KR101183669B1 - 마그네틱 컨베이어 필터 장치 - Google Patents

마그네틱 컨베이어 필터 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컨베이어와 영구자석의 자력을 이용하여, 회수된 대량의 쿨런트로부터 빠른 시간내에 다량의 칩을 제거할 수 있는 마그네틱 컨베이어 필터 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 회수된 쿨런트의 공급을 위한 유입구가 상부 일측에 마련되고, 전면 하부에는 유출구가 마련되며, 내부에 공간부가 형성되는 하우징; 유입구의 하부에 지그재그 형태로 설치되는 다수의 가이드 플레이트; 공간부에 경사지게 설치되며, 다수의 스크래퍼가 구비되는 컨베이어; 공간부의 하부를 구획하되, 일측이 컨베이어와 소정 간격을 유지하도록 형성되고, 타측에는 유출구와 연통되는 유로가 형성되는 바닥면; 및 하우징의 전면 일측에 일단이 결합되고 타단은 유로 방향으로 절곡되어 유로 측에 고압의 에어를 분사하는 에어노즐;을 포함하고, 컨베이어와 대향하는 바닥면의 저면에는 다수의 영구자석이 서로 이격하여 구비되며, 바닥면에 부착된 칩들은 스크래퍼에 의해 컨베이어를 따라 이동하고, 하우징의 외부로 분리되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치를 제공한다.

Description

마그네틱 컨베이어 필터 장치{FILTER APPARATUS WITH MAGNETIC CONVEYOR}
본 발명은 필터 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨베이어와 영구자석의 자력을 이용하여, 사용된 쿨런트내에 포함된 칩(chip)들을 분리하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 기계 가공을 위한 설비에 있어서, 절삭공구 또는 연삭공구 등을 이용한 공작물의 가공에는 공구와 공작물 사이의 윤활과 냉각을 위해 쿨런트(coolant)가 사용되는바, 이때 쿨런트는 사용 후 재회수되어 쿨런트에 포함된 절삭 칩(chip)들을 제거한 후 재사용하게 된다.
그런데, 상기와 같이 공작물에 대한 절삭, 드릴링, 보링 등과 같은 가공시 지속적으로 제공되어야 하는 쿨런트의 재사용시에는 쿨런트내 포함된 절삭 칩의 제거가 필수적인데, 종래의 거름망(bag filter)을 이용한 쿨런트 여과장치에서는 특히 절삭 칩이 많이 함유된 경우, 쿨런트에서 절삭 칩의 제거가 제대로 이루어지지 않아 쿨런트의 재사용시 이물질의 함유량이 높고, 절삭력의 저하 내지 절삭물의 가공 정도가 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예는, 회수된 대량의 쿨런트로부터 빠른 시간내에 다량의 칩을 제거하기 위해 컨베이어와 영구자석의 자력을 이용하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치와 관련된다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 회수된 쿨런트의 공급을 위한 유입구가 상부 일측에 마련되고, 전면 하부에는 유출구가 마련되며, 내부에 공간부가 형성되는 하우징; 유입구의 하부에 지그재그 형태로 설치되는 다수의 가이드 플레이트; 공간부에 경사지게 설치되며, 다수의 스크래퍼가 구비되는 컨베이어; 공간부의 하부를 구획하되, 일측이 컨베이어와 소정 간격을 유지하도록 형성되고, 타측에는 유출구와 연통되는 유로가 형성되는 바닥면; 및 하우징의 전면 일측에 일단이 결합되고 타단은 유로 방향으로 절곡되어 유로 측에 고압의 에어를 분사하는 에어노즐;을 포함하고, 컨베이어와 대향하는 바닥면의 저면에는 다수의 영구자석이 서로 이격하여 구비되며, 바닥면에 부착된 칩들은 스크래퍼에 의해 컨베이어를 따라 이동하고, 하우징의 외부로 분리되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치가 제공된다.
