KR101604923B1 - 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기구의 운용 중 발생되는 절삭유를 회수하고 정화하여 배출하는 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예로 칩과 절삭유가 혼합된 폐절삭유를 흡입하는 절삭유 흡입청소기에서, 내부에 빈 공간을 가지는 본체. 본체의 내부 공기를 외부로 배출하는 공기 배출기구, 빈 공간의 바닥과 이격되게 설치되어 있고, 칩과 불순물은 걸러지며 절삭유는 통과하는 필터부, 본체와 연통되어 상기 본체에서 공기를 흡입하여 필터부 내부로 이송하는 유입관, 본체와 연통되어 상기 본체의 공기와 절삭유를 외부로 배출하는 배출관, 배출관을 개폐하여 배출 절삭유량을 조절하는 개폐밸브, 배출절삭유의 역류를 방지하는 체크밸브, 절삭유와 공기의 유입시 유입 방향으로 공기를 분사하여 유입 절삭유와 공기의 흐름을 증대시키는 유입공기노즐, 절삭유와 공기의 배출시 배출 방향으로 공기를 분사하여 배출 절삭유와 공기의 흐름을 증대시키는 배출공기노즐을 구성하고, 공작기계와의 연결기구를 적용하는 것을 특징으로 하는 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법을 제공한다.

Description

공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구{Cutting fluid cleaner and suction apparatus for simultaneous connection method using the air intake and exhaust nozzle}

본 발명은 공작기계의 운용 중 발생되는 절삭유를 저장하는 탱크나, 작업중인 공작기계의 칩등 부산물과 공작기계 주변의 절삭유등의 액체에 포함된 칩이나 슬러지등을 흡입하여 청소하고, 정화된 절삭유를 저장탱크로 회수시켜 재사용하게 하는 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법에 관한 것이다.

산업체에서 주로 사용하는 공작기계가 금속등의 부품을 절삭이나 연삭가공 함에 있어서, 공작물의 냉각이나 윤활성 공구의 수명연장 및 절삭면의 세척을 위해 절삭유를 사용하게 된다. 절삭 가공이나 연삭 가공 등에서 배출된 절삭유에는 절삭 칩이나 습동유등 기타 이물질들이 혼합되고 이것들은 절삭유를 부패 시키고 절삭가공의 효율과 품질을 떨어뜨리는 요인이 된다.

이러한 문제들을 해결하기 위하여 국내 공개 특허 특2002-0023256 호에 게시된 바와 의하면, 이송되어온 액체를 여과 필터를 통하여 칩과 분리하고 다시 비중 분리실로 이송시켜 다수의 다공 분리판에 의해 분리되는 과정을 거쳐서 재분리실로 이송시켜 재분리 하는 등의 여러 과정을 거쳐서 액체 저장 탱크에 저장했다가 저장 탱크를 번갈아 청소하는 방법을 취하고 있다.

그러나 상기한 종래의 방법은 액체를 여과하는데 다수의 분리공간을 두어야 하고 액체 저장탱크를 청소해야 하는 등의 사용상의 번거로움이 따르고 복잡한 구조로 인하여 제작비용도 커지게 된다.

그리하여 상기 문제점을 해결하기 위하여 개발된 국내 공개특허 제10-2012-0080269호에 개시된 바에 의하면, 청소기 본체 내부의 공기를 배출하여 음압조건을 만들어 흡입공기를 이용하여 본체 내부로 유입시킨 폐절삭유와 공기를 경사부의 외측면에 부딪치게 하여 아래로 떨어지게 하고 싸이클론효과를 이용하여 공기와 폐절삭유를 분리하여 하부로 떨어진 절삭유를 필터를 통하여 칩과 분리하여 하부로 모았다가 배출하는 과정을 거친다.

상기예의 배출하는 과정을 살펴보면, 청소기 본체의 유입라인을 잠그고 흡입과는 반대로 청소기 내부에 송풍을 하여 양압을 유지하여 압력차를 이용하여 내부의 액체를 배출하는 것으로 발전시키고 있다.

다른 일반적인 예에서는 절삭유의 배출을 위하여 별도의 워터펌프를 사용하거나, 흡입공정이 종료된 후 중력을 이용한 자유낙하 배출방법을 사용하기도 한다.

