräten möglich ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch eine oben genannte Vorrichtung
gelöst, wobei die Fördervorrichtung zum automatischen
Wechsel des Zusatzwerkstoffs ausgebildet ist, in dem dieser zumindest zwei
Drahtvorräte und zugehörige Vorratsstationen zur
Förderung des Zusatzwerkstoffs in die Vorschubeinheit aufweist,
wobei die Vorschubeinheit relativ zu den Vorratsstationen mit den
dazu positionierten Drahtvorräten bewegbar ausgebildet
ist, so dass bei einem Wechsel des Zusatzwerkstoffs der Zusatzwerkstoff
des ersten Drahtvorrats zurückgefördert und eine
automatische Relativbewegung zwischen der Vorschubeinheit und den
Vorratsstationen mit den Drahtvorräten durchgeführt
wird.
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Durch
diese Vorrichtung ist ein einfacher Wechsel der Drahtvorräte
möglich und es werden gleichzeitig keine zusätzlichen
Hilfsmittel, wie dies beim Stand der Technik für das Verbinden
der Drahtenden notwendig ist, benötigt. Weiters können
dadurch auch handelsübliche Drahtvorräte eingesetzt werden.
Darüber hinaus ist auch eine Nachbehandlung des Zusatzwerkstoffes
nach dem Wechsel nicht notwendig. Wesentlich ist, dass beliebig
viele Vorratsstationen und Drahtvorräte verwendet werden können,
und dass jedes Mal der Zusatzwerkstoff von der Vorratsstation, insbesondere
einem Hilfsantrieb, positioniert und gehalten wird, wobei bei einem Wechsel
dann der Zusatzwerkstoff automatisch der Vorschubeinheit zugeführt
wird.
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Vorteilhafterweise
erfolgt bei Drahtende eines Drahtvorrates ein automatisches Rückführen
des Restbestandes des Zusatzwerkstoffes aus dem Förderschlauch
bzw. dem Schlauchpaket über die Vorschubeinheit, sodass
ohne zusätzliche Hilfe eines Benutzers eine Entleerung
des Fördersystems vorgenommen und ein schneller Wechsel
auf den weiteren Drahtvorrat erzielt werden kann.
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Wenn
nach der Rückführung des Zusatzwerkstoffes eine
Verstellung der Vorschubeinheit von einer Vorratsstation zu einer
weiteren Vorratsstation mittels einer linearen Verschiebung oder
einer Schwenkbewegung der Vorschubeinheit durchgeführt
wird, kann der Zusatzwerkstoff möglichst optimal aus dem
Drahtvorrat entnommen werden und können somit Knickstellen
im Zusatzwerkstoff verhindert werden.
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Erfolgt
nach der Rückführung des Zusatzwerkstoffes eine
Verstellung der Vorratsstationen mit den Drahtvorräten
zur fix positionierten Vorschubeinheit, wird erreicht, dass nunmehr
der Draht-vorrat bzw. die Vorratsstation verstellt wird und die
Vorschubeinheit fix positioniert ist. Damit wird lediglich ein anderer
Aufbau der Drahtförderanlage verwendet, wobei wiederum
für die Zusatzwerkstoffförderung eine optimale
Position erreicht wird.
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Wenn
bei Positionierung der Vorschubeinheit an einer Vorratsstation die
Vorratsstation aktiviert wird und der Zusatzwerkstoff von der Vorratsstation zur
Vorschubeinheit transportiert wird, kann eine automatische Einführung
des Zusatzwerkstoffes ohne Mithilfe eines Benutzers erreicht werden,
sodass auch ein automatischer Wechsel zwischen den Vorratsbehältern
möglich ist.
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Dadurch,
dass für den Transport des Zusatzwerkstoffes vom Draht-vorrat
zur Vorratsstation ein für die Fixierung des Zusatzwerkstoffes
eingesetzter Hilfsantrieb aktiviert wird, wodurch der Zusatzwerkstoff
von dem Hilfsantrieb automatisch zur Vorschubeinheit transportiert
wird, wird erreicht, dass gleichzeitig für die Fixierung
des Zusatzwerkstoffes und für die Förderung in
die Vorschubeinheit nur ein Bauelement benötigt wird, sodass
die Kosten der Anlage gesenkt werden können.
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Erfolgt
nach der Zuführung des Zusatzwerkstoffes in die Vorschubeinheit
eine automatische Einfädelung des Zusatzwerkstoffes in
den Förderschlauch zur Verarbeitung des Zusatzwerkstoffes, kann
ein Betrieb der Anlage ohne Personal erreicht werden.
