DE522200C - Wire feed device, especially for electric arc welding machines - Google Patents

Description

Selbsttätige oder halbselbsttätige elektrische Lichtbogenschweißmaschinen, bei welchen der Schweißdraht je nach der Spannung des Lichtbogens der Schweißstelle zugeführt oder von ihr entfernt wird, sind bekannt. Derartige Drahtzuführungsvorrichtungen können auch von der Stromstärke des Lichtbogens abhängig gemacht werden, wenn diese Stromstärke sich im timgekehrten Sinne ändert wie die Spannung. Auch sind selbstverständlich Regelvorrichtungen, die sowohl durch die Lichtbogenspannung wie auch durch die Stärke des Lichtbogens verändert werden, verwendbar.Automatic or semi-automatic electric arc welding machines which the welding wire is fed to the welding point depending on the voltage of the arc or removed from it are known. Such wire feed devices can also be made dependent on the current strength of the arc, if this current strength is in the opposite sense changes like the tension. Also are self-evident Control devices that change both by the arc voltage and by the strength of the arc can be used.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zuführungsvorrichtung für die Elektroden bei derartigen Lichtbogenschweißmaschinen, wobei als Elektrode ejn abschmelzender Draht verwendet werden kann, der von den Vorratsrollen während des Schweißprozesses abgezogen wird, oder auch ein schwer schmelzbarer Draht, z. B. Wolframdraht, oder eine Kohlenelektrode.The invention relates to a feeding device for the electrodes such arc welding machines, with a melting wire as the electrode can be used, which is withdrawn from the supply rolls during the welding process is, or a difficult to melt wire, z. B. tungsten wire, or a carbon electrode.

Durch die neue Vorrichtung kann ein großer Teil des sonst erforderlichen Übersetzungsgetriebes zwischen dem rasch umlaufenden Antriebsmotor und den langsam umlaufenden Speiserollen erspart werden, und es wird die Sicherheit, mit welcher die Zuführung der Elektrode zur Schweißnaht erfolgt, erhöht.Thanks to the new device, a large part of the transmission gear that would otherwise be required between the rapidly rotating drive motor and the slowly rotating feed rollers, and it the reliability with which the electrode is fed to the weld seam is elevated.

Gemäß der Erfindung werden die Drahtzuführungsrollen, die unter Druck den Schweißdraht oder die sonst zu bewegende Elektrode berühren, mit einem Gewinde versehen, durch das sie beim Rotieren den Draht positiv erfassen und vorwärts bewegen. Die Rollen können bloß um ihre eigene Achse oder auch außerdem um den zu fördernden Draht umlaufen. Weitere Einzelheiten werden an Hand der Zeichnung erläutert.According to the invention, the wire feed rollers that are under pressure Touch the welding wire or the electrode to be moved, provided with a thread, by which they positively grasp the wire when rotating and move it forward. the Rollers can only revolve around their own axis or also around the wire to be conveyed. More details will be given explained on the basis of the drawing.

In den Abb. 1 und 3 ist eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung im Längsschnitt und im Querschnitt dargestellt.In Figs. 1 and 3, an embodiment of the new device is in longitudinal section and shown in cross section.

Abb. 2 zeigt eine Einzelheit hierzu.Fig. 2 shows a detail of this.

Abb. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der neuen Vorrichtung, Fig. 4 shows a longitudinal section through another embodiment of the new device,

Abb. 5 und 6 Schnitte durch Einzelheiten.Fig. 5 and 6 sections through details.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 bis 3 sind Drahtzuführangsrollen 1, 2 mit einem gehärteten Außengewinde vorgesehen, die mittels Muttern 3 auf den Achsen 4 festgehalten sind. Achsen 4 stehen über Universalgelenke 6 in Verbindung mit den Antriebswellen, deren Stirnräder 5 in die Innenverzahnung des Zahnkranzes 13 greifen. Die Rollenachsen sind in einem Gehäuse 7 gelagert und durch die Universalgelenke 6 gegen Längsverschiebung in diesem Gehäuse gesichert. Das Gehäuse 7 ist verbunden mit einer hohlen Welle 8, deren oberer und un-In the embodiment of Fig. 1 to 3 wire feed rollers 1, 2 are with a hardened external thread is provided, which is held on the axles 4 by means of nuts 3 are. Axles 4 are connected to the drive shafts via universal joints 6, the spur gears 5 of which engage the internal teeth of the ring gear 13. the Roller axles are mounted in a housing 7 and, by means of the universal joints 6, prevent longitudinal displacement in this housing secured. The housing 7 is connected to a hollow shaft 8, the upper and lower

