DE8809830U1

DE8809830U1 - Drahtvorschubgetriebe

Info

Publication number: DE8809830U1
Application number: DE8809830U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Schweissanlagen und Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1989-12-28
Anticipated expiration: 1998-08-03

Description

BESCHREIBUNG

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Die Erfindung betrifft ein Drahtvorschubgetriebe mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der DE-AS 26 43 102 ist ein derartiges Drahtvorschubgetriebe bekannt, das es erlaubt, die in einer gemeinsamen Wirkebene angeordneten und winkelig zum Draht angestellten Planetenrollen mit einstellbarer Kraft an den Draht zu pressen. Das vorbekannte Drahtvorschubgetriebe ist allerdings nur einstufig ausgebildet. Dies hat den Nachteil, daß die Schubkraft relativ niedrig und außerdem nicht konstant ist.

Für das Anwendungsgebiet eines Drahtvorschubs an Schweißmaschinen, Schweißrobotern oder dgl. resultiert daraus eine instabile Drahtvorschubgeschwindigkeit sowie eine Verschmutzung dee Drahtführungssystems durch Abrieb beim Schlupfen. Bei Unregelmäßigkeiten in der Drahtoberfläche, beispielsweise in Form von Knicken oder einem Oberflächenbelag, wie öl oder dgl., greifen die Planetenrollen nicht mehr. In diesen Fällen wird der Draht nur noch ruckartig oder gar nicht mehr vorgeschoben, wobei es auch zum Abdrehen des Drahten durch die kreisenden Rollen kommen kann.

Die genannten Nachteile verhindern zum Teil den Einsatz der vorbekannten Drahtvorschubgetriebe und dabei insbesondere die Verwendung als leitender Drahtvorschub.

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Ähnliche Drahtvorschubeinrichtungen sind in

ff unterschiedlichen Ausführungsformen beispielsweise auch aus

£ der DE-OS 20 55 721, DE-OS 25 50 016 oder DE-OS 28 26

■ bekannt. Diese Systeme sind mit den gleichen Nachteilen wie der erstgenannte Stand der Technik behaftet.

Aus der DE-PS 21 25 441, der DE-OS 32 00 421, sowie der ; Literaturstelle GB-Z: Soviet Invention III., 1987, Week

■ 8739, Sec. Chemical, M,p.21, Ser.Nr. 1294526-A sind ferner ' mehrstufige Drahtvorschubgetriebe bekannt. Zum Teil weisen ,f diese jedoch keine Spannvorrichtung üur Einstellung und

§ Regulierung der Anpreßkraft der Planetenrollen am Draht auf. Bei den anderen sind zwar Spannvorrichtungen vorhanden, die aber voneinander abhängig und auf gleiche Ü Anpreßkräfte eingestellt sind. Dadurch haben diese P Vorschubeinrichtungen ähnliche Probleme wie der eingangs genannte Stand der Technik.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drahtvorschubgetriebe mit größerer Betriebssicherheit aufzuzeigen, das insbesondere trotz Unregelmäßigkeiten im Draht einen konstanten Vorschub gewährleistet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Kennzeichen des Hauptanspruches. Bei der erfindungsgemäßen Doppel- oder auch Mehrfachanordnung der Planetenradeinheiten lassen sich eine Reihe von Vorteilen erzielen« Zum einen wird die auf den Draht übertragene Kraft erheblich erhöht, wobei die Mctorbelaetung des gemeinsamen Antriebes im wesentlichen gleich bleibt. Durch die Doppe]anordnung werden Drahtfehler egalisiert, wobei insbesondere auch der Drahtrichteffekt erheblich verstärkt wird. Eine der Planetenradeinheiten greift immer, während die andere Drahtfehler richtet oder Oberflächenverunreinigungen entfernt.

