CN110461745A - 解卷锥 - Google Patents

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G·克雷斯
R·F·里普
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Abstract

一种用于分配焊丝的系统(10)，包括：容器(12)，所述容器包括壁(20a‑h)和内角(22a‑h)；容器(12)内的焊丝卷(14)；以及焊丝上的解卷锥(16)。焊丝卷包括内圆周和外圆周(24、26)，并且解卷锥包括小于焊丝卷的内圆周的内环(30)、大于焊丝卷的内圆周且小于焊丝卷的外圆周的外环(32)、以及从内环(30)径向向外延伸到容器(12)的相应内角(22a‑h)附近的位置的多个腿(34a‑h)。每个腿(34a‑h)包括连接内环和外环的第一腿部分(36)、从第一腿部分(36)径向向外延伸的第二腿部分(38)、以及邻近容器(12)的对应内角(22a‑h)的向后弯曲腿部分(42)。

Description

解卷锥
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年6月16日提交的申请号为15/625,185的美国非临时专利申请以及2017年3月24日提交的申请号为62/476,185的美国临时专利申请的权益，它们的公开内容通过全文引用而并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于分配焊丝的容器，并且更特别地涉及用于这样的容器的解卷锥。
背景技术
在许多高产焊接环境中，焊丝被输送到容器(例如筒)中的使用点。筒包含足够长的焊丝卷以支持长时间的高产焊接操作。
可以使用解卷锥来帮助将焊丝进给出筒。典型的解卷锥包括三个同心环：内环，通过该内环进给焊丝；邻近筒的壁的外环；以及布置在内环和外环之间的中间环。这些环布置在不同的高度处并且通过腿或辐条连接，所述腿或辐条从内环径向向外和向下延伸到外环以限定锥形轮廓。解卷锥靠置在纸板环的顶部上，所述纸板环靠置在筒内部的焊丝卷上。随着焊接进给系统通过解卷锥的内环将焊丝拉出筒，焊丝即被消耗。解卷锥和纸板环骑跨在焊丝的顶部上，随着焊丝的消耗而下降到筒中。
客户期望将焊丝连续地进给到其焊接系统中，直到筒变空。然而，在筒的内部偶尔会出现缠结。在一些应用中，特别是在具有较大直径焊丝或具有较硬焊丝合金的那些应用中，由于客户的进给系统在焊丝中引起的扭曲，焊丝易于缠结。在终端用户正在进行焊接的情况下，当焊丝在解卷锥上方且在解卷锥和筒的内衬之间向上移动时，就会发生在现场能观察到的最常见的缠结类型之一。当发生这种情况时，焊丝最终会卡在解卷锥上，导致进给停止，并且需要操作者干预。
发明内容
本发明的一方面包括一种用于分配焊丝的系统。所述系统包括：容器，所述容器包括限定多个内角的多个壁；布置在所述容器内的焊丝卷；以及布置在所述焊丝卷的顶部上的解卷锥。所述焊丝卷包括邻近所述多个壁的外圆周和限定中心开口的内圆周。所述解卷锥包括：内环，所述内环具有小于所述焊丝卷的内圆周的第一直径；外环，所述外环具有大于所述第一直径并且小于所述焊丝卷的外圆周的第二直径；以及多个腿，所述多个腿从所述内环径向向外延伸到邻近所述容器的内角的位置并且连接所述内环和外环。所述多个腿中的每一个腿包括：将所述内环连接到所述外环的第一腿部分；从所述第一腿部分径向向外延伸的第二腿部分；以及邻近所述容器的对应内角的向后弯曲腿部分。在示例性实施例中，每个腿可以包括从水平的第一腿部分竖直向上延伸的第三腿部分，并且所述向后弯曲腿部分可以从所述第三腿部分径向向内和向下延伸。
本发明的另一方面包括一种用于从容器分配焊丝的解卷锥。所述解卷锥包括：具有第一直径的内环；外环，所述外环具有大于所述第一直径的第二直径；以及从所述内环径向向外延伸并且连接所述内环和外环的多个腿。所述多个腿中的每一个腿包括：将所述内环连接到所述外环的第一腿部分；从所述第一腿部分径向向外延伸的第二腿部分；以及向后弯曲腿部分。在示例性实施例中，每个腿可以包括从水平的第一腿部分竖直向上延伸的第三腿部分，并且所述向后弯曲腿部分可以从所述第三腿部分径向向内和向下延伸。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的用于从容器分配焊丝的示例性系统的分解透视图。
图2是图1的实施例的透视图，其中容器被部分切除以示出解卷锥和焊丝卷的细节。
图3是根据本发明的实施例的用于从容器分配焊丝的解卷锥的透视图。
图4是如图3所示的解卷锥的俯视图。
图5是如图3所示的解卷锥的侧视图。
图6是沿着图4中的线6-6截取的解卷锥的一部分的横截面图。
具体实施方式
通过本发明的某些实施例清楚地描述了本发明的构思，在本文中参考附图详细地描述了这些实施例，其中相同的附图标记始终表示相同的特征。应当理解，当在本文中使用时，术语“发明”旨在表示下面描述的实施例的基本发明构思，而不仅仅是实施例本身。应进一步理解，本发明的总体构思不限于下面描述的说明性实施例，并且应当以这样的认识来阅读以下的说明内容。
另外，本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或举例说明”。本文中指定为示例性的构造、过程、设计、技术等的任何实施例不必被解释为比其他这样的实施例优选或有利。
