DK143539B - Apparat til fremfoering af elektrodetraad over lange afstande - Google Patents

Description

1 143539

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til fremføring af elektrodetråd over lange afstande som angivet i krav l's indledning.

Der kendes apparater til fremføring af elektrodetråd over lange afstande, hvor der ved begge ender af forbindelsesslangen er et eller to sædvanlige trådfremføringsapparater, dvs. apparater, hvori trådfremføringen udføres ved gribning af elektrodetråden mellem, ruller, hvis akser er vinkelrette på fremføringsretningen. Rullerne drives af en elektromotor ved hjælp af et reduktionsgear af snekketypen med højt omsætningsforhold. Fremføringshastigheden af elektrodetråden stabiliseres ved stabilisering af hastigheden af begge trådfremføringsmekanismer. På grund af det høje omsætningsforhold for reduktionsgearet i de sædvanlige trådfremføringsmekanismer arbejder elektromotoren praktisk taget i tomgang, dvs. momentet på dens aksel ændrer sig ikke, når der forekommer ændringer i spændingen eller friktionen i systemet omfattende elektrodetråd og slange. I tilfælde af en forskel i hastighederne af de to trådfremføringsmekanismer, for det meste på grund af en brat bøjning eller udretning af forbindelsesslangen, hvilket medfører en relativ forlængelse eller forkortning af elektrodetråden, som passerer gennem den, frembringes betydelige mekaniske kræfter, der oftest bevirker et slip mellem føringsrullerne og elektrodetråden. Slippet kan være i fremføringsretningen for tråden eller modsat. Kvaliteten af elektrodetråden bliver da forringet som følge af slippet, og dette har endelig også en virkning på kvaliteten af svejsningen (forekomsten af såkaldte "knapper" ) .

For at undgå beskadigelsen af elektrodetråden på grund af dette slip anvendes der i flere udførelser trådfremføringsruller med forskellig diameter til den forreste og den bageste trådfremførings-mekanisme for at sikre et mekanisk slip mellem rullerne og tråden uden nogen særlige beskadigelser. I andre udførelser opnås det mekaniske slip i selve rullerne ved hjælp af deres dobbelte friktionsindgreb omkring deres egne aksler. I andre tilfælde er passende indgrebsriller med en anden friktionskoefficient anbragt mellem rullerne og tråden i begge mekanismer, eller der anvendes et friktionspar.

Anvendelsen af et kredsløb til synkron drift af begge motorer, idet der anvendes to motorer af forskellig type, såsom en shuntjævnstrømsmotor og en seriemotor, eller anvendelsen af andre lignende kredsløb kan kun føre til udligning af hastighederne af de to motorer. Ved en brat ændring af den relative længde af elektrodetråden mellem de to trådfremføringsmekanismer er selvreguleringen af dens fremfø

2 14353S

ringshastighed ved hjælp af elektromotoren og beskrivelse af et elektrisk slip upraktisk, fordi inertien i reduktionsgearet, som kinematisk forbinder trådfremføringsrullerne, er meget høj. Det samme gælder også for tilvejebringelsen af ens hastighed af de to motorer.

Der kendes også apparater, der kompenserer for de opnåede forskelle i længden af forbindelseselementerne ved hjælp af hydrauliske midler. Trække- og skubbetrådfremføringsmekanismerne drives af et hydraulisk gear, og i tilfælde af en relativ forskel mellem længden af elektrodetråden og den bøjelige slange tilvejebringer de et hydraulisk slip mellem rullerne i begge trådfremføringsmekanismerne og tråden. Det er en ulempe ved denne fremføringsmetode, at systemet er meget "blødt", og i tilfælde af bratte modstande forstyrres ensartetheden af fremføringen og dermed også den normale brænding af lysbuen ved svejsning. Anvendelsen af hydraulik i svejseudstyr komplicerer arbejdet for operatøren, dvs. svejseren, på grund af de yderligere kabler og rør til hydrauliksystemet. Endvidere genopretter dette system forholdsvis langsomt ensartetheden af fremføringen i tilfælde af brat ændring i modstandene mellem den bøjelige slange Qg elektrodetråden.

