KR200479611Y1 - 트레일링 쉴드 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 트레일링 쉴드 지그에 관한 것이다. 본 고안에 따른 트레일링 쉴드 지그는 접촉 팁을 포함한 토치를 고정하는 고정대; 용접 비드에 쉴드 가스를 제공하는 쉴드 박스; 및 상기 접촉 팁이 트레일링 쉴드 지그의 진행방향 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 고정대와 상기 쉴드 박스를 결합하는 결합부를 포함하며, 상기 고정대는 상기 쉴드 박스의 상측으로 연장된 손잡이를 포함한다.

Description

트레일링 쉴드 지그{Trailing shield jig}

본 고안은 용접에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트레일링 쉴드 지그(trailing shield jig)에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스 강(stainless steel), 듀플렉스 스테인리스 강(duplex stainless steel) 및 티타늄(titanium)과 같은 산화에 민감한 소재를 용접하는 경우 냉각이 완료되지 않은 용접 비드(weld bead)가 대기에 노출되면 산화된다.

이러한 산화는 물성을 저하시키거나 내식성(耐蝕性)을 상실시키는 등과 같이, 소재의 고유 특성을 잃어버리게 한다. 따라서 용접과 동시에 용접부(weld zone)를 대기로부터 격리시키거나, 용접 비드에 트레일링 쉴드 지그를 이용하여 쉴드 가스를 공급하여 용접 비드를 차폐시켜야 한다.

한국공개실용신안공보 제20-2012-0002616호에는 종래의 트레일링 쉴드 지그의 일례가 개시되어 있다.

이하, 상기 공보에 개시된 종래의 트레일링 쉴드 지그를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 트레일링 쉴드 지그를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 트레일링 쉴드 지그(1)는 토치(50)가 결합되는 고정대(10), 하면이 개방되며 고정대(10)에 결합되고 쉴드 가스 공급관(30)에 연결되어 용접 비드에 쉴드 가스를 제공하는 쉴드 박스(20) 및 쉴드 박스(20)의 하단 테두리에 결합되어 쉴드 박스(20)의 내부로 외부 대기의 유입을 방지하는 실리카 패드(도면에 미 도시)를 포함한다. 그리고 고정대(10)의 좌우 각각에는 토치(50)의 전후진 각을 조절할 수 있도록 하는 볼트(60)와 너트(70)가 결합된다.

한편, 종래의 트레일링 쉴드 지그(10)는 작업자에 의해 고정대(10)에 구비된 볼트(60)와 너트(70)가 조작되어 토치(50)의 전후진 각이 조절된다.

그러나 작업자가 종래의 트레일링 쉴드 지그(1)를 이용하여 토치(50)의 접촉 팁(도면에 미 도시)을 좌우로 이동시키는 위빙(weaving) 작업을 할 수 없다. 즉, 작업자는 고정대(10)에 구비된 볼트(60)와 너트(70)를 이용하여 토치(50)의 접촉 팁(도면에 미 도시)을 종래의 트레일링 쉴드 지그(1)의 진행방향의 좌우로 이동시킬 수 없다.

따라서 작업자가 접합부의 취부(取付)상태에 따라 발생되는 갭(gap)과 같은 취부 불균일 부분에 적절하게 대응할 수 없게 되어 용접 비드(weld bead)의 폭이나 두께가 조절될 수 없는 문제점이 있다.

또한, 상기 문제점에 의해 불안정한 초층 용접 비드 비율이 증가하고, 용입 불량(lack of fusion) 및 이면부 함몰(root concavity)과 같은 용접 결함이 증가하는 문제점이 있다.

한국공개실용신안공보 제20-2012-0002616호: 트레일링 실드 지그

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 작업자가 위빙 작업으로 접합부의 취부(取付)상태에 따라 발생되는 갭(gap)과 같은 취부 불균일 부분에 적절히 대응하여 용접 비드(weld bead)의 폭이나 두께가 조절되도록 함으로써, 불안정한 초층 용접 비드 비율을 감소시키고, 용입 불량(lack of fusion) 및 이면부 함몰(root concavity)과 같은 용접 결함을 감소시킬 수 있는 트레일링 쉴드 지그를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안에 따른 트레일링 쉴드 지그는 접촉 팁을 포함한 토치를 고정하는 고정대; 용접 비드에 쉴드 가스를 제공하는 쉴드 박스; 및 상기 접촉 팁이 트레일링 쉴드 지그의 진행방향 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 고정대와 상기 쉴드 박스를 결합하는 결합부를 포함하며, 상기 고정대는 상기 쉴드 박스의 상측으로 연장된 손잡이를 포함한다.

상기 결합부는 상기 고정대에 돌출되어 형성된 결합 돌기와 상기 결합 돌기에 대응되는 형상으로 상기 쉴드 박스에 함몰되어 형성된 결합 홈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 결합부는 상기 쉴드 박스에 돌출되어 형성된 결합 돌기와 상기 결합 돌기에 대응되는 형상으로 상기 고정대에 함몰되어 형성된 결합 홈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 결합돌기는 원주형 형상 또는 구 형상인 것이 바람직하다.