terer Teil durch ein gekröpftes Verbindungsstück 9 derart verbunden sind, daß zwischen diesen beiden Teilen Raum für die Rollen i, 2 und eine Führungsdüse 10 frei bleibt. Die hohle Welle 8 ist in den Deckeln 12 eines feststehenden Gehäuses Ii drehbar gelagert und wird über ein Schneckengetriebe 15, 16 vom Antriebsmotor in Drehung versetzt. Die Schnecke 16 ist durch eine Kupplung 19 mit der Motorwelle 18 verbunden und das Gehäuse der Schnecke durch einen Dichtungsring 14 gegen das Gehäuse der Zuführungsrollen abgedichtet. Die Lager 21 für die Rollenachsen 4 haben eine kegelige Außenfläche, die von einer kegeligen Innenfläche einer Überwurfmutter 20 umfaßt werden. Durch Höheroder Tieferschrauben der Mutter 20 erfolgt eine Verschiebung der Lager 21, so daß die Rollen 1, 2 gegeneinander verstellt werden können und ihre Lage verschiedenen Drahtstärken angepaßt werden kann. Diese kleine Verschiebung der Rollen gegeneinander ist durch die Universalgelenke 6 ermöglicht.the lower part by a cranked connector 9 are connected in such a way that between these two parts there is space for the rollers i, 2 and a guide nozzle 10 remains free. The hollow shaft 8 is in the covers 12 of a fixed Housing Ii rotatably mounted and is via a worm gear 15, 16 from Drive motor set in rotation. The worm 16 is connected by a coupling 19 the motor shaft 18 and the housing of the worm by a sealing ring 14 sealed against the housing of the feed rollers. The bearings 21 for the roller axles 4 have a conical outer surface that is supported by a conical inner surface of a union nut 20 are included. By screwing the nut 20 up or down, the bearings 21 are shifted so that the Rolls 1, 2 can be adjusted against each other and their position different wire thicknesses can be customized. This small shift of the roles against each other is made possible by the universal joints 6.

Zur Inbetriebnahme wird der Elektrodendraht durch das obere Ende der hohlen Welle 8 zwischen die Rollen 1, 2 geführt, die durch Verdrehung der Mutter 20 in ihrer Lage der Dicke des Drahtes angepaßt werden. Der Draht wird nun von dem Gewinde der Rollen 1, 2 erfaßt und weiter durch die Düse 10 geführt. Durch das untere Ende der hohlen Welle 8 gelangt die Drahtelektrode zu einer nicht dargestellten Schweißdüse und zur Schweißstelle.To start up, the electrode wire is inserted through the upper end of the hollow Shaft 8 guided between the rollers 1, 2, which by turning the nut 20 in their Position to be adjusted to the thickness of the wire. The wire is now from the thread of the Rolls 1, 2 are detected and passed through the nozzle 10. Through the lower end of the hollow Shaft 8 reaches the wire electrode to a welding nozzle, not shown, and to the welding point.

Die Stromzuführung zur Elektrode kann in an sich bekannter Weise erfolgen.Power can be supplied to the electrode in a manner known per se.

Der die Welle 8 antreibende, nicht dargestellte Elektromotor ist so geschaltet, daß seine Umdrehungszahl und damit die Draht-Zuführungsgeschwindigkeit dem Verhalten des Lichtbogens, insbesondere seiner Spannung entspricht.The electric motor driving the shaft 8, not shown, is connected so that its number of revolutions and thus the wire feed speed the behavior of the arc, especially its voltage is equivalent to.

