DE3203579A1

DE3203579A1 - Vorrichtung zum zufuehren eines drahtes aus einer drahtspule zu einer verarbeitungsstelle

Info

Publication number: DE3203579A1
Application number: DE19823203579
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing.(grad.) 6645 Beckingen Eichhorn; Heinolf 3094 Bruchhausen Schrader; Günther Dipl.-Ing. Dr. 5802 Wetter Schröder
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1983-08-18
Also published as: BE895730A; SE8300545D0; GB8302178D0; GB2114095A; JPH0246500B2; JPS58144056A; FR2520710A1; FR2520710B1; US4531682A; GB2114095B; SE456086B; DE3203579C2; CH658005A5; CA1213193A; SE8300545L

Description

Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes aus einer Drahtspule zu einer Verarbeitungsstelle

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes aus einer Drahtspule gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wird Draht von einer Spule abgezogen und einer Verarbeitungsstelle zugeführt, so vollführt das Drahtende aufgrund der dem Draht aufgeprägten Spannung unkontrollierte Bewegungen. Dies erweist sich insbesondere beim Schweißen als nachteilig.

Beim automatischen oder halbautomatischen Lichtbogenschweißen ist es üblich, den auf eine Spule aufgewickelten Schweißdraht auf dieser Spule mit Zwängen zu halten. Die Schweißdrahtzuführung zur Schweißstelle geschieht mit auf den Draht ausgeübten Zwängen mittels Richtapparaten der verschiedensten Formen und Ausführungen und mit rohr- bzw. schlauchartigen Führungen, die stets in einem metallischen Führungsstück mit gerader Bohrung, in der der Draht zur Schweißstelle geführt wird, enden. Hierbei werden stets Zwangskräfte auf den Schweißdraht ausgeübt.

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Die Güte bzw. Qualität einer automatisch gefertigten Schweißnaht ist deutlich abhängig von der Genauigkeit der Schweißdrahtzufuhr zum Lichtbogen. Kriterien dieser Genauigkeit sind 1. die in der Zeiteinheit zugeführte Menge des
Schweißgutos und 2. der geometrische Ort des Abschmelzens vom Schweißdraht, bezogen auf den Lichtbogen. Das Kriterium 1 wird bei allen bekannten Anlagen durch manuelles
Einstellen der Drahtvorschubgeschwindigkeit mehr oder weniger gut, aber in Abhängigkeit vom Kriterium 2 erfüllt.

Zur Erfüllung des Kriteriums 2 ist es bekannt, den
auf Rollen oder in Käfigen gewickelten Schweißdraht mittels Richtapparaten so zu formen, daß der Draht sich dem Ideal eines geraden Stabes nähert. Da die Schweißdrähte aber in Abhängigkeit vom Werkstoff und Herstellungsverfahren mehr oder weniger ausgeprägte Federeigenschaften besitzen, ist zum Richten apparativer Aufwand erforderlich, der, infolge einzuleitender Kräfte groß baut und daher in der Regel nur bei stationären Maschinen anwendbar ist. Bei Kleinmaschinen, wie tragbaren Orbitalschweißgeräten, muß auf Richten meist verzichtet werden. Hier wird der Schweißdraht vom Vorschub über ein rohr- oder schlauchartiges Führungssystem zum Lichtbogen geleitet. Dort kommt es infolge der Federeigenschaften des Drahtes und der auf ihn ausgeübten Zwänge zu der als
"pig-tailing" bekannten unkontrollierten Bewegung des aus der metallischen Führung austretenden Drahtes. Das Kriterium ist daher bei Orbital-Kleinschweißgeräten nur zu erfüllen

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durch Beobachtung und Korrektur des auslaufenden Drahtes durch die Bedienungsperson. Von ihrer Aufmerksamkeit und Sorgfalt beim Arbeiten hängt die Qualität des aus der metallischen Führung austretenden Drahtes ab.

Durch die DE-PS 1o 7o 3o9 ist eine Schweißdrahtrolle für die automatische Lichtbogenschweißung mit mehreren elektrisch parallel geschalteten und parallel ablaufenden Drahtelektroden bekanntgeworden. Die Einzeldrähte werden vor dem Aufwickeln entspannt und auf ihre Aufwicklungskrümmung vorgekrümmt nebeneinanderliegend aufgewickelt oder auf eine Spule aufgewickelt, deren Durchmesser kleiner ist als der der herzustellenden Drahtrolle, wobei man die gewickelte Drahtrolle sich anschließend entspannen läßt. Hierdurch soll ein gleichmäßiges und störungsfreies Ablaufen von der Rolle erhalten werden. Setzt man eine solche Schweißdrahtrolle in automatisch oder halbautomatisch arbeitenden Lichtbogenschweißgeräten ein, so werden durch die üblichen Vorrichtungen zur Drahtzuführung die oben beschriebenen Kräfte ausgeübt, wodurch trotz entspannt aufgewickelten Schweißdrahtes die erwähnten unkontrollierten Bewegungen des Schweißdrahtendes beim Austritt aus der Drahtzuführungsvorrichtung auftreten.