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Die Planetenradeinheiten besitzen getrennte Spannvorrichtungen/ die eine Einstellung unterschiedlicher Anpreßkräfte ermöglichen. Hierbei wirkt die in Förderrichtung vorn liegende Planetenradeinheit mit einem höheren Kraftschluß auf den Draht ein als die hintere (n).

Das erfindungsgemäße Drahtvorschubgetriebe kann dank des nach Kraft und Geschwindigkeit stets konstanten Drahtvorschubes als leitender Antrieb in der Nähe des Schweißbrenners eingesetzt werden. Hierbei wirkt sich auch das geringe Gewicht des Drahtvorschubgetriebes günstig aus. Im Endeffekt läßt sich auch die Schweißqualität erheblich verbessern, da bei Einsatz als leitender Antrieb am Schweißbrenner dem Draht eine fibrillierende Bewegung erteilt wird. Der Schweißdraht bewegt sich dabei in einer kreisenden Bahn um seine Längsachse im Kontaktrohr des Schweißbrenners. Dies verbessert einerseits den Stromübergang im Kontaktrohr und verbessert andererseits das Verschleißverhalten. Bei bekannten Drahtvorschüben legt sich der Draht einseitig an bestimmte Stellen des Kontaktrohres und schabt dort das Material ab, bzw. brennt sich ein .

Das erfindungsgemäße Drahtvorschubgetriebe kann mit unterschiedlich ausgestalteten Plantetenradeinheiten verwirklicht werden. So kann jede Planetenradeinheit zwei, drei oder auch mehr Planetenrollen aufweisen. Neben der Rollenzahl kann auch die Anordnung und Lagerung der Planetenrollen sowie die konstruktive Gestaltung der zugehörigen Spann- und Einetellvorrichtungen variiert werden. Im einzelnen können die Planetenradeinheiten beispielsweise gemäß der DE-OS 20 55 721, DE-OS 25 50 016 oder DE-OS 28 26 537 ausgestaltet sein.

Der bevorzugte Einsatzbereich liegt beim MIG/MAG-Schweißen wobei das erfindungegemäße Getriebe für alle Drahtarten geeignet ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Drahtvorschubgetriebes und insbesondere der Planetenradeinheiten angegeben.

Die kreuzweise gegeneinander verdrehte Anordnung benachbarter Planetenradeinheiten bietet den Vorteil eines optimalen Richteffektes und der vereinfachten Lagerung der Planetenradeinheiten.

Sind die Planetenradeinheiten achsial verstellbar angeordnet, kann durch Variation ihres Abstandes für jeden Drahtdurchmesser und jede Vorschubgeschwindigkeit ein optimaler Drahtrichteffekt erreicht werden. Die Planetenradeinheiten können aneinander gelagert sein. Eine erhöhte Stabilität wird erreicht, wenn sie in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert sind, das sie auch außenseitig schützend umgibt, über das Gehäuse ist außerdem eine stabile zweiseitige Lagerung möglich.

Für eine einfache und leicht reproduzierbare Einstellung der Anpreßkraft empfiehlt sich die Verwendung von federbelasteten Schwenkhebeln, mittels der die Rollenträger der Planetenrollen gegenüber dem Draht zugestellt werden. Besonders günstig ist hierbei die Verwendung einer längeverschiebllch gelagerten und federbelasteten Kegelscheibe zur Beaufschlagung und Spxeizung der Schwenkhebel. Diese Konstruktion ermöglicht es auch, mehrere Planetenradeinheiten gemeinsam zu beaufschlagen und darüber hinaus durch veränderte Hebelübersetzungen auch einen unterschiedlichen Kraftschluß der Einheiten einzustellen. Die Spannvorrichtung kann aber auch in anderer Heise ausgebildet sein und beispielsweise einen doppelten Kniehebel aufweisen.

