JP2020511313A - デコイリングコーン - Google Patents

Abstract

溶接ワイヤを供給するシステム（１０）は、壁（２０ａ−ｈ）及び内側コーナー（２２ａ−ｈ）を含むコンテナ（１２）と、このコンテナ（１２）内の溶接ワイヤのコイル（１４）と、溶接ワイヤにおける巻き戻しコーン（１６）とを備える。コイルは内周及び外周（２４、２６）を含み、巻き戻しコーンはコイルの内周よりも小さい内側リング（３０）と、内周よりも大きく且つコイルの外周よりも小さい外側リング（３２）と、内側リング（３０）から半径方向外側にコンテナ（１２）のそれぞれの内側コーナー（２２ａ−ｈ）に隣接する位置まで延出する複数の脚（３４ａ−ｈ）とを含む。各脚（３４ａ−ｈ）は、内側リング及び外側リングを接続する第１の脚部分（３６）と、第１の脚部分（３６）から半径方向外側に延出する第２の脚部分（３８）と、コンテナ（１２）の対応する内側コーナー（２２ａ−ｈ）に隣接する後方屈曲脚部分（４２）とを含む。【選択図】 図２

Description

関連出願への相互参照
この出願は、２０１７年６月１６日に出願された米国特許出願第１５／６２５，１８５号及び２０１７年３月２４日に出願された米国仮特許出願第６２／４７６，１８５号の利益を主張しており、それらの開示事項はその全体が参照により本明細書に組み込まれている。

本開示は、一般に、溶接ワイヤを分配供給するためのコンテナに関し、より具体的には、そのようなコンテナのためのデコイリングコーンに関する。

多くの高生産溶接環境では、溶接ワイヤは使用する場所にドラムなどのコンテナに入れられて送達される。ドラムは、長時間に亘る高生産溶接作業を支援するのに十分な長さのワイヤのコイルを包含している。

デコイリングコーンはドラムからワイヤを送り出すのを助けるために使用できる。代表的なデコイリングコーンは、それを通してワイヤが送られる内側リングと、ドラムの壁に隣接する外側リングと、内側リングと外側リングとの間に配置された中間リングとの３つの同心リングを含む。これらリングは異なる高さに配置され、内側リングから外側リングまで半径方向外側及び下方に延伸する脚又はスポークによって接続され、円錐状のプロファイルを形成する。デコイリングコーンは、厚紙リングの上部に置かれ、厚紙リングはドラム内の溶接ワイヤのコイル上に置かれる。溶接ワイヤは、溶接送りシステムがワイヤをデコイリングコーンの内側リングを通じてドラムから引き抜くにつれて消費される。デコイリングコーンとワイヤの上部に乗る厚紙リングとは、ワイヤが消費されるにつれてドラムの中に下降していく。

顧客は、ドラムが空になるまでワイヤが溶接システムに連続的に送り込まれることを期待している。しかしながら、ドラム内部でもつれが発生することが時折ある。一部の用途、特に大口径のワイヤ、又はより硬いワイヤ合金を用いる用途では、顧客の供給システムによってワイヤに生じたねじれによりワイヤがもつれる傾向がある。現場で観察される最も一般的なタイプのもつれの１つは、エンドユーザーが溶接している間に、溶接ワイヤが、デコイリングコーンの上方へ、デコイリングコーンとドラムの内側ライナーの間を移動するときに発生する。それが起こると、ワイヤは最終的にデコイリングコーンに引っかかり、供給が停止し、オペレータの介入が必要になる。

本発明の一態様は、溶接ワイヤを分配供給するシステムを含む。このシステムは、複数の内側コーナーを画定する複数の壁を含むコンテナと、このコンテナ内に配置された溶接ワイヤのコイルと、この溶接ワイヤのコイルの上部に配置されたデコイリングコーンとを含む。溶接ワイヤのコイルは、複数の壁に隣接する外周と、中央開口を規定する内周とを含む。デコイリングコーンは、溶接ワイヤのコイルの内周よりも小さい第１の直径を有する内側リングと、第１の直径よりも大きく、且つ溶接ワイヤのコイルの外周よりも小さい第２の直径を有する外側リングと、内側リングからコンテナの内側コーナーに隣接する位置まで半径方向外側に延出し、内側及び外側リングを接続する複数の脚とを有する。複数の脚の各々は、内側リングを外側リングに接続する第１の脚部分と、この第１の脚部分から半径方向外側に延出する第２の脚部分と、コンテナの対応する内側コーナーに隣接する後方屈曲脚部分とを含む。例示的な実施形態では、各脚は、水平な第１の脚部分から垂直上方に延出する第３の脚部分を含むことができ、後方屈曲脚部分は、第３の脚部分から半径方向内側及び下方に延出することができる。

