CH618115A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drahtvorschubeinrichtung zum Vorschieben eines Elektrodendrahtes, welche Einrichtung mindestens ein an einer Schweisspistole angeordnetes den

Draht ziehendes erstes Drahtvorschubgerät und ein bei einer Vorratsspule angeordnetes den Draht vorschiebendes zweites Drahtvorschubgerät aufweist, die durch einen flexiblen Schlauch miteinander verbunden sind.

Bekannt ist eine Drahtvorschubeinrichtung zum Vorschieben des Elektrodendrahtes über grosse Entfernungen, die unter der Bezeichnung «Polyisaplan» bekannt ist. Bei dieser Einrichtung sind am Anfang und am Ende eines flexiblen Schlauches zwei Drahtvorschubgeräte angekoppelt. Das vordere Drahtvorschubgerät dient zum Ziehen des Elektrodendrahtes im Schlauch, während das hintere Drahtvorschubgerät vom ersten abhängig gesteuert wird. Das charakteristische an dieser verhältnismässig neuesten Lösung ist, dass hier zwei selbstständige, an den entsprechenden Drahtvorschubgeräten montierte elektrische Baueinheiten eingesetzt werden und die Regelung der Vorschubgeschwindigkeit über ein am ziehenden Drahtvorschubgerät montiertes Potentiometer zur Änderung der Drehzahl des Motors erfolgt. Zur Rückkopplung zwischen den beiden die Drahtvorschubgeräte antreibenden Elektromotoren wird ein am Motor des vorschiebenden Drahtvorschubgerätes montierter Widerstand eingesetzt.

Bekannt ist ein System zum Vorschieben eines Elektrodendrahtes aus grossen Entfernungen, das unter der Bezeichnung «Pusch-Pull» bekannt ist. Bei dieser Einrichtung schiebt das eine Drahtvorschubgerät den Draht mit konstanter Geschwindigkeit vor, während das andere den Draht mit einer von dem erstgenannten Drahtvorschubgerät und der Drahtlänge im Schlauch abhängigen Geschwindigkeit vorschiebt. Zum Vorschieben des Elektrodendrahtes können hier verschiedene Ausführungsarten von Drahtvorschubgeräten eingesetzt werden. Es gibt Einrichtungen mit zwei Drahtvorschubgeräten, es gibt aber auch solche, bei denen mehr als zwei Drahtvorschubgeräte eingesetzt werden, z. B. die mit «Linear» bezeichnete Einrichtung. Damit die einzelnen Vorschubgeräte zusammenarbeiten, muss der Draht immer gut gezogen im Schlauch laufen.

Die vorstehend beschriebenen Drahtvorschubeinrichtungen weisen folgende Nachteile auf:

— Die Drahtvorschubeinrichtungen «Polyisaplan» und «Pusch-Pull» arbeiten mit nur zwei Drahtvorschubgeräten, infolgedessen der Drahtvorschub nur über begrenzte Entfernungen erfolgen kann.

— Zur Synchronisierung der einzelnen Elektromotoren wird -ein an dem ziehenden Drahtvorschubgerät montierter Widerstand, so wie auch ein an jedem Drahtvorschubgerät montierter Regler eingesetzt, was die Drahtvorschubgeräte vergrössert und die ganze Drahtvorschubeinrichtung schwerer macht.

— Die Drahtvorschubeinrichtung «Linear», die mit mehr als zwei Drahtvorschubgeräten arbeitet, weist keine günstige elektrische Synchronisierung der Geschwindigkeit auf, infolgedessen ein häufiges Gleiten des Drahtes auftritt und keine relative Vorschubleistung der einzelnen Drahtvorschubgeräte erreicht werden kann.

— Bei den bekannten Vorschubeinrichtungen wird der Vorschub des Elektrodendrahtes aus beliebig grossen Entfernungen erschwert, und zwar dadurch dass die einzelnen Drahtvorschubgeräte mit dem vorschiebenden Drahtvorschubgerät synchronisiert werden müssen.

