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Title:
FEEDING DEVICE FOR A WELDING WIRE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/033849
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a feeding device (1) for a welding wire, with a drivable supply reel (2a, 2b) which is interchangeably seated on a drive shaft stub (5a, 5b) by means of a central through-bore (4) therein and is axially secured there by means of a plurality of securing elements (6), inside the through-bore (4) projecting out of the drive axle stub (5a, 5b) on the periphery thereof. The feeding device (1) comprises an actuating member (7), operable without tools, for the securing elements (6), the actuating of which member allows the securing elements (6) to be retracted into the drive axle stub (5a, 5b) to enable the supply reel (2a, 2b) to be pulled axially off the drive stub axle (5a, 5b). The design according to the invention makes it possible to provide feeding devices (1) for which the supply reels (2a, 2b) can be exchanged easily and securely without tools and without dismantling parts that could be lost.

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Inventors:
DUENKI JUERG (CH)
Application Number:
PCT/CH2011/000206
Publication Date:
March 14, 2013
Filing Date:
September 06, 2011
Export Citation:
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Assignee:
MECHAFIN AG (CH)
DUENKI JUERG (CH)
International Classes:
B23K9/133; B23K3/06
Domestic Patent References:
WO2005099953A12005-10-27
WO1998026895A11998-06-25
WO2005099953A12005-10-27
Foreign References:
US4344553A1982-08-17
Attorney, Agent or Firm:
E. BLUM & CO. AG (CH)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Vorschubvorrichtung (1) für einen

Schweissdraht , mit einer antreibbaren Vorschubrolle (2a, 2b) zum Vorschieben des im bestimmungsgemässen Betrieb zwischen der Vorschubrolle (2a, 2b) und einer weiteren Rolle (3a, 3b) geklemmten Drahts unter Rotation der Rollen (2a, 2b, 3a, 3b) ,

wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) mittels einer darin angeordneten zentralen Durchgangsbohrung (4) austauschbar auf einem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) gelagert ist und dort mittels eines oder mehrerer Sicherungskörper (6), insbesondere Kugeln (6) oder Bolzen, welche am Umfang des Antriebswellenstumpfes (5a, 5b) aus diesem heraustreten, in axialer Richtung auf dem An¬ triebswellenstumpf (5a, 5b) gesichert ist,

und wobei ein werkzeuglos betätigbares Betätigungsorgan (7) für die Sicherungskörper (6) vorhanden ist, insbesondere ein auf der Stirnseite des Antriebswel- lenstumpfes (5a, 5b) angeordneter Drucktaster (7), durch dessen Betätigung die Sicherungskörper (6) in den Antriebswellenstumpf (5a, 5b) einfahrbar sind oder von einem verriegelten, nicht einfahrbaren Zustand in einen entriegelten, einfahrbaren Zustand gebracht werden kön- nen, zur Ermöglichung eines Einfahrens der Sicherungskörper (6) in den Antriebwellenstumpf (5a, 5b) zwecks Ermöglichung oder Erleichterung eines axialen Abziehens der Vorschubrolle (2a, 2b) vom Antriebwellenstumpf (5a, 5b), dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sicherungskörper (6) innerhalb der Durchgangsbohrung (4) aus dem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) heraustreten.

2. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) durch Eingreifen des oder der Sicherungskörper (6) in eine innerhalb der

Durchgangsbohrung (4) der Vorschubrolle (2a, 2b) angeord- nete umlaufende Umfangsnut (8) in axialer Richtung auf dem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) gesichert ist.

3. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) im Bereich zwischen der Umfangsnut (8) und demjenigen Ende ihrer Durchgangsboh- rung (4), welches dem freien Ende des Antriebswellenstumpfes (5a, 5b) zugewandt ist, einen Bereich (9a) aufweist, in welchem sie umfangsmässig durchgehend mit den Begrenzungen ihrer Durchgangsbohrung (4) insbesondere radial an den Antriebswellenstumpf (5a, 5b) angrenzt.

4. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) in den Bereichen zwischen der Umfangsnut (8) und den beiden Enden ihrer

Durchgangsbohrung (4) jeweils einen Bereich (9a, 9b) aufweist, in welchem sie umfangsmässig durchgehend mit den Begrenzungen ihrer Durchgangsbohrung (4) insbesondere radial an den Antriebswellenstumpf (5a, 5b) angrenzt.

5. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) eine zylindrische Durchgangsbohrung (4) aufweist, mit deren Begrenzungen sie beidseits der Umfangsnut (8) insbesondere jeweils im Wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung dieser Bereiche (9a, 9b) radial an den Antriebswellenstumpf (5a, 5b) angrenzt.

6. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Umfangsnut (8) axial mittig in der Durchgangsbohrung (4) der Vorschubrolle (2a, 2b) angeordnet ist.

7. Vorschubvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Umfangsnut (8) in der Durchgangsbohrung (4) der Vorschubrolle (2a, 2b) einen symme- frischen Querschnitt aufweist, insbesondere mit einer kreisabschnittsförmigen, trapezförmigen oder eckigen Querschnittsform, welcher ausgehend von den Rändern der Umfangsnut (8) zum Nutgrund hin schmaler wird.

8. Vorschubvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sicherung der Vorschubrolle (2a, 2b) in axialer Richtung auf dem Antriebs- wellenstumpf (5a, 5b) formschlüssig ist, derart, dass ein Abziehen vom Antriebswellenstumpf (5a, 5b) ohne bestim- mungsgemässe Betätigung des Betätigungsorgans (7) nicht oder nur unter Zerstörung von Bauteilen möglich ist.

9. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei das Betätigungsorgan (7) einen zentral im Antriebswellenstumpf (5a, 5b) angeordneten axial verschiebbaren insbesondere konischen Spreizkörper (19) aufweist und die Vorschubvorrichtung (1) derartig ausgebildet ist, dass durch eine Axialverschiebung des Spreizkörpers die

Sicherungskörper (6) ausgehend von einem vollständig in den Antriebswellenstumpf (5a, 5b) eingefahrenen Zustand radial aus dem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) herausbewegbar sind, bis sie an den Begrenzungen der Umfangsnut (8) der Durchgangsbohrung (4) der Vorschubrolle (2a, 2b) anschlagen und dadurch die Axialverschiebung des Spreizkörpers (19) stoppen.

10. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die Vorschubvorrichtung (1) derartig ausgebildet ist, dass die Axialverschiebung des Spreizkörpers (19) zum radialen Herausbewegen des Sicherungskörper (6) aus dem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) durch die Kraft einer Feder (18) bewirkbar ist und der Spreizkörper (19) in der Axialposition, in welcher seine Axialverschiebung durch die Sicherungskörper (6) gestoppt wird, von dieser Feder (18) in der Axialverschiebungsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt ist.

11. Vorschubvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) auf ihrer dem freien Ende des Antriebswellenstumpfes (5a, 5b) abgewandten Seite axial an eine Anschlagschulter (10) des Antriebswellenstumpfes (5a, 5b) angrenzt und mittels eines oder mehrerer axial von dieser Anschlagschulter (10) in Mitnehmeröffnungen (11) in der Rolle (2a, 2b) eintretende Mitnehmerkörper (12) formschlüsssig in Rotationsrichtung mit dem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) gekoppelt ist.

12. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei als Mitnehmerkörper zylindrische Stifte (12) vorhanden sind, welche in entsprechende, als zylindrische Bohrungen, insbesondere als zylindrische Durchgangsbohrungen (11) ausgebildete Mitnehmeröffnungen in der Vorschubrolle (2a, 2b) eintreten.

13. Vorschubvorrichtung (1) nach Anspruch 12, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) mehrere, insbesondere genau zwei als Durchgangsbohrungen ausgebildete Mitnehmeröffnungen (11) für Mitnehmerkörper (12) aufweist, welche mit einem gleichmässigen Winkelabstand zueinander auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet sind.

14. Vorschubvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) abgesehen von etwaigen Mitnehmeröffnungen (11) für die Mitnehmerkörper (12) eine vollständig rotationssymmetrische Form aufweist.

15. Vorschubvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) abgesehen von etwaigen Mitnehmeröffnungen (11) für die Mitnehmerkörper (12) und/oder etwaigen Umfangsnuten (13a, 13b) zur Aufnahme eines Teils des Querschnittes eines mit dieser vorzuschiebenden Drahtes in einem Schnitt entlang ihrer Rotationssymmetrieachse (XI, X2) eine senkrecht zu dieser Rotationssymmetrieachse verlaufende Symmetrieachse (Y) aufweist.

16. Vorschubrolle (2a, 2b) für eine Vorschubvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine zentrale Durchgangsbohrung (4) zur Lagerung der Vorschubrolle (2a, 2b) auf einem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) der Vorschubvorrichtung (1), wobei innerhalb der Durchgangsbohrung (4) eine umlaufende Umfangsnut (8) angeordnet ist, zum Sichern der Vorschubrolle (2a, 2b) auf dem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) in axialer Richtung durch Eingreifen von insbesondere radial aus dem Antriebswellenstumpf (5a, 5b) heraustretenden Sicherungskörpern (6) in die Umfangsnut (8) .

17. Vorschubrolle (2a, 2b) nach Anspruch 16, wobei die Durchgangsbohrung (4) abgesehen von der umlaufenden Umfangsnut (8) und etwaigen Einlauffasen im Bereich des Übergangs der Enden der Durchgangsbohrung (4) in die Seitenflächen der Rolle (2a, 2b) eine kreiszylin- drische Form aufweist.

18. Vorschubrolle (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 16 bis 17, wobei die Umfangsnut (8) axial mittig in der Durchgangsbohrung (4) der Vorschubrolle (2a, 2b) angeordnet ist.

19. Vorschubrolle (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Umfangsnut (8) in der Durch¬ gangsbohrung (4) der Vorschubrolle (2a, 2b) einen symmetrischen Querschnitt aufweist, insbesondere einen kreis- abschnittsförmigen Querschnitt, einen trapezförmigen Querschnitt oder einen eckigen Querschnitt, welcher ausgehend von den Rändern der Umfangsnut (8) zum Nutgrund hin schmaler wird.

20. Vorschubrolle (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) aus- serhalb von ihrer zentralen Durchgangsbohrung (4) auf einer oder auf beiden Seiten mindestens eine, insbesondere genau zwei parallel zu der Längsachse (XI, X2) ihrer zentralen Durchgangsbohrung (4) verlaufende Mitnehmeröffnungen (11) für die Aufnahme von Mitnehmerkörpern (12) aufweist, und insbesondere, wobei die Mitnehmeröffnungen (11) auf identischen Teilkreisen angeordnet sind und bei mehreren Mitnehmeröffnungen pro Seite jeweils einen identischen Winkelabstand zueinander auf dem jeweiligen gemeinsamen Teilkreis aufweisen.

21. Vorschubrolle (2a, 2b) nach Anspruch 20, wobei die Mitnehmeröffnungen als kreiszylindrische Sackoder Durchgangslöcher (11) ausgebildet sind.

22. Vorschubrolle (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) abge- sehen von etwaigen Mitnehmeröffnungen (11) für Mitnehmer- körper (12) eine vollständig rotationssymmetrische Form aufweist .