삭제

상기 쉴드 박스의 상면에 결합된 제1 자석부재와 상기 손잡이의 하면에 결합된 제2 자석부재를 포함하고, 상기 제1 자석부재와 상기 제2 자석부재 각각은 동일한 자극으로 대면하는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 트레일링 쉴드 지그는 토치의 접촉 팁이 트레일링 쉴드 지그의 진행방향 축을 중심으로 회전될 수 있어 작업자가 위빙 작업을 할 수 있게 된다. 따라서 접합부의 취부(取付)상태에 따라 발생되는 갭(gap)과 같은 취부 불균일 부분이 적절하게 대응되어 용접 비드(weld bead)의 폭이나 두께가 조절됨으로써, 불안정한 초층 용접 비드 비율이 감소되고, 용입 불량(lack of fusion) 및 이면부 함몰(root concavity)과 같은 용접 결함이 감소된다.

도 1은 종래의 트레일링 쉴드 지그를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2은 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 고정대를 나타낸 저면 사시도이고,
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 쉴드 박스를 나타낸 평면 사시도이고,
도 5는 본 고안의 다른 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 고정대를 나타낸 저면 사시도이고,
도 6은 본 고안의 다른 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 쉴드 박스를 나타낸 평면 사시도이고,
도 7과 도 8은 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 작용 및 효과를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 트레일링 쉴드 지그를 더욱 상세하게 설명한다.

도 2은 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 고정대를 나타낸 저면 사시도이고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 쉴드 박스를 나타낸 평면 사시도이고, 도 5는 본 고안의 다른 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 고정대를 나타낸 저면 사시도이고, 도 6은 본 고안의 다른 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 쉴드 박스를 나타낸 평면 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그(100)는 토치(200)를 고정하는 고정대(110), 용접 비드에 쉴드 가스를 제공하는 쉴드 박스(120) 및 토치(200)의 접촉 팁(210)이 쉴드 박스(120)의 진행방향(D)을 중심으로 회전 가능하도록 고정대(110)와 쉴드 박스(120)를 결합하는 결합부(300)를 포함할 수 있다.

고정대(110)는 토치(200)가 끼워지는 토치 고정 홀(112)이 형성된 본체(111)와 작업자가 고정대(110)를 조작할 수 있게 하는 손잡이(113)를 포함할 수 있다.

토치 고정 홀(112)은 토치(200)가 끼워져 결합되도록 토치(200)에 대응되는 형상으로 형성된다. 그리고 토치 고정 홀(112)의 내면에는 토치(200)가 용이하게 끼워지도록 도면에 도시되지 않은 쿠션부재가 더 결합될 수 있다. 쿠션부재의 재질은 용접 열에 견딜 수 있는 내열성 소재가 바람직하다.

손잡이(113)는 쉴드 박스(120)가 결합되는 쪽 상측으로 연장되어 형성될 수 있다. 따라서 작업자는 고정대(110)과 쉴드 박스(120) 모두를 잡고 조작할 수 있게 된다.

고정대(110)의 토치 고정 홀(112)에 끼워지는 토치(200)는 전극을 지지하거나 용접봉을 안내하는 접촉 팁(210)을 포함할 수 있다. 접촉 팁(210)는 용접 분야에서 일반적으로 알려진 사항이므로, 이에 대한 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.

쉴드 박스(120)는 하면이 개방될 수 있다. 따라서 고정대(110)에 끼워진 토치(200)에 의해 발생된 용접 비드를 밀폐할 수 있게 된다.

그리고 쉴드 박스(120)에는 쉴드 박스(120)의 내부 공간(S)에 쉴드 가스를 공급하는 쉴드 가스 공급관(400)이 연결될 수 있다. 따라서 쉴드 가스 공급관(400)을 통해 쉴드 박스(120)의 내부 공간(S)에 공급된 쉴드 가스는 용접 비드를 외부 대기와 차단하여 용접 비드가 산화되는 것을 방지한다.

결합부(300)는 고정대(110)에 돌출되어 형성되는 결합 돌기(310)와 쉴드 박스(120)에 함몰되어 형성되어 결합 돌기(310)가 삽입되는 결합 홈(320)을 포함할 수 있다.

결합 돌기(310)가 결합 홈(320)에 삽입되어 회전될 수 있도록 결합 돌기(310)는 도 3에서 도시되는 바와 같은 원주형 (圓柱形) 형상 또는 도 5에서 도시되는 바와 같은 구(求) 형상으로 형성되고, 결합 홈(320)은 결합 돌기(310)에 대응되는 도 4에서 도시되는 바와 같은 원주형 형상 또는 도 6에서 도시되는 바와 같은 구(求) 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 결합 돌기(310)는 결합 돌기(310)의 중심 축(311)과 토치 고정 홀(112)의 중심 축(115)이 이루는 각이 대략 직각을 이루도록 돌출된다. 따라서 토치 고정 홀(112)에 토치(200)가 끼워진 상태로 고정대(110)가 결합 돌기(310)의 중심축(311)을 중심으로 정회전과 역회전을 반복하는 경우 토치(200)의 접촉 팁(210)은 트레일링 쉴드 지그(100)의 진행방향(D)을 중심으로 좌우 왕복운동 하게 된다.