여기서, 컨베이어의 일측에는 컨베이어의 장력 조절을 위한 장력조절장치가 구비되는데, 이 장력조절장치는, 컨베이어의 체인 하단을 지지하며 컨베이어의 수직 방향으로 승강 가능하게 설치되는 승강스프라켓과, 승강스프라켓의 전후 양측에 각각 설치되어 컨베이어의 체인 상단을 지지하는 한 쌍의 고정스프라켓을 포함하여 이루어진다.
또한, 바닥면은, 공간부의 전면에서 하향 경사지게 형성되는 하향경사부와, 컨베이어와 대향하여 상향 경사지게 형성되는 상향경사부와, 하향경사부와 상향경사부를 연결하며 아래방향으로 오목하게 형성되는 라운드부를 포함하여 이루어지며, 라운드부의 전면 일측에는 전술한 유로가 형성된다.
아울러, 유로의 일단에는 칩을 걸러내기 위한 메쉬망이 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치에 의하면, 컨베이어와 영구자석의 자력을 이용함으로써, 한번에 대량의 쿨런트로부터 칩을 분리하는 작업이 가능하다.
이때, 컨베이어의 일측에는 장력조절장치가 설치되어, 반복사용에 의한 컨베이어의 처짐 현상을 방지하는 한편, 최적의 장력상태를 유지할 수 있고 따라서, 장치의 사용수명과 작업효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 칩들이 자중에 의해 한곳에 모여질 수 있도록, 바닥면에 오목하게 라운드부가 형성되어 칩 분리 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 회수된 쿨런트가 공급되는 유입구의 하부에는 지그재그 형태로 가이드 플레이트가 경사지게 설치되어, 쿨런트의 유입속도를 감소시키고, 저장된 쿨런트 내의 칩들이 쿨런트의 유입압력에 의해 비산되는 것을 방지함으로써, 칩 분리 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 다수의 칩들에 의해 쿨런트 유출구가 막히는 경우에는, 장치를 분해할 필요없이 에어노즐을 작동시켜 고압의 에어를 분사함으로써, 메쉬망에 걸린 칩들을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 평면도.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 장력조절장치의 정면 개략도.
도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 장력조절장치의 측면 개략도.
도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 장력조절장치의 평면 개략도.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
실시예
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 정면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 측면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치의 평면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치(10)는, 회수된 쿨런트를 저장하는 하우징(20)과, 하우징(20) 내부에 경사지게 설치되며 다수의 스크래퍼(41)가 구비되는 컨베이어(40)와, 하우징(20)의 하부를 구획하도록 'V'자 형태와 유사하게 설치되는 바닥면(60)과, 컨베이어(40)와 대향하도록 바닥면(60)의 일측 저면에 구비되는 다수의 영구자석(70)을 포함하여 이루어진다.
따라서, 회수된 쿨런트는 하우징(20) 내부에 저장되고, 쿨런트에 함유된 칩들은 자중에 의해 가라앉아서 영구자석(70)에 의해 바닥면(60)에 부착되며, 컨베이어(40) 작동시 스크래퍼(41)가 이렇게 부착된 칩들을 긁어 올려서 하우징(20) 외부로 분리하여 배출하게 되는 것이다.
하우징(20)은 전체적으로 육면체 형상이며, 내부에는 공간부(21)가 형성되어 회수된 쿨런트를 저장하는 한편, 쿨런트로부터 칩을 분리하기 위한 장치 예를 들어, 컨베이어(40)의 설치공간을 제공하게 된다.
또한, 하우징(20)의 상부 일측에는 회수된 쿨런트의 공급을 위한 유입구(22)가 마련되고, 전면 하부에는 쿨런트를 배출하는 유출구(23)가 마련되며, 유출구(23)의 상부에는 저장된 쿨런트의 오버플로우(overflow) 방지를 위한 드레인 밸브(24)가 구비되고, 하우징(20)의 후면 일측에는 컨베이어(40)를 따라 이동한 칩들이 자유낙하에 의해 하우징(20) 외부로 분리되도록 칩 배출구(25)가 형성된다.
한편, 하우징(20) 내부에 설치되는 장치들의 유지?보수를 위해, 하우징(20)의 후방 상측에는 힌지결합부(26)가 마련되고, 하우징(20)의 후방 하측에는 손잡이(27)가 마련되어, 사용자가 손잡이(27)를 파지한 상태에서 하우징(20)을 개폐할 수 있게끔 하는 것이 바람직하다.