그러나 이러한 종래의 방법들에서도 흡입과 배출공정이 따로 분리되어 복잡한 과정을 가지거나 구조적 특성으로 인하여 편리성이 부족하며, 고비용을 초래하고 유지관리에 어려움을 겪게 된다.

1. 공개 특허 특2002-0023256호 2. 특허 공개 제10-2012-0080269호

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하고, 작업 중인 공작기계의 칩등 부산물들을 즉시 제거하여 트러블을 방지하기 위한 것으로서, 전술된 종래의 기술은 작업자에게 여러 단계를 거치도록 함으로써 번거로운 단점을 갖는다. 또한 다수의 공작기계를 운용하여 처리할 절삭유가 대용량인 경우에 처리과정이 더욱 복잡하게 된다.

본 발명은 전술된 문제점들을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 사용 절삭유의 회수와 분리, 저장탱크로의 공급이 동시에 이루어지게 하여 사용자의 편리성을 증대시키고, 작업 중인 공작기계의 칩등 부산물들로 인한 트러블과 오염을 방지하여 산업현장에서의 절삭가공 기계의 사용효율을 증대시키기 위한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법은, 내부에 빈 공간을 가지고 기타의 장치들을 고정 지지하는 본체. 상기 본체의 내부 공기를 외부로 배출하는 공기 배출기구, 상기 본체와 연결되어 있고 상기 불순물이 포함된 절삭유가 흡입되는 유입관, 상기 빈 공간의 바닥과 이격되게 설치되어 있고 입구부는 유입관을 감싸고 밀봉되는 형태로 칩과 불순물을 걸러주고 절삭유는 통과하는 필터부, 그리고 상기 본체와 연통되어 상기 본체에서 흡입한 공기와 절삭유를 배출하는 배출관, 배출관을 개폐하여 배출 절삭유량을 조절하는 개폐밸브, 배출절삭유의 역류를 방지하는 체크밸브, 상기 절삭유의 유입과 배출시 일정 방향으로 공기를 분사하여 절삭유와 공기의 흐름을 증대시키는 공기노즐을 포함하고 공작기계와의 통로를 형성하는 연결기구를 포함하여 구성된다.

본 발명인 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법에 의하면 오염된 절삭유를 내부로 흡입하고, 칩등의 불순물과 절삭유를 바로 분리함과 동시에 정화된 절삭유를 저장탱크로 동시에 배출하므로 작업의 편의성을 증대시키는 효과를 갖는다.

한편으로 작업 중인 공작기계의 칩등 부산물들을 즉시 제거하여 트러블을 방지하고, 나아가 공기노즐을 이용하여 절삭유펌프 등을 사용하지 않고 절삭유를 배출하므로 구조가 간단하여 고장을 방지하고 제작비용이 낮아지는 효과를 갖는다.

또한 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기는 산업현장의 공작기계의 절삭이나 기타가공으로 발생하는 칩이나 부산물들을 현장에서 즉시제거하는 용도의 공작기계의 부속장치로도 사용이 가능하며, 액체와 고체불순물이 섞여있는 공간이나 바닥면의 건습식 겸용 청소기로도 사용이 가능하여 활용도가 높다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 도1에 도시된 실시예에 채용된 유입공기노즐을 나타내는 정면도이다.
도 3은 도1에 도시된 실시예에 채용된 배출공기노즐을 나타내는 정면도이다.
도 4는 청소기와 선반의 흡입물 이동통로를 만드는 선반 중공스핀들 연결기구의 겨냥도 이다.
도 5는 청소기와 톱기계에서 작업되는 파이프의 중공과 흡입물 이동 통로를 만드는 톱기계 파이프중공 연결기구의 겨냥도 이다.

본 발명에 따른 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법을 도면을 참조하여 구성, 기능 및 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명은 본 고안의 원리를 이용하여 여러 가지 다양한 부재와 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.

