FI60983C - Traodframskjutningsanordning foer tillfoersel av en elektrodtraod fraon laongt avstaond - Google Patents

Description

RäSr^l γβΊ mi KuuLUTusjULKAisu Ληοοτ

JglA lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6U*0^ + ^45) Patentti myönnetty 10 05 1002 ΑνΜ Patent meddelat ^ ^ (51) Kv.lk.3/»«it.CI.3 B 23 K 9/12 SU O M |_Fl N LAN D (21) p»t«n«|h*k«mu* - p»t*f)t«n^kninf ih6/7k (22) H»k*ml»p*lvl — Antöknlngtdag 18.01.7 ^ (23) Alkuptlvt—GHtl|h«uda| 18.01.71* (41) Tullut Julkltuktl — Bllvlt offuntllf 31.07.ib

Patentti- ja rekisterihallitut .... UM. , . , . .. „ , _ . (44) Nihtlvlktlpanon |t kuuLlulkateun pvm. —

Patent-och registerstyrelsen ' An*ök»n utitgd och utl.«krift«n public·™* 29.01.82 (32)(33)(31) ^yy4«ttr «tuotk*u« — B*g in p-torit«t 30.01.73

Bulgaria-Bulgarien(BG) 225Jb Toteennäytetty-

Styrkt (71) DSO "Metaloleene", Boul.Totleben 3^, Sofia, Bulgaria-Bulgarien(BG) (72) David Albert Samokovliski, Sofia, Georgi Natchev Natchev, Sofia,

Georgi Vassilev Batov, Bulgaria-Bulgarien(BG) (7M Oy Kolster Ab (ϋΛ) Langanesiintyöntölaite elektrodilangan tuomiseksi suurelta etäisyydeltä - Tradframskjutningsanordning för tillförsel av en elektrodträd frän längt avständ

Keksintö kohdistuu langansyöttölaitteeseen hitsauslangan syöttämiseen pitkiä etäisyyksiä.

Tunnetaan langansyöttölaitteita hitsauslangan syöttämiseen pitkiä etäisyyksiä, jolloin yhdistysletkun molempiin päihin on asennettu yksi tai kaksi klassista tyyppiä olevaa langansyöttömekanismia, so. joissa syöttö tapahtuu keloilla olevaan hitsauslankaan kiinnittymällä, joiden kelojen akselit ovat kohtisuorassa syöttösuuntaan. Näitä keloja käytetään suurehkon alennussuhteen omaavalla kierukkavaihteella varustetun moottorin avulla. Langan syöttönopeus stabiloidaan stabiloimalla molemmat langansyöttömekanismit. Klassillisissa langansyöttölaitteissa käytetyn suurehkon aiennussuhteen vuoksi toimii moottori käytännöllisesti katsoen tyhjäkäynnillä, so. akselin vääntömomentti ei muutu lanka-letku-systeemin veto- ja kitkavoimien muuttuessa. Eroavaisuuden ilmentyessä molempien langansyöttömekanismien syöttönopeuksiin, usein yhdistysletkun äkillisen taipumisen tai oikenemisen vuoksi tai sen lävitse työnnettävän langan pidentyessä tai lyhentyessä suhteellisesti, esiintyy huomattavia 2 60983 mekaanisia voimia, jotka erittäin usein aikaansaavat keloilla olevan langan liukumisen. Liukuminen voi tapahtua langan syöttösuuntaan tai sen vastakkaiseen suuntaan. Tällöin hitsauslangan laatu heikkenee, joka lopuksi vaikuttaa myös epäedullisesti hitsauksen hyvyyteen.

Tämän epäkohdan poistamiseksi käytetään eräissä rakenneratkaisuissa erisuuren läpimitan omaavia esisyöttökeloja eteen- ja jälkeenasennetuissa langansyöttölaitteissa, jolloin taataan mekaaninen liukuminen lankaa vahingoittamatta. Toisissa ratkaisuissa aiheutetaan mekaaninen liukuminen keloissa itsessään näiden kaksoiskitkakytkennän avulla omien akselien ympäri. Toisissa tapauksissa käytetään vastaavia, erilaiset kitkakertoimet omaavia kytkentäkana-via kelojen ja langan välillä molemmissa langansyöttömekanismissa, jolloin jälleen tulevat kyseeseen omiin akseleihinsa kiinnittyvät kitkatelat.

