KR20050043961A - 용접봉 및 용접봉 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 아크 용접 작업에 사용하는 용접봉(1)에 관한 것이다. 상기 용접봉은 아크 점화면을 포함하는 아크 점화부를 가진 심선을 포함하고, 상기 아크 점화부의 단면은 상기 심선의 주단면에 비해 축소된다. 상기 아크 점화부는 적어도 하나의 리세스를 가지고 형성되며, 상기 리세스의 입구는 상기 심선의 종방향 측면에서 개방된다. 본 발명은 수동 금속 아크 용접 작업에서 사용되는 용접봉을 제조하는 장치와 또한 관련이 있다. 상기 제조 방법은 심선들을 제조하기 위한 유닛 및 용접 작업동안 슬래그 및 차폐 가스를 형성하는 물질을 상기 심선들의 표면에 도포하기 위한 유닛을 포함한다. 상기 장치는 상기 심선들의 단부들 중 하나에서 적어도 하나의 슬릿을 형성하기 위한 적어도 하나의 슬리팅 수단을 가지고 형성되는 적어도 하나의 모양 형성 유닛을 가지고 있다. 또한, 그것은 상기 심선들이 상기 슬리팅 수단을 지나 연속적으로 전진하도록 하기 위해 수집되도록 배열되는 적어도 하나의 유지 수단을 가진다.

Description

용접봉 및 용접봉 제조 장치{WELDING ELECTRODE AND DEVICE FOR ITS MANUFACTURE}

본 발명은 수동 금속 아크 용접 작업을 하기 위한 용접봉에 관한 것이고, 상기 용접봉은 아크 점화면(arc ignition face)을 포함하는 아크 점화부(arc ignition portion)를 포함한다. 아크 점화부의 단면은 용접봉의 주단면부에 비해 축소되어 있다. 게다가, 본 발명은 수동 금속 아크 용접을 하기 위한 용접봉의 제조 장치에 관한 것이고, 상기 제조 방법은 용접봉에 대한 심선들(core wires)의 제조를 위한 유닛(unit) 및 용접봉 심선들의 표면에 슬래그(slag) 및 차폐 가스(shielding gas)를 형성하는 물질을 침전시키고 건조시키기 위한 유닛을 포함한다.

대부분의 용접 방법에 따른 용접 작업은 두 금속 부분들이 결합될 수 있도록 하기 위하여 높은 온도를 필요로 한다. 가장 오래된 용접 방법인, 수동 금속 아크 용접에 따르면, 열의 근원은 용접 과정에서 그것의 전기적 에너지가 열 에너지로 변환되고, 코팅된 금속 용접봉의 팁(tip) 및 소재 사이에 유지되는 전기적 아크이다. 상기 방법은 금속 아크-용접봉이 코팅되는 피복제(sheathing material)에 근거한 물질들에 의해 차폐됨과 동시에 소재쪽으로 향하는 용접봉 심선로부터의 용융된 금속액에 근거한다. 상기 용접의 첫번째 단계에서, 아크로서 알려진 상기 용접 아크는 발생되고, 그 결과적인 용접 심(seam)이 의도된 품질과 강도를 얻도록 하기 위하여 의도된 강도 및 의도된 장소에 직접적으로 소재에 불꽃을 일으키는 것이 중요하다. 게다가, 초기 아크는 새로운 용접봉의 도움으로 허용될 수 있으며 결점이 없는 새롭게 용융된 용접 심/용접부의 시작 및 그것으로의 전환을 형성하기 위하여 이전에 용융된 용접 심/용접부를 충분히 가열하는 것을 보증하도록 충분한 시작 시점의 신뢰도 및 세기를 가져야만 한다.

이러한 문제를 제거하고 만족스러운 아크를 발생시키기 위하여 작업 조건들이 어려울 때, 다양한 방법들이 시작 시점에 용접봉의 아크 점화 단부(端部)에서 전기 세기를 증가시키도록 제안되어 왔고, 이것이 이른바 핫스타트(hotstart)를 형성하는 것이다. 이 목적은 짧은 순간 동안 수동으로 전류 세기를 증가시킴으로써 달성될 수 있었지만, 이 방법은 부정확하고, 따라서 생산된 용접 심/용접부가 용접 심/용접부의 품질에 대한 엄격한 조건들을 만족시킬 수 없다는 위험이 있다. 현대 기술은 마이크로 프로세서에 의해 전류 세기를 제어하는 것이 가능하도록 하지만, 한편 이 기술은 이런 용접 방법을 적용함에 있어 존재할 수 있는 조건들, 추위 및 습기에 상당히 민감하고, 또 다른 한편 이 기술은 비용이 많이 드는 기술이다. 그 대신, 전류 세기를 조절함이 없이 초기 국면에서 전기 세기를 증가시키기 위해 아크 점화부의 지역에서 축소된 단면을 가진 심선으로 형성된 특별한 금속 아크 용접봉들이 제안되어 왔다. 이러한 방법에서 기존 용접 장치가 비용을 추가함이 없이 사용될 수 있다.

그러나, 아크 점화부에서 축소된 단면을 가진 이러한 기존 용접봉들은 제작하기가 비교적 복잡하고 결과적으로 비용이 많이 소모된다. 아크 점화부의 단면을 축소하는 하나의 종래 기술 방법은, 예를 들어 기계적 작업을 통해, 최대 단면 치수들로 서서히 커지는 원추형 외형(cone-shaped)의 아크 점화부 직경을 형성하는 것이다. 상기 외형은 단번에 심선 상에서 실시되며, 나중에 여러 제조 단계들 간의 이동 과정 동안 원추형 모양의 팁들이 다른 심선들 또는 장치에서 뒤얽힐 수 있다. 또한, 용접봉의 원통형(cylindrical) 외형이 피복에서 결과적으로 일어나는 건조로 인한 크랙들(cracks)로 유지되도록 하기 위해 용접봉 외부의 형상이 너무 많은 피복 물질이 침전되도록 야기시키고, 그 밖에 피복제의 층이 같은 높이의 두께가 되고 결과적으로 용접봉 심선의 외형을 따르게 하는 것을 보증하기 위해 특별한 기술이 필요하기 때문에, 이러한 종류의 용접봉을 코팅하는 방법은 더욱 복잡하다. 용접봉 아크 점화부를 축소하는 또 다른 종래 기술은 아크 점화부의 단부에서 용접봉의 길이 방향으로 연장되는 작은 구멍을 뚫는 것이다. 용접봉의 심선이 정상적으로 5 mm 미만의 직경을 가지고 있고 구멍의 중심을 결정하는 것이 자주 수동으로 실시되기 때문에, 이 방법은 고도의 정밀성을 요구하며, 이것은 비용이 많이 소비된다. 단면 줄임의 이러한 유형에서, 뚫린 구멍은 그 내부에 공기가 갖힌 특징 때문에 피복제가 구멍으로 완전히 통과하는 것을 또한 방해하며, 그 특징은 그와 같이 형성된 용접 심/용접부의 초기 단계에서 품질에 유해할 수 있다.

본 발명의 목적은 이와 같이 앞에서 약술한 문제들을 제거하는 것이고, 비용이 저렴하고 생산의 관점에서 수동 금속 아크 용접 작업들에 있어 사용되는 간단한 용접봉을 제공하는 것이다. 상기 용접봉은 시작 순간 또는 그 후에 형성된 용접 심/용접부에서 바람직한 아크 특성들을 유지할 수 있음과 동시에 축소된 단면 아크 점화부를 가진다.

