DE2901649C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorschubeinrichtung für eine drahtförmige Schweißelektrode mit zwei hintereinander angeordneten Vorschubeinheiten, die mit je einem Paar Vorschubrollen ausgerüstet sind, von denen je eine Rolle von einem mittels eines Schaltgliedes an ein Versorgungs­ netz anschließbaren Gleichstrommotor angetrieben wird.

Eine bekannte Einrichtung dieser Art - US-PS 36 72 655 - ist mit mehreren Vorschubeinheiten ausgerüstet, die in Vorschubrichtung unmittelbar hintereinander angebracht sind und von einem einzigen Motor angetrieben werden. Der Motor treibt die Vorschubrollen mittels eines Zahnradgetriebes an, das für alle Vorschubrollen die gleiche Übersetzung besitzt, so daß die Rollen mit der gleichen Drehzahl rotieren. Um eine übermäßige Zugbeanspruchung oder ein Zusammenstauchen der Elektrode zwischen den Vorschubein­ heiten zu vermeiden, muß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen gleich sein. Dies ist bei Vorschubeinrichtungen mit einem einzigen Antriebsmotor kaum zu erreichen, da die Durchmesser der treibenden Vorschubrollen stets genau gleich groß sein müssen, was wegen ungleichmäßiger Abnutzung der Rollenlaufflächen in der Regel nicht der Fall ist. In US-PS 32 93 477 ist auch vorgeschlagen worden, zwei Vorschubeinheiten mit je einem Motor anzutreiben, wobei die Motoren grundsätzlich wesentlich verschiedene Drehzahl­ charakteristiken aufweisen. Der eine Motor mit schwach fallender Drehzahlcharakteristik muß die gesamte Vor­ schubkraft aufbringen können und bestimmt die Vorschub­ geschwindigkeit. Der andere Motor mit stark fallender Drehzahlcharakteristik muß sich dem einen Motor anpassen. Zwei vollkommen unterschiedliche Motoren sind erforderlich, die beide im wesentlichen für die volle Vorschubkraft bemessen werden müssen.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, Vorschubein­ richtungen der eingangs genannten Art zu vereinfachen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die beiden Gleichstrommotoren in Serie geschaltet sind und eine Dreh­ zahlkennlinie besitzen, die von Leerlauf auf Vollast nicht mehr als 20% abfällt.

Während des Betriebes stellt sich die Drehzahl jedes Motors automatisch auf einen Wert ein, der einen störungsfreien Vorschub der Elektrode ergibt. Die auf die Elektrode über­ führte Zugkraft verteilt sich auf die beiden Motoren ent­ sprechend ihrem Drehmoment, das von Strom abhängig ist. Wegen der Serienschaltung ist der Strom in beiden Motoren gleich groß. Die Motoren werden untereinander wohl etwas verschieden belastet werden, da ihre Belastungskennlinien im allgemeinen nicht übereinstimmen werden. Dies bedeutet, daß sich die Gesamtspannung im allgemeinen nicht gleich­ mäßig auf beide Motoren verteilen wird. Besondere Ein­ richtungen für die Drehzahlregelung sind nicht erforder­ lich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzen die Motoren eine Drehzahlkennlinie, die von Leerlauf auf Vollast nicht mehr als 5% abfällt. Gleich­ strommotoren, die eine solche Drehzahlkennlinie aufweisen, sind beispielsweise Nebenschlußmotoren oder fremderregte Motoren.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Ankerspannungen der beiden Motoren dem Eingang eines Vergleichers zugeführt, dessen Ausgang mit dem Schaltglied verbunden ist, wobei der Vergleicher für die Abgabe eines Signals an das Schaltglied zur Abschaltung der Motoren vom Versorgungsnetz vorgesehen ist, wenn der Betrag der Abweichung der Ankerspannung eines Motors von einer vorgegebenen Spannung ein bestimmtes Maß über­ schreitet. Die Ankerspannung wird z. B. von der vorgegebenen stark abweichen, wenn die Elektrode in einer Vorschubein­ heit auf den Rollen gleitet oder die Elektrode aus irgend einem Anlaß zwischen den Vorschubeinheiten abreißt. Ein sofortiges Anhalten der Motoren ist hier wünschenswert, um Schäden zu vermeiden oder zumindest das Ausmaß eines Schadens zu begrenzen.

