KR102585774B1 - 탄산가스 용접토치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄산가스 용접토치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자가 파지하는 손잡이부를 케이블로부터 이격 배치함으로써, 케이블의 구리선 연결부위에서 발생하는 열이 손잡이부로 전달되지 않도록 하는 탄산가스 용접토치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 케이블의 구리선 연결부위에서 발생하는 열이 손잡이부로 전달되지 않기 때문에 작업자가 용접작업을 용이할 수 있다는 장점이 있다.

Description

탄산가스 용접토치 {carbon dioxide gas welding torch}

본 발명은 탄산가스 용접토치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자가 파지하는 손잡이부를 케이블로부터 이격 배치함으로써, 케이블의 구리선 연결부위에서 발생하는 열이 손잡이부로 전달되지 않도록 하는 탄산가스 용접토치에 관한 것이다.

일반적으로 가스 용접 또는 아크 용접은 탄소강, 합금강, 유세 금속으로 용접할 때 주로 사용되는 것으로, 용접봉으로 작용하는 소모성 전극 와이어를 일정한 속도로 용융지(molten weld pool)로 송급하면서 전류를 와이어에 인가하여, 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시키는 장치이다.

이러한 이산화탄소 아크 용접은 용접용 토치로 이산화탄소, 수소, 질소, 헬륨, 아르곤 등의 용접용 보호가스 속에서 용접을 수행한다.

용접용 토치는 일반적으로 자동 용접용 토치와 수동 용접용 토치로 구별된다

자동용접용 토치는 용접작업을 작동으로 수행하는 작동 용접 장치에 부착되는 토치를 의미하며, 수동 용접용 토치는 작업작업자가 토치 손잡이를 직접 손으로 파지한 상태에서 용접작업을 수행하는 것을 의미한다.

수동 용접용 토치를 보다 상세히 설명하면, 작업자가 토치 손잡이를 잡고 토치 헤드를 용접부위에 접근시킨 이후에, 손잡이에 설치된 토치 스위치를 손가락으로 눌러 가스통에 충전되어 있던 용접용 보호가스가 토치 헤드의 가스 노즐을 통하여 분출시킴과 동시에 와이어 피터(feeder)가 전극 와이어를 밀어 모재에 인접한 위치까지 송급 시킨다.

그리고, 용접기를 통해 공급되는 전기에 의하여 모재와 인접한 전극 와이어의 단부에 아크가 발생하여 전극 와이어가 용융되면서 모재가 용접된다.

이와 같은 종래의 토치 손잡이는 도 1에 도시된 바와 같이, 일단부에 팁이 체결되어 용접을 수행하는 용접관(1), 상기 용접관(1)을 전단부에 고정되게 하는 고정관(3)이 형성된 토치헤드(2), 상기 토치헤드(2)의 후단부에 결합되는 가스호스연결관(4), 상기 가스호스연결관(4)에 연결되어 상기 토치헤드(2)로 탄산가스를 공급함과 더불어 구리선(6)이 상기 토치헤드(2) 후단부에 구리밴드(7)로 결합되어 전류를 전달하는 케이블(5), 상기 토치헤드(2)와 가스호스연결관(4)을 감싸는 상태로 가스 및 전류 공급을 제어하는 버튼(9)이 구비된 손잡이(8)로 이루어져 있다.

이러한, 탄산가스 용접토치는 토치헤드(2)의 후단부에 구리선(6)을 구리밴드(7)로 압착고정한 상태에서 전류를 공급하여 용접관(1)의 일단부에 체결된 팁에 아크를 발생시켜 용접을 수행하게 된다.

그런데, 상기 구리선(6)을 토치헤드(2)에 구리밴드(7)로 압착하여 전류를 토치헤드(2)로 전달시 구리밴드(7) 부분에서 접촉저항에 의한 열이 발생함에 따라 구리밴드(7)가 팽창하면서 토치헤드(2)와 구리선(6)의 밀착력이 느슨하게 되는 바, 구리선(6)에 의한 토치헤드(2)로의 전류전달이 불량해지면서 접촉저항이 커져 고열이 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 용접관(1)을 상기 토치헤드(2)의 고정관(3)에 인입한 상태로 고정관(3)에 볼트를 끼워 조여줌으로서 상호결합시키는 바, 상기 용접관(1)과 상기 토치헤드(2)의 고정관(3)이 맞닿는 면을 완전히 접촉시키지 않을 경우 용접관(1) 및 토치헤드(2)가 결합하는 고정관(3) 부분에서 접촉저항이 커지면서 열이 발생하게 된다.

