Устройство для разматывания проволоки из ферромагнитного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХИИЧИОМФИИМРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТн двтпесква саидктЫвсаи ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗ(%РЕТЕНИЙ И ОТНРЬГМ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 300270, кл. В 23 К 9/12, 1969.2. Авторское свидетельство СССР5 726282, кл. В 23 К 9/12, 1969.3. Авторское свидетельство СССРВ 841845, кл. 3 23 К 912, 1979(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗИАТЫВАНИЯПРОВОЛОКИ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИА-,ЛА, преимущественно сварочной,. содержащее корпус, поворотную кассетудля проволоки, пару направляющихроликов и постоянные магниты, расположекные вблизи от одной из торцовыхповерхностей поворотной кассеты ирадиально ориентированные относительно оси ее вращения, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности раб, и, устройствоснабжено приводньии и двудисковойи однодисковой с, управляющим контактом муфтамк, допопнительнымк постоян"ними магнитами и парой направляющКхроликов, при этом на однодксковойприводной муфте расположены постоянные магниты и ока установлена соосно с поворотной кассетой, двудисковая приводная муфта расположена между.парами направляющих роликов, иось ее вращения параллельна оси вра.щения поворотной кассеты, а на внутренней поверхности ее дисков диаметрально противоположно оси вращенияустановлены дополнительные постоянные магниты.Изобретение относится к электродуговой сварке, в частности к устройствам для подачи ферромагнитнойпроволоки, и может использоватьсяв машиностроении, в приборостроениии других областях техники,Известно устройство для подачиэлектродной проволоки, содержащеедвигатель, редуктор, поджимной иведущий ролики, причем ведущий ролик связан с редуктором через парушестерен, одна из которых установлена эксцентрично на валу. Редукто. Ра, а другая с таким же эксцентриситетом на валу ведущего ролика 1.В известном устройстве тянущееусилие, прикладываемое к проволоке,возникает за счет силы трения междупроволокой и ведущим роликом, В результате этого происходит износ 20ведущего ролика, стирается его несечка, проволока начинает проскальзывать по ведущему ролику, что приводит к снижению надежности работыустройства для подачи проволоки в 25зону дуги.Кроме того, в результате тренияпроволоки и ведущего ролика возникает деФормация проволоки (в виденасечки, задиров и т.д.), котораяприводит к неравномерности диаметра.проволоки по ее длине, что вызываетнестабильность процесса плавленияэлектродной проволоки после подачиее в зону дуги.,35Известно также устройство дляподачи сварочной проволоки, содержащее корпус, в котором установленорычажное зажимное устройство и электромагнитная катушка, причем внутри 40,электромагнитной катушки размещенаподпружиненная самозажимная цанга,закрепленная в верхнем подвижном диске электромагнита, а рычаги зажимноГО устройства установлены В корпус е 45шарнирно и смонтированы в нижнемподвижном диске электромагнита с возможностью перемещения в направлении,перпендикулярном направлению подачипроволоки 2.50В этом устройстве тянущее усилие, прикладываемое к проволоке, возникает за счет силы трения между подпружиненной самозажимной цангой и сварочной.проволокой. В результате этого 55 происходит износ цанги, уменьшается сила взаимодействия с проволокой, что приводит к снижению надежности работы устройства для подачи сварочной проволоки в зону дуги.Кроме того, в результате трения проволоки и цанги возникает деформация проволоки (в виде задиров, насечки и т.д.), которая приводит к неравномерности пиаметра проволоки по ее длине, что также вызывает нестабильность процесса плавления электродной проволоки после подачи ее в зону дуги.Наиболее близким к изобретению является устройство для разматывания ферромагиитной проволоки, содержащее корпус, привод, кассету с ферромагнитной проволокой, установленную с возможностью вращения на оси, закрепленной в корпусе, приводной и прижимной ролики, расположенные диаметрально относительно оси проволоки, магнитный тЬрмоз, выполненный в виде неподвижного башмака, установленного соосно с кассетой вплотную к одной из ее торцовых поверхностей и по меньшей мере одного постоянного магнита, расположенного вблизи от той же торцовой поверхности и радиально ориентированного относительно оси вращенйя кассеты Г 31.