DE2628386A1

DE2628386A1 - Planetenrad-vorschub fuer einen abschmelzenden schweissdraht

Info

Publication number: DE2628386A1
Application number: DE19762628386
Authority: DE
Inventors: Rupert Auer
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1976-06-24
Filing date: 1976-06-24
Publication date: 1977-12-29
Also published as: AT366941B; FR2355604A1; FR2355604B1; GB1571157A; NL171419C; SE438616B; NL171419B; DK278377A; DK155245B; CH622730A5; SE7706959L; BE856076A; IT1083782B; BR7704114A; DE2628386B2; YU140077A; DK155245C; NL7705953A; JPS5430978B2; ATA336077A

Description

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MESSER GRIESHEIM GMBH ^ EM 747

Kennwort: Hebel-Feder-Vorschub Ordner: VI

Erfinder: Auer STPH Be/-mr-

15. Juni 1976

Planetenrad-Vorschub für einen abschmelzenden Schweißdraht

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenrad -Vorschub für einen abschmelzenden Schweißdraht, dessen Planetenräder mittels einer Druckeinrichtung gegen den Draht anpreßbar sind und deren Drehachsen mit der Drahtachse einen Winkel bilden, wobei die Planetenräder an dem einen Ende eines zweiarmigen Radhalterhebels befestigt sind, welcher an einem rotierenden Lagerteil angebracht und durch die Druckeinrichtung bewegbar ist, sowie mit einem Motor für die Rotationsbewegung des Lagerteils und der Planetenräder um den Schweißdraht.

Mit diesem Oberbegriff wird auf Planetenrad-Vorschübe Bezug genommen, wie sie beispielsweise aus dem DRP 514 759, der DT-AS 21 25 441; der BE-PS 705 047 sowie den USi>Sen 1 733 836, 3 014 519 unc 3 424 O12 bekanntgeworden sind.

In dem DRP 514 759 ist eine Einrichtung geoffenbart, bei welcher die Drehachsen der Planetenräder gegenüber der Achse des Schweißdrahtes beliebig verstellt werden können, am die Drehtfördergeschwindigkeit zu ändern. Die Zentrierung der Räder gegenüber dem Draht und auch das Andrücken der Räder an den Draht erfolgt mit Schrauben und Gummischeiben bzw. Federn.

Bei dieser bekannten Einrichtung ist von Nachteil, daß die beim Drehen der Planetenräder auftretenden Fliehkräfte ein Abheben der Räder entgegen der Kraft der Gummischeiben bzw. Federn bewirken. Da die Fliehkräfte von der Drehzahl, d.h. der Drahtvorschubgeschwindigkeit abhängig sind, ist nicht gewährleistet, daß die Räder während des Vorschubes des Elektrodendrahtes mit einer konstanten Kraft gegen den Elektrodendraht gepreßt werden und die Vorschubgeschwindigkeit konstant bleibt. Gerade dies ist aber eine wesentliche Voraussetzung, um eine einwandfreie Drahtförderung

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und Schweißung zu gewährleisten.

Bei der Einrichtung nach der BE-PS 705 047 ist zur Einstellung der Anpreßkraft eine Schraube vorgesehen, durch welche zwei an Hebeln befestigte und um Drehpunkte verschwenkbare Räder befestigt sind. Das Einstellen der bei unterschiedlichen Drahtdurchmessern verschieden großen Anpreßkräfte ist mit der innerhalb der Vorschubeinrichtung^orgesehenen Einstellschraube jedoch schwierig und ungenau.

Bei der US-PS 1 733 836 ist ebenfalls ein Planetenrad-Vorschub vorgesehen, wobei ein Planetenräderpaar zur Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes dienen soll, und wobei ferner die Betätigung der Räder in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung erfolgt. Von Nachteil ist der aufwendige und komplizierte Einstellmechanismus zum Anpressen der bei'den Räderpaare gegen den Elektrodendraht.