이같이, 종래의 탄산가스 용접토치는 토치헤드(2)와 용접관(1) 결합부위 및 토치헤드(2)와 케이블(5)의 구리선(6) 연결부위에서 접촉저항에 의한 고열이 발생하는 바, 손잡이(8) 부분으로 열이 전달되면서 작업자의 용접작업에 방해가 되거나 신체에 화상을 발생시키는 문제점이 발생한다.

등록특허 제10-0729441호 (2007.06.11)

본 발명은 작업자가 파지하는 손잡이부를 케이블로부터 이격시켜 배치함으로써, 케이블의 구리선 연결부위에서 발생하는 열이 손잡이부로 전달되지 않도록 하는 탄산가스 용접토치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 끝단에 노즐(110)이 형성된 토치바디(120)를 가지고, 상기 노즐(110)을 통해 용접와이어와 탄산가스가 외부로 배출되면서 용접이 이루어지는 토치부재(100); 상기 토치부재(100)의 후단에 설치되어 토치부재(100)에 탄산가스 및 용접와이어를 공급하는 케이블(200); 상기 토치부재(100)와 케이블(200)을 연결하는 연결체(300); 상기 연결체(300) 및 케이블(200)에 결합되고, 단열재질로 이루어지는 그립부재(400);를 포함하고, 상기 그립부재(400)는 연결체(300) 및 케이블(200)의 전측을 감싸면서 결합되는 결합부(410)와, 상기 결합부(410)로부터 상방으로 연장되는 다리부(420)와, 상기 다리부(420)의 상단부로부터 케이블(200)의 길이방향으로 형성되는 손잡이부(430)를 포함하고, 상기 손잡이부(430)는 손잡이부(430)의 내부에 구비되어 케이블(200)에 탄산가스 및 전류를 공급하는 신호를 제공하는 스위치(431)와, 상기 스위치(431) 하측에 회동 가능하게 결합된 채로 외부로 노출되어 스위치(431)를 온/오프시키는 트리거(432)를 포함하고, 상기 토치바디(120)는 플렉시블한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 그립부재(400)는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 탄산가스 용접토치를 제시한다.

본 발명에 따르면, 케이블의 구리선 연결부위에서 발생하는 열이 손잡이부로 전달되지 않기 때문에 작업자가 용접작업을 용이할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 탄산가스 용접토치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탄산가스 용접토치의 결합사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 탄산가스 용접토치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일부구성인 제1,2다리부의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 측면도이다.

이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 본 발명의 설명 중 "상", "하" 등의 방향 한정은 이해를 돕기 위해 도 1의 형태를 기준으로 지시하는 것일 뿐, 기준선(또는 도면)을 달리하면 방향도 달리 지시될 것임을 밝혀둔다.

또한, 본 발명의 설명 중 "전방"은 케이블(200)에서 토치부재(100) 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, "후방"은 그 반대방향을 의미한다.

본 발명은 탄산가스 용접토치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자가 파지하는 손잡이부를 케이블로부터 이격 배치함으로써, 케이블의 구리선 연결부위에서 발생하는 열이 손잡이부로 전달되지 않도록 하는 탄산가스 용접토치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 탄산가스 용접토치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 탄산가스 용접토치의 결합사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 탄산가스 용접토치의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일부구성인 제1,2다리부의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 측면도이다.

본 발명에 따른 탄산가스 용접토치는 토치부재(100)와, 케이블(200)과, 연결체(300)와, 그립부재(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

토치부재(100)에 대해 설명한다. 토치부재(100)는 끝단에 노즐(110)이 형성된 토치바디(120)를 가지고, 상기 노즐(110)을 통해 용접와이어와 탄산가스가 외부로 배출되면서 용접이 이루어지는 부분이다.