본 발명은 현재 특히 바람직한 실시예를 예시적인 목적으로 도시하는 첨부 도면과 관련한 하나의 실시예에 의해 더욱 상세히 다음과 같이 설명될 것이다.

도 1a은 기준 용접봉(1)의 사시도이다.

도 1b은 기준 용접봉(1)의 측면도이다.

도 1c은 기준 용접봉(1)의 단부(端部)이다.

도 2a는 원추 모양의 점화 단부로 형성된 용접봉(1)을 도시한 사시도이다.

도 2b는 점화 단부에서 종방향의 구멍으로 형성된 용접봉(1)을 도시한 사시도이다.

도 2c는 원추 모양의 점화 단부로 형성된 용접봉(1)을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따라 용접봉(1)을 도시한 생략된 사시도이다.

도 4a는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 4b는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 4c는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 4d는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 4e는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 4f는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 4g는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 4h는 본 발명에 따라 용접봉(1)의 대체 실시예를 도시한 생략된 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따라 용접봉(1)을 제조하는 방법을 도시한 블록 다이어그램(block diagram)이다.

도 6은 수동 금속 아크 용접에서 사용되는 용접봉(1)을 제조하기 위한 장치의 측면도이다.

도 7은 수동 금속 아크 용접에서 사용되는 용접봉(1)을 제조하기 위한 장치의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 위에서 약술한 문제들을 제거하는 것이지만, 또한 상기 문제들이 제거되는 용접봉을 제조하는 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은 도입부에서 정의된 종류의 용접봉에서 달성될 수 있으며, 이것은 청구항 1에서 정의된 특별한 특징들이 주어진다. 상기 용접봉의 바람직한 실시예들은 청구항 1에 종속하는 청구항들로부터 나타난다. 상기 목적은 청구항 11에서 정의된 특별한 특징들을 가진 장치에 의해 또한 달성되며, 바람직한 실시예들은 그 종속항에서 정의된다.

본 발명은 수동 아크-용접 작업에서 사용되는 용접봉에 관한 것이고, 상기 용접봉은 아크 점화면을 포함하는 아크 점화부를 가진 심선 및 상기 심선의 주단면에 비해 축소된 상기 아크 점화부의 단면부를 포함한다. 상기 아크 점화부는 리세스(recess)의 입구가 심선의 종방향 측면에서 개방되는 적어도 하나의 리세스로 형성된다. 용접봉의 아크 점화부에서 그러한 리세스로 용접봉을 형성하는 중요성은 상기 아크 점화부에 있어서의 재료의 양이 단면에서 보통 발견되는 재료의 양과 비교하여 감소될 것이라는 것이다. 심선에서의 재료의 감소는 기준 용접봉에서의 경우와 비교하여 아크 점화부에서의 전류 세기의 증가를 가져오며, 결과적으로 그것은 추구하는 이점들, 즉 즉시 아크가 시작할 높은 확률, 아크의 더욱 안정되고 따라서 더욱 제어 가능한 아크의 방향, 아크가 시작될 순간에서의 열의 증가된 발생을 제공하고, 이전에 용융된 용접 심/용접부로의 변화가 한결 같고 가능한 한 완전하게 되는 것을 보증한다. 모든 이러한 특성들은 예를 들어 용접 조건들이 가장 어려운 파이프 라인에 실시되는 용접 작업들에 특히 바람직하다.

게다가, 용접봉 심선에서 재료의 제거에 의해 형성된 리세스의 방식으로 준비하고 심선의 외부 표면 상에 입구 개방을 가지게 해야 하기 때문에, 심선의 외부 형태는 반드시 유지되며, 이것은 용접봉의 제조에 있어 가장 중요할 수 있다. 일반적인 제조 방법에 따라, 심선들 및 그 결과로써 용접봉들은 길이 방향 연장부로 일부분 운반되며, 그것에 의해 만약 아크 점화 단부 방향으로 점점 작아지는 아크 점화부로 형성된다면, 용접봉들은 앞부분의 심선들과 컨베이어 벨트(conveyor belt) 사이에 또는 제조 방법과 관련된 다른 부분들 사이에 쐐기로 고정될 수 있다. 두 경우에서, 그 결과는 제조 방법의 붕괴가 될 수 있으며 결과적으로 경제적인 손실들을 초래한다. 이와 같이, 심선의 외형을 반드시 유지하는 본 발명에 따른 특징은 이러한 제조 문제를 감소시킨다.

아크 발생 순간에서 본 발명에 의해 제공되는 또 다른 이점은 심선의 아크 점화면에서의 외주(external circumference)가 대부분 변하지 않는다는 것이다. 그 대신, 종래 기술의 원추형의 아크 점화부에서와 같이, 상기 외주가 상당히 축소된다면, 용접봉이 소재면에 거의 직각의 위치를 취함과 동시에 아크를 발생시키는 것이 필요할 수 있다. 이것은 심선의 아크 점화면의 원주에서의 물질이, 만약 용접봉이 외주가 대개 변하지 않는 것보다 만약 아크 점화부가 원추형 모양이라면 소재에 90°보다 작은 각의 위치에서, 유지되는 순간에 소재로부터 더욱 사이가 띄워질 것이라는 사실 때문이다. 이것은 아크가 발생하도록 하기 위하여, 상기 아크는 한편으로는 아크 점화면과 소재 사이의 큰 공간을 교락(橋絡)해야 하고, 또 다른 한편으로는 많은 피복 물질을 통과해야만 한다는 것을 의미한다. 고도의 아크 발생 신뢰도를 보증하기 위해, 어느 정도 초기 핫스타트 효과를 단념하는 것이 필요할 수 있다. 본 경우에 있어, 용접봉(1)은 축소되지 않는 단면으로 형성된 아크 점화면을 가지고 있지만, 상기 표면의 인접한 내부에서 심선은 도입부에서 언급된 단면 축소로 형성된다. 그러나, 아크 점화면의 축소되지 않은 첫번째 부분은 추구되는 핫스타트 효과가 달성된다는 제조 관점으로부터 가능한 한 얇게 형성된다.

마찬가지로, 상기 리세스의 입구가 아크 점화면에 걸쳐 또한 연장된다는 것이 이점이다. 이 배열의 하나의 중요성은 심선 단면의 축소가 점화면의 내부가 아닌 점화면에서 정확히 형성된다는 것이고, 이것이 앞에서 언급된 상기 효과들을 향상시킨다는 것이다.

제조 기술의 관점으로부터 상기 리세스가 노치(notch)라면 추가된 이점이 있다. 종래 기술의 절단 기술들 중의 임의의 하나를 사용함으로써 제조하는 것이 수월하다.

바람직하게는, 상기 리세스는 심선의 두개의 반대로 위치한 종방향 측면에서 개방된다. 축소된 아크 점화부를 가진 용접봉들에 실시된 시험들은 만약 상기 축소가 본래 대칭이거나 또는 점화면을 가로질러 넓게 분포되어 있다면, 상기 아크는 그것의 습성에 관해서 더욱 안정되고 예측될 수 있다는 것을 입증했다. 그러한 분포를 달성하는 하나의 방법은 상기 리세스를 하나 이상의 측면부에서 개방되게 하는 것이다.