Alle disse apparater til elektrodetrådsfremføring over store afstande udviser følgende ulemper: manglende mulighed for at bevirke et elektrisk slip i trådfremføringssystemet på grund af tilstedeværelsen af et reduktionsgear, uensartet elektrodetrådsfremføring på grund af mekaniske slip i begge trådfremføringsapparater eller på grund af blødheden af den hydrauliske transmission, manglende mulighed for at udnytte hele effekten af systemet på grund af behovet for indledende indstilling af de mekaniske slip, ringe kvalitet af den fremførte elektrodetråd hidrørende fra de mekaniske slip mellem ruller og tråd, hvilket fører til utilladelige deformationer af tråden, ringe pålidelighed af fremføringen, meget indviklet beskaffenhed af kredsløbet, som tilvejebringer regulering og synkronisering af hastigheden af begge motorer og det mekaniske eller hydrauliske system til trådfremføring , høje krav med hensyn til forbindelseselementet (slange), komplikation i flere udførelser af trådfremføringssystemet på grund af anvendelsen af hydrooverføringen og hydrauliske forbindelseselementer eller mekaniske enheder af friktionspar eller andre organer.

3 143539 I bulgarske patentskrifter nr. lo.986, 12.o45 og 14.ol7 (GB patentskrift nr. 1.32o.356) er vist anvendelsen af planetmekani-nismer til elektrodetrådfremføring, men der er ikke noget reduktionsgear, og den fremførte tråd er af meget bedre kvalitet end i de foran beskrevne mekanismer. Som følge heraf er det muligt at udføre en trådfremføring over større afstande, men stabiliteten af fremføringshastigheden reduceres som følge af uundgåelige tilfældige mekaniske belastninger. Anvendelsen af de kendte systemer til styring i elek-trodetrådfremføringsmekanismerne over lange afstande med anvendelse af et planettrådfremføringsapparat er effektiv, men kun til visse grænser, da der i tilfælde af overbelastning optræder lokale slip mellem trådfremføringsrullerne og elektrodetråden.

Det er derfor formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et apparat til elektrodetrådfremføring over lange afstande, som sikrer fremføringen af tråd af høj kvalitet ved den nødvendige stabilitet af fremføringshastigheden til svejsestedet under anvendelse af hele effekten af drivsystememe for at opnå en forøget maksimal fremføringslængde og med et forenklet udstyr til styring og manipulering af elementerne.

Ifølge opfindelsen opnås dette ved, at apparatet udføres som angivet i krav l's kendetegnende del. Til de kendte udførelser til elektrodetrådfremføring over lange afstande tilføjes således to trådfremføringsmekanismer af planettypen. Da rullerne i disse er ophængt direkte på motorens aksel, anvendes den trækkende trådfremføringsmekanisme sammen med motoren som føler for den mekaniske modstand af den lange bøjelige slange og elektrodetråden. Begge tråd-fremføringsmekanisraer (den trækkende og den skubbende) drives af separate jævnstrømsmotorer med separat magnetisering, der styres af to hastighedsregulatorer, som fødes af en fælles strømkilde. Ben sidstnævnte kan være anbragt i kilden for svejsestrøm, der i betragtning af anvendelsesområdet for trådfremføringsapparater til lange afstande er beliggende nær ved den skubbende trådfremføringsmekanisme. Hastighedsregulatoren for motoren for den trækkende mekanisme regulerer ved hjælp af et potentiometer fastgjort på den eller i den korte slange med et håndtag fremføringshastigheden i henhold til svejserens krav og stabiliserer fremføringshastigheden for elektrodetråden hen mod svejsestedet for således også at stabilisere svejsebetingelserne. Regulatoren for den skubbende motor modtager for sin del et signal for belastningen af motoren for den trækkende trådfremføringsmekanisme og ændrer hastigheden af skubbemekanismen for således at fordele friktionsbelastningen af elektrodetråden i den 4 143539 lange slange ensartet mellem de to motorer. Den trækkende motor roterer ensartet, medens den skubbende motor roterer med en varierende dæmpningsforøgende hastighed.

