DE69310767T2

DE69310767T2 - Vorrichtung zur übertragung elektrischen stroms zu und von einer durchlaufenden drahtelektrode

Info

Publication number: DE69310767T2
Application number: DE69310767T
Authority: DE
Inventors: Thomas Truty
Original assignee: BASIX TECHNOLOGIES Ltd
Current assignee: BASIX TECHNOLOGIES Ltd
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: WO1994014562A1; EP0675778B1; JPH08504686A; EP0675778A4; US5319175A; ATE152945T1; DE69310767D1; EP0675778A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Übertragung elektrischen Stroms zwischen einem Element zur Übertragung elektrischen Stroms und einem elektrisch leitenden, gegenüber dem Stromübertragungselement bewegten Draht oder Kabel. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Gegenstand, der üblicherweise als mit einer Stromquelle verbundener Stromanschluss bezeichnet wird, wobei der laufende Draht veranlasst wird, gegen den Stromanschluss zu reiben, um elektrischen Wechselstrom oder Gleichstrom oder Impulse entweder vom Stromanschluss zum Draht oder vom Draht zum Stromanschluss zu übertragen.

Stand der Technik

Zumindest in der Industrie der Funkenerosionsmaschinen und in der Schweissindustrie ist es üblich, elektrischen Strom in einen bewegten Draht einzugeben. Eine herkömmliche Art dies zu erreichen besteht darin, einen Stromanschluss vorzusehen, der eine allgemeine zylindrische Form und eine durchgehende Bohrung aufweist, und bei welchem die Stromanschlussbohrung gegenüber der geraden Linie des Drahtlaufes versetzt ist. So reibt die gestreckte Durchlaufdraht-Elektrode gegen die Innenfläche der Bohrung zur Erstellung des benötigten elektrischen Kontakts zur übertragung von Strom zum durchlaufenden Draht. Ein Beispiel dieser Art von Stromanschluss ist im Patent US-4896013 offenbart.
In anderen Stromanschlussvorrichtungen wird der Stromanschluss lediglich zur gestreckten Durchlaufdraht-Elektrode hin gedrückt, oder er wird auf den normalen geradlinigen Drahtlauf plaziert und die Spannung des Drahtes bringt den Draht zur Reibung gegen den Stromanschluss zur Erstellung des benötigten elektrischen Kontakts. Ein typischer Stromanschluss dieser Art ist im Patent US-4539459 offenbart.
Zylindrische oder stabförmige Stromanschlüsse wurden auch in einigen vorbekannten Arten von Stromübertragungssystemen verwendet. In bezug auf solche zylindrische/stabförmige Stromanschlüsse wird der durchlaufende Draht so angeordnet und dazu gebracht, dass er auf einer rechtwinklig zur Stabsachse liegenden Linie gegen den Stab reibt. Obschon ein rechtwinklig zu einem durchlaufenden Draht angeordneter Stab den Strom wirksam überträgt, sind grössere Nachteile damit verbunden. Wenn der Durchmesser des Stabs nicht ziemlich gross ist, ist das Mass der am Stab überstrichenen Kontaktfläche relativ klein, und es sinkt die Wirksamkeit der Übertragung elektrischen Stromes, während sich die Verformung des Drahtes erhöht. Zudem unterliegt die vom rechtwinklig angeordneten Stab herbeigeführte kleine Kontaktfläche einem schnellen Verschleiss, was öfters Unterhaltsarbeiten entweder zur Einsetzung und Einstellung einer neuen Kontaktfläche oder zur Erneuerung des gesamten Stabs erfordert. Ausserdem ist eine Vergrösserung des Durchmessers des rechtwinklig angeordneten Stabs bis zu einer genügenden Grösse unerwünscht, weil dies in den Bereich anderer funktionellen Elemente eingreift und eine kompakte Bauweise verhindert.