바람직하게는, 상기 리세스는 슬릿(slit)을 형성한다. 슬릿에 의해 용접봉(1)의 점화부에서 좁은 개방 채널(channel)을 형성하는 리세스가 여기에 설명된다.

바람직하게는, 상기 리세스는 직선이다. 이 배열은 상기 리세스를 제조하는 방법을 용이하게 하고, 결과적으로 비교적 또한 저렴하다. 마찬가지로, 피복제를 상기 리세스로 도입할 수 있고, 이것이 존재한다면 더욱 편리할 수 있다.

제조 기술의 관점으로부터, 상기 리세스의 입구는 바람직하게는 용접봉의 종방향에서 본 바와 같이 연장된다.

게다가, 상기 리세스가 점화면의 중심을 관통해 연장되는 것이 바람직하다. 대칭적인 모양의 리세스는 결과적으로 향상된 용접 결과들을 가진 비대칭적인 것보다 더욱 안정한 아크를 형성한다.

상기 심선는 바람직하게는 용접 작업 동안 슬래그 및 차폐 가스를 형성하는 물질로 코팅되고, 상기 리세스는 상기 차폐 가스 형성 물질로 채워진다. 한편으로는, 이러한 슬래그 및 차폐 가스 형성 물질은 바로 그 용접 작업 동안 공기 중의 산소와의 해로운 작용들로부터 용접 심/용접부의 물질을 차폐하는 것을 돕고, 다른 한편으로는 이러한 종류의 필러(filler)의 사용은 제조 과정 및 심선의 취급 단계에서 또한 이점을 제공한다. 리세스에 존재하는 상기 피복제는 그러한 필러가 없이 형성된 심선에 비해 점화부에서 결과적으로 고도의 완벽함을 가진 점착 효과를 가진다.

바람직하게는, 상기 리세스는 슬래그 및 차폐 가스를 형성하는 물질로 채워진다. 리세스에서 갖힌 공기가 없는 경우 아크 점화 순간에, 상기 심선는 안정된 방법으로 또한 행동할 것이다.

바람직하게는, 상기 리세스는 용접봉의 길이 방향으로 3 - 9 mm , 더욱 바람직하게는 4 - 8 mm, 그리고 가장 바람직하게는 5 - 7 mm 연장되어야 하고, 심선 직경의 30-40% 축소에 상당하는 용접봉의 길이 방향을 가로질러 계산된 폭(a)을 가진다. 상기 범위에서 더욱 좁게 나타난 리세스는 최종적으로 완전히 사라지는 점에 핫스타트 효과를 감소시킨다. 또 다른 한편으로, 상기 범위에서 더욱 넓게 나타난 리세스는 너무 폭발적이어서 다루기가 힘든 핫스타트 효과를 형성할 수 있고, 용접봉(1)의 제조 과정동안 상기 리세스는 붕괴하기 쉬울 수 있다.

본 발명은 수동 금속 아크 용접 작업에서 사용되는 용접봉(1)의 제조를 위한 장치를 또한 포함하고, 상기 제조 방법은 심선를 제조하기 위한 유닛 및 용접 작업동안 슬래그 및 차폐 가스를 형성하는 물질을 상기 심선 상에 도포하기 위한 유닛을 포함하고, 상기 장치는 상기 심선들의 단부들 중 하나에서 적어도 하나의 슬릿(slit)을 형성하기 위한 적어도 하나의 슬리팅 수단(slitting means)으로 형성된 적어도 하나의 모양 형성 유닛(shaping unit) 및 적어도 하나의 유지 수단(holding means)을 가지며, 여기에서 상기 심선들은 슬리팅 수단을 지나 연속적으로 전진하도록 하기 위하여 수집되도록 배열된다. 이러한 방법으로 제조된 용접봉(1)에서 발견되는 이점들은 위에서 언급한 것보다 더욱 상세히 설명되지 않을 것이다. 그러나, 위 특징들을 가진 장치는 그러한 용접봉(1)이 간단하면서도 결과적으로 저렴한 방법으로 제조되게 한다는 점에서 이점이 있다. 상기 유지 수단에서, 심선들은 수집되고, 슬리팅 수단을 지나 하나씩 연속적으로 움직인다. 슬리팅 수단에서 리세스를 형성하는 기술은 금속 물질에서 리세스를 형성하는데 유용한 것들 중 임의의 하나일 수 있다. 상기 유지 수단은 일련의 심선들이 유지되고, 슬리팅 수단을 지나 안정된 방법으로 전진하고, 상기 리세스들의 형성이 이와 같이 올바른 방법으로 실시될 수 있다는 것을 보증한다.

바람직하게는, 상기 장치는 심선들이 상기 심선들의 종방향으로 본래 이동하도록 배치된 운반 수단(conveyor means)을 포함한다. 상기 심선들을 그들의 종방향으로 움직이게 하는 것은 거의 공간을 필요로 하지 않고 최소한의 제어 수단을 필요로 한다. 그러나, 어떤 경우에는 그들을 횡방향으로, 예를 들어 인접 기계에 사용되는 운반 방향과 적합하게, 움직이게 하는 것이 중요할 수 있다.

더 나아가, 상기 운반 수단은 심선들을 그들의 횡방향으로 상기 슬리팅 수단의 부분에 옮겨 놓도록 배치된다. 이 배치는, 심선들의 아크 점화부가 상기 슬리팅 수단쪽으로 전환되고 결과적으로 고효율의 생산을 달성하는 것이 가능하게 된다라는 점에서, 상기 슬리팅 수단이 효율적인 방법으로 리세스들을 형성하게 한다.

적절하게, 상기 운반 수단은 심선들을 서로간에 평행하게 상기 슬리팅 수단의 부분에 옮겨 놓도록 또한 배치된다. 상기 슬리팅 수단이 끊임 없이 작동하기 때문에, 이러한 방법으로 고도의 생산성이 달성된다.

상기 운반 수단이 또한 유지 수단일 때, 그 자체로 운반 기능에 대해 더 이상의 부가적인 장치들이 필요하지 않고, 결과적으로 비용 뿐만 아니라 공간의 효율적인 사용을 초래하게 한다.

편리하게도, 생산 관점으로부터, 상기 모양 형성 유닛(shaping unit)은, 제조 순서에서 본 바와 같이, 절단 유닛 뒤 및 도포 유닛(application unit) 앞에 위치한다. 이러한 방법으로 상기 리세스는 상기 심선이 의도된 길이로 절단된 후 상기 피복제가 심선들에 도포되기 전의 단계에서 형성되고 있다. 왜냐하면 정상적으로 상기 리세스가 이러한 물질로 채워진다는 것은 이롭기 때문이다.

상기 유지 수단에서 상기 심선들의 하나의 단부에서 바람직하게는 상기 장치는 슬리팅 수단에의 통로를 위한 개구를 가지도록 형성된다.

심선들의 반대 단부에서 상기 장치는 상기 슬리팅 수단쪽으로 심선들을 안내하는 안내 수단(guide means)을 가지도록 형성된다. 이런 종류의 안내 수단은 리세스 형성 단계동안 심선들이 슬리팅 수단에 대해 압착되거나 또는 어떠한 경우에도 슬리팅 수단에 대해 인접하게 유지되도록 함과 동시에 심선들을 간단하면서 결과적으로 저렴한 방법으로 슬리팅 수단쪽으로 안내한다.

