KR101262801B1 - 절삭유 희석장치 - Google Patents

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엄춘호
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Abstract

본 발명은 절삭유 희석장치에 관한 것으로, 절삭유 원액이 공급되는 절삭유 공급관; 물이 공급되는 물 공급관; 상기 물 공급관과 절삭유 공급관이 각각 연결되고, 물 공급관으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 절삭유 공급관으로부터 절삭유가 자동 공급되면서 물과 절삭유가 혼합되고 외부로 배출하게 되는 절삭유 혼합부를 포함하며, 상기 절삭유 혼합부는 상기 물 공급관이 연결되는 제1 유입구과, 절삭유 공급관이 연결되는 제2 유입구과, 제1 및 제2 유입구로부터 공급되는 물 및 절삭유 원액이 혼합되는 혼합공간과, 상기 제1 유입구와 동일 선상에 형성되고 혼합공간에서 혼합된 절삭유를 배출하는 배출구로 이루어진 하우징, 상기 혼합공간에 구비되고 제1 유입구를 통해 유입된 물을 분사하여 물의 유속을 증대시키는 분사노즐이 형성된 분사부재를 포함한다.

Description

절삭유 희석장치{Dilution apparatus of cutting oil}
본 발명은 절삭유 희석장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절삭유와 물의 희석 비율을 일정하게 조절할 수 있는 절삭유 혼합장치에 관한 것이다.
일반적으로 절삭유는 절삭기계의 절삭가공시 절삭공구 및 피가공물의 온도를 낮추고, 피가공물 및 절삭공구에 윤활성을 주어 원활한 절삭작업이 이루어지게 하는 것으로서, 절삭가공에서는 필수적인 첨가요소이다.
이러한 절삭유는 절삭 작업자가 절삭유와 물을 눈 대중으로 혼합한 후, 하나의 공작기계에 설치된 절삭유 저장소에 저장하는 방식으로 사용된다.
즉, 종래의 절삭유 희석 방법은 원액통에 저장된 절삭유 원액을 소정량 희석용기에 담는다. 그런 다음, 혼합수통에 저장된 물을 희석용기에 눈 대중으로 넣으면서 절삭유 원액과 희석시키면 희석된 절삭유가 만들어지며, 이와 같이 만들어진 희석된 절삭유는 작업 현장으로 이동시켜 사용하게 된다.
그러나 상기와 같은 절삭유의 희석은 물과 절삭유 원액의 혼합비율이 일정치 않으며, 이에 불규칙적인 혼합 비율을 가지는 불량한 절삭유의 사용으로 인한 절삭공구의 파손 및 피가공물의 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 특허공개번호 10-2003-0093374(2003.12.11) "절삭유 혼합 및 공급장치"가 개시된 바와 있다.
그러나 종래기술에 따른 절삭유 혼합 및 공급장치는 보다 균일하게 절삭유와 물을 혼합하는데 한계가 있으며, 특히 소음 및 마모가 발생되는 문제가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 절삭유와 물의 혼합 비율을 일정하게 유지시키고, 이에 절삭공구의 파손 및 피가공물의 불량을 방지하는 절삭유 희석장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 절삭유 희석장치는 절삭유 원액이 공급되는 절삭유 공급관; 물이 공급되는 물 공급관; 상기 물 공급관과 절삭유 공급관이 각각 연결되고, 물 공급관으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 절삭유 공급관으로부터 절삭유가 자동 공급되면서 물과 절삭유가 혼합되고 외부로 배출하게 되는 절삭유 혼합부를 포함하며, 상기 절삭유 혼합부는 상기 물 공급관이 연결되는 제1 유입구과, 절삭유 공급관이 연결되는 제2 유입구과, 제1 및 제2 유입구로부터 공급되는 물 및 절삭유 원액이 혼합되는 혼합공간과, 상기 제1 유입구와 동일 선상에 형성되고 혼합공간에서 혼합된 절삭유를 배출하는 배출구로 이루어진 하우징, 상기 혼합공간에 구비되고 제1 유입구를 통해 유입된 물을 분사하여 물의 유속을 증대시키는 분사노즐이 형성된 분사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분사부재와 제1 유입구 사이에는 제1 유입구로부터 분사부재로 유입되는 물의 유입량을 조절하는 정유량밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 정유량밸브는, 분사부재와 제1 유입구 사이에 구비되되 제1 유입구와 대응하는 일측은 개방되게 개방공간이 구비되고, 타측은 분사부재로 물을 배출하도록 배출홀이 형성된 밸브 본체; 상기 개방공간을 마감하는 한편, 제1 유입구로부터 공급되는 물의 유압에 의해 배출홀 방향으로 슬라이딩 이동하며, 제1 유입구와 분사부재를 연결하는 유입홀이 형성된 조절부재; 상기 조절부재와 배출홀 사이의 개방공간에 구비되고 조절부재를 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조절부재에는 조절부재가 