KR101473303B1 - A cutting oil purification apparatus which unified structure of gear pump and impeller pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절삭유 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭과정에서 배출되는 절삭유를 정화함에 있어 기어펌프의 펌핑력을 저하시키는 칩을 사전에 제거하여 절삭유의 정화과정에서 기어펌프가 고압의 펌핑력을 유지할 수 있도록 기어펌프와 임펠러펌프를 일체화한 절삭유 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting oil purifying apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for purifying cutting oil discharged during a cutting process, in which a chip for reducing a pumping force of a gear pump is removed in advance, To an apparatus for purifying a coolant in which a gear pump and an impeller pump are integrated.
통상적으로 공작기계에는 절삭효과를 높이고 윤활 및 냉각을 하기 위해 주축이나 공구 및 공작물에 절삭유를 공급하게 되는데, 이러한 절삭유는 회수되어 정화과정을 거친다음 재사용된다. 회수되는 절삭유에는 절삭과정에서 발생하는 미세한 칩이 함께 혼합되어 회수되기 때문에 적절한 정화장치를 이용하여 절삭유와 칩을 분리하는 과정이 필요하다.Normally, a cutting tool is supplied to a spindle, a tool, and a workpiece in order to increase the cutting effect and lubricate and cool the tool. Such a cutting oil is recovered and then purified and then reused. Since the recovered cutting oil is mixed and recovered with fine chips generated during the cutting process, it is necessary to separate the cutting oil and the chip using an appropriate purification device.
이러한 절삭유 정화장치에는 절삭과정에서 배출되어 저수조에 일시저장되는 절삭유를 흡입하여 순환시키는 펌프가 장착되는데, 종래 순환펌프로 널리 사용되고 있는 것이 임펠러펌프(impeller pump)이다. 한편, 절삭가공의 정밀도를 유지하고 공작기계의 수명을 연장하기 위해서는 고압의 절삭유를 공급하여 절삭과정에서 발생하는 칩을 강제 배출시킬 필요가 있는데 임펠러펌프는 이러한 고압을 얻기에는 적당하지 않다.In this coolant purifier, a pump for sucking and circulating coolant, which is discharged in the cutting process and temporarily stored in the water tank, is mounted. An impeller pump is widely used as a circulation pump. On the other hand, in order to maintain the accuracy of the cutting process and extend the service life of the machine tool, it is necessary to supply a high-pressure cutting oil to forcibly discharge chips generated during the cutting process. The impeller pump is not suitable for obtaining such a high pressure.
고압의 절삭유를 공급해주는 수단으로 정화장치에 널리 사용되고 있는 것이 치형에 트로코이드 곡선을 사용한 트로코이드펌프(trochoid pump)와 같은 기어펌프(gear pump)이다. 종래 기어펌프를 이용하는 절삭유 공급장치의 대표적인 일례가 도 4에 개시되어 있다. 이 기술은 대한민국 공개특허 제2013-0037938호로 제안된 것으로서, 저장조(10)로부터 흡입관(25)을 통해 절삭유를 흡입하여 필터(40)로 공급하는 흡입펌프(30), 칩이 여과되어 필터(40)를 통과한 절삭유를 공작기계로 공급하는 순환펌프(50)를 포함하되, 이중에서 특히, 흡입펌프는 임펠러를 이용하고 순환펌프는 기어펌프로 이루어짐에 그 기술적 특징이 있다. A gear pump, such as a trochoid pump using a trochoid curve, is widely used as a means for supplying high-pressure cutting oil to a purifying device. A representative example of a coolant supply apparatus using a conventional gear pump is shown in Fig. This technology has been proposed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0037938 and includes a
