(57)【要約】【課題】内部の垂直に向けられたステムを持ち、それに電気アーク溶接ワイヤの巻回が巻き付けられたドラムの形のハイブリッドパッケージを提供する。【解決手段】内径を持つ外筒スリーブを備え、頂部開口を有し、ドラム内に中央ワイヤ支持ステムがある溶接ワイヤ繰出しドラムである。ステムは、ドラムの円筒形スリーブと一般的に同心の円筒形本体と、ドラムの頂部開口付近にある上部ガイドリングとを有する。ガイドリングはスリーブの内径より小さい直径の円形外周を有し、上部ガイドリングはステムの外周と筒型本体との間に、下方に向かって低減する輪郭の下面形状を有する。【選択図】図１
2004322207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径および頂部開口を持つ外筒スリーブとドラム内の中央ワイヤ支持ステムとを備えた溶接ワイヤ繰出しドラムであって、前記ステムが前記円筒形スリーブと一般的に同心である円筒形本体と前記頂部開口付近の上部ガイドリングとを有し、前記ガイドリングが前記スリーブの前記内径より小さい直径の円形外周を有し、それによって環状ワイヤ繰出しギャップを画定し、前記上部ガイドリングが前記外周と前記円筒形本体との間に下方に向かって低減する輪郭形状を有して成る、繰出し装置。
【請求項２】
前記ステムが、前記ガイドリングと共に前記ステムのワイヤ支持容積を画定する下部略平坦フランジを有する、請求項１に記載の繰出しドラム。
【請求項３】
前記下部平坦フランジが前記円筒形本体と一体的である、請求項２に記載の繰出しドラム。
【請求項４】
前記下部平坦フランジが前記円筒形本体に釈放自在に取り付けられる、請求項２に記載の繰出しドラム。
【請求項５】
前記下部平坦フランジが前記スリーブの下に伸長する領域を有する、前記請求項３または４に記載の繰出しドラム。
【請求項６】
前記形状がテーパである、請求項１、２、または３に記載の繰出しドラム。
【請求項７】
前記形状が凸状である、請求項１、２、または３に記載の繰出しドラム。
【請求項８】
前記形状が凹状である、請求項１、２、または３に記載の繰出しドラム。
【請求項９】
前記ステムの前記円筒形本体が約１６インチを超える直径を有する、請求項１、２、または３に記載の繰出しドラム。
【請求項１０】
前記ステムの前記円筒形本体が１６〜２０インチの範囲内の直径を有する、請求項１、２、または３に記載の繰出しドラム。
【請求項１１】
前記繰出しギャップが１／２〜１．０インチの範囲内である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の繰出しドラム。
【請求項１２】
前記円形外周の前記直径が一般的に２１〜２２インチの範囲内である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の繰出しドラム。
【請求項１３】
前記ステムが前記円筒形本体上に増大し続ける直径の層状に巻き付けられた１０００ポンドを超える溶接ワイヤを含む、請求項１、２、または３に記載の繰出しドラム。
【請求項１４】
前記ステムが前記円筒形本体上に増大し続ける直径の層状に巻き付けられた１０００ポンドを越える溶接ワイヤを含む、前記ステムが請求項９に記載の繰出しドラム。
【請求項１５】
所定の方向の繰出し用の溶接ワイヤ貯蔵ステムであって、前記ステムが、前記所定の方向に平行な軸線と一般的に同心の円筒形本体と、前記円筒形本体の一端にあり前期所定の方向を向いた上部ガイドリングとを有し、前記ガイドリングが外径を持つ円形外周と、前記外周と前記円筒形本体との間に下方に向かって低減する形状とを有して成る、ワイヤ貯蔵ステム。
【請求項１６】
前記ステムが、前記ガイドリングと共に前記ステムのワイヤ支持容積を画定する下部略平坦フランジを持つ、請求項１５に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項１７】
前記下部平坦フランジが前記円筒形本体と一体的である、請求項１６に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項１８】
前記下部平坦フランジが前記円筒形本体に取り付けられる、請求項１６に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項１９】
前記下部平坦フランジが前記スリーブの下に伸長する領域を有する、請求項１５または１６に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項２０】
