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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 61/641,376, eingereicht am 2. Mai 2012.
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Erfindung betrifft ein modulares Schweißsystem, das sowohl mit linksseitigen als auch mit rechtsseitigen Drahtantriebsmotorbaugruppen verwendet werden kann.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Schweißen, wie zum Beispiel Gas-Metall-Lichtbogen-Schweißen, erfordert eine kontinuierliche Zufuhr von Metalldraht zur Schweißspitze, zum Brenner oder zur Düse, um ihn in dem Schweißprozess zu verwenden. Drahtzufuhrvorrichtungen enthalten allgemein einen Rollenständer zum Halten einer Rolle aus Draht und ein Drahtantriebsmodul, das Draht von der Rolle zieht und ihn zu der Schweißspitze führt.
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Drahtzufuhrvorrichtungen werden als ein- und zweiflutige Drahtzufuhrvorrichtungen bereitgestellt und sind des Weiteren in der Regel sowohl in werkbankmontierten als auch in auslegermontierten Versionen verfügbar. Zusätzlich zu der Drahtzufuhrvorrichtung enthält ein Schweißsystem allgemein auch Schweißbrennerverbindungen, einen Gaseinlassanschluss (falls erforderlich) mit zugehörigem Brenneranschluss sowie eine Benutzerschnittstelle mit verschiedenen erforderlichen und optionalen Steuerungssystemen und Zwischenverbindungen. Die Drahtzufuhrvorrichtung ist oft an dem Schweißgerät befestigt. Bei einer einflutigen Drahtzufuhrvorrichtung wird der Draht entsprechend dem Standort des Drahtantriebssystems, d. h. auf der linken Seite oder der rechten Seite, je nach dem Standort des Antriebsmotors, vom Rollenständer der Drahtzufuhrvorrichtung zu dem Schweißgerät geführt. Bei einem zweiflutigen Drahtantrieb sind beide Drahtrollen und Drahtantriebsmotoren auf beiden Seiten des Schweißgerätes positioniert. Zwar beseitigt dies die Linksseitigkeit oder Rechtsseitigkeit des Gerätes, doch es vergrößert und verteuert das Gerät letztendlich auch.
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Bei einflutigen Drahtzufuhrvorrichtungen besteht eine mögliche Lösung für den Wechsel von einem rechtsseitigen Antriebsmotor zu einem linksseitigen Antriebsmotor darin, den gesamten Drahtantrieb und alle zugehörigen Steuereinheiten einfach zu drehen. Diese Lösung ist jedoch aufgrund der problematischen Kabelführung und der physischen Arbeitsplatzbeschränkungen nicht ideal. Zum Beispiel kann die Benutzerschnittstelle in eine Position kommen, wo sie nicht justiert werden kann.
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Bei zweiflutigen Drahtzufuhrvorrichtungen erfordert diese Lösung die Führung zusätzlicher, wenn auch im Wesentlichen identischer, Produktlinien, die Herstellung zusätzlicher Komponenten sowie zusätzlichen Verwaltungsaufwand bei der Lagerhaltung und Unterbringung dieser Produkte.
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Darum besteht ein erkannter Bedarf an einer umkehrbaren Drahtzufuhrvorrichtung, die austauschbar konfiguriert werden kann, um mit einer linksseitigen oder rechtsseitigen Drahtzufuhrvorrichtung zu verwendet werden.
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Es wird daher ein im Stand der Technik existierender Bedarf an einer Drahtzufuhreinheit erkannt, die dafür konfiguriert werden kann, eine duale Drahtzufuhr bei geringem Platzbedarf zu ermöglichen, oder dafür konfiguriert werden kann, entweder eine einzelne oder eine duale Drahtzufuhr bei einem einzelnen Gerät bereitzustellen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein modulares Schweißsystem bereitgestellt, das mindestens Folgendes enthält: mindestens ein Steuerungsmodul, wobei jedes der mindestens einen Steuerungsmodule mindestens einen Gaseinlassanschluss und mindestens einen Schweißsteuerkabelanschluss umfasst; mindestens ein Benutzerschnittstellenmodul, das mit den mindestens einen Steuerungsmodulen wirkverbunden ist; mindestens ein abnehmbares Drahtantriebsmodul, das von einer ersten Position zu einer zweiten Position umpositioniert werden kann, wobei jedes der abnehmbaren Drahtantriebsmodule ein Zufuhrmodul umfasst, wobei das Drahtantriebsmodul mit dem mindestens einen Steuerungsmodul dergestalt verbunden ist und in Wirkverbindung steht, dass eine Umpositionierung des Drahtantriebsmoduls von der ersten Position zu der zweiten Position den mindestens einen Gaseinlassanschluss, den mindestens einen Schweißsteuerkabelanschluss und optional den mindestens einen Benutzerschnittstellenanschluss auf derselben Ebene hält; und mindestens ein Drahtzufuhrmittel, das in einer Ausführungsform ein Rollenständer zum Stützen einer Rolle aus Draht ist und den Draht zu der Drahtzufuhrvorrichtung leitet, während es in einer weiteren Ausführungsform ein Schweißdrahtkasten ist, bei dem Schweißdraht durch eine Öffnung in dem Kasten austritt; wobei das Drahtantriebsmodul dafür konfiguriert werden kann, Draht entweder in einer ersten Position oder einer zweiten Position zuzuführen.