Durch das Schneckengetriebe wird die hohle Welle und das mit ihr verbundene Gestell 7 mit den Rollen 1, 2 in Umdrehung versetzt. Dabei walzen sich die Zahnräder 5 an der Innenverzahnung 13 ab, so daß die Rollen 1 um ihre eigene Achse rotieren. Zur Vorwärtsbewegung der Drahtelektrode würde das Rotieren der mit Gewinde versehenen Rollen, deren Achsen annähernd parallel sind, zur Achse der Drahtelektrode bzw. zur Vorschubgeschwinddgkeit genügen. Dabei könnte jedoch der zwischen der umlaufenden Rolle und dem vorgeschobenen Draht auftretende Gleitwiderstand, der die Drahtelektrode auch zu drehen versucht, zu Schwierigkeiten führen. Deshalb ist es zweckmäßig, wie bei dem ■Ausführungsbeispiel dargestellt, den Rollen außer der Drehung um ihre eigene Achse auch eine Drehung um die Achse der vorzuschiebenden Drahtelektrode zu erteilen, wodurch jede Gleitbewegung zwischen Draht und Rollen vermieden wird. Durch das Ausschalten der Gleitbewegung wird ferner auch der Kraftverbrauch herabgesetzt.The hollow shaft and the frame connected to it are driven by the worm gear 7 with the rollers 1, 2 rotated. The gears 5 roll in the process on the internal toothing 13 so that the rollers 1 rotate about their own axis. To the Forward movement of the wire electrode would rotate the threaded Rollers whose axes are approximately parallel to the axis of the wire electrode or to the feed speed suffice. In this case, however, the occurring between the rotating roller and the advanced wire could occur Sliding resistance, which also tries to rotate the wire electrode, lead to difficulties. Therefore, it is useful, as shown in the ■ embodiment, the roles besides the rotation about its own axis also a rotation about the axis of the one to be advanced Wire electrode, avoiding any sliding movement between the wire and the rollers. By turning it off The sliding movement also reduces the power consumption.

Zweckmäßig wird jede Drahtzuführungsvorrichtung mit mehreren Sätzen von Zuführungsrollen ausgerüstet, von denen jeder verschiedene Gewindehöhen aufweist. Auf diese Weise wird es möglich, durch das Auswechseln der Gewinderollen gegen solche von anderer Gewindehöhe die Drahtzuführungsgeschwindigkeit, ohne Änderung der Geschwindigkeit des Antriebsmotors, zu regeln. Das ist besonders dann zweckmäßig, wenn bei ein und derselben Vorrichtung abschmelzende Elektroden von verschiedenen Stärken und daher verschiedenen Abschmelzgeschwindigkeiten verwendet werden sollen, oder wenn die gleiche Vorrichtung mit verschiedenen Stromstärken betrieben werden soll.Each wire feed device is expedient with several sets of feed rollers equipped, each of which has different thread heights. In this way it becomes possible by changing of thread rolls against those of a different thread height the wire feed speed, without changing the speed of the drive motor. This is particularly useful when at one and the same device fusible electrodes of different thicknesses and therefore different ablation rates should be used, or if the same device is to be operated with different currents.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Abb. 4 bis 6 erfolgt die Anpassung der Drahtgeschwindiigkeit an das Verhalten des Lichtbogens nicht durch Regelung des Antriebsmotors selbst, sondern durch ein Umkehrgetriebe, während der Motor dauernd mit gleicher Umdrehungszahl läuft.In the exemplary embodiments according to FIGS. 4 to 6, the adjustment takes place Wire speed to the behavior of the arc is not controlled by the drive motor itself, but through a reverse gear while the motor is constantly running runs at the same number of revolutions.

Der Motor 32 von konstanter Umdrehungszahl wirkt über das Umkehrgetriebe 33 auf die Zuführungsrollen 34, die mit ihrem Außengewinde die Elektrode 60 erfassen.The constant speed motor 32 acts through the reverse gear 33 the feed rollers 34, which grip the electrode 60 with their external thread.

Der Stator 35 des Motors 32 ist zwischen die Gehäuseteile 36, 37 geklemmt, und der Rotor 38 wird von einer Hohlwelle 39 getragen, die an dem einen Ende im Gehäuseteil 36 gelagert ist. Mit dem Rotor fest verbunden ist ein Kupplungsteil 40, der mit einem anderen Kupplungsteil 45, der dem Kupplungsteil 40 gegenüberliegt und von dem gleichen Kupplungskegel 49 mitgenommen werden kann, durch Übertragungsräder in Verbindung steht.The stator 35 of the motor 32 is clamped between the housing parts 36, 37 and the rotor 38 is carried by a hollow shaft 39 which is mounted at one end in the housing part 36. Is firmly connected to the rotor a coupling part 40, which is connected to another coupling part 45, which is the coupling part 40 opposite and can be taken from the same coupling cone 49, communicates through transmission wheels.