— Die Beschickung des flexiblen Schlauches bei beliebig grossen Entfernungen ist schwierig, da die Drahtvorschubgeräte demontiert werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Drahtvorschubeinrichtung zum Vorschieben eines Elektrodendrahtes zu schaffen, bei der der Draht schlangenlinienförmig im Schlauch verschoben wird, wobei diese Bewegung durch das Zusammenwirken der Drahtvorschubgeräte erreicht wird.

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Die Aufgabe wurde erfindungsgemäss mit dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:

- Es kann ein Elektrodendraht über beliebig grosse Entfernungen vorgeschoben werden.

— Der Elektrodendraht kann mit minimaler Anzahl von Vorschubgeräten bzw. maximalem Abstand zwischen denselben vorgeschoben Werden.

— Sie gewährleistet eine leichte und bequeme Handhabung und Steuerung.

- Sie hat eine grössere Produktivität, da das häufige Auswechseln der Vorratsspulen entfällt.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Drahtvorschubeinrichtung mit mehreren Vorschubgeräten, wobei am vorzuschiebenden Draht keine Zugbelastung auftritt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Drahtvorschubeinrichtung von Fig. 1, wobei am vorzuschiebenden Draht eine Zugbelastung auftritt,

Fig. 3 bis 5 schematische Darstellungen der Drahtvorschubeinrichtung von Fig. 1 in welchen der Vorgang zur Aufhebung der Zugbelastung für die einzelnen Drahtabschnitte durch Steuerung der einzelnen Vorschubgeräte dargestellt ist,

Fig. 6 ein Blockschema der Steuerschaltung für die Drahtvorschubeinrichtung,

Fig. 7 ein Längsschnitt durch ein Vorschubgerät,

Fig. 8 ein Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 7 und

Fig. 9 ein Längsschnitt durch einen Schweissbrenner mit angebautem Vorschubgerät.

Wie aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich ist, weist die Drahtvorschubeinrichtung vier Drahtvorschubgeräte 1 bis 4 auf, die durch flexible Schläuche 8, 9,10 miteinander verbunden sind. Das am vorderen Ende vorgesehene Drahtvorschubgerät 1 bildet das Führungsgerät und hat die Aufgabe eine Elektrode 6 mit gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit durch eine Schweisspistole 7 einer Arbeitsstelle 27 zuzuführen. Das am anderen Ende vorgesehene Drahtvorschubgerät 4 zieht den Draht 6 von einer Vorratsspule 5 ab und schiebt den Draht 6 durch den Schlauch 10 vor. Der so vorgeschobene Draht 6 wird dann vom Drahtvorschubgerät 3 erfasst und durch den Schlauch 9 zum Drahtvorschubgerät 2 vorgeschoben. Dieses Drahtvorschubgerät 2 schiebt den Draht 6 zum Drahtvorschubgerät 1 vor. Dabei werden die Drahtvorschubgeräte 2, 3 und 4 in Abhängigkeit der Arbeitsweise des als Führungsgerät arbeitenden Drahtvorschubgerätes 1 gesteuert.

Zur Steuerung der einzelnen Drahtvorschubgeräte sind vier Regeleinrichtungen 18,19, 20 und 21 vorgesehen, die in einem Gehäuse 17 angeordnet sind. Dieses Gehäuse 17 kann am Drahtvorschubgerät 4 oder an einem nichtdargestellten Schweissautomaten befestigt werden, wodurch die Handhabung der anderen Drahtvorschubgeräte 1 bis 3 erleichtert wird.