Недостатком данного устройства является невысокая надежность работы устроистваВ устройстве требуется прикладывать к приводному ролику от привода значительные усилия, необходимые для вращения кассеты с проволокой, для преодоления сопротивления магнитного тормоза, а также для перемещения проволоки за счет силы трения между приводным роликом и проволокой. В результате этого происходит быстрый износ приводного ролика,стирается его насечка, проволоканачинает проскальзывать по приводному ролику, что снижает надежностьработы устройства для подачи проволоки в зону дуги. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для разматывания проволоки из ферромагнитного материала, преимущественно сварочной,содержащее корпус, поворотную кассету для проволоки, пару направляющих роликов и постоянные магниты, расположенные сблизи от одной из торцовых поверхностей поворотной11290 кассеты и радиально ориентированныеотносительно оси ее вращения, снабжено приводными двудисковой и однодисковой с управляющим контактоммуфтами, дополнительными постояннымимагнитами и парой направляющих роликов, при этом на однодисковой приводной муфте расположены постоянныемагниты и она установлена соосно споворотной кассетой, двудисковая при водная муфта расположена между парами направляющих роликов и ось еевращения параллельна оси вращенияповоротной кассеты, а на внутреннейповерхности ее дисков диаметрально 15противоположно оси ее вращения установлены дополнительные постоянныемагниты..Наличие соосной с кассетой однодисковой приводной муфты, на которойрасположены радиально ориентированные магниты относительно оси вращения кассеты, дополнительного привода,, управляющего контакта, изолированного от корпуса и расположенного вбли- дФзи боковой поверхности кассеты,направляющих роликов, позволяетпередавать вращательное движение отдополнительного привода к кассетес ферромагнитной проволокой с помощью сил магнитного поля, а такжеавтоматически поддерживать определенную скорость вращения кассеты независимо от изменения массы кассетыс проволокой, что необходимо дляобеспечения равномерной подачи проволоки с кассеты через направляющиеролики к двухдисковой приводной муфте без образования петель проволокимежду ними, . 40При этом.,использование.однодиско. вой приводной муфты позволяет зна-,чительно снизить разматывающее усилие, т.е. снизить нагрузку на двухдисковУю пРиводнУю мУфтУ. В Результате, этого повышается надежностьработы устройства для подачи ферромагнитной проволоки. На фиг. 1 показано устройство для разматывания ферромагнитной прово лохи, общий вид, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б .на фиг. 1,. на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1, на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1. 55Устройство для разматывания Ферромагнитной проволоки содержит корпус 1, привод 2, состоящий из элект 41 4родвигателя 3, ведущей шестерни 4и ведомой шестерни 5, кассету 6 сферромагнитной проволокой 7, установленную с возможностью вращенияна оси 8, закрепленной в корпусе 1,однодисковую приводную муфту 9, двухдисковую приводную муфту 10, направляющие ролики 11-14. На однодисковой приводной муфте 9 установленыпостоянные магниты 15-18 С-образнойформы, расположенные сблизи одной,из торцовых поверхностей кассеты 6и радиально ориентированные относительно оси вращения кассеты 6. Двухдисковая приводная муфта 10 расположена таким образом, что ее ось вращения параллельна оси вращения кассеты6. На двухдисковой приводной муфте10 установлены постоянные магниты19-22,.расположенные на внутреннейповерхности дисков 23 и 24 муфты 10диаметрально относительно оси вращения муфты 10 и оси проволоки 7, Пара направляющих роликов 11 и 12 и пара направляющих роликов 13 и 14 установлены по разные стороны от оси вращения двухдисковой муфты 10, причемролики в каждой паре расположены диаметрально относительно оси проволоки 7. На валу 25 электродвигателя3 установлена ведущая шестерня 4, которая находится в зацеплении с ведомой шестерней 5. Ведомая шестерня 5установлена на валу 26 двухдисковойприводной муфты 10, Ведущая шестерня27 установлена на валу электродвига-теля 28 дополнительного привода 29.