根据本发明的实施例的用于从容器分配连续运行的焊丝的系统10在图1和图2中示出。系统10包括：容器12、布置在容器内的焊丝卷14、以及解卷锥16。该系统还可以包括盖18。容器12包括限定多个内角22a-h的多个壁20a-h。在示例性实施例中，容器是具有八边形横截面的筒，所述八边形横截面由八个竖直壁限定并具有八个内角。焊丝卷14具有大致圆柱形配置，并且包括邻近多个壁的外圆周24和限定中心开口的内圆周26。焊丝卷14还具有大致平坦的顶部28。解卷锥16直接靠置在容器内的焊丝卷的顶部上，并且来自焊丝卷的焊丝29可以通过解卷锥进给，如图所示。
如图3-6中清楚示出的那样，解卷锥16包括内环30、外环32和多个腿34a-h。在示例性实施例中，腿的数量等于容器的内角的数量。例如，八边形容器的解卷锥可以具有八条腿，如图所示。内环30布置在第一平面P1中，并且外环32布置在第一平面下方的第二平面P2中。如图所示，平面P1和P2优选是平行的。内环30具有直径D1，并且外环32具有大于D1的第二直径D2。内环30和外环32优选是同心的。腿34a-h从围绕内环30的按角度间隔开的位置径向向外延伸以与外环32连接并且从外环径向向外延伸。
如图6中清楚示出的那样，多个腿中的每一个腿包括将内环30连接到外环32的成角度的第一部分36、从外环径向向外延伸的水平(或平坦)的第二部分38、从水平部分向上延伸的第三部分40、以及从水平部分径向向内和向下延伸的向后弯曲的第四部分42。尽管第三部分被示出为从第二部分竖直向上延伸，但是应当理解，第三部分可以是弯曲的，以在水的平腿部分和向后弯曲部分之间提供更平滑和/或圆形的过渡。
向后弯曲部分沿每个腿的有效长度延伸，由此增加解卷锥的总重量，这允许解卷锥在解卷操作期间平放在焊丝卷上而不需要在解卷锥和焊丝卷之间设置中间构件(例如纸板环)。向后弯曲部分还有助于消除尖锐边缘，所述尖锐边缘可能会卡在容器上并且阻止解卷锥进行准确移动并在焊丝消耗时保持与焊丝卷的接触。向后弯曲部分42的末端可以接触水平部分38，或者它可以在水平部分上方稍微间隔开且如图所示在其间具有小间隙G以避免焊丝缠结在腿中。间隙G优选地不大于容器中焊丝厚度的两倍(例如，对于典型的MIG焊丝而言，不大于约0.125英寸)。在另一实施例中，向后弯曲部分42的末端可以焊接或以其他方式附接到水平部分38以消除任何间隙的可能性。
尽管向后弯曲腿部分被示出为具有从竖直腿部分径向向内延伸的第一水平部分和从第一水平部分径向向内和向下延伸的第二成角部分，但是应当理解，向后弯曲腿部分可以具有其他配置，包括但不限于从竖直腿部分径向向内和向下延伸的单个成角部分、连续弯曲配置(例如螺旋配置)、具有多个弯曲的配置(例如锯齿状配置)、矩形配置等。在示例性实施例中，向后弯曲腿部分的长度可以至少与水平部分一样长，由此显著增加解卷锥的重量。
水平腿部分38的相应的底表面优选地处于同一平面中。在示例性实施例中，外环32的底表面也与水平腿部分38的底表面处于同一平面中。
如图2和图4中清楚示出的那样，外环32的直径D2可以小于焊丝卷14的内圆周26，并且多个腿34a-h可以从外环径向向外延伸到邻近容器12的对应内角的位置，使得只有腿被布置在焊丝卷的正上方。将解卷锥的外环配置成略小于焊丝卷的内圆周(例如，小约0.5英寸)，这样可以在焊丝被上拉并拉出容器时促使焊丝平稳地滑过该环。而且，如果容器的壁变形，则当焊丝被消耗时，它们不太可能接触外环并阻碍解卷锥在容器中向下移动。在适用于大多数焊丝的示例性实施例中，内环可以具有约5.75英寸的直径，并且外环可以具有约12.38英寸的直径，内环与外环之间的竖直间距约为2英寸，使得每个腿的成角腿部分36和水平腿部分38之间的角度θ(参见图6)允许平稳进给。在示例性实施例中，每个腿的成角部分和水平部分之间的角度θ约为152°(±几度)。在示例性实施例中，腿的数量等于容器的内角的数量，并且每个腿的长度配置成将竖直部分40定位在邻近容器的相应内角的腿的端部处以限制解卷锥在容器中的横向移动，并且阻止焊丝在角部中上升到解卷锥上方。在示例性实施例中，腿的端部(例如竖直部分40)紧邻容器的相应内角，但是与其略微间隔开足够小的间隙以防止解卷锥旋转超过一定的少许角度，同时阻止与可能导致绑定的角部接触。在示例性实施例中，每个腿的水平部分的长度为外环的直径的15％-25％，并且优选为外环的直径的约20％。
在示例性实施例中，本发明的解卷锥的部件可以由钢焊丝形成并焊接在一起。例如，可以使用具有圆形横截面的镀锌焊丝。尽管可以使用其他的材料和制造方法，但重要的是解卷锥的重量应足以避免焊丝卷在解卷操作期间升高或以其他方式移位。已经发现，对于大多数焊丝，约1.6-2.0磅的解卷锥重量就足够了，但在需要时可以将解卷锥配置得更轻或更重。
以上的描述旨在说明本发明构思的可行实现方式且不是限制性的。在阅读本公开后，许多变型、修改和替代方案对本领域技术人员而言将变得显而易见。例如，尽管示出了具有八个壁的容器，但是应当理解，容器可以包括少于或多于八个的壁。容器还可以布置成具有外容器，所述外容器具有不同的横截面形状(例如正方形横截面)。尽管优选的是解卷锥具有的腿的数量与容器的内角的数量相同，但是解卷锥的腿的数量可以比内角的数量更少或更多。另外，尽管解卷锥配置成直接安置在焊丝卷上而不需要它们之间的任何中间构件(例如纸板环)，但是可以在解卷锥和焊丝卷之间放置纸板环。此外，尽管解卷锥优选仅具有两个同心环以最小化制造成本并且避免容器的壁与解卷锥之间的接触，但是可以在腿上方放置直径更大的第三同心环以使解卷锥增加重量，特别地，只要第三环的直径使得在环和容器的壁之间有足够的空间以在壁变形的情况下能够限制它们之间接触的可能性即可。因此，应当理解，所图示和所描述的部件可以替换为等同的部件，可以组合单独描述的元件和方法，并且分散描述的元件可以分布在多个部件上。因此，本发明的范围不应参考上面的说明内容确定，而应参考所附权利要求及其完整的等同范围来确定。