그런데, 절삭유 정화장치가 이러한 구성으로 이루어지면 흡입펌프와 순환펌프가 분리되어 설치된다는 점에서 전체 장치가 대형화되고 복잡해지는 단점이 있다. 더욱이, 순환펌프로서 기어펌프를 사용하는 주된 이유가 절삭유를 순환시킴에 있어 고압의 펌핑력을 이용하기 위함인데, 저장조에서의 절삭유 흡입은 흡입펌프가 담당하고 정작 기어펌프는 필터에 의해 칩이 제거된 절삭유만을 공작기계에 공급하는데에만 사용한다는 점에서, 펌프의 이중 설치에 따라 전체 장치가 대형화디고 설치비가 상승하는 문제가 있었다.However, when the cutting oil purifying device is configured in such a manner, the suction pump and the circulating pump are separated and installed, which is disadvantageous in that the whole device becomes large and complicated. Furthermore, the main reason for using a gear pump as a circulation pump is to utilize the high-pressure pumping force in circulating the cutting oil. The suction pump is responsible for suction of the coolant in the reservoir, In the case of using only the cutting oil supplied only to the machine tool, there is a problem in that the installation cost of the whole apparatus increases due to the double installation of the pump.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명은 소형의 장치로서 임펠러펌프와 기어펌프가 가지는 특성을 최대한 활용할 수 있는 절삭유 정화장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a coolant purifier capable of making full use of the characteristics of an impeller pump and a gear pump as a compact device.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 절삭유유입구(12)가 구비되는 하부는 저유조(1) 내부로 돌출되며, 칩배출구(16)가 구비되는 상부는 저유조(1) 상면에 고정결합되는 하부지지체(10)와; 상기 하부지지체(10) 상부에 고정결합되는 상부지지체(20)와; 상기 상부지지체(20) 상면에 고정결합되며 구동축(36)이 상기 하부지지체(10) 내부로 연장되는 구동모터(30)와; 상기 구동모터(30)의 구동축(36)에 축연결되어 상기 하부지지체(10)에 내장되되, 상측에는 정화된 절삭유가 배출되는 복수 개의 관통공(146)이 마련되며, 중앙부위에는 회전날(142)이 구비되는 회전체(140)와; 상기 하부지지체(10)의 절삭유유입구(12)와 대향하여 하부지지체(10) 내부에 위치하되 상기 회전체(140) 하단에 장착되는 임펠러(160)와; 상기 구동모터(30)의 구동축(36)에 축연결되어 상기 상부지지체(20)에 설치되되, 상기 임펠러(160)에 의해 흡입된 다음 상기 회전체(140)에 의해 전달되는 원심력에 의해 칩과 분리된 절삭유를 강제 압송하는 기어펌프부를; 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 하는 한다.In order to achieve the above object, the lower part provided with the coolant inflow port (12) protrudes into the lower oil tank (1) and the upper part provided with the chip outlet (16) is fixed to the upper surface of the lower oil tank A lower support (10) to be joined; An
상기 회전체(140)의 회전날(142)은 그 단면이 삼각형상으로 이루어질 수 있다.The
상기 하부지지체(10)에는 환형의 칩거름막(150)이 구비되며, 상기 회전체(140)는 칩거름막(150) 내부에 위치할 수 있다.The
본 발명은 구동모터의 구동축에 기어펌프와 회전체 및 임펠러를 순차적으로 장착한 일체형 구조의 절삭유 정화장치를 제안함으로써 장치 자체를 소형으로 대폭 간소화하는 장점이 있다.The present invention has the advantage of greatly simplifying the apparatus itself by reducing the size of the apparatus itself by proposing a monolithic coolant purification apparatus in which a gear pump, a rotating body and an impeller are sequentially mounted on a drive shaft of the drive motor.
또한, 본 발명은 기어펌프가 절삭유 배출에 직접 관여하도록 구성함으로써 종래와 달리 기어펌프의 고압력 특성을 효과적으로 이용할 수 있도록 해준다.Further, the present invention is configured such that the gear pump is directly involved in the discharge of the coolant, thereby making it possible to effectively utilize the high-pressure characteristics of the gear pump unlike the prior art.
도 1은 본 발명에 따른 절삭유 정화장치의 개략적인 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 절삭유 정화장치에 있어 기어펌프부의 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 절삭유 정화장치에 있어 회전체의 개략적인 구성도.
도 4는 종래 기어펌프를 이용한 절삭유 정화장치의 일 구성도.1 is a schematic overall configuration diagram of a coolant purifier according to the present invention;
BACKGROUND OF THE
3 is a schematic view of a rotating body in a cutting oil purifying apparatus according to the present invention.
