KR101258009B1 - 용접 와이어 수납 페일팩, 페일팩용 용기 및 페일팩용 가압 부재 - Google Patents

용접 와이어 수납 페일팩, 페일팩용 용기 및 페일팩용 가압 부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서, 가압판은 용접 와이어 상에 배치되는 환형의 본체부와, 본체부의 하면에서 코일의 내주 단부로부터 코일축 방향으로 연장 돌출하는 가압대부와, 가압대부의 내주 단부에서 하부로 돌출하도록 마련된 돌기부를 갖는다. 본체부는 내경이 200 내지 470㎜이다. 이것에 의해 내통과 평판부 사이에 형성되는 간극는 10㎜ 이상이다. 가압 부재는 중량이 600 내지 2000g이다. 이러한 구성에 의해, 와이어 인출시의 와이어의 얽힘 및 엉킴을 방지해서, 와이어의 인출 불량을 방지할 수 있다.

Description

용접 와이어 수납 페일팩, 페일팩용 용기 및 페일팩용 가압 부재{WELDING-WIRE-STORING PAIL PACK, CONTAINER FOR PAIL PACK, AND PRESSING MEMBER FOR PAIL PACK}
본 발명은 내부에 코일 형상의 용접 와이어를 그 축을 수직으로 하여 수납하는 용접 와이어 수납 페일팩, 이 용접 와이어 수납 페일팩에 사용되는 페일팩용 용기 및 이 용접 와이어 수납 페일팩에 사용되고 용접 와이어의 코일 상에 배치되는 페일팩용 가압 부재에 관한 것이며, 특히 용접 와이어의 인출시의 코일로부터의 탈륜(脫輪)을 방지하는 용접 와이어 수납 페일팩, 페일팩용 용기 및 페일팩용 가압 부재에 관한 것이다.
용접 와이어를 루프 형상으로 떨어뜨려서 수용하는 원통 형상의 용기를 페일팩용 용기라고 한다. 페일팩용 용기는 용접 와이어를 대량으로 수용하고, 사용처에 수송하는 경우에 사용된다. 페일팩용 용기에는 통상 200㎏ 내지 500㎏의 대용량의 용접 와이어가 수용된다.
용접 와이어를 인출할 때에는, 루프 형상으로 권회된 코일로부터 용접 와이어를 상방으로 인출해 가기 때문에, 이 인출된 와이어에 비틀림이 발생하지 않도록, 페일팩용 용기에 용접 와이어를 떨어뜨릴 때에는, 와이어에 인출시의 비틀림 방향과 역방향으로 비틀림을 가하면서 떨어뜨리는 방법이 채용되어 있다. 이 비틀림이 부여된 와이어가, 와이어 인출시에 튀어오름을 일으키지 않게 하기 위해서, 용접용 와이어 적층체의 상부에 환형의 가압판이 배치된다. 즉, 이 가압판의 중량에 의해 코일을 상방으로부터 가압해서, 와이어의 튀어오름을 방지하는 것이 실행되고 있다.
도 4a 및 도 4b는 종래의 용접 와이어 수납 페일팩을 도시하는 도면으로서, 도 4a는 모식적 사시도이고, 도 4b는 종단면도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 페일팩용 용기(2)의 내부에는 용접 와이어(3)를 떨어뜨려서 코일 형상으로 권회한 코일(30)이 배치되며, 코일(30)의 내측에는 내통(2a)이 배치되어 있다. 이 코일(30) 상에 환형의 가압판(10)이 배치되고, 가압판(10)의 중량에 의해, 코일(30)을 상방으로부터 가압해서 와이어(3)의 튀어오름을 방지하고 있다. 그리고, 용접 와이어(3)를 사용할 때에는, 내통(2a)과 가압판(10) 사이의 간극으로부터 용접 와이어(3)가 인출되어 간다.
일본 공개 특허 제 2005-169468 호 일본 공개 특허 제 2007-029971 호 일본 공개 특허 제 2007-000927 호 일본 공개 특허 제 2003-238030 호
용접 와이어(3)를 코일(30)로부터 풀어갈 때에, 용접 와이어(3)가 얽히거나 엉키거나 하는 일이 있다. 이러한 풀림시의 와이어(3)의 얽힘 및 엉킴을 방지하기 위해서, 가압판의 구성을 연구하는 일이 실행되고 있다. 예컨대, 일본 공개 특허 제 2005-169468 호에는, 외통을 그 하단부에서 바닥판에 코킹하는 것에 의해 고정하고 있는 구성의 페일팩 용기에 있어서, 가압판의 외경을 하면측에서 코킹부의 내경보다 작게 형성하고, 상면측의 외경을 코킹부의 내경보다 크게, 또한 코킹부 이외의 부분의 내경보다 작게 구성하는 것에 의해, 용접 와이어의 풀림시에 가압판이 코킹부에 보지되는 것을 방지하고, 최하층의 용접 와이어까지 얽힘 및 엉킴을 발생시키는 일 없이 풀어내는 기술이 개시되어 있다.