배출홀 방향으로 이동할 경우 배출홀을 점차 마감하는 마감부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 배출구에는 배출되는 혼합된 절삭유를 분출하기 위한 분출노즐이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 절삭유 공급관에는 역류방지밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 절삭유 공급관에는 절삭유 공급관을 통과하는 절삭유 원액의 공급량을 조절하는 농도 조절밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 물 공급관에는 설정된 시간 동안 물 공급관을 개방하기 위한 조절수단을 포함하며, 상기 조절수단은 물 공급관에 구비되고 전원 인가 또는 차단시 물 공급관을 개방하거나 또는 차단하는 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연결되고 설정된 시간 동안 솔레노이드밸브에 전원을 인가하는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 물 공급관에는 물 공급관을 개방하거나 또는 차단하는 개폐밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 절삭유 원액과 물의 혼합 비율을 일정하게 유지할 수 있으며, 규칙적인 절삭유 사용으로 인해 절삭공구의 파손 및 피가공물의 불량을 방지할 수 있고, 이에 제품의 품질성을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 절삭유 희석장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 절삭유 희석장치를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 절삭유 희석장치의 정유량 조절밸브를 나타낸 단면도.
본 발명의 절삭유 희석장치는 절삭유 원액과 물의 혼합 비율을 균일하게 조절하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 공급되는 물의 공급량이 증가하면 절삭유 원액의 공급량도 함께 증대되고, 물의 공급량이 감소하면 절삭유 원액의 공급량도 감소되어 항상 정확한 혼합비율로 절삭유를 제조하는 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 실시예에 따른 절삭유 희석장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 절삭유원액 탱크(1)와 연결되고 절삭유원액 탱크(1)로부터 절삭유 원액이 공급되는 절삭유 공급관(100), 수도관(2)과 연결되고 수도관(2)으로부터 물이 공급되는 물 공급관(200), 물 공급관(200)과 절삭유 공급관(100)으로부터 공급된 물과 절삭유 원액을 혼합하면서 혼합된 절삭유를 배출하는 절삭유 혼합부(300)를 포함한다.
여기서 상기 절삭유 혼합부(300)는 물 공급관(200)으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 벤츄리 원리에 의해 절삭유 공급관(100)으로부터 절삭유가 자동 공급되면서 물과 절삭유가 혼합되고 외부로 배출되게 이루어진다.
즉, 절삭유 혼합부(300)는 도 3에 도시한 바와 같이, 하우징(310), 분사부재(320), 및 정유량밸브(330)로 마련한다.
하우징(310)은 일측에 형성되고 상기 물 공급관(200)이 연결되는 제1 유입구(311)와, 하측에 형성되고 절삭유 공급관(100)이 연결되는 제2 유입구(312)와, 내부에 형성되고 제1 및 제2 유입구(311)(312)로부터 공급된 물 및 절삭유 원액이 혼합되는 혼합공간(313)과, 상기 제1 유입구(311)와 동일 선상인 타측에 형성되고 혼합공간(313)에서 혼합된 절삭유를 배출하는 배출구(314)로 이루어진다.
분사부재(320)는 하우징(310)의 제1 유입구(311)로 공급된 물을 배출구(314) 방향으로 분사하여 물의 유속을 증대시키기 위한 것으로, 이에 벤츄리(Venturi) 원리에 의해 하우징(310) 내부의 압력이 낮아지면서 절삭유 공급관(100)의 절삭유 원액이 제2 유입구(312)로 뿜어져 나오게 되면서 물과 혼합된 후 배출구(314)로 되는 구조를 가진다.
즉, 분사부재(320)는 일단부가 제1 유입구(311)가 위치한 혼합공간(313)에 고정되고, 타단부가 배출구(314)를 향해 구비되되, 타단부의 중앙에는 제1 유입구(311)를 통해 분사부재(320) 내부로 유입된 물을 분사하기 위한 분사노즐(321)이 구비된다.
따라서 분사부재(320)는 제1 유입구(311)로부터 유입되는 물의 유입량이 클 경우 분사노즐(321)를 통해 분사되는 물의 분사력이 크게 증대되며, 이에 혼합공간(313)의 압력이 크게 낮아지면서 절삭유 공급관(100)의 절삭유 원액이 제2 유입구(312)로 크게 뿜어져 나오면서 물과 절삭유 원액의 혼합비율을 일정하게 맞추게 된다.