4 is a block diagram of a coolant purifier using a conventional gear pump.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the technical features of the present invention, A detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 절삭유 정화장치의 개략적인 전체 구성도로서, 도면에 개시된 것과 같이 본 발명은 하부지지체(10) 및 상부지지체(20)와, 구동모터(30)와, 회전체(140) 및 임펠러(160)와, 기어펌프부를 포함하여 이루어지는 특징이 있다.Fig. 1 is a schematic overall configuration diagram of a cutting oil purifying apparatus according to the present invention. As shown in the drawings, the present invention includes a
상기 하부지지체(10)는 본 발명의 각 구성 전체를 지지하는 부분으로서, 하부는 저유조(1) 내부로 돌출되며 상부는 저유조(1) 상면에 고정결합된다. 하부지지체(10)의 내부에는 일정크기의 공간이 마련되며, 저유조(1) 외부로 노출되는 상부 일측에는 절삭유로부터 걸러진 칩이 배출되는 칩배출구(16)가 구비되며, 저유조(1) 내부로 돌출되는 하부에는 저장조(1)에 일시저장된 절삭유가 유입되는 절삭유유입구(12)가 구비된다. 상기 절삭유유입구(12) 및 칩배출구(16)는 상호 연통된다.The
상기 상부지지체(20)는 구동모터(30)와 기어펌프부가 장착되는 부분으로서 상기 하부지지체(10) 상부에 고정결합된다. 하부지지체(10)와 달리 상부지지체(20)는 밀폐구조로 이루어지지 않더라도 무방하다.The
상기 구동모터(30)는 본 발명에 따른 절삭유 정화장치에 구동력을 제공하는 부분으로서 상기 상부지지체(20) 상면에 고정결합된다. 구동모터(30)의 구동축(36)은 상기 하부지지체(10)의 내부 일측까지 연장된다. 구동모터는 통상적인 모터로 이루어질 수 있다. 미설명도면부호 34는 커플링이다.The
상기 회전체(140)는 저장조(1)에 일시저장된 다음 흡입되는 절삭유에 회전력을 제공하는 부분이다. 회전체(140)는 하부지지체(10) 내부로 연장되는 구동모터(30)의 구동축(36)에 축연결된 상태에서 하부지지체(10)의 내부공간에 위치하며, 그 상측에는 도 3에 개시된 것과 같이 칩이 제거되어 정화된 절삭유가 배출되는 관통공(146)이 마련되며, 중앙부위에는 회전날(142)이 구비된다. 상기 관통공(146)은 회전체(140)의 축 중심에 대하여 환형으로 배치될 수 있다.The rotating
한편, 회전체(140)에 구비되는 회전날(142)은 흡입되는 절삭유에 가장 강한 원심력을 제공하되 칩의 영향을 받으면서 장시간 작동하더라도 안정적으로 작동하여야 한다. 전자의 조건만을 고려하면 복수 개의 블레이드 구조로 이루어지는 경우가 합당하나, 이럴 경우 후자의 조건에 합치되지 못할 수 있다. 따라서, 절삭유에 적절한 원심력을 제공하되 칩의 영향을 받더라도 장시간 안정적인 작동을 담보할 수 있도록, 본 발명은 회전체(140)의 회전날(142)을 구성함에 있어 도 3의 하단에 개시된 것과 같이 그 단면(A-A′)이 삼각기둥 형상으로 이루어지는 경우를 제안한다. On the other hand, the
또한, 본 발명은 이에 부가하여, 회전체(140)에 대한 칩으로부터의 영향을 최대한 억제하기 위한 수단으로 칩거름막(150)가 구비되는 경우를 배제하지 않는다. 상기 칩거름막(150)은 하부지지체(10) 내부에 설치되며 회전체(140)는 칩거름막(150) 내부에 위치한다. 칩거름막(150)은 회전체(140)를 완전히 감싸도록 환형의 구조로 이루어져 설치되는 것이 바람직하며, 통상적인 망구조로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the present invention does not exclude the case where the
상기 임펠러(160)는 절삭유를 흡입하는 부분으로서 회전체(140) 하단에 장착된다. 더욱 구체적으로는 하부지지체(10)의 하측에 구비되는 절삭유유입구(12)와 대향하여 하부지지체(10) 내부에 위치한다. 도 1에 개시된 것과 같이, 임펠러(160)에 의해 흡입되는 절삭유는 임펠러 상부에 위치하며 하부지지체(10) 하부에 결합되는 고정판(170)의 홀(176)을 통해 하부지지체(10) 내부공간(14)으로 들어간다. 상기 홀(176)은 복수 개로 이루어질 수 있다.The