일본 공개 특허 제 2007-029971 호 및 일본 공개 특허 제 2007-000927 호에는, 가압판의 평판 부분의 외연으로부터 상방으로 세워지도록 둑부(堰部)를 마련하는 것에 의해, 용접 와이어가 가압판과 외통 사이의 간극으로부터 빠져나와서, 코일의 감김 상태를 흐트리는 것을 방지하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 용접 와이어의 풀림시에는, 와이어가 가압판과 내통 사이의 간극으로부터 인출되어 가기 때문에, 상술한 3개의 특허문헌과 같이, 코일을 내통의 외주면에 매우 가까운 부분까지 권회하고 있는 구성의 용접 와이어 페일팩에 있어서는, 인출된 와이어에 의해서 내통이 감아 조여져서, 인출 불량이 발생하는 일이 있다. 이 때문에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 코일(30)과 내통(2a) 사이에는 소정 간격의 간극이 마련되어서 와이어의 감아 조임에 의한 인출 불량을 방지하고 있다. 그렇지만, 와이어(3)의 인출시에, 코일 형상으로 권회된 와이어(3)가 코일(30)과 내통(2a) 사이의 간극에 미끄러져 떨어져 버리는(탈륜하는) 일이 있다. 이 와이어의 탈륜은, 인출시의 와이어가 비틀림의 축적 또는 인출되어 있는 와이어와 그 하층에 권회되어 있는 와이어 사이의 간섭에 의해 발생한다. 상술한 바와 같이, 용접 와이어를 페일팩용 용기에 떨어뜨릴 때에는, 와이어에는 인출시의 비틀림 방향과는 역방향으로 비틀림이 가해지고 있다. 따라서, 용접 와이어의 미끄러져 빠짐에 의해, 도 6a에 도시하는 바와 같이, 탈륜한 용접 와이어(3)가 비틀림에 따라 회전하여 내통(2a)을 타고 넘어, 용접 와이어(3)의 인출의 진행에 의해, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 와이어가 절곡하는 꼬임(kink)이 발생해, 와이어의 인출 불량을 일으켜 버린다. 이러한 꼬임이 발생하면, 용접 작업을 중단하여 꼬임 개소의 와이어를 절단하고 재차 용접 작업을 개시할 필요가 있어서, 용접 작업성이 열화한다. 또는, 페일팩을 교환하여 재차 용접을 개시하는 경우는, 꼬임을 일으킨 페일팩 내의 용접 와이어가 소용없게 된다.
또한, 코일과 내통 사이에 간극을 마련한 경우에 있어서도, 용접 와이어의 미끄러져 빠짐이 발생했을 경우에는, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 코일(30)로부터 과잉으로 풀린 와이어(3)가 내통(2a)의 외주에 감겨버리고, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 내통(2a)을 감아 조여버려서, 와이어의 인출 불량이 발생하는 일이 있다.
용접 와이어 인출시의 인출 불량을 방지하기 위한 기술로서는, 예컨대 일본 공개 특허 제 2003-238030 호가 있다. 도 8은 용접 와이어의 인출 불량을 방지하는 종래 기술을 도시하는 모식도이다. 이 특허문헌에는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 코일(30)의 내측에 배치하는 내통(2a)의 외경을 작게 하는 동시에, 가압판(10)의 폭을 내통(2a)을 향해 크게 하는 것에 의해, 코일(30)의 중심측에 인가하는 가압판(10)의 중량을 코일(30)의 외주측보다 크게 하여, 와이어(3)의 미끄러져 빠짐을 방지하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 가압판(10)을 마련하고 있지만, 내통(2a)과 코일(30) 사이의 공간에 와이어(3)가 탈륜하는 것을 충분히 방지할 수 있는 것은 아니다. 따라서, 꼬임의 발생 및 용접 와이어에 의한 내통의 감아 조임에 의한 인출 불량을 방지할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로, 와이어 인출시의 와이어의 얽힘 및 엉킴을 방지하고, 와이어의 인출 불량을 방지할 수 있는 페일팩용 가압 부재, 페일팩용 용기 및 용접 와이어 수납 페일팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 용접 와이어 수납 페일팩은, 바닥판 상에 내통과 외통이 동축적으로 배치된 페일팩용 용기와, 상기 내통과 상기 외통 사이에 수납된 코일 형상의 용접 와이어와, 이 용접 와이어의 인출시에 그 튀어오름을 방지하는 가압 부재를 가지며, 상기 용접 와이어가 상기 가압 부재와 상기 내통 사이로부터 인출되어서 사용되고, 상기 가압 부재는 상기 용접 와이어 상에 배치되는 환형의 본체부와, 이 본체부의 하면에서 상기 코일의 내주 단부로부터 더욱 코일축 방향으로 연장되는 가압대부와, 이 가압대부의 내주 단부에서 하방으로 돌출하도록 마련된 돌기부를 가지며, 상기 가압 부재의 상기 본체부의 내경은 200㎜ 내지 470㎜이고, 상기 내통의 외면과 상기 가압 부재의 상기 본체부의 내면 사이에 형성되는 간극이 10㎜ 이상이며, 상기 가압 부재의 중량이 600g 내지 2000g이고, 상기 가압대부의 폭은 5㎜ 내지 135㎜이며, 상기 돌기부의 높이는 0.3㎜ 내지 1.5㎜, 상기 돌기부의 폭은 1㎜ 내지 10㎜이다.
상술한 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서, 상기 가압 부재의 상기 본체부는, 예컨대 전체가 평판 형상이다. 또는, 상기 가압 부재의 상기 본체부는 평판부와, 이 평판부의 외연으로부터 상방으로 세워지도록 형성되고, 하방의 부분이 상방의 부분보다 소직경이 되는 단차식 형상을 구비한 둑부를 갖는다.
상기 가압 부재의 상기 돌기부는 그 돌출면이 만곡되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가압 부재의 상기 돌기부에는, 상기 본체부의 중심축 측에서 하방으로부터 상방을 향해 내경이 작아지도록 경사면이 마련되어 있어도 좋다.
또한, 상술한 용접 와이어 수납 페일팩에 사용되는 페일팩용 용기 및 페일팩용 가압 부재도 본 발명의 범위이다.