케이블(200)에 대해 설명한다. 케이블(200)은 상기 토치부재(100)의 후단에 설치되어 토치부재(100)에 탄산가스 및 용접와이어를 공급하는 부분이다.

연결체(300)에 대해 설명한다. 연결체(300)는 상기 토치부재(100)와 케이블(200)을 연결하는 부분이다.

전술한 토치부재(100), 케이블(200), 연결체(300)는 종래의 탄산가스 용접토치와 동일하거나 유사한 구성이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 발명에서 언급되지 않은 가스호스연결관, 구리선, 구리밴드 등은 종래기술(도 1 참조)로부터 자명하게 파악될 수 있는 구성이므로, 이에 대한 설명도 생략한다.

다만, 본 발명의 일부구성인 토치바디(120)는 플렉시블한 재질로 형성될 수 있으며, 이 경우 용접와이어와 탄산가스가 노즐(110)로 배출되는 각도를 자유로이 조절할 수 있다는 장점이 있다.

이에 따라, 모든 용접 자세 즉, 아래보기 자세(flat position), 위보기 자세(overhead position), 수직 자세(vertical position), 수평 자세(horizontal position) 등에서 작업자가 편안하게 용접을 수행할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 탄산가스 용접토치는 그 일부구성인 그립부재(400)가 종래의 그립부와 차별화되는 특징을 가지고 있으므로, 이하에서는 도 2 내지 도 3을 참조하여, 그립부재(400)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 그립부재(400)는 상기 연결체(300) 및 케이블(200)에 결합되는 부분으로서, 단열재질로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 소재로 형성될 수 있다.

상기 그립부재(400)는 결합부(410)와, 다리부(420)와, 손잡이부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.

결합부(410)에 대해 설명한다. 결합부(410)는 연결체(300) 및 케이블(200)의 전측을 감싸면서 결합되는 부분이다. 즉, 연결체(300) 및 케이블(200)의 전측은 결합부(410)에 의해 외부로 노출되지 않는다.

다리부(420)에 대해 설명한다. 다리부(420)는 상기 결합부(410)로부터 상방으로 연장되는 부분으로서, 연결체(300)가 위치하는 결합부(410)의 전단부로부터 상방으로 연장되는 제1다리부(421)와, 연결체(300)로부터 소정간격 이격된 케이블(200)의 일측에 위치하는 결합부(410)의 후단부로부터 상방으로 연장되는 제2다리부(422)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1,2다리부(421,422)는 상부로 갈수록 그 단면적이 작아지게 형성될 수 있다.

도 4(a)를 참조하면, 제1다리부(421)는 상부의 단면적(F2)이 하부의 단면적(F1) 보다 상대적으로 작게 형성되고, 제2다리부(422)는 상부의 단면적(F4)이 하부의 단면적(F3) 보다 상대적으로 작게 형성된 것을 확인할 수 있다.

즉, 제1다리부(421) 및 제2다리부(422)의 경우, 하부의 단면적을 상대적으로 크게 형성시킴으로서 내구성·강도를 높일 수 있다. 다만, 상부로의 열전도율이 커지므로 상부로 갈수록 점점 단면적을 줄여서 손잡이부(430)로의 열에너지 전달을 늦추는 것이 바람직하다.

또한, 제1다리부(421)는 후방쪽으로 소정의 각도로 뉘어진 형태로 형성될 수 있고, 제2다리부(422)는 전방쪽으로 뉘어진 형태로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 제1,2다리부(421,422)는 서로 마주보고 경사진 형상(八)으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

도 4(a)와 도 4(b)를 비교하여 살펴보면, 도 4(b)는 도 4(a)보다 제1다리부(421) 및 제2다리부(422)가 더 경사지게 형성된 것을 확인할 수 있다. 이를 수학적으로 표현하면, U1 = U1', U2 > U2', D1 < D1', D2 < D2' 으로 나타낼 수 있다.

손잡이부(430)가 덜 가열되려면 제1,2다리부(421,422)의 길이가 길면 되는데, 이는 전도되는 열에너지가 느린 속도로 전달되기 때문이다.