상기 기어펌프부는 칩과 분리되어 정화된 절삭유를 강제압송하는 부분으로 구동모터(30)의 하부에 위치하며 상부지지체(20)에 장착된다. 기어펌프부는 배출판(220), 기어펌프(240), 유도판(260)으로 이루어질 수 있으며 첨부된 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴본다.The gear pump part is a part for forcibly feeding the purified cutting oil separated from the chip, and is mounted on the
상기 배출판(220)은 정화된 절삭유가 배출되는 부분이다. 배출판(220)의 내부에는 일정크기의 공간이 형성되며, 그 일측에는 절삭유배출구(226)가 마련되고, 하면에는 배출홈(224)이 마련된다. 상기 배출홈(224)과 절삭유배출구(226) 각각은 배출판의 내부공간과 연통된다. 또한, 배출판의 중앙부에는 구동모터(30)의 구동축(36)이 삽입되는 삽입공(228)이 구비된다. 배출홈(224)은 삽입공(228)에 대하여 상호 대향하는 한쌍으로 형성될 수 있다. 미설명도면부호 222는 압력조절수단이다.The
상기 기어펌프(240)는 본체(242)와, 상기 본체(242)에 삽입되는 외기어(243) 및 내기어(244)로 이루어지며, 상기 내기어(244)의 중앙부에는 구동모터(30)의 구동축(36)이 삽입되는 삽입공(248)이 마련된다. 구동모터(30)의 회전력에 따라 내기어(244)가 회전하면, 내기어(244) 및 외기어(246) 각각에 형성되는 기어 치형에 의해 외기어(246)가 회전하게 된다. 내기어(244) 및 외기어(246)가 회전하면, 그 사이에 형성되는 공간(245)가 회전하고 이에 따라 발생하는 압력차이에 의해 정화된 절삭유가 흡입된다. The
상기 유도판(260)은 하부지지체(10)의 상부, 구체적으로는 회전체(140) 상부에 고정결합되는 부분으로서 중앙부에는 구동모터(30)의 구동축(36)이 삽입되는 삽입공(268)이 마련되며, 삽입공(268) 일측에 정화된 절삭유가 배출되는 홈(266)이 형성된다. 상기 홈(266)의 구체적인 형상은 도면에 개시된 것에 한정되지 않고 변경될 수 있다. 상기 배출판(220) 및 기어펌프(240)는 별도의 체결수단에 의해 유도판(260)에 고정될 수 있다.The
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작동을 첨부된 각 도면 및 전술한 설명을 참조하여 개략적으로 살펴본다.The operation of the present invention having the above-described configuration will be schematically described with reference to the accompanying drawings and the foregoing description.
구동모터(30)가 작동하면, 구동모터(30)의 회전력이 구동축(36)을 통해 임펠러(160)로 전달된다. 임펠러(160)가 회전하면 회전에 따른 흡입력이 발생하게 되며, 이에 따라 절삭과정에서 배출되어 저수조에 일시저장되어 있던 칩을 포함하는 절삭유가 절삭유유입구(12)를 통해 하부지지체(10)의 내부공간(14)으로 순차적으로 유입된다(①). When the
하부지지체(10)의 내부공간(14)으로 유입되는 절삭유는 구동모터(30)의 작동에 따라 회전하는 회전체(140)에 의해 강한 원심력을 받게되는데(②), 회전체(140)에 의해 작용하는 원심력은 절삭유에 함유되어 있는 고상의 칩에 더욱 강하게 작용하고 이에 따라 칩은 절삭유로부터 분리되고(③), 분리된 칩은 원심력과 더불어 하부로부터 지속적으로 유입되는 절삭유에 밀려 칩배출구(16)를 통해 외부로 배출된다(④). The cutting oil flowing into the
원심력에 의해 제거되지 않고 절삭유와 함께 회전체(140)로 이동하는 칩은 칩거름막(150)에 의해 최종적으로 걸러지며, 칩이 완전히 제거되어 정화된 절삭유(⑤)는 기어펌프부의 펌핑력에 의해 회전체(140)의 관통공(146)을 통해 상부로 이동한 다음(⑥), 유도판(260)의 배출홈(266)으로 들어간다(⑦). 유도판(260)을 통과한 정화된 절삭유는 기어펌프(240)의 배출홈(245)과 배출판(220)의 배출홈(224)를 순차적으로 거쳐 절삭유배출구(226)를 통해 최종 배출되어 미도시된 공작기계의 절삭과정에 다시 투입된다(⑧). 이러한 작동이 지속적으로 반복되면서 절삭과정을 통해 배출되는 칩을 포함하는 절삭유는 깨끗하게 정화되는 것이다.The chip which is not removed by the centrifugal force but moves to the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be apparent that the present invention can be practiced with added features.