또한, 이하의 설명에서 폐절삭유는 가공에 의하여 발생된 절삭 칩(이하, '칩'이라고 함)과 기타의 불순물을 포함하는 절삭유를 의미한다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기는 폐절삭유를 흡입하는 절삭유 흡입청소기에서,

내부에 빈 공간을 가지고 기타의 장치들을 고정 지지하는 본체(1), 상기 본체의 내부 공기를 외부로 배출하는 공기 배출기구(2), 상기 빈 공간의 바닥과 이격되게 설치되어 있고 입구부는 유입관(5)을 감싸고 밀봉되는 형태로 칩과 불순물을 걸러주고 공기와 절삭유는 통과하는 필터부(4), 상기 본체와 연통되어 상기 본체에서 공기를 흡입하여 필터부(4) 내부로 이송하는 유입관(5), 상기 본체(1)과 연통되어 상기 본체의 공기와 절삭유를 외부로 배출하는 배출관(12), 배출관을 개폐하여 배출 절삭유량을 조절하는 개폐밸브(10), 배출절삭유의 역류를 방지하는 체크밸브(11), 상기 절삭유와 공기의 유입시 유입물의 진행방향으로 공기를 분사하여 유입 절삭유와 공기의 흐름을 증대시키는 유입공기노즐(7), 상기 절삭유와 공기의 배출시 배출 방향으로 공기를 분사하여 배출 절삭유와 공기의 흐름을 증대시키는 배출공기노즐(8)을 구비하여 구성된다.

상기 유입공기노즐(7)과 배출공기노즐(8)은 중앙에 통로를 형성하는 중공형태의 내측파이프를 두고, 내측파이프와 공기가 통과하는 일정한 간격을 둔 외측파이프로 구성되어 축방향의 양측면 중에 일측면은 막히고 일측면은 개방되어 외측파이프의 원주측이나 일측면에 설치된 공기유입구를 따라 유입된 공기가 개방된 일측면을 통하여 분사되는 형태를 가진다. 또한 필요에 따라 내측파이프와 외측파이프는 타원형이나 다각형 형태도 가능하며 공기가 통과하는 내,외측의 공간에 특정형태의 돌기를 형성하여 분사되는 공기가 와류를 일으키도록 할 수도 있다.

즉 중공의 내부를 통과하는 공기와 절삭유를 이송할 방향으로 공기를 분사하여 공기와 절삭유의 이송력을 증대시키고 절삭유에 공기를 포함시키는 역할을 한다.

본체(1)는 내부에 빈 공간을 가지는 박스의 형태를 가지며 빈 공간은 기밀가능한 공간이다. 본체(1)의 수평 단면은 원형 또는 타원형이나, 사각형등 다각형으로 형성될 수도 있다. 본체(1)의 내부에는 필터부(4)와 하부에 절삭유 임시저장소와 내부의 절삭유 상태를 확인할 수 있는 내부확인창(9)을 가진다.

절삭유 임시저장소는 흡입하여 필터부(4)를 거쳐 정화된 절삭유가 배출관(12)을 통하여 배출되기 전에 담겨있을 수 있는 본체(10) 하부의 일정한 공간을 말하고. 내부확인창(9)은 내부유량을 확인하는 용도의 투명성을 가진 일반적인 형태의 내부확인창의 사용이 모두 가능하다.

본체(1)상부에는 공기 배출기구(2)가 설치되어 있고 본체(1)는 공기 배출기구(2)의 공기흡입구와 연통되어 있고, 본체(1)의 일측면에는 필터부(4)를 장착하고 탈착 할 수 있고 기타 정비에 필요한 개폐가 가능한 도어(15)가 설치되어 있다. 도어(15)는 개폐가 가능하고 내부의 기밀을 유지할 수 있도록 설치된다.

또한, 본체(1)내부 빈 공간에는 바닥과 이격되게 설치되고 입구부는 유입관(5)을 감싸고 밀봉되는 형태로 칩과 불순물을 걸러주고 절삭유와 공기는 통과하는 필터부(4)가 설치되고, 하부의 절삭유 임시저장공간 상부에 설치된 절삭유는 통과시키는 구조의 필터부 지지대(20)에 의해 지지된다.

필터부(4)는 공극을 가지는 그물망으로 형성되어 순수한 공기는 쉽게 통과시키며, 공극보다 큰 입자를 가지는 칩과 불순물 등은 그물망 안에 갇히고 절삭유는 공극을 통과하여 하부로 이동되도록 구성되는, 세척하여 재사용이 가능한 백필터나 필요에 따라 다양한 형태의 습식필터의 적용이 가능하므로, 항균 탈취기능을 가지거나 효율성을 위하여 공극의 크기를 달리하는 필터를 순차적으로 통과하거나 필요에 따라 공극의 크기를 선택하여 사용할 수 있다.