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In einem Aspekt der Erfindung kann das mindestens eine abnehmbare Drahtantriebsmodul von der ersten Position zu der zweiten Position durch Drehung des Drahtantriebsmoduls um eine Längsmittelachse des Drahtantriebsmoduls, die parallel zu einer Drahtzufuhrachse verläuft, umpositioniert werden.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das mindestens eine abnehmbare Drahtantriebsmodul von der ersten Position zu der zweiten Position durch Drehung des Drahtantriebsmoduls um eine vertikale Mittelachse des Drahtantriebsmoduls, die senkrecht zu einer Drahtzufuhrachse verläuft, umpositioniert werden.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das mindestens eine Drahtantriebsmodul des Weiteren einen ersten und einen zweiten Verbinder zur gezielten Eingriffnahme des Steuerungsmoduls bei Drehung des Drahtantriebsmoduls.
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Die Erfindung ist nicht auf ein einzelnes Schweißsystem beschränkt, sondern umfasst auch Systeme, die zwei Schweißsysteme aufweisen, die mindestens zwei Steuerungsmodule und mindestens zwei abnehmbare Drahtantriebsmodule enthalten, wobei jedes Modul einen Drahtantrieb aufweist, der von einer ersten Position zu einer zweiten Position umpositioniert werden kann, wobei jedes der abnehmbaren Drahtantriebsmodule ein Zufuhrmodul enthält, wobei das Drahtantriebsmodul mit mindestens einem Steuerungsmodul (optional zwei Steuerungsmodulen) dergestalt verbunden ist und in Wirkverbindung steht, dass eine Umpositionierung des Drahtantriebsmoduls von der ersten Position zu der zweiten Position die Position von mindestens einigen der an den Steuerungsmodulen angebrachten Anschlüsse in derselben Ebene oder Fläche hält.
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Die Erfindung enthält außerdem, zum Wechseln einer Drahtzufuhrvorrichtung in einem Schweißsystem von mindestens einem Schweißdrahtantrieb, der auf einer Seite der Drahtzufuhrvorrichtung positioniert ist, zur gegenüberliegenden Seite der Drahtzufuhrvorrichtung, ein Schweißsystem das konfiguriert ist zum (ungeachtet der Reihenfolge): Bereitstellen mindestens einer modularen Drahtzufuhrvorrichtung mit einem Steuerungsmodul, mindestens einem abnehmbaren und umpositionierbaren Drahtantriebsmodul mit einer Drahtzufuhrvorrichtung, mindestens einem Benutzerschnittstellenmodul und einem Drahtrollenständer, wobei das Steuerungsmodul, das Drahtantriebsmodul und das Benutzerschnittstellenmodul miteinander wirkverbunden sind; Umbewegen des Schweißdrahtantriebs von einer Seite des mindestens einen Drahtzufuhrvorrichtungsmoduls zur gegenüberliegenden Seite der Drahtzufuhrvorrichtung ohne Umpositionierung einer der Wirkverbindungen; Positionieren des mindestens einen Drahtrollenständers dergestalt, dass er an eines der Drahtzufuhrvorrichtungsmodule passt; Wiederanbringen des Drahtantriebsmoduls auf der gegenüberliegenden Seite der mindestens einen Drahtzufuhrvorrichtung ohne Umpositionierung einer der Wirkverbindungen; und zum gesteuerten Zuführen von Draht von einer Rolle von Schweißdraht auf dem mindestens einen Drahtrollenständer durch die Drahtzufuhrvorrichtung.
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Das Schweißsystem ist des Weiteren konfiguriert zum Bereitstellen mindestens zweier modularer Drahtzufuhrvorrichtungen, wobei zum Bereitstellen mindestens zweier modularer Drahtzufuhrvorrichtungen eine erste Drahtzufuhrvorrichtung vorgesehen ist, die in einer rechtsseitigen Anordnung positioniert ist, und eine zweite Drahtzufuhrvorrichtung vorgesehen ist, die in einer linksseitigen Anordnung positioniert ist.
