KR20150001847U - 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접 작업의 특성상 소손이 빈번하게 발생하는 부위만 탈착 가능하게 구성하여 유지 보수를 위한 교체 작업에 따른 비용을 절감할 수 있도록 한 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐에 관한 것이다.
이를 위해, 외관과 내관으로 구성된 토치바디와, 토치바디에 나사 결합된 가스디퓨즈와, 가스디퓨즈의 단부에 나사 결합된 용접팁과, 가스 디퓨즈를 감싼채로 토치바디의 선단부에 나사 결합되어 가스디퓨즈에서 배출된 가스가 전방으로 배출되도록 가이드하는 노즐을 포함하여 구성된 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치가 제공되고, 상기 노즐은 토치바디에 나사 결합된 결합부와, 상기 결합부에 탈착 가능하게 결합되며 용접팁에 대응되는 부위인 교체부로 구성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐을 제공한다.

Description

이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐{A nozzle of a welding torch for a CO2 arc welding device}

본 고안은 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접 작업의 특성상 소손이 빈번하게 발생하는 부위만 탈착 가능하게 구성하여 유지 보수를 위한 교체 작업에 따른 비용을 절감할 수 있도록 한 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐에 관한 것이다.

이산화탄소 아크 용접은 실드가스(shielded gas)로서 헬륨이나 아르곤 대신 이산화탄소를 아크및 용융풀 주위에 공급하여 용접부에 공기를 배제하고 이산화탄소 분위기 속에서 용접을 하는 용극식 용접법의 하나이다.

이산화탄소 아크 용접은 융착 금속의 기계적 성질과 야금적 성질이 우수하고, 값싼 이산화탄소를 사용하여 자동 및 반자동의 고속 용접을 할 수 있으며, 용융 속도가 빠르고 다양한 재료를 용접할 수 있다는 여러 가지 장점으로 인해, 교량, 선박, 철도 차량 등의 구축에 널리 사용되고 있다.

이때, 사용되는 용접토치는 작업자가 직접 파지하고 용접을 행하는 구성품으로 종래에도 다수 제안되고 있다.

도 1은 통상적으로 사용되고 있는 종래의 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.

이산화탄소 아크 용접기용 용접토치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 토치바디(12), 가스디퓨즈(20), 노즐(30) 및 용접팁(40)을 포함하여 구성된다.

상기 토치바디(12)는 외관(13)과 내관(14)으로 구성되며, 내관(14)의 선단부 내측에는 상기 가스디퓨즈(20)를 결합하기 위한 나사부(16)가 형성된다.

이러한 토치바디(12)는 사용 용도에 따라 일직선과 곡선의 형상으로 제작되며, 후단에는 작동 스위치가 구비된 손잡이부(미도시) 및 용접케이블(미도시)이 결

합된다.

다음으로, 상기 가스디퓨즈(20)는 상기 토치바디(12)의 내관(14) 선단부에 후단부가 나사 결합되는 가스 배출과 함께 와이어(미도시)의 이송 공간을 제공하도록 구비되는 것으로, 상기 가스디퓨즈(20)의 일측면에는 복수개의 가스 배출공(26)이 형성되며, 후단부 및 선단부 내측에는 토치바디(12) 및 용접팁(40)을 나사 결합하기 위한 각각의 나사부(22)(24)가 형성된다.

다음으로, 상기 노즐(30)은 상기 가스디퓨즈(20)의 외부에서 끼움되어 토치바디(12)의 선단부에 결합되는 것으로, 상기 가스디퓨즈(20)에서 배출된 가스를 모아서 전방으로 배출하도록 구비된다.

이때, 상기 노즐(30)이 절연체가 아닐 경우에는 노즐(30)과 토치바디(12) 사이에는 절연체인 노즐 인슐레이터가 추가로 구비될 수 있다.

다음으로, 상기 용접팁(40)은 상기 가스디퓨즈(20)의 선단부에 나사 결합되어져 이송되는 와이어를 배출하되 모재와 와이어 사이에 아크가 발생되도록 전류를 공급하게 된다.