이때, 유입구(22)의 하부에는 다수의 가이드 플레이트(30)가 서로 이격하여 하향 경사진 지그재그 형태로 설치되는데, 이 가이드 플레이트(30)는 유입구(22)를 통해 공급되는 쿨런트의 유입속도를 감소시키는 역할을 한다.
즉, 회수된 쿨런트가 하우징(20) 내부에 일정량 저장된 상태에서 다시 쿨런트가 공급되는 경우, 공급되는 쿨런트의 유입속도 또는 압력에 의해, 저장된 쿨런트가 출렁이면서 바닥면에 가라앉아 있던 칩들이 사방으로 유동하게 되는데, 가이드 플레이트(30)는 유입되는 쿨런트의 속도를 감소시키면서 저장된 쿨런트의 표면으로 안내하므로, 바닥에 가라앉은 칩들의 유동을 방지하여 칩 분리 효율을 향상시키게 되는 것이다.
컨베이어(40)는 하우징(20) 내 공간부(21)에 경사지게 설치된다. 일 예로서 도 2에 도시된 바와 같이, 전단에서 후단으로 갈수록 높이가 높아지게끔 경사지게 설치될 수 있다.
이때, 컨베이어(40)의 양 측면에는 체인(42)이 결합되며, 체인(42)의 후단은 구동모터(50)에 연결된 구동스프라켓(43)에 연결되고, 체인(42)의 전단은 종동스프라켓(44)에 연결되어, 구동모터(50)의 작동에 의해 구동스프라켓(43)과 종동스프라켓(44)이 회전하면서 체인(42)과 컨베이어(40)가 동작하게 되는 것이다.
이때, 컨베이어(40)에는 다수의 스크래퍼(41)가 구비된다. 이 스크래퍼(41)들은 컨베이어(40) 작동시 하우징(20)의 바닥면(60)을 긁어서 바닥면(60)에 부착된 칩들을 긁어 올리는 역할을 하는 것으로, 마찰에 의한 바닥면(60)의 마모 방지를 위해 고무 또는 합성수지 등 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 컨베이어(40)의 외측으로 돌출하며, 바닥면(60)의 폭 방향으로 길게 형성된다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 장력조절장치의 정면 개략도, 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 장력조절장치의 측면 개략도, 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 장력조절장치의 평면 개략도이다.
컨베이어(40)의 일측에는 컨베이어(40)의 장력 조절을 위한 장력조절장치(80)가 구비되는데, 이 장력조절장치(80)는 컨베이어(40)의 반복적인 사용에 의한 마모발생과 이에 따른 처짐현상을 방지하는 한편, 체인(42)의 장력이 최적의 조건을 유지할 수 있도록 함으로써 컨베이어(40)의 원활한 작동을 보장하는 역할을 한다.
여기서, 장력조절장치(80)는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 컨베이어(40)의 체인(42) 하단을 지지하며 컨베이어(40)의 수직 방향으로 승강 가능하게 설치되는 승강스프라켓(81)과, 승강스프라켓(81)의 전후 양측에 각각 설치되어 컨베이어(40)의 체인(42) 상단을 지지하는 한 쌍의 고정스프라켓(82)을 포함하여 이루어진다.
이때, 도 5b에 도시된 바와 같이 하우징(20)의 양측에 각각 한 쌍의 가이드 블록(83)이 결합되고, 이 가이드 블록(83) 사이에 슬라이드 블록(84)이 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합되는데, 슬라이드 블록(84)은 고정핀(85)에 의해 승강스프라켓(81)과 연결되어, 슬라이드 블록(84)의 상하 이동시 승강스프라켓(81)이 승강하게 된다.
따라서, 사용자가 하우징(20)의 외측에 설치된 슬라이드 블록(84)을 상측으로 이동시키는 경우, 양쪽의 고정스프라켓(82)이 체인(42)의 상단을 지지하는 상태에서 승강스프라켓(81)이 체인(42)의 하단을 지지하면서 상승하게 되고, 컨베이어(40)를 팽팽하게 당겨 장력을 증가시키게 되는 것이다.
