KR101892043B1

KR101892043B1 - 절삭유 혼합장치

Info

Publication number: KR101892043B1
Application number: KR1020170143655A
Authority: KR
Inventors: 손인호
Original assignee: 손인호
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-08-27

Abstract

본 발명은 절삭유 혼합장치를 개시한다. 본 발명에 따른 절삭유 혼합장치는 절삭유 원액이 저장되는 절삭유 원액탱크; 상기 절삭유 원액탱크와 연결되어 절삭유 원액이 이송되는 절삭유 공급관; 상기 절삭유 공급관을 상기 절삭유 원액탱크에 결합시키기 위한 결합플랜지; 수도관과 연결되어 물이 이송되는 물 공급관; 상기 절삭유 공급관과 물 공급관이 각각 연결되고, 물 공급관으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 절삭유 공급관으로부터 절삭유 원액이 자동 공급되면서 물과 절삭유 원액이 혼합되어 외부로 배출되도록 하는 절삭유 혼합부; 및 상기 절삭유 원액탱크에 저장된 절삭유 원액이 기준치 이하인 경우 상기 물 공급관을 통한 상기 절삭유 혼합부로의 물 공급이 차단되도록 하는 혼합차단부;를 포함하여 이루어지되, 상기 결합플랜지는 하단이 상기 절삭유 원액탱크 내부에 위치되도록 상기 절삭유 원액탱크 상면에 형성된 결합홀에 결합되어 상기 절삭유 공급관이 슬라이드 이동 가능한 상태로 관통 결합되고 내주측에 상기 절삭유 공급관의 외면과 접하는 실링부재가 형성되는 결합몸체와, 상기 결합몸체의 외주면으로부터 돌출 형성되어 상기 절삭유 원액탱크 상면에 위치되고 측면으로부터 결합몸체의 하단까지 관통 형성되어 외부의 공기가 절삭유 원액탱크로 유입될 수 있도록 하는 외기 유입부가 형성되는 결합리브를 포함하여 형성되고, 상기 절삭유 공급관에는 절삭유 공급관의 하단측에 형성되어 절삭유 공급관이 부력에 의해 절삭유 원액의 수위에 따라 절삭유 공급관의 승하강이 이루어지도록 하는 부력체와, 상기 절삭유 공급관의 하단측 끝단에 형성되는 필터망을 포함하여 형성되며, 상기 물 공급관에는 전원인가에 따라 선택적으로 작동되어 물 공급관을 통한 물의 이송을 제어하는 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연결되어 설정된 시간 동안 솔레노이드밸브에 전원이 인가되도록 하는 타이머를 포함하여 구성되는 조절수단을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

절삭유 혼합장치{Cutting oil dilution device}

본 발명은 절삭 가공시 사용되는 절삭유의 혼합장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절삭유와 물의 혼합 비율을 조절할 수 있음과 동시에 혼합된 절삭유의 농도 변동 없이 일정하게 유지될 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 특허 등록번호 10-1262801(2013.05.03) "절삭유 희석장치"가 개시된 바와 있다.

종래기술은 절삭유 원액이 공급되는 절삭유 공급관(100)과 물이 공급되는 물 공급관(200), 절삭유 공급관(100)과 물 공급관(200)이 각각 연결되고, 물 공급관(200)으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 벤츄리 원리에 의해 절삭유 공급관(100)으로부터 절삭유 원액이 자동 공급되면서 물과 절삭유 원액이 혼합되고 외부로 배출하게 되는 절삭유 혼합부(300)로 구성되는 것을 주요 기술적 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 절삭유 희석장치는 하기와 같은 문제점이 있다.

첫째로, 종래기술은 유속을 갖고 공급되는 물에 의해 절삭유 원액이 벤츄리 원리에 의해 공급되는 방식으로 이루어짐에 따라 희석장치의 가동이 반복(정지 후 재가동)되는 경우 절삭유 원액 탱크(이하'원액 탱크'로 약칭함)에 잔존하는 절삭유 원액의 양에 따라 절삭유 공급관(100)을 통해 절삭유 혼합부까지 공급되는 시간차가 발생된다는 것이다.