한편, 상기와 같이 구성된 종래의 용접토치(10)의 결합관계를 살펴보면, 토치바디(12)의 내관(14)에는 전술한 바와 같이 가스디퓨즈(20)가 나사 결합되어 있고, 상기 가스디퓨즈(20)에는 용접팁(40)이 나사 결합되어 있으며, 상기 가스디퓨즈(20)의 외측으로는 노즐(30)이 끼움되어 토치바디(12)에 고정되어 있다.

이렇게 구성된 토치바디(12)의 후단부에서는 가스와 와이어가 송급되고 있는데, 이 가스는 가스디퓨즈(20) 내부로 유입돼 일측면에 형성된 배출공(26)으로 배출되며, 와이어는 용접팁(40)의 내부로 이동해 외부로 돌설된다.

한편, 상기 노즐(30)은 금속재질로 된 원통형의 관형상으로 통상의 용접토치에 구비된 가스디퓨즈(20) 및 용접팁(40)을 모두 감쌀 수 있는 길이로 형성되어 있고 종단부 내주면에는 암나사부가 형성되어 있어 토치바디(12)에 나사 체결식으로 장착되도록 구성되어 있다.

이때, 상기 노즐(30)은 통상적으로 황동재질의 소모품으로서, 고열의 아크가 발생되는 노즐(30)의 선단부는 고열에 의해 단시간 내에 녹아내리면서 형태가 변형될 뿐 아니라 용접시 발생되는 용접 슬래그가 들러붙어 가스 디퓨즈(20)로부터의 가스가 제대로 직진되게 토출되지 않아 정확한 용접이 이루어지지 않으므로 용접품질을 떨어뜨릴 수 있는바 노즐(30)에 대한 주기적인 교체 작업이 필요하다.

이때, 대략 80mm 노즐 중 20~30mm의 선단부만 손상됨에도 불구하고 노즐(30) 전체를 교체해야함으로써, 교체 비용이 낭비되는 문제가 있었다.

뿐만 아니라, 노즐(30)의 일정기간 사용 후에는, 노즐(30)의 종단부 및 중간 부분이 열변형되지 않고 용접 슬래그가 들러붙지 않더라도, 새로운 노즐(30)로 교체 사용해야만 함으로써 용접비용의 상승 및 자원낭비가 큰 문제점이 있었다.

대한민국 등록번호 20-0304746

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 소손 및 슬래그가 들러붙는 단부만 교체 가능하도록 교체부분만 나사 결합된 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐을 제공하고자 한 것이다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 외관과 내관으로 구성된 토치바디와, 토치바디에 나사 결합된 가스디퓨즈와, 가스디퓨즈의 단부에 나사 결합된 용접팁과, 가스 디퓨즈를 감싼채로 토치바디의 선단부에 나사 결합되어 가스디퓨즈에서 배출된 가스가 전방으로 배출되도록 가이드하는 노즐을 포함하여 구성된 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치가 제공되고, 상기 노즐은 토치바디에 나사 결합된 결합부와, 상기 결합부에 탈착 가능하게 결합되며 용접팁에 대응되는 부위인 교체부로 구성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐을 제공한다.

이때, 상기 결합부와 교체부는 나사 결합된 것이 바람직하다.

이때, 상기 결합부와 교체부 중 어느 하나에는 수나사가 형성되고 다른 하나에는 상기 수나사에 나사 결합되는 암나사가 형성된 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐은 다음과 같은 효과가 있다.

토치바디에 결합되는 결합부와, 용접 작업중에 소손이나 슬래그가 들러붙는 부위인 노즐의 단부 즉, 용접팁에 대응되는 교체부가 서로 탈착 가능하게 제공됨으로써, 상기 교체부만 교체하여 사용할 수 있게 된다.

이에 따라, 노즐의 유지보수에 따른 교체 비용을 줄일 수 있어 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치를 나타낸 분해사시도
도 2 및 도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐을 나타낸 분해사시도
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐이 설치된 용접토치의 요부를 나타낸 단면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐(이하, '용접토치의 노즐'이라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

설명하기에 앞서 종래와 동일한 구성에 대해서는 부호를 병기하도록 한다.

