NO144789B - Traadfremfoeringsinnretning for tilfoersel av en elektrodetraad til en sveisepistol - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en trådfremføringsinnretning for tilførsel av en elektrodetråd til en sveisepistol, bestående av en i området ved svéisepistolen anordnet trekkende fremføringsenhet, en i nærheten av elektrodetrådrullen anordnet støtende fremføringsenhet, samt av ytterligere, mellom disse to enheter anordnede fremføringsenheter, hvorved alle fremføringsenheter er forbundet etter hverandre ved hjelp av fleksible slanger som opptar elektrodetråden dg av innbyrdes koblede regulatorer for fremføringshatigheten.

Slike innretninger blir benyttet ved halvautomatisk og<*> automatisk elektrosveising under slike forhold hvor strøm-, beskyttelsesgass- og elektrodetrådforrådskildene er. anbragt i stor avstand fra sveisestedet.

De tidligere kjente innretninger av samme type har

en rekke ulemper. Ved den innretning som er kjent fra norsk patent nr. 130862 er f. eks. de enkelte fremføringsinnretnin-ger innbyrdes slik synkronisert- at elektrodetråden holdes permanent spent fra elektrodetrådrullen til svéisepistolen. Dette er ytterst ugunstig, da jo på grunn av krumninger av elektrodetråden og/eller på grunn av bøyninger av den fleksible slan-ge som opptar tråden, fremføringsmotstanden for tråden i slangen avsnittsvis kan variere meget- sterkt, slik at fremfør-ingsenhetene blir belastet forskjellig og trådene således ut-settes for stor slitasje. Denne slitasje er spésielt skadelig når elektrodetråden er ommantlet, fordi derved overtrekket eller tildekningen blir beskadiget og til dels til og med kan skaves av. En ytterligere ulempe ligger deri at regulatorene samt de nødvendige kabler hver gang er anordnet direkte ved de tilhørende fremføringsinnretninger, slik at hele innretningen er relativt tung og uhåndterlig. Videre er det en ulempe at innføringen av elektrodetråden i slangene og fremføringsinnret-ningene samt innstillingen av fremføringsinnretningene til den benyttede tråddiameter er meget komplisert på grunn av dårlig tilgjengelighet til fremføringshodene i enhetene.

Den fremføringsinnretning som er kjent fra norsk patent nr. 138647 har den ulempe at den bare kan benyttes for korte trådtransportstrekninger, hvorved problemet med varierende mekanisk motstand mot fremføringsbevegelsen i tilførselsslan-gen ikke er så utpreget.

Den oppgave som derfor ligger til grunn for oppfinnelsen er å forbedre trådfremføringsinnretninger av den type som er nevnt foran i forbindelse med de to norske patenter og dessuten også det norske patent nr. 137264, slik at de foran omtalte ulemper unngås.

Dette blir oppnådd ifølge oppfinnelsen ved at regulatoren for den trekkende fremføringsenhet virker som hovedregulator og regulatorene for de øvrige fremføringsenheter som biregulatorer, hvorved hovedregulatoren er forbundet med biregulatorene over styreledninger og med de mellomliggende fremføringsenheter samt en støtende fremføringsenhet over tilbakekoblingsledninger, samt har en tilbakekobling over en i slangene anordnet kabel som leder sveisestrømmen, og'at alle regulatorene er sammensatt til en reguleringsenhet som er anordnet i nærheten av den støtende fremføringsenhet, henholdsvis strømkilden, hvorved hovedregulatoren ved større belastning av den trekkende fremføringsenhet ved tilbakekobling bevirker en hastighetsøkning først for den støtende enhet og deretter i rekkefølge for de mellomliggende fremføringsenheter for dannelse av en bølgebevegelse i tråden til den trekkende enhet er avlastet, hvoretter reguleringen opphører til deri trekkende enhet igjen belastes.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av kra-vene .