그리고 제1 유입구(311)로부터 유입되는 물의 유입량이 작을 경우 분사노즐(321)를 통해 분사되는 물의 분사력이 작게 되며, 이에 혼합공간(313)의 압력이 작게 낮아지면서 절삭유 공급관(100)의 절삭유 원액이 제2 유입구(312)로 작게 뿜어져 나오면서 물과 절삭유 원액의 혼합 비율을 일정하게 맞추게 된다.
이와 같이 본 발명의 절삭유 혼합부는 유입되는 물의 유입량에 따라 절삭유 원액 유입량이 자동으로 조절됨으로써 항상 물과 절삭유 원액의 혼합 비율을 일정하게 맞출 수 있다.
한편, 절삭유 혼합부(300)는 제1 유입구(311)를 통해 분사부재(320)로 공급되는 물의 공급량을 조절하기 위한 정유량밸브(330)를 포함한다.
즉, 제1 유입구(311)를 통해 물이 과도하게 유입되더라도 절삭유 공급관(100)을 통해 제2 유입구(312)로 자동 공급되는 절삭유 원액의 유입량은 한계가 있으며, 이에 물과 절삭유의 혼합 비율이 달라질 수 있는 문제가 있다.
이에, 정유량밸브(330)는 제1 유입구(311)를 통해 유입되는 물의 유입량을 조절하여 물과 절삭유의 혼합 비율을 일정하게 맞추는 한편, 제1 유입구(311)를 통해 물이 과도하게 유입될 경우 제1 유입구(311)로부터 분사부재(320)로 물이 공급되지 않게 물의 공급을 차단하여 물과 절삭유의 혼합 비율이 달라지는 것을 차단한다.
이와 같은 정유량밸브(330)는 밸브 본체(331), 조절부재(332) 및 탄성부재(333)로 마련된다.
밸브 본체(331)는 분사부재(320)와 제1 유입구(311) 사이에 구비되되, 제1 유입구(311)와 대응하는 일측은 개방되게 개방공간(331a)이 구비되고, 타측은 분사부재(320)로 물을 배출하도록 배출홀(331b)이 형성된다.
조절부재(332)는 개방공간(331a)의 일측을 마감하는 한편 제1 유입구(311)로부터 공급되는 물의 압력에 의해 배출홀(331b) 방향으로 슬라이딩 이동하고 제1 유입구(311)와 분사부재(320)를 연결하는 유입홀(332a)이 형성된다.
그리고 조절부재(332)에는 슬라이딩 이동하면서 배출홀(331b)을 점차 마감하는 마감부(332b)가 구비된다.
즉, 조절부재(332)는 물의 압력이 약하면, 가이드부의 유입홀(332a)을 통해서만 물을 분사부재(200)에 공급하고, 물의 압력이 강하면, 가이드부의 유입홀(332a)을 통해 물을 분사부재(200)에 공급함과 동시에 슬라이딩 이동하면서 배출홀(331b)을 점차 마감하여 분사부재(200)를 통해 분사되는 물의 분사량을 조절하며, 물의 압력이 아주 강하면, 마감부(332b)가 배출홀(331b)을 완전히 마감하면서 분사부재(200)로의 물 공급을 차단한다.
탄성부재(333)는 조절부재(332)와 배출홀(331b) 사이의 개방공간(331a)에 구비되고 조절부재(332)를 탄성 지지한다.
이와 같은 정유량밸브(330)는 제1 유입구(311)를 통해 분사부재(200)로 공급되는 물의 공급량을 조절할 수 있다.
따라서 본 발명의 절삭유 희석장치는 물과 절삭유 원액을 정확한 비율로 혼합하여 배출하며, 배출된 혼합 절삭유는 별도의 저장탱크에 저장하게 된다.
한편, 본 발명의 하우징(310)의 배출구(314)에는 분출노즐(315)이 구비되며, 분출노즐(315)은 분사부재(320)로부터 분사되는 물과 제2 유입구(312)로부터 공급되는 절삭유 원액이 혼합된 절삭유를 외부로 분출하여 혼합력을 증대시킨다.
한편, 본 발명의 상기 절삭유 공급관(100)에는 절삭유 혼합부(300)에 유입된 혼합된 절삭유가 역류하여 절삭유 공급관(100)을 통해 절삭유 원액 저장탱크로 유입되는 것을 방지하기 위한 역류방지밸브(110)가 구비된다.
한편, 본 발명의 상기 절삭유 공급관(100)에는 바람직하게는 역류방지밸브(110)와 절삭유 원액 저장탱크 사이의 절삭유 공급관(100)에는 절삭유 공급관(100)을 통과하는 절삭유 원액의 량을 조절하기 위한 농도 조절밸브(120)가 구비되며, 상기 농도 조절밸브(120)를 통해 절삭유 원액 공급량을 조절한다.