Auch die US-PS 3 014 519 zeigt den komplizierten Aufbau der bisher bekannten Planeterad-VorSchübe. Hinzu kommt, daß auch bei diesem Vorschub eine Beeinflussung der Fliehkräfte nur über Federn zu vermeiden ist. Das hat wiederum den Nachteil, daß die Federkräfte entsprechend den zu 'erwartenden Fliehkräften ausgelegt und dimensioniert werden müssen. Infolge der Federkonstante und der unterschiedlich großen Fliehkräfte bei verschieden großen Drehgeschwindigkeiten tritt der Nachteil auf, daß die Räder mit unterschiedlichen Kräften gegen den Draht gepreßt werden.

Auch die in der US-PS 3 424 012 geoffenbarte Vorrichtung ist im Aufbau recht kompliziert. Darüberhinaus erfolgt auch bei dieser Vorrichtung das Anpressen der Räder über Federn und Schrauben, wobei jedem Rad ein gesondertes Einstellorgan zugeordnet ist, wodurch die Zentrierung der Räder zueinander sowie die genaue Einstellung von Anpreßkräften erschwert wird. Hinzu kommt, daß das federbeaufschlagte Rad wieder empfindlich gegen Fliehkräfte ist und somit ein genauer und gleichbleibender Anpreßdruck während des Betriebes nicht gewährleistet ist.

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Neben den oben beschriebenen Vorrichtungen ist darüberhinaus aus der DT-OS 2 055 721 ein Planetenrad-Vorschub bekannt, bei dem sich die Radhalter an einer Fläche einer Spannmutter abstützen, welche um den Schweißdraht drehbar ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Zentrifugalkräfte (Fliehkräfte), welche beim Drehen der Planetenräder um den vorzuschiebenden Schweißdraht herum auftreten und welche der formschlüssigen Verbindung zwischen Elektrodendraht und Rädern entgegenwirken, keinen Einfluß mehr auf die Drahtförderung ausüben können. Dies ist insbesondere dadurch bedingt, daß sich die Räder über die verschiebbaren Radhalter auch während der Drehung fest an der Spannmutter abstützen und dadurch verhindert wird, daß sich das einzelne Planetenrad aufgrund der Fliehkräfte von dem Rad abheben kann. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß bei derartigen Vorschubgetrieben die Einstellung der Anpreßkraft, also das Verdrehen der Spannmutter, stets von Hand erfolgen muß und somit je nach Geschick des Schweißers, die Rollen mit einer mehr oder weniger richtigen Anpreßkraft an den Draht gedrückt werden.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Planetenrad-Vorschub der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Aufbau einfach und ein reproduzierbares Einstellet der jeweils erforderlichen Anpreßkraft der Räder an den Draht möglich ist und darüberhinaus die während der Drehung der Räder entstehenden Zentrifugalkräfte keine ungünstige Beeinflussung der Drahtförderung bewirken.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Druckeinrichtung eine Feder aufweist, die sich einerseits am rotierenden Lagerteil abstützt und andererseits auf den anderen Hebel eine definierte, den Rollenanpreßdruck bewirkende, Kraft ausübt.

In vorteilhafter Weiterbildung wird hierzu vorgeschlagen, daß zwischen Feder und Hebelarm ein Spannkonusring auf dem Lagerteil verschiebbar gelagert ist, dessen eine Stirnseite mit der Feder und dessen Konusfläche mit dem Hebelarm in Wirkverbindung steht.

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Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausbildung des Planetenrad-Vorschubes wird die oben genannte Aufgabe in besonders zweckmäßiger Art und Weise gelöst. So wird beispielsweise durch die Erfindung ein besonders einfacher und raumsparender Aufbau des gesamten Gerätes erreicht.

Darüberhinaus ist von wesentlicher Bedeutung, daß durch die Druckeinrichtung die Planetenräder aufgrund der Federkraft stets mit einem von der Kraft der Feder abhängigen Druck gegen den Draht gepreßt werden, so daß ein reproduzierbares Einstellen des Anpreßdruckes und damit eine konstante Drahtvorschubgeschwindigkeit möglich wird.