Bei allen diesen Arten von vorbekannten Stromübertragungen wird der durchlaufende Draht dazu gebracht, gegen eine elektrisch geladene Fläche zu schleifen oder zu reiben und so den elektrischen Strom zu und vom durchlaufenden Draht zu übertragen. Demzufolge ist die Oberflächengüte und -form des Stromanschlusses im Flächenbereich, wo der Draht gegen den Stromanschluss reibt, kritisch, weil elektrischer Strom wirksam zu übertragen ist, während der am Draht und am Stromanschluss angefügte Schaden und der Verschleiss kleinstmöglich zu halten sind. Einige der wirksamsten Kontaktflächenformen sind gekrümmt, wie es beispielsweise im Patent US-4896013 gezeigt wird. Die Stromanschluss-Kontaktflächenformen werden normalerweise so verarbeitet, dass die richtige Krümmung und Oberflächengüte erreicht wird. Die Verarbeitung ist jedoch zeitaufwendig, und sie erhöht die Kosten der Stromanschlüsse erheblich.
Demzufolge besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung zur Übertragung elektrischen Stroms zu und von einem durchlaufenden Draht, die den elektrischen Strom wirksam überträgt und dabei allgemein kostengünstig zu fertigen ist, in bezug auf die Lebensdauer und den Unterhalt wirksam ist, und zudem eine gekrümmt geformte Kontaktfläche zur Verfügung stellt.

Beschreibung der Erfindung

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend diskutierten, mit bekannten Stromanschlüssen verbundenen Nachteile zu überwinden.
Die vorliegende Erfindung überwindet die vorstehend erwähnten sowie andere, mit bekannten Stromanschlüssen verbundene Nachteile, indem ein stangenförmiger oder zylindrischer Stromanschluss im spitzen Winkel zu einer von zwei Punkten definierten Achse des Drahtes vorgesehen ist. Diese Achse oder normale geradlinige Laufrichtung des Drahtes ist so versetzt, dass sie die Aussenfläche der Stange schneidet und den Draht dazu bringt, entsprechend einem schraubenförmigen oder elliptischen Kontaktmuster dagegen zu reiben. Obwohl der Durchmesser der Stange kreisförmig und im allgemeinen klein ist, erscheint somit dem Draht die Kontaktfläche entlang ihrer Kontaktlänge elliptisch.
An beiden Enden der Stange sind Drahtführungselemente vorgesehen, die funktionell die Achse des durchlaufenden Drahtes definieren. Die Führungselemente können Rollen, mit V-förmigen Nuten versehene Elemente, hakenfömige Elemente, mit Austrittsöffnungen versehene Elemente usw. und deren Kombinationen sein, und sie positionieren den Draht im spitzen Winkel zur Stange, vorzugsweise im Winkel von 5 bis 20 Winkelgrad zur Schaffung der grösstmöglichen elliptischen Kontaktfläche.
Insbesondere überwindet die vorliegende Erfindung die mit bekannten Stromanschlüssen verbundenen Nachteile, indem ein elektrisch leitendes Element wie eine Stange mit einer um seine bzw. ihre Längsachse kreisförmigen Aussenfläche vorgesehen ist. Die Stange ist in einer Bohrung eines Stangenhalterungskörpers eingesetzt. Der Stangenhalterungskörper weist eine darin durchgehende, im spitzen Winkel zu den Längsachsen der Stange und der Bohrung verlaufende Drahtaufnahmebohrung auf. Die Drahtaufnahmebohrungsfläche und die Bohrungsfläche schneiden einander und definieren dadurch einen dazwischenliegenden im allgemeinen geradlinigen, länglichen Durchgang. Der elektrisch leitende Draht, dem elektrischer Strom übertragen wird, wird durch die Drahtbohrung geleitet und darin mittels zweier Führungselemente vom mit Austrittsöffnungen versehenen Typus geführt, von denen je eines auf den beiden Seiten der Drahtbohrung angeordnet ist. Der Durchgang zwischen der Drahtaufnahmebohrung und der Bohrung liegt im allgemeinen parallel zu einer Geraden, die zwischen den Bohrungen der Führungselemente definiert ist. Diese Gerade schneidet auch die kreisförmige Aussenfläche der elektrisch leitenden Stange, so dass, wenn ein durch die beiden Führungsbohrungen laufender Draht gestreckt wird, der Draht die kreisförmige äussere Kontaktfläche der Stange entlang einem gekrümmten Pfad oder, genauer gesagt, entlang einem von einem Ellipsensegment definierten Pfad berührt.