Um den Vorschub zu stabilisieren, können auch die Planetenradeinheiten untereinander verschiedene Rollenneigungen aufweisen. Hierdurch wirken die Planetenradeinheiten unterschiedlich auf den Draht ein/ was zu einem inneren Spannungszustand führt, der insgesamt den Vorschub stabilisiert

Das erfindungsgemäße Drahtvorschubgetriebe kann bei einem sogenannten Push-Pull-System als Haupt- und/oder Hilfsantrieb eingesetzt werden. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn in einem solchen System nur die erfindungsgemäßen Drahtvorschubgetriebe eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache und sichere Einstellung und Abstimmung der Antriebe untereinander. Das Drahtvorschubgetriebe kann hierbei insbesondere hinten als Hilfsantrieb eingesetzt werden und mit Schlupf auf den Draht einwirken. Hierbei kommt vor allem seine verbesserte Drahtrichtwirkung zum Tragen.

Das erfindungsgemäße Drahtvorschubgetriebe kann aber auch, wie eingangs gesagt, als leitender Hauptantrieb vorn in der Nähe des Schweißbrenners angeordnet sein.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigent

Fig. 1 bis 4 ein zweistufiges Drahtvorschubgetriebe in unterschiedlichen Ausführungen jeweils in Seitenansicht und Draufsicht und

Fig. 5 und 6 weitere Variationen in Seitenansicht.

In den Zeichnungen ist mit (1) ein Drahtvorschubgetriebe bezeichnet, das jeweils zwei in Förderrichtung (18) hintereinander angeordnete Planetenradeinheiten (2, 3) aufweist. Es können aber auch mehr als zwei Einheiten oder Stufen sein. Die Planetenradeinheiten (2, 3) sind miteinander gekoppelt und werden gemeinsam angetrieben. Sie Bind dazu beide mit dem Antriebsmotor (6) verbunden und

rotieren völlig synchron.

Die Planetenradeiiiheiten (2, 3) bestehen jeweils au«} zwei, drei oder mehr Planetenrollen (4), die mit Neigung gegenüber dem Draht (19) ausgerichtet und gegen diesen mit einstellbarer Kraft angepresst werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind dazu die Rollenträger (12) in Führungen (13) verschieblich gelagert und werden von einer Spannvorrichtung (5) gegen den Draht (19) zugestellt. Bei einer Rotation der Planetenradeinhelten (2, 3) mit den RoI.Ienträgern (12) um die Drahtachse kreisen die Planetenrollen (4) um den Draht (19) und drehen sich dabei um ihre eigene Achse. Durch diese Bewegung wird der Draht (19) in der Richtung (18) vorwärts bewegt.

Die Planetenrollen (4) besitzen eine gekehlte Lauffläche. Um den Kontakt mit dem Draht (19) zu verbessern, sind die Planetenrollen (4) unter einem entsprechenden Winkel gerändelt. Die Rollenpaarung der Planetenradeinheit (2) weist außerdem eine andere Rollenneigung als die Paarung der Einheit (3) auf.

In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 2 und 6 sind die Rollenpaarungen der Planetenradeinheiten (2, 3) gleich ausgerichtet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind sie hingegen kreuzweise, d. h. um 90 ° gegeneinander verdreht angeordnet.

Die Planetenradeinheiten (2, 3) sind -jeweils in einem Gehäuse (7) gelagert, wobei die Gehäuse (7) untereinander durch seitlich die Planetenrollen (4) umgreifende Arme oder Bügel (22) verbunden sind. Das in Drahtförderrichtung hintere Gehäuse (7) ist am Wella&s&pxen (16) des Antriebsmotores (6) gelagert und befestigt. Bei eine ■ Rotation der Gehäuse (7) drehen sich die Planetenradeinheiten (2, 3) synchron um den Draht (19). Das Drahtvorschubgetriebe (1) kann von einer Schutzhaube (23)

umgeben sein (vgl. Fig.l). S

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 6 sind die Gehäuse f|

(7) bzw. die Planetenradeinheiten (2, 3) fliegend gelagert. f|

In den Anordnungen der Fig.3 und 5 hingegen ist das vordere s§

Gehäuse (7) zusätzlich mittels eines Lagerzapfens (8) p

drehbar gelagert und abgestützt. Der Lagerzapfen (8) ist 1

für den Durchgang des Drahtes (19) hohlgebohrt. %

In den Ausführungsbeispielen sind verschiedene

Ausführungsformen der Spannvorrichtung (5) dargestellt.