Gemäß der Erfingung wird das nur von der Federkraft abhängige Anpressen und während des Betriebes, also der Drahtförderung, vorteilhaft mit dadurch ermöglicht, daß der Spannkonusring einen selbsthemmenden Konuswinkel aufweist, der bevorzugt im Bereich von 8° und 22° liegt.

Unter einem selbsthemmenden Konuswinkel wird dabei ein Winkel verstanden, bei dem der Spannkonusring von durch Fliehkraft der umlaufenden Hebel auf den Spannkonusring ausgeübten Kräften nicht entgegen der Kraft der Feder bewegbar ist, der Spannkonusring in diesem Fall also selbsthemmend ist. Somit üben die Fliehbzw. Zentrifugalkräfte vorteilhaft keinen Einfluß auf die Drahtförderung aus.

Die erreichte, reproduzierbare Einstellbarkeit des Rollenanpreßdrucks ist deshalb so wichtig, damit ein Schweißdraht mit einem Durchmesser von beispielsweise 1,0 mm stets mit der gleichen Vorschubgeschwindigkeit von verschiedenen, nacheinander in die Schweißeinrichtung gelegten Drahtvorratsrollen abgezogen und zur Schweißstelle hin gefördert wird. Dabei müssen beim Vorratsrollenwechsel zum einfachen Einfädeln des Drahtes in den Vorschub die Planetenräder kurzseitig entgegen der Anpreßrichtung wegbewegt

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werden. Nach dem Einfädeln, des Drahtes müssen die Planetenräder wieder in ihre vorherige Stellung gebracht werden. Diese Bewegung der Planetenräder ist in besonders einfacher Art und Weise gemäß der Erfindung durch eine auf dem Lagerteilgewinde befestigte Mutter zu erreichen, durch welche der Spannkonusring entgegen der Federkraft und der Selbsthemmung bewegbar ist. Zum Einfädeln wird die Mutter gegen den Spannkonnsring gedrückt und bewirkt ein Aufheben der Federkraft. Nach erfolgtem Einfädeln wird die Mutter wieder in Losstellung gebracht, so daß durch die Federkraft die Räder mit dem vorbestimmten unveränderten Druck gegen den Schweißdraht gepreßt werden.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen, sowie den Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetenrad-Vorschubes mit zwei Planetenrädern;

Fig. 2 eine Seitenansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 1;

Fig. 3 den Radhalter mit Planetenrad des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 in Einzeldarstellung;

Fig. 4 einen weiteren erfindungsgemäßen Planetenrad-Vorschub mit drei Planetenrädern;

Fig. 5 eine Seitenansicht in PfeilrichtungB gemäß Fig. 4 ;

Fig. 6 den Radhalter mit Planetenrad gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in Einzeldarstellung.

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Der Planetenrad-Vorschub gemäß Fig. 1 bis 3 ist in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet und weist Planetenräder 11. 12 auf, die mittels einer Druckeinrichtung 13 gegen einen Schweißdraht anpreßbar sind. Die Drehachsen 15 der Planetenräder 11, 12 bilden mit der Drahtachse 16 einen Winkel 17. Die Räder 11, 12 sind an dem einen Ende 18a_r 19a von zweiarmigen Radhalterlübeln 18, 19, die durch die Druckeinrichtung 13 um die Drehpunkte 20,21 bewegbar sind, mit einem rotierenden Lagerteil 22 verbunden. Der Vorschubmotor ist mit 23 bezeichnet.