前記形状がテーパである、請求項１５または１６に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項２１】
前記形状が凸状である、請求項１５または１６に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項２２】
前記形状が凹状である、請求項１５または１６に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項２３】
前記円形外周の前記直径が２１〜２２インチの範囲内である、請求項１６に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項２４】
溶接ワイヤのプリセットキャストおよびへリックスを除去することなく、前記円筒形本体に巻き付けられた大量の溶接ワイヤを含む、請求項１５、１６、１９から２３のいずれか一項に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項２５】
前記ステムが３０インチを超える軸方向高さを有する、請求項１６、１７、および１９から２３のいずれか一項に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【請求項２６】
前記形状が水平方向から少なくとも２５°の角度を有する、請求項１５から１７、および２０から２２のいずれか一項に記載のワイヤ貯蔵ステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気アーク溶接に関し、さらに詳しくは、独自の内部構造を有する溶接ワイヤ繰出しドラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接産業において、ロボット溶接ステーションなどの自動溶接装置は通常、クーパの米国特許第５２７７３１４号明細書（特許文献１）に開示されているような溶接ワイヤの大型ドラムを使用する。これらの供給ドラムは、中央芯体の周囲にインデックス付き同心コイル状に巻かれた溶接ワイヤを有する。そのようなドラムはゆったりした量の溶接ワイヤを含み、それは輸送中にしばしば締め固められる。より多量のコイル状溶接ワイヤを標準ドラムに積み込むために、溶接ワイヤをぎっしりと詰め込むための機構が開発されており、クーパの米国特許第６２６０７８１号明細書（特許文献２）に示されている。そのようなプロセスは標準的３４インチドラムに８００ポンド以上を積むことができる。重複的開示の必要性を排除するために、本発明が対象とする溶接ワイヤドラムの型を例証するものとして、これらの２つのクーパ特許を参照によってここに組み込む。場合によっては、自動溶接設備用の溶接ワイヤは垂直に向けられたスプールに巻き付けられるので、ワイヤはスプールからスプールの軸線に平行な方向に引き出される。この型の溶接ワイヤディスペンサが、「Ｃｏｐｐｅｒ  Ｆｒｅｅ，  Ｐｒｅｍｉｕｍ  ＣａｒｂｏｎＳｔｅｅｌ／Ｌｏｗ  Ａｌｌｏｙ  Ｗｅｌｄ  Ｗｉｒｅ」と題するＮａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄによる２００１年刊行物（非特許文献１）に示されている。そのような溶接ワイヤスプールは、工場側で利用可能なディスペンシングハットと共に使用される。従来の溶接ワイヤスプールを示すこの刊行物を、参照によってここに組み込む。非溶接用ワイヤ技術では、垂直配置された内部スプールと共に円筒形ハウジングが使用され、ワイヤは上縁の周辺付近から上方へ供給される。そのようなワイヤ引出し装置はブラウンの米国特許第４１８６８９７号明細書（特許文献３）、ホスベインの米国特許第４２２２５３５号明細書（特許文献４）、および日本の特開昭６３−２５８３７２号公報（特許文献５）に開示されている。これらのワイヤ引出し器は必ずしも溶接ワイヤには関係が無く、溶接ワイヤの送出しに関連付けられる問題を持たない。しかし、適用可能または関連する先行技術としてではなく、背景技術として、それらを参照によって組み込む。
【０００３】