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Das Auswählen einer ersten oder einer zweiten Position für eine modulare Drahtzufuhrvorrichtung enthält die Verwendung eines Schalters an dem Benutzerschnittstellenmodul zur Verbindung mit der ersten Drahtzufuhrvorrichtung oder der zweiten Drahtzufuhrvorrichtung, dessen Betätigung wahlweise zur Steuerung der ersten oder der zweiten Drahtzufuhrvorrichtung führt.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein modulares Schweißsystem zur Verwendung mit einer Drahtzufuhrvorrichtung für linksseitige oder rechtsseitige Drahtzufuhr offenbart, das Folgendes enthält: ein Steuerungsmodul, das mindestens einen Stromanschluss und einen Gaseinlass an einem Ende des Steuerungsmoduls umfasst; ein Benutzerschnittstellenmodul, das mit dem Steuerungsmodul wirkverbunden ist, wobei das Benutzerschnittstellenmodul an einem gegenüberliegenden Ende des Steuerungsmoduls positioniert ist; ein abnehmbares und umpositionierbares Drahtantriebsmodul, das mit dem Steuerungsmodul wirkverbunden ist, wobei das Drahtantriebsmodul des Weiteren eine positionierbare Drahtzufuhrvorrichtung enthält; ein Mittel zum Verwenden entweder eines linksseitigen oder eines rechtsseitigen Drahtantriebsmoduls ohne Umpositionierung des Benutzerschnittstellenmoduls oder des Steuerungsmoduls. Wie zuvor, ist das abnehmbare Drahtantriebsmodul (a) von einer ersten Position zu einer zweiten Position durch Drehung des Drahtantriebsmoduls um eine Längsmittelachse des Drahtantriebsmoduls, die parallel zu einer Drahtzufuhrachse verläuft, umpositionierbar, oder (b) von einer ersten Position zu einer zweiten Position durch Drehung des Drahtantriebsmoduls um eine vertikale Mittelachse des Drahtantriebsmoduls, die senkrecht zu einer Drahtzufuhrachse verläuft, umpositionierbar.
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Das modulare Schweißsystem enthält des Weiteren optional ein Mittel zum Detektieren, ob die Drahtzufuhrvorrichtung eine linksseitige oder eine rechtsseitige Anordnung ist.
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Diese und weitere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden offenkundig, wenn sie im Licht der Zeichnungen, der detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Ansprüche betrachtet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung kann in bestimmten Teilen und Anordnungen von Teilen eine physischen Form annehmen, wovon eine bevorzugte Ausführungsform im Detail in der Spezifikation beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der vorliegenden Spezifikation bilden, wird veranschaulicht, und wobei:
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1A ist eine vorderseitige perspektivische Ansicht eines zum Stand der Technik gehörenden rechtsseitigen Schweißdrahtzufuhrsystems mit Spindel, zugehörigem Drahtantriebssystem und Benutzerschnittstelle;
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1b ist eine seitliche perspektivische Ansicht eines zum Stand der Technik gehörenden rechtsseitigen Schweißdrahtzufuhr-Antriebssystems mit vier Antriebsrollen;
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1c ist eine seitliche Perspektive eines zum Stand der Technik gehörenden rechtsseitigen Schweißdrahtzufuhr-Antriebssystems mit zwei Antriebsrollen;
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2 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer linksseitigen modularen Drahtzufuhrvorrichtung;
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3 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer rechtsseitigen modularen Drahtzufuhrvorrichtung ähnlich der, die in 1 veranschaulicht ist;
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4 ist eine perspektivische Ansicht eines linksseitigen Drahtzufuhrmoduls, das in 2 gezeigt ist,
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5 ist eine durchbrochene Ansicht eines Drahtantriebsmoduls entlang der Linie 5-5 in 2;
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6A ist eine Seitenansicht des Drahtantriebsmoduls, das in 3 veranschaulicht ist;
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6B ist eine Seitenansicht des Drahtantriebsmoduls von 6A, bei dem die Zufuhrabdeckung abgenommen wurde;
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6C ist eine Seitenansicht des Drahtantriebsmoduls von 6A, in der die Antriebswelle veranschaulicht ist;
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7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der modularen Drahtzufuhrvorrichtung, in der eine Plug-in-Fähigkeit veranschaulicht ist;
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8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Drahtzufuhrvorrichtung;
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9A ist eine vorderseitige Grundrissansicht mehrerer Drahtzufuhrvorrichtungen, wobei die Steuerungsmodule zwischen den Drahtantriebsmodulen, die sowohl darüber als auch darunter positioniert sind, angeordnet sind;
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9B ist eine vorderseitige Grundrissansicht mehrerer Drahtzufuhrvorrichtungen, wobei die Steuerungsmodule unter jedem Drahtantriebsmodul positioniert sind; und
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10 ist eine Grundrissansicht einer Benutzersteuerungsschnittstelle.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Der beste Modus zum Ausführen der Erfindung wird nun für die Zwecke der Veranschaulichung des besten Modus beschrieben, der dem Anmelder zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Patentanmeldung bekannt ist. Die Beispiele und Figuren sind nur veranschaulichend und sollen die Erfindung, die allein am Schutzumfang und Wesen der Ansprüche zu ermessen ist, nicht einschränken. Wenden wir uns nun den Zeichnungen zu, deren Darstellungen allein dem Zweck der Veranschaulichung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und nicht dem Zweck ihrer Einschränkung dienen. 1 veranschaulicht ein Schweißdrahtzufuhrsystem 100 des Standes der Technik mit rechtsseitigem Antriebsmotor und einer Schweißdrahtspindel 102, zugehörigem Drahtantriebssystem 104 und Benutzerschnittstelle 106. Obgleich in der Figur eine Schweißdrahtspindel veranschaulicht ist, gibt es keinen Grund, die Erfindung darauf zu beschränken. Zu den Schweißdrahtzufuhrmitteln gehört beispielsweise auch Schweißdraht, der aus einem Kasten gezogen wird.
