KR100425746B1 - 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 이를 위해 초 고압으로 소재를 절단한 물과 연마재를 워터젯 컷팅기(1)에서 인출시키는 제1펌프(2); 상기 제1펌프로 인출한 물과 연마재를 일시 저장시키는 제1탱크(3); 상기 제1탱크에 저장된 물과 연마재를 인출시키는 제2펌프(4); 상기 제2펌프로 인출한 물과 연마재중 재 사용할 수 있는 물과 연마재를 각각 분리시키는 연마재 재생 장치(10); 상기 연마재 재생 장치에서 분리된 연마재를 워터젯 컷팅기로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제2탱크(5); 상기 연마재 재생 장치에서 분리된 물을 워터젯 컷팅기로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제3탱크(6);로 구비되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 소재를 절단한 물과 연마재를 함께 회수하고 이 회수한 물과 연마재는 연마재 재생 장치에 투입하여 물과 재 사용할 수 있는 연마재로 따로 분리하며 상기 분리된 물과 연마재는 각기 다시 워터젯에 투입되어 재 사용할 수 있도록 하여 연마재의 수입대체 효과와 환경 오염 방지 그리고 작업능률을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템{system reproduction and collect abrasives use water-jet}

본 발명은 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재를 절단한 물과 연마재를 함께 회수하고 이 회수한 물과 연마재는 연마재 재생 장치에 투입하여 물과 재 사용할 수 있는 연마재로 따로 분리하며 상기 분리된 물과 연마재는 각기 다시 워터젯에 투입되어 재 사용할 수 있도록 하여 연마재의 수입대체 효과와 환경 오염 방지 그리고 작업능률을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 워터젯 컷팅 시스템(Water-Jet)은 물을 초 고압으로 압축한 후 노즐을 통하여 절단할 면적에 집중시켜 소재를 절단하는 장치로, 최근에는 절단 능력을 증강시키기 위해 물과 연마재(abrasives:硏磨材)를 혼합 분사하는 기술까지 발전하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 워터젯 컷팅 시스템은 연마재를 회수하거나 재 사용할 수 있도록 한 장치가 없기 때문에 다음과 같은 여러 가지 문제점들이 내포되었다.

즉, 상기와 같이 물과 연마재를 이용하여 소재를 절단하는 과정에서 워터젯의 탱크 내부에는 물과 연마재가 담겨지게 되는데, 이때 물보다 무거운 연마재는 바닥면으로 침전되어 장시간 지나면 연마재가 단단하게 굳어지게 된다. 때문에 종래에는 워터젯의 탱크를 청소할때 침전되어 단단하게 굳어진 연마재를 때어내야 하는 불편한 문제점이 있음은 물론 상기 탱크를 청소하기 위해 워터젯 시스템의 작동을 정지시켜야 하는 문제점이 발생되었고 이로 인해 작업성과 작업능률이 저하되는 문제점이 발생되었다.

또한 종래에는 상기 한 번 사용한 연마재를 재 사용할 수 있도록 재생하는 장치가 없기 때문에 연마재를 한 번 사용하면 버려야 하는 문제점이 있음은 물론 이로 인해 환경이 오염된다는 커다란 문제점이 발생되었다.

더 나아가서 상기 연마재는 외국에서 고가로 계속 구입하여야 하는 비용상의 문제점이 있음은 물론 일시 수입을 할 수 없는 경우에는 작업을 중단하여야 하는 커다란 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 소재를 절단한 물과 연마재를 함께 회수할 수 있도록 함을 제1목적으로 한 것이고, 제2목적은 상기 회수한 물과 연마재는 연마재 재생 장치에 투입하여 물과 재 사용할 수 있는 연마재로 따로 분리하며 상기 분리된 물과 연마재는 각기 다시 워터젯에 투입되어 재 사용할 수 있도록 한 것이며, 제3목적은 연마재를 자동으로 회수할 수 있음으로 워터젯의 탱크를 청소할 필요가 없고 워터젯 시스템의 작동을 정지시킬 필요도 없는 동시에 이로 인해 작업성과 작업능률의 향상을 꾀할 수 있도록 한 것이고, 제3목적은 연마재를 재 사용함으로 연마재의 수입대체 효과를 얻을 수 있도록 한 것이며, 제4목적은 연마재를 버리지 않음으로 환경 오염을 방지할 수 있도록 한 것이고, 제5목적은 상기와 같은 효과에 의해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템을 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 초 고압으로 소재를 절단한 물과 연마재를 워터젯 컷팅기에서 인출시키는 제1펌프; 상기 제1펌프로 인출한 물과 연마재를 일시 저장시키는 제1탱크; 상기 제1탱크에 저장된 물과 연마재를 인출시키는 제2펌프; 상기 제2펌프로 인출한 물과 연마재중 재 사용할 수 있는 물과 연마재를 각각 분리시키는 연마재 재생 장치; 상기 연마재 재생 장치에서 분리된 연마재를 워터젯 컷팅기로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제2탱크; 상기 연마재 재생 장치에서 분리된 물을 워터젯 컷팅기로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제3탱크;로 구비됨을 특징으로 하는 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템을 제공한다.