Es können der Winkel zwischen der Längsachse der Stange und der zwischen den Bohrungen der Führungselemente definierten Geraden, die Versetzung der Geraden zum Schneiden der Aussenfläche der Stange und das Material der Stange variiert werden, so dass in jeder besonderen Situation bei gegebenen Drahttypus, Geschwindigkeit, Spannung, Strom usw. die maximale Wirksamkeit der elektrischen Übertragung und demgegenüber der kleinstmögliche Verschleiss des Drahtes und der Stange erreicht werden. In dieser Hinsicht öffnet sich das von der Kontaktfläche definierte Ellipsensegment und es wird breiter, wenn der Winkel zwischen der Längsachse der Stange und der Geraden zwischen den Führungselementen kleiner wird. Andererseits schliesst sich das Ellipsensegment, wenn der Winkel gegen 90 Winkelgrad tendiert, bis die Kontaktfläche bei 90 Winkelgrad kreisförmig wird. Vorzugsweise wird die Stange im Winkel von 5 bis 20 Winkelgrad positioniert.
Der Stangenhalterungskörper kann aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt sein, während die Stange vorzugsweise aus Wolfram hergestellt ist. Die Führungselemente sind vorzugsweise vom mit Austrittsöffnungen versehenen Typus und aus Diamant hergestellt. Die Drahtbohrung des Stangenhalterungskörpers hat einen Durchmesser, der sich in Richtung von der Stange weg und zu den Führungselementen hin vergrössert, um das Einfädeln des Drahtes durch die Drahtbohrung zu erlauben.
Ein Ende der Stange umfasst eine Werkzeugaufnahme-Ausnehmung oder einen Werkzeugaufnahme-Schlitz zur Aufnahme eines Werkzeugs und zum Drehen der Stange um ihre Längsachse. Auf diese Weise kann, wenn eine Kontaktfläche mit gekrümmten Pfad abgenutzt ist, durch einfaches Drehen der Stange um ihre Achse zum Freilegen eines nicht abgenutzten Teiles der Aussenfläche der Stange eine ähnliche Kontaktfläche mit gekrümmten Pfad zur Verfügung gestellt werden.
Zur Verwendung als leitende Stromanschlusselemente werden verschiedene Formen in Betracht gezogen, die in bezug auf die Längsachse eine kreisförmige Aussenfläche aufweisen. Einige dieser Formen sind, zusätzlich zu den stangenförmigen und zylindrischen Formen, konisch, konvex, konkav und doppelkonisch. Wie auch bei der Stangenform kann durch die konischen, konvexen, konkaven und doppelkonischen Stromanschlusselemente eine Längsbohrung vorgesehen werden.
In einer anderen Ausbildung ist die elektrisch leitende Stange oder ein Element anderer Form nicht in einer Bohrung eines Stangenhalterungskörpers aufgenommen, sondern am einen oder an beiden Enden in Längsrichtung gelenkig verbunden, um deren bzw. dessen Längsachse drehen zu können. Somit wird bei dieser Ausbildung das leitende Element durch diese gelenkigen Verbindungen statt, wie es bei der im vorstehenden diskutierten Stangenausbildung der Fall ist, durch die Innenfläche der Bohrung in einer Lage festgehalten, die im Winkel zur normalen Geraden des durchlaufenden Drahtes liegt.