Вблизи боковой поверхности кассеты6 с проволокой расположен управляющийконтакт 30, изолированный от корпуса1 и соединенный с одним из входовблока 31 управления электродвигателем 28 дополнительного привода 29,другой вход блока 31 управленияимеет электрический контакт с проволокой 7 через ролики 11 и 12, Выходы блока 31 управления подключены кклеммам электродвигателя 28 дополнительного привода 29. В простейшем варианте блок 31управления дополнительный приводом29 представляет собой совокупностьисточника питания, подключенного кклеммам электродвигателя 28 черезконтакты электромагнитного реле,обмотка которого запитана черезуправляющий контакт 30 и проволоку 7.1129041 ЭПривод 2 служит для вращения двухдисковой приводной муфты 10 от электродвигателя 3 со скоростью, определяемой скоростью подачи прово локи. Дополнительный привод 29 слу жит для вращения однодисковой приводной муфты 9 от электродвигателя 28 со скоростью, определяемой скоростью подачи проволоки.Кассета 6 предназначена для хра кения ферромагнитной проволоки ,Однодисковая приводная муфта 9 с постоянными магнитами 15-18 служит для передачи вращательного движения от привода 29 к кассете 6 с ферро магнитной проволокой 7 с помощью сил магнитного поля, а также для обеспечения равномерной подачи проволоки 7 с .кассеты 6 к двухдисковой приводной муфте 10. 20Двухдисковая приводная муфта 10 с постоянными магнитами 19-22 служит для преобразования вращательного движения от электродвигателя 3 в поступательное движение проволоки 25 7, направленное по касательной к образующей дисков 23 и 24 муфты 10 в направлении вращения.В однодисковой приводной муфте 9 и двухдисковой приводной муфте 10 30 вместо постоянных магнитов можно использовать электромагниты. Направляющие ролики 1 1-14 предназначены для поддержания проволоки 35 7 между дисками 23 и 24 муфты 10 строго напротив магнитов 19 и 20 или 21 и 22 и обеспечения междупроволокой и магнитами необходимого воздушного зазора.40Перед началом работы устройства часть проволоки 7 разматывают с кассеты 6, и конец проволоки 7 пропускают между направляющими роликами 11 и 12, между дисками 23 и 24 муфты 10, между направляющими роликами 13 и 14 и.далее заправляют его в токоподводящий наконечник (не показан).Предлагаемое устройство для подачи ферромагнитной проволоки рабо" тает следующим образом.При включении электродвигателя 3 вращение передается с ведущей шестерней 4 на ведомую шестерню 5. Ве-. домая шестерня 5 приводит во вращательное движение двухписковую приволную муфту 10 с магнитами 19-22. Одчовременно включается двигатель 28, вращение вала которого через ведущую шестерню 27 передается одно- дисковой муфте .9При вращении однодисковой приводной муфты 9 с магнитами 15-18 магнитное поле пронизывает витки ферромагнитной проволоки 7, в ней наводятся индуктивные токи. При взаимо," действии электромагнитного поля, вызванного индукционными токами в проволоке 7, с магнитным полем постоянных магнитов 15-17 возникают электромагнитные силы, приводящие во вращение кассету 6 с проволокой 7, которая разматывается с кассеты 6 и равномерно подается через направляющие ролики 11 и 12 к двухдисковой приводной муфте 1 О, При этом сила, прикладываемая к кассете 6 с проволокой 7, пропорциональна количеству витков проволоки на кассете 6. При полной кассете 6 эта сила равна максимальной величине. При раскручивании кассеты 6 вначале ее скорость вращения меньше скорости вращения однодисковой муфты 9.При выравнивании скоростей вращения кассеты б,и однодисковой приводной муфты 9 скорость вращения кассеты б может превысить скорость вращения муфты 9 за счет сил инерции массы кассеты 6 с проволокой 7. В этом случае возникает электромагнитная сила, которая тормозит кассету 6 с проволокой 7. Таким образом, производится автоматическое поддержание определенной скорости вращения кассеты 6 независимо от изменения массы кассеты б с проволокой 7, что необходимо для обеспечения равномерной подачи проволоки 7 через направляющие ролики 11 и 12 к двух- дисковой проводной муфте 10 и далее через ролики 13 и 14 в зону дуги,По мере разматывания проволоки 7 величины сил вращения и торможения кассеты 6 уменьшаются пропорцио- нально количеству витков проволоки 7 в кассете б вплоть до нуля. При этом кассета 6 останавливается.