본 발명의 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서, 사용되는 가압 부재는 용접 와이어 상에 배치되는 본체부의 내경이 적정화되고, 본체부의 하면에는 코일의 내주 단부로부터 코일축 방향으로 가압대부가 마련되고, 가압대부의 내주 단부에 하방으로 돌출하도록 돌기부가 마련되어 있으며, 용접 와이어의 인출시에는, 와이어는 가압대부의 구간을 코일축을 향하는 방향으로 인출되고, 돌기부를 하방으로부터 타고 넘어서 상방으로 인출된다. 이것에 의해, 가압 부재는 가압대부의 하면의 영역에서 와이어를 상방으로부터 가압하고, 돌기부에 의해, 인출되어 가는 와이어가 불규칙하게 이동하지 않도록 와이어를 코일 중심축 측으로부터 경사 외방을 향해서 가압한다. 따라서, 가압 부재의 하방에 있어서, 와이어의 인출 경로는 일정하게 되고, 와이어의 인출 위치가 코일 원주방향으로 이동했을 경우에 있어서도, 인출된 와이어가 불규칙하게 운동하는 것에 의한 와이어의 탈륜을 억제할 수 있으며, 그 결과 와이어의 얽힘 및 엉킴을 방지하여, 와이어의 인출 불량을 방지할 수 있다.
또한, 이 때, 본 발명에 있어서는 페일팩용 가압 부재의 중량을 적정한 범위로 하고 있으며, 이것에 의해 와이어를 상방으로부터 가압하는 힘을 적정한 범위로 하면서, 과도한 가압력에 의해 인출시의 와이어가 소성 변형하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 용접 와이어 수납 페일팩에 의하면, 와이어의 얽힘 및 엉킴을 방지하여 와이어의 인출 불량을 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서의 가압 부재를 도시하는 단면도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서의 가압 부재를 도시하는 단면도,
도 3은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련되는 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서의 가압 부재를 도시하는 단면도,
도 4a 및 도 4b는 종래의 용접 와이어 수납 페일팩을 도시하는 도면으로서, 도 4a는 모식적 사시도, 도 4b는 종단면도,
도 5는 종래의 와이어 인출시의 용접 와이어 수납 페일팩을 도시하는 단면도,
도 6a 및 도 6b는 종래의 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서, 꼬임의 발생 과정을 도시하는 모식도,
도 7a 및 도 7b는 종래의 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서, 와이어에 의한 내통의 감아 조임 과정을 도시하는 모식도,
도 8은 용접 와이어의 인출 불량을 방지하는 종래 기술을 도시하는 모식도.
이하, 본원 발명의 실시형태에 대해서 첨부의 도면을 참조해서 상세하게 설명한다. 우선, 본 제 1 실시형태의 용접 와이어 수납 페일팩의 구성에 대해 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서의 가압 부재를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 1a는 페일팩용 가압 부재의 전체를 도시하는 단면도이며, 도 1b는 와이어 인출시의 돌기부를 도시하는 부분 확대도이다.
페일팩용 용기(2)는, 예컨대 원통 형상의 외통(2b)의 하단부가 코킹되어, 원판 형상의 바닥판이 고정되어 있고, 이것에 의해, 외통(2b)의 하단부에 바닥판이 보지된 용기가 구성되어 있다. 따라서, 외통(2b)의 내면은 그 하단부의 코킹부에 있어서, 그 내경이 작아져 있다. 바닥판과 외통(2b)은 외통(2b)의 코킹부와 바닥판의 바닥면을 감싸는 금속 보강대(도시하지 않음)에 의해, 서로 보강적으로 고정되어 있다. 일반적으로, 페일팩용 용기(2)에는 200㎏ 내지 500㎏의 용접 와이어가 수납되기 때문에, 운반할 때 및 매달아 이송할 때에 안전 강고한 구조가 요구된다. 이 때문에, 경량화 및 상기 절연성의 관점으로부터, 본 실시형태의 페일팩용 용기(2)에 있어서의 외통(2b)은 두께가 두꺼운 종이 등으로 형성되어 있다.
본 실시형태의 페일팩용 용기(2)에 있어서는, 외통(2b)의 내부에 외통(2b)보다 직경이 작은 원통 형상의 내통(2a)이 외통(2b)과 동축적으로 배치되어 있고, 이 내통(2a)의 하단부는 바닥판 상에 고정되어 있다. 그리고, 이 바닥판 상에는, 그 외통(2b)과 내통(2a) 사이에 용접 와이어 코일(30)이 탑재되도록 되어 있다. 이 용접 와이어 코일(30)은 용접 와이어(3)를 내통(2a)과 외통(2b) 사이의 공간에, 루프 형상으로 1회 감기당 대략 360°의 비틀림을 부여하여, 떨어뜨리도록 해서 충전하는 것에 의해, 수납된다.
본 실시형태에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 페일팩 용기(2)의 내통(2a)의 외경(D0)은 예컨대 180㎜ 내지 450㎜이고, 외통(2b)의 내경은 예컨대 500㎜ 내지 650㎜이다. 그리고, 이 내통(2a)과 외통(2b) 사이에, 외통(2b)의 내면측으로부터 70㎜ 내지 95㎜의 폭으로 용접 와이어(3)가 권회되고, 더욱 상방으로 적층되어 가서, 용접 와이어 코일(30)이 형성되어 있다.
코일(30) 상에는 내통(2a) 및 외통(2b)과 동축적으로 가압 부재(10)가 배치되어 있고, 가압 부재(10)의 중량에 의해 코일(30)을 상방으로부터 가압해서 용접 와이어(3)의 튀어오름을 방지한다. 본 실시형태에 있어서는 가압 부재(10)는 환형으로 평판부(10a)가 형성되고, 평판부(10a)의 하면에는 코일(30)의 내주 단부로부터 코일축 방향으로 연장 돌출한 가압대부(11)와, 가압대부(11)의 내주 단부에서 하방으로 돌출하도록 돌기부(12)가 마련되어 있고, 이 돌기부(12)에 의해서 용접 와이어(3)의 코일(30)로부터의 탈륜을 방지한다.