In einer Ausbildung davon ist die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zur Übertragung elektrischen Stroms zu einem elektrisch leitenden, bewegten, zwischen zwei Punkten laufenden Draht gerichtet. Die Vorrichtung umfasst ein elektrisch leitendes Element mit in bezug auf die Längsachse kreisförmiger Aussenfläche. Angeordnet ist die Stange mit ihrer Längsachse im spitzen Winkel zu einer zwischen zwei Punkten definierten Geraden und mit der kreisförmigen Aussenfläche in Kontakt mit dem bewegten Draht. Der Draht berührt die kreisförmige äussere Kontaktfläche entlang einem gekrümmten Pfad.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die im vorstehenden angegebenen Merkmale und Zwecke der Erfindung sowie andere und die Art, wie sie zu erreichen sind, werden anschaulicher dargestellt, und die Erfindung wird besser verstanden werden, wenn man sich auf die nachstehende Beschreibung von Ausbildungen der Erfindung bezieht, die zusammen mit den beigefügten Zeichnungen zu betrachten sind. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer die vorliegende Erfindung umfassenden Funkenerosionsmaschine;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer die vorliegende Erfindung umfassenden Schweissmaschine;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines elektrisch leitenden stangenförmigen Elements und eines auf einem gekrümmten bzw. ellipsensegmentförmigen Pfad darauf gleitenden bewegten Drahtes;
Fig. 4 eine Vorderansicht des in Fig. 3 dargestellten leitenden Elements und des Drahtes;
Fig. 5 eine Draufsicht eines in einem erfindungsgemässen Stangenhalter eingesetzten elektrisch leitenden stangenförmigen Elements;
Fig. 6 einen Querschnitt des in Fig. 5 dargestellten leitenden Elements und des Halters entlang der Linie
Fig. 7 einen Querschnitt des in Fig. 5 dargestellten leitenden Elements und des Halters entlang der Linie
Fig. 8 einen Querschnitt des in Fig. 5 dargestellten leitenden Elements und des Halters entlang der Linie
Fig. 9 eine Seitenansicht eines elektrisch leitenden Elements zur Veranschaulichung eines anderen Mittels zum Halten des Elements im Winkel zum Draht; und
Fig. 10a bis 10e Seitenansichten einiger in Betracht gezogener elektrisch leitender Elemente mit einer kreisförmigen Aussenfläche in bezug auf deren Längsachse.
In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen werden einander entsprechende Teile durch einander entsprechende Bezugs zeichen bezeichnet.
Die im vorliegenden dargelegten Ausbildungsbeispiele veranschaulichen bevorzugte Ausbildungen der Erfindung in einer Form derselben, und solche Ausbildungsbeispiele sollen nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie den Umfang der Beschreibung oder den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken.

Beste Ausführung der Erfindung

Bezugnehmend auf die Zeichnungen wird eine Vorrichtung zur Übertragung elektrischen Stroms zu einem elektrisch leitenden durchlaufenden Draht 10 mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet. Die Vorrichtung 12 umfasst ein elektrisch leitendes Element oder Stange 14 mit einer Längsachse 16 und einer im allgemeinen kreisförmigen Aussenfläche 18. Die Stange 14 ist vorzugsweise aus Wolfram oder Wolframcarbid hergestellt, und die kreisförmige Aussenfläche 18 ist im allgemeinen glatt. Die Stange 14 kann maschinell hergestellt werden, oder auch nur durch Schneiden von Teilen aus einer längeren Stange, die vorher durch Walzen, Ziehen oder andere Herstellungsverfahren geformt wurde.
Der elektrisch leitende Draht 10 wird dazu gebracht, zwischen zwei Punkten 20 zu laufen, die miteinander und zwischen einander eine Gerade definieren. Diese Gerade, die auch als normale geradlinige Laufrichtung des Drahtes bezeichnet wird, stellt den vom Draht 10 befolgten Pfad dar, wenn der Draht gestreckt und in keiner Weise gehindert wird. Durch die Verwendung von zwei allgemein mit 22 bezeichneten Führungselementen wird der Draht 10 dazu gebracht, auf dieser Geraden zwischen den Punkten 20 zu laufen. Die Führungselemente 22 sind vorzugsweise mit einem Teil 24 aus Diamant versehen, durch den ein Loch oder Bohrung 26 führt. Zur genauen Führung ist die Bohrung 26 vorzugsweise nur leicht grösser als der Durchmesser des Drahtes 10. Somit stellt die normale geradlinige Laufrichtung des Drahtes praktisch den Pfad des Drahtes 10 dar, wenn dieser zwischen den Diamantteilen 24 durch die Bohrungen 26 läuft, und wenn der Draht gestreckt und nicht gehindert wird. Theoretisch liegen die Punkte 20 im Zentrum der Bohrungen 26.
