KR100897345B1

KR100897345B1 - 공작기계용 고압 쿨란트 공급장치

Info

Publication number: KR100897345B1
Application number: KR1020080066351A
Authority: KR
Inventors: 정수훈
Original assignee: 정수훈
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2009-05-15
Also published as: KR20080071535A; WO2010005231A3; WO2010005231A2

Abstract

본 발명은 공작기계용 고압 쿨란트 공급 장치에 관한 것이다.

본 발명은 본 출원인이 선출원한 '절삭폐유 속에 함유된 금속칩의 연속분리제거장치(등록번호:10-412343)'를 개선한 것으로, 이의 발명 요지는 공작기계로 금속류를 가공 시 배출되는 금속칩과 절삭유를 분리하여 금속칩을 배출하고 1차 쿨란트탱크에 저장한 절삭유를 콘트롤패널에 의한 사이클론 필터 공급용 펌프를 이용하여 사이클론 필터링 과정을 통해 회수한 양질의 절삭유는 고압 펌프에 의해 공작기계로 직접 투입하고 상기의 사이클론 필터링 과정을 통해 하부로 배출된 슬러지는 내장된 컨베이어를 통해 슬러지박스로 분리 배출하고, 이때 슬러지와 분리된 절삭유는 리턴펌프에 의해 상기의 1차 쿨란트 탱크로 재송액하는 시스템으로서, 이는 백필터, 카트리지필터, 페이퍼필터방식 등을 사용한 종래의 고압 쿨란트 장치의 산업폐기물의 발생과 필터 교체시마다 쿨란트 작업을 중단하는 등의 문제점을 해결한 매우 실용적이고 경제적인 특징이 있는 것이다.

고압 쿨란트 공급장치, 사이클론, 리턴 펌프

Description

공작기계용 고압 쿨란트 공급장치 {High pressure coolant supply system for machine tool}

본 발명은 공작기계용 고압 쿨란트 공급장치에 관한 것이다.

정밀성을 요하는 가공작업 시에 배출되는 금속칩을 사이클론필터를 이용하여 절삭유와 분리하는 방식은 본 출원인이 선출원한 '절삭폐유 속에 함유된 금속칩의 연속분리제거장치(등록번호:10-412343)와 일본에서 출원한 액처리 장치(출원번호:특허평9-308660, 출원일자:1997년11월11일)'에 의해 공지된 바 있으나 이 장치들은 원심력을 이용하는 통상적인 사이클론 방식에 의하여 금속칩과 절삭유리를 분리 처리하는 방식이다.

본 발명은 공작 기계의 금속 가공 시 배출되는 절삭유 속에 함유된 금속 칩을 고압의 사이클론을 이용하여 연속적으로 분리할 수 있는 공작기계용 고압 쿨란트 공급장치에 관한 것이다.

공작 기계로 금속류를 가공할 때 배출 되는 절삭유 속에 함유된 금속 또는 비철 금속 칩을 절삭유에서 분리할 시는 통상적으로 에어프론 칩 컨베이어, 스크랩퍼 칩 컨베이어 또는 마그네트 칩 컨베이어 등을 사용하고 있으며, 에어프론 칩 컨베이어에서는 길고 큰 칩을 분리처리하고, 이때 칩과 분리된 절삭유는 재사용되고, 미 분리된 미세한 칩에 함유된 절삭유는 다시 침전 분리조에 투입시켜 침전된 금속 칩은 스크랩퍼식 칩 컨베이어 또는 마그네트 칩컨베이어를 통해 수거하며, 더욱 미세한 금속칩은 카트리지필터, 백필터, 페이퍼필터 등의 여과 필터로 여과하고 이때 금속칩과 분리된 절삭유는 펌프를 통해 가공기계에 직접 투입하여 재사용하는 시스템으로서, 상기 여과장치는 부피가 크고 구조가 복잡하여 많은 면적이 필요하고, 카트리지필터, 백필터, 페이퍼필터 등의 산업폐기물의 처리에 따른 비용을 지불하게 되고, 특히 여과필터를 교체 시에는 쿨란트 작업을 중단해야 함으로 작업성이 떨어지는 등의 폐단이 있어, 이를 개선하기 위하여 콘 형상의 사이클론필터를 이용하여 금속칩과 절삭유를 원심분리방식으로 분리처리 하였으나, 이 방식은 고압을 사용하기 위하여 기존 탱크 제작시 사이클론 필터 방식을 추가 제작 설치해야하고 특정된 공작기계에 고정화해야하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 이의 발명 요지는 공작기계로 금속류를 가공 시에 배출되는 금속칩과 절삭유를 분리한 후 분리된 절삭유를 1차 쿨란트탱크에 저장하는 일반적인 필터링 유니트 방식에 있어서, 상기 1차 쿨란트탱크에 저장된 절삭유를 사이클론 필터 공급용 펌프를 이용하여 콘트롤패널의 작동에 의해 사이클론 필터링 과정을 거쳐 회수되는 양질의 절삭유는 고압 펌프 에 의해 공작기계로 직접 투입하고 상기의 사이클론 필터링 과정을 통해 하부로 배출된 슬러지는 내장된 컨베이어에 의해 슬러지 박스로 배출하고 이때 슬러지와 분리된 절삭유는 리턴펌프에 의해 상기의 1차 쿨란트탱크로 재송액하는 장치이다.

