KR200181895Y1 - 쿨런트 여과장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 기계가공에 사용된 쿨런트(coolant)를 여과하기 위한 쿨런트 여과장치에 관한 것으로, 소형이면서 높은 여과능력을 갖도록 한 것이다.

특히, 본고안은 저벽(32)이 제1측벽(42)과 소정의 간격을 둔 상태에서 드럼필터(22)가 베어링(54)(56)을 통하여 제2측벽(44)에 일단은 고정되고 타단은 자유롭게 회전되는 편지상으로 회전가능하게 마련된 것이다.

처리조(18)내의 액면이 드럼필터(22)의 회전축 부근의 높이 위치에서 여과 처리를 할 경우에도 유입구(17)쪽의 액면부근에 부유하는 분말(18)은 드럼필터(22)의 저벽(32)과 오탁액조(汚濁液槽)(18)의 제1측벽(42)과의 사이를 통과하여 배출슬로오프 쪽으로 이동시켜짐으로 스크레이퍼(88)에 의한 퍼올리기 작동에 의해서 배출슬로오프(20) 부근의 액면에 부유하는 분말(19)도 능률이 좋게 배출되며, 또한 저벽(32)에 여과재(34)가 부착가능하게 되며, 여과면적이 넓어져서 드럼필터(22)가 소형화 될 수 있도록 한 것이다.

Description

쿨런트 여과장치{Coolant filter equipment}

본고안은 기계가공에 사용된 쿨런트(coolant)를 여과하기 위한 쿨런트 여과장치에 관한 것으로, 소형이면서도 높은 여과능력을 갖는 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

절삭가공(切削加工)이나 연삭가공(硏削加工)등의 기계가공에 사용된 물 혹은 기름등의 쿨런트가 유입되는 유입구를 보유하는 액조(液槽)와, 그 액조의 일단부에 경사된 상태로 마련된 배출슬로오프로부터 액조내에 침전된 분말을 퍼내는 소출장치(搔出裝置)와, 여과재(濾過材)를 외주벽에 보유하며 액조의 유입구와 상기 배출슬로오프와의 사이에서 중심축이 거의 수평으로 되도록 배설된 유저원통상(有底圓筒狀)의 드럼필터와를 구비하며, 상기 액조내의 쿨런트가 드럼필터의 외주쪽으로부터 내주쪽으로 통과됨으로써 정화되어, 액조의 상기 유입구와 배출슬로오프와의 사이의 서로 대향하는 한쌍의 측벽중의 일방측벽을 통하여 유출되는 형식의 쿨런트 여과장치가 알려져 있다. 예컨대, 일본국 특허공고 평2-44564호 및 일본국 특허공개 평1-139113호에 기재된 여과장치가 그것이다.

이와같은 쿨런트 여과장치는 사용필 쿨런트를 드럼필터의 바깥쪽부터 안쪽으로 여과하도록 되어 있으므로, 드럼필터의 내부에 쿨런트를 공급함으로써 드럼필터의 안쪽부터 바깥쪽으로 여과하는 형식의 여과장치에 비교하여, 분말을 모아서 배출하는 수단이 비교적 단순하게 구성될수 있음과 동시에, 피삭재(被削材)나 절삭공구등이 잘못하여 쿨런트와 함께 유입구로부터 여과장치내에 낙하하였을 경우에 여과장치가 파손되는 것이 방지되는 이점이 있다.

그러나, 상기 종래의 쿨런트 여과장치는 드럼필터의 저벽이 봉상회전축(棒狀回轉軸)을 통하여 액조의 측벽에 회전가능하게 연결되어 있으므로, 드럼필터의 여과면적을 가급적 크게 할려고 하여 액조내의 액면이 드럼필터의 회전축 부근의 높이 위치에서 여과처리가 이루어지면, 액조내의 유입구쪽의 액면에 부유(浮遊)하는 분말이 배출슬로오프쪽으로 이동할려고 하는 것이 드럼필터의 상기 봉상회전축에 의해 저해된다.

그러므로, 액면에 부유하는 분말은 유입구의 액면부근에 집중되어 버려서, 배출슬로오프에 의한 분물의 퍼냄에 의해서 배출되지 않은 결점이 있었다. 특히 기계가공품이 알루미늄합금등의 경금속제품의 경우에는 비교적 긴고수머리 형상의 개개의 분말이 뒤얽힌 곱슬마디상의 쓰레기덩어리가 액조의 액면부근에 대량으로 부유하기 쉬우므로, 상기 적절치 못함이 현저하였다.

또한, 상기 종래의 쿨런트 여과장치는 드럼필터의 저벽이 봉상회전축이 부착됨으로 여과재로서 구성할수가 없으며, 여과면적을 얻기 위하여 드럼필터를 대형으로 하지 않으면 안되었다.