구체적으로 예를 들어, 원액 저장탱크(1)에는 일정 길이의 절삭유 공급관(100)이 인입 배치되어 있는 상태에서 절삭유 공급관(100) 내부에는 원액 저장탱크에 저장된 절삭유 원액의 높이와 대등한 높이로 절삭유 원액이 어느 정도 채워지게 되는데, 도 2(a)로 도시된 바와 같이 원액 탱크에 절삭유 원액이 가득 채워져 있는 경우 절삭유 공급관(100)에는 H1의 높이(=길이) 만큼 절삭유 원액이 존재하게 되고, 절삭유 원액이 채워지지 않은 절삭유 혼합부(300)까지의 높이는 절삭유 공급관(100)의 전체 길이에서 H1을 뺀 H2가 된다. 이때, 물 공급관(100)에 의해 물이 절삭유 혼합부(300)로 공급되어 벤츄리 원리에 의해 절삭유 공급관(100)으로부터 절삭유 원액이 공급되기까지 절삭유 원액이 H2 높이만큼 이동되는 T1만큼이 시간 딜레이가 발생되게 된다.

이후, 희석장치의 정지 후 재사용을 위해 장치를 가동시킬 경우, 도 2(b)로 도시된 바와 같이 원액탱크(1)에 잔존하는 절삭유 원액은 가득 채워져 있을 때보다 줄어들어 있다. 이에 따라 절삭유 공급관(100) 내부에 잔존하는 절삭유 원액은 최오 상태인 H1의 높이보다 상대적으로 낮은 높이인 H1'의 높이를 갖게 되고, 절삭유 원액이 채워지지 않은 절삭유 혼합부(300)까지와의 H2보다 연장된 H2'의 높이가 된다. 따라서, 희석장치의 가동 시, 물 공급관(200)에 의해 물이 절삭유 혼합부(300)로 공급되어 벤츄리 원리에 의해 절삭유 공급관(100)을 통해 절삭유 원액이 공급되기까지 걸리는 시간 딜레이는 T1 보다 상대적으로 더 긴 T2의 시간 딜레이가 발생되게 된다.

즉, 이와 같은 원액탱크(1) 내의 잔존 절삭유 원액의 양에 따라 절삭유 원액이 절삭유 공급관(100)을 통해 절삭유 혼합부(300)로 공급되기까지 발생되는 시간 딜레이가 더 커지는 경향이 존재함에 따라, 발생되는 시간 딜레이 차이만큼의 절삭유 원액과 혼합되지 않은 물의 공급이 증가하여 이루어지게 되고, 이러한 증가된 절삭유 미혼합 물은 그대로 희석 절삭유 저장탱크로 공급됨에 따라 희석 절삭유 저장탱크에 저장된 절삭유 농도가 변화되는 문제점이 발생하게 된다.

둘째로는, 종래기술에서 개시하는 절삭유 희석장치의 원액탱크(1)는 밀폐형 구조로 외기가 내부로 유입되는 구조가 없어 절삭유 원액의 공급이 원할하지 못한 문제점이 있다.

구체적으로, 종래기술은 벤츄리 원리에 의해 절삭유 원액이 원액탱크(1)로부터 공급(이동)되는 원리를 적용하고 있다. 그러나 종래기술의 원액탱크(1)는 밀폐형임에 따라 내부의 절삭유 원액의 소모량에 비례하여 내부의 압력은 점차 감소하게 됨으로써 원액탱크(1) 내부에는 음압이 형성되게 된다. 이때, 원액탱크(1) 내부에 형성되는 음압의 크기가 벤츄리 원리에 의해 형성되는 절삭유 혼합부(300) 내의 음압보다 커지는 경우 절삭유 원액이 절삭유 공급관(100)에 의해 공급되지 못하는 현상이 발생될 수 있다는 점이다.

다시 말해, 원액탱크(1) 내부에 큰 음압이 절삭유 혼합부(300) 내의 음압보다 커지는 상황까지는 아닐지라도, 원액탱크(1)가 밀폐형 구조임에 따라 압력의 저하는 필수적으로 동반되며, 절삭유 혼합부(300)에 균일한 음압이 형성된 경우라도 절삭유 공급관(100)을 통한 절삭유 원액의 공급이 균일하게 이루어지지 못하여 결국 희석된 절삭유의 농도가 균일하지 않을뿐더러, 이것들이 저장된 희석 절삭유 저장탱크로 이동됨에 따라 저장된 희석 절삭유의 농도 또한 변화시키는 문제점을 초례하게 되는 것이다.

셋째로는, 종래기술에서는 물 공급을 조절하는 솔레노이드밸브(211) 및 타이머(212)로 이루어진 조절수단(210)이 구성되어 있으나, 이러한 조절수단(210)은 원액탱크(1)에 잔존하는 절삭유 원액의 잔존량과는 무관하게 작동된다는 것이다.