Jedes Drahtvorschubgerät hat einen Elektromotor als Antriebsorgan, die über elektrische Leitungen 12, 13, 22 und 23 mit den zugeordneten Regeleinrichtungen 18, 19, 20 und 21 verbunden sind. Die dem als Führungsgerät dienenden Drahtvorschubgerät 1 zugeordnete Regeleinrichtung 18 ist ferner über die elektrischen Leitungen 14, 15 und 16 mit den anderen Drahtvorschubgeräten 2, 3 und 4 verbunden, die Rückführungen bilden. Die Regeleinrichtungen 18, 19, 20 und 21 sind durch elektrische Leitungen 24 miteinander verbunden.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist der Elektromotor 28 mittels Schrauben 32 an einem Gehäuse 30 befestigt, wobei der Elektromotor 28 durch Buchsen 33 und Scheiben 34 bezüglich dem Gehäuse 30 elektrisch isoliert ist. Zum Anschliessen des flexiblen Schlauches ist eine Muffe 34 vorgesehen, die im Gehäuse 30 befestigt ist. In der Muffe 34 ist ein Rohr 35 zum Zuführen von Schutzgas vorgesehen. Das Schutzgas strömt durch einen Kanal 36 in der Muffe 34 in einen zwischen Muffe 34 und Elektromotor 28 gebildeten Hohlraum 37. Das Schutzgas strömt von da aus einmal durch die Hohlwelle des Elektromotors 28 zum Vorschubkopf 29 und zum anderen durch Löcher 47 in den Elektromotor 28, wo es durch den Spalt zwischen Motor 38 und Stator 39 durchströmt und als Kühlmittel wirkt.

Um den Vorschubkopf 29 zugänglich zu machen ist dieser in einem Gehäuse 40 angeordnet, das mit dem Gehäuse 30 durch Schrauben verbunden ist. Der Vorderteil des Gehäuses 40 ist unterschiedlich ausgebildet, um entweder einen flexiblen Schlauch oder eine Schweisspistole zu befestigen. Das Drahtvorschubgerät ist mit einem Kunststoffgehäuse 45 ummantelt.

An dem als Führungsgerät dienenden Drahtvorschubgerät 1 ist ein Potentiometer 11 befestigt (Fig. 6), mit dem die Drahtvorschubgeschwindigkeit einstellbar ist.

Die Drahtvorschubeinrichtung arbeitet wie folgt:

Zum Einführen des Drahtes wird das Gehäuse 40 mit dem Vorschubkopf 29 abgeschraubt, um den Elektrodendraht 6 einzuführen. Die Vorschubköpfe 29 werden auf den Durchmesser des vorzuschiebenden Drahtes und die erforderliche Vorschubkraft eingestellt.

Der Elektrodendraht wird durch die Drahtvorschubgeräte 4, 3, 2, 1 durch die flexiblen Schläuche 10, 9, 8 vorgeschoben und gelangt durch die Schweisspistole 7 an die Arbeitsstelle 27. Der Elektrodendraht 6 bewegt sich in den Schläuchen 8, 9, 10 in Form einer stehenden Schlangenlinie und wird durch das Zusammenwirken der Drahtvorschubgeräte erreicht, wobei die Drahtvorschubgeräte eine Vorschub- und Abziehfunktion haben (Fig. 1). Nach dem Einführen des Elektrodendrahtes 6 in die Drahtvorschubeinrichtung ist der Elektrodendraht 6 gespannt und die Belastung der einzelnen Drahtvorschubgeräte ist gross (Fig. 2). Um den Elektrodendraht 6 mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit der Arbeitsstelle 27 zuzuführen, wird die Vorschubgeschwindigkeit der Drahtvorschubgeräte 4, 3, 2 über die zugeordnete Regeleinrichtung erhöht, bis der Elektrodendraht 6 schlangenartig in den Schläuchen verläuft (Fig. 5). Wird die Vorschubgeschwindigkeit am Führungsgerät 1 durch Verstellen des Potentiometers 11 erhöht oder verringert erfolgt die Steuerung der Drahtvorschubgeräte 2 bis 4 analog.

Die Funktion der Rückführung wird anhand des Blockschemas der Fig. 6 beschrieben. Das das Führungsgerät darstellende Drahtvorschubgerät 1 schiebt den Draht 6 mit konstanter Drahtvorschubgeschwindigkeit vor, wobei der Elektromotor einer der Belastung durch den Draht entsprechenden Strom aufnimmt. Ändert sich die Belastung des Elektromotors, indem die aufzubringende Zugkraft grösser oder kleiner wird, so ändert sich der vom Motor aufgenommene Strom. Diese Stromänderung wird als Rückführungsgrösse verwendet. Über die Leitungen 14, 15 und 16 wird ein der Rückführungsgrösse entsprechendes Signal an die dem Führungsgerät zugeordnete Regeleinrichtung 18 abgegeben. Diese Regeleinrichtung 18 gibt über die Leitungen 24 ein Signal an die Regeleinrichtung 19, 20 und 21 ab, um die Drahtvorschubgeschwindigkeit in den zugeordneten Drahtvorschubgeräten 2, 3 und 4 entsprechend zu ändern.