상기와 같이 본 발명은 금속 및 비철금속 가공 시 배출되는 금속칩을 분리 배출한 후 1차 쿨란트탱크에 저장된 절삭유를 사이클론 필터 공급용 펌프를 이용하여 사이클론필터에 공급하여 양질의 절삭유를 회수하여 공작기계로 직접 보내고 사이클론의 하부로 배출되는 슬러지와 절삭유를 다시 분리하여 별도로 회수하는 장치로서, 이는 종래의 백필터 등의 쿨란트 여과방식에 비하여 산업폐기물의 발생을 없애고, 설치비와 설치면적 및 처리비를 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 필터를 교체할 필요가 없으므로 작업중지가 불필요하며 작업성을 향상시키고, 절삭유의 회수율을 극대화할 수 있어 매우 실용적이고 경제적인 효과가 있는 것이다. 또한 하나의 시스템으로 갖추어져 있기 때문에 고압 필터링 장치가 없는 일반 탱크에서도 사이클론 공급용 펌프만 설치하여 사용할 수 있으며, 공작기계의 설치간섭을 받지 않고 이동하면서 사용이 가능하다.

도1은 본 발명의 클린 쿨란트 시스템의 흐름도 이고

도2은 전체 쿨란트 시스템의 흐름도 이다.

이를 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2는 쿨란트 작업의 일반적인 구성요소로서 공작기계(27)에서 배출되는 금속칩 과 혼합된 절삭유가 유입구를 통해 저장탱크(26)로 유입되고, 펌프(22)의 가동으로 자동세척되는 필터(23)를 통해 절삭유에서 금속칩을 분리하되 분리된 금속칩은 칩컨베이어(25)를 통해 칩박스(24)로 보내고, 나머지 절삭유는 1차 쿨란트탱크(21)에 저장하며 1차 쿨란트탱크에 저장된 절삭유 중에서 100~200마이크론 이하의 절삭유는 리턴펌프(20)를 통해 가공기계의 절삭유통으로 다시 공급하는 통상적인 쿨란트 장치의 흐름도이고,

도1은 도2의 1차 쿨란트탱크(21)에서 콘 형상으로된 고압용 사이클론 필터(1)까지 공급관(2)을 설치하고, 이 공급관(2)에는 사이클론 공급용 펌프(3)와 0~6Mpa의 압력게이지(4)와 압력스위치(5)가 장착되고, 상기 사이클론필터(1)의 상부일측에서 클린 쿨란트 저장조(6)로 절삭유 이송관(7)을 설치하고, 클린 쿨란트 저장조(6)에 수위조절 스위치(15)를 설치하여 클린 쿨란트 저장조(6)내에 클린 절삭유가 없을때 고압펌프(9)의 작동을 정지시킴으로써 클린 쿨란트 저장조(6)내의 절삭유 없음을 관리하고, 클린 쿨란트 저장조(6)의 자동 넘침 구멍(6a)의 하부 일측에는 가공기계의 절삭유통으로 클린 절삭유 배출관(8)을 연결 설치하되 이 배출관에는 7~7.5Mpa(분당 18ℓ)의 처리 용량을 가진 고압펌프(9)와 압력게이지(4) 및 압력 스위치(5)가 장착되고, 상기한 사이클론필터(1)의 하단 배출구의 일측에는 배출된 슬러지를 슬러지박스(10)로 이송하는 슬러지컨베이어(11)가 설치되고, 사이클론필터(1)의 하단 배출구의 하측에는 절삭유저장조(12)가 형성되며, 이 절삭유 저장조(12)에 상하위 수위조절 스위치(14)를 설치하여 절삭유 저장조(12)내의 절삭유가 상사점의 위치일때 리턴펌프(20a)를 작동시키며, 하사점의 위치일때 리턴펌프(20a)의 작동을 정지시킴으로써 절삭유 저장조(12) 내의 절삭유를 관리하고, 이 절삭유 저장조(12)에서 1차 쿨란트탱크(21)까지 절삭유배출관(13)을 연결설치하고 이 절삭유배출관(13)에도 리턴펌프(20a)가 장착되며, 또한, 상기한 클린 쿨란트 저장조(6)의 측부에는 쿨란트작업의 작동을 제어하는 콘트롤 패널(30)이 설치된 구조이다.