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Bei
Drahtende kann der Drahtvorrat manuell oder automatisch getauscht
werden, worauf manuell der Drahtanfang des Zusatzwerkstoffes in
die Vorratsstation eingeführt wird und die Vorratsstation
aktiviert wird, sodass der Zusatzwerkstoff von der Vorratsstation
gehalten wird, wird erreicht, dass lediglich für den Wechsel
des Drahtvorrates der Benutzer das Ende bzw. den Anfang des Zusatzwerkstoffes
in die Vorratsstation einführen muss und somit ein einfacher
Wechsel möglich ist.
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Der
Förderschlauch bzw. das Schlauchpaket wird mit einem Brenner
verbunden, der den Zusatzwerkstoff an den Schweiß- oder
Lötprozess zuführt.
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Der
Brenner kann zur Durchführung eines entsprechenden Schweiß-
oder Lötprozesses über zusätzliche Leitungen
mit einem Versorgungsgerät, insbesondere mit einem Schweißgerät
oder Lötgerät, verbunden werden, um entsprechende
Energie zum Abschmelzen des Zusatzwerkstoffes an den Brenner zu
liefern.
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Figur,
welche eine schematische Darstellung der Vorrichtung in vereinfachter
Form zeigt, näher erläutert.
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In
der Figur ist eine Vorrichtung 1 zum Fördern eines
endlosen Zusatzwerkstoffes 2 von einem Drahtvorrat 3, 4 für
einen Schweiß- oder Lötprozess bekannt. Hierbei
ist an einem Gehäuse 5, welches beispielsweise
durch eine Rahmenkonstruktion aus Schienenelementen gebildet ist,
eine Vorschubeinheit 6 zum Fördern des Zusatzwerkstoffes 2 über
ein Schlauchpaket 7 an einen Schweißbrenner (nicht dargestellt)
montiert.
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In
der Vorschubeinheit 6 sind sämtliche Bauelemente
für die Drahtförderung angeordnet, wie dies beispielsweise
in einem Schweißgerät der Fall ist. Somit wird
auf die einzelnen Bauelemente und den Aufbau nicht näher
eingegangen. Weiters kann die Vorschubeinheit 6 mit einem
Schweißgerät (nicht dargestellt) vorzugsweise über
ein Bussystem verbunden sein, sodass eine entsprechende Steuerung der
Vorschubeinheit 6 möglich ist. Selbstverständlich kann
in der Vorschubeinheit 6 selbst eine Steuer-vorrichtung,
insbesondere ein Mikroprozessor, angeordnet sein, der die Steuerung
der Vorschubeinheit 6 übernimmt und entsprechende
Daten mit dem Schweißgerät austauscht. Die Vorschubeinheit 6 wird
derart am Gehäuse 5 montiert, dass diese entlang
eines Führungselementes 8 verstellt werden kann;
wie dies anhand des Doppelpfeils dargestellt ist. Hierzu ist die
Vorschubeinheit 6 mit einer Antriebseinheit verbunden,
sodass die Vorschubeinheit 6 beispielsweise von der mit
vollen Linien gezeichneten Stellung in die mit strichlierten Linien
gezeichnete Stellung und zurück bewegt werden kann.
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Das
Gehäuse 5 der Vorrichtung 1 ist derart ausgebildet,
dass zumindest zwei Drahtvorräte 3, 4 darin
positioniert werden können. Bei der dargestellten Ausführungsvariante
werden die Drahtvorräte 3, 4, die bevorzugt
aus handelsüblichen Fässern mit in Schlaufen eingelegtem
Zusatzwerkstoff 2 bestehen, auf einen Boden 9 unterhalb
des Gehäuses 5 abgestellt. Oberhalb der Draht-vorräte 3, 4 sind
entsprechende Vorratsstationen 10, 11 angeordnet.
Die Vorratsstationen 10, 11 werden aus mehreren
Elementen, wie beispielsweise einem Hilfsantrieb 12, Führungselementen 13 für
den Zusatzwerkstoff 2, Sensoren zum Erkennen des Zusatzwerkstoffes 2 und der
Position (nicht dargestellt) usw., aufgebaut, wobei auf die detaillierte
Ausbildung nicht näher eingegangen wird, da dies in jeder
beliebiger Form erfolgen kann. Die Vorratsstationen 10, 11 haben
die Aufgabe, den Zusatzwerkstoff 2 über den Hilfsantrieb 12 in
eine bestimmte Position unterhalb der Vorschubeinheit 6 zu
fördern und gleichzeitig in dieser Position zu halten.
Die Position kann dabei über entsprechende Sensoren (nicht
dargestellt) erfasst werden. Bevorzugt wird hierbei der Zusatzwerkstoff 2 über das
Führungselement 13 gerade gerichtet, sodass ein
einfaches Einführen des Zusatzwerkstoffes 2 in die
Vorschubeinheit 6 möglich ist. Die Vorratsstationen 10, 11 sind
dabei fix am Gehäuse 5 angeordnet. Weiters ist
es von Vorteil, wenn die Vorratsstationen 10, 11 mit
dem Schweißgerät oder einer übergeordneten
Steuervorrichtung (nicht dargestellt) verbunden sind, sodass von
den Vorratsstationen 10, 11 entsprechende Daten,
wie beispielsweise Informationen darüber, dass Zusatzwerkstoff 2 vorhanden
und in Position ist, übersendet werden können.