즉, 종래기술은 조절수단(210)을 통해 설정된 시간 동안 물을 공급하며, 이에 작업시간만큼 물을 공급되게 설정하여 부주위로 인해 물이 무한 공급되는 문제를 미연에 방지하는 것으로 개시하고 있으나, 물 공급관(200)에 구성되는 조절수단(210)은 절삭유 원액의 잔존량을 반영하지 않기 때문에 타이머(212)를 통한 설정시간 동안 물 공급이 이루어지는 과정에서 절삭유 원액의 잔존량이 없는 경우 솔레노이드밸브(211)를 통해 물이 지속적으로 공급되어 절삭유 원액이 혼합되지 않은 채로 희석 절삭유 저장탱크에 공급되게 됨으로써 저장된 희석 절삭유의 농도를 변화시키는 문제점이 존재하게 된다.

본 발명은 상기에서 언급된 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 절삭유 원액탱크 내의 잔존 절삭유 원액의 양에 무관하게 절삭유 공급관 내부에 일정한 높이만큼의 절삭유 원액이 존재하도록 함으로서 절삭유 원액이 절삭유 혼합부로 공급되기까지의 시간 딜레이를 일정하게 하고, 절삭유 원액탱크 내부에 음압이 발생되지 않고 항상 일정한 압력이 유지될 수 있도록 함과 동시에, 절삭유 원액의 잔존량이 없는 경우 물의 공급이 이루어지지 않도록 함으로써 희석 절삭유 저장탱크에 저장된 희석 절삭유의 농도가 일정하게 유지될 수 있는 절삭유 혼합장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따르면, 절삭유 원액이 저장되는 절삭유 원액탱크; 상기 절삭유 원액탱크와 연결되어 절삭유 원액이 이송되는 절삭유 공급관; 상기 절삭유 공급관을 상기 절삭유 원액탱크에 결합시키기 위한 결합플랜지; 수도관과 연결되어 물이 이송되는 물 공급관; 상기 절삭유 공급관과 물 공급관이 각각 연결되고, 물 공급관으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 절삭유 공급관으로부터 절삭유 원액이 자동 공급되면서 물과 절삭유 원액이 혼합되어 외부로 배출되도록 하는 절삭유 혼합부; 및 상기 절삭유 원액탱크에 저장된 절삭유 원액이 기준치 이하인 경우 상기 물 공급관을 통한 상기 절삭유 혼합부로의 물 공급이 차단되도록 하는 혼합차단부;를 포함하여 이루어지되, 상기 결합플랜지는 하단이 상기 절삭유 원액탱크 내부에 위치되도록 상기 절삭유 원액탱크 상면에 형성된 결합홀에 결합되어 상기 절삭유 공급관이 슬라이드 이동 가능한 상태로 관통 결합되고 내주측에 상기 절삭유 공급관의 외면과 접하는 실링부재가 형성되는 결합몸체와, 상기 결합몸체의 외주면으로부터 돌출 형성되어 상기 절삭유 원액탱크 상면에 위치되고 측면으로부터 결합몸체의 하단까지 관통 형성되어 외부의 공기가 절삭유 원액탱크로 유입될 수 있도록 하는 외기 유입부가 형성되는 결합리브를 포함하여 형성되고, 상기 절삭유 공급관에는 절삭유 공급관의 하단측에 형성되어 절삭유 공급관이 부력에 의해 절삭유 원액의 수위에 따라 절삭유 공급관의 승하강이 이루어지도록 하는 부력체와, 상기 절삭유 공급관의 하단측 끝단에 형성되는 필터망을 포함하여 형성되며, 상기 물 공급관에는 전원인가에 따라 선택적으로 작동되어 물 공급관을 통한 물의 이송을 제어하는 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연결되어 설정된 시간 동안 솔레노이드밸브에 전원이 인가되도록 하는 타이머를 포함하여 구성되는 조절수단을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 절삭유 혼합장치는 상기에서 언급한 바와 같이 종래의 혼합장치와 비교하여 혼합장치의 재가동에 따른 혼합부로의 절삭유 공급이 이루어지는 시간차(딜레이)가 균일하여 희석되는 절삭유의 농도를 항상 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 혼합부로의 절삭유 공급이 이루어지지 않는 정도로 절삭유 원액탱크 내에 절삭유의 소모가 이루어진 경우, 혼합차단부에 의해 물 공급 또한 즉시 정지됨에 따라 희석 절삭유 저장탱크로 절삭유와 혼합되지 않은 물만의 유입이 방지됨으로써 희석 절삭유 저장탱크의 농도를 일정하여 유지할 수 있다.