Es ist deshalb vorteilhaft, das Schaltglied mit einem Umschalter auszurüsten, der die Motoren in einer ersten Stellung mit dem Versorgungsnetz und in einer zweiten Stellung mit einem einen Bremswiderstand enthaltenden Stromkreis für die Widerstandsbremsung der Motoren verbindet.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform derselben im Zusammen­ hang mit der Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur zeigt etwas schematisch eine Vorschubein­ richtung mit einem Schaltschema.

Eine schmelzbare drahtförmige Elektrode 1 wird von einer Spule 4 mit Hilfe von zwei Vorschubeinheiten abgewickelt und einem hier nicht dargestellten Schweißapparat, z. B. einer Schweißpistole, zugeführt. Jede Vorschubeinheit besitzt ein Rollenpaar 2 a, 2 b, 3 a, 3 b. Eine Rolle 2 a, 3 a jedes Paares wird von einem Motor 5, 6 angetrieben. Die andere Rolle 2 b, 3 b ist freilaufend und auf bekannte Weise, bei­ spielsweise durch Federdruck, an die zwischen den Rollen durchlaufende Elektrode 1 angedrückt, um eine ausreichende Reibung zwischen Rolle und Elektrode für die Übertragung der Zugkraft von Rolle 2 a, 3 a auf die Elektrode 1 zu gewähr­ leisten. Zwischen den Motoren 5, 6 und den entsprechenden Rollen 2 a, 3 a können Getriebe eingeschaltet werden, wenn ein direkter Motorantrieb zu hohe Drehzahlen ergeben würde. Die Ankerwicklungen der beiden Motoren sind in Serie geschaltet und mittels Leitungen 7, 8 an ein Versorgungsnetz ange­ schlossen. Jeder Motor besitzt eine Feldwicklung 9, 10 und einen in Serie geschalteten einstellbaren Feldwiderstand 11, 12. Die Feldkreise sind parallelgeschaltet und an ein sepa­ rates Versorgungsnetz angeschlossen. Die beiden Motoren sind von gleicher Ausführung und haben daher auch ähnliche Dreh­ zahlkennlinien. Da die Motoren fremderregt sind, fällt die Drehzahlkennlinie von Leerlauf auf Vollast nur schwach ab.

Ein Umschalter 13 ist in die Leitung 7 eingeschaltet. Der Umschalter wird durch das Schaltgerät 14 in die beiden Stellungen 13 a und 13 b gebracht. In der hier gezeigten Stellung 13 a sind die Motoren an das Versorgungsnetz ange­ schlossen.

In der anderen Stellung 13 b sind die Motoren 5, 6 an einen Stromkreis für Widerstandsbremsung angeschlossen, der einen konstanten Widerstand 15 und einen einstellbaren Widerstand 16 enthält. Mit dem Widerstand 16 kann die Bremszeit der Motoren eingestellt werden.

Die Ankerspannungen der Motoren 5, 6 werden einem Eingang eines Vergleichers 17 zugeführt, in dem die beiden Anker­ spannungen mit einer einstellbaren Spannung verglichen werden. Wenn eine der Ankerspannungen von der eingestell­ ten Spannung um ein unzulässiges Maß abweicht, tritt am Ausgang des Vergleichers ein Signal auf, das dem Schalt­ gerät 14 zugeführt wird und die Umstellung des Umschalters 13 auf die Stellung 13 b bewirkt, wodurch die beiden Motoren rasch abgebremst werden. Unzulässig große Abweichungen der Ankerspannung treten auf, wenn beispielsweise die oben erwähnten Betriebsstörungen, wie Gleiten der Elektrode in den Vorschubrollen oder Bruch der Elektrode, eintreffen.