Claims (4)

1.一种用于分配焊丝的系统，其包括：
容器，所述容器包括限定多个内角的多个壁；
布置在所述容器内的焊丝卷，所述焊丝卷包括邻近所述多个壁的外圆周和限定中心开口的内圆周；以及
布置在所述焊丝卷的顶部上的解卷锥，所述解卷锥包括：内环，所述内环具有小于所述焊丝卷的内圆周的第一直径；外环，所述外环具有大于所述第一直径并且小于所述焊丝卷的外圆周的第二直径；以及多个腿，所述多个腿从所述内环径向向外延伸到邻近所述容器的内角的位置并且连接所述内环和所述外环；
其中所述多个腿中的每一个腿包括：将所述内环连接到所述外环的第一腿部分；从所述第一腿部分水平向外延伸的第二腿部分；以及邻近所述容器的对应内角的向后弯曲腿部分。
2.根据权利要求1所述的用于分配焊丝的系统，其中所述多个腿中的每一个腿包括从水平的所述第一腿部分竖直向上延伸的第三腿部分，并且所述向后弯曲腿部分从所述第三腿部分径向向内和向下延伸。
3.一种用于从容器分配焊丝的解卷锥，所述解卷锥包括：
具有第一直径的内环；
外环，所述外环具有大于所述第一直径的第二直径；以及
从所述内环径向向外延伸并且连接所述内环和外环的多个腿；
其中所述多个腿中的每一个腿包括：将所述内环连接到所述外环的第一腿部分；从所述第一腿部分径向向外延伸的第二腿部分；以及向后弯曲腿部分。
4.根据权利要求3所述的解卷锥，其中所述多个腿中的每一个腿包括从水平的所述第一腿部分竖直向上延伸的第三腿部分，并且所述向后弯曲腿部分从所述第三腿部分径向向内和向下延伸。
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