Erfindungsgemäß weist die Druckeinrichtung 13 eine Feder 24 auf, die sich einerseits am rotierenden Lagerteil 22 abstützt und andererseits auf den anderen Hebelarm 18b, 19b eine definierte, den Anpreßdruck der Räder 11, 12 gegen den Draht 14 bewirkende Kraft ausübt. Bevorzugt ist zwischen der Feder 24 und dem Hebelarm 18b bzw. 19b ein Spannkonusring 25 auf dem rotierenden Lagerteil 22 in Doppelpfeilrichtung A-A verschiebbar gelagert. Die eine Stirnseite 26 des Spannkonusrings 25 dient zur Abstützung der Feder 24, während die Konusfläche 27 mit dem Hebelarm 18b und 19b in Wirkverbindung steht. Dem Spannkonusring 25 ist ferner eine auf dem rotierenden Lagerteil 22 gewindebefestigte Mutter 50 zugeordnet. Der Konuswinkel 28 bewirkt Selbsthemmung und liegt im

Bereich von 8 ° bis 22 °.

Die Konusfläche 27 des Spannkonusringes 25 ist dabei in Richtung zu einer Motorwelle 29 geneigt. Die Motorwelle 29 ist bevorzugt als Hohlwelle ausgebildet und steht mit dem rotierenden Lagerteil 22 in fester, schlupffreier, mechanischer Verbindung.

Der Lagerteil 22 enthält zur Drahtdurchführung eine Mittelbohrung 30 und weist ferner zur Halterung der Radhalter 18, 19 parallel zur Drahtachse 16 verlaufende Schlitze 31 auf.

Der eine Hebelarm (18a, 19a) der Radhalter 18, 19 ist zur Halterung der Planetenräder 11, 12 entsprechend dem Winkel zwischen Dreh- und Drahtachse abgewinkelt. An dem anderen Ende 18b bzw. 19b sind, zur Verminderung von Reibungskräften, Gleitrollen 32 gelagert, die mit der Konusfläche 27 des Spannkonusrings 25 in Eingriff stehen.

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Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die sich um den Draht 14 drehenden Bauteile (Motorwelle 24, Druckeinrichtung 13, Lagerteil 22 mit den Radhaltern 18 und 19 sowie den Rädern 11 und 12) von einer sich nicht mitdrehenden Schutzabdeckung 33 umgeben. Der Schutzabdeckung 33 ist ein Schutzschalter 34 zugeordnet, welcher die Zuführung der elektrischen Energie zum Vorschubmotor 23 beim Abnehmen der Abdeckung 33 unterbricht. Hierzu ist beispielsweise der Schutzschalter 34 als Mikrotastschalter ausgebildet, welcher ein Relais 35 auslöst, welches den Kontakt 36 in der Stromzuführung für den Vorschubmotor 23 beim Abnehmen der Abdeckung 33 öffnet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 sind zwei Planetenräder vorgesehen. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird vorgeschlagen, daß am Lagerteil 22 drei Radhalterhebel 37, 38, 39 symmetrisch um die Drahtachse 16 angeordnet sind. Diese Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt, aus denen der symmetrische Versatz der drei Planetenräder 37a, 38a und 39a besonders deutlich aus der Fig. 5 zu ersehen ist. Die einzelnen Bauteile des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 4 bis 6 entsprechen bis auf die Ausbildung der Planetenräder denjenigen Bauteilen des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 3, so daß hierzu auf die entsprechende Beschreibung der Fig. 1 bis 3 verwiesen wird.

Bezüglich der Vorschubrollen wird festgestellt, daß bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 die Vorschubrollen ein hyperboloidartiges Außenprofil aufweisen, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 das Außenprofil der Planetenräder abgerundet ausgebildet und mit einem mehr oder weniger großen Radius 40 versehen ist. Dabei sind die Radkörper (s. Fig. 2 bzw. 5) über Kugellager 42 und Stehbolzen 43 am Radhalter befestigt. Bei dem Planetenrad-Vorschub mit zwei, ein hyperboloidartiges Außenprofil aufweisenden Planetenrädern, ist dabei der Radkörper 41 entweder direkt auf ein

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Kugellager aufgepreßt oder über einen elastischen Zwischenring 44 mit einem normalen Kugellager verbunden, damit die bei den verschiedenen Drahtdurchmessern unterschiedlich großen Rollenanstellwinkel ausgeglichen werden können.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Vorschubgetriebes ist folgende:

Zum Einfädeln des Drahtes 16 wird die Mutter 50 solange in Pfeilrichtung B gedreht, und entgegen der Kraft der Feder verschoben, bis die Hebel 18, 19 so weit auseinander bewegbar sind, daß der Draht 16 einfach zwischen die Räder 11, eingeschoben werden kann.