이때 필터부(4) 내부에 일정량 이상의 칩등의 내용물이 채워지게 되면 도어(15)를 열고 필터부(4)를 청소하거나 교환한다.

그뿐만 아니라, 본체(1)의 하부에는 이동의 편의를 위한 캐스터와 일측면에 손잡이바 등을 구비할 수 있으며, 상부에는 미관과 사용편의를 고려하여 공기 배출기구(2)의 도시하지 아니한 보호커버를 설치할 수도 있다.

유입관(5)은 도시하지 아니한 공작기계 등의 폐절삭유가 모이는 수거구에 연결하거나 폐절삭유나 기타의 피흡입물에 접근 또는 접촉하거나, 공작기계의 연결기구에 연결하여 사용하며, 유입관로의 끝단부에 위치한 흡입구(16)는 피흡입물의 상태나 피흡입물이 발생하는 공작기계의 상태에 따라 다양한 구조와 모양으로 변형하여 사용하는 것이 가능하다.

유입관(5)은 본체(1)의 상단부에 연통된다. 유입관(5)의 본체(1)내부로 향한 끝단은 필터부(4)내부로 통하는 형태로 연결되고, 반대쪽 끝에는 유입공기노즐(7)이 설치되어 있어 공기 배출기구(2)로부터 공기를 유입 받아 유입관(5)을 통하여 들어오는 공기를 분사한다.

한편, 공기 배출기구(2)는 본체(1) 내부의 공기를 흡입하여 유입관(5)에 흡입력이 발생되게 하고, 배출된 공기는 공기 연결관(6)과 공기 연결관(17)을 거쳐서 유입공기노즐(7)과, 공기와 절삭유를 외부로 배출하는 배출관(12)의 끝단부에 설치된 배출공기노즐(8)에 공기를 분사한다. 공기연결관(6)은 본체(1) 내부 또는 외측으로의 설치가 모두 가능하다.

또한 사용편의를 위하여 공기연결관(17)은 유입관(5)의 내부로 설치하거나 일체형으로 구성하는 것도 가능하며, 공기연결관(17)과 유입관(5) 유입공기노즐(7)을 일체형으로 구성할 수도 있다.

본 발명에 사용되는 유입관을 포함하는 관들은 배관용 철재 파이프나 일정한 강도를 가지는 플라스틱 부재의 사용이 가능하고 유연성이 필요한 곳에는 일반적인 산업용 플렉시블 관의 사용이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

배출관(12)은 도 1의 기호(1)와 같이 출구가 수평방향을 가지거나 사용상의 필요에 따라 엘보우 형태를 취하거나 다양한 형태로 상부 또는 하부나 다양한 방향으로 향하게 할 수도 있다. 배출관(12)에는 개폐밸브(10)를 설치하여 필요에 따라 배출관을 열거나 막아 사용자가 필요한 시기에 절삭유를 배출할 수 있고, 건습겸용 청소기로 사용시에는 배출을 막았다가 배출 장소로 이동한 후 배출개폐밸브를 열고 절삭유를 배출할 수 있다.

또한 개폐를 조절하여 절삭유의 배출량을 조절 사용가능하며, 개폐밸브(10)를 일정시간 닫더라도 내부 공기는 계속 배출이 되므로 흡입은 계속되며 흡입된 절삭유는 본체(1) 하부의 절삭유 임시 저장소에 저장된다. 배출개폐밸브(10)는 액체의 흐름을 개폐하는 용도의 일반적인 개폐밸브면 사용가능하다.

한편, 흐르는 공기의 유동적인 압력특성으로 인하여 일시적으로 본체(1)의 음압이 배출공기노즐(8)의 공기분사로 인한 배출압력 보다 커지게 되어 배출관(12)으로 절삭유 역류가 발생 하는 현상이 나타날 수 있다. 이러한 일시적인 역류현상을 방지하기 위하여 배출관(12)에 배출공기노즐(8)의 전방에 체크밸브(11)를 설치한다. 체크밸브(11)는 액체에 일반적으로 사용하는 체크밸브의 사용이 가능하다.

도 1에는 개략적인 공기 배출기구(2)의 구성이 도시되어 있다.

공기 배출기구(2)는 전원을 인가받아 회전하는 모터(13)와 모터의 출력축에 결합되어 공기유동을 일으키는 팬(14)과 공기흡입구와 공기 배출구를 가지며, 공기를 흡입하여 배출하는 다양한 형태의 산업용 공기유동기구의 사용이 가능하다. 또한 공기 배출기구(2)의 흡입구에는 이물질부터 팬을 보호하기위한 공기필터(3)를 구비할 수 있다.

공기필터(3)는 공기여과장치에 일반적으로 사용되는 다양한 형태의 여과필터를 장착할 수 있으며 공기를 정화할 수 있는 습식필터를 사용한다.

더하여 일반적으로 사용하는 전원 공급을 제어하는 온/오프 스위치와 과부하 차단기 등 도시하지 아니한 제어부나 기타 공작기계와 연동하여 제어하는 장치가 더 구비될 수 있다.

사용자가 스위치를 작동하면 모터(13)의 회전에 의해 팬(14)이 유로 내에서 회전하고, 이로써 흡입력이 발생된다.

공기 배출기구(2)는 본체(1)의 일측면이나 상부에 바로 설치될 수도 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기를 폐절삭유를 흡입하여 정화하고 배출하는 방법에 대하여 설명한다.

도 1의 공기 배출기구(2)에서 흡입력을 발생시켜 본체(1) 내부의 공기를 흡입하게 되면 흡입력에 의하여 본체(1)의 내부의 공기가 빠져나가 음압 조건이 되고, 유입관(5)은 흡입력을 갖게 된다. 유입관(5)을 통하여 본체(1)의 내부로 유입된 폐절삭유와 공기는 유입관(5)과 연통된 필터부(4)의 내부로 유입되어 아래로 떨어지게 된다.

이때 하중이 큰 폐절삭유는 필터부(4)로 떨어지며, 공기는 필터의 공극을 빠져나오며 정화되고 본체(1)의 상부에 연결된 공기 배출기구(2)의 공기흡입구 기호(가) 방향으로 상승된 후 흡입된다.

하부로 떨어진 폐절삭유에서 칩과 슬러지 등은 필터부(4)에서 걸러지고, 절삭유는 필터부(4)를 통과하여 본체(1)의 하부 절삭유 임시저장소로 떨어진다. 기호(28)는 하부에 모인 절삭유의 일예를 나타낸다.

이때, 공기 배출기구(2)의 공기 배출구를 따라 기호(나) 방향으로 배출된 공기는 기호(21)와 기호(22)의 공기이송관 으로 나뉘게 된다.

기호(21)의 방향으로 배출되는 공기는 유입공기노즐(7)에 연결된 공기연결관(17)을 거쳐서 유입공기노즐(7)의 내부를 통하여 기호(23) 방향으로 분사된다.

분사된 공기는 본체(1)의 음압으로 인하여 기호(다) 방향으로 흡입되어 들어오는 폐절삭유를 동일한 진행 방향으로 압축공기압의 분사력으로 강력하게 밀어주고, 폐절삭유와 섞여 이동하므로 폐절삭유에 공기가 섞여 비중을 낮추게 되는 결과로 폐절삭유의 흡입력을 증대시키고 또한, 유입관(5)의 끝이 외부 공기가 닫지 않는 폐절삭유 탱크의 깊은 곳에 위치하게 되더라도 본체(1) 내부로의 공기유입이 이루어지게 된다.

도 2를 통하여 유입공기노즐(7)의 공기흐름을 살펴보면, 공기연결관(17)을 거쳐서 유입된 공기는 유입공기노즐(7)을 통과하는 기호(31), 기호(32), 기호(33)의 방향으로 통과하게 된다.

또한, 기호(41) 방향에서 흡입된 폐절삭유는 유입공기노즐(7)의 내부중심 통로를 지나 기호(33)방향으로 유입되면서 공기와 합쳐져서 본체(1) 내부로 이동하게 된다.