Käytettäessä molempien moottorien toiminnan synkronointiin erityyppisiä moottoreita, esim. sivuvirtamoottoria ja päävirtamoottoria tai käytettäessä toista samanlaatuista ratkaisua voidaan aikaansaada vain molempien moottorien kierrosnopeuksien tasoittuminen. Hitsauslangan suhteellisen pituuden muuttuessa äkillisesti ei langansyöttönopeuden itsesäätö moottorin avulla tai sähköisen liukumisen muodostuminen ole enään mahdollista, koska alennus-vaihteen hitaus sen ollessa yhdistettynä kinemaattisesti esisyöttöteloihin on liian suuri. Sama koskee myös järjestelyjä jotka takaavat saman nopeuden molemmille moottoreille.

Tunnetaan myös järjestelyjä, joissa muodostuneet erot yhdistyskappaleen pituudessa tasataan hydraulisesti. Langansyöttölaitteita liikutetaan hydraulisen toimilaitteen avulla, jolloin suhteellisen eron muodostuessa hitsauslangan ja taipuisan letkun pituuksien välille aikaansaadaan langan liukuminen teloilla hydraulisesti. Tässä langansyöttötavassa on epäkohtana se, että järjestely on "liian pehmeä” ja äkillisten vastusten muodostuessa langansyötön tasaisuus ja vastaavasti valokaaren normaali palaminen häiriöityy. Käytettäessä hydrauliikkaa hitsauslaitteita varten lisäkaapelien ja letkujen kanssa monimutkaistuu hitsaajan työ. Lisäksi saavutetaan tässä järjestelyssä nopean muutoksen tapahtuessa taipuisan letkun ja langan välisessä vastuksessa syötön tasaisuus uudestaan verrattain hitaasti.

Edellä esitetyissä langansyöttölaitteissa hitsauslangan syöttämiseksi pitkiä matkoja esiintyy seuraavia epäkohtia: - ei mahdollisuutta sähköisen liukumisen toteuttamiseksi langansyöttö-systeemiseä alennusvaihteen käytön vuoksi; - hitsauslangan epätasainen syöttö tämän mekaanisen liukumisen vuoksi molemmissa langansyöttölaitteissa tai hydraulisen käyttöyksikön "pehmeyden" vuoksi; mahdottomuus käyttää hyödyksi systeemin koko tehoa mekaanisen liukumisen esiasetuksen vuoksi; 3 60983 - syöttävän langan huono laatu langan mekaanisen liukumisen vuoksi keloilla, jolloin esiintyy vaurioita, joita ei voida sallia; - ei syöttövarmuutta; - molempien moottorien ja mekaanisen tai hydraulisen langansyöttöjärjestelyn nopeuksien säädön ja synkronoinnin vaatiman järjestelyn suuri monimutkaisuus; - letkuun kohdistuvat suuret vaatimukset; - monimutkaiset ratkaisut langansyöttösysteemissä käytettäessä hydraulisia toimiyksiköitä, hydraulisia yhdistysosia tai mekaanisia rakenneyksiköitä, kuten kitkarullia ym.

Tunnettua on planeettalangansyöttömekanismin käyttö keksijäntodistusten VRB 10986, 12045 ja 14017 mukaan, jolloin ei käytetä alennusvaihdetta ja syötet tävän langan laatu on huomattavasti parantunut. Tällöin on mahdollista johtaa hitsauslankaa pitkiä matkoja, jolloin kuitenkin nopeuden stabiilisuus heikkenee pakosta esiintyvien, satunnaisten, mekaanisten kuormitusten vuoksi. Tunnetut ohjausjärjestelyt hitsauslangan syöttämiseksi pitkiä etäisyyksiä käyttävät tosin planeettalangansyöttölaitteita ja tämä on tehokas, ellei ylitetä määrättyä rajaa, koska muutoin ylikuormituksen aikana esiintyy langan paikallista liukumista keloilla .

Keksinnön tavoitteena on langansyöttölaitteiston kehittäminen hitsaus-langan syöttämiseksi pitkiltä etäisyyksiltä, jolloin kehitetyn langansyöttölait-teen tulee omata seuraavat tunnusmerkit : nopea langansyöttö käyttäen hyödyksi käyttöjärjestelyn koko tehoa yhdistysletkun suurennetun maksimaalisen pituuden saavuttamiseksi yksinkertaistettua laitetekniikkaa käyttäen toimielementtien ohjausta ja käsittelyä varten.