한편, 상기 물 공급관(200)에는 설정된 시간 동안 물 공급관(200)을 개방하기 위한 조절수단(210)를 포함한다.
상기 조절수단(210)은 물 공급관(200)에 구비되고 전원 인가시 물 공급관(200)을 개방하고 전원 차단시 물 공급관(200)을 차단하는 솔레노이드밸브(211)와, 상기 솔레노이드밸브(211)와 연결되고 설정된 시간 동안 솔레노이드밸브(211)에 전원을 인가하는 타이머(212)를 포함한다.
즉, 조절수단(210)은 타이머(212)를 이용해 1분, 10분, 또는 1시간 등 시간을 설정한 후 작동시키면, 설정된 시간 만큼 타이머(212)가 작동하면서 솔레노이드밸브(211)에 전원을 인가하고, 이에 솔레노이드밸브(211)가 개방되면서 물 공급관(200)를 통해 물을 공급하게 된다.
이후, 타이머(212)의 설정된 시간이 되면, 타이머(212)가 정지하면서 솔레노이드밸브(211)에 전원을 인가하지 않음에 따라 솔레노이드밸브(211)가 닫혀지면서 물 공급관(200)을 차단하고, 이에 혼합수 공급을 차단한다.
따라서 조절수단(210)을 통해 설정된 시간 동안 물을 공급하며, 이에 작업시간 만큼 물을 공급되게 설정하여 부주위로 인해 물이 무한 공급되는 문제를 미연에 방지한다.
한편, 상기 물 공급관(200)에는 물 공급관(200)을 수동으로 개방하거나 또는 차단하는 개폐밸브(220)가 구비된다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 절삭유 공급관 200: 물 공급관
300: 절삭유 혼합부

Claims (9)

  1. 절삭유 원액이 공급되는 절삭유 공급관;
    물이 공급되는 물 공급관;
    상기 물 공급관과 절삭유 공급관이 각각 연결되고, 물 공급관으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 절삭유 공급관으로부터 절삭유가 자동 공급되면서 물과 절삭유가 혼합되고 외부로 배출하게 되는 절삭유 혼합부를 포함하며,
    상기 절삭유 혼합부는 상기 물 공급관이 연결되는 제1 유입구과, 절삭유 공급관이 연결되는 제2 유입구과, 제1 및 제2 유입구로부터 공급되는 물 및 절삭유 원액이 혼합되는 혼합공간과, 상기 제1 유입구와 동일 선상에 형성되고 혼합공간에서 혼합된 절삭유를 배출하는 배출구로 이루어진 하우징, 상기 혼합공간에 구비되고 제1 유입구를 통해 유입된 물을 분사하여 물의 유속을 증대시키는 분사노즐이 형성된 분사부재를 포함하고,
    상기 분사부재와 제1 유입구 사이에는 제1 유입구로부터 분사부재로 유입되는 물의 유입량을 조절하는 정유량밸브가 포함되며,
    상기 정유량밸브는, 분사부재와 제1 유입구 사이에 구비되되 제1 유입구와 대응하는 일측은 개방되게 개방공간이 구비되고, 타측은 분사부재로 물을 배출하도록 배출홀이 형성된 밸브 본체, 상기 개방공간을 마감하는 한편, 제1 유입구로부터 공급되는 물의 압력에 의해 배출홀 방향으로 슬라이딩 이동하며, 제1 유입구와 분사부재를 연결하는 유입홀이 형성된 조절부재, 상기 조절부재와 배출홀 사이의 개방공간에 구비되고, 조절부재를 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭유 희석장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 조절부재에는 조절부재가 배출홀 방향으로 이동할 경우 배출홀을 점차 마감하는 마감부가 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭유 희석장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출구에는 배출되는 혼합된 절삭유를 분출하기 위한 분출노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭유 희석장치.
  6. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 절삭유 공급관에는 역류방지밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭유 희석장치.
  7. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 절삭유 공급관에는 절삭유 공급관을 통과하는 절삭유 원액의 공급량을 조절하는 농도 조절밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭유 희석장치.
  8. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 물 공급관에는 설정된 시간 동안 물 공급관을 개방하기 위한 조절수단을 포함하며,
    상기 조절수단은 물 공급관에 구비되고 전원 인가 또는 차단시 물 공급관을 개방하거나 또는 차단하는 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연결되고 설정된 시간 동안 솔레노이드밸브에 전원을 인가하는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭유 희석장치.
  9. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 물 공급관에는 물 공급관을 개방하거나 또는 차단하는 개폐밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭유 희석장치.
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