하우징(20)의 공간부(21)는 하부가 바닥면(60)에 의해 구획된다.
즉, 전체적으로 'V'자 형상으로 굽어진 바닥면(60)이 공간부(21) 하부에 설치되며, 이때 바닥면(60)은 공간부(21)의 전면에서 하향 경사지게 형성되는 하향경사부(61)와, 하향경사부(61)에서 수직 하향으로 연장되다가 소정 곡률로 오목하게 형성되는 라운드부(62)와, 라운드부(62)에서 상향 경사지게 형성되는 상향경사부(63)를 포함하여 이루어진다.
이때, 라운드부(62)는 저장된 쿨런트 내에 함유된 칩들이 자중에 의해 가라앉으면서 모이는 곳으로, 가이드 플레이트(30)의 수직 하부에 이격하여 형성되는 것이 바람직하고, 라운드부(62)의 전면 일측에는 유출구(23)와 연통하는 유로(65)가 형성되어, 쿨런트는 유로(65)를 통해 유출구(23)로 배출된다.
이때, 유로(65)를 통해 쿨런트와 함께 칩들이 배출되는 것을 방지하기 위해, 칩의 크기보다 작은 눈금을 가진 메쉬망(66)이 유로(65)의 공간부(21) 방향 끝단에 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 쿨런트 배출과정에서 메쉬망(66)에 칩들이 쌓여 유로(65)가 폐쇄되는 경우를 방지하기 위해, 메쉬망(66) 방향으로 고압의 에어를 분사하는 에어노즐(90)이 구비되는 것이 바람직하다.
이때, 에어노즐(90)의 일단은 하우징(20)의 전면 일측에 결합되어 고압의 에어를 공급받으며, 타단은 공간부(21)로 연장되고 유로(65) 방향으로 절곡되어 메쉬망(66) 후방에 인접하게 연장된다.
한편, 바닥면(60)의 상향경사부(63) 후방에는 상향경사부(63)와 소정의 간격을 유지하도록 지지플레이트(64)가 설치되고, 상향경사부(63)의 저면 즉, 상향경사부(63)와 지지플레이트(64) 사이의 공간에는 다수의 영구자석(70)이 컨베이어(40)의 길이방향으로 서로 이격하여 구비된다.
이때, 영구자석(70)은 상향경사부(63)의 저면에 밀착하므로, 스크래퍼(41)에 의해 상향경사부(63)로 이동한 칩들은 자력에 의해 상향경사부(63)의 상면에 부착되고, 따라서 스크래퍼(41)에 의한 상향 이동시 칩들이 다시 아래로 흘러내리지 않게 되며, 상향경사부(63)의 상단에는 영구자석(70)이 배치되지 않으므로, 자력의 영향을 벗어난 칩들은 상향경사부(63)의 끝단에서 아래로 낙하하여 칩 배출구(25)를 통해 하우징(20)의 외부로 분리되는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 컨베이어 필터 장치(10)의 작동은 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 기계가공시 사용된 후 회수된 쿨런트가 하우징(20) 상부의 유입구(22)를 통해 공간부(21)에 저장되는데, 이때 쿨런트는 유입구(22) 하부에 설치된 다수의 가이드 플레이트(30)에 의해 유입속도가 감소되면서 공간부(21)로 안내된다.
저장된 쿨런트에 함유된 칩들은 자중에 의해 바닥면(60)에 가라앉으며 이때, 전후 양쪽으로는 상향 경사지고 아래로 오목하게 형성된 라운드부(62)에 칩들이 모이게 된다.
사용자가 구동모터(50)를 작동시키면, 회전축(45) 양단의 구동스프라켓(43)이 회전하면서 구동스프라켓(43)과 종동스프라켓(44) 사이에 연결된 체인(42)과 컨베이어(40)가 작동하며, 컨베이어(40)에 구비되는 다수의 스크래퍼(41)가 바닥면(60)을 긁어서 칩들을 상향경사부(63)의 상단으로 이동시킨다.