本発明の別の態様は、コンテナからワイヤを分配供給するためのデコイリングコーンを含む。デコイリングコーンは、第１の直径を有する内側リングと、第１の直径よりも大きい第２の直径を有する外側リングと、内側リングから半径方向外側に延出して、内側リングと外側リングとを接続する複数の脚とを含む。複数の脚の各々は、内側リングを外側リングに接続する第１の脚部分と、第１の脚部分から半径方向外側に延出する第２の脚部分と、後方屈曲脚部分とを含む。例示的な実施形態では、各脚は、水平な第１の脚部分から垂直上方に延出する第３の脚部分を含むことができ、後方屈曲脚部分は、第３の脚部分から半径方向内側及び下方に延出することができる。

図１は本発明の実施形態によるコンテナから溶接ワイヤを分配供給するための例示的なシステムの分解斜視図である。

図２は、図１の実施形態の斜視図であり、コンテナの一部を切除し、デコイリングコーン及び溶接ワイヤのコイルの詳細を示す。

図３は、本発明の一実施形態によるコンテナから溶接ワイヤを分配供給するのに使用するためのデコイリングコーンの斜視図である。

図４は、図３に示すデコイリングコーンの上面図である。

図５は、図３に示すデコイリングコーンの側面図である。

図６は、図４の線６−６に沿って採ったデコイリングコーンの一部の断面図である。

本発明の概念は、添付図面を参照して本明細書で詳細に説明される特定の実施形態を通じて最もよく説明される。同様な参照番号は全体を通して同様な特徴を示す。本明細書で使用される用語「発明」は、単に実施形態自体ではなく、以下に説明する実施形態の根底にある発明概念を示すことを意図していることを理解されたい。更に、本発明の一般的な発明の概念は以下に説明する例示的な実施形態に限定されるものではない。以下の説明はそのような観点から読まれるべきであることを理解されたい。

更に、単語「例示」は、本明細書では「例、事例、又は実例として役立つこと」を意味するものとして使用される。本明細書で例示として指定された構造、プロセス、設計、技術などの任意の実施形態は、必ずしも他のそのような実施形態よりも好ましい又は有利なものと解釈されるべきではない。

本発明の実施形態によるコンテナから連続走行溶接ワイヤを分配供給するためのシステム１０が図１及び図２に示されている。このシステム１０は、コンテナ１２と、このコンテナ内に配置された溶接ワイヤのコイル１４と、デコイリングコーン１６とを含む。このシステムは、蓋１８も含み得る。コンテナ１２は、複数の内側コーナー２２ａ−ｈを画定する複数の壁２０ａ−ｈを含む。例示的な実施形態では、コンテナは、８つの垂直壁によって形成され、８つの内側コーナーを有する八角形断面を有するドラムである。溶接ワイヤのコイル１４は、概ね円筒形の形態を有し、複数の壁に隣接する外周２４と、中央開口を形成する内周２６とを含む。溶接ワイヤのコイル１４は概ね平坦な上部２８も有する。デコイリングコーン１６は、コンテナ内の溶接ワイヤのコイルの上部に直接載置され、コイルからの溶接ワイヤ２９は、図示のようにデコイリングコーンを通じて送られる。

図３−６に最もよく見られるように、デコイリングコーン１６は、内側リング３０と、外側リング３２と、複数の脚３４ａ−ｈとを含む。例示的な実施形態では、脚の数は、コンテナの内側コーナーの数に等しい。例えば、八角形のコンテナのデコイリングコーンには、図示のように８本の脚がある。内側リング３０は第１の平面Ｐ_１に配置され、外側リング３２は第１の平面の下の第２の平面Ｐ_２に配置される。平面Ｐ_１及びＰ_２は、図示のように平行であることが好ましい。内側リング３０は直径Ｄ_１を有し、外側リング３２はＤ_１よりも大きい第２の直径Ｄ_２を有する。内側及び外側リング３０及び３２は、好ましくは同心である。脚３４ａ−ｈは、内側リング３０の周りの角度的に離間した位置から半径方向外側に延出して外側リング３ｂと接続し、外側リングから半径方向外側に延出する。

図６に最もよく見られるように、複数の脚の各々は、内側リング３０を外側リング３２に接続する角度付きの第１の部分３６と、外側リングから半径方向外側に延出する水平（又は平坦）な第２の部分３８と、水平部分から上方に延出する第３の部分４０と、水平部分から半径方向内側及び下方に延出する後方屈曲第４の部分４２とを含む。第３の部分は第２の部分から垂直上方に延出するように示されているが、この第３の部分は、水平脚部分と後方屈曲部分との間のより滑らかな及び／又は丸みを帯びた移行部を与えるために湾曲してもよいことが理解されよう。