Одновременно с вращением кассеты 6 с заданной скоростью вращается двухдисковая муфта 10 с постоянными магнитами 19-22,В результате взаимодействия магнитного поля постоянных магнитов 19-22 с ферромагнитной проволокой1129041 9В качестве базового объекта выбрано устройство для подачиферромагнитной проволоки (с приводными .роликами), входящее в состав полуавтомата для дуговой сварки плавящимся электродом в углекислом газе типа ПДГ. В процессе эксплуатации.в базовом объекте в результате трения между приводными роликами и проволокой происходит износ приводного ролика, стирается его насечка, проволока начинает проскальзывать по приводному ролику, что приводит к снижению надежности работы устройства, а также к расходу металла и дополнительным трудозатратам на замену износившихся роликов и изготовление новых роликов из специальной легированной стали. Кроме того, в результате трения между проволокой и приводньа+ роликом возникает деформация проволоки в виде насечки, задиров и т,д., которая приводит к неравномерности диаметра проволоки по ее длине, что вызывает нестабильность процесса плав - ления проволоки при подаче ее в зону дуги. Использование вместо приводньв роликов в предлагаемом устройстве однодисковой и,двухдисковой приводных магнитных муфт позволяет улучшить равномерность подачи проволоки в зону дуги и передать тянущее усилие от привода на ферромагнитную проволоку с помощью сил магнитного поля, т.е. без непосредственного контакта с ферромагнитной проволокой приводных элементов. В результате этого исключается деформация проволоки и износ приводных элементов, что повышает надежность работы устройства в. процессе эксплуатации по сравнению с базовым объектом. При этом получается значительная экономия металла, из которого изготавливают приводные ролики базового объекта, и экономия трудозатрат на замену износившихся приводных роликов в процессе эксплуатации и изготовление новых приводных роликов для базового обьекта. 7 возникает электромагнитная сила, действующая на проволоку 7 по ка - сательной и образующей дисков муфты10 в направлении ее вращения. Скорость подачи проволоки 7 зависит 5 от изменения скорости вращения двух- дисковой муфты 10, от мощности и количества пар постоянных магнитов.Однако, если сила сопротивления движению проволоки 7 больше тянуще О го усилия, развиваемого двухдисковой муфтой 10 (например, в случае утыкания проволоки в свариваемую деталь), то проволока 7 проскальзывает без трения скольжения, в зазоре между дисков 23 и 24 двухдисковой муфты10. А так как кассета 6 с проволокой 7 продолжает вращаться, то между направляющими роликами 11 и 12 и кассетой 6 образуется петля проволоки 7 (фиг.2, пунктир). По мере вращения кассеты 6 петля проволоки 7 увеличиваетсяи замыкается на управляющий контакт 30. При этом блок 31 управления дополнительным приводом 29 размыкает цепь электродвигателя 28 (для рассматриваемого простейшего варианта блока. 31 управления . дополнительным приводом срабатывает. электромагнитное реле и размыкает ЗО свои нормально замкнутые контакты в цепи питания электродвигателя 28) Кассета 6 с проволокой 7 останавливается. После того, как тянущее усилие, развиваемое двухдисковой З 5 муфтой 10, больше силы сопротивления движению проволоки 7 .(например,после утыкания проволоки в деталь проволока перегорает и возбуждается дуга) проволока в зазоре между дис ками 23 и 24 вновь приходит в двнжение, а петля уменьшается и исчезает. совсем, при этом цепь между проволокой 7 и управляющим контактом 30 разрывается. Блок 31 управления дополнительным приводом 29 включает. электродвигатель 28 (для рассматриваемого простейшего варианта блока 3.1 управления дополнительным приводом электромагнитного реле отключаО ется и замыкает свои нормальные замкнутые контакты в цепипитания электродвигателя 28). При этом кассе" та б с проволокой 7 начинает вращаться, тем самым. снижая нагрузку на 55 двухдисковую муфту 10"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Фили 0 ТиражВНИИПИ Государствпо делам изобр,. Москва, Ж, Р ОЗб Подписноеного комитета СССРний .и открытийушская наб., д. 4/5