Wenn der Anfang einer neuen Elektrode in die Vorschubein­ richtung mit Hilfe der Motoren 5, 6 eingeführt wird, wird der Vergleicher außer Betrieb gesetzt, da sich beim Ein­ fädeln der Elektrode zwangsläufig große Differenzen zwischen den Ankerspannungen der beiden Motoren ergeben, insbesondere dann, wenn der Anfang der Elektrode zunächst nur von einer Vorschubeinheit erfaßt ist.

Das Schaltgerät 14 wird von einem Programmwerk 18 gesteuert. Der Umschalter 13 wird gemäß einem einstellbaren Programm wechselweise in die beiden Stellungen 13 a und 13 b gebracht. Die Elektrode wird dadurch stückweise vorgeschoben. Diese Art des Elektrodenvorschubs ist für das Lichtbogenschweißen besonders geeignet.

Um Betriebsstörungen zu vermeiden, wird das Programmwerk 18 durch eine Verriegelungsschaltung außer Betrieb gesetzt, wenn vom Vergleicher 17 ein Signal an das Schaltgerät 14 ab­ gegeben wird. Dadurch wird in einem solchen Fall der Um­ schalter 13 stets unabhängig vom Schaltprogramm des Programm­ werkes 18 in die Bremsstellung 13 b umgelegt.

Im normalen Betrieb haben die Rollen die gleiche Umfangs­ geschwindigkeit und die gesamte Vorschubkraft verteilt sich auf die beiden Motoren entsprechend ihren Drehmomenten. Das Drehmoment jedes Motors ist durch sein Feld und den Ankerstrom bestimmt. Die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode läßt sich durch Änderung der Speisespannung für die beiden in Serie geschalteten Motoren und/oder durch eine Änderung des Erregerstroms einstellen.

Als Motoren können beispielsweise auch permanent erregte Motoren verwendet werden, die einen besonders einfachen mechanischen Aufbau aufweisen. Diese Motoren besitzen keine zusätzlichen Feldwicklungen und die Vorschubgeschwind­ igkeit der Elektroden wird daher einzig und allein mit Hilfe der Speisespannung für die beiden Ankerspannungen eingestellt.

Claims (5)

1. Vorschubeinrichtung für eine drahtförmige Schweiß­ elektrode mit zwei hintereinander angeordneten Vorschubein­ heiten, die mit je einem Paar Vorschubrollen ausgerüstet sind, von denen je eine Rolle von einem mittels eines Schaltgliedes an ein Versorgungsnetz anschließbaren Gleichstrommotor angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichstrommotoren (5, 6) in Serie geschaltet sind und eine Drehzahlkennlinie besitzen, die von Leerlauf auf Vollast nicht mehr als 20% abfällt.

2. Vorschubeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlkennlinie der Motoren (5, 6) von Leerlauf auf Vollast nicht mehr als 5% abfällt.

3. Vorschubeinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichstrommotoren von gleicher Ausführung sind.

4. Vorschubeinrichtung nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerspannungen der beiden Motoren (5, 6) dem Eingang eines Vergleichers (17) zugeführt werden, dessen Ausgang mit dem Schaltglied (14) verbunden ist, wobei der Vergleicher (17) für die Abgabe eines Signals an das Schaltglied (14) zur Abschaltung der Motoren vom Versorgungsnetz vorgesehen ist, wenn der Betrag der Abweichung der Ankerspannung eines Motors von einer vorgegebenen Spannung ein bestimmtes Maß über­ schreitet.

5. Vorschubeinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (14) mit einem Umschalter (13) versehen ist, der die Motoren in einer ersten Stellung (13 a) mit dem Versorgungsnetz und in einer zweiten Stellung (13 b) mit einem einen Bremswiderstand (15, 16) enthaltenden Stromkreis für die Widerstandsbremsung der Motoren verbindet.