Die Spannvorrichtung (5) besteht jeweils aus einem

Schwenkhebel (9, 17), der in einem Schwenklager (11)

drehbar gelagert ist. Jeder Schwenkhebel (9) drückt hierbei

auf einen ihm zugeordneten Rollenträger (12) und drückt

diesen gegen den Draht (19). Schwenkhebel (3) und J

Rollenträger (12) sind vorzugsweise fest miteinander f

verbunden. |

In den Ausfuhrungebeispielen der Fig. 1 bis 5 besitzen die \ Schwenkhebel (9) am anderen Ende jeweils ein Laufrad (10),

das mit dem Hantel einer Kegelscheibe (14) im Eingriff

steht. Die Kegelscheibe (14) ist auf dem Wellenzapfen (16), _; oder bei einer doppelten Anordnung gemäß Fig. 3 auf einem

entsprechenden Gehäusezapfen (20) am Bügel (22)

längeverschieblich angeordnet. Sie wird von einer

Druckfeder (15) beaufschlagt, die sich am Gehäuse (7)

abstützt. Die Kegelscheibe (14) besitzt einen in

Förderrichtung (18) steigenden Durchmesser. Wird die Kegelscheibe (14) unter der Kraft der Feder (15) entgegen

der Förderrichtung (18) bewegt/ werden die Schwenkhebel (9)

mit ihren Laufrädern (10) nach außen gedrängt und drücken

über ihre gehäueefeeten Schwenklager (11) die Rollenträger

(12) gegen den Draht (19). über die Feder (15) wird damit

die Anpreeekraft der Planetenrollen (4) reguliert.

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Im Ausführungsbeiepiel der Fig. 1 und 2 sind die Planetenradeinheiten (2,3) unmittelbar hintereinander angeordnet und besitzen ein gemeinsames Spannsystem (5). Ihre zu den entsprechenden Planetenrollen (4) gehörigen Schwenkhebel (9) sind mit ihren Laufrollen (10) in unmittelbarer Nachbarschaft nebeneinander angeordnet. Die Schwenkhebel (9) der Planetenradeinheit (3) weisen ein größeres Übersetzungsverhältnis auf, als diejenigen der Planetenradeinheit (2). Die in Förderrichtung (18) vornliegende Planetenradeinheit (3) wirkt dadurch mit höheren Anpresskräften der Planetenrollen (4) auf den Draht (19) ein.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 besitzt jede Planetenradeinheit (2,3) ihre eigene Spannvorrichtung (5) mit zwei Kegelscheiben (15). Am Bügel (22) ist hierzu ein Gehäusezapfen (20) befestigt, der mit dem Wellenzapfen (16) fluchtet. Die Anpreßkräfte der Planetenradeinheiten (2,3) können in dieser Ausführungsform unabhängig voneinander eingestellt werden und je nach Wunsch gleich oder unterschiedlich groß sein. Die Ausführungsform von Fig. 5 entspricht insoweit derjenigen von Fig. 3 und 4, wobei allerdings die Spannvorrichtungen (5) entsprechend der zugehörigen Rollenanordnungen gegeneinander verdreht sind.

Fig. 6 zeigt eine weitere Variation, bei der die Schwenkhebel als doppelte Kniehebel (17) ausgebildet sind, die von einer, diesmal quer zur Förderrichtung (18) angeordneten Feder (15) über bewegliche Flanschplatten (21) beaufschlagt werden. Eine Spreizung der Flanschplatten (21) führt zu einer Anpreßbewegung auf die Rollenträger (12).

