RU33888U1 - Устройство для подачи проволоки - Google Patents

Description

2003123954

IjlipllilpllilplllPI

Устройство для подачи гфоволоки

Полезная модель относится к областям техники, используюи1им в процессе производства различные проволоки, преимущественно к сварочной технике при механизированной подаче проволоки.

Известны различные типы устройств для подачи проволоки, включающие приводной ролик с канавкой.

В известных устройствах подачи проволоки применяют также две пары роликов, которые между собой связаны шестернями, установленными на каждом валу с роликом.

Такой полноприводной двухпарный роликовый механизм страдает целым рядом существенных недостатков, заключающихся в следующем.

Невозможно соблюдение равенства линейных скоростей между роликами в каждой паре и, тем более, между парами роликов, что приводит к проскальзыванию (пробуксовыванию) роликов с большими линейными скоростями при слабом обжатии проволоки и нарушению стабильности её подачи, либо к торможению одной из пар, пробуксовыванию роликов и оказанию сопротивления .проталкиванию проволоки другой парой роликов при нормальном обжатии проволоки.

Дальнейшее увеличение усилий обжатия проволоки между парами роликов с целью улучшения стабильности её подачи потребовало и дальнейшего усложнения конструкции механизма и увеличения мощности его электропривода, т.к. при этом возникла необходимость борьбы с эффектом «вспучивания проволоки, для

23K 9/12

преодоления которого потребовалось введение в механизм подачи специального узла направляющих пластин, содержащего собственно направляющую пластину с направляющей прорезью, накрывающую прорезь пластину для образования канала для прохождения проволоки через всё устройство (между парами роликов, до и после них) (патент фирмы Дзе Линкольн Электрик Компани В23К9/12 №2125926).

Несмотря на то, что такие усложнения конструкции механизма несколько повьшают стабильность подачи проволоки, они не исключают недостатков, главные из которых выражаются: в отсутствии синхронности линейных скоростей подающих роликов, в наличии точечных контактов между проволокой и подающими

роликами, не позволяющих сообщать проволоке значительных проталкивающих усилий, в отсутствии сопутствующей тщательной правке проволоки, в повышенной мощности электроприводов, в значительном усложнении механизма и увеличении его массогабаритных параметров.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство, используемое для подачи сварочной проволоки, которое содержит приводной ролик с рабочей канавкой, механизм сопряжения проволоки с рабочей канавкой приводного ролика и механизм правки проволоки (Патент РФ № 2012460 В 23К 9/12).

К недостаткам устройства можно отнести невозможность сообщить проволоке значительных проталкивающих усилий с

использованием приводных роликов традиционных диаметров, недостаточная правка проволоки.

Задачей полезной модели является создание эффективного и надёжного устройства для подачи проволоки.

Технический результат заключается в том, что достигаются повьшенные проталкивающие усилия, необходимые для подачи проволок на большие расстояния, высококачественная правка проволок. Кроме того, обеспечивается упрощение конструкции, снижение массогабаритных показателей подающих механизмов, их

J(

себестоимости изготовления, расширение технологических возможностей и областей применения.

Полезная модель представляет собой устройство, содержащее приводной ролик, механизм сопряжения проволоки с рабочей канавкой приводного ролика, механизм правки проволоки. Устройство отличается от известного тем, что приводной ролик с канавкой выполнен в виде промежуточной вращающейся опоры, а механизм сопряжения выполнен в виде механизма вдавливания проволоки в рабочую канавку и состоит из двух вдавливающих элементов, представляющих собой концевые упоры для проволоки, расположенные по обе стороны от зоны сопряжения проволоки с приводным роликом. Вдавливающие элементы установлены с возможностью перемещений относительно приводного ролика. Механизм правки проволоки выполнен в виде упорного элемента, установленного на корпусе устройства, входящего в контакт с проволокой после выхода её из сопряжения с приводным роликом и расположенного в плоскости изгиба проволоки под наружным углом, по меньщей мере, равном 0,5° к касательной к окружности, проходящей через точку выхода проболоки из сопряжения с

приводньм роликом.

.Механизм подачи проволоки, механизм вдавливания проволоки

в рабочую канавку приводного ролика и механизм правки проволоки выполнены в виде трёхфункционального единого узла.

Оба вдавливающих элемента могут быть выполнены в виде роликов или в виде проходных втулок с возможностью перемещений в плоскости изгиба проволоки и вдоль проволоки.