본고안은 이상의 사정을 배경으로 하여 이루어진 것이며, 그 목적하는 바는 액조내의 액면부근의 분말등을 능률좋게 퍼낼 수 있으며, 더욱이 소형으로 높은 여과능력을 갖는 여과장치를 제공하는데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본고안의 요지로 하는 것은 기계가공에 사용된 쿨런트가 유입되는 유입구를 보유하는 액조와, 그 액조의 일단부에 경사된 상태로 마련된 배출슬로오프로부터 액조내에 침전된 분말을 퍼내는 소출장치와, 여과재를 외주벽에 보유하며 상기 액조의 유입구와 상기 배출슬로오프와의 사이에서 중심축이 거의 수평으로 되도록 배설된 유저원통상의 드럼필터와를 구비하며, 액조내의 쿨런트가 드럼필터의 외주쪽으로부터 내주쪽으로 통과됨으로써 정화되어 상기 액조의 상기 유입구와 배출슬로오프와의 사이의 서로 대향하는 한쌍의 측벽중의 일방측벽을 통하여 유출되는 형식의 쿨런트 여과장치에 있어서, 상기 드럼필터의 저벽이 상기 한쌍의 측벽중의 타방측벽과 소정의 간격을 두며, 또한, 드럼필터의 외주벽의 일부가 상기 액조의 액면에 침지시켜진 상태에서 드럼필터를 상기 일방측벽에서 편지상(片持狀)(일측만 고정되고 타측은 고정시키지 않는)으로 회전가능하게 지지하는 편지회전지지장치(片持回轉支持裝置)를 마련하며, 또한, 상기 드럼필터의 저벽에 상기 쿨런트를 여과하는 여과재를 부착하는데 있다.

도1 - 본고안의 한실시예인 쿨런트 여과장치의 구성 및 배관을 설명하는

일부를 절결한 정면도.

도2 - 도1의 쿨런트 여과장치의 드럼필터를 상세히 설명한 요부 단면도.

도3 - 도1의 쿨런트 여과장치의 일부를 절결한 평면도.

도4 - 도1의 쿨런트 여과장치의 일부를 절결한 측면도.

*부호의 설명

10-- 본체장치 24-- 소출장치(퍼내는 장치)

12-- 저류조(쿨런트여과장치) 32-- 저벽 17-- 유입구

34-- 여과재 18-- 처리조 42-- 제1측벽(타방측벽)

19-- 분말 44-- 제2측벽(일방측벽) 20-- 배출슬로오프

54,56-- 베어링(편지회전 지지장치) 22-- 드럼필터

이와같이 하면, 편지회전지지장치에 의해, 상기 드럼필터의 저벽이 상기 한쌍의 측벽중의 타방측벽과 소정의 간격을 두며, 또한, 드럼필터의 외주벽의 일부가 액조의 액면에 침지시켜진 상태에서 그 드럼필터가 상기 일방측벽에서 편지상으로 회전가능하게 지지되며, 또한, 드럼필터의 저벽에 쿨런트를 여과하는 여과재가 부착된다. 이것으로, 액조내의 액면이 드럼필터의 회전축부근의 높이 위치로 여과처리가 이루어지는 상태에서도 유입구쪽의 액면부근에 부유하는 분말은 드럼필터의 저벽과 액조의 타방측벽과의 사이를 통과하여 배출슬로오프쪽으로 이동됨으로 배출슬로오프 부근에서의 소출장치의 분말의 퍼올리기 작동에 의해 액면에 부유하는 분말도 능률좋게 배출된다. 이와 같은 효과는 기계가공품이 알루미늄합금등의 경금속제품의 경우 특히 현저하다.

또한, 드럼필터의 저벽에 회전축이 마련되어 있지 않으며, 그 저벽에는 쿨런트를 여과하는 여과재를 부착함으로 종래에 비해 여과면적을 넓게하는 것이 가능하게 되어 드럼필터를 소형으로 할 수가 있다.

이하 본고안의 한실시예를 도면에 의거 상세히 설명한다.

제1도는 본고안의 한실시예의 쿨런트 여과장치의 구성을 표시한 개요도이다. 쿨런트 여과장치는 절삭가공에 사용된 사용필 쿨런트를 정화하는 본체장치(10) 및 본체장치(10)를 수용하여 본체장치(10)로부터 유출되는 정화필 쿨런트를 받아드리는 저류조(貯留槽)(12)로 구성되어 있다.