다음에, 상술한 바와 같이 구성된 용접 와이어 수납 페일팩의 가압 부재(10)의 바람직한 재질 및 바람직한 형상 치수에 대해 설명한다. 가압 부재(10)는 평판부(10a)와 돌기부(12)가 올레핀계 수지에 의해 일체 성형된 것이며, 판 두께(a)가 0.5㎜ 내지 5㎜의 두께 형상을 이루고 있다. 이 올레핀계 수지로서는 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene ; 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지, PP(Polypropylene ; 폴리프로필렌) 수지, PS(Poly-Styrene : 폴리스티렌) 수지 등이 있고, 이것을 사출 성형 등에 의해 성형하는 것에 의해, 가압 부재(10)를 얻을 수 있다. 돌기부(12)는, 평판부(10a)로부터의 돌출 높이가 예컨대 0.3㎜ 내지 1.5㎜이고, 폭이 예컨대 1㎜ 내지 10㎜이다. 본 발명에 있어서는 페일팩용 가압 부재(10)의 중량은 600g 내지 2000g이며, 바람직하게는 1000g 내지 2000g이다. 또한, 상기 재질 및 형상 치수는 일례이며, 평판부(10a)의 내경, 중량이 상술한 범위인 한, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 페일팩용 가압 부재(10)는 평판부(10a)의 내경(D1)이 200㎜ 내지 470㎜이다. 이것에 의해, 페일팩용 용기 내통(2a)과 가압 부재의 평판부(10a) 사이에 형성되는 간극을 10㎜ 이상으로 한다. 즉, 상술한 바와 같이, 내통(2a)의 외경(D0)이 180㎜ 내지 450㎜인 것을 전제로 해서, 그 내통(2a)에 대해서 가압 부재의 평판부(10a)와의 사이에 형성되는 간극을 10㎜ 이상으로 하도록, 평판부(10a)의 내경(D1)의 크기를 결정하게 된다.
본 실시형태에 있어서는 평판부(10a)의 외경은, 예컨대 490.0㎜ 내지 649.4㎜이고, 이것에 의해, 외통(2b)의 내면과 평판부(10a) 사이에 형성되는 간극을 0.3㎜ 내지 5㎜로 한다.
본 발명에 있어서는 용접 와이어 코일(30)의 폭과 가압 부재(10)의 내경과의 관계에 의해, 평판부(10a)의 내주측에는, 용접 와이어 코일(30)이 하방에 배치되지 않은 가압대부(11)가 형성되어 있다. 가압대부(11)의 폭은 예컨대, 5㎜ 내지 135㎜이다. 가압대부(11)의 폭이 5㎜ 미만이면, 와이어와 가압판의 접촉 면적이 작기 때문에 와이어의 구속이 불충분하게 되어서, 불규칙한 와이어 거동을 억제할 수 없다. 가압대부(11)의 폭이 135㎜를 초과하면, 와이어와 가압판의 접촉 면적이 너무 크기 때문에 와이어가 과도하게 구속되어서, 와이어의 직선성을 열화시킨다.
가압대부(11)의 내주 단부에 마련된 돌기부(12)는, 가압판(10)의 하면으로부터 0.3㎜ 내지 1.5㎜, 특히 바람직하게는 0.6㎜의 높이로 돌출하도록 마련되어 있고, 돌기부(12)의 폭은 1㎜ 내지 10㎜, 특히 바람직하게는 3㎜이다. 돌기부(12)의 높이 및 폭을 상기 범위로 하는 것에 의해, 가압판(10)에 의한 와이어의 가압이 더욱 확실해진다. 돌기부(12)의 높이가 0.3㎜ 미만이면, 너무 낮기 때문에 와이어를 구속하는 작용이 불충분하게 되어서, 불규칙한 와이어 거동을 억제할 수 없다. 돌기부(12)의 높이가 1.5㎜를 초과하면, 너무 높기 때문에 와이어의 돌기부와 접촉하는 부분에 변형이 생겨서, 와이어의 직선성을 열화시킨다. 돌기부(12)의 폭이 1㎜ 미만이면, 너무 작기 때문에 와이어를 구속하는 작용이 불충분하게 되어서, 불규칙한 와이어 거동을 억제할 수 없다. 돌기부(12)의 폭이 10㎜를 초과하면, 너무 크기 때문에 와이어와 돌기부의 접촉 면적이 커진다. 그 때문에 돌기부의 와이어에 대한 응력이 작아져서, 와이어의 구속이 불충분하고 불규칙한 와이어 거동을 억제할 수 없다.
돌기부(12)는 돌출면이 만곡되어 있는 것이 바람직하고, 와이어(10)를 돌기부(12)를 따르도록 면접촉시키면서 인출하는 것에 의해, 와이어의 가압이 더욱 확실해진다. 이 경우, 돌출면의 만곡으로서는 예컨대, 반경이 0.3㎜ 내지 5.0㎜, 특히 바람직하게는 반경이 2.5㎜의 원호 형상으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 직경이 0.6㎜ 내지 2.4㎜의 와이어를 대상으로 하고 있고, 이러한 직경의 와이어에 대해서 돌기부(12)의 높이·폭, 가압대부(11)의 폭 및 내통(2a)의 외면과 가압 부재(10)의 본체부의 내면 사이에 형성되는 간극의 크기가 최적인 범위가 설정되어 있다.