Die Planetenradeinheiten (2, 3) bzw. ihre Gehäuse (7) sind in Förderrichtung (18) längenverstellbar miteinander verbunden« Die Bügel (22) weisen hierzu entsprechende Stellglieder (nicht dargestellt) auf. Damit kann der Gehäuseabstand verändert und auf unterschiedliche

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Betriebsbedingungen eingestellt werden.

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STÜCKLISTE

1	Drahtvor&bgr; chubgetriebe
2	Planetenradeinheit
3	Planetenradeinheit
4	Planetenrolle
5	Spannvorrichtung
6	Antriebsmotor
7	Gehäuse
8	Lagerzapfen
9	Schwenkhebel
10	Laufrad
11	Schwenklager
12	Rollenträger
13	Führung
14	Kegelscheibe
15	Feder, Druckfeder
16	Wellenzapfen
17	Kniehebel
18	Förderrichtung
19	Draht, Schweißdraht
20	Gehäusezapfen
21	Flanschplatte
22	Arm, Bügel
23	Schutzhaube

Claims

DE-6M 88 09 830.3 KUKA Schweißanlagen ... Aktet 772-681 er 27 .10.1989 SCHUTZANSPRÜCHE

1.) Drahtvorschubgetriebe mit einer motorisch

angetriebenen rotierenden Planetenradeinheit aus zwei oder mehr in einer gemeinsamen Wirkebene
angeordneten, winklig zum Draht angestellten
Planetenrollen, die mit einstellbarer Kraft gegen den Draht gepreßt werden, dadurch

gekennzeichnet, da£> zwei oder mehr
Planetenradeinheiten (2,3) in Förderrichtung (18)
hintereinander angeordnet und gemeinsam angetrieben
(6) sind, wobei die Planetenradeinheiten (2,3)
getrennte Spannvorrichtungen (5) für die Anpressung
der Planetenrollen (4) an den Draht (19) aufweisen
und die Planetenrollen (4) der in Förderrichtung (18) vorn liegenden Planetenradeinheit (3) auf eine höhere Anpreßkraft am Draht (19), als die Planetenrollen (4) der hinteren Planetenradeinheit (2) eingestellt sind.

2.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Planetenradeinheiten (2,3) mit ihren Planetenrollen
(4) kreuzweise verdreht zueinander ausgerichtet sind.

3.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen
Planetenradeinheiten (2,3) unterschiedliche
Rollenneigungen aufweisen.

4.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradeinheiten (2,3) axial verstellbar angeordnet sind.

5.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradeinheiten (2,3) in einem gemeinsamen Gehäuse (7) gelagert sind, das am Wellenzapfen (16) des Antriebsmotors (6) abgestützt und angetrieben ist.

6.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) am anderen Ende drehbar abgestützt ist.

7.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (5) für jede Planetenrolle (4) einen federbelasteten Schwenkhebel (9,17) aufweist, der auf den in einer Führung (13) verschieblich gelagerten Rollenträger (12) drückt.

&dgr;.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) am einen Ende ein Laufrad (10) aufweist, das auf dem Mantel einer Kegelscheibe (14) läuft, die längsverschieblich auf dem Wellenzapfen (16) oder einem entsprechenden Gehäuse^apfan (20) angeordnet ist und von einer Feder (IE) zur Spreizung der Schwenkhebel (9) beaufschlagt wird.

9.) Drahtvorschubgetriebe nach Anspruch 7 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkhebel (9) der verschiedenen Planetenradeinheiten (2,3) benachbart angeordnet sind, wobei sie unterschiedliche Übersetzungen besitzen und

benachbarte Laufräder (10) aufweisen.

10.) D/ahtvorschubgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel als doppelter Kniehebel (17) ausgebildet ist, der von einer quer zur Förderrichtung (18) wirkenden Feder (15) beaufschlagt wird.