Die Diamantteile 24 der Führungselemente 22 sind auf bekannte und übliche Weise in Führungsbüchsen 28 montiert, die normalerweise aus gesintertem oder anderem Metalltyp gefertigt sind. Die Führungsbüchsen 28 umfassen kegelstumpfförmige Eingänge 30, die auf beiden Seiten der Diamantteile 24 angeordnet sind und zu den Bohrungen 26 zusammenlaufen. Die kegelstumpfförmigen Eingänge 30 sind als Hilfe beim Einfädeln des Drahtes 10 durch die Bohrungen 26 vorgesehen. Die Führungsbüchsen 28 sind auf bekannte und übliche Weise an einen Stangenhalterungskörper 32 befestigt oder sonstwie damit verbunden, beispielsweise dadurch, dass in Wandungen 34 von Gegenbohrungen der Stangenhalterung und in einer Wandung 36 am Umfang der Führungsbüchse einander entsprechende und zueinander passende (nicht dargestellte) Gewinde vorgesehen sind und die Führungsbüchsen 28 einfach in Gegenbohrungen 38 des Stangenhalterungskörpers 32 eingeschraubt werden.
Es ist eine Drahtaufnahmebohrung 40 mit einer Drahtbohrungsfläche 42 vorgesehen, die im allgemeinen durch den zentralen Bereich des Stangenhalterungskörpers 32 führt. Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, läuft der Draht 10 durch die Drahtbohrung 40. Im Stangenhalterungskörper 32 ist auch eine Stangenaufnahmebohrung 44 mit einer Stangenbohrungsfläche 46 vorgesehen. Die Stangenaufnahmebohrung 44 weist auch eine (in den Zeichnungen nicht besonders dargestellte) Längsachse, die im allgemeinen mit der Stangenlängsachse 16 zusammenfällt, wenn die Stange 14 darin eingesetzt ist, wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt wird. Die Stangenlängsachse 16 und somit auch die Längsachse der Bohrung 44 liegen im spitzen Winkel zur normalen geradlinigen Laufrichtung des Drahtes.
Die Bohrung 46 und die Drahtbohrung 40 schneiden einander oder, genauer gesagt, die Stangenbohrungsfläche 46 und die Drahtbohrungsfläche 42 schneiden einander und definieren dadurch einen dazwischenliegenden im allgemeinen länglichen Durchgang 48. Wie zu bemerken ist, liegt der Durchgang 48 in einer Ebene mit einer von der Linie 6--6 in Fig. 5 definierten Ebene, die der normalen geradlinigen Laufrichtung des Drahtes parallel ist.
Wenn die Stange 14 in der Bohrung 46 eingesetzt liegt, ist, wie es klarer aus Fig. 5 hervorgeht, ein Teil der Stangenfläche 18 durch die Drahtbohrung 42 hindurch sichtbar und damit verbunden. Dies ist der Kontaktflächenteil auf den der Draht 10 zum Zwecke der Übertragung elektrischen Gleichstroms oder Impulsstroms zum Reiben oder Schleifen gebracht wird. Ausserdem ist diese Kontaktfläche gekrümmt und insbesondere als Ellipsensegment schraubenförmig, wie es klarer aus den Fig. 3 und 8 hervorgeht. Der Draht 10 wird dazu gebracht, entlang diesem gekrümmten bzw. ellipsensegmentförmigen Pfad zu laufen, wie es aus den Fig. 3, 5 und 8 hervorgeht, was die normale geradlinige Laufrichtung des Drahtes zur Stange 14 hin versetzt, und zwar auch solche Weise, dass die normale geradlinige Laufrichtung des Drahtes oder die zwischen den Punkten 20 definierte Gerade durch die Stange 14 führt. Wenn der Draht zwischen den Führungselementen 22 gestreckt wird, wird er gezwungen, mit der gekrümmten bzw. ellipsensegmentförmigen Fläche entlang der kreisförmigen Aussenfläche 18 der Stange in Berührung zu kommen. Es ist zu verstehen, dass diese Versetzung zusammen mit dem Stangendurchmesser und dem Winkel zwischen der Stangenlängsachse 16 und der normalen geradlinigen Laufrichtung des Drahtes variiert werden kann, um verschiedene gekrümmte Kontaktflächenformen zu gewährleisten, von denen alle im allgemeinen ellipsensegmentförmiganalog sind. Beispielsweise für Funkenerosionsmaschinen, die einen Draht von 0,25 mm Durchmesser verwenden, wird gemeint, dass ein Stangendurchmesser von 6 mm und eine Länge von 22 mm, eine Versetzung um 1 mm und ein Winkel von 12º30, zwischen der Stange und der normalen geradlinigen Laufrichtung des Drahtes die maximale Stromübertragung gewährleistet, während damit der Verschleiss des Drahtes und der Stangenfläche sowie die Verformung des Drahtes minimal gehalten werden.