다음에, 상술한 바와 같이 구성된 용접 와이어 수납 페일팩의 동작에 대해 설명한다. 외통(2b)과 내통(2a) 사이의 바닥판 상에, 솔리드 와이어 또는 플럭스 부착 와이어 등의 용접 와이어(3)를 떨어뜨리고, 용접 와이어 코일(30)을 수납한다. 이 용접 와이어 코일(30)은 예컨대, 질량이 200㎏ 내지 500㎏의 크기를 갖는다. 그리고, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 가압 부재(10)를 코일(30) 상에 탑재하고, 용접 와이어(3)를 가압 부재(10)의 내주면과 내통(2a)의 외면 사이의 간극으로부터 상방으로 인출한다.
그렇게 하면, 용접 와이어(3)가 인출되어 토치에 송급되는 것에 의해, 코일(30)의 높이가 서서히 저하되어 가고, 그것에 따라서, 코일(30) 상의 가압 지그(jig)도 하강해 간다. 이 때, 코일(30)로부터 인출되어 가는 용접 와이어(3)는, 우선 가압대부(11)의 구간을 코일(30)의 중심축을 향하는 방향으로 인출된다. 이 때, 와이어(3)의 인출부에는 그 바로 윗쪽에 가압 부재(10)의 평판부(10a)가 위치하고 있고, 평판부(10a)의 하면의 평면 영역에서, 와이어(3)를 상방으로부터 가압해서 와이어 인출부의 위치가 불규칙하게 이동하는 것을 억제한다.
코일(30)로부터 인출된 용접 와이어(3)는 가압 부재(10) 하면의 가압대부(11)의 구간을 코일 중심축 방향으로 인출되어 간다. 가압 부재(10)의 하면에는 평판부(10a)의 내주를 따라서 돌기부(12)가 마련되어 있기 때문에, 인출된 와이어(3)는 평판부(10a)의 내주면과 내통(10a)의 외주면 사이로부터 인출될 때에, 가압 부재(10)의 돌기부(12)를 하방으로부터 타고 넘는다. 이 때, 돌기부(12)는 와이어를 코일 중심축 측으로부터 경사 외방을 향해 가압해서 와이어(3)의 인출 경로가 불규칙하게 변화하는 것을 억제한다.
이것에 의해, 가압 부재(10)의 하방에 있어서, 와이어(3)는 코일(30)로부터의 인출 위치와 돌기부(12)에 의해 인출 경로가 2점에서 가압된다. 따라서, 와이어(3)가 인출되어, 코일(30)로부터의 와이어 인출 위치가 코일 원주방향으로 이동했을 경우에 있어서도, 인출된 와이어가 불규칙하게 운동하는 것이 방지된다.
종래의 페일팩용 가압 부재(10)를 구비한 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서는, 와이어(3)의 인출시에는 인출되어 가는 와이어(3)가 인출 위치에서 불규칙하게 운동하고, 이것에 의해, 인출되어 가는 와이어(3)가, 그 하나 또는 복수 감김만큼 코일 반경방향 외방측 또는 코일축 방향 하층측의 다른 적층 와이어를 긁어내버려, 와이어의 탈륜이 발생하고 있었다. 이것에 대해서, 본 실시형태의 페일팩용 가압 부재(10)는 인출되어 가는 와이어(3)를 확실하게 가압해서 와이어(3)의 인출 경로가 불규칙하게 변화하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 와이어가 탈륜하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 와이어의 얽힘 및 엉킴을 방지하여, 와이어의 인출 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 내통(2a)과 평판부(10a) 사이에 형성되는 간극이 10㎜ 이상으로 크고, 인출되어 가는 와이어(3)와 내통(2a)과의 거리가 감소되는 것에 의한 내통(2a)의 감아 조임을, 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
이 때, 본 실시형태에 있어서는 페일팩용 가압 부재의 중량이 적정한 범위이기 때문에, 와이어를 상방으로부터 가압하는 힘을 적정한 범위로 하면서, 과도한 가압력에 의해 인출시의 와이어가 소성 변형하는 일도 없다. 또한, 돌기부의 돌출면을 만곡하도록 마련하면, 와이어는 돌기부의 원호 형상의 부분을 따르도록 면접촉하면서 상방으로 인출되어 가기 때문에, 가압 부재에 의한 와이어의 가압을 더욱 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 페일팩용 가압 부재(10)에는, 평판부(10a)에 추를 설치할 수 있다. 이것에 의해, 와이어 인출시의 가압 부재(10)의 동작을 안정적으로 실행할 수 있다. 이 경우에, 평판부(10a) 상에 예컨대, 3개 내지 4개의 소수의 추를 마련하는 것보다도, 가압 부재(10)의 전체에 복수 개의 추를 균등하게 배치하는 등에 의해, 가압 부재(10)에 의한 가압력의 증가가, 국소적으로 커지지 않도록 추를 설치하는 것이 바람직하다. 예컨대, 평판부(10a)의 상면의 전체를 덮도록 링 형상의 1개의 추를 설치해도 좋다. 또한, 가압 부재(10)의 중량을 늘리는 경우에는, 평판부(10a)에 추를 설치하는 대신에, 평판부(10a)의 판 두께를 두껍게 하는 것에 의해, 가압 부재(10)의 중량을 늘려도 좋다. 페일팩용 가압 부재(10)에는, 평판부(10a)에 하방의 코일(30) 상태를 확인하는 구멍을 마련해도 좋다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태의 페일팩용 가압 부재에 대해 설명한다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서의 가압 부재를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 2a는 페일팩용 가압 부재의 전체를 도시하는 단면도이며, 도 2b는 와이어 인출시의 돌기부를 도시하는 부분 확대도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 제 1 실시형태의 페일팩용 가압 부재(10)에 있어서, 돌기부(12)의 내주면에 하방으로부터 상방으로 서서히 내경이 작아지도록 경사면(12a)을 마련하고 있다.