한편, 결합 돌기(310)와 결합 홈(320)이 구 형상으로 형성되는 경우 결합 돌기(310)의 회전방향이 결합 돌기(310)와 결합 홈(320)이 원주형 형상으로 형성되는 경우보다 자유롭게 된다.

본 고안의 일실시예와 다른 일실시예에서는 결합 돌기(310)가 고정대(110)에 형성되고 결합 홈(320)이 쉴드 박스(120)에 형성되는 것이 예시되었으나, 이에 한정되지 않고, 결합 돌기(310)가 쉴드 박스(120)에 형성되고 결합 홈(320)이 고정대(110)에 형성될 수 있다.

쉴드 박스(120)의 상면(125)에는 제2 자석부재(520)가 결합되고, 쉴드 박스(120)의 상면(125)에 대면하는 손잡이(113)의 하면(115)에는 제1 자석부재(510)가 결합된다. 이때, 제2 자석부재(520)와 제1 자석부재(510)는 서로 동일한 자극으로 마주본다. 따라서 작업자가 손잡이(113)를 좌우로 회전하는 경우에도 제1 자석부재(510)와 제2 자석부재(520)의 척력(RF)(도 7과 도 8 참조)에 의해 쉴드 박스(120)의 하면 테두리는 모재(M)(도 7과 도 8 참조)에 밀착되어 쉴드 박스(120)는 용접 비드(B)(도 7과 도 8 참조)를 밀폐할 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 작용 및 효과를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7과 도 8은 본 고안의 일실시예에 따른 트레일링 쉴드 지그의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 우선, 작업자는 쉴드 박스(120)로 용접부(B)를 밀폐시킨 후 트레일링 쉴드 지그(100)를 고정대(110)의 전방으로 밀면서 용접 작업을 수행한다. 그리고 작업자는 용접부(B)의 상태에 따라 손잡이(113)를 좌우로 흔들어, 고정대(110)에 끼워진 토치(200)의 접촉 팁(210)이 트레일링 쉴드 지그(100)의 진행방향(D)을 중심으로 정회전 또는 역회전하게 하여, 토치(200)의 접촉 팁(210)은 용접부(B)의 좌우로 이동되게 하는 위빙 작업을 한다.

이에 따라, 용접부(B)의 중심뿐만 아니라 좌우에서도 용접이 이루어짐으로써,용접부(B) 전체에서 용접이 균일하게 되어 불안정한 초층 용접 비드 비율이 감소되고, 용입 불량 및 이면부 함몰과 같은 용접 결함이 감소된다.

또한, 제1 자석부재(510)와 제2 자석부재(520)의 척력(RF)에 의해 작업자가 손잡이(113)를 좌우로 흔들더라도 쉴드 박스(120)의 테두리는 모재(M)에 밀착되어 용접부(B)가 외부 대기로부터 밀폐된다. 따라서 용접부(B)에 외부 대기의 유입이 차단되어 용접 비드의 산화가 방지된다.

본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100; 트레일링 쉴드 지그 110; 고정대
120; 쉴드 박스 200; 토치
300; 결합부 510; 제1 자석부재
520; 제2 자석부재

Claims (6)

1. 접촉 팁을 포함한 토치를 고정하는 고정대;
   용접 비드에 쉴드 가스를 제공하는 쉴드 박스; 및
   상기 접촉 팁이 트레일링 쉴드 지그의 진행방향 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 고정대와 상기 쉴드 박스를 결합하는 결합부를 포함하며,
   상기 고정대는 상기 쉴드 박스의 상측으로 연장된 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레일링 쉴드 지그.
2. 제1항에 있어서,
   상기 결합부는 상기 고정대에 돌출되어 형성된 결합 돌기와 상기 결합 돌기에 대응되는 형상으로 상기 쉴드 박스에 함몰되어 형성된 결합 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 트레일링 쉴드 지그.
3. 제1항에 있어서,
   상기 결합부는 상기 쉴드 박스에 돌출되어 형성된 결합 돌기와 상기 결합 돌기에 대응되는 형상으로 상기 고정대에 함몰되어 형성된 결합 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 트레일링 쉴드 지그.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 결합돌기는 원주형 형상 또는 구 형상인 것을 특징으로 하는 트레일링 쉴드 지그.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 쉴드 박스의 상면에 결합된 제1 자석부재와 상기 손잡이의 하면에 결합된 제2 자석부재를 포함하고,
   상기 제1 자석부재와 상기 제2 자석부재 각각은 동일한 자극으로 대면하는 것을 특징으로 하는 트레일링 쉴드 지그.
   

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