Tehtävä ratkaistiin siten, että tunnettuun järjestelyyn langan syöttämiseksi etäältä, johon laitteeseen sisältyy tasavirtamoottorin käyttämä langan-syöttölaite, jonka läheisyyteen on sovitettu kela hitsauslankaa varten ja virtalähde moottorin syöttämiseksi, joka langansyöttölaite on yhdistetty pitkän taipuvan letkun avulla vetävään langansyöttölaitteeseen, jota käyttää moottori, johon on kiinnitetty letku, jossa on kädensija, johon on liitetty kosketin ja säätävä potentiometri. Uutta keksinnönmukaisessa laitteessa on, että vetävää langansyöttölaitetta käytetään ohjattavan moottorin avulla, joka planeettatyyppi-sen vetolaitteen avulla määrää tasaisen syöttönopeuden ja säätää letkussa olevan hitsauslangan vastusta, jolloin ulostyöntävän langansyöttölaitteen nopeus vaih-telee tämän vastusarvon mukaan, niin että syöttölaitteiden välinen lanka on vapaa jännityksestä ja vetävä langansyöttölaite toimii letkussa olevan hitsauslangan mekaanisen vastuksen anturina. Molemmat langansyöttölaitteet (työntävä ja vetävä) 4 60983 toimivat erillisten vierasherätteisten tasavirtamoottorien avulla, joiden nopeuksia säädetään kahden yhdestä virtalähteestä syötetyn säätäjän avulla. Tämä virtalähde voidaan liittää hitsausvirtalähteeseen, jolloin jälkimmäinen ottaen huomioon langansiirtolaitteen käyttö suurilta etäisyyksiltä tapahtuvaa työtä varten sijoitetaan lankaa työntävän langansyöttölaitteen läheisyyteen. Lankaa vetävän langansyöttölaitteen moottorin nopeudensäätäjä säätää siihen sijoitetun tai lyhyeen letkuun kiinnitetyn kädensijalla varustetun potentiometrin avulla langansyöttönopeuden halutuksi, stabiloi langansyöttönopeutta hitsauskohdassa ja siten myös hitsausolosuhteita. Lankaa syöttävän moottorin säätäjä puolestaan saa signaalin langansyöttölaitteen lankaa vetävän moottorin kuormituksesta ja muuttaa langansyöttönopeutta siten, että hitsauslangan hankauksen pitkässä letkussa aiheuttama kuormitus jakautuu tasaisesti. Lankaa vetävä moottori pyörii tasaisesti, kun taas lankaa työntävä moottori pyörii vaihtelevalla, milloin vähennetyllä, milloin suurennetulla nopeudella.

Edellä esitetty ratkaisu takaa vuorovaikutuksen taipuisassa letkussa esiintyvien mekaanisten vastusten ja molempia moottoreita käyttävän sähköisen piirin välillä. Lankaa työntävän moottorin vaihteleva kierrosnopeus vastaten letkun vastuksen vaihteluita vastaa systeemin sähköistä liukumista langan syöttösuunnassa ja sitä vastakkaisessa suunnassa.

Toinen keksinnön mukainen ominaisuus on siinä, että molempien moottorien säätäjien välinen sähköinen kytkentä saavutetaan vain kahta johdinta käyttäen, jotka on sijoitettu taipuisaan letkuun ja joiden avulla langansiirtomekanismin lankaa vetävää moottoria syötetään.

Tämän uuden systeemin käyttö takaa seuraavat edut: - Maksimaalisen etäisyyden suureneminen hitsauslankaa syötettäessä teho-yksikköä kohti, koska on mahdollista käyttää hyödyksi sähkömoottorien täyttä sähkötehoa.

- Mahdollisen mekaanisen liukumisen välttäminen taipuisan letkun suhteellisessa pituudenmuutoksessa hitsauslangan suhteen.

- Langansyötön parantunut tasaisuus ja stabiili valokaari puoliautomaattisessa hitsauksessa.

- Mahdollisimman pitkälle yksinkertaistettu laitetekniikka, koska ohjaus-kaapelit ja liitokset puuttuvat. Molempien moottorien välinen kytkentä tapahtuu kahden tai kolmen johtimen avulla, jotka sijaitsevat standardiletkun kuoressa.

- Suuri herkkyys nopeasti esiintyvien vastusten suhteen ja mahdollisuus saavuttaa nopeasti ja hidastumattomasti tasainen langansyöttö.

- Syötettävän langan hyvä laatu mekaanisen liukumisen puuttuessa.

Mukaanliitetyissä piirroksissa on esitetty eräs esimerkki keksinnöstä.

5 60983

Kuvio 1 on keksinnön mukainen kaaviollinen esitys laitteesta hitsaus-langan syöttämiseksi pitkiltä etäisyyksiltä.

Kuviot 2, 3 ja 4 havainnollistavat langan johtamista pitkän taipuisan letkun lävitse molempien langansyöttölaitteiden välillä.

Kuvio 5 esittää muutosta lankaa työntävän moottorin syöttönopeudessa lankaa vetävän moottorin käynnistyksessä.