톱질 수단(sawing tool)을 가진 상기 슬리팅 수단을 형성하는 것이 이점이 있다. 상기 슬리팅 수단은 또한 톱 밴드(saw band)를 포함할 수 있다. 후자가 끊임 없이 연속적일 수 있다.

바람직하게는, 상기 유지 수단은 심선들을 본래 수직 방향으로 옮기도록 배치된다. 이러한 배치는, 예를 들어 현존하는 용접봉 생산 라인에 이러한 종류의 장치를 추가하는 목적을 위해, 공간에 대한 필요성을 줄이게 된다. 그러나, 만약 다른 장치들이 운반 방향으로 이것을 사용한다면, 심선들이 본래 수평 방향으로 옮겨지도록 배치되는 것이 바람직할 수 있다.

심선들의 고유의 중량을 사용함으로써 상기 슬리팅 수단을 지나 심선들을 옮기도록, 상기 유지 수단을 배치하는 것이 이점이 있다. 그것에 대한 결과로서, 어떠한 추가적인 장치도 이러한 생산 단계동안 심선들을 옮기는 데 필요하지 않고, 이것은 또한 비용을 절감하는 특징이 된다.

또한, 만약 슬리팅 수단 절단부의 움직임 방향이 심선들의 상기 한쪽 단부에 대해 각도(角度)를 형성한다면 이점이 있다. 상기 슬리팅 수단의 맞물림은 이와 같이 제로(zero)에서 최대 맞물림으로 서서히 증가할 것이고 상기 장치의 안정성에 도움이 될 것이다.

바람직하게는, 상기 톱 밴드(saw band)는 편향(偏向) 휠들(deflection wheels)의 둘레를 이동하도록 배치된다. 이러한 배치는 유지 및 수선면에서 톱 밴드의 교환을 용이하게 한다.

상기 유지 부재가 심선들을 본래 수평 방향으로 유지하도록 배치하는 것이 또한 이점이 있다.

상기 슬리팅 수단은 원형 톱날(circular saw blade)을 포함할 수 있다. 이러한 종류의 톱 수단은 거의 공간을 필요로 하지 않고 고정된 위치 또는 움직이는 아암(arm)에 배치될 수 있으며, 개개의 경우에 있어 조건들에 의존한다.

마지막으로, 심선이 상기 장치를 통해 수평 관계로 운반될 때, 또한 운반 수단의 역할을 하는 유지 수단을 쐐기 모양(wedge-shaped)의 단면 형상으로 설계하는 것이 이로울 수 있고, 쐐기 모양의 공간에서 상기 심선들은 운반 및 리세스의 형성 과정동안 유지될 수 있다. 상기 쐐기와 같은 모양은 원형 심선들의 각각의 하나가 하나씩 그러한 쐐기 공간으로 떨어지게 만든다. 이 배치는 유지 수단에서 심선들의 분산을 용이하게 하고, 두개의 심선들이 동일한 쐐기에 수용되는 것, 즉 이것은 한편으로는 상기 장치를 손상시킬 수 있고 또 다른 한편으로는 흠이 있는 리세스들의 수를 증가시킬 수 있는 것을 방지한다. 게다가, 동일한 유지 수단이 다양한 직경을 가진 심선들의 제조에 사용될 수 있다. 리세스를 형성하도록 설계된 상기 장치와 관련된 심선들을 배치하는 방법은 다름 아닌 슬리팅 수단에 의해 영향을 받는다. 이 경우에, 상기 쐐기 모양은 심선들이 유지 수단에 고정되는 것을 방지하고 그 대신 심선들이 간단한 방법으로 유지 수단에서 들어 올려질 수 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 기존 용접봉(1)을 도시한다. 상기 용접봉(1)은 원통 모양의 피복(6)에 의해 둘러싸인 심선(5)을 가지고 있다. 상기 심선(5)은 의도된 용도에 따라 여러 종류의 금속 물질들로 이루어질 수 있다. 차례로, 상기 피복(6)은 용접 작업동안 슬래그, 차폐 가스 및 어떤 경우에 있어서는 불순물로 변형되는 피복제로 만들어지고, 심선(5)의 용접 금속을 대기(surrounding atmosphere)로부터 차폐시키는 역할을 한다. 상기 용접봉(1)을 제조함에 있어, 상기 피복(6)은 반죽 형태(paste form)로 도포되고, 이것은 후에 가열되고 건조된다. 건조하기 전에, 점화면(4)은 용접시 점화할 수 있도록 하기 위하여 피복 물질을 깨끗하게 없앤 표면을 갖는다 . 또한 용접봉(1)의 반대 단부에 위치한 홀더부(2;holder part)는 용접봉(1)에 전류를 전달하는 홀더(도시되진 않았지만)와 만족스러운 접촉을 형성하기 위하여 피복 물질을 깨끗하게 없앤 부분을 갖는다. 건조 단계에 앞서, 상기 용접봉(1)은 그 다음의 식별(identification)을 위해 또한 표시된다. 이렇게 설계된 용접봉(1)의 도움을 가진 적합한 용접은 전류를 가하고 상기 용접봉(1)을 포함하는 홀더를 소재쪽으로 움직임으로써 시작되고, 이것에 의해 전기 아크가 점화부(3)내 상기 용접봉(1)의 점화면과 상기 소재 사이에서 발생된다.

도 1b 및 1c은 도 1a과 동일한 용접봉(1)을 도시한다. 도 1b은 용접봉(1)을 측면도로 도시하고, 도 1c은 용접봉(1)을 점화면으로부터 본 단부를 도시한다.

도 2a, 2b 및 2c는 종래 기술에 따라 개조된 용접봉(1)을 도시한다. 상기 개조는 심선의 나머지와 관계 있는 점화부(3)에서 심선(5)의 단면부의 축소에 있다. 심선(5)의 단면부를 축소하는 목적은 에너지 밀도를 증가시키는 것이고, 이전에 용착된 용접 심/용접부에 만족스러운 변화를 제공함과 동시에 높은 점화 신뢰도 및 아크 안정도와 같은 그러한 품질들을 가지는 용접봉(1)을 제공하기 위하여, 이것은 결과적으로 아크 초기 순간에 물질 내에서 온도 상승을 초래한다. 도 2a는 상기 심선(5)의 직경이 점화면(4)쪽의 방향으로 서서히 축소하는 점화부(3)를 도시한다. 또 다른 한편으로, 피복(6)은 전체적으로 일정한 직경으로 형성된다. 도 2b는 구멍이 점화면(4)으로부터 멀리 상기 용접봉(1)의 종방향으로 뚫려지는 점화부(3)를 도시한다. 도 2c는 도 2a에서와 같이 점화부(3)에서 유사한 단면부 축소로 형성된 용접봉(1)을 도시하지만, 여기에서는 피복(6)은 심선(5)의 외부 윤곽을 따른다.