Von einer Impuls- oder anderer Stromquelle 50, die mit dem Stangenhalterungskörper 32 verbunden ist, der seinerseits leitend ist und den Strom wirksam zur Stange 14 überträgt, werden elektrische Stromimpulse normalerweise zu und von der Stange 14 geliefert. In einer Alternative kann der Stangenhalterungskörper aus nichtleitendem Werkstoff sein, und in einer solchen Ausbildung wäre die Stromquelle 50 direkt mit der Stange 14 verbunden, um schliesslich Strom zu und von der Durchlaufdraht-Elektrode 20 zu übertragen.
Wie es klarer aus Fig. 6 hervorgeht, hat die Drahtbohrung 40 an jedem ihrer Enden einen Durchmesser, der sich in Richtung von der Kontaktfläche weg und zu den Führungselementen 22 hin vergrössert. Insbesondere sind kegelstumpfförmige Teile 52 an jedem Ende der Drahtbohrung 40 vorgesehen. Die kegelstumpfförmigen Teile 52 sind eine Hilfe beim Einfädeln des Drahtes 10 aus einem Führungselement 22 und in die Drahtbohrung 40.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 7 feststellbar, ist das eine Ende der Stange 14 mit einer Werkzeugaufnahme-Ausnehmung oder einem Werkzeugaufnahme-Schlitz 54 versehen, die bzw. der zur Aufnahme eines flachen Schraubendrehers oder eines anderen geeigneten ähnlichen Werkzeugs ausgebildet ist. Demzufolge kann die Stange 14 durch Einführen eines Werkzeugs in die Werkzeugaufnahme-Ausnehmung bzw. den Werkzeugaufnahme-Schlitz 54 um ihre Längsachse 16 gedreht werden. Auf diese Weise braucht die Betätigungsperson, wenn eine Kontaktfläche mit gekrümmten Pfad abgenutzt ist, lediglich die Stange 14 um eine kurze radiale Strecke zu drehen, um einen nicht abgenutzten Teil der Aussenfläche der Stange freizulegen und somit eine brandneue, nicht abgenutzte Fläche zur Verfügung zu stellen. Dieser Vorgang des Freilegung nicht abgenutzter Teile der Aussenfläche der Stange kann wiederholt werden, bis die ganze oder im wesentlichen die ganze Aussenfläche 18 der Stange bis zum Ende der Brauchbarkeit abgenutzt ist, worauf die abgenutzte Stange von der Halterung 32 entfernt und durch eine neue Stange ersetzt wird. Der Werkzeugaufnahme-Schlitz 54 kann durch viele andere Formen zur Aufnahme eines Werkzeugs ersetzt werden, um mit einem Werkzeug die nötige Drehkraft auszuüben und die Stange um ihre Längsachse zu drehen.
Die bevorzugte Ausbildung, wie sie in den Fig. 2 bis 8 gezeigt und im vorstehenden diskutiert wird, verwendet ein stangenförmiges oder zylindrisches elektrisch leitendes Element 14, um eine Fläche für den Kontakt mit dem Draht zu ergeben. Bei dieser Ausbildung wird die Stange 14 innerhalb der Stangenaufnahmebohrung 44 gehalten und darin um ihre Längsachse gedreht, um nicht abgenutzte Flächen freizulegen. Bei einer anderen Ausbildung, wie sie in Fig. 9 gezeigt wird, umfasst eine zylindrische Stange 14 eine durchgehende Bohrung 64 und zudem an jedem ihrer Enden Endlagerkappen 66. Die Endlagerkappen 66 sind in (nicht dargestellten) Ausnehmungen eines Haltekörpers 68 aufgenommen, und die Stange bzw. das zylindrische Element 14 ist somit um ihre bzw. seine Längsachse 16 frei drehbar. Zudem liegt die Längsachse 16 im spitzen Winkel zur normalen geradlinigen Laufrichtung des Drahtes, und die Kontaktfläche zwischen dem Draht 20 und der kreisförmigen Aussenfläche 18 erscheint dem Draht entlang dessen Kontaktlänge als gekrümmt oder als Ellipsensegment. Es ist zu verstehen, dass ein Mittel zum Drehen der Stange bzw. des zylindrischen Elements um ihre bzw. seine Längsachse in Betracht gezogen wird, welches dem im vorstehenden diskutierten Gegenstand ähnlich ist und bei dieser Ausbildung verwendet werden kann.