본 발명의 실시예는 다음과 같다.

본 발명은 금속류를 가공할 때 배출 되는 절삭유 속에 함유된 금속 또는 비철금속 칩을 절삭유에서 분리시에 직경이 큰 금속칩의 전단편을 칩컨베이어로 이송하고, 전단편과 분리처리한 절삭유는 공작기계로 보내어 재사용하고, 미 분리된 미세한 칩이 함유된 절삭유는 다시 침전 분리조에 침전되고 미세한 금속칩은 카트리지필터, 백필터, 페이퍼필터 등의 여과 필터로 여과하고 금속칩과 분리된 절삭유는 가공기계에서 재사용하는 통상적인 시스템에 있어서, 본 발명은 정밀가공작업을 할 경우, 고압을 이용하는 클린쿨란트 작업방법을 사용하는 것으로서, 상기 1차 쿨란트탱크(21)에 저장된 절삭유를 사이클론 필터 공급용 펌프를 콘트롤패널(30)의 작동에 의해 사이클론필터(1)로 보낸 후 고압으로 작동하는 사이클론 필터링 과정을 거쳐 회수되는 양질의 절삭유는 고압 펌프(9)에 의해 공작기계(27)로 직접 투입하고 상기의 사이클론 필터링 과정을 통해 하부로 배출된 슬러지는 내장된 슬러지 컨베이어(11)로 이송되어 슬러지 박스(10)로 배출하고 이때 슬러지와 분리된 절삭유는 리턴펌프(20a)에 의해 상기의 1차 쿨란트탱크(21)로 재송액하는 것이다.

도1은 본 발명의 클린 쿨란트 장치의 흐름도

도2는 전체 쿨란트 시스템의 흐름도

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 사이클론 필터 2 : 공급관 3 : 사이클론 공급용 펌프

4 : 압력게이지 5 : 압력스위치 6 : 클린쿨란트저장조

6 : 자동넘침구멍 7 : 절삭유이송관 8 : 클린절삭유배출관

9 : 고압펌프 10: 슬러지박스 11: 슬러지컨베이어

12: 절삭유저장조 13: 절삭유배출관 14: 상·하위 수위조절 스위치

15: 수위조절스위치 20,20a: 리턴펌프 21: 1차쿨란트탱크

22: 펌프 23: 필터 24: 칩박스

25: 칩컨베이어 26: 저장탱크 27: 공작기계

30: 콘트롤패널

Claims

1차 쿨란트탱크(21)에서 사이클론 필터(1)까지 사이클론 공급용펌프(3)와 압력게이지(4)와 압력스위치(5)가 장착된 공급관(2)을 설치하고, 상기 사이클론필터(1)에서 클린 쿨란트 저장조(6)로 절삭유 이송관(7)을 설치하며, 클린 쿨란트 저장조(6)에 수위조절 스위치(15)를 설치하고, 클린 쿨란트 저장조(6)의 자동 넘침 구멍(6a) 하부 일측에는 가공기계의 절삭유통으로 고압펌프(9)와 압력게이지(4) 및 압력 스위치(5)가 장착된 클린 절삭유배출관(8)을 설치하고, 사이클론필터(1)의 하단 배출구의 일측에는 슬러지박스(10)로 이송하는 슬러지컨베이어(11)를 설치하며, 사이클론필터(1)의 하측에는 절삭유저장조(12)가 형성되고, 이 절삭유저장조(12)의 상하위 수위조절 스위치(14)를 설치하며, 이 절삭유저장조(12)에서 1차 쿨란트탱크(21)까지 리턴펌프(20a)가 장착된 절삭유배출관(13)을 연결설치하고, 클린 쿨란트저장조(6)의 측부에 콘트롤 패널(30)이 설치됨을 특징으로 하는 공작 기계용 고압 쿨란트 공급장치.