Один из вдавливающих элементов может быть выполнен в виде

не подпружиненного ролика, а другой в виде проходной втулки.

В устройстве может быть дополнительно установлен, по меньщей мере, один стабилизатор положения проволоки, вдавленной в рабочую канавку приводного ролика

Стабилизатор может быть выполнен в виде колодки с радиусом кривизны рабочего торца, описывающим наружный радиус кривизны проврлоки, протяжённостью, по меньшей мере, равной двум диаметрам проволоки, и по большей мере, равной половине длины окружности приводного ролика и установлен перед выходом проволоки из сопряжения с рабочей канавкой.

приводного ролика может быть выполнен в виде многогранного профиля, в поперечном сечении имеющего число рабочих поверхностей, равное числу граней.

Стабилизатор положения проволоки может быть также выполнен в виде плоской ленты (полосы), один конец которой закреплен и входит в контакт с проволокой на выходе её из рабочей канавки приводного ролика, другой конец связан с натяжным механизмом, при этом лента огибает, по меньшей мере, одну восьмую часть наружной окружности приводного ролика и, по большей мере, половину его окружности.

В некоторых случаях приводной ролик выполнен в виде шнека и содержит рабочую канавку, выполненную в виде одного витка с шагом, по меньшей мере, равным диаметру проволоки; при этом проходные втулки механизма вдавливания проволоки в рабочую канавку выполнены в виде направляющего и приёмного элементов, расположенных в разных плоскостях со смещением осей на величину, по меньшей мере, равную шагу рабочей канавки на приводном ролике и имеющих возможность поперечного перемещения на величину, по меньшей мере, равную диаметру проволоки.

Устройство может содержать, по меньшей мере, два механизма вдавливания, расположенных вокруг одного приводного ролика, позволяюш х одновременно подавать число проволок, равное числу механизмов вдавливания.

На фиг. 1 показан вариант устройства, на фиг. 2-23 - другие возможные варианты устройств.

Устройство (фиг. 1), содержит приводной подающий ролик 1 с рабочей канавкой 2, входящей в сопряжение с проволокой 3 на участке «а-Ь с помощью вдавливающих элементов 4 и 5 механизма вдавливания (не показан). Вдавливающие элементы могут быть выполнены как в виде роликов 4 и 5 (фиг. 1), так и в виде проходных втулок 8 и 9 (фиг. 2) . Они могут быть попарно одинаковыми (фиг. 1 и 2) и разными в паре (фиг. 3 и 4) . Расположены вдавливающие элементы по обе стороны от диаметральной оси приводного ролика 1, проходящей через участок .. «a-b на одинаковых или разных расстояниях от нее. Протяжённость участка «а-Ь, на котором проволока 3 входит в плотное сопряжение с рабочей канавкой 2, в зависимости от диаметра проволоки 3 и требуемых усилий подачи находится в пределах от равенства одному диаметру проволоки 3 (фиг. 2-4 и 6) до равенства полной длине рабочей канавки (фиг. 8 и 9). Проволока 3 может выступать из канавки 2 над поверхностью приводного ролика 1 (фиг. 1-5, 8 - 21, 22) или быть погруженной в неё (фиг. б, 7 и 22) . В вариантах устройств, в которых предусмотрены наиболее протяженные участки сопряжения «а-Ь между точками б и 7 для поддержания сопряжения проволоки 3 с рабочей канавкой 2 и предотвращения «вспучивания проволоки перед её выходом (перед точкой 7) из сопряжения с приводным роликом 1, установлен стабилизатор 10 положения проволоки, который, описывая её наружный радиус, плотно прилегает к ней (фиг. 10) . Такой же стабилизатор положения проволоки 3 может быть установлен и после входа проволоки 3 в сопряжение с приводным роликом 1 (фиг. 11). Могут быть также успешно использованы стабилизаторы в виде роликов 16 (фиг. 12 и 13) . Для случая поддержания надежного сопряжения проволоки 3 с рабочей канавкой 2, имеющей длину участка «а-Ь равную половине периметра приводного ролика 1, установленный стабилизатор 12 имеет рабочий торец такой же длины и описывает наружньм радиус проволоки 3, вдавливаемой в канавку 2 (фиг. 14). Для передачи приводным подающим роликом 1 значительных проталкивающих усилий проволоке 3 возможен вариант стабилизатора 13, выполненного в виде ленты или полосы (фиг.15-17) с закреплением одного его конца перед точкой 7 выхода проволоки из сопряжения с приводным роликом 1 и закреплением другого конца в механизме натяжения 14. Механизм натяжения 14 обеспечивает плотное прилегание ленты-стабилизатора 13 к наружной поверхности проволоки 3, возможность изменения длины участка «а-Ь между точками 6 и 7