이때, 컨베이어(40)의 일측에 설치되는 장력조절장치(80)를 조절함으로써 체인(42)과 컨베이어(40)의 장력을 조절할 수 있는데, 하우징(20) 외측의 슬라이드 블록(84)을 승강시킴으로써 체인(42)의 하단을 지지하는 승강스프라켓(81)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있으며, 승강스프라켓(81)의 상승시 체인(42)과 컨베이어(40)는 팽팽하게 당겨진다.
또한, 상향경사부(63)의 저면에 마련되는 영구자석(70)으로 인해, 칩들은 다시 아래방향으로 흘러내리지 않고 상향경사부(63)의 끝단까지 이동하게 되며, 상향경사부(63)의 끝단에서는 자력의 영향을 벗어나서 칩 배출구(25)를 통해 하우징(20)의 외부로 자유낙하한다.
한편, 칩이 분리된 쿨런트는 라운드부(62)의 전면에 마련되는 유로(65)를 통과하여 하우징(20) 전면의 유출구(23)를 통해 외부로 배출되는데, 유로(65)에는 메쉬망(66)이 설치되어 칩들을 걸러내게 된다.
이때, 라운드부(62)에 다량의 칩이 쌓이거나 메쉬망(66)에 칩이 달라붙어 유로(65)가 막히는 경우에는, 메쉬망(66) 후방에 끝단이 인접하는 에어노즐(90)에서 고압의 에어를 분사하여 칩을 제거할 수 있다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 마그네틱 컨베이어 필터 장치
20 : 하우징 21 : 공간부
22 : 유입구 23 : 유출구
24 : 드레인 밸브 25 : 칩 배출구
30 : 가이드 플레이트
40 : 컨베이어 41 : 스크래퍼
50 : 구동모터
60 : 바닥면
70 : 영구자석
80 : 장력조절장치
90 : 에어노즐

Claims (5)

  1. 회수된 쿨런트의 공급을 위한 유입구가 상부 일측에 마련되고, 전면 하부에는 유출구가 마련되며, 내부에 공간부가 형성되는 하우징;
    상기 유입구의 하부에 지그재그 형태로 설치되는 다수의 가이드 플레이트;
    상기 공간부에 경사지게 설치되며, 다수의 스크래퍼가 구비되는 컨베이어;
    상기 컨베이어의 장력 조절을 위해 상기 컨베이어의 일측에 구비되는 장력조절장치;
    상기 공간부의 하부를 구획하되, 일측이 상기 컨베이어와 소정 간격을 유지하도록 형성되고, 타측에는 상기 유출구와 연통되는 유로가 형성되는 바닥면; 및
    상기 하우징의 전면 일측에 일단이 결합되고 타단은 상기 유로 방향으로 절곡되어 상기 유로 측에 고압의 에어를 분사하는 에어노즐;을 포함하고,
    상기 컨베이어와 대향하는 상기 바닥면의 저면에는 다수의 영구자석이 서로 이격하여 구비되며, 상기 바닥면에 부착된 칩들은 상기 스크래퍼에 의해 상기 컨베이어를 따라 이동하고, 상기 하우징의 외부로 분리되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 장력조절장치는,
    상기 컨베이어의 체인 하단을 지지하며 상기 컨베이어의 수직 방향으로 승강 가능하게 설치되는 승강스프라켓과, 상기 승강스프라켓의 전후 양측에 각각 설치되어 상기 컨베이어의 체인 상단을 지지하는 한 쌍의 고정스프라켓을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 바닥면은,
    상기 공간부의 전면에서 하향 경사지게 형성되는 하향경사부와, 상기 컨베이어와 대향하여 상향 경사지게 형성되는 상향경사부와, 상기 하향경사부와 상기 상향경사부를 연결하며 아래방향으로 오목하게 형성되는 라운드부를 포함하여 이루어지며, 상기 라운드부의 전면 일측에 상기 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로의 일단에는 칩을 걸러내기 위한 메쉬망이 구비되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 컨베이어 필터 장치.
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