Den angivne opfindelse muliggør opnåelse af en forbindelse mellem de mekaniske modstande, som opstår i den bøjelige slange, og det elektriske kredsløb, som driver de to motorer. Den varierende rotation af den skubbende motor som funktion af modstanden i slangen udført ved hjælp af en planetmekanisme, der anvendes som føler, repræsenterer det elektriske slip i systemet i fremføringsretningen og modsat fremføringsretningen for elektrodetråden.

Et yderligere særligt træk ved apparatet ifølge opfindelsen er, at der tilvejebringes en mulighed for, at der udføres en elektrisk forbindelse mellem regulatorerne for de to motorer alene ved hjælp.af to ledninger indbygget i den bøjelige slange, ved hjælp af hvilke energien til motoren i den trækkende trådfremføringsmekanisme tilføres.

Fordelene ved det viste system ligger i, at det tilvejebringer følgende muligheder; at forøge den maksimale afstand for fremføring af elektrodetråd pr. effektenhed på grund af muligheden for at udnytte hele den elektriske effekt af elektromotorerne, eliminering af sandsynlige tilfælde af mekaniske slip ved en relativ ændring af længden af den bøjelige slange i forhold til elektrodetråden, at forbedre ensartetheden af fremføringen og at opnå en stabil lysbue i tilfælde af halvautomatisk svejsning, en maksimal forenkling af svejseudstyret på grund af udelukkelsen af styrekabler og forbindelser. Forbindelsen mellem •de to motorer udføres ved hjælp af de to eller tre kabelkorer i kappen for en sædvanlig slange, en stor følsomhed for pludseligt opstående modstande og en mulighed for hurtig og inertifri genoprettelse af ensartetheden af fremføringen, en høj kvalitet af den fremførte elektrodetråd, fordi der ikke optræder mekaniske slip.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for et apparat til fremføring af en elektrodetråd over lange afstande i henhold til opfindelsen, fig. 2,3 og 4 passagen af elektrodetråden gennem den lange 5 143539 bøjelige slange mellem de to trådfremføringsmekanismer og fig. 5 ændringen af hastigheden af den skubbende motor efter indkobling af den trækkende motor.

Som vist i fig. 1 bliver en elektrodetråd 7, der er oprullet på en spole 8, skubbet af en elektromotor 3 og en skubbende planet-trådfremføringsmekanisme 1 inden i en lang bøjelig slange 5 i en retning E. Motoren 3 strømforsynes fra en strømkilde 13 over en regulator 14. Langs kappen for slangen 5 med længden L føres svejsestrømmen over et kabel 17 fra strømkilden 13 til et svejsested 11. I den anden ende af den lange bøjelige slange er anbragt en trækkende trådfremføringsmekanisme 2, som drives af en motor 4, der strømforsynes af strømkilden 13 over en regulator 9. Omdrejningshastigheden for motoren 4 indstilles og bestemmes ved hjælp af et regulerende potentiometer 16. Denne mekanisme fremfører elektrodetråden i en slange 6 på et håndtag lo, og den kan fastgøres i håndtaget lo, hvorfra den fører tråden til svejsestedet 11. En broforbindelse 18 tilvejebringer den elektriske forbindelse for svejsekredsløbet mellem kappen for den lange slange 5 over kappen for slangen 6 til håndtaget lo. Over ledninger 12, som er indbygget i den lange bøjelige slange 5, føres en forsyningsspænding til regulatoren 9 for den trækkende motor 4. Hastigheden af denne forudindstilles ved hjælp af potentiometret 16.

En modstand 15 er forbundet i serie i forsyningskredsløbet for regulatoren 9. Den skubbende og den trækkende planettrådfremføringsmekanisme henholdsvis 1 og 2 er udført i overensstemmelse med de bulgarske patentskrifter nr. lo.986, 12.o45 oh 14.ol7. Idet de drives af motorerne 3 og 4, fører de elektrodetråden 7 gennem den lange bøjelige slange 5, som forbinder de to trådfremføringsmekanismer. Elektrodetråden 7 afvikles fra spolen 8. Forbindelsen mellem de to motorer dannes af den elektriske forbindelse ved hjælp af ledningerne 12 mellem regulatorerne for de to motorer.