아울러, 절삭유 공급관의 상승된 정도를 기반으로 절삭유 원액탱크 내에 존재하는 절삭유의 잔존량을 쉽게 유추할 수 있음에 따라 혼합장치의 상태확인이 용이하며, 절삭유의 소모가 완전히 이루어진 경우 자동으로 정지됨에 따라 작업자가 혼합장치의 절삭유 완전소모 여부를 크게 신경쓰지 않고 관리할 수 있다.

도 1은 종래의 절삭유 혼합장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 절삭유 원액탱크의 절삭유 잔존량에 따른 절삭유 공급관 내부를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 절삭유 혼합장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 절삭유 원액탱크의 내부 및 절삭유 공급관 이동 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 절삭유 원액탱크 내에 잔존 절삭유이 부족한 경우 장치가 정지하는 과정을 설명하기 위한 작동 상태도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어 종래기술과 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 3은 본 발명에 따른 절삭유 혼합장치를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 절삭유 원액탱크(10)의 내부 및 절삭유 공급관(20) 이동 상태를 보여주는 도면이다.

도 3 및 4를 참고하면, 본 발명에 따른 절삭유 혼합장치는 절삭유 원액탱크(10)), 절삭유 공급관(20), 수도관(W)과 연결되고 수도관(W)으로부터 물이 공급되는 물 공급관(30)), 절삭유 혼합부(40) 및 혼합차단부(50)를 포함한다.

상기 절삭유 원액탱크(10)는 물과 혼합될 절삭유 원액이 저장되는 탱크로 내부에 공간을 갖는 박스 또는 원기둥 형태로 구성되는 일발적인 저장탱크이다. 이러한 절삭유 원액탱크(10)의 상면에는 절삭유 공급관(20)이 결합될 수 있는 결합홀이 관통 형성되며, 결합홀에는 외기 유입구가 형성된 결합플랜지(11)가 형성된다.

상기 결합플랜지(11)는 상기 결합홀에 위치되어 후술될 절삭유 공급관(20)이 상하 이동을 가이드함과 동시에 기밀성(밀폐성)을 유지하는 것을 목적으로 하는 것으로, 파이프 구조의 결합몸체(12)와 결합몸체(12)의 외주면을 따라 형성되는 결합리브(13)로 형성된다.

이러한 결합플랜지(11)의 결합몸체(12)의 내주측에는 결합몸체(12)를 관통하여 결합되는 절삭유 공급관(20)의 외주면과 접하여 기밀성을 유지하기 위한 실링부재(13)로 'O'링 이 구성된다. 또한 결합리브(15)에는 측면에서 결합몸체(12)의 하단까지 관통 형성되어 외부의 공기가 절삭유 원액탱크(10) 내부로 유입될 수 있도록 하는 외기 유입부(15)가 형성되어 있다. 이때, 외기 유입부(15)는 절삭유 원액탱크(10)에 존재하는 절삭유 원액의 사용(소모) 정도에 따라 절삭유 원액탱크(10) 내부 압력이 음압으로 형성되는 것을 방지하기 위해 외부의 공기가 유입되도록 하며, 결합리브(14)에 하나 또는 복수개가 가공 형성될 수 있다.

절삭유 공급관(20)은 일정한 길이로 형성되는 관형 부재로 일단이 상기 결합플랜지(11)를 통해 절삭유 원액탱크(10)에 삽입 배치되며, 결합플랜지(11)의 결합몸체(12)를 따라 상하방향으로 슬라이드 형태의 이동이 가능하도록 결합된다.

이러한, 절삭유 원액탱크(10) 내부에 위치되는 절삭유 공급관(20)의 하단측에는 부력체(21) 및 필터망(22)이 구성된다.

상기 부력체(21)에는 절삭유 공급관(20)의 하단측에 형성되어 절삭유 공급관(20)이 부력에 의해 절삭유 원액의 수위에 따라 절삭유 공급관(20)의 승하강이 이루어지도록 하는 것으로 절삭유 공급관(20) 하단 끝단으로부터 소정거리 이격된 상측에 위치된다. 즉, 부력체(21)의 하측으로 절삭유 공급관(20)의 하단이 일정 길이 노출되도록 형성됨으로써 절삭유 공급관(20)의 하단은 항상 일정한 깊이(길이)로 절삭유 원액에 담겨 있게 된다. 이와 같은 부력체(21)는 내부에 기체가 채워진 밀폐형 구조의 도넛과 같은 원형링(원형 볼 베어링 형태) 또는 다수개의 분할된 밀폐형 구조로 형성될 수 있다.