Ved hjelp av koblingen i henhold til oppfinnelsen av regulatorene og den måte tilbakekoblingen av hovedregulatoren til fremføringsenheten er utført på, blir det oppnådd at ved øket mekanisk fremføringsmotstand for elektrodetråden, noe som ytrer seg i et høyere strømopptak for den trekkende frem-føringsenhet, vil de øvrige fremføringsenheter, begynnende med den støtende fremføringsenhet, suksessivt bli gitt et signal for øking av fremføringshastigheten. Elektrodetråden blir derved gitt en bølgebevegelse, slik at den altså langs sin tran-sportstrekning fra elektrodetrådrullen til svéisepistolen ikke permanent er spent og derfor ikke blir utsatt for noen skadelig slitasje. Bølgebevegelsen avtar etterhvert, så snart den trekkende fremføringsenhet igjen trekker den normale strøm og herved tilveiebringer en tilsvarende reduksjon av fremfør-ingshastigheten for de øvrige fremføringsenheter. Elektrodetråden blir beveget så lenge av alle fremføringsenheter med den samme hastighet til det igjen opptrer en øket mekanisk fremføringsmotstand.

Ved sammenfatningen av alle regulatorene til en eneste reguleringsenhet, som er anordnet ved trådforsynings-enden, er nu vekten til den del som må håndteres av trådfrem-føringsenheten redusert til et minimum.

Det er gunstig hvis hver fremføringsenhet har en elektromotor og et med denne ved hjelp av en hulaksel som opptar elektroden forbundet fremføringshode, som er anbragt i et todelt hus som leder sveisestrømmen,-hvis to husdeler er overtrukket med en isolasjonsmantel og sammenskrudd ved hjelp av en indre muffe til hvilken elektromotoren er festet på endesiden, hvorved den med hensyn til huset er elektrisk isolert.

Ved hjelp av det todelte hus som enkelt og hurtig kan åpnes, kan nu inntreing av elektrodetråden og justering av fremfør-ingshodet foretas uten problemer. Videre er det fordelaktig hvis den trekkende fremføringsenhet er innebygd i sveispisto-len, på hvilken det kan anordnes et potensiometer for regulering av fremføringshastigheten og en koblingsknapp for inn- og utkobling.

I henhold til oppfinnelsen blir det således ved innføring av mellomfremføringsenheter tilveiebragt en mulighet for arbeide over praktisk talt ubegrenset avstand. Regulatoren og tilbakekoblingen gir elektrodetråden mulighet.til å be-vege seg i bølgebevegelser i slangene uten glidning og be-skadigelse. Man har ved dette oppnådd klare fordeler relativt alle de ovenfor nevnte norske patenter. Samtidig er det sik-ret en vekselvirkning mellom fremføringsenhetene på følgende måte. Ved innkobling har fremføringsenhetene 2, 3 og 4 ikke større hastighet enn fremføringsenheten 1. Dette strekker elektrodetråden, slik at den første fremføringsenhet blir belastet, og ved tilbakekobling øker de underordnede fremføringsenheter 2, 3 og 4 etter hverandrefølgende sine hastigheter (først den fjerde fremføringsenhet, deretter den tredje osv.), hvorved den bølgelignende bevegelse igjen er tilveiebragt. Når motoren til den første fremføringsenhet begynner å bruke normalt med strøm, så begynner også den bølgelignende bevegelse å avta. Denne vekselvirkning mellom fremføringsenhetene sikrer den bølgelignende bevegelse for elektroden i de enkelte sektorer av slangen, noe som reduserer motstanden i slangen flere gan-ger og øker basisavstanden mellom to fremføringsenheter. Dessuten kan det anføres at takket være den spesielle kompletter-ingsmåte for brenneren ved hjelp av en innebygd innretning,

er det mulig med en kjøling av elektromotoren med beskyttelsesgass på den ene side og på den annen side blir likeledes de lett utførte koblingspunkter i sveisestrømtilførselen beskyttet med beskyttelsesgass. De strømførende deler er utformet slik at de er enhetlige med brenneren og gir den god ergonometri og bekvem håndtering. Derved blir det i tillegg tilveiebragt betingelser som gjør at det frie hulrom for innretting av motoren blir forstørret uten økning av de ytre dimensjoner. Det forstørrede hulrom for motoren sikrer en mulighet til å bevirke at motoren er tilstrekkelig sterk til å benytte en avstand på 20 m mellom fremføringsenhetene.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegnin-gen, som viser: fig. 1-5 arbeidsskjemaet for en trådfremførings-innretning ifølge oppfinnelsen med forskjellige bevegelses-stadier for elektrodetråden,

fig. 6 et prinsippskjerna for trådfremføringsinnret-ningen, som viser den elektriske sammenkobling,

fig. 7 et lengdesnitt gjennom en mellomliggende fremføringsenhet i trådfremføringsinnretningen ifølge fig. 1 - 6,

fig. 8 et snitt langs linjen A - A på fig. 7, og

fig. 9 et delsnitt gjennom svéisepistolen til en innretning ifølge oppfinnelsen.