10 : 하부지지체 20 : 상부지지체
30 : 구동모터 140 : 회전체
150 : 칩거름막 160 : 임펠러
240 : 기어펌프 10: lower support 20: upper support
30: drive motor 140: rotating body
150: Chip filter 160: Impeller
240: Gear pump
Claims (3)
상기 하부지지체(10) 상부에 고정결합되는 상부지지체(20)와;
상기 상부지지체(20) 상면에 고정결합되며 구동축(36)이 상기 하부지지체(10) 내부로 연장되는 구동모터(30)와;
상기 구동모터(30)의 구동축(36)에 축연결되어 상기 하부지지체(10)에 내장되되, 상측에는 정화된 절삭유가 배출되는 복수 개의 관통공(146)이 마련되며, 중앙부위에는 회전날(142)이 구비되는 회전체(140)와;
상기 하부지지체(10)의 절삭유유입구(12)와 대향하여 하부지지체(10) 내부에 위치하되 상기 회전체(140) 하단에 장착되는 임펠러(160)와;
상기 구동모터(30)의 구동축(36)에 축연결되어 상기 상부지지체(20)에 설치되되, 상기 임펠러(160)에 의해 흡입된 다음 상기 회전체(140)에 의해 전달되는 원심력에 의해 칩과 분리된 절삭유를 강제 압송하는 기어펌프부를;
포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기어펌프와 임펠러펌프가 일체화구조로 이루어지는 절삭유 정화장치.A lower support 10 having a lower portion where the coolant inlet 12 protrudes into the lower oil tank 1 and an upper portion where the chip outlet 16 is provided is fixedly coupled to the upper surface of the lower oil tank 1;
An upper support 20 fixedly coupled to the upper portion of the lower support 10;
A drive motor (30) fixed to the upper surface of the upper support (20) and having a drive shaft (36) extending into the lower support (10);
A plurality of through holes 146 through which the cleaned cutting oil is discharged are installed on the upper side of the lower support body 10 and are connected to the drive shaft 36 of the drive motor 30, A rotating body 140 provided with a rotating shaft 140;
An impeller 160 positioned inside the lower support 10 facing the coolant inlet 12 of the lower support 10 and mounted at the lower end of the rotator 140;
The centrifugal force is transmitted to the rotating body 140 by the centrifugal force after being sucked by the impeller 160 and then being connected to the driving shaft 36 of the driving motor 30, A gear pump unit for forcedly feeding the separated cutting oil;
Wherein the gear pump and the impeller pump are integrally structured.
상기 회전체(140)의 회전날(142)은 그 단면이 삼각형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기어펌프와 임펠러펌프가 일체화구조로 이루어지는 절삭유 정화장치.The method according to claim 1,
Wherein the rotating blade (142) of the rotating body (140) has a triangular cross section.
상기 하부지지체(10)에는 환형의 칩거름막(150)이 구비되며, 상기 회전체(140)는 칩거름막(150) 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 기어펌프와 임펠러펌프가 일체화구조로 이루어지는 절삭유 정화장치.
The method according to claim 1,
The lower support (10) is provided with an annular chip filter membrane (150) and the rotating body (140) is located inside the chip filter membrane (150). The gear pump and the impeller pump Cutting oil purifier.
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130117979A KR101473303B1 (en) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | A cutting oil purification apparatus which unified structure of gear pump and impeller pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101473303B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200000813U (en) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 정윤우 | Filtering Device for cutting oil |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008291920A (en) | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | Oil pump device |
-
2013
- 2013-10-02 KR KR1020130117979A patent/KR101473303B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008291920A (en) | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | Oil pump device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20200000813U (en) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 정윤우 | Filtering Device for cutting oil |
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