自動溶接技術は、一体型ロボット溶接ステーションの導入により、この１０年間に劇的に拡充してきた。これらのステーションは、オペレータが実時間ベースで溶接ステーションに気を配らずにすむように、電気アーク溶接ワイヤの大量の供給を必要とする。特許文献１および特許文献２に開示されているように、通常、大型の垂直方向に配置されたドラムの形の大型溶接ワイヤパッケージが開発された。ドラムからワイヤを垂直に引き出すと、絡まりおよび溶接操作の中断が低減することが明らかになった。ドラムはワイヤを溶接機内に供給するための最適な手順を提供するので、過去の努力の大多数は、標準サイズの供給ドラムで得られる溶接ワイヤの増加に関係していた。現時点で、特許文献２に示すようなワイヤ積込みの改善により、単一の３４インチドラムに１，０００ポンド以上の溶接ワイヤが可能になった。このワイヤ量は、溶接ワイヤ供給をスプライスするかまたは他の方法で交換することが必要になるまで、ロボット溶接機の長時間の作業を提供する。新規のワイヤ積込みプロセスによりドラム内のワイヤの量を増加する努力は成功したが、ドラムが回転しながら溶接ワイヤが置かれる方法のため、すなわちドラム内の同心巻回のため、供給ドラムには上限がある。溶接ワイヤを供給するための垂直に向けられたワイヤのスプールを使用するために、努力されてきたが、あまり成功していない。この方法では、ワイヤは、スプールで好ましい接線方向には引っ張られない。それどころか、標準供給ドラムから供給される溶接ワイヤをそっくり踏襲して、ワイヤは上方に引っ張られる。このため、ロボットステーションは特別にスプール用に設計する必要が無い。したがって、スプールを使用するこれらの努力は実質的な問題をもたらした。さらに、供給ドラムにより得られるように、供給からのワイヤの円滑な供給動作を持つことが不可欠である。ワイヤをスプールから垂直に引っ張るときに、ワイヤは、スプールの上縁の周りでスプールに向けられる力によって、接線方向ではなく、上方に引っ張られなければならない。供給量の溶接ワイヤが繰り出されるにつれて、上縁の周りのねじれ角は、溶接ワイヤの製造キャストおよびへリックスが実際に変化する程度まで増加する。したがって、垂直に向けられたスプールから供給される溶接ワイヤは、特にスプールが空になっていくときに、変形され、自動溶接機で受け入れられない特性がもたらされる。溶接ワイヤが、通常の接線方向の繰出しプロセスではなく、スプールの上縁の周りで垂直に引っ張られると、溶接ワイヤの塑性変形は溶接操作の均一性を劇的に変化させる。ワイヤは、溶接ガンの密着スリーブを通して力を加えられるので、可変キャストを有する。ワイヤの溶接点は変位することがある。さらに、溶接が溶接部間で中断すると、ワイヤに対する上向きの引っ張り力が中断される。これは変形したワイヤを供給スプールの外面上にカスケードさせるので、その後の引っ張り力は、変形したワイヤによる絡まりを引き起こしかねない。変形したワイヤのそのようなカスケードを防止するために、垂直スプールを使用する試みは、上部制動機構をも使用する。そのような機能はワイヤの引っ張り動作に影響を及ぼし、溶接部間のカスケード動作を実際には是正しない。高度に詰め込まれたワイヤスプールを使用する努力のこれらの不利益は全て、溶接ワイヤドラムの使用を自動溶接装置用の望ましい供給法として確認した。したがって、これまで、垂直に向けられた供給ドラムから容易に繰出されるワイヤの代替物として、スプールに貯蔵できる大量のワイヤに対して投資することができなかった。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５２７７３１４号明細書
【特許文献２】米国特許第６２６０７８１号明細書
【特許文献３】米国特許第４１８６８９７号明細書
【特許文献４】米国特許第４２２２５３５号明細書
【特許文献５】特開昭６３−２５８３７２号公報
【非特許文献１】「Ｃｏｐｐｅｒ  Ｆｒｅｅ，  Ｐｒｅｍｉｕｍ  ＣａｒｂｏｎＳｔｅｅｌ／Ｌｏｗ  Ａｌｌｏｙ  Ｗｅｌｄ  Ｗｉｒｅ」と題するＮａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄによる２００１年刊行物
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第一の目的は、内部の垂直に向けられたステムを持ち、それに電気アーク溶接ワイヤの巻回が巻き付けられたドラムの形のハイブリッドパッケージを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、上で規定したハイブリッド電気アーク溶接ワイヤパッケージであって、ワイヤがドラム内の垂直に向けられたステムから引き出されるときのワイヤの変形を防止するために、中央ステム上の上部ガイドリングを含むパッケージを提供することである。