용접토치의 노즐은 소손 발생 및 슬래그가 달라붙는 부위인 단부를 탈착 가능하게 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 노즐에 대한 교체시 노즐 전체를 교체할 필요가 없기 때문에, 노즐 유지보수에 대한 비용을 절감할 수 있다.

이를 위한 용접토치 노즐은 결합부(100)와, 교체부(200)로 구성된다.

즉, 용접토치 노즐은 일체로 형성되는 것이 아니라, 상기와 같이 분리되어 구성되는 것이다.

결합부(100)는 토치바디(12)에 결합되며, 중공의 파이프 형태로 이루어진다.

결합부(100)는 용접 작업시 소손이나 파손 등의 발생이 상대적으로 덜 되는 부위로서, 자주 교체할 필요가 없는 부위이다.

이때, 결합부(100)의 내주면에는 토치바디(12)에 나사 결합되기 위한 암나사가 형성된다.

이때, 결합부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 내주면 전체에 암나사가 형성될 수도 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 일단부에는 암나사가 형성되고 타단부에는 수나사가 형성될 수도 있다.

이때, 결합부(100)의 일단부라 함은 토치바디(12)에 나사 결합되는 부위를 말하며, 결합부(100)의 타단부라 함은 교체부(200)가 나사 결합되는 부위를 말한다.

다음으로, 교체부(200)는 용접 특성상 소손 및 슬래그가 잘 들러붙는 부위이며, 결합부(100)에 탈착 가능하게 제공된다.

상기 교체부(200)는 상기한 바와 같이 결합부(100)에 나사 결합될 수 있도록 이루어진다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 교체부(200)의 일단부가 수나사로 형성될 수도 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 교체부(200)의 일단부가 암나사로 형성될 수도 있다.

이때, 교체부(200)의 일단부라 함은 결합부(100)에 나사 결합되는 부위를 말한다.

즉, 결합부(100)의 타단부가 암나사로 형성될 경우에는 교체부(200)의 일단부가 수나사로 형성되고, 결합부(100)의 타단부가 수나사로 형성될 경우에는 교체부(200)의 일단부가 암나사로 형성되는 것이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 용접토치 노즐의 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

도 4에 도시된 바와 같이 토치바디(12)의 단부에 결합부(100)의 일단부를 나사 결합시키고, 결합부(100)의 타단부에는 교체부(200)를 나사 결합시킨다.

이때, 가스디퓨즈(20)는 결합부(100)의 내부에 위치되며, 용접팁(40)은 교체부(200)의 내부에 위치된다.

이와 같이 결합된 상태에서 용접토치(10)를 이용해 용접 작업을 지속적으로 수행하면, 용접작업의 특성상 교체부(200)에 소손이 발생하고 슬래그가 들러붙게 되어 용접 품질을 떨어뜨리는 문제를 야기하게 된다.

이때, 작업자는 결합부(100)로부터 교체부(200)만 분리하여 새로운 교체부(200)를 결합부(100)에 나사 결합시킴으로써 노즐에 대한 교체 작업이 완료된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 용접토치의 노즐은 결합부(100)와 교체부(200)를 따로 분리하여 나사 결합한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 소손 및 슬래그 발생이 야기되는 교체부(200)만 따로 교체하면 되므로, 유지보수를 위한 부품 제작 비용을 줄일 수 있게 된다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 결합부 200 : 교체부

Claims (3)

1. 외관과 내관으로 구성된 토치바디와, 토치바디에 나사 결합된 가스디퓨즈와, 가스디퓨즈의 단부에 나사 결합된 용접팁과, 가스 디퓨즈를 감싼채로 토치바디의 선단부에 나사 결합되어 가스디퓨즈에서 배출된 가스가 전방으로 배출되도록 가이드하는 노즐을 포함하여 구성된 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치가 제공되고,
   상기 노즐은 토치바디에 나사 결합된 결합부와, 상기 결합부에 탈착 가능하게 결합되며 용접팁에 대응되는 부위인 교체부로 구성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 결합부와 교체부는 나사 결합된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 결합부와 교체부 중 어느 하나에는 수나사가 형성되고 다른 하나에는 상기 수나사에 나사 결합되는 암나사가 형성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 아크 용접기용 용접토치의 노즐.
   
   

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