сопряжения проволоки 3 с рабочей канавкой 2 и приводного ролика 1 от равного одной восьмой и одной четвертой части длины рабочей канавки 2 (фиг. 15-17) до равного половине длины рабочей канавки 2, когда стабилизатором - лентой 13 заменяют стабилизатор колодку 12 (фиг. 14) .

Для обеспечения настроечных перемещений механизма натяжения 14 (фиг. 15 и 17) , он снабжен устройством радиального хода (не показано) и винтовой парой 15. Конструкция стабилизатора 19 (фиг. 18) положения проволоки 3 в канавке 2 для случаев повышенного истирания его рабочего торца может предусматривать профиль с поперечным сечением, выполненный в виде многогранника с числом граней, по меньшей мере, равным четырём. Такой стабилизатор снабжён поворотным устройством (не показано), с помошью которого возможна замена одного рабочего торца другим.

Для подачи относительно тонких проволок предусмотрен вариант осуществления способа, когда проволока 3 огибает по винтовой траектории рабочую поверхность приводного ролика, который выполнен в виде одновиткового щнека с щагом «е между началом и концом канавки 2, равным, по меньшей мере, одному диаметру проволоки 3 (фиг. 9). В этом варианте плотное сопряжение проволоки 3 с канавкой 2 может обеспечиваться натяжением силой Q проволоки 3 при сматывании её с катушки с помощью традиционно применяемого тормозного устройства катущки (не показано).

Для предотвращения возможного «вспучивания проволоки перед её выходом из сопряжения и после входа в сопряжение с приводным роликом может быть установлен стабилизатор, например, в виде ролика 16 (фиг. 19), либо любой другой конструкции из перечисленных вьше вариантов устройств и др.

При необходимости подавать более чем одну проволоку одного или разных диаметров устройство для осуществления способа содержит соответственно два или более вдавливающих механизмов (не показаны), фиг. 20-22.

егзаз у- / 6

1 содержит рабочую канавку 2, параметры которой позволяют разместить в ее поперечном сечении, по меньшей мере, одну проволоку 3 наибольшего диаметра (фиг. 23).

Полезная модель работает следующим образом.

К приводному ролику 1 (фиг. 1, 3, б) с рабочей канавкой 2 направляют сматываемую с катушки (не показана) проволоку 3 с помощью первого вдавливающего элемента 4 механизма вдавливания (не показан) под наружным углом ,5°(фиг.З,6) к касательной 17 к окружности, проходящей через точку б входа проволоки 3 в сопряжение с приводным роликом 1. Силой Р равной усилию изгиба посредством вдавливающего элемента 4 вдавливают проволоку 3 в рабочую канавку 2 приводного ролика 1.

Далее с помощью электропривода (не показан) включают вращение приводного подающего ролика 1; при этом проволока 3 от усилия Р вдавливания её через точку «с в рабочую канавку 2 изгибается, входит в плотное сопряжение с канавкой 2 на участке «а-Ь, равному диаметру проволоки,( фиг. 3 и б) между точками б и 7 и, имея высокий коэффициент сцепления с канавкой 2 (например, в случаях, когда канавка 2 клиновидной формы), приобретает поступательное движение, выходит из сопряжения с приводным роликом 1, через точку 7 входит в контакт в точке «d со вторым вдавливающим элементом 5 или 9, которьй изгибает проволоку 1 в обратном направлении и направляет её под наружным углом ai равным 0,5° к касательной 18, проходящей через точку 7 выхода проволоки 3 из сопряжения с приводным роликом 1. При этом проволока 3 тщательно правится и подается в требуемом направлении.

Вдавливающие элементы могут быть выполнены как в виде роликов 4 и 5 (фиг. 1), так и в виде проходных втулок (фиг. 2) . Возможны и варианты сочетаний, когда один из вдавливающих элементов выполнен в виде ролика, а другой - в виде проходной втулки (фиг. 3 и 4).