23. Vorschubrolle (2a, 2b) nach Anspruch 22, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) abgesehen von etwaigen Mitnehmeröffnungen (11) für Mitnehmerkörper (12) und/oder etwaigen Umfangsnuten (13a, 13b) zur Aufnahme eines Teils des Querschnittes eines mit dieser vorzuschiebenden Drahtes in einem Schnitt entlang ihrer Rotationssymmetrieachse (XI, X2) eine senkrecht zu dieser Rotationssymmetrieachse (XI, X2) verlaufende Symmetrieachse (Y) aufweist .

24. Vorschubrolle (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei die Vorschubrolle (2a, 2b) an ihrem Aussenumfang eine oder mehrere Umfangsnuten (13a, 13b) zur Aufnahme eines Teils des Querschnitts eines mit dieser Vorschubrolle (2a, 2b) im bestimmungsgemässen Betrieb vorzuschiebenden Schweissdrahtes aufweist.

Description:
Vorschubvorrichtung für einen Schweissdraht

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für einen Schweissdraht sowie eine Vorschubrolle für die Vorschubeinrichtung gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. STAND DER TECHNIK

Vorschubvorrichtungen für Schweissdraht kommen z.B. bei MIG/MAG Schweissanlagen zum Einsatz und dienen dort dazu, den Schweissdraht von einer Drahtspule abzuziehen und dem Brenner zuzuführen, mittels welchem der Schweissdraht in die Schweisszone geführt und dort unter Erzeugung eines Lichtbogens in einer Schutzgasatmosphäre abgeschmolzen wird.

Um die nötige Zugkraft zum Abziehen des

Schweissdrahtes von der Drahtspule auf den Schweissdraht übertragen zu können, wird dieser in der Vorschubeinrichtung zwischen einem oder mehreren Vorschubrollenpaaren geklemmt, welche rotiert werden. Um eine gute Drahtführung zu erreichen und möglichst hohe Kräfte übertragen zu können, weisen die angetriebenen Vorschubrollen typi- scherweise an ihrem Aussenumfang umlaufende Nuten auf, in welche der zwischen den Rollen geklemmte Schweissdraht mit einem Teil seines Drahtquerschnitts eintritt und dort seitlich geklemmt wird.

Hierdurch sind jedoch die angetriebenen Vor- schubrollen einem Verschleiss durch die Reibung des

Schweissdrahtes in der Nut ausgesetzt, was insbesondere bei automatisierten Schweissanlagen, welche rund um die Uhr im Einsatz sind, in relativ kurzer Zeit einen Austausch dieser Vorschubrollen erforderlich macht. Auch ist es bei derartigen Vorschubrollen systembedingt erforderlich, bei einem Wechsel der Schweissdrahtdicke auch die Vor- schubrolle zu wechseln oder diese für den Fall, dass sie an ihrem Umfang eine zweite, für die Drahtstärke passende Umfangsnut aufweist, in einer Position zu installieren, in welcher die passende Umfangsnut in der Drahtführungsebene liegt.

Entsprechend ist es bei Schweissanlagen mit derartigen Vorschubvorrichtungen wichtig, dass die Vorschubrollen der Vorschubeinrichtung möglichst schnell, einfach und sicher ausgetauscht bzw. umpositioniert werden können. Auch ist es aufgrund der Tatsache, dass die Vorschubrollen Verschleissteile darstellen, wünschenswert, dass diese möglichst kostengünstig in der Herstellung sind.

Bei den heute üblichen Schweissanlagen sind deshalb die Vorschubrollen mittels einer darin angeordne- ten zentralen Durchgangsbohrung austauschbar auf einem einfach zugänglichen Antriebswellenstumpf der Vorschubvorrichtung gelagert und dort in ihrer bestimmungsgemäs- sen Position mittels einfach zu lösenden Befestigungsmitteln gesichert.

So sind aus dem Stand der Technik Vorschubvorrichtungen bekannt, bei denen die Vorschubrollen mittels einer zentral in der Stirnfläche des Antriebswellenstumpfes angeordneten Schraube axial auf dem Wellenstumpf gesichert sind. Diese Vorschubvorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Schraube für den Austausch oder das Umpositionieren der Vorschubrolle vollständig entfernt werden muss und dann verloren gehen kann, wodurch dann die mit dieser Vorschubvorrichtung ausgerüstete Schweissanlage bis zur Beschaffung einer neuen Schrau- be unbrauchbar würde. Auch weisen diese Vorschubvorrichtungen, je nach Ausführung des Schraubenkopfes, den Nachteil auf, dass ein bestimmtes Werkzeug, z.B. ein Schraubendreher oder ein Schraubenschlüssel, für die Demontage und Montage der Schraube erforderlich ist, was unerwün- seht ist, weil hierdurch der Montage- und Demontageablauf verkompliziert wird und sichergestellt werden muss, dass das richtige Werkzeug vorhanden ist. Auch kann das Werkzeug zwischen der Demontage und der Widermontage der Schraube verloren gehen, was dann ebenfalls einen längeren Ausfall der Schweissanlage zur Folge hat.

Auch sind aus dem Stand der Technik Vorschub- Vorrichtungen bekannt, bei denen die Vorschubrollen mittels eines zentral an der Stirnfläche des Antriebswellenstumpfes angeordneten Sicherungselements mit zwei radialen Pratzen axial auf dem Wellenstumpf gesichert sind. Das Sicherungselement kann durch Verdrehen gegenüber der Vorschubrolle und dem Antriebswellenstumpf wahlweise derartig angeordnet werden, dass es in einer ersten Position mit den zwei Pratzen die Vorschubrolle auf dem Antriebswellenstumpf sichert und in einer zweiten Position mit den Pratzen in radial sich von der Durchgangsbohrung der Vorschubrolle weg erstreckende und die Vorschubrolle axial vollständig durchsetzende Schlitze in der Vorschubrolle eintritt, so dass die Vorschubrolle vom Antriebwellenstumpf abgezogen werden kann. Diese Vorschubvorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die verwendeten Vor- schubrollen eine relativ komplexe Form aufweisen, was einer kostengünstigen Herstellung derselben abträglich ist. Auch können sich die die Vorschubrolle axial durchsetzenden Schlitze für den Durchtritt der Pratzen mit Schmutz zusetzen, was zu Problemen bei der Demontage der Vorschubrolle führen kann.