後方屈曲部分は各脚の有効長を延伸させるので、デコイリングコーンの総重量が増加され、コイルを解く操作の間、デコイリングコーンと溶接ワイヤのコイルとの間の中間部材（厚紙リングなど）の必要性を伴わずに、デコイリングコーンを溶接ワイヤのコイル上に平坦に載置することが可能になる。後方屈曲部分は、コンテナに引っ掛かってデコイリングコーンの適切な移動を妨げる鋭い縁をなくすことにも役立ち、溶接ワイヤが消費される間も、コイルとの接触を維持する。後方屈曲部分４２の先端は、水平部分３８に接触してもよく、又は図示のように小さな間隙Ｇを挟んで水平部分より僅かに上方に離間して、ワイヤが脚に絡まるのを防止するようにしてもよい。その間隙Ｇは、コンテナ内の溶接ワイヤの厚さの２倍以下であることが好ましい（例えば、典型的なＭＩＧワイヤの場合、約０．１２５インチ（約０．３１８ｃｍ）以下）。別の実施形態において、後方屈曲部分４２の先端は、何らかの間隙が生じる可能性を排除するために、水平部分３８に溶接されるか、別の方式で取り付けられてもよい。

後方屈曲脚部分は、垂直脚部分から半径方向内側に延出する第１の水平部分と、この第１の水平部分から半径方向内側及び下方に延出する第２の角度付き部分を有するものとして示されているが、この後方屈曲脚部分は、他の形態を有してもよいことが理解されるであろう。これは、垂直脚部分から半径方向内側及び下方に延出する単一の角度付き部分、連続的に湾曲した形態（例えば、螺旋形態）、複数の屈曲を伴う形態（例えば、ジグザグ形態）、長方形形態などを含むが、これらに限定されるものではない。例示的な実施形態では、後方屈曲脚部分の長さは、少なくとも水平部分と同じ長さであってもよく、それにより、デコイリングコーンの重量が著しく増加する。

水平脚部分３８のそれぞれの底面は、同じ平面にあることが好ましい。例示的な実施形態では、外側リング３２の底面も水平脚部分３８の底面と同じ平面にある。

図２及び図４に最もよく見られるように、外側リング３２の直径Ｄ_２は、溶接ワイヤのコイル１４の内周２６より小さくすることができ、複数の脚３４ａ−ｈは、外側リングから半径方向外側へ、コンテナ１２の対応する内側コーナーに隣接する位置まで延出して、脚のみが溶接ワイヤのコイルの直上に配置されるようにしてもよい。デコイリングコーンの外側リングを溶接ワイヤのコイルの内周よりも僅かに小さく（例えば、約０．５インチ（約１．２７ｃｍ）小さく）構成すると、ワイヤが引き上げられてコンテナから引き出されるときに、溶接ワイヤがこのリングと円滑に交差して摺動する。また、コンテナの壁が変形すると、外側リングに接触する可能性が低くなり、ワイヤが消費されるにつれて、コイルがコンテナ内で下方に移動することが妨げられる。殆どの溶接ワイヤに適した例示的な実施形態では、内側リングは約５．７５インチ（約１４．６１ｃｍ）の直径を有し、外側リングは約１２．３８インチ（約３１．４５ｃｍ）の直径を有し、内側リングと外側リングとの間の垂直間隔は約２インチ（約５．０８ｃｍ）であり、各脚の角度付き脚部分３６と水平脚部分３８との間の角度θ（図６参照）により、円滑な供給が可能になる。例示的な実施形態では、各脚の角度付き部分と水平部分との間の角度θは約１５２°（±数度）である。例示的な実施形態では、脚の数は、コンテナの内側コーナーの数に等しく、各脚の長さは、垂直部分４０をコンテナのそれぞれの内側コーナーに隣接する脚の端部に配置するように構成され、コンテナ内のデコイリングコーンの横方向移動を制限し、コーナーにおけるデコイリングコーンの上方へのワイヤの上昇を阻止する。例示的な実施形態では、脚の端部（例えば、垂直部分４０）は、コンテナのそれぞれの内側コーナーに直接に隣接するが、拘束をもたらし得るコーナーとの接触を阻止しながら、デコイリングコーンが僅かな度数を超えて回転するのを防ぐのに十分に小さい間隙により、そこから僅かに離間している。例示的な実施形態では、各脚の水平部分は、外側リングの直径の１５％−２５％、好ましくは外側リングの直径の約２０％の長さを有する。

例示的な実施形態では、本発明のデコイリングコーンの構成要素は、鋼線で形成され、互いに溶接されてもよい。例えば、丸い断面を有する亜鉛メッキ線を使用できる。他の材料と製造方法を使用することもできるが、デコイリングコーンの重量は、コイルを解く操作中に溶接ワイヤのコイルから持ち上げられたり、移動したりしないようにするのに十分であることが重要である。殆どの溶接ワイヤには約１．６６−２．０ポンド（約０．７５−約０．９１キログラム）のコーン重量で十分であることが解ったが、必要に応じてデコイリングコーンをより軽く又はより重く構成することもできる。

上記の説明は、本発明の概念の可能な実施例を例示することを意図しており、限定的なものではない。本開示を検討すると、幾多の変形、修正、及び代替が当業者に明らかになるであろう。例えば、８つの壁を備えたコンテナが示されているが、コンテナは８つよりも少ない又は多い壁を含んでもよいことが理解されよう。コンテナはまた、正方形断面などの異なる断面形状の外側コンテナと共に配置してもよい。デコイリングコーンは、コンテナの内側コーナーの数と同じ数の脚を有することが好ましいが、コーンは内側コーナーの数よりも少ない又は多い脚を有してもよい。更に、デコイリングコーンは、溶接ワイヤのコイルに、それらの間に何らかの中間部材（厚紙リングなど）を必要とせずに直接に載置するように構成されているが、厚紙リングをデコイリングコーンと溶接ワイヤのコイルとの間に配置してもよい。また、製造コストを最小限に抑え、コンテナの壁とデコイリングコーンとの接触を防ぐためには、同心リングが２つだけのデコイリングコーンが好ましいが、直径の大きい第３の同心リングを脚の上に配置して、デコイリングコーンの重量を加えることができる。これは特に第３のリングの直径が、リングとコンテナの壁との間に十分な空間があり、壁が変形した場合にそれらの間の接触の可能性を制限するようにされている場合である。従って、図示及び説明されたものと同等の構成要素がその代わりに使用され、個別に説明された要素及び方法が組み合わされ、個別のものとして説明された要素が多くの構成要素に分散され得ることが理解されよう。従って、本発明の範囲は、上記の説明のみを参照するのではなく、添付の特許請求の範囲を、それらの全範囲の均等物をも参照して決定すべきである。

Claims (4)

1. 溶接ワイヤを分配供給するためのシステムであって、
   複数の内側コーナーを形成する複数の壁を含むコンテナと、
   前記コンテナ内に配置された溶接ワイヤのコイルであり、前記複数の壁に隣接する外周と中央開口を画定する内周とを含む溶接ワイヤのコイルと、
   前記溶接ワイヤのコイルの上部に配置されたデコイリングコーンであり、前記溶接ワイヤのコイルの前記内周よりも小さい第１の直径を有する内側リングと、第１の直径よりも大きく、且つ前記溶接ワイヤのコイルの前記外周よりも小さい第２の直径を有する外側リングと、前記内側リングから前記コンテナの内側コーナーに隣接する位置まで半径方向外側へ延出して前記内側リングと前記外側リングを接続する複数の脚とを含むデコイリングコーンとを備え、
   前記複数の脚の各々が、前記内側リングを前記外側リングに接続する第１の脚部分と、この第１の脚部分から水平方向外側に延出する第２の脚部分と、前記コンテナの対応する内側コーナーに隣接する後方屈曲脚部分とを含むシステム。
2. 請求項１の溶接ワイヤを分配供給するシステムにおいて、前記複数の脚の各々が、水平な第１の脚部分から垂直に上方に延出する第３の脚部分を含み、前記後方屈曲脚部分が、第３の脚部分から半径方向内側及び下方に延出するシステム。
3. コンテナから溶接ワイヤを分配供給するためのデコイリングコーンであって、
   第１の直径を有する内側リングと、
   第１の直径よりも大きい第２の直径を有する外側リングと、
   前記内側リングから半径方向外側に延出し、前記内側リングと前記外側リングを接続する複数の脚とを備え、
   前記複数の脚の各々は、前記内側リングを前記外側リングに接続する第１の脚部分と、この第１の脚部分から半径方向外側に延出する第２の脚部分と、後方屈曲脚部分とを含むデコイリングコーン。
4. 請求項３のデコイリングコーンにおいて、前記複数の脚の各々が、前記水平な第１の脚部分から垂直に上方に延出する第３の脚部分を含み、前記後方屈曲脚部分が、第３の脚部分から半径方向内側及び下方に延出するデコイリングコーン。