Все перечисленные варианты исполнения вдавливающих элементов 4 и 5 могут быть использованы при подаче проволоки 3 всего существующего диапазона диаметров.

в зависимости от того, какие проталкивающие усилия требуется сообщить проволоке 3, её направляют элементом 4 в рабочую канавку 2 приводного ролика 1 под тем или иным углом а к касательной 17 к окружности, проходящей через точку 6 входа проволоки 3 в сопряжение с приводным роликом 1.

При этом, чем больше угол а, тем большие усилия сообщаются проволоке 3.

Кроме того, проталкивающие усилия, сообщаемые проволоке 3 существенным образом зависят и от длины участка проволоки 3, находящегося между точкой «с выхода проволоки 3 из контакта с вдавливающим элементом 4 и точкой 6 входа проволоки в сопряжение с рабочей канавкой 2 приводного ролика 1. Т.е., чем меньще длина этого участка, тем большие проталкивающие усилия сообщаются проволоке 3. В то же время, если проволоку 3 вводят через точку б в сопряжение с рабочей канавкой 2 и вдавливают её силой Р на участке «а-Ь с площадью, характеризуемой точечным контактом, то проволоке 3 сообщаются минимальные проталкивающие усилия, а если на участке, характеризуемом линейным контактом - максимальные проталкивающие усилия.

В первом случае (фиг. 2-4 и 6) участок «а-Ь сопряжения проволоки 3 с рабочей канавкой 2 по протяженности не превышает одного диаметра проволоки 3 даже при максимальной силе Р вдавливания проволоки 3 элементом 4 или 8.

Получаемый при этом проволокой 3 изгиб при входе её в точку 6 тут же устраняется при выходе проволоки 3 из точки 7 путем обратного ее изгиба с помощью элемента 5, который отклоняет проволоку под углом ai к касательной к окружности, проходящей через точку 7 выхода проволоки 3 из сопряжения с приводным роликом 1.

Таким образом, здесь происходит правка проволоки 3.

В этом случае, как правило, точка б и точка 7 выхода проволоки 3 из сопряжения с приводньм роликом 1, практически почти совпадают и находятся на несколько удлиненном участке, но в пределах одного диаметра проволоки. Углы а и «1 при этом могут быть относительно малыми, и составлять, по меньшей мере, 0,5°, когда проволока достаточно жёсткая или большого диаметра и сравнительно прямая. Данный вариант сопряжения проволоки 3 с приводным роликом 1 может успешно применяться при подаче проволоки, например в сварочных автоматах. Во втором случае (фиг, 1, 5, 7-19 и 21-22) участок «а-Ь сопряжения проволоки 3 с рабочей канавкой 2 приводного ролика 1 по протяжённости превышает один диаметр проволоки и может достигать полной длины окружности приводного ролика. При этом, чем больше длина участка «а-Ь, тем меньше требуется усилие Р для вдавливания проволоки 3 в рабочую канавку 2, что способствует резкому снижению удельного давления на проволоку 3 и исключает её деформацию в поперечном сечении. Данное положение весьма благоприятно для порошковых проволок (при сварке) или тонкостенных трубок (в иных областях техники), а также для сплошных проволок из мягких металлов и сплавов. Особые преимущества обеспечиваются в этом случае при подаче тонких проволок на большие расстояния при значительных сопротивлениях их прохождению в заданном направлении по гибким направляющим каналам, например, при полуавтоматической сварке плавя1цимся электродом. При этом, значительное сопротивление, встречаемое проволокой при входе в направляющий канал должно быть легко преодолимо превосходящей проталкивающей силой, сообщенной проволоке 3 на участке «а-Ь сопряжения её с рабочей канавкой 2, Кроме того, если участок «а-Ь, находящийся между точками входа и выхода б и 7 проволоки 3 из сопряжения с приводным роликом 1 значительной протяженности, то во избежание ослабления сопряжения проволоки 3 с канавкой 2 или, даже, её выхода из канавки («вспучивание) перед точкой 7 должен быть установлен стабилизатор 10 (фиг, 10) для поддержания сопряжения проволоки 3 с рабочей канавкой 2 приводного ролика 1, При необходимости такой же стабилизатор 11 (фиг, 11) поддержания положения проволоки 3 в канавке 2 может быть установлен сразу после входа проволоки 3 в точку 6 сопряжения с канавкой 2 или

даже находиться между обеими точками б и 7 и занимать по протяжённости своего рабочего торца половину длины рабочей канавки 2 (поз. 12, фиг. 14).