본 실시형태에 있어서는, 돌기부(12)의 내주면에 경사면(12a)을 설치하는 것에 의해, 코일의 탈륜을 방지하는 가압 부재(10)에 있어서, 와이어(3)의 인출 작업성을 개선한 것이다. 즉, 내통(2a)과 평판부(10a) 사이를 인출되어 가는 와이어(3)는, 돌기부(12)에 접촉시에, 코일의 반경방향 중앙을 향하는 경로로부터 코일 중심축 방향 상방을 향하는 경로로 방향이 전환된다. 이 때, 코일(3)에는 경로 변경에 수반하여, 돌기부(12)와의 사이에 마찰을 일으키고, 또한 경사 상방으로부터 코일 중심축을 향하는 방향으로 응력을 받는다. 본 실시형태에 있어서는 돌기부(12)의 내주면에 경사면(12a)이 마련되어 있기 때문에, 돌기부(12)에의 접촉시의 마찰력이 저감되고, 또한 경사 상방으로부터 코일 중심축을 향하는 방향으로의 응력도 작아진다. 따라서, 코일(3)의 인출 방향의 전환이 원활하게 실행되도록 되어서, 코일의 인출 작업성이 향상된다. 이 때, 본 실시형태에 있어서도, 돌기부(12)의 돌출면을 만곡하도록 마련하면, 가압 부재에 의한 와이어의 가압을 더욱 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 와이어(3)가 돌기부(12)로부터 받는 응력이 저감되기 때문에, 돌기부(12)를 타고 넘을 때의 코일(3)의 소성 변형을 보다 효과적으로 방지할 수 있고, 코일(3)에 불균일하게 휨이 발생하는 것에 의한 내통의 감아 조임을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 가압 부재(10)에 의해 용접 와이어 코일(30)의 상면의 대부분을 덮고 있기 때문에, 용접 와이어 코일(30)의 내부에 습기가 들어가기 어려워서, 용접 와이어의 방수 효과가 우수하다는 부차적인 효과를 얻을 수도 있다.
또한, 본 실시형태의 페일팩용 가압 부재(10)에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지의 여러가지의 변형을 실행할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 3 실시형태의 페일팩용 가압 부재에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련되는 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서의 가압 부재를 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 제 2 실시형태의 페일팩용 가압 부재(10)의 평판부(10a)의 외연부로부터 상방으로 세워지는 단차식 형상의 둑부(10b)가 마련되어 있고, 예컨대 둑부(10b), 평판부(10a) 및 돌기부(12)가 올레핀계 수지에 의해 일체 성형되어 있다. 그 외의 구성에 대해서는 제 2 실시형태와 마찬가지이다.
둑부(10b)는 그 하방 부분의 직경이 상방 부분의 직경보다 작고, 하방 부분과 상방 부분 사이에 단차가 형성되어 있다. 또한, 둑부(10b)의 하방 부분 및 상방 부분은 평판부(10a)에 대해서 반드시 수직이 아닌, 어떠한 것도, 보다 상방 부분이 대직경이 되어 있고, 외측을 향해 경사져 있다.
본 실시형태에 있어서는 가압 부재(10)에 둑부(10b)를 마련하고 있기 때문에, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서의 효과에 더하여, 용접 와이어(3)가 인출될 때의 용접 와이어(3)의 폭주에 의해, 용접 와이어(3)가 가압 부재(10)와 외통(2b) 사이의 간극으로부터 가압 부재(10)의 상방으로 튀어나가는 것을 방지할 수 있다. 즉, 와이어(3)의 인출시에는 가압 부재(10)는 와이어(3)의 인출에 수반하여 코일(30)의 높이의 변화에 추종해 서서히 하강해 나간다. 이 때, 본 실시형태의 가압 부재(10)의 둑부(10b)의 상방 부분과 외통(2b) 사이에는, 예컨대 0.5㎜ 내지 5.0㎜의 간극밖에 없고, 가압 부재(10)는 거의 외통(1)의 내면에 접동해 하강한다. 이 경우에, 평판부(10a)와 평판부(10a)의 외주로부터 세워지는 둑부(10b)가 링 형상을 이루어 외통(2b)의 내면에 거의 접촉하고 있으므로, 이 가압 부재(10)와 외통(2b) 사이의 간극으로부터 용접 와이어(3)가 튀어나가 버리는 것이 방지된다.
또한, 본 실시형태의 가압 부재(10)를 사용하면, 용접 와이어(3)의 잔량이 적어지고, 용접 와이어 코일(30)의 높이가 외통(2b)의 코킹부보다 낮아져도, 가압 부재(10)의 하방 부분이 코킹부에 둘러싸인 부분에 인입하므로, 코킹부 내의 용접 와이어 코일(30)의 상면을 여전히 가압 부재(10)가 가압할 수 있다. 이 때문에, 용기 내의 와이어(3)의 잔량이 적어져도, 가압 부재(10)는 확실하게 용접 와이어 코일(30)을 가압할 수 있고, 최하층의 용접 와이어까지 얽힘 및 엉킴을 일으키는 일 없이 원활하게 풀어낼 수 있다.
또한, 본 실시형태의 페일팩용 가압 부재(10)에 있어서도, 평판부(10a)에 추를 설치하여, 와이어 인출시의 가압 부재(10)의 동작을 안정적으로 실행할 수 있다. 이 경우에, 본 실시형태에 있어서도, 평판부(10a) 상에, 예컨대 3개 내지 4개의 소수의 추를 설치하는 것보다도, 가압 부재(10)의 전체에 복수 개의 추를 균등하게 배치하는 등에 의해, 가압 부재(10)에 의한 가압력의 증가가 국소적으로 커지지 않도록 추를 설치하는 것이 바람직하다. 예컨대, 평판부(10a)의 상면의 전체를 덮도록 링 형상의 1개의 추를 설치해도 좋고, 본 실시형태에 있어서는, 예컨대 둑부(10b)의 단차 상에 링 형상의 1개의 추를 설치해도 좋다. 또한, 가압 부재(10)의 중량을 늘리는 경우에는, 평판부(10a)에 추를 설치하는 대신에, 평판부(10a)의 판 두께를 두껍게 하는 것에 의해, 가압 부재(10)의 중량을 늘려도 좋다. 또한, 페일팩용 가압 부재(10)에는, 평판부(10a)에 하방의 코일(30) 상태를 확인하는 구멍을 마련해도 좋다.