Apparatet vist i fig. 1 fungerer på følgende måde: I begyndelsesstillingen indkobles strømkilden 13, elektrodetråden føres gennem den lange bøjelige slange 5 og slangen 6 for håndtaget lo. En kontakt 19 i håndtaget lo eller i et relæ, som styres af det, er åben, og motoren 4 standset. I denne stilling optager den fra strømkilden 13 en forsvindende ringe strøm (lig med magnetiseringsstrømmen) , hvis spændingsfald over modstanden 15 er utilstrækkeligt til at indkoble regulatoren 14. Af denne grund er også den skubbende motor 3 standset. Hvis kontakten 19 i håndtaget lo til et givet tidspunkt indkobles, startes motoren 4, og gennem modstanden 15 løber 6 143539 der en betydelig strøm, hvis spændingsfald føres til regulatoren 14, som på sin side leverer spænding til motoren 3. Denne accelereres også, men langsommere på grund af egenskaberne ved dens regulator. Samtidig trækker den trækkende mekanisme 2 elektrodetråden 7 ud af den lange bøjelige slange 5, og mængden af tråden deri reduceres gradvist (fig. 2). Tråden berører tæt væggene i den bøjelige slange i punkterne A,B,C og D, hvor der er en friktion, og som følge heraf forøges den mekaniske modstand i slangen, og ved hjælp af rullerne i den trækkende planettrådfremføringsmekanisme 2, som direkte er anbragt på akslen i motoren 4, belastes denne stærkere. Idet regulatoren 9 søger at opretholde dens hastighed konstant, forøger den strømmen, som leveres til den henholdsvis som tilføres fra strømkilden 13. Herved forøges spændingsfaldet over modstanden 15 og bevirker således, at regulatoren 14 forøger energien, der leveres til motoren 3. Den sidstnævnte accelereres til en hastighed, som er højere end hastigheden af motoren 4 og skubber derved mere elektrodetråd ind i den lange bøjelige slange 5, end trækkehovedet i planettrådfremføringsmekanismen 2 kan optage og skaber således et overskud af tråd i slangen. I dette tilfælde berører tråden slangen i flere punkter P, G, Η, I, J, K, men den bliver ikke strakt (fig. 3). Den trækkende motor 4 er ubelastet, hvilket giver sig udtryk i en reduktion af strømmen, som passerer gennem modstanden 15. Regulatoren 14 reducerer energien, som leveres til den skubbende motor 3 og reducerer således dens hastighed betydeligt. Mængden af elektrodetråd i den bøjelige slange bliver igen reduceret, den trækkende motor 4 belastes yderligere, og processen gentager sig. Først efter flere svingninger bliver den skubbende motor 3's hastighed lig med hastigheden af den trækkende' motor 4. Når kontakten 19 åbnes, standser den trækkende motor 4, dens forbrug falder straks til magnetiseringsstrømmen, og regulatoren 14 standser strømtilførslen til den skubbende motor 3, som også standser.

Karakteren af ændringen af hastigheden af den skubbende motor 3 er vist i fig. 5, hvor Vg angiver hastigheden af den skubbende motor 3, og hastigheden af den trækkende motor 4.

I tilfælde af bratte ændringer af den relative længde mellem elektrodetråden 7 og den bøjelige slange 5 som følge af bøjningen af denne sker der en strækning af elektrodetråden (fig. 2) eller en slækning af elektrodetråden 7 (fig. 3). Længden af elektrodetråden er således relativt større eller mindre end længden af den bøjelige slange 5. I begge tilfælde optræder der imidlertid et elektrisk slip mellem trådfremføringsmekanismen 1 ved hjælp af den skubbende motor 3 og elektrodetråden 7 i fremføringsretningen E (fig. 2) eller modsat (fig. 3).