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Wie in den 1B und 1C besser veranschaulicht ist, gibt es Drahtantriebssysteme mit einem Zweirollenantrieb, siehe 1C, und einem Vierrollenantrieb, siehe 1B. Wie bei diesem konkreten Drahtantriebssystem 104 veranschaulicht, enthält das System mindestens eine Spannvorrichtung 108 zum Einstellen der Spannung am Schweißdraht und entweder ein Paar Antriebsrollen 110a, 110b, besser in 1C veranschaulicht, oder zwei Paare von Antriebsrollen, 112a, 112b und 114a, 114b, besser in 1B veranschaulicht. Eine Befestigungsnabe 116 ist an der hervorstehenden Achse der Antriebsräder zum Sichern des Eingriffs angebracht. In einem optionalen Aspekt der Erfindung ist eine geteilte Drahtführung 118 zwischen den Antriebsrädern positioniert, um den Schweißdraht über die gesamte Länge des Antriebspfads zu stützen.
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Wie in 2 gezeigt, enthält die modulare Drahtzufuhrvorrichtung 20 ein Steuerungsmodul (so veranschaulicht, dass es innerhalb der Basis 22 positioniert ist, obgleich das Modul auch innerhalb der modularen Drahtzufuhrvorrichtung 26 oder des Benutzerschnittstellenmoduls 24 positioniert sein könnte), ein Benutzerschnittstellenmodul 24, ein Drahtantriebsmodul 26 mit linksseitiger Drahtzufuhrvorrichtung 28 sowie einen Schweißdrahtrollenständer 30 mit Spindel 32. Entsprechende Module sind mechanisch und/oder elektrisch miteinander verbunden, so dass sie miteinander kommunizieren können, wobei die elektronische Verbindung auch eine drahtlose Übertragung enthält.
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Wie besser in 3 veranschaulicht, enthält das Steuerungsmodul 22 ein Stromkabel 34 und optional eine Gasleitung 36, die ein Schutzgas zu dem Schweißvorgang leitet. Sofern zweckmäßig, enthält das Steuerungsmodul 22 eine Schnittstelle 38 beispielsweise zum Verbinden mit einem separaten oder integralen Schweißgerät zum Zuführen und Nutzen von Schutzgas und Strom.
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Das Benutzerschnittstellenmodul 24 ist mit dem Steuerungsmodul 22 mittels des Benutzerschnittstellenkabel 40 wirkverbunden, wobei allerdings auch eine drahtlose Verbindung innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung liegt. Das Benutzerschnittstellenkabel 40 empfängt Eingaben vom Benutzerschnittstellenmodul 24 und übermittelt elektronisch entsprechende Informationen an das Steuerungsmodul 22, das seinerseits entsprechende Informationen an das Drahtantriebsmodul 26 oder andere Komponenten übermittelt. Das Steuerungsmodul 22 kommuniziert mit dem Benutzermodul 24 über das Schnittstellenkabel 40 und übermittelt Strom, Gasströmungsinformationen oder andere Daten, die man für den Schweißprozess gebrauchen kann. Das Benutzerschnittstellenmodul 24 enthält optional Messuhren, Anzeigen oder andere Bedien- oder Anzeigeelemente, die dem Fachmann bekannt sind.
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Wie in 3 veranschaulicht, ist das Drahtantriebsmodul 26 mit dem Steuerungsmodul 22 mittels eines Drahtantriebskabels 42 verbunden, das Informationen zwischen dem Steuerungsmodul 22 und dem Drahtantriebsmodul 26 übermittelt, wobei die Informationen beispielsweise die Rate des Drahttransfers, die Größe des Drahtes, die Drahtspannung und andere Informationen enthalten.
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Wie in 4 ausführlicher veranschaulicht, enthält die grundlegende Konfiguration des Drahtantriebsmoduls 26 ein Gehäuse 44 und eine Drahtzufuhrvorrichtung 28. Wie in der Figur veranschaulicht, ist das Gehäuse 44 allgemein rechteckig und hat gegenüberliegende Ober- und Unterseiten 46 bzw. 48 sowie gegenüberliegende linke und rechte Seiten 50 bzw. 52. Diese Bezeichnungen sollen veranschaulichend und nicht einschränkend sein und sollen keine spezielle Anordnung oder Position des Drahtantriebsmoduls 26 beschreiben. Wie aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen deutlich werden wird, kann das Drahtantriebsmodul 26 in mehreren verschiedenen Anordnungen positioniert werden.
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Wie weiter in den 4 und 6A gezeigt ist, enthält die Drahtzufuhrvorrichtung 28 ein Drahtempfangsende 54 und ein Drahtaustrittsende 56, das oft, aber nicht unbedingt, eine kreisrunde Öffnung ist. Draht von der Rolle, die auf der Spindel 32 des Drahtrollenständers 30 positioniert ist, wird in dem Empfangsende 54 der Zufuhrvorrichtung 28 aufgenommen, begradigt und durch das Drahtaustrittsende 56 mit einer Rate zugeführt, die der Nutzer an der Benutzerschnittstelle 24 eingestellt hat und die durch das Steuerungsmodul 22 an das Drahtantriebsmodul 26 übermittelt wird. Es ist zu beachten, dass die Spindel 32 auf jeder Seite des Drahtrollenständers 30 positioniert werden kann, wie ein Vergleich von 2 und 3 veranschaulicht.
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5 ist eine durchbrochene Ansicht, die die interne Anordnung des Drahtantriebsmoduls 26 zeigt. In dieser Figur enthält das Gehäuse 44 den Antriebsmotor 58, der die Antriebswelle 60 mittels einer Reihe von Zahnrädern, einer Schnecke, eines Riemens oder anderer dem Fachmann bekannter Konfiguration dreht. Der Antriebsmotor 58 ist so gezeigt, dass er senkrecht zur Antriebswelle 60 angeordnet ist, obgleich es sich versteht, dass der Antriebsmotor jede Anordnung haben kann, wie zum Beispiel relativ zur Antriebswelle 60 parallel, senkrecht oder gewinkelt. Wie veranschaulicht, erstreckt sich die Antriebswelle zwischen gegenüberliegenden linken 50 und rechten 52 Seiten des Gehäuses 44.
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In der in 4 gezeigten Anordnung wurde die Drahtzufuhrvorrichtung 28 auf der linken Seite 50 des Gehäuses 50 positioniert. Die gezeigte Drahtzufuhrvorrichtung enthält eine Zufuhrvorrichtungsabdeckung 62, ein Antriebswelleneingriffnahmezahnrad 64, Antriebsrollen 66A–B und einen Drahtzufuhrpfad 68, durch den Draht zugeführt werden kann.
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6A–C zeigen eine Seitenansicht des Drahtantriebsmoduls 26 und des Drahtzufuhrmoduls 28 entlang der Linie 6-6 in 5 und in verschiedenen Zerlegungsstufen. In 6A ist das Drahtzufuhrmodul 28 mit der Abdeckung 62 an ihrem Platz gezeigt. Der Schweißdraht 68 tritt in das Zufuhrmodul 28 am Empfangsende 54 ein und tritt aus dem Zufuhrmodul 28 am Drahtaustrittsende 56 aus.
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In 6B wurde die Abdeckung 62 entfernt, so dass das Antriebssystem 70 und der Schweißdraht 68 zu sehen sind, der durch das System hindurch verläuft. Das Antriebssystem 70 enthält das Antriebswelleneingriffnahmezahnrad 64, das mit der Antriebswelle 60 gekoppelt ist. Wie gezeigt, enthält die Antriebswelle 60 ein Keilprofil- oder sonstiges formschlüssiges Ende, das es ermöglicht, eine Drehbewegung zu dem Antriebswelleneingriffnahmezahnrad 64 zu übertragen. In 5B ist die Antriebswelle 60 mit einem dreieckigen Querschnitt gezeigt; es versteht sich jedoch, dass auch eine Vielzahl verschiedener Anordnungen, darunter quadratische, hexagonale, Keilprofil- oder andere Anordnungen, in Betracht gezogen werden.
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Wie in der Figur veranschaulicht, enthält das Antriebssystem 70 eine Zufuhrplatte 72, auf der eine Anzahl von Antriebsrollen 66A–D drehbar montiert sind. Diese Antriebsrollen dienen verschiedenen Zwecken, wie zum Beispiel dem Begradigen, Zuführen, Ausrichten und Regulieren des Drahtes 68, während er durch das Zufuhrmodul 28 geführt wird. Die Antriebsrollen werden durch das Antriebswelleneingriffnahmezahnrad 64 angetrieben, wodurch der Draht nach Bedarf vorangeschoben oder zurückgezogen wird.
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6C zeigt eine Seitenansicht des Drahtantriebsmoduls 26, wobei die Drahtzufuhrvorrichtung 28 entfernt ist. In dieser Ansicht ist die Antriebswelle 60 zu sehen. Wie in dieser Figur veranschaulicht, ist die Antriebswelle 60 von jeder Seite des Antriebsmoduls 26 aus zugänglich. Dies erlaubt es, die Drahtzufuhrvorrichtung 28 entweder an der linken 50 oder der rechten 52 Seite des Antriebsmoduls 26 zu installieren. Die Antriebswelle 60 nimmt das Antriebswelleneingriffnahmezahnrad 64 in Eingriff, indem sie geringfügig von den Seiten des Gehäuses hervorsteht, oder das Antriebswelleneingriffnahmezahnrad 64 erstreckt sich in das Gehäuse 44 hinein, um die Antriebswelle 60 in Eingriff zu nehmen. Alternativ wird das Drahtantriebsmodul 26 wie oben beschrieben hergestellt, und das Gehäuse 44 wird so konstruiert, dass nur ein Ende der Antriebswelle 60 frei liegt, wodurch eine Kontaminierung der inneren Komponenten der Antriebswelle 60 vermieden wird.