Lankakelalle 8 käämittyä hitsauslankaa 7 - kuvio 1 - työnnetään sähkömoottorin 3 ja lankaa siirtävän planeettalangansyöttömekanismin 1 avulla pitkässä taipuisassa letkussa 5 suuntaan E. Moottoria 3 syötetään virtalähteestä 13 säätäjän 14 kautta. Pituuden L omaavan letkun 5 vaipan kautta syötetään kaapelin 17 avulla hitsausvirtaa virtalähteestä 13 hitsauskohtaan 11. Pitkän taipuisan letkun toiseen päähän on asennettu moottorin 4 avulla lankaa vetävä langansyöttö-mekanismi 2. Moottoria 4 puolestaan käyttää virtalähde 13 säätäjän 9 avulla. Potentiometrin 16 avulla säädetään moottorin 4 kierroslukua. Lankaa vetävä langan-syöttölaite 2 ohjaa langan letkussa 6 kädensijaan 10 (letku voidaan myös asentaa kädensijaan 10) ja sieltä hitsauskohtaan 11. Sivujohdon 18 avulla aikaansaadaan hitsausvirtapiirin kytkentä pitkän letkun 5 vaipasta letkun 6 vaipan kautta kädensijaan 10. Pitkässä taipuisassa letkussa 5 olevien johtojen 12 avulla johdetaan syöttöjännite lankaa vetävän moottorin 4 säätäjälle 9. Tämän kierrosnopeus säädetään potentiometrin 16 avulla. Vastus 15 on kytketty sarjaan säätäjän 9 syöttö-piiriin. Molenqpia planeettalangansyöttömekanismia 1 ja 2, jotka ovat keksijäntodistuksien VRB 10986, 12045, 14017 mukaisia, käyttävät moottorit 3 ja 4 ja ohjaa vat ne langan 7 pitkän, taipuisan, molempiin mekanismeihin liittyvän letkun lävitse. Hitsauslankaa 7 kelataan kelalta 8. Molempien moottorien välinen kytkentä toteutetaan molempien moottorien säätäjien välissä olevan sähköisen kytkennän 12 avulla.

Kuvion 1 mukainen langansyöttölaite toimii seuraavasti: Lähtöasennossa on virtalähde 13 päällekytketty ja hitsauslanka on johdettu pitkän taipuisan letkun 5 ja lyhyen letkun lävitse kädensijaan 10. Kädensijan (tai sen ohjaaman releen) kosketin 19 on auki moottori 4 on pysähdyksissä. Tässä asennossa otetaan virtalähteestä 13 vähäinen virta (herätevirta), jonka aiheuttama jännitehäviö vastuksessa 15 ei riitä säätäjän 14 kytkemiseksi niin, että lankaa työntävä moottori 3 on myös pysähdyksissä. Jos jonakin hetkenä kädensijan 10 kytkin 19 suljetaan, käynnistyy moottori 4, jolloin vastuksen 15 lävitse kulkee enemmän virtaa, jonka aiheuttama jännitehäviö johdetaan säätäjälle 14 ja jälkimmäinen antaa edelleen jännitteen moottorille 3. Moottori 3 kiihtyy myös tällöin, ei kuitenkaan yhtä paljon (sen säätäjän luonteesta johtuen). Tänä väliaikana vetää vetävä langansyöttömekanismi 2 lankaa 7 pitkän, taipuisan letkun 5 lävitse 6 60983 niin, että lankamäärä siinä vähitellen vähenee (kuvio 2). Lanka puristuu tiukkaan taipuisan letkun seinämää vastaan kohdissa A, B, C ja D ja tästä aiheutuu hankautumista, mekaaninen vastus letkussa kasvaa ja vetävän langansyöttölaitteen 2 moottorin akselille suoraan asennettujen telojen vuoksi kuormittuu moottori yhä enemmän. Pyrkiessään säilyttämään vakiokierrosnopeuden kasvaa säätäjälle 9 virtalähteestä 13 tuleva virta. Samalla kasvaa jännitehäviö vastuksessa 15, säätäjä 14 suurentaa moottorille 3 syötettyä energiaa. Moottorin 3 kierrosnopeus tulee suuremmaksi kuin moottorin 4 niin, että pitkään taipuisaan letkuun työnnetään enemmän lankaa, kuin vetävä langansyöttöpää 2 voi ottaa vastaan ja letkuun muodostuu ylimäärä lankaa. Tässä tapauksessa koskettaa lanka seinämää useammassa kohtaa F, G, H, I, J, Y ja R kuin aikaisemmin ja lanka on jännityksetön. Vetävän moottorin kuorma laskee, joka ilmenee vastuksen 15 lävitse kulkevan virran suuruutena. Säätäjä 14 syöttää vähemmän energiaa työntävälle moottorille 3, jolloin moottorin kierrosnopeus laskee huomattavasti. Hitsauslangan määrä taipuisassa letkussa laskee uudestaan, moottori 4 kuormittuu ja tapahtumaketju toistuu. Muutamien heilahtelujen jälkeen moottorien 3 ja 4 kierrosnopeudet tulevat samoiksi. Avattaessa kytkin 19 pysähtyy moottori 4, virran otto laskee herätevirran suuruiseksi, säätäjä 14 ei syötä energiaa moottoriin 3 ja se pysähtyy.