Die Welle 48 samt dem darauf befindlichen Kupplungskegel 49 kann durch Solenoide 51, 52 axial in der einen oder anderen Richtung verschoben und dadurch zum Eingreifen gebracht werden mit dem Kupplungsteil 45 oder 40.The shaft 48 together with the coupling cone 49 located on it can be driven by solenoids 51, 52 axially displaced in one direction or the other and thereby brought into engagement are with the coupling part 45 or 40.

Die Solenoide 51, 52, die auf den Anker 50 der Welle 48 wirken, werden zweckmäßig von einem Voltmeter gesteuert, das abhängig ist von der Lichtbogenspannung. Dann wird das eine Solenoid erregt, wenn die Lichtbogenspannung zu hoch ist, d. h. der Lichtbogen zu lang, und das andere Solenoid, wenn der Lichtbogen zu kurz ist. Dementsprechend wird der Kupplungskegel 49 mit dem Kupplungsteil 45 und 40 in Berührung gebracht und die Speiserollen 34 lauf en in dem einen oder anderen Sinne um.The solenoids 51, 52 acting on the armature 50 of the shaft 48 become useful controlled by a voltmeter, which is dependent on the arc voltage. Then it will be that energizes a solenoid when the arc voltage is too high, d. H. the arc too long, and the other solenoid if the arc is too short. Accordingly the coupling cone 49 is brought into contact with the coupling part 45 and 40 and the feed rollers 34 revolve in one sense or another.

Die Verbindung zwischen dem Umkehr-The connection between the reversal

getriebe und den Speiserollen wird durch die Zahnräder 53, 54 hergestellt, von denen das erstere auf der Welle 48 und das letztere auf der Welle einer Schnecke 55 befestigt ist. Das von der Schnecke 55 angetriebene Schneckenrad 56 (Abb. 8) ist in fester Verbindung mit dem die Lager der Drahtzuführungsrallen 34 enthaltenden Gestell 65, das von einer Hohlwelle 57 getragen wird.gear and the feed rollers is made by the gears 53, 54, of which the former is mounted on the shaft 48 and the latter on the shaft of a worm 55. The worm wheel 56 (FIG. 8) driven by the worm 55 is firmly connected to the frame 65 which contains the bearings of the wire feed rollers 34 and which is carried by a hollow shaft 57.

Die Welle 57 hat ihre Lagerstellen in dem aus den Teilen 58 und 62 bestehenden Gehäuse für den Drahtzuführungsmechanismus, das durch einen Rundflansch 59 verdrehbar und einstellbar befestigt ist an dem Gehäuse 37 für den Antriebsmotor und das Umkehrgetriebe. The shaft 57 has its bearings in the one consisting of the parts 58 and 62 Housing for the wire feed mechanism, which can be rotated by a round flange 59 and is adjustably attached to the housing 37 for the drive motor and the reverse gear.

Der Elektrodendraht gelangt durch ein Mundstück 61 zwischen die Rollen 34 und weiter durch die mittels des Schneckenrades 56 angetriebene Hohlwelle 57. Die Rollen 34 sitzen auf Achsen 69, 70, deren Zahnräder 64 in ein feststehendes Zahnrad 68 eingreifen, so daß beim Umlaufen des Gestells 65 die Zahnräder 64 sich an dem festen Zahnrad 67 abwälzen. Die Einstellung der Rollen entsprechend der Drahtstärke ist dadurch ermöglicht, daß die Rollenachsen in Lenkern 71, 72 (Abb. 7) gelagert sind, die um die Zapfen 66, 67 drehbar und durch eine Schraube 74 mit Feder 73 einstellbar sind. Die Feder 73 gestattet auch eine Einstellung des Anpreßdrukkes zwischen den Rollen und dem Draht.The electrode wire passes through a mouthpiece 61 between the rollers 34 and continues through the hollow shaft 57 driven by the worm wheel 56 the gears 64 roll on the fixed gear 67. The setting of the rollers according to the wire thickness is made possible by the fact that the roller axles are mounted in links 71, 72 (Fig. 7), which can be rotated around the pins 66, 67 and adjusted by means of a screw 74 with a spring 73. The spring 73 also allows adjustment of the pressure between the rollers and the wire.

Das Fingerrad 81 gestattet, die Welle 48 unabhängig vom Motor zu drehen, um den Schweißdraht vor Einschalten des Motors und Schweißstromes durch die Zuführungsvorrichtung zu führen. The finger wheel 81 allows the shaft 48 to rotate independently of the motor to the Lead welding wire through the feed device before switching on the motor and welding current.