상기 필터망(22)은 절삭유 공급관(20)의 하단측 또는 부력체(21)의 저면에 결합되어 절삭유 공급관(20)의 하단측 끝단보다 하방향으로 더 돌출되도록 형성되어 절삭유 공급관(20)이 하단과 절삭유 원액탱크(10)의 저면이 닿지 않도록 함과 동시에, 잔존하는 절삭유 원액이 거의 없는 시점에서 절삭유 원액탱크(10) 저면에 존재하는 침전물과 같은 이물질이 절삭유 공급관(20)을 통해 유입되는 것을 방지한다. 또한, 필터망(22)은 절삭유 원액탱크(10)의 저면과 접할 경우 절삭유 공급관(20) 및 연결된 구성들의 무게를 지탱할 수 있을 정도의 강성을 가지고 있는 소재(금속 또는 강화 플라스틱 등) 및 형태로 형성될 수 있다.

한편, 절삭유 원액탱크(10) 외부에 위치되는 절삭유 공급관(20)의 상단측에는 절삭유 혼합부(40)에 유입되어 물과 혼합된 절삭유가 역류하여 절삭유 공급관(20)을 통해 절삭유 원액탱크(10)로 유입되는 것을 방지하기 위한 역류방지밸브(23)가 구비되며, 역류방지밸브(23)와 절삭유 원액탱크(10) 사이에는 절삭유 공급관(20)을 통과하는 절삭유 원액의 공급량을 조절하기 위한 농도 조절밸브(24)가 구비된다.

상기 물 공급관(30)은 수도관(W)과 연결되어 물이 공급하는 관으로, 설정된 시간동안 물 공급관(30)을 개방하기 위한 조절수단(31)이 구성될 수 있다. 상기 조절수단(31)은 물 공급관(30)에 구비되고 전원 인가시 물 공급관(30)을 개방하고 전원 차단시 물 공급관(30)을 차단하는 솔레노이드밸브(32)와, 상기 솔레노이드밸브(32)와 연결되고 설정된 시간동안 솔레노이드밸브(32)에 전원을 인가하는 타이머(33)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같은 조절수단(31)은 종래와 같이 설정된 시간 만큼 타이머(33)가 작동하면서 솔레노이드밸브(32)에 전원이 인가되고 솔레노이드밸브(32)가 개방되면서 물 공급관(30)를 통해 물을 공급되게 된다. 그리고, 추가적으로 상기 물 공급관(30)에는 물 공급관(30)을 수동으로 개장 및 차단하기 위한 개폐밸브(34)가 더 구성될 수도 있다.

절삭유 혼합부(40)는 절삭유 공급관(20) 상단측과 결합되고, 물 공급관(30)이 연결되어 물 공급관(30)으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 벤츄리 원리에 의해 절삭유 공급관(20)으로부터 절삭유 원액이 자동 공급되면서 물과 절삭유 원액이 혼합되어 외부로 배출되게 이루어진다. 이러한 절삭유 혼합부(40)는 종래의 것과 유사 또는 동일한 구조 및 원리로 구성될 수 있음에 따라 이와 관련된 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

혼합차단부(50)는 절삭유 원액탱크(10)의 절삭유 원액의 잔존량이 기준치 이하인 경우, 혼합장치에 의한 물 공급 중단에 의해 물과 절삭유 원액의 혼합을 정지하는 것으로, 차단 스위치(51) 및 차단 플레이트(52)로 구성될 수 있다.