Die DE-PS 94 7 5 o4 zeigt eine Schweißdrahthaspel für Lichtbogenschweißautomaten, aus der der Schweißdraht nicht von außen, sondern von innen abgezogen wird. Hierdurch soll das Abziehen erleichtert werden.

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Durch die DE-PS 96 84 96 ist ein Schweißkopf für automatische Lichtbogenschweißgeräte mit einem von einer Haspel abrollenden Schweißdraht bekannt geworden. In diesem Schweißkopf wird der Schweißdraht bogenförmig zwangsgeführt unter Aufrechterhaltung seiner durch das Aufwickeln erhaltenen Federspannung. Eine Vorschubvorrichtung führt den Schweißdraht über ein Mundstück der Schweißstelle zu.

Bei beiden bekannten Vorrichtungen (DE-PS 94 75 o4 und DE-PS 96 84 96) sind keine Maßnahmen vorgesehen, die das nachteilige unkontrollierte Bewegen des Schweißdrahtendes infolge der ihm innewohnenden Spannungskräfte im Bereich des Lichtbogens vermeiden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes von einer Drahtspule anzugeben, wodurch die oben beschriebenen Nachteile z.B. bei Schweißgeräten vermieden sind,

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der Draht nicht auf einer Geraden oder um eine Gerade pendelnden Bahn, sondern auf einer Bahn mit definierter Krümmung richtkräftefrei der Verarbextungsstelle zugeführt. Durch die neuartige Drahtführung treten keine bleibenden Verformungen des eine Zylinderfeder bildenden Drahtes mehr auf. Der Draht wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung richtkräftefrei unter seiner ihm eigenen Krümmung bis an die Verarbeitungs-

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stelle geführt. Die oben erwähnte, als "pig-tailing"-Effekt bekannte unkontrollierte Bewegung des Drahtendes kann nicht mehr auftreten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit großem Vorteil bei Lichtbogenschweißgeräten, insbesondere bei den Orbital-Kleinschweißgeräten einsetzbar, weil die bisher wegen des "pig-tailing"-Effektes notwendigen Korrekturen des auslaufenden. Schweißdrahtendes nicht mehr erforderlich sind.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert werden.
Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes aus einer Drahtspule zu einer Verarbeitungsstelle,
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1

in Richtung A-B, teilweise im Schnitt. Gleiche Bauteile in den Figuren sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Fig. 1 zeigt eine Drahtspule 2, die zwischen einem kreisförmigen Spulengehäuse 4 in Form eines Bechers oder einer Tasse und einem Spulenwickelkörper 6 einen Drahtwickelraum 8 aufweist. Auf dem Spulenwickelkörper 6 ist

ein Draht Io in Form einer Rolle aufgewickelt. Am Spulengehäuse 4 ist ein etwa tangential wegstrebendes Draht-Führungsrohr 12 angeordnet, das einstückig mit dem Spulengehäuse ausgebildet sein kann und über eine im Spulengehäuse ausgebildete Öffnung 14 mit dem Drahtwickelraum verbunden ist. Das Führungsrohr 12 ist leicht gekrümmt ausgebildet.

An das Führungsrohr 12 schließt sich ein Drahtmundstück 16 mit einem rohrförmigen, gekrümmten Führungskanal 17 an. Das Mundstück ist hier als gekrümmtes Rohr ausgebildet. Das Mundstück 16, über das der Draht 1o (beispielsweise Schweißdraht) einer Verarbeitungsstelle 18 (beispielsweise einer Schweißstelle bzw. einem Abschmelzpunkt) zuführbar ist, ist lösbar oder fest mit dem Führungsrohr verbünden. Das aus Metall bestehende Mundstück 16 ist kreisbogenförmig ausgebildet und weist einen Krümmungsradius r auf, der dem Krümmungsradius des entspannten, eine Zylinderfeder bildenden aufgewickelten Drahtes entspricht. Das Führungsrohr 12 weist einen Führungskanal 19 auf, dessen lichte Weite von der Öffnung 14 ausgehend gleichförmig bis zur lichten Weite des Führungskanales 17 des Mundstückes am Ende des Führungskanales abnimmt. Der Führungskanal 19 kann aber auch über seine Gesamtlänge eine konstante lichte Weite aufweisen.