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Es ist erkennbar, dass die oben beschriebene Vorrichtung ein modulares Drahtantriebssystem erlaubt. Das Drahtantriebssystem erlaubt es einem Nutzer, entweder eine linksseitige oder eine rechtsseitige Zufuhr auszuwählen und ohne zusätzliche Kosten, Teile oder Produktlinien von einem System zum anderen zu wechseln.
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Wie in 7 veranschaulicht, ist das Drahtantriebsmodul 26 (entweder um feste Inkremente oder in freier Rotation), aber bevorzugt mindestens um 180°, um eine Achse A-A drehbar, um entweder eine linksseitige oder eine rechtsseitige Drahtzufuhr zu realisieren. Das Drahtantriebsmodul 26 ist mit dem Steuerungsmodul 22 durch einen Verbinder 74 verbunden, wie zum Beispiel eine 19-polige Steuerkabelverbindung (oder ein sonstiges Steuerkabel mit einer anderen Anzahl von Polen oder anderen Ausrichtungen oder einem Kommunikationsprotokoll, das anderen elektrischen Erwägungen folgt), oder mittels eines Kabels (besser in 1 veranschaulicht) zwischen dem Drahtantriebsmodul 26 und dem Steuerungsmodul 22. Wenn eine direkte Verbindung bevorzugt ist, so ist der Verbinder 74 so markiert, dass er dem Steuerungsmodul anzeigt, ob das Drahtantriebsmodul 26 eine linksseitige oder eine rechtsseitige Anordnung hat. Eine Implementierung dieser Anordnung beinhaltet, dass der Verbinder 74 – in Abhängigkeit von der Anordnung – von der Mitte versetzt ist, wie durch die Ports 76A, 76B im Drahtantriebs-Steuerungsmodul 22 gezeigt. Zum Beispiel nimmt der Verbinder 74 in einer linksseitigen Zufuhranordnung den ersten Port 76A in Eingriff; und in einer rechtsseitigen Zufuhranordnung nimmt der Verbinder 74 den zweiten Port 76B in Eingriff. Die Eingriffnahme des ersten oder des zweiten Ports 76A, 76B übermittelt relevante Informationen an das Drahtantriebs-Steuerungsmodul 22, zum Beispiel die Anordnung des Drahtantriebsmoduls.
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Diesbezüglich befindet sich, wenn das Drahtantriebsmodul 26 zwischen der linksseitigen und der rechtsseitigen Zufuhranordnung gewechselt wird, allgemein keine Abdeckung 28 auf der Drahtzufuhrvorrichtung 28, sondern sie hat mehr spiegelbildliche vorderseitige und rückseitige Komponenten an dem Gehäuse, so dass der Draht ordnungsgemäß in das Empfangsende 54 der Drahtzufuhrvorrichtung eintritt und aus dem Drahtaustrittsende 56 der Drahtzufuhrvorrichtung austritt. Wie veranschaulicht, ist die Drahtzufuhrvorrichtung 28 um die Antriebsachse 60 drehbar, so dass das Empfangsende 54 der Drahtzufuhrvorrichtung in Richtung des Drahtrollenständers 30 positioniert werden kann.
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Wie in 8 veranschaulicht, ist das Drahtantriebsmodul 26 um eine Achse B-B drehbar. So kann die Drahtzufuhrvorrichtung 28 entweder auf der linken oder auf der rechten Seite positioniert werden, ohne dass die Drahtzufuhrvorrichtung verstellt werden muss. Gemäß dieser Anordnung enthält das Drahtantriebsmodul 26 ein Kabel 78, das sich von der Rückseite des Moduls 26 erstreckt und an das Steuerungsmodul 22 angeschlossen ist. Wenn das Drahtantriebsmodul 26 um die Achse B-B gedreht wird, so braucht das Kabel 78 nicht justiert zu werden, um an diese Verstellung angepasst zu werden.
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Wie in den 9A und 9B gezeigt, sind mehrere modulare Drahtzufuhrvorrichtungen 20', 20'' nebeneinander veranschaulicht, wodurch zwei Schweißgeräte gleichzeitig betrieben werden können. Im Gegensatz zu Drahtzufuhrvorrichtungen der jetzigen Generation können diese, wie gezeigt, übereinander gestapelt werden oder können nebeneinander positioniert werden. Die Zufuhrvorrichtungen 20', 20'' sind nach Bedarf so positioniert, dass die entsprechenden Steuerungsmodule 22', 22'' nebeneinander angeordnet sind (9A) oder voneinander getrennt sind (9B).