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、上で規定したハイブリッドパッケージであって、標準ドラムの利点を維持しながら大量の溶接ワイヤを提供できるパッケージを提供することである。ハイブリッドパッケージの容量は１０００ポンドを超え、約２０００ポンドもの高さに及ぶ。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、上で規定したハイブリッドパッケージであって、標準ドラムでのワイヤの供給に関連付けられる弱点を持たないハイブリッドパッケージを提供することである。ステムとドラムとの間のワイヤのカスケードは、電気アーク溶接ワイヤの残りの供給との絡まりを引き起こす傾向にない。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、上で規定したハイブリッドパッケージであって、通常の供給ドラムの代替品として使用することができる一方、ドラムの容量を実質的に二倍にすることができるパッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、標準ドラムの利点を有し、かつ大量の溶接ワイヤを内部の垂直に向けられた貯蔵リールに貯蔵する能力を組み込んだ、溶接ワイヤ繰出しドラムに関する。電気アーク溶接ワイヤ用のこのハイブリッドドラム／リールパッケージは、標準供給ドラムに貯蔵し、輸送し、使用することのできるワイヤの量を増大させる。実際、本発明のハイブリッドドラムは１，０００ポンドを優に超えるワイヤを、一般的に２，０００ポンドまで、貯蔵することができる。
【００１１】
本発明によると、溶接ワイヤ繰出しドラムは、内径および頂部開口を持つ外筒スリーブを備えている。ドラムは、約３４インチの高さおよび約２４インチの直径を有する電気アーク溶接用の標準供給ドラムとして、大きさを決定される。溶接ワイヤを標準慣行に従ってドラム内に巻く代わりに、中央ワイヤ支持ステムを設ける。このステムまたはスプールは、一般的にドラムの円筒形スリーブと同心に向けられた円筒形本体、およびドラムの頂部開口付近の上部ガイドリングを有する。ステムの軸方向長さは３２〜３３インチの一般的範囲内であるので、ステムは本質的にドラムを占有する。ステムの設計は新規であり、ドラムの頂部開口付近に上部ガイドリングを含み、ガイドリングはスリーブの内径より小さい直径の円筒形外周を有し、それによって環状ワイヤ繰出しギャップを画定する。本発明では、上部ガイドリングは、ガイドリングの外周とステムの円筒形本体との間に、下方に向かって低減する輪郭形状を有する。ガイドリングの直径は２１〜２２インチの一般的範囲内であるので、繰出しギャップは１／２〜１インチの範囲内である。ステム上に巻かれた溶接ワイヤがその製造キャストおよびへリックスを緩めるのを防止するために、ステムの内径は約１６インチより大きい。実際には、直径は１６〜２０インチの一般的範囲内である。この大径ステムを使用することによって、ドラムの内部容積には、溶接プロセス中に、ステムから接線方向にではなく、頂部ガイドリングを経て供給されるように向けられた溶接ワイヤが充填される。ワイヤがプリセットキャストおよびへリックスで製造された後で、ワイヤを円筒形本体の周囲に巻き付けることに内在するねじれは、ワイヤを所定の軸方向に繰出すことを余儀なくさせる。巻き付けられたワイヤが軸方向に繰出されるときに、二重ねじれは結果的に誤った方向に導く。この理由から、ワイヤ支持ステムの頂部にだけガイドリングを設ける。これは適切な繰出し方向を識別する。さらに、巻線作業中に、ワイヤの張力は比較的低く、ワイヤがワイヤ成形機から円筒形本体の方向に供給されるときにたるみを取るのにちょうどよい程度である。円筒形本体は固定されたままであり、巻線機は交互に上下に往復しながら回転する。プリセットキャストおよびへリックスの溶接ワイヤは、ステムの円筒形本体上に同心層状に巻き付けられる。巻付け力はワイヤを変形させるには充分でない。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、支持ステムは下部の略平坦フランジを有し、それは上部ガイドリングと共にステムのワイヤ支持容積を画定する。このステムは、その上部ガイドリングおよび下部フランジと共に、成形プラスチックから一体的に形成される。代替例では、下部フランジはステムの底部に釈放自在に固定されるので、ステムを取り外して、底部フランジを再使用のために戻すことができる。一実施形態では、下部フランジは、供給ドラムを画定する直立円筒形スリーブの下部とすることもできる。実際には、供給ドラムは複合材料から形成され、頂部開口は蓋で閉じられる。溶接現場で蓋は取り外され、ワイヤ供給ハットがハイブリッドドラムの頂部に設けられる。次いで、ワイヤはドラム内部のステムからハットを介して引き出される。この引出し動作は頂部ガイドリングの周りで行なわれる。したがって、リングの外周とステムの本体とを接続するリングの輪郭は、凹状または凸状にテーパ付けされる。形状は円筒形本体からガイドリングの外周に向かって徐々に増大する。この方法により、ワイヤを単に巻き戻すだけで、ワイヤはステムから繰出される。ワイヤはステムに巻き付けられるので、ステムの最上部からガイドリングの周囲で供給されるときのワイヤのねじれは３６０°である。ワイヤがドラムから引き出されるときにワイヤが絡むのを防止するために、ガイドリングはその底部に起伏が付けられる。
【００１３】
ステムの大きさは、ワイヤが少なくとも１６インチの巻付け巻回を持つことができるようにする。この直径は、ワイヤがステムの円筒形本体を中心とする同心層に置かれるにつれて、徐々に増大する。この構成では、繰出しギャップは一般的に１／２〜１．０インチの範囲であり、ステムの高さは３０インチを超える。したがって、ハイブリッドドラムまたはパッケージの中央ステムは標準ドラムの容積を占有する。通常１，０００ポンド未満を支持するドラムに、２，０００ポンドを超える溶接ワイヤを貯蔵し、輸送し、そこから繰出すことができる。新規の繰出しガイドリングを使用することによって、ワイヤはステムの本体から引き出されるときに塑性変形しない。実際、公知の引出し器に必要な制動構造は必要ない。
【００１４】
本発明の別の態様では、所定の方向に繰り出すための溶接ワイヤ貯蔵ステムを提供する。ステムは上述した特徴を持ち、標準溶接ワイヤドラムと共に使用して、１０００ポンドを超える容量を有するハイブリッド溶接ワイヤパッケージを画定する。
【００１５】
本発明のハイブリッドパッケージは、標準ドラム付きのスプールの概念を利用する。ワイヤは中央ステムにきつく巻き付けられるので安定する。したがって、ワイヤの密度は、ワイヤドラムで得られるワイヤの量のほぼ２倍に増加する。ワイヤは垂直に向けられたステムにきつく巻き付けられているので、輸送中に、ワイヤはドラム内で沈み込まない。たとえ溶接を停止しても、ワイヤのカスケード動作はコイル状ワイヤとドラムの内壁との間の空き領域内に行なわれるので、ワイヤはコイル状ワイヤ上に落下またはカスケードしない。標準ドラムでは、カスケード動作はワイヤをドラム内のコイル状ワイヤ上にカスケードさせる。垂直に向けられた内部ステムを持つドラムを本発明のハイブリッドパッケージとして使用することにより、ワイヤが下方にカスケードするときに、変形を生じず、ドラム内の既存のワイヤと絡み合う傾向は無い。本発明は、先行技術のような単なる引出し器ではない。それどころか、それはワイヤが繰り出されるときにワイヤの動きを内部ステムの外側の巻回から保護するように構成された容器兼引出し器である。ワイヤが本発明の上部ガイドリング上で引っ張られるときに、ワイヤの変形は起きない。ワイヤは、中央ステムからの引っ張り力により塑性変形を生じること無く、０．３５インチもの小さい直径を持つことができる。
【００１６】
本発明の別の利点は、ハイブリッドパッケージが、製造施設で非常になじみのある標準供給ドラムの外観を有することである。ドラムの新規の内部構造は目に見えず、製造施設の人々を混乱させない。コイル状ワイヤは、フィラワイヤだけでなくコアワイヤとすることもできる。ワイヤが頂部ガイドリング越しに移動するので、引っ張り動作によりワイヤの絡み付きを引き起こすことなく、ワイヤの直径を０．２５インチもの高さにすることができる。ハイブリッドパッケージには実質的により多くのワイヤがあるが、絡まる傾向は低い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様では、中央ステムは一体的平坦下部フランジを有する。この平坦フランジは、一実施形態では拡大されてドラムの基部を形成し、かつ着脱可能である。巻付け操作において、供給ステムの底に固定されたこの大型平坦フランジは、ワイヤが円筒形本体に巻き付けられるときにワイヤを抑止するために使用される。テーパ付きの下面を持つ頂部ガイドリングのみを使用することによって、貯蔵ステムはドラム内で適切な位置に向けられる。ステムの両端に２つの同じガイドリングがあると起こり得るように、ステムが逆さまであった場合、ステムの不適切な向きは、ワイヤが繰り出されていくにときに、ワイヤのねじれを急激に増大させるであろう。本発明の態様では、上部ガイドリングを持つステムをプラスチックで形成し、下部フランジを成形プラスチックで形成する。この方法により、下部フランジは取り外して、その後使用する場合に戻すことができる一方、重いスプールは破棄することができる。これは本発明の構成部品の再利用性を高める。
【００１８】
本発明を使用することにより、０．５２ワイヤ用の繰出しが毎分５００インチの最大速度を持つことが明らかになった。本発明のハイブリッドドラムは、繰出し速度が毎分１０，０００インチを超えることを可能にする。ワイヤがステムの円筒形本体上に渦巻き状に巻き付けられるときに、製造されたときの溶接ワイヤのキャストおよびへリックスが維持される。巻付け中の引張り力はワイヤの巻取りにちょうど足りる堅さであり、ワイヤを変形させない。ドラムは、標準３４インチドラムで３２〜３３インチの一般的範囲の高さを有する中央ステムを使用して、ワイヤを充填する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
今、図１および３を参照すると、ワイヤＷ用のハイブリッドパッケージＡは、内部表面１４を持つ円筒形本体１２を有する標準ドラム１０を含む。表面１４は直径ａを有し、それは実際には通常２３インチである。ドラム１０の上端には開口１６があり、ドラムは円形溝１９に嵌め込むことによって木製土台上１８に配置される。平行なパレットレール２０、２２が釘２４など適切な固締具によって土台１０に固定される。溶接作業時に、フィーダハット１００が開口上に配置され、それはハットを本体１２上に配置するために取付けリム３２を含む。供給管３４は、ドラム内部から溶接装置にワイヤＷを指し向ける。本発明では、ドラム１０は、表面１４と同心の垂直軸ｂを有する内部の垂直に向けられたステム４０を備える。ステム４０は、外径ｃの中央円筒形本体４２を有する。実際には、直径ｃは１６インチより大きく、好ましくは１６〜２０インチの一般的範囲内である。この方法により、ワイヤＷは円筒形本体４２上に増大し続ける層状に巻き付けられる。しかし、約１６インチの最小巻付け直径がある。この大きい直径は、最下巻回層でさえもワイヤの変形を防止する。材料を節約するために、プラスチックステム４０は、中心軸ｂと同心の内径４４を有する。本発明では、ステム４０の上端は、上部平坦頂面５２と下方に向かって低減する形状５４の下面との間に画定されるガイドリング５０を含む。２１〜２２インチの一般的範囲の直径ｄを持つ外周５６は、１／２〜１．０インチの一般的範囲内の幅を有する繰出しギャップ５８を画定する。リング５０の下面の形状５４は、角度ｅのテーパとして示される。この角度は少なくとも２５°である。角度ｅは２５〜４５°の範囲内であることが好ましい。上部ガイドリング５０は、本体４２と一体的に示された下部フランジ６０と組み合わされて、ワイヤＷの塊Ｍが層状に巻き付けられる体積を形成する。ステム４０の高さは約３２〜３３インチである。この高さは、実際には約３４インチであるスリーブ１２の高さに匹敵する。したがって、ステム４０はドラム１０の内部容積を埋める。実際、図１および２に示す通り、ワイヤＷはステム４０の周囲からギャップ５８を介して引き出される。ガイドリング５０の上向きのテーパは、ワイヤが引き出されるときのワイヤのねじれを防止する。したがって、ワイヤはステム４０の周囲の位置から徐々に引き出されて、便利かつ容易にワイヤＷを塊Ｍから繰り出させる。溶接操作が停止すると、ワイヤのたるみは、塊Ｍの外径とドラム１０の内部表面１４との間の空間６２内にカスケードするだけである。本発明を使用することによって、ドラム１０の容量は実質的に二倍になり、溶接サイクル間にワイヤは供給ドラム内にカスケードされるので、ワイヤが絡み付く傾向は無い。
【００２０】
ワイヤＷのステム４０への巻付けを図３に概略的に示す。ここで、巻線機１００は、軸ｂを中心に回転する外向きに伸長するアーム１０４を持つ回転および往復動作スピンドル１０２を含み、製造ラインから管１０８に供給されたワイヤＷを出口ノズル１０６から供給する。ワイヤは製造されたプリセットキャストおよびへリックスを有する。ワイヤは、出口ノズル１０６を垂直に上向きに、次いで垂直に下向きに徐々に移動して、塊Ｍを形成するワイヤの連続層を配置することによって、円筒形本体４２の周りに巻き付けられる。本体４２の直径は少なくとも約１６インチであり、ワイヤＷにかかる引張り力は巻線作業中にたるみを巻き取るのに足りるだけであり、ワイヤＷは製造工程で付与されたその物理的特性を維持する。巻線作業中に、ワイヤが円筒形表面４２に巻き付けられるにつれて、塊Ｍにおける巻回は直径を増大し、ワイヤＷが変形する傾向は低減する。ワイヤが巻き付けられるときに、ワイヤのひねりが生じる。ステムは、ワイヤが上端を通って塊Ｍから垂直方向に取り出されるときにその正常な３６０°のひねりを持つように方向付けられる。ステムが底端から反対方向に繰り出された場合、電気アーク溶接ワイヤの巻付けおよび繰出しの技術分野で周知の通り、ひねりは二倍になる。ワイヤは図３に示す巻線作業中に変形されず、それが図２に示すようにギャップ５８を介してガイドリングを経て供給されるときに変形されない。巻線作業でステム４０を満たした後、ステムは図４に示す方法でドラム１０内に配置される。ワイヤＷの上端は、テープ固締具１１０によってガイドリング５０の頂面に付着される。その後、充填されたドラムの頂部に標準ドラム蓋１２０が配置される。本発明を使用することによって、ドラム１０は、クーパ６，２６０，７８１に示された密に詰め込まれたドラムに搭載されるワイヤのほぼ２倍を搭載する。図５は、ワイヤＷが充填された組立済みのハイブリッドパッケージを示す。この構成により、ワイヤは輸送中に沈み込まない。標準ドラムのそのような沈み込みは、繰出し中に絡み付きを引き起こしかねない。したがって、本発明のハイブリッドパッケージは、ワイヤ繰出し中の短所および絡み付き無しで、ドラムに大量が搭載される利点を実現する。
【００２１】
本発明の基本的な新規の態様は、リング５０の下面に、本体４２からリング５０の外周まで外向きに徐々に傾斜する面を設けることである。そのような特徴を図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃに示す。図６Ａでは、図１〜５に示した好ましい実施形態を拡大する。形状５４の下面は円錐状であり、角度ｅを画定する傾斜面を持つ。この角度は仮想線で示される２５°から実線で示される４５°の範囲内である。このようにして、ワイヤＷは、その巻付け直径に関係なく、ワイヤのいかなる塑性変形も経験することなく、塊Ｍからリング５０を通して繰り出される。図６Ｂは本発明の変形例を示しており、下面またはリング５０ａの外周と円筒形表面４２との間の形状が凸面１２０である。この表面は、リング５０ａの延長の長さｌの８０％〜１００％の一般的範囲内の高さｈを有する。図６Ｃのリング５０ｂには凹面１３０が図示されている。本発明のこの実施形態では、高さｍは延長の長さｌの１００％未満である。本発明を実施する際には、形状５４の他の変形および組合せを使用することができる。ガイドリング５０の下面は、リングの外周と円筒形本体４２との間で徐々に低減する直径を有する。
【００２２】
図２に最もよく示す好ましい実施形態では、平坦フランジ６０がステム４０の下端に一体的に形成される。代替実施形態では、平坦フランジは成形プラスチックであり、図７および８に示すように、ステム４０の下端１４０に釈放自在に取り付けられる。この変形例では、バヨネットジョイントまたは他の構成を使用して、着脱可能な平坦フランジ１５０をステム４０の端１４０に取り付ける。図示したバヨネットジョイントは、端１４０に円形溝１４２を含む。溝の下には、周方向に間隔をおいて配置された凹部１４４があり、それらの間に外方向に延長するフィンガ１４６が画定される。これらのフィンガは、平坦フランジ１５０の内径上の開口または凹部１５４間のフィンガ１５６と協働する。４個の間隔をおいて配置された止め子１５２がステム４０上でのフランジ１５０の回転を制限する。この設計を使用することによって、フランジ１５０は、図３に概略的に示した巻線作業の準備として、ステム４０に取り付けられる。塊Ｍが溶接作業で使い果たされた後、ステムおよびフランジ全体をドラムから引き出して、ドラムが戻されるときにリサイクルすることができる。下部の着脱可能なフランジのこの概念を使用して、ハイブリッドパッケージを図９および１０に示すように変形することができる。ステム４０は、図７および８に示すように構成する。しかし、図２の下部平坦フランジ６０および土台１８は結合して単一プラスチック成形品２００にする。この成形品は、フランジ６０の機能を達成する上部平坦面２０２を有する。表面２０２は外向きに伸長して、溝１９を表面２０２内に引っ込めたバヨネットジョイント２０４に置き換える。このバヨネットジョイントまたは溝２０４は、合致するバヨネットジョイント要素を有するスリーブおよび円筒形本体１２ａの下端２０６と協働する。このようにして、スリーブ１２ａを下方に溝内まで移動して、ドラム１０のフィンガ２３０が成形品２００の表面２０２上にスリーブ１２ａを固定するようにねじる。成形品２００はまた、図７および８で述べた通りステム４０の下端１４０の溝１４２およびフィンガ１４６と協働するフィンガ２１２（フィンガ１５６に対応する）を画定する、適合バヨネットジョイント凹部２１０（凹部１５４に対応する）をも含む。フィンガ２３０はフランジ２３４の下の凹部２３２内に伸長して、ドラム１２０と成形品２００との間の標準バヨネットジョイントを画定する。平行パレットレール２２０、２２２は成形品２００の一体的な部分である。図９および１０に示した変形例を使用すると、ドラム１０が空になった後でステム４０は取り外される。それはリサイクルされ、構造の残部はスリーブ１２ａおよび成形品２００と共に製造者に返送される。これは返送の輸送重量を低減し、ハイブリッドパッケージの主要部分のリサイクルを可能にする。図３の図解を用いて説明した通り、巻線作業時に成形品２００は、巻線作業中にフランジを画定する平坦端として使用するために、ステム４０の端１４０に取り付けられる。次いで本体またはスリーブ１２ａがステムの周囲に組み立てられ、パッケージ全体に図５に示す蓋１２０が設けられる。溶接作業時に、蓋１２０は取り外され、繰出しハット３０に置き換えられる。塊Ｍがドラム１０から排出された後、ステム４０は回転して取り外され、完全にリサイクルされるが、成形品２００は返送される。この実施形態では、図１２Ａも別個に返送またはリサイクルすることができる。
【００２３】
本発明を、図２に示した好ましい実施形態に従って、様々な組立体を可能にする変形例と共に説明した。本発明の基本的概念は、ワイヤを上方にかつリングの外周に沿って徐々に移動させることを可能にする下面を有するガイドリング５０の周りから上方に繰り出される溶接ワイヤの中央スプールまたはリールを使用して、特にワイヤの供給量が減少し、ワイヤの円筒形供給部とフランジまたはリング５０の外周との間の角度が増大したときに、ねじれを防止することである。本発明の意図する精神および範囲から逸脱することなく、様々な構成部品の組合せが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好ましい実施形態の外観図である。
【図２】図１の一般的に線２−２に沿って切った断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に従って使用される巻付け方法を示す側面図である。
【図４】蓋付きの本発明の好ましい実施形態の組立分解図である。
【図５】本発明に従って構成された組立ハイブリッドパッケージの、輸送のためにパッケージの蓋を閉じた状態の一部切欠き側面図である。
【図６】図６Ａは、本発明に従って使用されるガイドリングの下面に使用される一形状を示す拡大断面図、図６Ｂは、本発明に従って使用されるガイドリングの下面に使用される別の形状を示す拡大断面図、図６Ｃは、本発明に従って使用されるガイドリングの下面に使用されるさらに別の形状を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の代替実施形態の下部を示す部分断面図である。
【図８】図７の一般的に線８−８に沿って切った断面図である。
【図９】本発明のさらなる変形例を示し、図７と同様の部分断面図である。
【図１０】図９の一般的に線１０−１０に沿って切った断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ドラム
１２  円筒型本体
１４  内部表面
１６  開口
４０  ステム
４２  中央円筒型本体
５０  ガイドリング
５２  上部平坦頂面
５８  繰り出しギャップ
６０  下部フランジ
Ｗ  ワイヤ
【図１】
2004322207.tif 000003
【図２】
2004322207.tif 000004
【図３】
2004322207.tif 000005
【図４】
2004322207.tif 000006
【図５】
2004322207.tif 000007
【図６】
2004322207.tif 000008
【図７】
2004322207.tif 000009
【図８】
2004322207.tif 000010
【図９】
2004322207.tif 000011
【図１０】
2004322207.tif 000012