Ifølge fig. 1-6 har trådfremføringsinnretningen 4 fremføringsenheter, nemlig en trekkende fremføringsenhet 1, ' en støtende fremføringsenhet 4 samt to mellomliggende fremfør-ingsenheter 2 og 3. Den støtende fremføringsenhet 4 befinner seg i nærheten av en elektrodetrådrull 5, fra hvilken elektrodetråden 6 spoles av. Den trekkende fremføringsenhet 1 er anbragt i en sveisepistol 7. Fremføringsenhetene 1 - 4 er forbundet etter hverandre ved hjelp av fleksible slanger 8, 9,

10, gjennom hvilke elektrodetråden 6 er ført og som også om-slutter en kabel (ikke vist) som leder sveisestrømmen.

Som det fremgår av fig. 6 er hver fremføringsenhet

1 - 4Ntilordnet en regulator 18, 19, 20, henholdsvis 21 for innstilling av fremføringshastigheten. Disse regulatorer 18 21 er forbundet med den tilhørende fremføringsenhet 1-4 ved hjelp av forbindelsesledninger 12, 13, 22, 23 og sammenfattet til en reguleringsenhet 17, som er anordnet i området ved tråd-tilførselsenden av innretningen, dvs. i nærheten av den støt-ende fremføringsenhet 4, henholdsvis strømforsyningskilden (ikke vist). Regulatoren 18 for den trekkende fremføringsen-het 1 virker som hovedregulator, dvs. ut fra denne foretas, styringen av de øvrige regulatorer 19, 20, 21, som således ut-gjør underregulatorer. Til dette formål er hovedregulatoren 18 forbundet med underregulatorene 19, 20, 21 over styrelednin-,ger 24 og tilsluttet fremføringsenhetene 2, 3, 4 over tilbakekoblingsledninger 14, 15, 16. For innstilling av den ønskede fremføringshastighet benyttes et på svéisepistolen 7 anordnet potensiometer 11.

Fig. 7 og 8 viser hovedoppbyggingen for hver frem-føringsenhet. Det foreligger bare små forskjeller i oppbygg-ingen av de enkelte fremføringsenheter med hensyn til tilkob-lingstype til de hosliggende byggeelementer. Ved den på fig.

7 viste fremføringsenhet dreier det seg om en mellomliggende fremføringsenhet 2 eller 3. Hver fremføringsenhet har en elektromotor 28 og et fremføringshode 29 som er forbundet med denne ved hjelp av en hulaksel 46 som opptar elektrodetråden 6 (fig. 1 - 6). Fremføringshodet kan være av vilkårlig opp-bygging, men det er foretrukket et ved hvilket driwalsene er roterende planethjul, hvis akser står skrått til trådtransport-retningen og av den type som f. eks. er beskrevet i DE-OS 2055721. Elektromotoren 25 og fremføringshodet 29 er anbragt i et todelt hus som leder sveisestrømmen, hvis to husdeler 31, 40 er overtrukket med en isolasjonsmantel 45 av f. eks. kunst-stoff og er-sammenskrudd ved hjelp av en indre muffe 41. Elektromotoren 28 er anbragt i husdélen 31, hvorved den er isolert i forhold til denne ved hjelp av isolasjonsplater 34, Æ>g be-festigelsen er gjennomført på endesiden ved den indre muffe 41 ved hjelp av skruer 32 som er isolert ved hjelp av isolasjons-bøssinger 33 i forhold til den indre muffe 41. Tilkoblingen av slangene 8, 9, 10 til fremføringsenheten 1, 2, 3, 4 skjer ved hjelp av forbindelsesmuffer 42, som hver er utstyrt med et rør 35 for innføring av beskyttelsesgass. Beskyttelsesgassen har ikke bare til oppgave å beskytte sveisestedet mot lufttil-gang, men virker også som kjølemiddel for fremføringsenhetene. Gassen går nemlig fra røret 35 til en kanal 36 og derfra gjennom et mellomrom 37 samt gjennom hull 47 til den bakre isola-sjonsskive 34 mellom rotoren 38 og statoren 39 til elektroirto-toren 28, hvoretter den stryker rundt fremføringshodet 29, slik at såvel dette som også elektromotoren 28 kjøles. Forbindel-sesmuffene 42 kan enten utgjøre separate deler (slik som vist til høyre på fig. 7) eller være utformet i ett stykke med en av husdelene 31 eller 40 (som vist til venstre på fig. 7).