Weiter sind aus der WO 2005/099953 AI Vorschubvorrichtungen bekannt geworden, bei denen die Vorschubrollen jeweils mittels dreier Kugeln, welche vor der aussenliegenden Stirnseite der Vorschubrolle unter Feder- Vorspannung radial aus dem Antriebswellenstumpf austreten, axial auf dem Wellenstumpf gesichert sind. Zur Demontage der Vorschubrolle können die Kugeln durch Drücken einer Drucktaste an der Stirnseite des Antriebswellenstumpfes unter einem radialen Einfahren in den Antriebs- wellenstumpf entgegen ihrer Federvorspannung in die

Durchgangsbohrung der Vorschubrolle eingeführt werden, was das Abziehen der Vorschubrolle vom Antriebswellenstumpf erleichtert. Zur Erzeugung eines rotatorischen Formschlusses mit der Vorschubrolle weist der Antriebswellenstumpf radial von diesem abstehende Rippen auf, welche in entsprechende Ausnehmungen in der Vorschubrolle eingreifen.

Diese Vorschubvorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass die an der Stirnseite der Vorschubrolle aus dem Antriebswellenstumpf austretenden Kugeln mit der Zeit mit Schmutz bedeckt werden, welcher dann beim Ein- fahren derselben in den Antriebwellenstumpf in die Kugel ¬ führungen eingetragen werden kann und in der Folge dazu führen kann, dass die Kugeln nach der Montage einer neuen Vorschubrolle nicht mehr ordnungsgemäss aus dem Wellenstumpf austreten und die Vorschubrolle dann nicht mehr oder nur unzureichend sichern. Ein weiterer Nachteil dieses Systems besteht darin, dass die Kugeln bei einer bestimmten Axialkraft von der Antriebsrolle entgegen der Federvorspannung in den Antriebswellenstumpf hineingedrückt werden können und dann die Vorschubrolle freige- ben, was zu einem selbsttätigen Lösen der Vorschubrolle führen kann. Ebenfalls nachteilig ist hier, dass die Vor ¬ schubrolle zur rotatorischen Ankopplung an den Antriebswellenstumpf eine Durchgangsbohrung mit radial nach aussen führenden Ausnehmungen benötigt, was einer kostengün- stigen Herstellung derselben abträglich ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorschubvorrichtung und eine Vorschubrolle für eine Vor- Schubvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche die zuvor dargelegten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen oder zumindest teilweise vermeiden.

Diese Aufgabe wird von der Vorschubvorrichtung und der Vorschubrolle gemäss den unabhängigen Pa- tentansprüchen gelöst. Demgemäss betrifft ein ersten Aspekt der Erfindung eine Vorschubvorrichtung für einen Schweissdraht. Die Vorschubvorrichtung umfasst eine antreibbare Vorschubrolle, mit welcher im bestimmungsgemässen Betrieb der zwischen dieser Vorschubrolle und einer weiteren Rolle der Vorschubvorrichtung geklemmte Schweissdraht unter gegenläufiger Rotation dieser Rollen vorgeschoben wird.

Die Vorschubrolle ist mittels einer darin angeordneten zentralen Durchgangsbohrung austauschbar auf einem Antriebswellenstumpf der Vorschubvorrichtung gela- gert und dort mittels eines oder mehrerer Sicherungskörper, welche am Umfang des Antriebswellenstumpfes aus diesem heraustreten, in axialer Richtung auf dem Antriebswellenstumpf gesichert. Die Sicherungskörper treten innerhalb der Durchgangsbohrung aus dem Antriebswellen- stumpf heraus und sind bevorzugterweise als Kugeln oder Bolzen ausgebildet.

Weiter umfasst die Vorschubvorrichtung ein werkzeuglos betätigbares Betätigungsorgan für die Sicherungskörper, durch dessen Betätigung die Sicherungskörper in den Antriebswellenstumpf einfahrbar sind oder von einem verriegelten, nicht einfahrbaren oder nur unter Überwindung einer grösseren Rückhaltekraft einfahrbaren Zustand in einen entriegelten, einfahrbaren oder unter Überwindung einer kleineren Rückhaltekraft einfahrbaren Zustand überführbar sind. Hierdurch wird ein Einfahren der Sicherungskörper in den Antriebswellenstumpf möglich mit dem Effekt, dass ein axiales Abziehen der Vorschubrolle vom Antriebswellenstumpf bzw. ein axiales Aufsetzen einer neuen Rolle auf den Antriebswellenstumpf erleich- tert oder überhaupt erst ermöglicht wird. Bevorzugterweise ist das Betätigungsorgan ein auf der Stirnseite des Antriebswellenstumpfes angeordneter Drucktaster.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird es möglich Vorschubvorrichtungen zur Verfügung zu stellen, bei denen die Vorschubrollen werkzeuglos und ohne eine Demontage von verlierbaren Teilen auf einfache und sichere Weise ausgetauscht werden können.

Bevorzugterweise wird die Vorschubrolle dadurch axial auf dem Antriebswellenstumpf gesichert, dass der oder die Sicherungskörper in eine innerhalb der

Durchgangsbohrung der Vorschubrolle angeordnete umlaufen ¬ de Umfangsnut eingreifen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Vorschubrollen verwendet werden können, welche eine einfache, rotationssymmetrische Form aufweisen und daher kostengünstig herstellbar sind, z.B. durch Drehen und/oder Bohren.

Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Vorschubrolle zumindest im Bereich zwischen der Umfangsnut und demjenigen Ende ihrer Durchgangsbohrung, welches dem freien Ende des Antriebswellenstumpfes zugewandt ist, oder noch bevorzugter, in den Bereichen zwischen der Umfangsnut und den beiden Enden ihrer Durchgangsbohrung, jeweils einen Bereich aufweist, in welchem sie umfangs- mässig durchgehend mit den Begrenzungen ihrer Durchgangs ¬ bohrung, mit Voerteil radial, an den Antriebswellenstumpf angrenzt. Hierdurch können ein Eindringen von Schmutz in die Umfangsnut und eine damit einhergehende Verschmutzung der Sicherungskörper, welche zu den aus dem Stand der Technik bekannten Betriebsproblemen führen kann, wirksam verhindert werden.

Weist dabei die Vorschubrolle eine zylindrische Durchgangsbohrung auf, mit deren Begrenzungen sie beidseits der Umfangsnut mit Vorteil jeweils im Wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung dieser Bereiche radial an den Antriebswellenstumpf angrenzt, was be- vorzugt ist, so kann die Vorschubrolle besonders kostengünstig hergestellt werden und es ergibt sich eine gute Führung der Vorschubrolle auf dem Antriebswellenstumpf, insbesondere dann, wenn die Umfangsnut axial mittig in der Durchgangsbohrung der Vorschubrolle angeordnet ist, was weiter bevorzugt ist. Weist die Umfangsnut in der Durchgangsbohrung der Vorschubrolle einen symmetrischen Querschnitt auf, z.B. einen kreisabschnittsförmigen oder eckigen Querschnitt, welcher ausgehend von den Rändern der Umfangsnut zum Nutgrund hin schmaler wird, so wird es bei entsprech- ender Ausgestaltung der Sicherungskörper möglich, das Einfahren der Sicherungskörper in den Antriebswellenstumpf nach dem Einstellen eines entriegelten, einfahrbaren oder unter Überwindung einer kleineren Rückhaltekraft einfahrbaren Zustands durch Betätigen des Betäti- gungsorgans durch axiale Verschiebung der Antriebsrolle auf dem Antriebswellenstumpf zu bewirken. Hierdurch wiederum wird es möglich, relativ einfache, kostengünstige Betätigungsmittel zu verwenden, welche lediglich einem Verriegeln bzw. Entriegeln der Sicherungskörper dienen.

Bevorzugterweise erfolgt die Sicherung der

Vorschubrolle in axialer Richtung auf dem Antriebswellenstumpf durch Formschluss. Im Gegensatz zu Ausführungsformen, bei denen die Vorschubrolle nach Überwindung einer insbesondere durch Federkräfte erzeugten Haltekraft axial vom Antriebswellenstumpf gezogen werden kann, ergibt sich hier der Vorteil, dass ein Abziehen vom Antriebswellenstumpf ohne bestimmungsgemässe Betätigung des Betätigungsorgans nicht bzw. nur unter Anwendung übermässiger Kräfte möglich ist, was dann im letztgenannten Fall zu einer Zerstörung von Bauteilen führen würde.

Dabei ist es weiter bevorzugt, dass das Betä ¬ tigungsorgan einen zentral im Antriebswellenstumpf angeordneten axial verschiebbaren bevorzugterweise konischen Spreizkörper aufweist und die Vorschubvorrichtung derar- tig ausgebildet ist, dass durch eine Axialverschiebung des Spreizkörpers die Sicherungskörper ausgehend von einem vollständig in den Antriebswellenstumpf eingefahrenen Zustand (anspruchsgemässer entriegelter Zustand) radial aus dem Antriebswellenstumpf herausbewegt werden können, bis sie an den Begrenzungen bzw. im Nutgrund der Umfangsnut der Durchgangsbohrung der Vorschubrolle anschlagen und dadurch die Axialverschiebung des Spreizkörpers stop ¬ pen (anspruchgeraässer verriegelter Zustand) . In diesem Zustand ist die Ankopplung zwischen den Sicherungskörper und dem Spreizkörper bevorzugterweise formschlüssig und selbsthemmend derart, dass eine in Richtung radial zum Zentrum des Antriebwellenstumpfes auf die Sicherungskörper einwirkende Kraft keine Axialverschiebung des Spreizkörpers und damit auch keine Radialverschiebung der

Sicherungskörper bewirken kann.

Bevorzugterweise ist bei derartigen Ausführ- ungsformen die Vorschubvorrichtung derartig ausgebildet, dass die Axialverschiebung des Spreizkörpers zum radialen Herausbewegen des Sicherungskörper aus dem Antriebswellenstumpf durch die Kraft einer Feder bewirkbar ist und der Spreizkörper in der Axialposition, in welcher seine Axialverschiebung durch die Sicherungskörper gestoppt wird, von dieser Feder in der Axialverschiebungsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt ist. Hierdurch greifen die Sicherungskörper radial spielfrei in die Umfangsnut in der Durchgangsbohrung der Vorschubrolle ein.

Als Alternative zu dem zuvor beschriebenen

Ausführungsbeispiel mit einem durch Axialverschiebung wirkenden Spreizkörper ist es auch vorgesehen, sinngemäss einen durch Verdrehung wirkenden Spreizkörper zu verwenden, welcher z.B. im verriegelten Zustand von einer Dreh- feder gehalten wird und zum Entriegeln entgegen der Kraft der Drehfeder verdreht werden muss.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorschubvorrichtung grenzt die Vorschubrolle auf ihrer dem freien Ende des Antriebswellenstumpfes abgewandten Seite axial an eine Anschlagschulter des Antriebswellenstumpfes an. Dabei ist sie mittels eines oder mehrerer axial von dieser Anschlagschulter in Mitnehmeröffnungen in der Vorschubrolle eintretende Mitnehmerkörper formschlüssig in Rotationsrichtung mit dem Antriebswellen- stumpf gekoppelt. Auf diese Weise kann ein sicherer Antrieb der Vorschubrolle ohne rotatorischen Schlupf zwi- sehen dem Antriebswellenstumpf und der Vorschubrolle sichergestellt werden und es wird zudem möglich, den Bereich der zentralen Durchgangsbohrung frei von Elementen zur Übertragung des Antriebsmoments zu halten, was einer kostengünstig herstellbaren Vorschubrollengeometrie in diesem Bereich zuträglich ist.