한편, 도 1의 기호(22)의 방향으로 배출되는 공기는 배출관(12)의 끝단부에 설치된 배출공기노즐(8)에 연결된 공기연결관(6)을 거쳐서 배출공기노즐(8)의 내부를 통하여 기호(25)방향으로 분사된다.

분사된 공기는 베르누이의 효과로 분사방향과 반대쪽인 배출관(12) 끝단부의 압력을 낮추게 되고, 배출관(12)에서 흘러 나오는 절삭유를 기호(라)방향으로 압축공기압의 분사력으로 강력하게 밀어주고, 절삭유와 섞여 이동하므로 절삭유에 공기가 섞여 비중을 낮추게 되는 결과로 절삭유의 배출을 용이하게 한다.

도 3을 통하여 배출공기노즐(8)의 공기흐름을 살펴보면, 공기연결관(6)을 거쳐서 유입된 공기는 배출공기노즐(8)을 통과하는 기호(51), 기호(52), 기호(53)방향을 통과하게 된다.

또한, 기호(61) 방향에서 배출된 절삭유는 배출공기노즐(8)의 내부중심 통로를 지나 기호(53)방향으로 공기와 합쳐지면서 배출된다.

도 1의 기호(라) 방향으로 이동한 절삭유는 도시되지 아니한 별도의 저장탱크로 이동하게 된다.

이때 배출관에 설치된 개폐밸브(10)는 필요에 따라 배출관을 열거나 막아서 사용자의 편의에 따라 배출할 수 있고, 개폐의 량을 조절하여 절삭유의 배출량을 조절하여 사용가능하다.

한편, 흡입물의 성질에 따른 필요에 의하여 유입공기노즐(7)과 배출공기노즐(8)로 향하는 공기의 량을 조절하기 위하여 기호(21)과 기호(22)부위에 도시하지 않은 공기개폐밸브를 설치할 수도 있다. 이때 공기개폐밸브는 공기유량을 조절하는 일반적인 다양한 형태의 공기개폐밸브의 사용이 가능하다.

공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 특성상, 배출공기노즐(8)의 공기분사로 인한 배출압이 본체(1)의 음압저항보다 크도록 유지하여야 배출관(12)을 통한 절삭유의 배출이 가능하게 된다.

그러나 유동하는 공기는 공기의 유동량에 따른 압력변화가 크고, 또한 청소기 흡입물의 다양한 성질 특성으로 인하여 본체(1)의 음압의 기복이 나타날 수 있다. 일예로 본체하부의 절삭유 임시저장소가 완전히 비어있는 상태에서 일시적인 흡입저항의 과다가 발생하면, 공기 배출기구(2)는 본체(1)의 내부공기를 계속적으로 뽑아내지만 유입량은 적어 일시적으로 본체(1)의 음압이 배출공기노즐(8)의 공기분사로 인한 배출압력 보다 커지게 되어 배출관(12)으로 절삭유 역류가 발생 하는 현상이 나타날 수 있다.

이러한 일시적인 역류현상을 방지하기 위하여 배출관(12)에 개폐밸브(10)의 전방에 체크밸브(11)를 설치하여, 본체(1)내부의 음압이 일시적으로 상승하더라도 배출절삭유의 역류를 방지하며 배출관으로의 유입현상을 막고 본체(1)내부의 음압 저하를 방지한다.

체크밸브(11)가 닫히게 되면 절삭유 배출은 일시 중단되고 흡입은 계속되어 배출되지 않은 절삭유는 절삭유 임시저장소에 도 1의 기호(28)과 같이 저장된다. 이때, 흡입저항이 작아지거나, 절삭유의 저장 수위가 높아지면 절삭유의 하중으로 인한 본체(1) 하부의 압력 증가와 배출공기노즐(8)과의 상호작용으로 배출압이 커지게 되어 계속적인 절삭유의 배출이 이루어지게 된다.

다음은 도 4를 참고하여 청소기와 선반의 흡입물 이동통로를 만드는 선반 중공스핀들 연결기구에 대하여 설명한다.

선반 중공스핀들 연결기구는 작업중인 선반에서 특히, 내경 가공시에 가공품의 내면이나 선반의 중공스핀들에 쌓인 칩으로 인한 가공 트러블을 방지하기 위하여, 선반의 중공스핀들에 연결되어 청소기가 선반의 중공스핀들을 통하여 선반내부의 칩과 오일미스트 등을 흡입할 수 있는 통로역할을 하는 기구이다.

선반 중공스핀들 연결기구는 도 4에서 보는 바와 같이 연결대(71), 고정판(72)으로 구성된다.

고정판(72)은 연결대(71)를 지지하며 기호(73)과 같은 홀을 이용하여 볼트 로 부착하거나 리벳팅 등의 다양한 방법으로 중공스핀들에 근접하는 선반의 측면에 (72)부착된다.

연결대(71)는 중공을 형성하는 파이프 형태를 가지며 일측면은 선반의 중공스핀들에 일정한 틈새를 가지며 연결되고 일측면은 청소기의 흡입관로에 연결되어 이동통로 역할을 하며, 청소기가 흡입력을 발생하면 칩등은 선반 내부와 가공물의 틈새와 선반의 중공스핀들과 연결대(71)를 거쳐서 청소기의 흡입관으로 흡입된다.

연결대(71)와 고정판(72)은 일정한 강도를 유지하는 플라스틱 종류나 철재를 사용하는 것이 모두 가능하다.

다음은 도 5를 참고하여 톱기계에서 작업되는 파이프의 중공과 청소기와 이동 통로를 형성하는 톱기계 파이프중공 연결기구에 대하여 설명한다.

톱기계 파이프중공 연결기구는 톱기계에서 절단되고 있는 파이프 내부의 칩이나 연기등을 신속히 제거하여 파이프 내부의 칩으로 인한 톱날의 파손이나 트러블과 오염을 방지하기 위한 것으로서 절단되고 있는 파이프 내부와 청소기의 통로역할을 하는 기구이다.

톱기계 파이프중공 연결기구는 도 5의 베이스(81), 수직지지대(82), 수평지지대(83), 흡입판,(84)으로 구성되며, 일정한 강도를 유지하는 플라스틱 종류나 철재를 사용하는 것이 모두 가능하다.

도 5와 같이 베이스(81)는 바닥면에 고정되어 수직지지대(82)를 지지하며, 수직지지대(82)는 수평지지대(83)를 지지하며,

수평지지대(83)는 흡입판(84)을 지지하며 수직지지대(82)의 상하면을 따라 상하로 높이를 조정하여 고정이 가능하고, 내부는 흡입판(84)과 연결되는 통로를 형성한다.

흡입판(84)은 기호(85)의 평행하거나 경사진 각도를 이루는 흡입구(85)를 가지며, 내부는 수평지지대(83)와 연결되는 통로를 형성하고, 수평지지대(83)와의 접촉부는 일정한 간극을 가지고 수평지지대(83)를 축으로 회전운동이 가능하다.

상기 톱기계 파이프중공 연결기구의 동작을 살펴보면,

흡입판(84)은 흡입구(85)가 톱기계에서 절단되어 잘려 나오게 될 파이프의 중공과 연결되는 통로를 형성하며 접촉한다.

즉, 도 5의 기호(마)에서 기호(바)를 통하여, 절단될 파이프의 내부와 연결 통로를 형성한다. 이때, 흡입판,(84)과 수평지지대(83)의 내부통로를 통하여 기호(바) 부위에 연결된 청소기의 흡입관으로 절단중인 파이프 내부의 칩과 연기, 절삭유 등이 청소기의 흡입력에 의해 흡입되게 된다.

또한 파이프의 절단이 완료되어, 톱기계가 다음 공정을 위하여 절단된 파이프를 밀어내면 흡입판(84)의 하부가 수평지지대(83)를 축으로 회전하는 형태로 뒤로 밀리게 된다.

이때 흡입판을(84) 밀면서 나오던 절단된 파이프가 톱기계의 받침면을 벗어나면 아래로 떨어지게 되고 수평지지대(83)는 중력에 의하여 다시 원위치로 돌아오게 되어, 다음 절단되는 파이프의 측면과 접촉하게 되는 반복적인 동작이 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법은 사용 절삭유의 회수, 분리, 저장탱크로의 공급이 동시에 이루어지게 하여 사용자의 편리성을 증대시키고, 상기 공작기계와의 연결기구를 사용하여 작업중에 발생하는 칩등을 실시간으로 흡입하여 가공부산물로 인한 작업 트러블과 오염을 방지한다. 또한 공기노즐 분사방식으로 구조를 단순화하여 산업현장에서의 절삭가공 기계의 효율을 증대시킨다.