상기 차단 스위치(51)는 상기 솔레노이드밸브(32) 측으로 인가되는 전원을 제어하는 구성으로, 구체적으로는 솔레노이드밸브(32)에 전원을 전원인가 하는 타이머(33)측으로 공급되는 전원을 제어한다. 이러한 차단 스위치(51)는 타이머(33)와 전원을 공급하는 전원공급장치(미도시) 사이에 전기적으로 연결되어 차단 스위치(51)가 눌리지 않은 일반적인 상태에서는 타이머(33)측으로 전원이 인가되도록 하며, 차단 스위치(51)가 눌리는 경우 타이머(33)측으로 전원이 인가되지 않도록 차단하는 기능을 한다. 따라서 차단 스위치(51)가 눌리는 경우 타이머(33)가 작동하고 있더라도, 타이머(33) 및 솔레노이드밸브(32) 측으로는 전원이 인가되지 않음에 따라 솔레노이드밸브(32)가 개방되지 않고 닫힌 상태로 전환되게 된다. 한편, 이러한 기능을 하는 차단 스위치(51)는 결합플랜지(11)의 주변 절삭유 원액탱크(10) 상면에 형성된다.

상기 차단 플레이트(52)는 절삭유 원액탱크(10) 외부에 노출되는 절삭유 공급관(20)에 수직하게 형성되어 절삭유 공급관(20)의 하방향 이동에 의해 상기 차단 스위치(51)를 누르는 구성이다. 이러한 차단 플레이트(52)는 일단이 절삭유 공급관(20)에 고정 형성되고, 타단은 차단 스위치(51)가 형성된 위치까지의 거리와 대응되는 길이로 연장 형성된 플레이트형 구조로 형성된다. 이러한 차단 플레이트(52)는 도 5에 도시된 바와 같이 길이를 갖는 평판형 플레이트가 절삭유 공급관(20)의 일측에 형성되는 구조로 형성될 수 있으며, 절삭유 공급관(20)의 외주면을 따라 형성되는 원반형의 구조로 형성될 수 있다.

또한, 차단 플레이트(52)는 차단 스위치(51)를 누르게 되는 타단측이 절곡 구조가 작업자에 의해 변형될 수 있도록 형성됨으로써 절삭유 공급관(20)의 하방향 이동에 의해 차단 스위치(51)가 눌려지는 시점을 조정할 수 있다. 즉, 차단 플레이트(52) 끝단은 작업자에 의해 절곡 가능하며, 이 절곡되는 타단이 상방향으로 절곡되는 경우 차단 스위치(51)를 누르는 시점이 늦어지며, 하방향으로 절곡되는 경우 차단 스위치(51)을 누르는 시점이 빨라지게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 절삭유 혼합장치를 이용한 절삭유 혼합과정에 대해 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 절삭유 원액탱크(10)에 절삭유 원액이 가득 채워진 상태에서 혼합장치를 가동시키면, 절삭유 혼합부(40)로의 물 공급에 의한 벤츄리 원리에 의해 절삭유 원액이 절삭유 공급관(20)을 통해 공급되어 물과 혼합되고, 물과 혼합된 절삭유가 희석 절삭유 저장탱크로 이동 및 저장된다.

이때, 절삭유 원액탱크(10) 내에 위치되는 절삭유 공급관(20)은 부력체(21)에 의해 부유되어 상당부분이 절삭유 원액탱크(10) 외부로 올라와 노출되어 있는 상태가 된다. 그리고 이러한 상태에서 절삭유 공급관(20) 내부는 H1의 길이만큼의 절삭유 원액이 채워져 있고, 절삭유 원액이 채원진 부분부터 절삭유 원액이 채워지지 않는 절삭유 혼합부(40)까지 거리는 H2 만큼 형성되게 된다. 이에 혼합장치의 가동 시, 물 공급을 통한 벤츄리 원리에 의해 절삭유가 절삭유 혼합부(40)로 이동되는 시간은 절삭유 원액이 H2에 해당하는 거리만큼의 이동 시간인 T1의 시간이 걸리게 된다.

이후, 혼합장치를 통한 절삭유 원액과 물과의 혼합이 어느 정도 이루어진 후 정지한 다음 가동을 위해 혼합장치를 가동시키게 되면, 절삭유 원액탱크(10) 내에 절삭유 원액의 소모가 이루어졌음에 따라 수위가 낮아진 상태가 되고, 부력체(21)에 의해 절삭유 공급관(20) 또한 감소된 수위만큼 절삭유 원액탱크(10) 내부로 이동되어 존재하게 된다. 이때, 이러한 상태에서 결합플랜지(11)에 형성된 외기 유입부(15)를 통해 외기가 절삭유 원액탱크(10) 내부로 유입되어 외부와 동일한 기압을 형성하고 있음에 따라 절삭유 원액탱크(10)의 내부 압력은 항상 일정하게 유지되어 있게 된다.