Werden dabei die Mitnehmerkörper als zylindrische Stifte ausgebildet, welche in entsprechende, als zylindrische Bohrungen, bevorzugterweise als zylindrische Durchgangsbohrungen ausgebildete Mitnehmeröffnungen in der Vorschubrolle eintreten, so können die Mitnehmeröffnungen besonders günstig hergestellt werden, z.B. durch Bohren.

Im Falle einer Ausgestaltung der Mitnehmeröffnungen als Durchgangsbohrungen ist es bevorzugt, dass die Vorschubrolle mehrere, insbesondere genau zwei solche Mitnehmeröffnungen aufweist, welche mit einem gleichmäs- sigen Winkelabstand zueinander auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet sind. Hierdurch kann ein grosses Drehmoment übertragen werden und die Vorschubrolle kann in mehreren Winkelpositionen auf dem Antriebswellenstumpf montiert werden, was die Montage erleichtert.

Ist die Vorschubrolle der Vorschubvorrichtung abgesehen von etwaigen Mitnehmeröffnungen für die Mitnehmerkörper vollständig rotationssymmetrisch ausgebildet, was bevorzugt ist, so ergibt sich der Vorteil, dass derartige Vorschubrollen kostengünstig durch Drehen und/oder Bohren hergestellt werden können. Auf kostenintensive Fertigungsverfahren wie z.B. Fräsen oder Räumen kann verzichtet werden.

Bevorzugterweise weist die Vorschubrolle, abgesehen von etwaigen Mitnehmeröffnungen für die Mitnehmerkörper und/oder etwaigen Umfangsnuten für den vorzuschiebenden Schweissdraht , in einem Schnitt entlang einer Ebene in der ihre Rotationssymmetrieachse verläuft eine senkrecht zu dieser Rotationssymmetrieachse verlaufende Symmetrieachse auf, so dass es abgesehen von einer draht- dickenspezifischen Positionierung aufgrund von unterschiedlichen Umfangsnuten für den Schweissdraht egal ist, mit welcher Seite nach aussen zeigend sie auf dem Antriebswellenstumpf montiert wird.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorschubrolle für eine Vorschubvorrichtung gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Vorschubrolle weist eine zentrale Durchgangsbohrung zur bestimmungsgemässen Lagerung der Vorschubrolle auf einem Antriebswellenstumpf der Vorschubvorrichtung auf. Dabei ist innerhalb der Durchgangsbohrung eine umlaufende Umfangsnut angeordnet, in welche bevorzugterweise radial aus dem Antriebswellen ¬ stumpf heraustretende Sicherungskörper eingreifen können, zum Sichern der Vorschubrolle auf dem Antriebswellenstumpf in axialer Richtung.

Bevorzugterweise weist die Durchgangsbohrung der Vorschubrolle abgesehen von der umlaufenden Umfangsnut und etwaigen Einlauffasen im Bereich des Übergangs der Enden der Durchgangsbohrung in die Seitenflächen der Vorschubrolle eine kreiszylindrische Form auf.

Weiter ist es bevorzugt, dass die Umfangsnut axial mittig in der Durchgangsbohrung der Vorschubrolle angeordnet ist.

Bevorzugt ist es ebenfalls, dass die Umfangsnut in der Durchgangsbohrung der Vorschubrolle einen sym- metrischen Querschnitt aufweist, z.B. einen kreisab- schnittsförmigen Querschnitt oder einen eckigen Querschnitt, welcher ausgehend von den Rändern der Umfangsnut zum Nutgrund hin schmaler wird.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführ- ungsform weist die Vorschubrolle ausserhalb von ihrer zentralen Durchgangsbohrung auf einer oder auf beiden Seiten mindestens eine, insbesondere genau zwei parallel zu der Längsachse ihrer zentralen Durchgangsbohrung verlaufende Mitnehmeröff ungen für die Aufnahme von itneh- merkörpern auf, welche bevorzugterweise als kreiszylindrische Sack- oder Durchgangslöcher ausgebildet sind. Die Mitnehmeröffnungen sind mit Vorteil auf identischen Teil ¬ kreisen angeordnet und weisen bei mehreren Mitnehmeröffnungen pro Seite jeweils einen identischen Winkelabstand zueinander auf dem jeweiligen gemeinsamen Teilkreis auf.

In weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Vorschubrolle derartig ausgestaltet, dass sie abge ¬ sehen von etwaigen Mitnehmeröffnungen für Mitnehmerkörper eine vollständig rotationssymmetrische Form aufweist und/oder dass sie abgesehen von etwaigen Mitnehmeröffnun ¬ gen für Mitnehmerkörper und etwaigen Umfangsnuten für den vorzuschiebenden Schweissdraht in einem Schnitt entlang ihrer Rotationssymmetrieachse eine senkrecht zu dieser Rotationssymmetrieachse verlaufende Symmetrieachse aufweist.

Durch diese bevorzugten Ausgestaltungen der Vorschubrolle ergeben sich bei bestimmungsgemässer Verwendung derselben in einer Vorschubvorrichtung gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung die bereits zuvor dargelegten Vorteile .