Кроме того, для снижения трения стабилизаторы 10 и 11 могут быть заменены роликом 16 (фиг. 12 и 13) .

Для правки проволоки 3, имеющей участок «а-Ь сопряжения с рабочей канавкой 2 по протяженности превьшающий один диаметр проволоки вплоть до протяженности, равной длине рабочей канавки, используют упорный элемент 5 или 9 (фиг.2, 3,5, 7 -15, 17, 19, 21 и 22).

При этом, вьшедЕ1ую из сопряжения с рабочей канавкой 2 проволоку 3 путем обратного изгиба элементом 9, направляют под наружным углом, превышающим 0,5° к касательной к окружности проходящей через точку 7 выхода проволоки из сопряжения с рабочей канавкой приводного ролика 1

Благодаря простоте технического решения, предлагаемая полезная модель может быть успешно реализована в случаях, когда требуется подавать в заданном направлении две или более проволоки одного или различных диаметров (фиг. 18 и 19) .

Claims (11)

1. Устройство подачи проволоки с помощью приводного ролика, включающее механизм сопряжения проволоки с рабочей канавкой приводного ролика и механизм правки проволоки, отличающееся тем, что приводной ролик с канавкой выполнен в виде промежуточной вращающейся опоры, а механизм сопряжения выполнен в виде механизма вдавливания проволоки в рабочую канавку и состоит из двух вдавливающих элементов, выполненных в виде концевых упоров для проволоки, расположенных по обе стороны от зоны сопряжения проволоки с приводным роликом и с возможностью их перемещений относительно приводного ролика, механизм правки проволоки выполнен в виде упорного элемента, установленного на корпусе устройства, входящего в контакт с проволокой после выхода ее из сопряжения с приводным роликом и расположенного в плоскости изгиба проволоки под наружным углом, по меньшей мере, равном 0,5° к касательной к окружности, проходящей через точку выхода проволоки из сопряжения с приводным роликом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба вдавливающих элемента выполнены в виде роликов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба вдавливающих элемента выполнены в виде проходных втулок с возможностью перемещений в плоскости изгиба проволоки и вдоль проволоки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один из вдавливающих элементов выполнен в виде неподпружиненного ролика, а другой - в виде проходной втулки.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, по крайней мере, один стабилизатор положения проволоки, вдавленной в рабочую канавку приводного ролика.

6. Устройство по пп.1 и 5, отличающееся тем, что стабилизатор выполнен в виде колодки с радиусом кривизны рабочего торца, описывающим наружный радиус кривизны проволоки, протяженностью, по меньшей мере, равной двум диаметрам проволоки, при этом стабилизатор установлен перед выходом проволоки из сопряжения с рабочей канавкой.

7. Устройство по пп.1 и 5, отличающееся тем, что стабилизатор положения проволоки в рабочей канавке приводного ролика выполнен в виде многогранного профиля, в поперечном сечении имеющего число рабочих поверхностей, равное числу граней.

8. Устройство по пп.1 и 5, отличающееся тем, что стабилизатор положения проволоки выполнен в виде плоской ленты (полосы), один конец которой закреплен и входит в контакт с проволокой на выходе ее из рабочей канавки приводного ролика, а другой конец связан с натяжным механизмом, при этом лента огибает, по меньшей мере, одну восьмую часть наружной окружности приводного ролика и, по большей мере, половину его окружности.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной ролик выполнен в виде шнека и содержит рабочую канавку, выполненную в виде одного витка с шагом, по меньшей мере, равным диаметру проволоки.

10. Устройство по пп.1 и 8, отличающееся тем, что проходные втулки механизма вдавливания проволоки в рабочую канавку выполнены в виде направляющего и приемного элементов, расположенных в разных плоскостях со смещением осей на величину, по меньшей мере, равную шагу рабочей канавки на приводном ролике и имеющих возможность поперечного перемещения на величину, по меньшей мере, равную диаметру проволоки.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно включает, по меньшей мере, два механизма вдавливания, расположенных вокруг одного приводного ролика, позволяющих одновременно подавать число проволок, равное числу механизмов вдавливания.