For sikring av reguleringen av alle fremføringsen-heter utgående fra den trekkende fremføringsenhet 1, er denne elektrisk tilbakekoblet til alle de øvrige fremføringsenheter. Denne tilbakekobling skjer over den i slangene 8, 9, 10 anbragte kabel som leder sveisestrømmen, de likelédes sveise-strømledende hus for fremføringsenhetene 1-4 samt over til-bakekoblings ledningene 14, 15, 16 og hovedregulatoren 18 (fig.

6). Tilbakekoblingen av fremføringsenheten til den trekkende fremføringsenhet 1 skjer over den i slangen 8 anordnede -kabel, tilbakekoblingsledningen 14 og hovedregulatoren 18. Mellom fremføringsenheten 3 og den trekkende fremføringsenhet 1 skjer tilbakekobling ved hjelp av den i slangene 8, 9 anordnede kabel, huset til fremføringsenheten 2, tilbakekoblingsledningen 15 og hovedregulatoren 18. For fremføringsenheten 4 gjel-der . det analoge . Da den elektriske motstand til den i slangene 8 , 9, 10 anbragte kabel samt for huset til fremføringsen-hetene 1 - 4 er lav, mens motstanden for tilbakekoblingsledningene 14, 15, 16 er valgt høy og dessuten er forskjellig på grunn av lengdeforskjeller for tilbakekoblingsledningene, er det tilstrekkelig med egenmotstanden til tilbakekoblingsledningene 14, 15, 16 for å tilveiebringe en forskjellig tilbake-koblingsgrad mellom den trekkende fremføringsenhet 1 og de øvrige fremføringsenheter 2, 3, 4.

På fig. 9 er vist svéisepistolen 7 med den trekkende fremføringsenhet 1, idet det på forsiden er anordnet en tilkob-lingsmuffe 43 med ytre gjengegang, på hvilken det er påskrudd et trådføringsstykke 48. Videre er det antydet et potensiometer 11 som tjener til fremføringshastighetsregulering samt en knapp 44 for inn- og utkobling av innretningen. Trådfremføringsinnretningen virker på følgende måte: Inntreingen av elektrodetråden 6 foretas slik at først husdelene 4 0 til alle fremføringsenheter 1-4 skrus av de indre muffer 41 for å frilegge fremføringshodene 29. Deretter blir elektrodetråden 6, utgående fra elektrodetrådrullen 5 trukket gjennom hele innretningen, og fremføringshodene 2 9 blir innstilt på tråddiameteren. Etter lukking av husene til fremføringsenhetene 1 - 4 er innretningen driftsklar.

Med innkoblingen ved hjelp av bryterknappen 44 og regulering av fremføringshastigheten ved hjelp av potensio-meteret 11 begynner tilførselen av elektrodetråden 6 til sveisestedet 27 (fig. 1). Hvis elektrodetråden 6 ikke er utsatt for noen øket mekanisk fremføringsmotstand, hvis altså slangene 8, 9, 10 er i det vesentlige strukket, slik det er vist på fig.

1 - 5, er den trekkende fremføringsenhet 1 ikke ekstra belastet. Turtallet for elektromotorene 28 til alle fremføringsen-heter 1-4 er derved likt. Under visse omstendigheter kan turtallet for elektromotoren 28 til den trekkende fremførings-enhet 1 til og med være noe høyere enn for de øvrige elektro-motorer 28. Elektrodetråden 6 blir således skjøvet frem av alle fremføringsenheter 1-4 med samme hastighet og er i det vesentlige spent (fig. 2). '