결합부(410)와 손잡이부(430) 사이의 직선 거리가 동일하게 한다는 조건하에 제1,2다리부(421,422)의 형태를 수직으로 형성시키는 경우(미도시)보다도, 도 4 (a)와 도 4(b)의 경우처럼 경사지게 형성하는 것이 제1,2다리부(421,422)의 길이(D1,D2)가 더 길게 되므로 손잡이가 덜 뜨거워지게 된다.

도 4에서는 경사각도가 서로 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 4(b)와 같이 제1다리부(421) 및 제2다리부(422)가 도 4(a)보다 더 경사지게 형성되면, 제1다리부(421) 및 제2다리부(422)의 길이가 도 4(a)에 비하여 상대적으로 더 길어지기 때문에(D1 < D1', D2 < D2') 손잡이부(430)로의 열에너지 전달을 더 늦출 수 있어서 작업자의 손이 덜 뜨거워 지도록 하는 측면에서는 도 4(b)가 더 바람직하다.

손잡이부(430)에 대해 설명한다. 손잡이부(430)는 상기 다리부(420)의 상단부로부터 케이블(200)의 길이방향으로 형성되는 부분으로서, 손잡이부(430)의 내부에 구비되어 케이블(200)에 탄산가스 및 전류를 공급하는 신호를 제공하는 스위치(431)와, 상기 스위치(431) 하측에 회동 가능하게 결합된 채로 외부로 노출되어 스위치(431)를 온/오프시키는 트리거(432)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 케이블(200)의 구리선 연결부위에서 발생하는 열이 손잡이부(430)로 전달되지 않기 때문에 작업자가 용접작업을 용이할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 토치부재
110 : 노즐
120 : 토치바디
200 : 케이블
300 : 연결체
400 : 그립부재
410 : 결합부
420 : 다리부
421 : 제1다리부
422 : 제2다리부
430 : 손잡이부
431 : 스위치
432 : 트리거
1 : 용접관
2 : 토치헤드
3 : 고정관
4 : 가스호스연결관
5 : 케이블
6 : 구리선
7 : 구리밴드
8 : 손잡이
9 : 버튼

Claims (6)

1. 끝단에 노즐(110)이 형성된 플렉시블한 재질의 토치바디(120)를 가지고, 상기 노즐(110)을 통해 용접와이어와 탄산가스가 외부로 배출되면서 용접이 이루어지는 토치부재(100);
   상기 토치부재(100)의 후단에 설치되어 토치부재(100)에 탄산가스 및 용접와이어를 공급하는 케이블(200);
   상기 토치부재(100)와 케이블(200)을 연결하는 연결체(300);
   상기 연결체(300) 및 케이블(200)에 결합되고, 단열재질로 이루어지는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 소재의 그립부재(400);를 포함하고,
   
   상기 그립부재(400)는
   연결체(300) 및 케이블(200)의 전측을 감싸면서 결합되는 결합부(410)와,
   상기 결합부(410)로부터 상방으로 연장되는 다리부(420)와,
   상기 다리부(420)의 상단부로부터 케이블(200)의 길이방향으로 형성되는 손잡이부(430)를 포함하고,
   
   상기 다리부(420)는
   연결체(300)가 위치하는 결합부(410)의 전단부로부터 상방으로 연장되는 제1다리부(421)와,
   연결체(300)로부터 소정간격 이격된 케이블(200)의 일측에 위치하는 결합부(410)의 후단부로부터 상방으로 연장되는 제2다리부(422)를 포함하고,
   
   상기 제1,2다리부(421,422)는
   상부로 갈수록 그 단면적이 작아지게 형성되되, 서로 마주보고 경사진 형상(八)으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 손잡이부(430)는
   제1다리부(421)의 상단부와 제2다리부(422)의 상단부를 상호 연결하는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 손잡이부(430)는
   손잡이부(430)의 내부에 구비되어 케이블(200)에 탄산가스 및 전류를 공급하는 신호를 제공하는 스위치(431)와,
   상기 스위치(431) 하측에 회동 가능하게 결합된 채로 외부로 노출되어 스위치(431)를 온/오프시키는 트리거(432)를 포함하는 것을 특징으로 하는
   탄산가스 용접토치.
   
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