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Claims (6)

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1. Drahtvorschubeinrichtung zum Vorschieben eines Elektrodendrahtes, welche Einrichtung mindestens ein an einer Schweisspistole angeordnetes den Draht ziehendes erstes Drahtvorschubgerät und ein bei einer Vorratsspule angeordnetes den Draht vorschiebendes zweites Draht vorschubgerät aufweist, die durch einen flexiblen Schlauch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Drahtvorschubgerät (1, 4) einen Elektromotor (28) und einen Drahtvorschubkopf (29) aufweist, dass ein Potentiometer (11) zur Änderung der Drahtvorschubgeschwindigkeit am ersten Drahtvorschubgerät (1) befestigt ist, dass eine Regeleinrichtung (18) zur Steuerung des ersten Drahtvorschubgerätes (1) vorgesehen ist, die am zweiten Drahtvorschubgerät (4) oder einem Schweissautomaten angeordnet und über elektrische Leitungen (12) mit dem ersten Drahtvorschubgerät (1) sowie über eine Rückführungsleitung (16) mit dem zweiten Drahtvorschubgerät (4) verbunden ist, und dass eine zweite Regeleinrichtung (21) zur Steuerung des zweiten Drahtvorschubgerätes (4) vorgesehen ist, die über elektrische Leitungen (23, 24) mit dem zweiten Drahtvorschubgerät (4) und der erstgenannten Regeleinrichtung (18) verbunden ist, um die Drahtvorschubgeschwindigkeit des zweiten Drahtvorschubgerätes zu steuern, wobei die Regeleinrichtungen (18, 21) in einem Gehäuse (17) angeordnet sind und an eine Stromquelle einer Schweissvorrichtung angeschlossen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten Drahtvorschubgerät (1, 4) ein drittes und viertes Drahtvorschubgerät (2, 3) vorgesehen sind, die mittels flexibler Schläuche (8, 9,10) miteinander und über Rückführungsleitungen (14,15) mit der erstgenannten Regeleinrichtung (18) verbunden sind, und dass eine dritte und vierte Regeleinrichtung (19, 20) zur Steuerung des dritten und vierten Drahtvorschubgerätes (2, 3) vorgesehen sind, die über elektrische Leitungen (13, 22) mit den Drahtvorschubgeräten (2, 3) und über Leitungen (24) mit der erstgenannten Regeleinrichtung (18) verbunden sind, um die Drahtvorschubgeschwindigkeit des dritten und vierten Drahtvorschubgerätes (2, 3) zu steuern.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Ansprch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtvorschubgerät (1, 2, 3, 4) ein Gehäuse (30) aufweist, das von einem Isoliergehäuse (45) ummantelt ist, wobei der Elektromotor (28) mittels durch Schrauben (32) befestigter Isolierbuchsen (33) und Scheiben (34) vom Gehäuse (30) isoliert ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) zwei Teilgehäuse (31, 40) aufweist, die an einer Stirnseite lösbar miteinander verbunden sind, wobei das eine Teilgehäuse (31) den Elektromotor (28) und das andere Teilgehäuse (40) den Vorschubkopf (29) enthält.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) an den Enden mit Muffen (42) versehen ist, um die flexiblen Schläuche (8, 9, 10) anzuschliessen, und dass jede Muffe (42) mit einem Kanal (36) und einem Rohr (35) zum Zuführen von Schutzgas versehen ist, wobei zwischen Muffe und Elektromotor (28) ein Hohlraum (37) vorhanden ist, um das Schutzgas über Löcher (47) in den Elektromotor (28) zu führen.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentiometer (11) am Isoliergehäuse (45) befestigt ist, und dass ein Schalter (44) vorhanden ist, der am Isoliergehäuse (45) neben dem Potentiometer (11) befestigt ist.