Weist die Vorschubrolle an ihrem Aussenumfang eine oder mehrere Umfangsnuten zur Aufnahme eines Teils des Querschnitts eines mit dieser Vorschubrolle im be- stimmungsgemässen Betrieb vorzuschiebenden Schweissdrah- tes auf, was bevorzugt ist, so kann mit ihr eine deutlich grössere Zugkraft am Schweissdraht erzeugt werden als mit eine glatten Vorschubrolle.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorschubvorrichtung;

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die Vor- Schubvorrichtung aus Fig. 1; und Fig. 3 eine perspektivische Explosionszeichnung einer Antriebswelle der Vorschubvorrichtung aus Fig. 1.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht von schräg oben auf eine erfindungsgemässe Vorschubvorrichtung 1 für einen Schweissdraht . Die Vorschubvorrichtung 1 weist zwei Vorschubrollenpaare 2a, 3a; 2b, 3b auf, von denen jeweils die untere Vorschubrolle 2a, 2b mit dem Antriebsmotor 14 der Vorschubvorrichtung antreibbar ist. Die oberen Rollen 3a, 3b der Vorschubrollenpaare 2a, 3a; 2b, 3b werden zur Klemmung des vorzuschiebenden Schweiss- drahtes unter einer Federkraft in Richtung auf die unteren Rollen 2a, 2b zu gedrückt und sind freilaufend ausgebildet .

Wie in Zusammenschau mit den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, welche einen Horizontalschnitt durch die Vorschubvorrichtung 1 aus Fig. 1 entlang der Ebene, in welcher die Rotationsachsen XI, X2 der angetriebenen Vorschubrollen 2a, 2b liegen (Fig. 2) und eine perspektivi- sehe Explosionszeichnung einer Antriebswelle mit Antriebswellenstumpf 5a und Vorschubrolle 2a der Vorschubvorrichtung 1 aus Fig. 1 zeigen (Fig. 3), sind die angetriebenen Vorschubrollen 2a, 2b jeweils mittels einer zentralen Durchgangsbohrung 4 auf dem jeweiligen An- triebswellenstumpf 5a, 5b gelagert. Dort sind sie jeweils mittels dreier Kugeln 6 (anspruchsgemässe Sicherungskörper) , welche innerhalb der Durchgangsbohrung 4 am Umfang aus dem jeweiligen Antriebswellenstumpf 5a, 5b heraustreten und in eine axial mittig in der Durchgangbohrung 4 der Vorschubrolle 2a, 2b angeordnete Umfangsnut 8 eingreifen, in axialer Richtung auf dem jeweiligen Antriebswellenstumpf 5a, 5b gesichert. Die Umfangsnut 8 weist eine trapezförmige Querschnittsform auf, mit einem symmetrischen Querschnitt, welcher ausgehend von den Rändern der Umfangsnut 8 zum flachen Nutgrund hin schmaler wird. Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die Durchgangbohrungen 4 der Vorschubrollen 2a, 2b als zylindrische Durchgangsbohrungen 4 ausgebildet, wobei die Vorschubrollen 2a, 2b jeweils in den Bereichen 9a, 9b zwischen der Umfangsnut 8 und den beiden Enden der Durch- gangsbohrung 4 mit den Begrenzungen der Durchgangsbohrung 4 umfangsmässig durchgehend und im Wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung dieser Bereiche 9a, 9b radial an den Antriebswellenstumpf 5a, 5b angrenzen und so radial auf dem jeweiligen Antriebswellenstumpf 5a, 5b geführt sind.

In axialer Richtung schlagen die Vorschubrollen 2a, 2b jeweils auf ihrer dem freien Ende des jeweiligen Antriebswellenstumpfes 5a, 5b abgewandten Seite an eine Anschlagschulter 10 des jeweiligen Antriebswellen- stumpfes 5a, 5b an. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstrecken sich von dieser Anschlagschulter 10 jeweils zwei identische zylindrische Stifte 12 (anspruchsgemässe Mitnehmerkörper) achsparallel zu der Rotationsachse XI, X2 des jeweiligen Antriebswellenstumpfes 5a, 5b zum freien Ende des Antriebswellenstumpfs 5a, 5b hin, welche in entsprechende zylindrische Durchgangsbohrungen 11 (anspruchsgemässe Mitnehmeröffnungen) in der Vorschubrolle 2a, 2b eintreten und so eine rotatorisch formschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Antriebswellenstumpf 5a, 5b und der Vorschubrolle 2a, 2b erzeugen. Die zylindrischen Stifte 12 bzw. die Durchgangsbohrungen 11 sind mit einem Winkelabstand von 180° zueinander auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet. An ihrem Aussenumfang weisen die Vorschubrollen 2a, 2b jeweils zwei Umfangs- nuten 13a, 13b zur Aufnahme eines Teils des Querschnitts des mit dieser im bestimmungsgemässen Betrieb vorzuschiebenden Schweissdrahtes auf.

Wie weiter aus Fig. 2 zu ersehen ist, weisen die Vorschubrollen 2a, 2b abgesehen von den zylindrischen Durchgangsbohrungen 11 (anspruchsgemässe Mitnehmeröffnungen) für die zylindrischen Stifte 12 (anspruchsgemässe Mitnehmerkörper ) jeweils eine vollständig rotationssymmetrische Form auf und besitzen eine Symmetrieachse Y, welche in einem Schnitt entlang ihrer Rotationssymmetrieachsen bzw. Rotationsachsen XI, X2 senkrecht zu diesen Achsen XI , X2 verläuft. Durch diese Ausgestaltung können die Vorschubrollen 2a, 2b beidseitig verwendet werden, d.h. bei einem Verschleiss der ersten Umfangsnut 13a kann die Rolle 2a, 2b umgekehrt auf dem Antriebswellenstumpf 5a, 5b aufgeschoben werden, so dass die zweite Umfangsnut 13b in der Drahtführungsebene angeordnet wird und zum Vorschieben des Schweissdrahtes verwendet werden kann.