Hvis en øket mekanisk fremføringsmotstand opptrer, f. eks. ved bøyning av slangene 8, 9, 10 og/eller på grunn av krumning, henholdsvis knekk i elektrodetråden 6, får den trekkende fremføringsenhet som den første denne ekstra belastning. Dens elektromotor 28 begynner derfor å oppta mer strøm for at turtallet ikke skal synke. Derved gir den til den trekkende fremføringsenhet 1 tilordnede hovedregulator 18 suksessivt signaler til biregulatorene 19, 20, 21, slik at disse bevirker en suksessiv økning av fremføringshastigheten for de øvrige fremføringsenheter 2-4 ved økning av motorturtallene. Da det ved- regulatorene dreier seg om strømregulatorer, blir altså den strømstyrke som tilføres angjeldende elektromotor 28 forandret. På grunn av de allerede nevnte forskjellige til-bakekoblingsgrader mellom den trekkende fremføringsenhet 1 og de øvrige fremføringsenheter 2-4, blir det nå oppnådd at den støtende fremføringsenhet 4 som den første øker fremfør-ingshastigheten. Elektrodetråden 6 får således mellom den støtende fremføringsenhet 4 og den hosliggende fremføringsen-het 3 en bølgelignende bevegelse (fig. 3). Med en viss for-sinkelse blir deretter fremføringshastigheten til fremførings-enheten 3 øket, slik at bølgebevegelsen til elektrodetråden 6 forplanter seg til fremføringsenheten 2 (fig. 4). Deretter får også fremføringsenheten 2 mer strøm, slik at elektrodetråden 6 blir hurtigere skjøvet frem, og bølgebevegelsen forlen-ges til den trekkende fremføringsenhet 1 (fig. 1, 5). Herved blir den trekkende fremføringsenhet 1 avlastet, da elektrodetråden 6 tilføres løsere og med større hastighet enn den hastighet med hvilken den transporteres videre. Som resultat derav opptar elektromotoren 28 igjen mindre strøm, slik at ved hjelp av den allerede forklarte reguleringsmekanisme fremfør-ingshastigheten for de øvrige fremføringsenheter reduseres på analog måte suksessivt. Bølgebevegelsen avtar således til på nytt en øket fremføringsmotstand opptrer.

Claims (3)

1. Trådfremføringsinnretning for tilførsel av en elektrodetråd til en sveisepistol, bestående av en i området ved svéisepistolen anordnet trekkende fremføringsenhet, en i nærheten av elektrodetrådrullen anordnet støtende fremføringsen-het, samt av ytterligere, mellom disse to enheter anordnede fremføringsenheter, hvorved alle fremføringsenheter er forbundet etter hverandre ved hjelp av fleksible slanger som opptar elektrodetråden og har innbyrdes koblede regulatorer for frem-før ingshastigheten, karakterisert ved at regulatoren for den trekkende fremføringsenhet (1) virker som hovedregulator (18) og regulatorene for de øvrige fremførings-enheter (2, 3, 4) som biregulatorer (19, 20, 21), hvorved hovedregulatoren (18) er forbundet med biregulatorene (19, 20, 21) over styreledninger (24) og med de mellomliggende fremfør-ingsenheter (2, 3) samt en støtende fremføringsenhet (4) over tilbakekoblingsledninger (14, 15, 16), samt har en tilbakekobling over en i slangene (8, 9, 10) anordnet kabel som leder sveisestrømmen, og at alle regulatorene (18, 19, 20, 21) er sammensatte til en reguleringsenhet (17) som er anordnet i nærheten av den støtende fremføringsenhet (4),. henholdsvis strøm-kilden, hvorved hovedregulatoren (18) ved større belastning av den trekkende fremføringsenhet (1) ved tllb^l^^blipgvbévitker en hastighetsøkning først for den støtendé ériftetO ( 4!) ' og deretter i rekkefølge for de mellomliggende fremføringsenheter (3, 2), for dannelsé av en bølgebevegelse i tråden/til den trekkende enhet er avlastet, hvoretter reguleringen opphører til den trekkende enhet (1) igjen belastes.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ve d at hver fremføringsenhet (1, 2, 3, 4) har en elektromotor (28) og et med denne ved hjelp av en hulaksel (46), som opptar elektrodetråden "(6), forbundet f remf øringshode. (29.) som-er anbragt i et todelt hus som leder sveisestrømmen, hvis to husdeler (31, 40) er overtrukket med en isolerende mantel (45) og er sammenskrudd ved hjelp av en indre muffe (41) , på hvilken elektromotoren (28) er festet på endesiden, hvorved den er elektrisk isolert i forhold til huset (fig. 7).

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den trekkende fremføringsenhet (1) er innebygd i svéisepistolen (7), på hvilken det er anordnet et potensiometer (11) for regulering av fremføringshastigheten og en bryterknapp (44) for inn- og utkobling (fig. 9).