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Ein Vorteil bei der Verwendung mehrerer modularer Drahtzufuhrvorrichtungen 20', 20'' ist die Möglichkeit, das Dualmodus-Benutzerschnittstellenmodul 80 zum Steuern von zwei (oder mehr) Zufuhrvorrichtungen zu verwenden, wie in 10 gezeigt. Wie in der Figur veranschaulicht, hat das Dualmodus-Benutzerschnittstellenmodul 80 einen Wähler 82, der verschiedene Formen verkörpert, zum Beispiel ein Schalter, ein Knopf, ein Hebel oder eine sonstige Vorrichtung, sowie Anzeigelampen 84A, 64B, die anzeigen, ob die erste oder die zweite Zufuhrvorrichtung 20', 20'' gesteuert wird. Die übrigen Bedienelemente 86, wie zum Beispiel Bedienelemente für Spannung, Drahtzufuhrgeschwindigkeit, Gasströmungsrate und andere Parameter, sind im Wesentlichen mit denen identisch, die ein einzelnes Zufuhrsteuerungsmodul 24 aufweist (2 und 3). Ein Schweißer wählt die gewünschten Parameter für die erste Drahtzufuhrvorrichtung 20' aus, drückt dann den Wähler 82 und steuert die Parameter für die zweite Drahtzufuhrvorrichtung 20''. Anzeigelampen 84A, 84B sind bereitgestellt, um dem Nutzer anzuzeigen, welches System gesteuert wird.
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Außerdem wird ein neuartiges Verfahren zur Verwendung einer modularen Drahtzufuhrvorrichtung offenbart, wie in die entsprechenden Figuren gezeigt ist. Gemäß diesem Verfahren enthält die modulare Drahtzufuhrvorrichtung 20 ein Steuerungsmodul 22, ein Benutzerschnittstellenmodul 24, ein Drahtantriebsmodul 26 mit einer Drahtzufuhrvorrichtung 28 und einen Drahtrollenständer 30 mit einer Spindel 32. Gemäß den Bedürfnissen des Nutzers wird entweder eine linksseitige oder eine rechtsseitige Drahtzufuhranordnung ausgewählt, indem die Spindel 32 auf die entsprechende Seite des Drahtrollenständers 30 umpositioniert wird. Der Drahtrollenständer 30 wird so angeordnet, dass die Spindel 32 in einer linksseitigen oder einer rechtsseitigen Zufuhranordnung angeordnet wird, und das Drahtantriebsmodul 26 wird in der gleichen Anordnung positioniert.
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Gemäß einer Option in dem Verfahren wird die Drahtzufuhrvorrichtung 28 von einer Seite des Drahtantriebsmoduls 26 abgenommen und auf seiner gegenüberliegenden Seite wieder angebracht. Des Weiteren enthält das Drahtantriebsmodul 26 gemäß dieser Ausführungsform eine Antriebswelle 60, die durch den Antriebsmotor 58 angetrieben wird. Die Antriebswelle 60 erstreckt sich zwischen der linken und der rechten Seite des Drahtantriebsmoduls 26, und die Drahtzufuhrvorrichtung 28 nimmt die Antriebswelle 60 von der entsprechenden Seite her in Eingriff. Die Antriebswelle 60 enthält bevorzugt ein formschlüssiges Ende, wie zum Beispiel eine hexagonale, dreieckige, Keilprofil- oder sonstige Form, zur Eingriffnahme des Antriebswelleneingriffnahmezahnrades 64 der Drahtzufuhrvorrichtung 28. Es versteht sich jedoch, dass ein formschlüssiges Ende keine absolute Anforderung der Erfindung ist und dass auch andere Methodologien des Befestigens der Welle innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen, zum Beispiel die Verwendung einer Stiftschraube oder einer „C-förmigen” Welle.
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Gemäß einer weiteren Option in dem Verfahren ist die Drahtzufuhrvorrichtung 28 umkehrbar, drehbar oder umkonfigurierbar (zum Beispiel durch Wechseln der Eingangs- und Ausgangslager). Das Drahtantriebsmodul 26 ist um eine Achse A-A drehbar, wodurch die Zufuhrvorrichtung auf jeder Seite des Steuerungsmoduls 22 positioniert werden kann. Bei dieser Option enthält das Drahtantriebsmodul 26 einen Verbinder 74 und Ports 76A, 76B am Steuerungsmodul 22. Wenn das Drahtzufuhrmodul in einer ersten Konfiguration ist (zum Beispiel die linksseitige Zufuhr), so nimmt der Verbinder 74 einen ersten Port 76A in Eingriff, während in einer zweiten Konfiguration der Verbinder 74 einen zweiten Port 76B in Eingriff nimmt. Das Steuerungsmodul 22 detektiert optional automatisch, welcher Port 76A oder 76B in Eingriff genommen ist, und weiß darum, ob sich das Drahtantriebsmodul 26 in der linksseitigen oder der rechtsseitigen Zufuhranordnung befindet.