실시예
이하, 본 발명의 페일팩용 가압 부재에 대해서, 그 효과를 비교예와 대비해 설명한다. 페일팩용 용기로서는 2종류의 용기(A)(내경 500㎜, 높이 820㎜, 내통높이 765㎜) 및 용기(B)(내경 650㎜, 높이 770㎜, 내통 높이 715㎜)를 사용하고, 이 용기(A 및 B)의 내통과 외통 사이에, 용접 와이어를 1 원주당 360°비틀면서, 각 용기 내에 용접 와이어(JIS Z 3322 YGW18, 와이어 직경 1.2㎜)를 루프 형상으로 떨어뜨려서, 용접 와이어 코일을 제작했다. 이 때, 용기(A)에 대해서는 용접 와이어 코일의 중량이 300㎏이 되도록 적층하고, 용기(B)에 대해서는, 용접 와이어 코일의 중량이 400㎏이 되도록 적층했다. 그리고, 용접 와이어 코일 상에 여러가지의 중량 및 평판부 내경을 갖는 가압 부재를 탑재하여, 실시예 및 비교예의 용접 와이어 수납 페일팩으로 했다. 또한, 이 때, 내통의 외경을 가압 부재마다 변경하는 것에 의해, 평판부와 내경 사이의 간극을 조절했다. 각 실시예 및 비교예의 용접 와이어 수납 페일팩에 대해서, 용기 직경, 가압 부재의 중량, 평판부의 내경, 내통의 외경 및 돌기부의 유무에 대해서, 표 1에 나타낸다.
Figure 112010085231273-pat00001
그리고, 각 실시예 및 비교예의 용접 와이어 수납 페일팩에 대해서, 최상층으로부터 용접 와이어를 인출하고, CO2 용접에 의해 자동 용접을 실행했다. 또한, 이 때의 용접 조건을 표 2에 나타낸다.
전류값 300A
전압 31V
와이어 돌출 길이 25㎜
용접 속도 30㎝/분
실드 가스 100%-CO2 (유량 25L/분)
용접 방법 비드 온 플레이트
용접 시간 1시간
각 실시예 및 비교예의 용접 와이어 수납 페일팩에 대해서, 코일로부터의 용접 와이어의 탈륜 회수를 계측했다. 그리고, 탈륜이 발생했을 경우에 대해서는, 탈륜으로부터 통상의 인출 상태로 회복하기까지 송급한 와이어의 길이를 계측한다. 또한, 와이어 인출시에, 발생한 얽힘 및 엉킴의 발생 회수와, 용접 비드의 사행의 유무를 확인했다. 그리고, 각 실시예 및 비교예에 대해서 와이어의 얽힘 및 엉킴이 발생하지 않고, 용접 비드에 사행이 발생하지 않았던 경우에 합격(○)으로 했다. 각 실시예 및 비교예에 대해서, 측정 결과와 평가를 하기의 표 3에 나타낸다.
No. 탈륜 횟수 탈륜으로부터의 통상의 상태로 회복할 때까지의 평균 와이어 송급량 얽힘, 엉킴 발생 횟수 비드의 사행 유무 평가
회/시간 m 회/시간
실
시
예		 1 1 0.9 0 무 ○
2 0 - 0 무 ○
3 0 - 0 무 ○
4 0 - 0 무 ○
5 1 0.6 0 무 ○
6 1 1.1 0 무 ○
7 2 1.2 0 무 ○
8 0 - 0 무 ○
9 0 - 0 무 ○
10 0 - 0 무 ○
비
교
예		 11 7 7.8 2 무 ×
12 0 - 0 유 ×
13 2 4.5 1 무 ×
14 15 회복하지 못함 3 무 ×
15 10 8.8 1 무 ×
16 0 - 0 유 ×
17 15 회복하지 못함 4 무 ×
18 0 - 0 유 ×
19 13 회복하지 못함 3 무 ×
20 0 - 0 유 ×
21 14 회복하지 못함 3 무 ×
22 12 회복하지 못함 2 무 ×
실시예 1 내지 10은 가압 부재의 중량, 평판부의 내경, 및 평판부 내주면과 내통 사이의 간극이 본 발명의 범위를 만족하므로, 와이어 인출시의 얽힘 및 엉킴은 발생하지 않고, 용접 비드의 사행도 발생하지 않았다.
비교예 11은 가압 부재의 중량이 본 발명의 범위보다 작고, 코일로부터의 탈륜의 발생 회수가 많아서, 와이어의 얽힘이 발생했다. 비교예 12는 가압 부재의 중량이 본 발명의 범위를 넘고, 가압 부재에 의해 와이어를 가압하는 힘이 커서, 와이어가 소성 변형하여 용접 비드가 사행했다. 비교예 13은 평판부의 내경이 본 발명의 범위보다 작고, 가압대부의 폭은 충분히 있었지만, 탈륜으로부터 통상의 용접 상태로 회복하기까지 송급되는 와이어의 길이가 커서, 와이어의 얽힘이 발생했다. 비교예 14는 평판부의 내경이 본 발명의 범위를 넘고, 인출되는 와이어의 가압이 불충분하게 되어서, 와이어의 얽힘이 발생했다.