이하에서는 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명 워터젯에 사용된 연마재를 회수 및 재생하는 시스템의 전체

적인 구성을 나타낸 간략도.

도 2 는 본 발명 연마재 재생 장치를 나타낸 부분 정 단면도.

도 3 은 본 발명 연마재 재생 장치를 나타내 측면도.

도 4 는 본 발명 연마재 재생 장치를 나타낸 부분 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 워터젯 컷팅기 2: 제1펌프

3: 제1탱크 4: 제2펌프

5: 제2탱크 6: 제3탱크

10: 연마재 재생장치 11: 받침대

20: 분리기 22: 제1분리함

23: 제2분리함 24: 제3분리함

30: 스프링 40: 바이브레이터

50: 건조기 51: 제1이송관

55: 모터 60: 제1열풍공급관

본 발명에 적용된 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템은 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명은 도 1 에 도시된 바와 같이 초 고압으로 소재를 절단한 물과 연마재를 워터젯 컷팅기(1)에서 인출시키는 제1펌프(2)가 구비되는 동시에 이의 일측에는 상기 제1펌프(2)로 인출한 물과 연마재를 일시 저장시키는 제1탱크(3)가 구비된다. 그리고 부호 4는 상기 제1탱크(3)에 저장된 물과 연마재를 인출시키는 제2펌프이고, 부호 10은 상기 제2펌프(4)로 인출한 물과 연마재중 재 사용할 수 있는 물과 연마재를 각각 분리시키는 연마재 재생 장치이다.

또한 부호 5는 상기 연마재 재생 장치(10)에서 분리된 연마재를 워터젯 컷팅기(1)로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제2탱크이고, 부호 6은 상기 연마재 재생 장치(10)에서 분리된 물을 워터젯 컷팅기(1)로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제3탱크이다.

한편 상기 연마재 재생 장치(10)는 받침대(11)의 일측 상단 적소에 분리기(20)가 설치되는 것으로, 이 분리기(20)의 상단에는 투입공(21a)을 통해 물과 연마재를 공급하는 뚜껑(21)이 구비된다. 그리고 상기 뚜껑(21)의 하단에는 입자가 커서 재 사용할 수 없는 큰 연마재만을 제1걸음망(22a)이 걸러주어 일측의 제1배출공(22b)으로 배출시키는 제1분리함(22)이 구비된다. 또한 상기 제1분리함(22)의 하단에는 재 사용할 수 있는 연마재만을 제2걸음망(23a)이 걸러주어 일측의 제2배출공(23b)으로 배출시키는 제2분리함(23)이 구비된다. 더 나아가서 상기 제2분리함(23)의 하단에는 입자가 작아서 재 사용할 수 없는 미세한 연마재가경사판(24a)에서 미끄러지면서 일측의 제3배출공(24b)으로 배출되는 제3분리함(24)이 구비된다.

본 발명은 상기 제1걸음망(22a)의 간격이 제2걸음망(23a)의 간격보다 커서 입자가 커서 재 사용할 수 없는 큰 연마재는 제1걸음망(22a)에 걸러지고 재 사용할 수 있는 연마재만이 제1걸음망(22a)을 통과하여 제2걸음망(23a)에 걸러지도록 구비함을 특징으로 한다.

또한 상기 제3분리함(24)의 하단에는 각 분리함(22)(23)(24)에 진동을 일으키게 하여 연마재가 일측의 배출공(22b)(23b)(24b)으로 배출되도록 하는 바이브레이터(40)가 구비된다.

그리고 본 발명은 상기 받침대(11)의 상단 지지대(31)와 제3분리함(24)의 사이에 각 분리함(22)(23)(24)을 용이하게 진동되도록 일정 일정 간격으로 다수개의 스프링(30)이 구비된다.

본 발명은 또한 상기 받침대(11)의 상단 적소에 설치되어 제2배출공(23b)으로 배출되는 연마재가 투입되며, 연결관(53)과 인출구(54)를 통해 연마재를 배출시키는 제1이송관(51)과 제2이송관(51a)이 구비되는 것으로, 상기 제1,2이송관(51)(51a)의 내부에는 모터(55)와 밸트(57) 그리고 풀리(56)의 구동에 의해 회전하여 연마재를 일측에서 타측으로 이송시키는 제1스크류(52)와 제2스크류(52a)가 구비되고, 상기 제1,2이송관(51)(51a)의 상부에는 제1,2이송관(51)(51a)의 내부로 고열을 공급하여 연마재를 건조시키는 제1열풍공급관(60)과 제2열풍공급관(61)이 구비되어 구성된다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 초 고압으로 소재를 절단한 물과 연마재를 제1펌프(2)의 구동에 의해 워터젯 컷팅기(1)에서 인출시키게 되는 것으로, 이때 본 발명은 상기 물과 연마재를 제1펌프(2)로 흡입하여 곧바로 인출시키게 됨으로 연마재가 워터젯 컷팅기(1)의 내부에 쌓이지 않도록 한 것이다.

이후 상기 제1펌프(2)의 구동에 의해 상기 물과 연마재를 제1탱크(3)에 저장시키는 것으로, 이때 상기 제1탱크(3)는 물과 연마재를 일정한 량으로 배출시키기 위해 구비된다.

상기와 같이 제1탱크(3)에 저장된 물과 연마재는 곧바로 제2펌프(4)를 이용하여 인출시키게 되는 것으로, 상기 제2펌프(4)가 물과 연마재를 연마재 재생장치(10)에 공급하면 이 연마재 재생장치(10)는 물과 연마재를 각각 분리하게 된다.

즉, 본 발명에 적용된 분리기(20)는 물과 연마재를 각각 분리시키는 것이고,건조기(50)는 연마재를 일정 온도로 건조시켜 재 사용할 수 있도록 하는 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면, 뚜껑(21)의 투입공(21a)으로 공급된 물과 연마재는 제1분리함(22)과 제2분리함(23) 그리고 제3분리함(24)에 투입되는 것으로, 이때 제1걸음망(22a)은 연마재의 입자가 커서 재 사용할 수 없는 것을 걸러내는 것이고, 제2걸음망(23a)은 재 사용할 수 있는 연마재를 걸러내는 것이며, 상부로 돌출된 경사판(24a)은 입자가 작아 재 사용할 수 없는 연마재와 물을 배출시키게 된다.

본 발명은 상기 제1,2걸음망(22a)(23a)과 경사판(24a)에 떨어진 연마재를 일측의 제1, 제2, 제3의 배출공(22b)(23b)(24b)으로 배출시키게 되는 것으로, 이때 하단에 구비된 바이브레이터(40)의 구동에 의해 각 분리함(22)(23)(24)이 진동하면서 각 배출공(22b)(23b)(24b)으로 연마재를 배출시키게 된다. 즉, 상기 제1배출공(22b)으로는 연마재의 입자가 커서 재 사용할 수 없는 것을 배출시키게 되는 것이며, 상기 제2배출공(23b)으로는 연마재를 재 사용할 수 있는 것을 배출시키는 것이고, 제3배출공(24b)으로는 연마재의 입자가 작아서 재 사용할 수 없는 것을 배출시키게 된다.

상기 바이브레이터(40)에 의해 각 분리함(22)(23)(24)이 진동하는 과정에서 지지대(31)와 제3분리함(24)의 사이에 일정 간격으로 다수개 구비된 스프링(30)은 각 분리함(22)(23)(24)이 용이하게 진동되도록 서포트를 해주게 되며 또한 소음을 감소시킬 수 있도록 하게 된다.

한편 상기 제2배출공(23b)으로 배출되는 연마재는 건조기(50)로 투입되어 재 사용할 수 있도록 건조시키게 된다.

즉, 제1이송관(51)으로 투입된 연마재는 연결관(53)과 제2이송관(51a) 그리고 인출구(54)를 통해 배출되는 것으로, 모터(55)의 구동에 의해 벨트(57)와 풀리(56)가 구동하면 이와 연결된 제1,2스크류(52)(52a)가 함께 회전하면서 연마재를 일측에서 타측으로 이송시키게 된다. 이때 상기 제1이송관(51)과 제2이송관(51a)의 내부로는 제1열풍공급관(60)과 제2열풍공급관(61)에서 공급되는 열이 공급되어 일측으로 이송되는 연마재를 건조시키게 된다.

본 발명은 상기와 같이 연마재 재생장치(10)의 건조기(50)에서 건조된 연마재를 워터젯 컷팅기(1)로 보내어 재 사용할 수 있도록 제2탱크(5)에 저장하게 된다.

또한 상기 연마재 재생장치(10)에서 분리된 물은 워터젯 컷팅기(1)로 보내어 재 사용할 수 있도록 제3탱크(6)에 저장하게 되는 것이다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 소재를 절단한 물과 연마재를 함께 회수할 수 있도록 함은 물론 상기 회수한 물과 연마재는 연마재 재생 장치에 투입하여 물과 재 사용할 수 있는 연마재로 따로 분리하며 상기 분리된 물과 연마재는 각기 다시 워터젯에 투입되어 재 사용할 수 있도록 한 것이다. 본 발명은 특히 연마재를 자동으로 회수할 수 있음으로 워터젯의 탱크를 청소할 필요가 없고 워터젯 시스템의 작동을 정지시킬 필요도 없는 동시에 이로 인해 작업성과 작업능률의 향상을 꾀할 수 있도록 한 것이고, 연마재를 재 사용함으로 연마재의 수입대체 효과를 얻을 수 있도록 한 것이며, 연마재를 버리지 않음으로 환경 오염을 방지할수 있도록 한 것이고, 상기와 같은 효과에 의해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (7)

1. 워터젯에 사용된 연마재를 회수하여 재사용하는 장치에 있어서,

   초 고압으로 소재를 절단한 물과 연마재를 워터젯 컷팅기에서 인출시키는 제1펌프(2);

   상기 제1펌프로 인출한 물과 연마재를 일시 저장시키는 제1탱크(3);

   상기 제1탱크에 저장된 물과 연마재를 인출시키는 제2펌프(4);

   상기 제2펌프로 인출한 물과 연마재중 재 사용할 수 있는 물과 연마재를 각각 분리시키는 연마재 재생 장치(10);

   상기 연마재 재생 장치에서 분리된 연마재를 워터젯 컷팅기로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제2탱크(5);

   상기 연마재 재생 장치에서 분리된 물을 워터젯 컷팅기로 보내어 재 사용할 수 있도록 일시 저장하는 제3탱크(6);로 구비됨을 특징으로 하는 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 연마재 재생 장치는 받침대의 일측 상단 적소에 분리기가 설치되는 것으로, 이 분리기(20)는,

   투입공을 통해 물과 연마재를 공급하는 뚜껑(21);

   상기 뚜껑의 하단에 설치되며, 입자가 커서 재 사용할 수 없는 큰 연마재만을 제1걸음망이 걸러주어 일측의 제1배출공으로 배출시키는 제1분리함(22);

   상기 제1분리함의 하단에 설치되며, 재 사용할 수 있는 연마재만을 제2걸음망이 걸러주어 일측의 제2배출공으로 배출시키는 제2분리함(23);

   상기 제2분리함의 하단에 설치되며, 입자가 작아서 재 사용할 수 없는 미세한 연마재가 경사판에서 미끄러지면서 일측의 제3배출공으로 배출되는 제3분리함(24);

   상기 받침대의 상단 적소에 설치되어 제2배출공으로 배출되는 연마재가 투입되며, 연결관과 인출구를 통해 연마재를 배출시키는 제1이송관(51)과 제2이송관(51a);

   상기 제1,2이송관의 내부에 구비되며, 모터와 밸트 그리고 풀리의 구동에 의해 회전하여 연마재를 일측에서 타측으로 이송시키는 제1스크류(52)와 제2스크류(52a);로 구비됨을 특징으로 하는 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템.
3. 청구항 2 에 있어서,

   상기 제1걸음망(22a)의 간격이 제2걸음망(23a)의 간격보다 커서 입자가 커서 재 사용할 수 없는 큰 연마재는 제1걸음망에 걸러지고 재 사용할 수 있는 연마재만이 제1걸음망을 통과하여 제2걸음망에 걸러지도록 함을 특징으로 하는 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템.
4. 청구항 2 에 있어서,

   상기 제3분리함(24)의 하단에 설치되며, 각 분리함에 진동을 일으키게 하여 연마재가 일측의 배출공으로 배출되도록 하는 바이브레이터(40)가 구비됨을 특징으로 하는 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템.
5. 청구항 2 에 있어서.

   상기 받침대(11)의 상단 지지대(31)와 제3분리함(24)의 사이에 일정 간격으로 다수개 설치되며, 각 분리함이 용이하게 진동되도록 스프링(30)이 구비됨을 특징으로 하는 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템.
6. 삭제
7. 청구항 2 에 있어서,

   상기 제1,2이송관(51)(51a)의 상부에는 제1,2이송관의 내부로 고열을 공급하여 연마재를 건조시키는 제1열풍공급관(60)과 제2열풍공급관(61)이 구비됨을 특징으로 하는 워터젯에 사용된 연마재의 회수와 재생하는 시스템.