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Gemäß einer weiteren Option in dem Verfahren ist das Drahtantriebsmodul 26 um eine Achse B-B drehbar. Das Drahtantriebsmodul 26 enthält ein Kabel 78, das in einem Fall auf der Rückseite des Drahtantriebsmoduls 26 positioniert ist, so dass die relative Position der Kabel 76/Modul 26-Schnittstelle nicht verändert wird, wenn das Antriebsmodul 26 gedreht wird.
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Wenn mehrere modulare Drahtzufuhrvorrichtungen 20', 20'' verwendet werden, zum Beispiel in einer gestapelten oder nebeneinanderliegenden Anordnung, so sind die Module so stapelbar, dass entweder eine linksseitige oder eine rechtsseitige Drahtzufuhrvorrichtung darüber oder darunter positioniert ist. Nachdem die Drahtzufuhrvorrichtung 20 (oder die Zufuhrvorrichtungen 20', 20'') ausgewählt und angeordnet wurden, wird das Steuerungsmodul 22 mit dem Benutzerschnittstellenmodul 24 verbunden. Diese Verbindung kann eine direkte Verbindung, eine Kabelverbindung oder eine drahtlose Verbindung sein. Das Benutzerschnittstellenmodul 80 enthält in der Regel ein Mittel zum Steuern von zwei oder mehr Drahtzufuhrvorrichtungseinheiten 20', 20''. Das Benutzerschnittstellenmodule 80 enthält einen Wählschalter 82, zwei oder mehr Anzeigelampen 84A, 84B und Bedienelemente 86 ähnlich denen für das Benutzerschnittstellenmodul 24, das eine einzelne Zufuhrvorrichtung steuert. In dieser Anordnung enthält das Verfahren zum Betreiben mehrerer Drahtsteuerungsmodule den Schritt des Verwendens des Wählers 82 zum Auswählen des Drahtsteuerungsmoduls 20', Konfigurieren des Drahtsteuerungsmoduls 20' und Auswählen eines weiteren Drahtsteuerungsmoduls 20'' mittels des Wählers 82. Dies erlaubt die Bereitstellung und Steuerung mehrerer Drahtzufuhrmodule über ein einzelnes Benutzerschnittstellenmodul.
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Der beste Modus zum Ausführen der Erfindung ist für die Zwecke der Veranschaulichung des besten Modus beschrieben worden, der dem Anmelder zu diesem Zeitpunkt bekannt ist. Die Beispiele sind nur veranschaulichend und sollen die Erfindung, die allein am Schutzumfang und Wesen der Ansprüche zu ermessen ist, nicht einschränken. Die Erfindung wurde anhand bevorzugter und alternativer Ausführungsformen beschrieben. Anderen Personen fallen beim Lesen und Verstehen der Spezifikation natürlich Modifizierungen und Änderungen ein. Es ist beabsichtigt, alle derartigen Modifizierungen und Änderungen mit aufzunehmen, sofern sie in den Schutzumfang der angehängten Ansprüche oder ihrer Äquivalente fallen.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- modulare Drahtzufuhrvorrichtung
- 20'
- Drahtzufuhrvorrichtung
- 20''
- Drahtzufuhrvorrichtung
- 22
- Steuerungsmodul
- 22'
- Steuerungsmodul
- 22''
- Steuerungsmodul
- 24
- Schnittstellenmodul
- 26
- Drahtantriebsmodul
- 28
- Drahtzufuhrmodul
- 30
- Schweißdrahtrollenständer
- 32
- Spindel
- 34
- Stromkabel
- 36
- Gasleitung
- 38
- Schnittstelle
- 40
- Benutzerschnittstellenkabel
- 42
- Drahtantriebskabel
- 44
- Gehäuse
- 46
- gegenüberliegende Oberseite
- 48
- Unterseite
- 50
- Seite
- 52
- Seite
- 54
- Drahtempfangsende
- 56
- Drahtaustrittsende
- 58
- Antriebsmotor
- 60
- Antriebswelle
- 62
- Zufuhrvorrichtungsabdeckung
- 64
- Antriebswelleneingriffnahmezahnrad
- 66A–D
- Antriebsrollen
- 68
- Drahtzufuhrpfad
- 70
- Antriebssystem
- 72
- Zufuhrplatte
- 74
- Verbinder
- 76A
- Port
- 76B
- Port
- 78
- Kabel
- 80
- Benutzerschnittstellenmodul
- 82
- Wähler
- 84A
- Anzeigelampe
- 84B
- Anzeigelampe
- 86
- übrige Bedienelemente
- 100
- Schweißdrahtzufuhrsystem
- 102
- Schweißdrahtspindel
- 104
- Drahtantriebssystem
- 106
- Benutzerschnittstelle
- 108
- Spannvorrichtung
- 110a
- Antriebsrolle
- 110b
- Antriebsrolle
- 112a
- Antriebsrolle
- 112b
- Antriebsrolle
- 114a
- Antriebsrolle
- 114b
- Antriebsrolle
- 116
- Nabe
- 118
- geteilte Drahtführung
- A-A
- Achse
- B-B
- Achse