이어서, 이렇게 절삭유 원액의 소모가 이루어진 후 혼합장치를 재가동 하는 상태에서. 절삭유 원액탱크(10) 내부에 존재하는 절삭유 공급관(20) 내부에는 절삭유 원액탱크(10)에 절삭유 원액이 가득 채워진 최초 상태와 동일하게 H1의 길이 만큼의 절삭유 원액이 채워져 있고 절삭유 원액이 채워지지 않는 절삭유 혼합부(40)까지 거리는 H2로 동일하게 형성된다. 따라서, 혼합장치의 재가동 시, 절삭유 혼합부(40)로의 물 공급을 통한 벤츄리 원리에 의해 절삭유 원액이 절삭유 혼합부(40)로 이동되는 시간은 최초 가동과 동일한 T1의 시간이 걸리게 된다.

즉, 종래에는 절삭유 원액탱크(10)의 절삭유 원액의 사용 정도에 따라 절삭유 공급관(20) 내부에 존재하는 절삭유 원액의 채워진 높이(H1)가 달라 혼합장치의 재가동에 따른 혼합 시점의 시간차(딜레이)가 변경되었지만, 본 발명에 따른 혼합장치의 경우 절삭유 공급관(20)이 부력체(21)에 의해 절삭유 원액에 부유되어 있음에 따라 절삭유 공급관(20) 내부에는 항상 일정량의 절삭유 원액이 채워져 있어 재가동 시에도 혼합 시점의 시간차(딜레이)가 일정할 수 있다.

한편, 혼합장치의 가동을 통한 절삭유 혼합이 지속되는 상태에서 절삭유 원액탱크(10)에 존재하는 절삭유 원액이 소모됨에 따라 부력체(21)의 부력은 작아지게 되어 절삭유 공급관(20)이 하강하게 된다. 이후 절삭유 공급관(20)이 하강하는 과정에서 절삭유의 양이 기준치만큼 소모되는 경우, 하강되는 절삭유 공급관(20)에 형성된 차단 플레이트(52)가 차단 스위치(51)를 누르게 되고, 차단 스위치(51)에 의해 타이머(33)로 인가되는 전력이 차단되어 솔레노이드밸브(32)의 개방상태를 폐쇄 상태로 전환되게 된다. 이에, 타이머(33)의 작동시간이 남아 있다 하더라고, 솔레노이드밸브(32)에 의한 물 공급이 즉시 중단됨으로써 절삭유 원액과 혼합되지 않은 물이 희석 절삭유 저장탱크로 유입되는 것이 방지된다.

또한, 절삭유 원액탱크(10)에 존재하는 절삭유 원액이 미미하여 절삭유 공급관(20)이 완전히 하강한 경우라도, 절삭유 공급관(20)의 끝단은 필터망(22)에 의해 절삭유 원액탱크(10) 바닥면과 접촉하기 않음과 동시에 절삭유 원액탱크(10) 바닥에 존재하는 침전물과 같은 이물질의 유입이 차단될 수 있음으로써 희석 절삭유의 품질 또한 확보될 수 있다.

아울러, 상기와 같이 절삭유 원액탱크(10)에 존재하는 절삭유가 원액이 소모됨으로써 혼합차단부(50)에 의해 혼합장치의 가동이 정지되면 작업자가 절삭유 원액탱크(10)에 절삭유 원액을 추가하면 부력체(21)의 부력에 의해 절삭유 공급관(20)이 상승하고 이에 혼합차단부(50)에 의한 전원차단이 자연스럽게 해제되어 혼합장치의 가동이 즉시 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 절삭유 혼합장치는 상기에서 언급한 바와 같이 종래의 혼합장치와 비교하여 재가동에 따른 절삭유 혼합부(40)로의 절삭유 원액의 공급이 이루어지는 시간차(딜레이)가 균일하여 희석되는 절삭유의 농도를 항상 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 절삭유 혼합부(40)로의 절삭유 원액 공급이 이루어지지 않는 정도로 절삭유 원액탱크(10) 내에 절삭유 원액의 소모가 이루어진 경우, 혼합차단부(50)에 의해 물 공급 또한 즉시 정지됨에 따라 희석 절삭유 저장탱크로 절삭유 원액과 혼합되지 않은 물만의 유입이 방지됨으로써 희석 절삭유 저장탱크의 농도를 일정하여 유지할 수 있다.