Es werden verschiedene andere Formen von Kontaktflächen in Betracht gezogen, welche für das elektrisch leitende Element 14 verwendbar sind. In dieser Hinsicht ist die am meisten bevorzugte Form eine Stange, wie es die Fig. 3 bis 8 darstellen. Einige andere in Betracht gezogene Formen mit einer Längsachse und einer in bezug auf die Längsachse kreisförmigen Aussenfläche sind in den Fig. 10a bis 10e dargestellt. In Fig. 10a wird eine (zylindrische) Stangenform mit einer Längsbohrung dargestellt. Fig. 10b zeigt eine konische Aussenfläche; Fig. 10c zeigt eine konvexe Aussenfläche; Fig. 10d zeigt eine konkave Aussenfläche; und Fig. 10e zeigt eine doppelkonische Aussenfläche. Bei allen diesen Formen von elektrisch leitenden Elementen ist die Aussenfläche in bezug auf die Längsachse kreisförmig. Insbesondere erzeugt mit allen diesen Formen eine rechtwinklig zur Längsachse liegende und das leitende Element schneidende Ebene eine Kreisform. Wie bei der stabförmigen/zylindrischen Form können die leitende Elemente der Fig. 10b bis 10e auch mit einer Längsbohrung versehen sein, um eine drehbare Anordnung zu schaffen, wie es in der Ausbildung nach Fig. 9 dargestellt ist, und auch um die Menge Material zu vermindern, die zur Fertigung des leitenden Elements benötigt wird. Es ist zu bemerken, dass die Aussenfläche 18 aller dieser ein stromleitendes Element bildenden Formen ausser bei derjenigen der Fig. 10e eine Fläche für den Kontakt mit dem Draht ergibt, die gekrümmt und insbesondere schraubenförmig ist.
Es wird in Betracht gezogen, die Vorrichtung 12 zur übertragung elektrischen Stroms zu einem durchlaufenden Draht zu verwenden, der zumindest in Funkenerosionsmaschinen, wie es in Fig. 1 schematisch dargestellt wird, und Schweissmaschinen, wie es in Fig. 2 schematisch dargestellt wird, verwendet wird. In Funkenerosionsmaschinen wird elektrischer Strom an den Draht 10 angelegt, wenn dieser von der Spule 56 abgespult und beseitigt oder auf die Spule 58 aufgespult wird. Strom entgegengesetzter Polarität wird von der Stromquelle 50 an das Werkstück 60 angelegt, und somit werden zwischen dem Draht 10 und dem Werkstück 60 Funken erzeugt, wenn der Draht 10 darüber bewegt wird, was dazu führt, dass das Werkstück 60 selektiv geschnitten und geformt wird. Ein zweiter Stromanschluss kann auch (nicht dargestellt) unterhalb des Werkstücks verwendet werden, um den Strom noch wirksamer zwischen dem Draht 10 und den Stromanschlussstangen 14 zu übertragen. In Funkenerosionsmaschinen wird die Drahtelektrode 10 im allgemeinen während ihrer Verwendung beim Schneiden oder Formen des Werkstücks 60 verformt.