Wie weiter zu erkennen ist, sind die Kugeln 6 in radialen Bohrungen im jeweiligen Antriebswellenstumpf 5a, 5b radialverschieblich geführt und werden in der in Fig. -2 dargestellten bestimmungsgemässen Betriebssitua- tion jeweils durch einen Verriegelungsdorn 7 (anspruchs- gemässes Betätigungsorgan) an einem radialen Eintreten in den Antriebwellenstumpf 5a, 5b gehindert (anspruchsgemäs- ser verriegelter, nicht einfahrbarer Zustand) . Dies bewirkt eine formschlüssige Sicherung der jeweiligen Vor- schubrolle 2a, 2b in axialer Richtung auf dem jeweiligen Antriebswellenstumpf 5a, 5b, derart, dass ein Abziehen derselben vom Äntriebswellenstumpf 5a, 5b in der dargestellten Situation nicht oder nur unter Zerstörung von Bauteilen möglich ist.

Wie zu erkennen ist, durchsetzt der radiale

Verriegelungsdorn 7 jeweils eine zentrale Bohrung im Antriebswellenstumpf 5a, 5b und tritt an dessen Stirnseite mit einem freien Ende unter Bildung eines Betätigungstasters 17 aus diesem aus. In der zentralen Bohrung ist der Verriegelungsdorn 7 axialverschieblich gelagert und wird in der dargestellten Situation durch eine Spiralfeder 18 zum freien Ende des Antriebswellenstumpfs 5a, 5b hin gedrückt. Durch Drücken auf den Betätigungstaster 17 kann der Verriegelungsdorn 7 ausgehend von der in Fig. 2 dar- gestellten Situation, in welcher der Verriegelungsdorn 7 die Kugeln 6 mit einem leicht konischen Bereich 19 unter axialer Vorspannung durch die Kraft der Feder 18 radial spielfrei in der Umfangsnut 8 der zentralen Durchgangsbohrung 4 der Vorschubrolle 2a, 2b drückt, entgegen der Kraft der Feder 18 in den Wellenstumpf 5a, 5b eingeschoben werden, bis in eine Axialposition, in welcher eine Umfangsnut 20 am Verriegelungsdorn 7 gegenüber den die Kugeln 6 führenden radialen Bohrungen im jeweiligen Antriebswellenstumpf 5a, 5b positioniert wird. In dieser Position des Verriegelungsdorns 7 können die Kugeln 6 soweit radial in die Umfangsnut 20 am Verriegelungsdorn 7 eintreten, dass sie sich vollständig innerhalb des jeweiligen Antriebswellenstumpfes 5a, 5b befinden (anspruchs- gemässer entriegelter, einfahrbarer Zustand) .

Hierdurch wird es bei gedrückt gehaltenem Betätigungstaster 17 möglich, die jeweilige Vorschubrolle 2a, 2b axial vom Antriebswellenstumpf 5a, 5b abzuziehen, wobei die Kugeln 6 dann für den Fall, dass sie nicht bereits durch Schwerkraft vollständig in den Antriebswellenstumpf 5a, 5b eingetreten sind, infolge der Axialbewegung der Vorschubrolle 2a, 2b von einer Seitenflanke der in der Durchgangsbohrung 4 angeordneten Umfangsnut 8 in den Antriebswellenstumpf 5a, 5b eingefahren werden. Wird anschliessend eine neue Vorschubrolle 2a, 2b auf den Antriebswellenstumpf 5a, 5b aufgesetzt oder die vorhandene Rolle 2a, 2b umgedreht und der Betätigungstaster 17 los- gelassen, so wird der Verriegelungsdorn 7 getrieben durch die Kraft der Feder 18 axial zum freien Ende des Antriebswellenstumpfs 5a, 5b hin gedrückt, wodurch die Kugeln 6 durch den leicht konischen Bereich 19 des Verriegelungsdorns 7 radial aus dem Antriebswellenstumpf 5a, 5b ausgefahren werden, bis sie in der Umfangsnut 8 der zentralen Durchgangsbohrung 4 der Vorschubrolle 2a, 2b anschlagen und dann vom Verriegelungsdorn 7 radial spielfrei in dieser Position gehalten werden.

Wird der Betätigungstaster 17 nach dem Ent- fernen der Vorschubrolle 2a, 2b losgelassen, ohne dass wieder eine Vorschubrolle 2a, 2b auf den Antriebswellen- stumpf 5a, 5b aufgeschoben wird, so wird der Verriegel- ungsdorn 7 durch die Feder 18 soweit axial zum freien Ende des Antriebswellenstumpfs 5a, 5b hin gedrückt, bis die von seinem leicht konischen Bereich 19 nach aussen gedrängten Kugeln 6 an den Enden der sie aufnehmenden radialen Bohrungen, in denen sie axialverschieblich geführt sind, an Querschnittsverengungen (nicht gezeigt) anschlagen, welche ein Herausfallen der Kugeln 6 aus den radialen Bohrungen verhindern.

Wie weiter zu erkennen ist, sind die beiden Antriebwellen, welche die Antriebswellenstümpfe 5a, 5b für die beiden angetriebenen Vorschubrollen 2a, 2b bereitstellen, mittels Kugellagern 21 an einer Tragstruktur 22 gelagert und über endseitigen Ritzel 15a, 15b und einen Zahnriemen 16 rotatorisch miteinander gekoppelt. Die in Fig. 2 rechts dargestellte Antriebswelle wird direkt mit dem Antriebsmotor 14 (in Fig. 2 nicht dargestellt) angetrieben .

Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann .