KR100444292B1 - 절삭가공용 오일미스트 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계의 절삭가공 시에 사용되는 오일을 초 미립자의 크기로 분쇄하여 마치 연기와 같은 상태로 만들어서 이를 공작기계의 절삭가공부위에 공급하여 절삭유를 대체하도록 하는 절삭가공용 오일미스트(oil mist) 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일을 미세하게 분쇄하여 마치 연기나 먼지처럼 초 미립자로 된 오일미스트를 생성시켜서 절삭가공 시에 이들 오일미스트를 가공부위에 분사하여 사용함으로써, 높은 윤활 기능과 더불어 청결성과, 경제성, 안정성을 갖는 절삭가공용 오일미스트 제조장치에 관한 것으로, 오일미스트를 생성하기 위한 오일을 저장하는 오일탱크와, 외부 대기와 폐쇄된 내부 공간을 형성하고 그 내부 일측에 오일투입노즐을 형성하고 상기 오일투입노즐로부터 고속으로 투입된 오일이 부딪쳐서 분쇄되는 분쇄헤드를 별도의 분쇄헤드회동수단에 의하여 회동하도록 구비하며, 분쇄된 오일미스트를 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트배출구를 구비한 오일분쇄탱크와, 상기 오일분쇄탱크의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출압을 상승시키며 분쇄헤드를 회동시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 에어공급수단과, 상기 오일분쇄탱크에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트공급수단을 포함하여 구성한다.

여기서 오일미스트의 기능을 향상시키기 위하여 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하는 라인 중 어느 한곳에 냉동사이클이나 반도체소자 등으로 이루어진 공지의 냉각수단을 설치하여 오일미스트의 온도를 하강시키도록 구성할 수도 있다.

Description

절삭가공용 오일미스트 제조장치{Do cutting processing Oil mister manufacture unit}

본 발명은 공작기계의 절삭가공 시에 사용되는 오일을 초미립자의 크기로 분쇄하여 마치 연기와 같은 상태로 만들어서 이를 공작기계의 절삭가공부위에 공급하여 절삭유를 대체하도록 하는 절삭가공용 오일미스트(oil mist) 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일을 미세하게 분쇄하여 마치 연기나 먼지처럼 초 미립자로 된 오일미스트를 생성시켜서 절삭가공 시에 이들 오일미스트를 가공부위에 분사하여 사용함으로써, 높은 윤활 기능과 더불어 청결성과, 경제성, 안정성을 갖는 절삭가공용 오일미스트 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선반, 밀링 등 공작기계에서 공작물을 가공함에 있어서는 가공 부위에 윤활유를 공급하면서 절삭가공을 하게 되는데, 이러한 이유는 윤활작용과 냉각작용, 마찰계수 감소, 칩 제거, 가공면처리 등을 하기 위한 것으로, 그 종류도 크게 석유(petroleum oil)와 수용성절삭유(soluble oil), 광물성유(mineral oil), 지방질유(fatty oil)로 나뉜다.

이와 같은 윤활유들은 공구의 회전속도에 따라 주입되는 윤활유를 다르게 사용하게 되는데, 상기 윤활유 중에서 고속절삭 시에는 비교적 점성이 낮은 수용성절삭유가 적합하게 사용되며, 저속절삭 시에는 점성이 높은 석유가 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 상기 윤활유는 절삭공구의 회전시 공작물과 절삭공구에 충분히 적셔지도록 윤활유가 주입됨에 따라, 절삭공구를 고속으로 회전시킬 경우 윤활유가 절삭공구와 함께 회전되면서 외부로 비산되어 많은 양의 윤활유가 외부로 유출되는 문제점이 있었던 것이다.

즉, 상기 윤활유는 절삭 가공되는 부위에 공급된 후 절삭기계 하부에 설치된 윤활유 탱크로 수용되고 수용된 윤활유는 펌프에 의해 상부로 이송되는 과정을 반복적으로 행하게 되는 것이지만 고속 회전되는 절삭공구에 공급되는 윤활유는 비교적 점성이 낮은 윤활유를 사용하게 됨에 따라 절삭공구와 함께 회전되면서 외부로 비산되어 유출되던 것이었다.

또한 절삭가공 시에 주입되는 윤활유를 하부에서 상부로 공급하기 위해서는 모터를 구동해야 하는 바, 이렇게 모터를 구동해야 할 경우 모터구동에 따른 전력비용이 상승하여 사용자에게는 상당한 부담으로 작용하고 있는 것이며, 최근에는 절삭유 펌프의 사양을 높인 고압펌프를 사용하는 경향이 있어 이에 따른 전력비용은 더욱 증가하고 있는 추세인 것이다.

또한 상기 윤활유를 사용하게 되면, 그에 따른 여러 가지 문제점이 발생하게 되는데, 특히 윤활유로 인한 기계공구의 부식 및 세균발생, 고가의 폐액 처리비용, 폐액의 지하침투로 인한 환경오염 등 절삭기계의 수명저하 뿐만 아니라 환경오염과 작업자의 안전위생문제 등 윤활유 사용으로 인한 많은 문제점을 내포하고 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출 된 것으로, 윤활유를 분쇄헤드를 이용하여 미세하게 분쇄하여 마치 먼지나 연기와 같은 상태가 되도록 한 후, 절삭가공시 절삭부위에 분사하여 사용함으로써, 높은 윤활기능과 더불어 청결성과, 경제성, 안정성을 갖는 절삭가공용 미립자 윤활유인 오일미스트를 생성하기 위한 절삭가공용 오일미스트(oil mist) 제조장치를 제공하는데 주된 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 요부구성상태 예시도.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예시도.

도 3은 본 발명의 실시상태예시도.

도 4는 본 발명의 요부인 분쇄헤드의 구성을 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명의 요부인 분쇄헤드의 분쇄홈 구성상태 예시도.

<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 오일분쇄탱크. 10a: 공간. 11: 오일투입노즐.

12: 오일미스트배출구.

20: 분쇄헤드. 21: 임페라. 22: 분쇄홈.

30: 오일탱크. 35: 오일공급파이프.

40: 제트노즐. 45: 모터.

50: 에어공급라인. 60: 오일미스트공급라인. 70: 오일미스트냉각수단.

80: 공작기계.

상기한 목적을 달성하기 위하여 오일미스트를 생성하기 위한 오일을 저장하는 오일탱크와, 외부 대기와 폐쇄된 내부 공간을 형성하고 그 내부 일측에 오일투입노즐을 형성하여서 상기 오일투입노즐로부터 고속으로 투입된 오일이 부딪쳐서 분쇄되는 분쇄헤드를 구성하되, 여기서 분쇄헤드는 별도의 분쇄헤드회동수단에 의하여 회동하도록 구비하며, 분쇄된 오일미스트를 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트배출구를 구비한 오일분쇄탱크와, 상기 오일분쇄탱크의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출압을 상승시키며 분쇄헤드를 회동시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 에어공급수단과, 상기 오일분쇄탱크에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트공급수단을 포함하여 구성한다.

여기서 오일미스트의 기능을 향상시키기 위하여 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하는 오일미스트공급라인 중 어느 한곳에 냉동사이클이나 반도체소자 등으로 이루어진 공지의 냉각수단을 설치하여 오일미스트의 온도를 하강시키도록 오일미스트냉각수단을 더 포함하여 구성할 수도 있다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도3에서와 같이 오일미스트를 생성하기 위한 오일을 저장하는 오일탱크(30)와, 외부 대기와 폐쇄된 내부 공간(10a)을 형성하고 그 내부 일측에 오일투입노즐(11)을 형성하고 상기 오일투입노즐(11)로부터 고속으로 투입된 오일이 부딪쳐서 분쇄되는 분쇄헤드(20)를 별도의 분쇄헤드회동수단에 의하여 회동하도록 구비하며, 분쇄된 오일미스트를 공작기계(80)로 공급하기 위하여 배관한 오일미스트공급라인(60)과 연결한 오일미스트배출구(12)를 구비한 오일분쇄탱크(10)와, 상기 오일분쇄탱크(10)의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출 압을 상승시키며 분쇄헤드(20)를 회동시키는 고압의 에어를 투입하기 위한 에어공급라인(50)으로 구성되는 에어공급수단과, 상기 오일분쇄탱크(10)에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계(70)로 공급하기 위한 오일미스트공급라인(60)으로 구성되는 오일미스트공급수단을 포함하여 구성한다.

여기서 오일미스트의 기능을 향상시키기 위하여 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하는 오일미스트공급라인(60) 중 어느 한곳에 도3에서와 같이 냉동사이클이나 반도체소자 등으로 이루어진 공지의 냉각수단을 설치하여 오일미스트의 온도를 하강시키도록 오일미스트냉각수단(70)을 구성할 수도 있다.

여기서 상기 분쇄헤드회동수단은, 도1에서와 같이 분쇄헤드(20)와 일체로 임페라(21)를 형성하고 상기 임페라(21)에 제트노즐(40)을 통하여 고압의 에어를 분사하여 분쇄헤드(20)가 회전하도록 구성한다. 이때 상기 분쇄헤드(20)에 도2에서와 같이 외부동력으로 회전하는 별도의 모터(45)를 장착하여 모터(45)의 구동으로 분쇄헤드(20)가 회전하도록 구성할 수도 있다.

여기서 사용되는 모터(45)는 전동모터나 에어모터 등 회전동력을 발생시키는 것이면 무엇이든 이용이 가능하다 할 것이다.

그리고 상기 분쇄헤드(20)는, 도4내지 도5에서와 같이 원뿔형으로 된 상부표면에 회전방향과 반대측면이 오목한 다수의 분쇄홈(22)을 형성하여 오일의 분쇄를 촉진하도록 이루어지며, 상기 오일분쇄탱크(10)의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출 압을 상승시키며 분쇄헤드(20)를 회동시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 에어공급수단은, 각 생산라인에 기존 설비된 공압라인이나 별도로 구비한 에어콤프레샤(C)의 공압을 에어공급라인(50)을 통하여 상기 오일분쇄탱크(10)에 설치한 오일투입노즐(11)과 분쇄헤드(20)를 구동시키기 위한 제트노즐(40)에 연결하여 공압이 작용하도록 구성한다.

여기서도 상기 공압라인이나 에어콤프레샤(C)로부터 공급되는 에어를 에어필터로 정제하여 보다 깨끗한 에어를 사용하면 그 효과는 뛰어나다.

상기 오일분쇄탱크(10)에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계(80)로 공급하기 위한 오일미스트공급수단은, 공장 내에 설치된 각각의 공작기계의 절삭가공위치에 설치한 오일미스트 공급노즐과 연결되도록 오일미스트공급라인(60)을 형성하고 상기 오일미스트공급라인(60)을 오일분쇄탱크(10)에 형성한 오일미스트배출구(12)와 연결하여 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하도록 구성하는바, 이때 다수의 공작기계(80)가 설치된 공장에 오일미스트 배출 압을 고려하여 본 발명을 설치하고 다수의 공작기계(80)에 동시에 오일미스트를 공급할 수도 있다.

또한, 오일미스트를 냉각하여 공작기계(80)로 공급하기 위한 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하는 오일미스트공급라인(60) 중 어느 한곳에 냉동사이클이나 반도체소자 등으로 이루어진 공지의 냉각수단을 설치하여 오일미스트의 온도를 하강시키도록 오일미스트냉각수단(70)을 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은, 상기 오일분쇄탱크(10)는 내부에 공간부가 구비되고, 일면에 오일투입노즐(11)이 구비되어 있으며, 공간의 상측에는 오일미스트배출구(12)가 형성되어 있다.

공장 등에서 사용되고 있는 공압라인이나 별도의 콤프레샤(C)의 압축공기를 오일투입노즐(11)을 통하여 오일분쇄탱크(10) 내부로 고속으로 주입시키면 이때 상기 오일투입노즐(11)에 오일공급파이프(35)로 연결된 오일탱크(30)의 오일이 베르누이의 원리에 의하여 빨려 들어와 고속으로 분사되는 에어와 함께 오일분쇄탱크(10)의 내부에 설치된 분쇄헤드(20)에 부딪쳐서 미세 입자로 분리되어 마치 연기나 먼지와 같은 오일미스트를 생성하게 된다.

이때 본 발명에서는 오일이 부딪치는 분쇄헤드(20)를 분쇄헤드회동수단에 의하여 회동시킴으로서 더욱 오일의 부서짐이 증대되어서 오일미스트는 보다 왕성하게 생성한다.

이와 같이 생성된 오일미스트는 오일미스트배출구(12)와 오일미스트공급수단인 오일미스트공급라인(60)을 통하여 각 공작기계(80)로 공급된다.

이때 상기 오일미스트공급라인(60)이 길어서 문제가 되면 오일미스트공급라인의 어느 한곳에 압송펌프를 설치하여도 무방하다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로서 제트노즐(40)을 통하여 분사되는 고속의 에어압을 분쇄헤드(20)와 일체로 형성한 임페라(21)에 쏘아서 분쇄헤드(20)를 회동시키면 이때 유입되는 에어가 오일분쇄탱크(10) 내부의 오일미스트 압력을 향상시키게 되어서 오일미스트의 배출압은 더욱 커지게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 절삭가공용 미립자 오일미스트제조장치는 윤활유를 분쇄헤드를 이용하여 미세하게 분쇄한 후, 절삭가공시 절삭부위에 분쇄하여 사용함으로써, 높은 윤활기능과 더불어 청결성과, 경제성, 안정성을 갖을 뿐만 아니라, 윤활유를 더욱 효과적으로 분쇄하기 위해 분쇄헤드를 별도의 회전수단으로 회전시켜 사용하게 됨으로써, 적은 전력량으로도 높을 효과를 가질 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (8)

1. 오일미스트를 생성하기 위한 오일을 저장하는 오일탱크(30);

   외부 대기와 폐쇄된 내부 공간(10a)을 형성하고 그 내부 일 측에 오일투입노즐(11)을 형성하고 상기 오일투입노즐(11)로부터 고속으로 투입된 오일이 부딪쳐서 분쇄되는 분쇄헤드(20)를 별도의 분쇄헤드회동수단에 의하여 회동하도록 구비하며, 분쇄된 오일미스트를 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트배출구(12)를 구비한 오일분쇄탱크(10);

   상기 오일분쇄탱크(10)의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출 압을 상승시키며 분쇄헤드(20)를 회동시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 에어공급수단;

   상기 오일분쇄탱크(10)에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계(80)로 공급하기 위한 오일미스트공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.
2. 오일미스트를 생성하기 위한 오일을 저장하는 오일탱크(30);

   외부 대기와 폐쇄된 내부 공간(10a)을 형성하고 그 내부 일 측에 오일투입노즐(11)을 형성하고 상기 오일투입노즐(11)로부터 고속으로 투입된 오일이 부딪쳐서 분쇄되는 분쇄헤드(20)를 별도의 분쇄헤드회동수단에 의하여 회동하도록 구비하며, 분쇄된 오일미스트를 공작기계(80)로 공급하기 위한 오일미스트배출구(12)를 구비한 오일분쇄탱크(10);

   상기 오일분쇄탱크(10)의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출 압을 상승시키며 분쇄헤드(20)를 회동시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 에어공급수단;

   상기 오일분쇄탱크(10)에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계(80)로 공급하기 위한 오일미스트공급수단;

   상기 오일미스트를 냉각하여 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트냉각수단(70)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 분쇄헤드회동수단은, 분쇄헤드(20)와 일체로 임페라(21)를 형성하고 상기 임페라(21)에 제트노즐(40)을 통하여 고압의 에어를 분사하여 분쇄헤드(20)가 회전하도록 구성함을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 분쇄헤드(20)에 외부동력으로 회전하는 별도의 모터(45)를 장착하여 모터(45)의 구동으로 분쇄헤드가 회전하도록 구성함을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 분쇄헤드(20)는, 원뿔형으로 된 상부표면에 회전방향과 반대측면이 오목한 다수의 분쇄홈(22)을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 오일분쇄탱크(10)의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출 압을 상승시키며 분쇄헤드(20)를 회동시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 에어공급수단은, 각각의 생산라인에 기존 설비된 공압라인이나 별도로 구비한 에어콤프레샤(C)의 공압을 상기 오일분쇄탱크(10)에 설치한 오일투입노즐(11)과 분쇄헤드(20)를 구동시키기 위한 제트노즐(40)에 연결하여 공압이 작용하도록 구성함을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 오일분쇄탱크(10)에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계(80)로 공급하기 위한 오일미스트공급수단은, 공장 내에 설치된 각각의 공작기계(80)의 절삭가공위치에 설치한 오일미스트 공급노즐과 연결되도록 오일미스트공급라인(60)을 형성하고 상기 오일미스트공급라인(60)을 오일분쇄탱크(10)에 형성한 오일미스트배출구(12)와 연결하여 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하도록구성함을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.
8. 제 2항에 있어서,

   오일미스트를 냉각하여 공작기계(80)로 공급하기 위한 오일미스트냉각수단(70)은, 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하는 오일미스트공급라인(60) 중 어느 한곳에 냉동사이클이나 반도체소자 등으로 공지의 냉각수단으로 이루어진 오일미스트냉각수단(70)을 설치하여 오일미스트의 온도를 하강시키도록 구성함을 특징으로 하는 절삭가공용 오일미스트제조장치.