비교예 15는 가압 부재의 중량 및 본체부의 내경 모두 본 발명의 범위였지만, 돌기부가 마련되지 않고, 와이어를 가압하는 힘이 부족하여 와이어의 얽힘이 발생했다. 비교예 16은 내통의 외면과 가압 부재 본체부의 내주면 사이에 형성되는 간극이 10㎜ 미만이었기 때문에, 와이어의 인출 저항이 높아져, 송급성이 불안정하게 되어서 용접 비드의 사행이 발생했다.
비교예 17은 가압대부의 폭이 본 발명의 범위보다 작고, 인출되는 와이어의 가압이 불충분하게 되어서, 와이어의 얽힘이 발생했다. 비교예 18은 가압대부의 폭이 본 발명의 범위보다 크고, 송급성이 불안정하게 되어 용접 비드의 사행이 발생했다. 비교예 19는 돌기부의 높이가 본 발명의 범위보다 작고, 코일로부터의 탈륜의 발생 회수가 많아, 와이어의 얽힘이 발생했다. 비교예 20은 돌기부의 높이가 본 발명의 범위보다 크고, 송급성이 불안정하게 되어서 용접 비드의 사행이 발생했다. 비교예 21은 돌기부의 폭이 본 발명의 범위보다 작고, 코일로부터의 탈륜의 발생 회수가 많아서, 와이어의 얽힘이 발생했다. 비교예 22는 돌기부의 폭이 본 발명의 범위보다 크고, 코일로부터의 탈륜의 발생 회수가 많아, 와이어의 얽힘이 발생했다.
2 : 페일팩용 용기 2a : 내통
2b : 외통 3 : 용접 와이어
10 : 가압 부재 10a : 평판부
10b : 둑부 11 : 가압대부
12 : 돌기부 12a : 경사면
30 : 용접 와이어 코일

Claims (7)

  1. 바닥판 상에 동축적으로 배치된 내통 및 외통을 구비한 페일팩용 용기 내에서, 상기 내통과 외통 사이에 수납된 코일 형상의 용접 와이어 상에 탑재되는 페일팩용 가압 부재에 있어서,
    상기 용접 와이어 상에 배치되는 환형의 평판부와, 상기 평판부로부터 코일축을 향해서 연장 돌출하는 가압대부를 가지며,
    상기 가압대부는, 그 내주 단부가 상기 평판부의 하면보다 하방으로 돌출하는 돌기부로 되어 있으며,
    상기 돌기부의 내경은 200㎜ 내지 470㎜이고, 상기 내통의 외면과 상기 돌기부의 내주 단부 사이에 형성되는 간극이 10㎜ 이상이며, 상기 가압대부의 중량이 600g 내지 2000g이며, 상기 돌기부에는, 그 내주면에 그 하단부로부터 상단부에 걸쳐서 상기 내경이 작아지도록 경사면이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    페일팩용 가압 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평판부의 외연으로부터 상방으로 세워지도록 형성되고, 하방의 부분이 상방의 부분보다 소직경이 되는 단차식 형상을 구비한 둑부(堰部)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    페일팩용 가압 부재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가압대부의 폭은 5㎜ 내지 135㎜인 것을 특징으로 하는
    페일팩용 가압 부재.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 돌기부의 높이는 0.3㎜ 내지 1.5㎜이며, 상기 돌기부의 폭은 1㎜ 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는
    페일팩용 가압 부재.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 돌기부는 그 돌출면이 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는
    페일팩용 가압 부재.
  6. 바닥판 상에 동축적으로 배치된 내통과 외통 사이에 코일 형상의 용접 와이어를 그 축을 수직으로 하여 수납하고, 상기 용접 와이어의 인출시에 그 튀어오름을 방지하는 가압 부재가 마련된 페일팩용 용기에 있어서,
    상기 가압 부재는, 상기 용접 와이어 상에 배치되는 환형의 평판부와, 상기 평판부로부터 코일축을 향해서 연장 돌출하는 가압대부를 가지며,
    상기 가압대부는, 그 내주 단부가 상기 평판부의 하면보다 하방으로 돌출하는 돌기부로 되어 있으며,
    상기 돌기부의 내경은 200㎜ 내지 470㎜이고, 상기 내통의 외면과 상기 돌기부의 내주 단부 사이에 형성되는 간극이 10㎜ 이상이며, 상기 가압대부의 중량이 600g 내지 2000g이며, 상기 돌기부에는, 그 내주면에 그 하단부로부터 상단부에 걸쳐서 상기 내경이 작아지도록 경사면이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    페일팩용 용기.
  7. 바닥판 상에 내통과 외통이 동축적으로 배치된 페일팩용 용기와, 상기 내통과 상기 외통 사이에 수납된 코일 형상의 용접 와이어와, 상기 용접 와이어의 인출시에 그 튀어오름을 방지하는 가압 부재를 갖는 용접 와이어 수납 페일팩에 있어서,
    상기 가압 부재는, 상기 용접 와이어 상에 배치되는 환형의 평판부와, 상기 평판부로부터 코일축을 향해서 연장 돌출하는 가압대부를 가지며,
    상기 가압대부는, 그 내주 단부가 상기 평판부의 하면보다 하방으로 돌출하는 돌기부로 되어 있으며,
    상기 돌기부의 내경은 200㎜ 내지 470㎜이고, 상기 내통의 외면과 상기 돌기부의 내주 단부 사이에 형성되는 간극이 10㎜ 이상이며, 상기 가압대부의 중량이 600g 내지 2000g이며, 상기 돌기부에는, 그 내주면에 그 하단부로부터 상단부에 걸쳐서 상기 내경이 작아지도록 경사면이 마련되어 있으며,
    상기 용접 와이어가 상기 가압 부재와 상기 내통 사이로부터 인출되어 사용되는 것인 것을 특징으로 하는
    용접 와이어 수납 페일팩.
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