본 발명은 도 3과 관련하여 아래에 설명될 것이다. 슬릿(7)은 상기 용접봉(1)의 점화 단부(3)에서 형성되는데, 상기 슬릿은 심선의 종방향으로, 점화면(4)을 가로질러 중심적으로, 대칭적으로 펼쳐진다. 상기 슬릿(7)은 두개의 반대로 위치한 측면들(8) 및 밑면(9)에 의해 범위가 정해진다. 바람직한 실시예에 따라, 상기 측면들(8)은 본래 평평하고 상기 용접봉(1)의 종방향으로 평행하게 연장된다. 상기 밑면(9)은 상기 점화면(4)을 따라 본래 상기 측면들(8) 사이에서 연장된다. 상기 용접봉(1)의 종방향에 직각으로 계산되는 상기 슬릿(7)의 폭은 a로 명시되고, 상기 용접봉(1)의 종방향과 평행하게 계산되는 상기 슬릿(7)의 길이는 b로 명시된다. 사용함에 있어 최상의 효과를 위해 이러한 치수들은 상기 심선(5)의 직경에 적당해야만 한다. 그러나, 만일, 종래 기술에 따라 점화면에서의 전류 세기가 모든 용접봉(1)에 대해 거의 동일함과 같은 방법으로 상기 전류 세기가 심선 직경에 용접 과정동안 적당하다면, 상기 길이 b를 본래 일정하게 유지하는 것이 도움이 되어왔다. 상기 길이 b는 상기 용접봉(1)의 용융 시간을 제어하고, 그것이 소정의 값으로 일정한 경우 전류 세기의 증가는 향상된 가스 차폐를 발생시키고 초기에 더욱 고온의 용해를 형성할 시간을 가지고 있다. 그와 동시에 그 효과는 너무 오랫동안 유지되지는 않지만 정상 용접 조건이 수행되어 지도록 한다. 상기 폭 a은 상기 심선의 직경에 비해 너무 크지 않는 것이 중요한데, 물질의 잔류량(量)이 제조 과정동안, 예를 들어 공급 롤들(rolls)이 콘베이어 벨트 내에서 상기 심선을 전진시킬 때, 무너질 수 있는 경우가 있을 수 있기 때문이다. 또한, 점화면의 축소는 용접봉 용해의 세기를 제어하고, 그러한 이유로 상기 축소는 이것이 너무 강렬한 효과를 초래할 수 있기 때문에 너무 크지 않아야 한다는 것이 중요하다. 본 발명에 따라 다르게 설계된 용접봉(1)으로 실시된 시험들은 점화부(3) 크기의 약 35%에서 50%까지의 축소와 일치하는 폭 a 및 깊이 b를 가진 상기 슬릿(7)을 형성하는 것이 유리하다는 것을 입증해왔다. 최적의 실시를 위해, 상기 슬릿(7)의 깊이는 3 ~ 9 mm의 범위에 있어야만 하고, 더욱 바람직하게는 4 ~ 8 mm, 가장 바람직하게는 5 ~ 7 mm의 범위에 있어야만 한다. 이와 같이 상기 폭 a는 이러한 깊이 치수들 및 사용되는 심선(5)의 직경에 적당해야 한다. 심선이 2.5mm인 용접봉(1)은 1mm의 폭을 가진 리세스로 바람직하게 형성되고, 4.0mm의 직경을 가진 심선은 1.5mm의 폭을 가진 리세스로 바람직하게 형성된다. 이와 같이 상기 심선의 점화부의 축소는 상기 리세스의 폭이 상기 심선 직경의 30 ~ 45%의 범위에 있음을 보증한다.

상기 슬릿(7)은 제조 과정에서 피복제로 채워지고, 건조된 후에 상기 재료는 접착 및 상기 점화부(3)에서 상기 심선(5)에 의해 형성된 두개의 불쑥나온 테두리들(tongues) 사이의 결점 없는 브릿지(bridge)의 형성에 공헌한다. 상기 슬릿(7)을 피복제로 채우는 것이 가능하기 때문에, 점화 부스터(booster)를 사용하는 것이 또한 가능하게 된다.

첨부된 청구 범위에서 정의된 바와 같은 본 발명의 보호 범위 내에서 위 실시예의 많은 변경들이 가능함이 인정되어야 한다. 도 4a - 4h는 그러한 변경의 몇몇 예들을 도시한다. 도 4a는 V자형 모양으로 가장 정확하게 설명되며 측면들이 팁(tip)에 수렴하고 이와 같이 밑면(9)이 존재하지 않는 리세스(7)의 모양으로 형성된 점화부(3)을 도시한다. 그러나, 상기 리세스는 원한다면 밑면을 가지고 형성될 수 있다. 도 4b는 두 개의 평행한 슬릿들(7)로 형성된 점화부(3)을 도시한다. 하나 이상의 리세스(7)를 배치하는 이유는 큰 단면 직경을 가진 용접봉(1)이 한 지역에 너무 많은 피복제를 얻기 때문이다. 이중의 슬릿들은, 도 4c에서 설명되는 바와 같이, 또한 십자형으로 배치될 수 있다. 만약 몇몇 이유로 인해 이른바 핫스타트(hotstart)의 효과를 달성하기를 원함과 동시에 다량의 심선 물질이 점화 순간에 이용될 수 있다는 것이 중요하다면, 상기 리세스는 그 대신 도 4d에서 도시된 바와 같이 점화면(4)과 평행하게 연장되도록 배치될 수 있거나 또는 더욱 직사각형의 배열을 가진 관통 구멍(through-passage aperture)으로서 도 4g 또는 그 밖에 도 4h에서 도시된 바와 같이 구멍의 형태로 점화면에 평행하게 연장되는 관통 리세스(7)와 같이 형성될 수 있다. 모든 이러한 세개의 실시예들의 경우에, 상기 리세스는 상기 핫스타트 효과가 달성되도록 하기 위해 상기 점화면(4) 바로 아래에 위치하는 것이 중요하다. 반대로, 만약 그 대신에 상기 심선(5)의 단면 지역의 축소가 그것의 직경과 관련해 작기를 원한다면, 상기 심선(5)의 외피면(envelope face)쪽으로 점화면(4)으로부터 연장되는 밑면(9)을 가진 상기 리세스(7)를 형성하는 것이 가능하다. 이러한 종류의 리세스(7)의 한 예가 도 4e에 도시되어 있고, 이중 리세스(7)를 포함하는 또 다른 실시예가 도 4f에 도시되어 있다.

게다가, 상기 점화부(3)는 본 발명의 보호 범위 내에서 다른 방법들로 더욱 축소될 수 있다. 슬릿(7)은 상기 용접봉(1)과 평행한 것과는 다른 용접봉(1)을 따라 연장될 수 있다.

수동 금속 아크 용접에 대한 용접봉(1)을 제조함에 있어 사용되는 장치의 바람직한 실시예는 아래에 설명될 것이다. 제조 방법은 도 5에서 개략적인 형태로 설명되고, 상기 제조 장치(10)는 도 6에 도시되어 있으며, 상기 장치를 제조 방법과 관련된 다른 것들과는 분리되고 따라서 현존하는 용접봉 제조 방법에 위치하는 유닛으로서 설명한다. 종래 기술에 따라 이러한 종류의 제조 방법은 와이어를 원하는 길이의 심선(5)으로 절단하기 위한 적어도 하나의 장치(또는 주조에 의한 것과 같은 심선들을 제조하는 다른 유형들) 및 상기 심선의 전체 길이, 점화면(4), 소재와 점화면(4)간, 홀더(holder)와 홀더부(2;holder part) 사이의 접촉을 허용하기 위하여 그 후 단계에서 피복제가 깨끗히 닦여지는 홀더부(5)에 걸쳐 피복제를 도포하기 위한 하나의 장치를 포함한다. 상기 점화면(4)은 건조되고 최종적으로 소재와 점화면(4) 간의 접촉을 더욱 증가시키도록 하기 위해 전기적으로 전도성이 있는 물질을 수용한다. 본 발명에 따른 상기 장치(10)는 와이어를 심선들(5)로 절단하기 위한 장치 뒤에 그리고 피복제(6)를 도포하기 위한 장치 앞에 위치한다. 이러한 방법으로 피복제(6)는 그러한 물질이 상기 심선(5)의 나머지 부분에 도포되는 것과 동시에 상기 리세스(7)에 또한 도포된다.

상기 장치(10)은 심선들(5)의 공급을 위한 유입부(feed-in portion;20) 및 하나의 심선 배출부(feed-out portion;21)를 포함하고, 상기 장치를 지지하는 프레임(frame;17) 주위에 세워지고, 또한 상기 장치의 활동부(active part) 아래에 수직으로 위치하고, 한편 톱날(saw blade;12)과 또 다른 한편으로 상기 장치(10)을 통해 심선들(5)을 운반하는 수단을 가동하기 위한 구동 벨트(19)를 거쳐 배치된 구동 유닛(drive unit;16)을 포함한다. 상기 심선들(5)은, 도시되진 않았지만 콘테이너로부터 연장되는 종방향으로, 앞 제조 단계에서부터 도시되지 않았지만 전진 수단(advancement means)을 거쳐 수집 창고(collection magazine;11)까지 전진하고, 유입부(20)에서 수직으로 배치된 수집 창고(11) 위에 수직으로 열린다. 이러한 지역에서 상기 전진 수단은 전진하는 심선들(5)의 방향을 바꾸도록 배치되어서 심선들은 그들의 횡방향으로 상기 수집 창고(11)를 지나 이동한다. 상기 심선들(5)은 상기 수집 창고(11)에서 나머지 심선들의 윗면 위에 하나씩 수집되고, 그들의 고유한 무게로 인해 그들은 상기 수집 창고(11)의 한쪽 단부에 위치한 톱날(12) 아래쪽으로 수직으로 떨어진다. 상기 수집 창고(11)는 상기 심선들(5)을 그들의 이동 경로 중 하나 상에 유지시키도록 배치되고 상기 톱날(12)에 슬릿되는 상기 점화부(3)으로의 통로를 주기 위하여 상기 톱날(12)쪽으로 향하는 단부에서 열리는 가이드 레일들(guide rails;13) 및 평판과 같은 아암(arm)의 형태로 상기 톱날(12)에 수평으로 상기 심선들(5)을 안내하는 안내 수단(guide means;15)을 포함한다. 상기 톱날(12)은 수직 평면 및 상기 심선들(5)의 점화부들(3)과 비스듬히 중심에 맞게 상기 심선들(5)의 점화부(3)와 맞물린다. 상기 각(angle)은 상기 수집 창고(11)의 저면에서 상기 리세스(7)의 길이가 의도된 길이가 되는 것을 보증하도록 지정되고, 상기 톱날(12)의 두께는 상기 리세스(7)의 폭이 의도된 폭이 되는 것을 보증하도록 알맞게 된다. 상기 수집 창고(11)의 지역에서, 상기 톱날(12)은 톱질하는 위치를 취하는 동안 두개의 톱 편향 휠들(saw deflection wheels)의 둘레를 이동한다. 즉, 상기 톱날(saw edge)은 맞물리는 방향으로 향한다. 상기 톱날(12)의 각도는 그 다음에 90°로 방향을 바꾸고, 상기 날(blade)은 그 다음에 가로놓이는 위치를 취하고, 이러한 상태로 그것은 상기 톱날이 톱질하는 위치를 취하도록 하기 위하여 다시 방향이 바뀌어지기 전에 또 다른 두개의 톱 편향 휠들(22b)의 둘레를 이동한다. 상기 심선들(5)이 상기 수집 창고(11)을 지나칠 때, 심선들은 배출부(18)에 의해 다시 방향을 바꾸고 아래의 제조 단계로의 이동을 위한 종방향으로 연장되어 이동된다.

도 7은 수동 금속 아크 용접에서 사용되는 용접봉(1)의 제조를 위한 장치(10)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예와 위에서 설명한 실시예를 구별하는 요소들은 아래에 주로 설명될 것이다. 상기 심선들(5)을 종방향으로 상기 유지 수단(23)까지 운반하고 그 후에 상호 평행한 관계로 수직으로 상기 톱질 장치(sawing device)를 지나 심선들을 옮겨놓기 보다는, 오히려 상기 심선들(5)은 상기 장치의 유입부(20)에서의 창고(31)에서 상호 평행한 관계로 수평으로 위치한 심선들로 한 다발씩 수집된다. 상기 창고의 바닥에서 원형 막대의 형태로 분산기(distributor;32)앞에 배열된 트인 구멍(opening)이 있다. 상기 분산기는 결합된 유지 수단과 컨베이어 벨트(23)을 따라 그리고 그 위에서 시간에 맞게 하나의 심선을 배출하는 역할을 한다. 상기 창고(31)는 수용될 심선들(5)의 길이를 약간 초과하는 길이를 가진 박스로 배치된다. 상기 창고(31) 및 상기 분산기(32)는 컨베이어 벨트(23)과 교차하여 고정되어 설치되지만, 만약 상기 기계에 의해 슬릿이 되는 상기 심선들(5)이 그들의 직경에 관해 상당히 다양하다면 상기 분산기(32)를 올리거나 또는 낮춤으로써 상기 컨베이어 벨트(23)와 상기 분산기(32) 사이의 거리를 변화시키는 것이 적당할 수 있다. 상기 컨베이어 벨트(23)와 상기 분산기(32) 사이의 거리는 단지 하나의 심선(5)이 분산기(32)의 아래쪽 가장자리의 아래로 통과할 수 있는 것을 보증하도록 선택된다. 상기 창고(31)에서, 상기 심선들(5)의 위치는 그들의 점화 단부들 즉, 문제의 상기 장치(10)에 의해 슬릿이 되는 상기 심선들(5)의 단부들이 슬리터(slitter;40)쪽으로 향하는 상기 창고(31)의 면에 밀려지는 그러한 방법으로 제어된다. 이것은 상기 심선들(5)이 상기 창고(31) 내부에서 위치하고 있을 때 수동으로 실시되거나 바람직하게는 안내 수단(15)에 의해 실시된다. 상기 유지 수단/컨베이어 벨트(23)는 상기 심선들(5)이 상기 벨트 위에 수용될 때 움직이는 것을 방지하도록 어떤 적당한 마찰제로 만들어진 벨트로 이루어진다. 도 7은 단면도에 의해 상기 벨트를 도시한다. 상기 컨베이어 벨트(23)은 상기 장치(10)의 각각의 단부에 하나씩 위치한 두개의 구동 휠들(33)의 둘레를 이동하고 이러한 구동 휠들(33) 중 하나는 전달 벨트(transmission belt;19)를 거쳐 구동 유닛(16)에 의해 가동된다. 게다가, 상기 컨베이어 벨트(23)은 두 부분으로 분리된다. 전진 방향과 직교하는 방향으로, 상기 컨베이어 벨트(23)는 톱니(saw-tooth) 모형 또는 어느 정도 더욱 부드러운 형태로 단면 형상, 병렬된 반원형(semicircular)의 막대들의 볼록면이 상기 컨베이어 벨트(23)로부터 튀어나오는 형태로 더욱 둥글게 된 단면 형상을 가진다. 각각의 막대의 단부 또는 톱니 단부 사이의 공간은 심선(5)이 상기 단부들 사이에 그와 같이 형성된 움푹한 함몰 부위에서 수용될 때, 상기 심선이 상기 함몰 부위의 밑면, 즉 상기 컨베이어 벨트(23)의 연속적인 면과 접촉하지 않게 보증하도록 선택된다. 이러한 단부들과 함몰 부위들을 포함하고 그들 사이에 수직적이지 않는 면들을 가지고 상기 컨베이어 벨트가 수평 위치에서 평평하게 연장됨을 나타내는 이러한 단면 형상은 여러 직경 크기들을 가진 심선들(5)에 대해 상기 컨베이어 벨트를 사용하는 것이 가능하게 한다. 상기 심선들(5)이 상기 함몰 부위 내에서 다른 레벨들(levels)로 위치한다고는 하지만, 이것은 상기 장치(10)의 하기의 요소들, 예를 들어 상기 슬리터의 레벨 조정에 의해 다루어질 수 있는 상황이다. 그러나, 상기 장치(10)가 사용되는 경우, 동일한 직경의 용접봉(1)들이 한 묶음씩 생산된다는 것은 언급되어야만 한다.

상기 심선들(5)은 상기 슬리터(40)쪽으로 그리고 상기 슬리터를 지나 상기 장치(10) 내에서 수집되고 전진한다. 이러한 실시예에서, 상기 슬리터(40)는 올려지고 낮춰지도록 배치되는 아암(arm;42)에 부착되는 원형 톱(41)으로 이루어진다. 상기 원형 톱(41)의 레벨의 조정은 상기 심선(5)에서의 슬릿이 정확한 장소에 위치하는데 영향을 받는다. 이러한 실시예에서 도 3에 따른 용접봉(1)이 생산될 것이라는 것이 나타난다. 상기 원형 톱(41)은 상기 심선들(5)의 이동 방향과 반대로 회전한다. 이러한 방법으로, 상기 심선들(5)은 상기 원형 톱(41)에 끌어 당겨진다. 상기 심선들(5)은 두개의 억제 벨트들(constraining belts), 하나의 상부 억제 벨트(27) 및 하나의 하부 억제 벨트(28)로 이루어진 이동 억제 수단(24)에 의해 유지 수단/컨베이어 벨트(23)에서 그들의 측면 공간 내의 위치에 유지된다. 두개의 억제 벨트들은 상부 및 하부 구동 휠들(29,30)에 의해 각각 가동되고 상부 억제 벨트(27)은 상기 컨베이어 벨트(23) 위에 수직으로 위치하고 하부 억제 벨트는 상기 컨베이어 벨트(23)의 아래에 위치한다. 상기 벨트들의 상호 위치는 상부 억제 벨트(27)가 하부 억제 벨트(28) 위에 바로 그리고 접촉 관계로 위치한다. 그러나 그들 사이에 심선들(5)을 끼워놓는다. 상기 심선들(5)의 수용을 위한 상기 두개의 억제 벨트들(27,28) 사이에 형성된 면은 상기 컨베이어 벨트(23)의 상부면 위에 바로 연장된다. 도 7에서 나타난 바와 같이, 수평면에서 상기 두개의 억제 벨트들(27,28)은 상기 컨베이어 벨트(23)와 상대적으로 상기 슬리터(40)쪽으로 옆으로 옮겨진다. 이러한 배치의 이유는 상기 억제 벨트들(27,28)이 후자가 상기 장치(10)에서 이 점에 도달할 때 상기 심선들(5)을 컨베이어 벨트(23)에서 약간 들어올려야 하기 때문이다. 이동 억제 수단(24)이 상기 상부 및 하부 억제 벨트들(27,28)에 대해 각각 압박을 가할 목적으로 억제 벨트들(27,28) 위에 그리고 연결되도록 배치되기 때문에, 상기 심선들(5)은 그들이 상기 억제 벨트들(27,28) 사이에 삽입되는 위치에 사로잡혀 유지된다. 압축 실린더(25) 및 프레임(26)을 거쳐 상기 이동 억제 수단(24)에 의해 상기 심선들(5)에 가해진 압력은 톱질 작업동안 상기 심선들을 위치로 유지하기 위하여 상기 심선들(5)과 상기 억제 벨트들(27,28) 사이의 충분한 마찰을 발생시킬 수 있는 크기여야만 한다. 상기 압축 실린더(25)는 상부 억제 벨트(27)를 고정적으로 설치된 하부 억제 벨트(28)에 대해 압박한다. 상기 슬릿이 톱질 작업동안 상기 심선들(5)에 형성되어지기만 하면, 상기 이동 억제 수단(24)은 상기 심선들(5)을 놓아주게 되는데, 그것에 의해 후자는 컨베이어 벨트(23)에서의 측면 공간에서 그들의 위치들을 다시 차지하게 된다. 상기 장치(10)의 배출부(21)에서 상기 심선들은 이러한 목적, 즉 그 이후의 운반 및 작업을 위해 적합하게 설계된 창고로 배출된다. 톱질에 의해 심선들(5) 내의 슬릿(7)의 형성으로부터 원하는 결과를 달성하기 위하여 코팅된 원형 톱(41)이 바람직하게는 사용된다. 또한, 상기 원형 톱(41)이 심선들의 단부와 만나게 되는 노즐(43)을 거쳐 절단유(cutting fluid)를 공급하는 것이 적합하다. 상기 장치(10)을 개발하는 초기 단계에서 상기 심선들(5)은 상기 억제 벨트들(27,28) 사이에서 비스듬히 끌어당겨지는 경향이 있었다. 이것은 상기 장치(10) 및 심선들(5)의 손상에 대해 필연적인 위험들을 가진 열등한 톱질 결과를 발생시켰다. 그것은 결과적으로 상기 절단유의 일부가, 상기 압축 실린더(25)에 의해 가해진 상당한 압력의 적용에도 불구하고 상기 벨트들과 상기 심선들 사이에서 결과적으로 충분하지 않은 마찰을 가지고, 상기 억제 벨트들(27,28)의 마찰면에 내려졌기 때문이다. 이러한 문제를 제거하기 위하여 이른바 공기 날들(air knives;44)이 제공되며, 상기 날들은 상기 원형 톱(41) 위 및 아래에서 상기 억제 벨트들(27,28) 위에 몹시 압축된 공기를 분사하도록 배치된다. 이러한 공기 날들(44)은 도면에서는 도시되지 않는다.

상기 심선들이 억제 벨트들(27,28)을 떠나는 상기 장치(10)의 지역에 인접한 원형의 스틸 와이어 브러쉬(steel-wire brush;45)를 제공하는 것이 또한 필요하다. 상기 브러쉬(45)는 털어 없앰으로써 이른바 버(burr)를 제거하는데, 이 부분은 톱질함으로써 슬릿의 형성 과정동안 상기 슬릿(7)의 하부에 형성되고, 만약에 이 부분이 남아 있다면, 완성된 용접봉(1)의 용접 능력에 부정적인 영향을 주게된다. 상기 브러쉬(45)는 상기 슬리터(40) 상부 및 바로 아래에 위치하지만 상기 심선들의 이동 방향에서 본 바와 같이 상기 심선들(5)이 이동 억제 수단(24)을 떠나게 되는 지점의 앞에 위치한다.

첨부된 청구 범위에서 정의된 이러한 경우에서 본 발명의 보호 범위내에서 두 실시예의 많은 변경들이 가능함이 또한 인정될 것이다. 예를 들어, 상기 장치(10) 및 그것의 수집 창고(11)는 여분의 컨베이어 벨트가 상기 톱날(12)을 지나 상기 심선들(5)을 전진시킨다는 점에서 수평으로 배열될 수 있고, 이러한 경우에 상기 톱날은 수평으로 연장된다. 게다가, 상기 톱날(12) 대신에 밀링 커터(milling cutter) 또는 리세스(7)의 절단을 위한 다른 적합한 장치가 사용될 수 있다. 상기 슬릿(7)의 다른 모양들을 얻기 위하여 두개 또는 수개의 톱날들(12)을 배치하거나 또는 상기 심선들(5)이 수평 위치와는 다른 위치를 취함과 동시에 상기 수집 창고(11)를 통과하도록 만드는 것이 필요할 수 있다. 상기 장치(10)의 구동은 상기 실시예들에서 도시된 바와 같이 요구되지는 않지만 전체 제조 방법에 일반적인 구동에 또한 연결될 수 있다. 상기 구동의 중요한 특징은 그것의 부분을 형성하는 여러 구성 요소들이 각자와 관련해 동시에 일어난다는 것이다.

Claims (31)

1. 아크 점화면(arc ignition face;4)을 포함하는 아크 점화부(arc ignition portion;3)를 가진 심선(core wire;5)을 포함하며, 상기 아크 점화부(3)의 단면은 상기 심선(5)의 주단면에 비해 축소되어 있는 수동 아크 용접 작업에 사용되는 용접봉(1)으로서,

   상기 아크 점화부(3)는 적어도 하나의 리세스(recess;7)를 가지도록 형성되며, 상기 리세스의 입구는 상기 심선의 종방향 측면에서 개방되는 것을 특징으로 하는 용접봉.
2. 제1항에 있어서, 상기 리세스(7)의 입구는 상기 아크 점화면(4)에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 용접봉.
3. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스(7)는 노치(notch)인 것을 특징으로 하는 용접봉.
4. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스(7)는 상기 심선의 길이 방향의 두 개의 반대로 위치한 측면부들에서 개방되는 것을 특징으로 하는 벨트.
5. 제4항에 있어서, 상기 리세스(7)는 슬릿(slit)을 형성하는 것을 특징으로 하는 용접봉.
6. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스(7)는 직선(rectilinear)인 것을 특징으로 하는 용접봉.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 리세스(7)의 입구는 상기 용접봉(1)의 종방향에서 볼 때 연장되는 것을 특징으로 하는 용접봉.
8. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스(7)는 상기 점화면(4)의 중심을 관통해 연장되는 것을 특징으로 하는 용접봉.
9. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 심선(5)은 용접 작업동안 슬래그 및 차폐 가스를 형성하는 재료(6)로 코팅되고, 상기 리세스(7)는 상기 슬래그 및 차폐 가스 형성 재료(6)의 필러(filler)를 가지는 것을 특징으로 하는 용접봉.
10. 제9항에 있어서, 상기 리세스(7)는 슬래그 및 차폐 가스를 형성하는 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 용접봉.
11. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스(7)는 상기 용접봉(1)의 길이 방향으로 3 - 9 mm, 더 바람직하게는 4 - 8 mm, 그리고 가장 바람직하게는 5 -7 mm 연장되고, 상기 심선(5)의 직경을 30 - 40 % 축소하는 것과 일치하는 상기 용접봉(1)의 종방향을 가로질러 계산된 폭(a)을 가지는 것을 특징으로 하는 용접봉.
12. 심선들을 제조하기 위한 유닛 및 상기 심선들의 표면에 용접 작업동안 슬래그 및 차폐 가스를 형성하는 물질(6)을 도포하기 위한 유닛을 포함하는 수동 금속 아크 용접 작업에서 사용되는 용접봉을 제조하는 장치로서,

    상기 장치는 상기 심선들(5)의 단부(端部)들 중 하나에 적어도 하나의 슬릿(slit)을 형성하기 위한 적어도 하나의 슬리팅 수단(slitting means;40)으로 형성된 적어도 하나의 모양 형성 유닛(shaping unit) 및 상기 심선들(5)이 상기 슬리팅 수단(40)을 지나 연속적으로 전진되도록 하기 위해 수집되도록 배열되는 적어도 하나의 유지 수단(holding means;23)을 가지는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 장치는 상기 심선들(5)을 그들의 종방향으로 옮겨 놓도록 배치되는 이동 수단(conveyor means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 장치는 상기 심선들(5)을 그들의 횡방향으로 옮겨 놓도록 배치되는 이동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 이동 수단은 상기 슬리팅 수단(40)의 부분에 상기 심선들(5)을 횡방향으로 옮겨 놓도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 수단은 상기 슬리팅 수단의 부분에 상기 심선들을 상호 평행한 관계로 옮겨 놓도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
17. 제12항, 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 수단은 또한 유지 수단(holding means;23)인 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
18. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모양 형성 유닛은 제조 순서에서 볼 때 절단 유닛(cutting unit) 뒤에 및 도포 유닛(application unit) 앞에 위치된 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
19. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 수단(23)은 상기 심선들(5)의 하나의 단부에서 상기 슬리팅 수단(40)에의 통로를 위한 개구를 가지고 형성된 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 슬리팅 수단(40)쪽으로 상기 심선들을 안내하기 위한 안내 수단(guide means;15)을 가지고 형성된 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
21. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리팅 수단(40)은 톱질 도구(sawing tool)를 가지고 형성된 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 슬리팅 수단(40)은 톱 밴드(saw band)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 톱 밴드는 연속적인 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
24. 제12항, 제13항, 제15항, 제16항, 제18항, 제19항, 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 수단(23)은 상기 심선들(5)을 본래 수직 방향으로 옮겨 놓도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
25. 제12항, 제14항 내지 제19항, 제21항, 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 수단(23)은 상기 심선들(5)을 본래 수평 방향으로 옮겨 놓도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
26. 제24항에 있어서, 상기 유지 수단(23)은 상기 심선들(5)의 고유의 무게를 사용함으로써 상기 슬리팅 수단(40)을 지나 상기 심선들(5)을 옮겨 놓도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
27. 제12항 내지 제13항, 제15항 내지 제16항, 제18항 내지 제19항, 제21항 내지 제24항, 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리팅 수단(40)의 절단부의 이동 방향은 상기 심선들(5)의 한쪽 단부에 대해 각도(角度)를 형성하는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
28. 제23항에 있어서, 상기 톱 밴드는 편향 휠들(deflection wheels)의 둘레를 이동하도록 배치된 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
29. 제12항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 수단(23)은 본래 수평 방향으로 상기 심선들(5)을 보유하도록 배치된 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
30. 제21항에 있어서, 상기 슬리팅 수단(40)은 원형 톱날(circular saw blade)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.
31. 제12항, 제14항 내지 제19항, 제21항, 제25항, 제29항, 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 수단(23)은 상기 심선들(5)을 그 가운데에 수용하기 위한 웨지(wedge) 모양의 단면 형상을 가진 것을 특징으로 하는 용접봉 제조 장치.