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Wird
die Vorrichtung 1 in Betrieb genommen, so wird zuerst vom
Benutzer jeweils ein Drahtvorrat 3, 4 unter die
Vorratsstationen 10, 11 positioniert. Der Benutzer
braucht anschließend nur mehr einen Anfang des Zusatzwerkstoffes 2 aus
dem Drahtvorrat 3, 4 in die Vorratsstation 10, 11, insbesondere
in den Hilfsantrieb 12, einführen. Anschließend
wird der Zusatzwerkstoff 2 vom Hilfsantrieb 12 in
eine bestimmte Position unterhalb der Vorschubeinheit 6 gefördert und
vom Hilfsantrieb 12 in dieser Position gehalten. Wird der
Schweißprozess gestartet, so wird die Vorschubeinheit 6 entlang
der Führungsschiene 8 auf eine Position oberhalb
einer Vorratsstation 10 oder 11 verfahren und
der Hilfsantrieb 12 aktiviert und somit der Zusatzwerkstoff 2 in
Richtung der Vorschubeinheit 6 gefördert. Erfasst
die Vorschubeinheit 6 den Zusatzwerkstoff 2, so
wird nunmehr der Zusatzwerkstoff 2 von der Vorschubeinheit 6 in
das Schlauchpaket 7 und weiter zum Schweiß- bzw.
Lötprozess gefördert. Dabei wird die Haltefunktion
der Vorratstation 10 oder 11, insbesondere des
Hilfsantriebs 12, aufgehoben. Dies kann dadurch geschehen,
dass die Antriebsrollen des Hilfsantriebes 12 für den
Zusatzwerkstoff 2 nur mehr lose mitlaufen oder vom Zusatzwerkstoff 2 automatisch
distanziert werden. Die Förderung des Zusatzwerkstoffes 2 aus dem
Drahtvorrat 3 oder 4 erfolgt somit über
die Vorschubeinheit 6, wobei der Zusatzwerkstoff 2 hierbei durch
die Vorschubeinheit 10 oder 11 hindurch gefördert
wird.
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Über
Sensoren in der Vorratsstation 10 oder 11 oder
durch Berechnung des Verbrauchs des Zusatzwerkstoffes 2 kann
das Ende des Drahtvorrates 3 oder 4 erkannt werden.
Dies wird jedoch so früh eingeleitet, dass der gerade durchzuführende
Prozess beendet werden kann, d. h., dass bei zu wenig vorhandenem
Zusatzwerkstoff 2 für einen durchzuführenden
Prozess dieser nicht mehr gestartet wird, sondern frühzeitig
ein Wechsel auf den weiteren Drahtvorrat 3, 4 eingeleitet
wird. Tritt der Fall ein, dass der Zusatzwerkstoff 2 zu
Ende geht, so wird der Schweißprozess beendet bzw. nicht
mehr neu gestartet und der im Schlauchpaket 7 befindliche
Zusatzwerkstoff 2 durch die Vorschubeinheit 6 zurück
in Richtung des Drahtvorrates 3 oder 4 gefördert.
Damit ein vollständiges Entleeren der Vorschubeinheit 6 vom Zusatzwerkstoff 2 möglich
ist, wird der Hilfsantrieb 12 aktiviert, worauf vom Hilfsantrieb 12 der
restliche Zusatzwerkstoff 2 in Richtung des Drahtvorrates 3 oder 4 zurück
gefördert wird. Anschließend wird die Vorschubeinheit 6 über
die weitere Vorratsstation 11 oder 10 positioniert,
sodass wieder wie zuvor beschrieben, der Zusatzwerkstoff 2 aus
dem weiteren Drahtvorrat 4 oder 3 automatisch
gefördert werden kann und der Schweiß- bzw. Lötprozess
wieder fortgeführt werden kann. Der leere Drahtvorrat 3 oder 4 kann
nunmehr vom Benutzer ausgetauscht und durch einfaches Einführen
des Zusatzwerkstoffes 2 in die Vorratsstation 10 oder 11 wieder
aktiviert werden, sodass ein neuerliches automatisches Wechseln
auf den weiteren Drahtvorrat 3 oder 4 möglich ist.