Danach wird die Mutter 50 wieder in Pfeilrichtung C bewegt, und zwar so weit, bis ein geringer Abstand D (s.Fig. 1) zwischen Mutter 50 und Spannkonusring 25 vorhanden ist. Die Feder 24 drückt nunmehr den Konus 25 gegen die Hebelenden 18b, 19b, so daß diese auseinander und somit die Räder 11, 12 mit einer durch die Feder definierten Kraft gegen den Draht 16 gedrückt werden. Durch Einschalten des Motors 23 wird dann &^er Drahtvorschub erreicht.

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Claims

15. Juni 1976 Ansprüche

1_t Planetenrad-Vorschub für einen abschmelzenden Schweißdraht, dessen Planetenräder mittels einer Druckeinrichtung gegen den Draht anpreßbar sind und deren Drehachsen mit der Drahtachse einen Winkel bilden, wobei die Planetenräder an dem einen Ende eines zweiarmigen Radhalterhebels befestigt sind, welcher an einem rotierenden Lagerteil angelenkt und durch die Druckeinrichtung bewegbar ist, sowie mit einem Motor für die Rotationsbewegung des Lagerteils und der Planetenräder um dem Schweißdraht,

dadurch gekennzei chnet, daß die Druckeinrichtung (13) eine Feder (24) aufweist, die sich einerseits am rotierenden Lagerteil (22) abstützt und andererseits auf den anderen Hebelarm (18b, 19b) eine definierte, den Rollenanpreßdruck bewirkende, Kraft ausübt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen Feder (24) und Hebelarm (18b, 19b) ein Spannkonusring (25) auf dem Lagerteil (22) verschiebbar gelagert ist, dessen eine Stirnseite (26) mit der Feder (24) und dessen Konusfläche (25) mit dem Hebelarm (18b, 19b) in Wirkverbindung steht und dem eine auf dem Lagerteil (22) gewindebefestigte Mutter (50) zugeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Spannkonusring (25) einen selbsthemmenden Konuswinkel (28) aufweist.

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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel (28) im Bereich von 8 und 22 °liegt.

5. Vorschub nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Lagerteil (22) eine Mittelbohrung (30) zur Schweißdrahtdurchführung enthält und zur Halterung der Radhalter (18, 19) parallel zur Drahtachse (16) verlaufende Schlitze

(31) aufweist.

6. Vorschub nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der eine Hebelarm (18a, 19a) des Radhalters (18, 19) zur Halterung der Planetenräder (11, 12) entsprechend dem Winkel (17) zwischen Dreh- und Drahtachse (15,16) abgewinkelt ist und am anderen Hebelarm (18b, 19b) eine mit dem Spannkonusring (25) in Eingriff stehende Gleitrolle (32 gelagert ist,

7. Vorschub nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Lagerteil (22) zwei Radhalter-Hebel (18/ 19 ) symmetrisch um die Drahtachse (16) angeordnet sind.

8.Vorschub nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sich um den Draht (14) drehenden Bauteile (11, 12, 13, 18,19, 22) von einer sich nicht mitdrehenden Schutzabdeckung (33) umgeben sind.

9. Vorschub nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzabdeckung (33) ein Schutzschalter (34) zugeordnet ist, welcher die Zuführung,elektrischen Energie zum Vorschub-

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motor (23) beim Abnehmen der Abdeckung (33) unterbricht.

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