In Schweissmaschinen, wie in Fig. 2 dargestellt, wird wiederum Strom entgegengesetzter Polarität an das Werkstück 60 angelegt. Hier wird jedoch die Drahtelektrode 10, wenn sie von der Spule 56 abgespult wird, normalerweise vollständig aufgebraucht, beispielsweise zur Bildung der Schweissnaht 62. Die Vorrichtung 12 kann beispielsweise bei Schweissmaschinen mit Metall und inertem Gas ("mig"-Schweissmaschinen) verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Übertragung elektrischen Stroms zu und von einem elektrisch leitenden durchlaufenden Draht (10), der zwischen zwei Punkten (20) läuft, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein elektrisch leitendes Element (14) vorgesehen ist, das eine Längsachse (16) aufweist, wobei dieses Element eine Aussenfläche (18) aufweist, die um die Längsachse (16) kreisförmig und mit der Längsachse im spitzen Winkel zu einer von den beiden Punkten (20) definierten Geraden angeordnet ist, wobei die kreisförmige Aussenfläche (18) mit dem durchlaufenden Draht (10) in Kontakt steht, so dass der Draht die kreisförmige Aussenfläche (18) entlang einem gekrümmten Pfad beruhrt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das leitende Element (14) in einer Funkenerosionsmaschine zur Zufuhr von Strom zu einer durchlaufenden Drahtelektrode verwendet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das leitende Element (14) in einer Schweissmaschine zur Zufuhr von Strom zu einer Durchlaufdraht-Schweisselektrode (10) verwendet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das leitende Element (14) stangenförmig ist und ausserdem einen Stangenhalterungskörper (32) umfasst, der eine darin durchgehende, eine Drahtbohrungsfläche (42) definierende Drahtaufnahmebohrung (40) sowie eine mit einer Längsachse (16) versehene, eine Stangenbohrungsfläche (46) definierende Stangenaufnahmebohrung (44) aufweist, wobei die Längsachse (16) im spitzen Winkel zu der von den beiden Punkten (20) definierten Geraden liegt, während die Stangenbohrungsfläche (46) die Drahtbohrungsfläche (42) schneidet und einen dazwischenliegenden im allgemeinen geradlinigen, länglichen, im allgemeinen parallel zur genannten Geraden gerichteten Durchgang (48) definiert, wobei die Stange in der Bohrung (44) aufgenommen ist, so dass die Drahtkontaktfläche, die sich entlang dem auf der kreisförmigen Aussenfläche (18) der Stange liegenden gekrümmten Pfad befindet, mit der Drahtbohrung (40) in Verbindung steht.

Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Stangenhalterungskörper (32) aus elektrisch nichtleitendem Material besteht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, bei welcher die Längsachse (16) der Bohrung im Winkel von weniger als 20 Grad zu der von den beiden Punkten (20) definierten Geraden liegt.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche ausserdem zwei beiderseits des leitenden Elements (14) angeordnete Führungselemente (22) umfasst, wobei jedes der Führungselemente (22) eine Führungsbohrung (26) aufweist, die mit dem Draht fluchtet und ihn auf der von den beiden Punkten (20) definierten Geraden führt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Führungselemente (22) aus Diamant bestehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei welcher jedes Ende der Drahtbohrung (40) einen Durchmesser aufweist, der in der von der Kontaktfläche (18) wegweisenden Richtung zunimmt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welche ausserdem auf dem leitenden Element (14) Mittel zur Werkzeugaufnahme (54) umfasst, um darin ein Werkzeug aufzunehmen und das leitende Element (14) um dessen Längsachse (16) zu drehen, so dass der Draht einen anderen Teil der Aussenkontakt fläche (18) des Elements (14) entlang einem ähnlichen gekrümmten Pfad berühren kann.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher das leitende Element (14) aus Wolfram besteht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welcher der Draht (10) die kreisförmige Aussenkontaktfläche (18) entlang einem Pfad von ellipsensegmentähnlicher Form berührt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher die Längsachse (16) des leitenden Elements im Winkel von weniger als 20 Grad zu der von den beiden Punkten (20) definierten Geraden liegt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher das leitende Element (14) an einem seiner Enden mit einer Halterung (68) schwenkbar verbunden ist, so dass das leitende Element (14) um dessen Längsachse (16) gedreht werden kann.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 14, bei welcher die Aussenfläche (18) des leitenden Elements stangenförmig ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher die Aussenfläche (18) des leitenden Elements konisch ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher die Aussenfläche (18) des leitenden Elements konvex ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher die Aussenfläche (18) des leitenden Elements konkav ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher die Aussenfläche (18) des leitenden Elements doppelkonisch ausgebildet ist.