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Es
ist auch eine Ausführung der Vorrichtung 1 möglich,
bei der die Vorschubeinheit 6 fix am Gehäuse 5 montiert
ist. Hierbei werden die Drahtvorrate 3, 4 auf
einer verstellbaren Bodenplatte positioniert, an der nunmehr auch
die Vorratsstationen 10, 11 angeordnet sind, sodass
nach Entleeren eines Drahtvorrates 3, 4 und nach
dem automatischen Herausfördern des Zusatzwerkstoffes 2 die
Bodenplatte samt Vorratsstationen 10, 11 verschoben
werden und wiederum unterhalb der Vorschubeinheit 6 positioniert
wird, sodass wiederum ein voller Drahtvorrat 3, 4 unter
der Vorschubeinheit 6 angeordnet ist. Es kann aber auch
ein Aufbau gemäß der Figur verwendet werden und
zusätzlich eine verstellbare Boden-platte vorhanden sein.
Damit kann beim Ende des Zusatzwerkstoffes 2 eines Drahtvorrats 3, 4 eine automatische
Relativbewegung zwischen der Vorschubeinheit 6 und den
Drahtvorräten 3, 4 und ein schneller
automatischer Wechsel des Zusatzwerkstoffes erreicht werden.
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Wesentlich
bei der Vorrichtung 1 bzw. dem Verfahren ist, dass ein
automatischer Wechsel des Zusatzwerkstoffs durchgeführt
wird, bei der von einer ersten Vorratsstation 10, 11 der
Zusatzwerkstoff 2 des ersten Drahtvorrats 3, 4 zur
Verfügung gestellt und verarbeitet wird. Der Zusatzwerkstoff 2 eines weiteren
Drahtvorrates 3, 4 wird in einer weiteren Vorratsstation 10, 11 positioniert,
und bei Drahtende eine automatische Relativbewegung zwischen der Vorschubeinheit 6 und
den Vorratsstationen 10, 11 mit den Drahtvorräten 3, 4 durchgeführt.
Danach wird von der weiteren Vorratsstation 10, 11 eine
automatische Zufuhr des Zusatzwerkstoffes 2 an die Vorschubeinheit 6 zur
Verarbeitung des Zusatzwerkstoffes 2 durchgeführt.
Es wird also ein automatischer Wechsel des Zusatzwerkstoffs 2 durchgeführt,
bei dem von einer ersten Vorratsstation 10, 11 der
Zusatzwerkstoff 2 des ersten Drahtvorrates 3, 4 zur
Verfügung gestellt und verarbeitet wird. Der Zusatzwerkstoff 2 eines weiteren
Drahtvorrates 3, 4 wird in einer weiteren Vorratsstation 10, 11 positioniert,
und bei Drahtende des ersten Drahtvorrates 3, 4 erfolgt
ein automatischer Wechsel der Vorschubeinheit 6 von der
ersten Vorratsstation 10, 11 zur weiteren Vorratsstation 10, 11,
worauf eine automatische Zufuhr des Zusatzwerkstoffes 2 an
die Vorschubeinheit 6 zur Verarbeitung des Zusatzwerkstoffes 2 durchgeführt
wird.
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Ein
besonderer Vorteil bei einem derartigen Aufbau der Vorrichtung 1 besteht
darin, dass dieses System auch dazu verwendet werden kann, zwei oder
mehrere unterschiedliche Zusatzwerkstoffe 2 einzusetzen,
d. h., die Drahtvorräte 3, 4 mit unterschiedlichen
Zusatzwerkstoffen 2, wie beispielsweise Kupfer-Schweißdraht
und Aluminium-Schweißdraht, auszustatten. Soll ein Wechsel
des Zusatzwerkstoffes 2 durchgeführt werden, so
wird wiederum der eine Zusatzwerkstoff 2 zurück
in Richtung des Drahtvorrates 3, 4 gefördert
und von der Vorratsstation 10, 11 aus der Vorschubeinheit 6 zurückgezogen
und der Zusatzwerkstoff 2 von der Vorratsstation 10, 11 gehalten.
Die Vorschubeinheit 6 kann anschließend zu dem
weiteren Drahtvorrat 3, 4 verstellt werden, sodass
nunmehr der andere Zusatzwerk stoff 2 über die weitere
Vorratsstation 10, 11 der Vorschubeinheit 6 zugeführt
wird und von der Vorschubeinheit 6 die Förderung übernommen
wird. Damit ist ein Wechsel von einem Zusatzwerkstoff 2 auf
einen weiteren Zusatzwerkstoff 2 automatisch vollzogen,
wobei jederzeit wieder vollautomatisch auf den anderen Zusatzwerkstoff 2 zurück
gewechselt werden kann. Es können auch mehrere Drahtvorräte 3, 4 mit
entsprechenden Vorratsstationen 10, 11 verwendet
werden, sodass immer zumindest ein Reserve-Drahtvorrat für
einen der unterschiedlichen Zusatzwerkstoffe 2 vorhanden ist.
Es können auch drei oder mehrere unterschiedliche Arten
von Zusatzwerkstoffen 2 eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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