아울러, 절삭유 공급관(20)의 상승된 정도를 기반으로 절삭유 원액탱크(10) 내에 존재하는 절삭유 원액의 잔존량을 쉽게 유추할 수 있음에 따라 혼합장치의 상태확인이 용이하며, 절삭유 원액의 소모가 완전히 이루어진 경우 물 공급이 자동으로 정지됨에 따라 작업자가 혼합장치의 절삭유 원액 완전소모 여부를 크게 신경쓰지 않고 관리할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

10: 절삭유 원액탱크 11: 결합플랜지
20: 절삭유 공급관 21: 부력체
22: 필터망
30: 물 공급관 31: 조절수단
40: 절삭유 혼합부 50: 혼합차단부
51: 차단 스위치 52: 차단 플레이트

Claims

절삭유 원액이 저장되는 절삭유 원액탱크;
상기 절삭유 원액탱크와 연결되어 절삭유 원액이 이송되는 절삭유 공급관;
상기 절삭유 공급관을 상기 절삭유 원액탱크에 결합시키기 위한 결합플랜지;
수도관과 연결되어 물이 이송되는 물 공급관;
상기 절삭유 공급관과 물 공급관이 각각 연결되고, 물 공급관으로부터 공급되는 물의 유속을 증대시킴에 따라 절삭유 공급관으로부터 절삭유 원액이 자동 공급되면서 물과 절삭유 원액이 혼합되어 외부로 배출되도록 하는 절삭유 혼합부; 및
상기 절삭유 원액탱크에 저장된 절삭유 원액이 기준치 이하인 경우 상기 물 공급관을 통한 상기 절삭유 혼합부로의 물 공급이 차단되도록 하는 혼합차단부;를 포함하여 이루어지되,
상기 결합플랜지는 하단이 상기 절삭유 원액탱크 내부에 위치되도록 상기 절삭유 원액탱크 상면에 형성된 결합홀에 결합되어 상기 절삭유 공급관이 슬라이드 이동 가능한 상태로 관통 결합되고 내주측에 상기 절삭유 공급관의 외면과 접하는 실링부재가 형성되는 결합몸체와, 상기 결합몸체의 외주면으로부터 돌출 형성되어 상기 절삭유 원액탱크 상면에 위치되고 측면으로부터 결합몸체의 하단까지 관통 형성되어 외부의 공기가 절삭유 원액탱크로 유입될 수 있도록 하는 외기 유입부가 형성되는 결합리브를 포함하여 형성되고,
상기 절삭유 공급관에는 절삭유 공급관의 하단측에 형성되어 절삭유 공급관이 부력에 의해 절삭유 원액의 수위에 따라 절삭유 공급관의 승하강이 이루어지도록 하는 부력체와, 상기 절삭유 공급관의 하단측 끝단에 형성되는 필터망을 포함하여 형성되며,
상기 물 공급관에는 전원인가에 따라 선택적으로 작동되어 물 공급관을 통한 물의 이송을 제어하는 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연결되어 설정된 시간동안 솔레노이드밸브에 전원이 인가되도록 하는 타이머를 포함하여 구성되는 조절수단을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치.
청구항 1에 있어서,
상기 외기 유입부는 상기 결합리브를 따라 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치.
청구항 1에 있어서,
상기 절삭유 공급관의 하단은 상기 부력체보다 하방향으로 돌출된 위치에 존재하고, 상기 부력체에 의해 절삭유 원액탱크 내부에 잔존하는 절삭유 원액의 수위에 관계없이 일정 길이만큼 절삭유 원액 속에 잠기게 되는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치.
청구항 1에 있어서,
상기 필터망은 절삭유 공급관 및 연결된 구성들의 무게를 지탱할 수 있을 정도의 강성을 갖는 금속재질로 형성되어 절삭유 공급관의 하단측 끝단보다 하방향으로 더 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합차단부는 상기 결합플랜지 주변의 절삭유 원액탱크 상면에 형성되는 차단 스위치와, 상기 절삭유 원액탱크 외부에 노출되는 절삭유 공급관에 수직하게 형성되어 절삭유 공급관의 하방향 이동에 의해 상기 차단 스위치를 누르는 차단플레이트를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치.
청구항 5에 있어서,
상기 차단 스위치는 상기 차단플레이트에 의한 눌림 시, 타이머로 인가되는 전원이 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치.
청구항 5에 있어서,
상기 차단플레이트는 상기 차단 스위치의 상측에 위치되는 부분의 절곡 변형을 통해 차단플레이트에 의한 상기 차단스위치가 눌려지는 타이밍이 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 절삭유 혼합장치.