상기에서는 본 발명에 따른 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기와 공작기계의 연결기구 및 방법의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

1 : 본체 2 : 공기 배출기구 3 : 공기필터 4 : 필터부 5 : 유입관 6 : 공기연결관
7 : 유입공기노즐 8 : 배출공기노즐 9 : 내부확인창 10 : 개폐밸브 11 : 체크밸브 12 : 배출관 13 : 모터 14 : 팬 15 : 도어 16 : 흡입구 17 : 공기연결관 20 : 필터부지지대 21 : 공기방향 22 : 공기방향 23 : 공기방향 25 : 공기방향 26. :절삭유방향 27 : 절삭유 배출관 31 : 공기방향 32 : 공기방향 33 : 공기방향 41 : 흡입방향 51 : 공기방향 52 : 공기방향 53. :공기방향 61 : 절삭유방향 71 : 연결대 72 : 고정판 73 : 홀 81 : 베이스
82 : 수직지지대 83 : 수평지지대 84 : 흡입판 85 : 흡입구 가 : 공기방향 나 : 공기방향 다 : 흡입방향 라 : 배출방향 마 : 공기방향 바 : 공기방향

Claims (8)

1. 칩과 절삭유가 혼합된 폐절삭유를 흡입하는 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기 에서,
   내부에 빈 공간을 가지고 기타의 장치들을 고정 지지하는 본체.
   상기 본체의 내부 공기를 외부로 배출하는 공기 배출기구,
   상기 빈 공간의 바닥과 이격되게 설치되어 있고, 상기 칩과 불순물은 걸러지며 상기 공기와 절삭유는 통과하는 필터부,
   본체와 연통되어 상기 본체에서 공기를 흡입하여 필터부 내부로 이송하는 유입관,
   배출관을 개폐하여 배출 절삭유량을 조절하는 개폐밸브,
   배출절삭유의 역류를 방지하는 체크밸브,
   상기 절삭유와 공기의 유입시 유입 방향으로 공기를 분사하여 유입 절삭유와 공기의 흐름을 증대시키는 유입공기노즐,
   상기 절삭유와 공기의 배출시 배출 방향으로 공기를 분사하여 배출 절삭유와 공기의 흐름을 증대시키는 배출공기노즐을
   구성하는 것을 특징으로 하는 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유입공기노즐(7)과 배출공기노즐(8)은 중앙에 통로를 형성하는 중공형태의 내측파이프를 두고, 내측파이프와 공기가 통과하는 일정한 간격을 둔 외측파이프로 구성되어, 축방향의 양측면 중에 일측면은 막히고 일측면은 개방되어 외측파이프의 원주측 또는 측면의 공기유입구를 따라 유입된 공기가 개방된 일측면을 통하여 분사되는 형태로, 곧바로 공기를 분사하거나 내,외측의 공간에 특정형태의 돌기를 형성하여 와류 공기를 분사하거나, 내측파이프와 외측파이프는 원형 또는 타원형이나 다각형 형태를 가지는 공기노즐을 구성한 것을 특징으로 하는 공기노즐을 이용한 동시 흡배기 방식의 절삭유 흡입청소기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 중공형태의 공작물을 절단하는 톱기계의 흡입청소기에 있어서.
   베이스, 수직지지대, 수평지지대, 흡입판을 구성하여,
   베이스는 수직지지대를 지지하며,
   수직지지대는 수평지지대를 지지하며,
   수평지지대는 흡입판을 지지하며 흡입판 수평 위치를 고정해주고 내부에 흡입판과 연결되는 통로를 형성하며,
   흡입판은 평행하거나 경사진 각도를 이루는 흡입구를 가지며 수평지지대와의 접촉부는 일정한 간극을 가지고 수평지지대를 축으로 회전운동이 가능하고 내부는 수평지지대와 연결되는 통로를 형성하며.
   흡입판은 절단되어 나오는 중공형태의 공작물의 측면에 반복적인 접촉을 하여 흡입 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는
   톱기계 파이프중공 연결기구.
8. 삭제

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