Työntävän moottorin 3 nopeuden muutokset on esitetty kuviossa 5, jolloin V^ tarkoittaa työntävän moottorin kierrosnopeutta ja vetävän moottorin kierros-nopeutta .

Hitsauslangan suhteellisen pituuden muuttuessa äkillisesti taipuisaan letkuun verrattuna tämän taipuessa jännittyy (kuvio 2) tai löystyy (kuvio 3) hitsaus-lanka, jolloin sen suhtellinen pituus letkuun 5 verrattuna suurenee tai pienenee. Molemmissa tapauksissa tapahtuu kuitenkin edellä esitetyn perusteella sähköinen liukuminen langansyöttömekanismin 1 ja hitsauslangan 7 välillä sähkömoottorin 3 avulla syöttösuuntaan E (kuvio 2) tai kääntäen (kuvio 3).

Langansyöttölaitetta voidaan mainittujen etujen vuoksi käyttää laajalti talorakennuksessa, laivanrakennuksessa jne.

Claims (2)

7 60983

1. Anordning för matande av en svetsträd frän längt hali och inklu-derande en av en likströmsmotor (3) driven trädmatningsanordning (1) i närheten av vilken anordnats en spole (8) för svetsträd och en strömkälla (13) för matande av motorn, vilken trädmatningsanordning är förbunden medelst en lana flexibel slang (5) till en dragande trädmatningsanordning (2), vilken drivs av en motor (4) , vid vilken är fästad en slang (6) med ett handtag (10), vid vilken anslu-tits en kontakt (19) och en reglerande potentiometer (16),känneteck-n a d därav, att den dragande trädmatningsanordningen (2) drivs medelst en styrbar motor (4), vilken medelst en planetdraganordning (2) bestämmer en jämn matningshastighet och reglerar motständet av svetsträden i slangen, varvid hastigheten hos den utskjutande trädmatningsanordningen (1) varierar en-ligt detta motständsvärde sä att träden mellan matningsanordningarna är fri frän spänning och den dragande trädmatningsanordningen (2) verkar som en detek-tor av det mekaniska motständet hos träden i slangen.

1. Laite hitsauslangan syöttämiseksi etäältä, johon laitteeseen sisältyy tasavirtamoottorin (3) käyttämä langansyöttölaite (1), jonka läheisyyteen on so-vitetty kela (8) hitsauslankaa varten ja virtalähde (13) moottorin syöttämiseksi, joka langansyöttölaite on yhdistetty pitkän taipuisan letkun (5) avulla vetävään langansyöttölaitteeseen (2), jota käyttää moottori (4), johon on kiinnitetty letku (6) , jossa on kädensija (10), johon on liitetty kosketin (19) ja säätävä potentiometri (16), tunn ettu siitä, että vetävää langansyöttö-laitetta (2) käytetään ohjattavan moottorin (4) avulla, joka planeettatyyppi-sen vetolaitteen (2) avulla määrää tasaisen syöttönopeuden ja säätää letkussa olevan hitsauslangan vastusta, jolloin ulostyöntävän langanssyöttölaitteen (1) nopeus vaihtelee tämän vastusarvon mukaan, niin että syöttölaitteiden välinen lanka on vapaa jännityksestä ja vetävä langansyöttölaite (2) toimii letkussa olevan hitsauslangan mekaanisen vastuksen anturina.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite hitsauslangan syöttämiseksi, tunnettu siitä, että molempien moottorien välinen sähköinen kytkentä toteutetaan pitkässä, taipuisassa letkussa (5) olevan kahden johdon (12) avulla.

2. Anordning för matande av svetsträd enligt patentkravet 1, k ä n n e -te c k n a d därav, att den elektriska anslutningen mellan de bäda motorerna realiseras medelst tvä ledare (12), som befinner sig i den länga flexibla slangen (5) .