Die neue Drahtzuführungsvorrichtung ist insbesondere für Schweißmaschinen geeignet, auch für solche, die den Lichtbogen in einer Schutzatmosphäre erzeugen, kann aber selbstverständlichauch für andere Zwecke Verwendung finden, z. B. zur Nachspeisung von Zusatzdraht für autogene Schweißung oder Lichtbogenschweißung mit Kohleelektroden, bei Vorrichtungen zur Herstellung von Spezialschweißdrähten, die mit einem Überzug o. dgl. versehen werden, ferner bei Speisevorrichtungen von Metallspritzpistolen usw.The new wire feeding device is particularly suitable for welding machines, but can of course also be used for those who generate the arc in a protective atmosphere find use for other purposes, e.g. B. for replenishing filler wire for oxy-fuel welding or Arc welding with carbon electrodes, for devices for the production of special welding wires, which are provided with a coating or the like, also in the case of feed devices for metal spray guns, etc.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: i. Drahtzuführungsvorrichtung, insbesondere für elektrische Lichtbogenschweißmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Drahtzuführungsrollen (1, 2, 34), die den Draht unter Druck berühren, mit Gewinde versehen sind.i. Wire feeding device, especially for electric arc welding machines, characterized in that one or more wire feed rollers (1, 2, 34) that touch the wire under pressure are. 2. Drahtzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Gewinde versehenen Drahtzuführungsrollen außer um ihre eigene Achse auch um den Draht umlaufen, so daß praktisch kein Gleiten zwischen den RoI-len und dem Draht eintreten kann.2. Wire feed device according to claim 1, characterized in that the threaded wire feed rollers also revolve around the wire in addition to their own axis, so that practically no sliding can occur between the rolls and the wire. 3. Drahtzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1, 2, 34) gegeneinander einstellbar sind.3. Wire feed device according to claim 1 and 2, characterized in that that the rollers (1, 2, 34) are adjustable against each other. 4. Drahtzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer Drahtzuführungsvorrichtung mehrere auswechselbare Rollen (1, 2, 34) mit verschiedenem Gewinde gehören, deren voneinander abweichende Gewindehöhen eine Einstellung des Geschwindigkeitsbereichs für den Drahtvorschub ermöglichen.4. wire feed device according to claim 1 to 3, characterized in that that several interchangeable rollers (1, 2, 34) with different threads, whose thread heights differ from one another enable the speed range for the wire feed to be set. 5. Dr ahtzuführungs vor richtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzuführungsrollen in einem gegen das Traggestell des Antriebsmotors verdrehbaren und einstellbaren Gehäuse gelagert sind.5. wire feed before device according to claim 1 to 4, characterized in that that the wire feed rollers in a rotatable and adjustable housing against the support frame of the drive motor are stored. 6. Drahtzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzuführungsrollen d, 2, 34) in einem rotierenden Gestell (7, 8, 65) gelagert sind und mit den Rollenachsen Stirnräder (5, 63, 64) verbunden sind, die in ein Stirnrad (68) auf der feststehenden zentralen Achse, durch die der Draht geführt ist, oder in einen festgehaltenen Zahnkranz (13) mit Innenverzahnung eingreifen.6. wire feed device according to claim 1 to 5, characterized in that that the wire feed rollers d, 2, 34) in a rotating frame (7, 8, 65) are mounted and with the roller axles spur gears (5, 63, 64) are connected, which in a spur gear (68) on the stationary central axis through which the wire is guided, or in a fixed ring gear (13) with internal teeth intervention. 7. Drahtzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieRollenachsen durch Universalgelenke (6) mit den Antriebswellen ver- ioo bunden sind.7. wire feed device according to claim 1 to 6, characterized in that that the roller axles are connected to the drive shafts by means of universal joints (6) are bound. 8. Drahtzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Rollenlager (21) mit einer kegeligen Außenfläche versehen sind, die von einer kegeligen Innenfläche einer Überwurfmutter (20) umfaßt wird, so daß durch Anziehen der Überwurfmutter eine gegenseitige Verstellung der Zuführungsrollen erfolgen kann. 8. wire feed device according to claim 1 to 7, characterized in that that roller bearings (21) are provided with a conical outer surface, which is of a conical inner surface of a union nut (20) is included, so that by tightening the union nut a mutual adjustment of the feed rollers can take place. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings