KR20120002616U - 트레일링 실드 지그 - Google Patents

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Abstract

용접 중 토치의 전후진각 조절이 가능하고 토치가 흔들리지 않으면서 착탈 가능하며, 토치의 위빙을 원활하게 할 뿐 아니라, 실드가스가 균일하게 공급되어 안정된 용접품질을 획득할 수 있는 트레일링 실드 지그가 개시된다. 트레일링 실드 지그는 케이스와, 용접 부위에 실드 가스를 공급하기 위한 실드가스 공급 호스에 연결되어 상기 실드 가스를 상기 케이스 내로 공급하는 실드가스 공급 파이프, 상기 케이스에 연결되며 토치가 모재의 용접 방향에 대해 전후로 회전되도록 상기 토치를 고정시키는 홀더를 포함한다. 따라서, 토치의 흔들림이 방지되고 전후진각의 조절이 가능하며 토치의 착탈이 용이하다.

Description

트레일링 실드 지그{TRAILING SHIELD JIG}
본 고안은 트레일링 실드 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토치가 설치되어 평판이나 파이프 등의 모재에 위빙 용접을 수행하는 트레일링 실드 지그에 관한 것이다.
일반적으로, 스테인리스강, 듀플렉스 스테인리스강, 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강, 티타늄 등의 산화에 민감한 재료에서는 건전한 용접부를 얻기 위해 실드가 매우 중요한 요소를 차지한다.
일 예로 티타늄의 경우에는 용접중 실드 불량에 의하여, 기공이 발생하고 비드의 색깔이 변하며 산화 및 질화에 의한 취화로 인해 용접부에 균열이 발생한다. 특히, 비드의 변색은 용접품질을 판별하는 통상적인 기준이 되기 때문에 실드 관리의 중요성은 더욱 커진다. 이와 같은 필요에 의해, 티타늄 등의 용접시에도 완전한 실드 분위기를 제공하기 위해 트레일링 실드 지그가 사용된다.
도 1은 종래의 트레일링 실드 지그의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 트레일링 실드 지그(1)는 토치(9)를 고정하기 위한 호스밴드(7)와, 실드가스를 공급하기 위한 실드가스 공급 호스(5) 및 외부 공기로부터 용접부를 보호하기 위한 실리콘 패드(4)를 포함한다. 이와 같이 구성되는 트레일링 실드 지그(1)는 파이프 등의 모재(6)에 형성된 그루브(3)를 따라 이동하면서 용접을 수행한다.
하지만, 종래의 트레일링 실드 지그(1)는 용접 방향으로 토치(9)의 전후진 각을 조절할 수 없고, 용접 중에 토치(9)가 흔들리는 현상이 발생한다.
또한, 종래의 트레일링 실드 지그(1)는 용접 입열에 의해 실리콘 패드(4)가 경화되어 수명이 단축되고 큰 마찰력으로 인해 좌우로 이동이 불가능함에 따라 토치(9)의 위빙 동작을 수행하지 못하는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안에서는 용접 중 토치의 전후진각 조절이 가능하고 토치가 흔들리지 않으면서 착탈 가능하며, 토치의 위빙을 원활하게 할 뿐 아니라, 실드가스가 균일하게 공급되어 안정된 용접품질을 획득할 수 있는 트레일링 실드 지그를 제공한다.
본 고안에 따른 트레일링 실드 지그는 모재의 외주면에 대응되는 형상의 바닥면을 갖는 케이스와, 용접 부위에 실드 가스를 공급하기 위한 실드가스 공급 호스에 연결되어 상기 실드 가스를 상기 케이스 내로 공급하는 실드가스 공급 파이프와, 상기 케이스에 연결되며 토치가 모재의 용접 방향에 대해 전후로 회전되도록 상기 토치를 고정시키는 홀더 및 상기 케이스에 고정되며 상기 모재의 외주면에 대응되는 형상으로 이루어져 상기 모재의 외주면에 밀착하는 실리카 패드를 포함한다.
또한, 상기 홀더에는 상기 토치를 착탈 가능하게 결합하기 위한 테이퍼가 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스에는 상기 토치가 상기 모재로 인출되는 스틱아웃을 일정하게 하기 위한 장공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 바닥면에는 상기 모재와 접촉되는 부위에 라운드부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실드가스 공급 파이프에는 상기 케이스의 내부를 전후 방향으로 관통하며 상부를 향해 일정한 각도를 가지도록 2중으로 가공된 가스 홀이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실드가스 공급 파이프는 상기 케이스의 내부에서 상기 토치와 간섭되지 않도록 끝단부가 절곡 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 바닥면에는 상기 모재가 외부로 노출되는 부위를 커버하기 위한 실드캡이 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 바닥면에는 상기 모재의 표면비드와 접촉을 방지하기 위한 트임부가 형성될 수 있다.
본 고안에 따른 트레일링 실드 지그는 토치의 흔들림이 방지되고 전후진각의 조절이 가능하며 토치의 착탈이 용이한 매우 유용한 고안이다.
또한, 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그는 토치의 일정한 스틱아웃을 유지할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그는 토치의 위빙을 가능하는 매우 유용한 고안이다.
또한, 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그는 산화 및 질화에 민감한 모재의 경우에도 건전한 용접부를 획득할 수 있다.
도 1은 종래의 트레일링 실드 지그의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 2는 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그의 개략적인 구성을 도시한 것이며,
도 3은 본 고안에 따른 소경관용 트레일링 실드 지그의 평면도를 도시한 것이고,
도 4는 본 고안에 따른 소경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 정면도이며,
도 5는 본 고안에 따른 소경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 우측면도이고,
도 6은 본 고안에 따른 대경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 평면도이며,
도 7은 본 고안에 따른 대경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 정면도이고,
도 8은 본 고안에 따른 대경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 우측면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 트레일링 실드 지그의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
본 고안에 따른 트레일링 실드 지그(100)는 파이프, 평판 등의 다양한 모재에 적용되어 사용될 수 있음을 밝혀둔다. 지금부터 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그(100)를 파이프에 적용된 예를 통해 설명하며, 비교적 작은 직경의 소경관용 파이프에 적용된 예와 비교적 큰 직경의 대경관용 파이프에 적용된 예를 설명하기로 한다.
또한, 두 가지 실시 예에 따른 트레일링 실드 지그는 모두 구성이 동일하고 그 치수 및 형상에 대한 차이가 있을 뿐이므로 하나의 구성요소에 대해 각각 두 실시 예에서 도시된 부호를 모두 사용하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 고안에 따른 소경관용 트레일링 실드 지그의 평면도를 도시한 것이고, 도 4는 본 고안에 따른 소경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 정면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 소경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 우측면도이다.
아울러, 도 6은 본 고안에 따른 대경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 평면도이며, 도 7은 본 고안에 따른 대경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 정면도이고, 도 8은 본 고안에 따른 대경관용 트레일링 실드 지그의 내부를 부분적으로 도시한 우측면도이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그(100)는 케이스(140)(240)와, 실드가스 공급 파이프(160)(260)와, 홀더(130)(230) 및 실리카 패드(80)를 포함한다. 트레일링 실드 지그(100)는 모재(60)에 형성된 그루브(70)를 따라 이동되면서 용접을 수행한다.
케이스(140)(240)의 바닥면은 모재(60)의 외주면에 대응되는 형상으로 이루어진다.
실드가스 공급 파이프(160)(260)는 용접 부위에 실드 가스(400)를 공급하기 위한 실드가스 공급 호스(50)에 연결되어, 상기 실드 가스(400)를 상기 케이스(140)(240) 내로 공급한다.
토치(90)의 착탈이 편리하도록 테이퍼가 형성된 홀더(130)(230)는 볼트(110a)(210a)와, 너트(110b)(210b)로 상기 케이스(140)(240)에 체결되며 다양한 사이즈의 토치(90) 또는 토치의 실드캡에 대하여 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.
또한, 볼트(110a)(210a)와, 너트(110b)(210b)를 조절하여 용접 상황에 따라 용이하게 토치(90)의 전후진각을 변경할 수 있다.
실리카 패드(80)는 상기 케이스(140)(240)에 고정되며, 상기 모재(60)의 외주면에 대응되는 형상으로 이루어져 상기 모재(60)의 외주면에 밀착된다. 실리카 패드(80)는 용접부에 대하여 1차적으로 외부공기를 차단하고, 2차적으로 모재(60)와 접촉된 바닥면이 실드효과를 더하여 용접 중에 위빙 동작을 가능하게 한다.
또한, 상기 케이스(140)(240)에는 장공(135)(235)이 형성된다. 장공(135)(235)은 상기 토치(90)가 상기 모재(60)로 인출되는 스틱아웃(Stick out)을 일정하게 하기 위해 마련된다. 즉, 장공(135)(235)은 케이스(140)(240)에 모재(60)의 용접부위에 대해 수직방향으로 길게 형성됨으로써, 매 패스간 용착금속의 높이에 영향을 받지 않고 토치(90)의 스틱아웃을 일정하게 유지하여 안정적인 조건에서 용접이 가능하게 한다.
또한, 상기 케이스(140)(240)의 바닥면에는 라운드부(R)(R')가 형성된다. 라운드부(R)(R')는 상기 모재(60)와 접촉되는 부위에 형성되는 것으로, 평판을 말아 용접하여 만들어진 파이프(Welded pipe)에 적용될 경우에 생성된 용접심을 용이하게 넘어갈 수 있게 한다.
한편, 지그의 바닥면은 모재가 평판일 경우에는 편평하게 형성되며, 모재가 파이프일 경우에는 파이프의 외경(D)(D')에 맞게 가공될 수 있다.
상기 실드가스 공급 파이프(160)(260)는 상기 케이스(140)(240)의 내부를 전후 방향으로 관통하며, 상기 실드가스 공급 파이프(160)(260)의 상부에는 가스 홀(150)(250)이 형성된다. 가스 홀(150)(250)은 상부를 향해 일정한 각도(α)를 가지도록 2중으로 가공되어, 실드가스 공급 호스(50)로부터 유입된 실드 가스(400)가 케이스(140)(240)의 내부로 분사되도록 한다.
따라서, 실드가스 공급 호스(50)로부터 유입된 실드 가스(400)는 케이스(140)(240)의 내부에 균일하게 분사될 수 있다.
결국, 실드 가스(400)는 가스 홀(150)(250)을 통해 분사되고 케이스(140)(240) 내부에 부딪혀 골고루 분배된 후, 촘촘한 메쉬(170a)(270a)와 이보다 상대적으로 엉성한 메쉬(170b)(270b)를 통하여 모든 용접부로 분사된다.
또한, 상기 실드가스 공급 파이프(160)(260)는 상기 케이스(140)(240)의 내부에서 상기 토치(90)와 간섭되지 않도록 절곡 형성된다. 이 경우, 상기 실드가스 공급 파이프(160)(260)는 45°각도로 절곡 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 실드가스 공급 파이프(160)(260)가 실드가스 공급 호스(50)를 하부로 처지게 만들어 토치(90)와의 간섭을 발생시키지 않고 트레일링 실드 지그(100)가 옆으로 틀어지는 것을 방지한다.
평판 및 파이프 용접의 경우, 모재(60)의 두께, 사이즈 및 입열에 따라서 열축적이 달라지므로 트레일링 실드 지그(100)의 길이(L)를 달리하여 실드 범위를 적절하게 조절하여야 한다.
특히, 도 4에 도시된 것처럼 소경관의 파이프에 적용될 경우에는 용접중에 열축적이 매우 커지므로 와이어 송급에 지장을 주지 않는 범위 내에서 토치(90)와 홀더(130)를 포함한 가능한 모든 용접부를 실드해야 할 필요성이 있으므로 트레일링 실드 지그(100)의 바닥면을 파이프 외경(D)에 접촉하고 나머지 부분을 감쌀 수 있도록 실드캡(120)이 설치되는 것이 바람직하다. 실드캡(120)은 케이스(140)에 볼트(115a)를 통해 설치될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 것처럼, 대경관의 파이프에 적용될 경우에는, 상기 케이스(240)의 바닥면에 트임부(245)가 형성되어 상기 케이스(240)가 상기 모재(60)의 표면비드와 접촉하는 것을 방지하는 기능을 한다.
지금까지 본 고안에 따른 트레일링 실드 지그는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 트레일링 실드 지그 130,230 : 홀더
140,240 : 케이스 160,260 : 실드가스 공급 파이프
60 : 모재 80 : 실리카 패드
50 : 실드가스 공급 호스 90 : 토치
135,235 : 장공 150,250 : 가스 홀
120 : 실드캡 245 : 트임부

Claims (9)

  1. 케이스(140)(240);
    용접 부위에 실드 가스를 공급하기 위한 실드가스 공급 호스(50)에 연결되어, 상기 실드 가스를 상기 케이스(140)(240) 내로 공급하는 실드가스 공급 파이프(160)(260); 및
    상기 케이스(140)(240)에 연결되며, 토치(90)가 모재(60)의 용접 방향에 대해 전후로 회전되도록 상기 토치(90)를 고정시키는 홀더(130)(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  2. 모재(60)의 외주면에 대응되는 형상의 바닥면을 갖는 케이스(140)(240);
    용접 부위에 실드 가스를 공급하기 위한 실드가스 공급 호스(50)에 연결되어, 상기 실드 가스를 상기 케이스(140)(240) 내로 공급하는 실드가스 공급 파이프(160)(260);
    상기 케이스(140)(240)에 연결되며 토치(90)를 고정시키는 홀더(130)(230); 및
    상기 케이스(140)(240)에 고정되며, 상기 모재(60)의 외주면에 대응되는 형상으로 이루어져 상기 모재(60)의 외주면에 밀착되는 실리카 패드(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀더(130)(230)에는 상기 토치(90)를 착탈 가능하게 결합하기 위한 테이퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스(140)(240)에는 상기 토치(90)가 상기 모재(60)로 인출되는 스틱아웃을 일정하게 하기 위한 장공(135)(235)이 형성된 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 케이스(140)(240)의 바닥면에는 상기 모재(60)와 접촉되는 부위에 라운드부(R)(R')가 형성된 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 실드가스 공급 파이프(160)(260)는 상기 케이스(140)(240)의 내부를 전후 방향으로 관통하며, 상기 실드가스 공급 파이프(160)(260)의 상부에는 상부를 향해 일정한 각도(α)를 가지도록 2중으로 가공된 가스 홀(150)(250)이 형성된 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 실드가스 공급 파이프(160)(260)는 상기 케이스(140)(240)의 내부에서 상기 토치(90)와 간섭되지 않도록 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 케이스(140)의 바닥면에는 상기 모재(60)가 외부로 노출되는 부위를 커버하기 위한 실드캡(120)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 케이스(240)의 바닥면에는 상기 모재(60)의 표면비드와 접촉을 방지하기 위한 트임부(245)가 형성된 것을 특징으로 하는 트레일링 실드 지그.
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