Richtungsgleich bewegt sich beim Abspulen des Drahtes ein von Antriebsrollen 21 bewegtes und durch sie gegen ein

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auf dem Wickelkörper 6 befindlichen Draht 1o gezogenes endloses elastisches Band 2o, welches außen über Rollen zurückgeführt wird.

Mit der Bezugsziffer 22 ist eine Aufnahme für einen Spulenantrieb für den Vorschub des Drahtes 1o bezeichnet (vgl. Fig. 2).

Der Draht ist ein- oder mehrlagig auf dem Wickelkörper 6 aufgewickelt.

Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, ist der Außendurchmesser des zylindrischen Spulenwickelkörpers 6 größer (vorzugsweise um etwa 2 - 5 %) als der Innendurchmesser der entspannten Zylinderfeder des aufgewickelten Drahtes ausgebildet.

Durch die oben beschriebene Vorrichtung wird der Draht 1o, ohne ein Richtsystem zu durchlaufen, im Innern eines rohrförmigen Führungssystemes 12, 16 derart zum Verarbeitungspunkt. 18 geführt, daß keine bleibenden Verformungen des eine Zylinderfeder bildenden Drahtes 1o auftreten. Am Ende des rohrförmigen Mundstückes 16 tritt der Draht richtkräftefrei unter seiner ihm eigenen Krümmung aus und erreicht mit dieser Krümmung den Verarbeitungspunkt bzw. die Verarbeitungsstelle 18 bzw. die Schweißstelle an der Elektrode, wenn der Draht ein Schweißdraht für ein Lichtbogenschweißgerät ist. Die in der Einleitung erwähnten, als "pigtailing"-Effekt bekannten unkontrollierten Bewegungen des aus der Führung austretenden Drahtendes bzw. Schweißdrahtendes treten nicht mehr auf.

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Vorzugsweise wird die aufgewickelte Drahtmenge jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Verarbeitungsvorgängen (Schweißungen) angepaßt.

Die vorgehend beschriebene Vorrichtung ist für alle aus einer Spule abzuwickelnden Drähte geeignet.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes aus einer Drahtspule zu einer Verarbeitungsstelle, mit einer bogenförmig ausgebildeten Drahtführungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (1o) in der Drahtführungsvorrichtung (12, 16) unter einem Krümmungsradius r geführt ist, der dem Krümmungsradius der durch den zylindrisch aufgewickelten Draht gebildeten, jedoch entspannten Zylinderfeder gleich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtführungsvorrichtung ein Mundstück (16) mit einem gekrümmt verlaufenden, rohrförmigen Führungskanal

(17) aufweist, dessen Krümmungsradius gleich dem Krümmungsradius r ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtführungsvorrichtung ein Führungsrohr (12) umfaßt, das sich tangential an das Spulengehäuse (4) anschließt und das mit dem Mundstück (16) verbunden ist.

Dr.K./H.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (12) einen Führungskanal (19) aufweist, der in Richtung der Drahtkrüinmung gekrümmt ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung des Führungskanals (19) allmählich zunehmend stetig in die Krümmung des rohrförmigen Führungskanals (17) des Mundstücks (16) übergeht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite des Führungskanals (19) des Führungsrohres (12) von einer Öffnung (14) im Spulengehäuse (4) ausgehend gleichförmig bis zur lichten Weite des Führungskanals (17) des Mundstücks (16) am Ende des Führungsrohres (12) abnimmt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite des Führungskanals (17) des Mundstückes (16) über die gesamte Länge dieses Führungskanales konstant ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (16) lösbar mit dem Führungsrohr (12) verbunden ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des zylindrischen Spulenwickelkörpers (6) größer ist als der Innendurchmesser der entspannten Zylinderfeder des aufgewickelten Drahtes (Ίο).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser'des zylindrischen Spulenwickelkörpers (6) etwa 2 bis 5 % größer ist als der Innendurchmesser der entspannten Zylinderfeder des aufgewickelten Drahtes (1o).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (16) durch ein gekrümmtes Rohrstück gebildet ist, dessen Rohrseele einen Krümmungsradius aufweist, der dem Krümmungsradius r der entspannten Zylinderfeder des Drahtes (1o) entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1,9 und 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den zylindrischen Spulenwickelkörper (6) gewickelte Draht (1o) von einem endlosen elastischen Band (2o), dessen Breite gleich der Höhe des Spulenwickelkörpers (6) ist, gegen den zylindrischen Spulenwickelkörper

(6) gedrückt wird, und daß das Band (2o) bei Drehung des Spulenwickelkörpers (6) von Antriebsrollen (21) über den aufgewickelten Draht (1o) gleitend in Richtung des Drahtablaufes bewegt wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht ein Schweißdraht für

ein Lichtbogenschweißgerät ist.

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