본체장치(10)는 도시않는 절삭가공장치에서의 피삭재(14)의 절삭가공시에 수조(受槽)(16)로부터 받아드려진 사용필 쿨런트가 유입되는 유입구(17)를 일단부에 보유하는 처리조(18)와 처리조(18)의 유입구(17)와 반대쪽의 타단부에 마련된 판상부재(板狀部材)이며, 처리조(18)내에 침전되거나 혹은 상기 타단부쪽의 액면상에 부유하고 있는 분말(19)을 퍼내기 위하여 경사된 배출슬로오프(20)와 퍼올려진 분말(19)에 포함되는 쿨런트를 처리조(18)내에 돌려보내기 위하여 배출슬로오프(20) 보다도 작은 경사각으로 그 선단부분에 마련된 탈수대(탈수대)(21)와 쿨런트를 여과하기 위한 유저원통상의 드럼필터(22)와 드럼필터(22)를 회전시키며 또한 분말(19)을 퍼내기 위한 소출장치(24)로 구성되어 있다.

드럼필터(22)는 처리조(18)내의 유입구(17)와 배출슬로오프(20)와의 사이에서 중심축이 거의 수평으로 되도록 배설되어 있으며, 제2도에 상세히 표시되어 있듯이 조잡한 그물 모양의 외주벽(30) 및 저벽(32)의 외면 저면에 폴리에스텔 소재의 여과재(34)가 부착되어 있다. 여과재(34)의 그물의 크기(메시)는 피삭제(14)의 종류등에 따라서 예컨대, 250μ 정도로 되어 있다.

처리조(18)의 유입구(17)와 배출슬로오프(20)와의 사이에는 한 쌍의 제1측벽(42) 및 제2측벽(44)이 서로 대향한 상태로 위치되어 있으며, 상기 드럼필터(22)는 저벽(32)이 제1측벽(42)과 소정의 간격(D)를 두며, 또한, 드럼필터(22)의 외주벽(30)의 일부가 처리조(18)의 액면에 침지시켜진 상태로 제2측벽(44)에 본고안의 편지회전지지장치에 해당하는 베어링(54) 및 (56)을 통하여 편지상으로 회전가능하게 지지되어 있다.

즉, 제2도에 있어서, 제2측벽(44)의 원형개구부(46)에는 제 2측벽(44)을 끼고 외주원통부재(53)의 플랜지(48)와 환상부재(50)가 볼트(52)에 의해 고정됨으로써 외주원통부재(53)가 원형개구부(46)로부터 바깥쪽으로 돌출한 상태로 끼워져 있다. 외주원통부재(53)의 안쪽에는 베어링(54)(56)을 통하여 내주원통부재(40)가 회전가능하게 지지되어 있다. 이 내주원통부재(40)의 제2측벽(44)의 바깥쪽에 돌출한 일단부에는 고리모양의 커버(58)가 복수의 볼트(60)에 의해 일체적으로 고정되며, 제2측벽(44)의 안쪽에 돌출한 타단부에는 외주플랜지(62)가 일체적으로 마련되어 있다.

그리고, 상기 드럼필터(22)는 그 고리모양의 결합부(63)가 환상스프로켓(38) 및 외주플랜지부(62)와 복수의 볼트(64)로 고정됨으로써 환상스프로켓(38), 내주원통부재(40), 커버(58)등과 일체적으로 고정되며, 제2측벽(44)에서 편지상으로 회전가능하게 지지되어 있다. 드럼필터(22)의 외주쪽에서 내주쪽으로 향하여 여과재(34)를 통과시켜주는 정화필 쿨런트는 내주원통부재(40)의 안쪽의 유출구(66)로부터 저류조(12)로 유출되게 되어 있다.

또한, (67)(68)은 베어링(54)(56)의 이동을 저지하기 위한 스톱링, (69)는 베어링(54)(56)로부터 기름누출을 방지하는 오일씨일이다. 또한, 드럼필터(22)의 내부에는 그 중심축보다 약간 높은 위치에 정화필 쿨런트가 기체를 혼합한 상태로 분사되는 복수의 구멍(70a)을 상방부분에 보유하는 세정노즐(70)이 삽입되어 있으며, 여과재(34)에 의해 정화된 정화필 쿨런트에 의해 여과재(34)가 드럼필터(22)의 안쪽으로부터 여과방향과는 반대방향으로 세정되게 되어 있다.

상기 소출장치(24)는 제1도 및 제3도에 표시되듯이 처리조(18)의 탈수대(21) 근방의 구동축(72)에 마련된 한쌍의 제1스프로켓(74)과 구동축(72)을 회전구동하는 구동장치(76)와 처리조(18)의 유입구(17) 근방의 회전축(78)에 마련된 한 쌍의 제2스프로켓(80)과 지지판(81) 및 제1측벽(42)에 회전축(82)에 의해 환상스프로켓(38)과 거의 같은 지름으로 또한 중심이 같게 회전가능하게 마련된 텐션로울러(83)와 제1측벽(42) 쪽의 제1스프로켓(74), 제2스프로켓(80) 및 텐션로울러(83)에 감겨진 제1체인(84)과 제2측벽(44) 쪽의 제1스프로켓(74), 제2스프로켓(80) 및 환상스프로켓(38)에 감겨진 제2체인(86)과 제1체인(84) 및 제2체인(86)에 거의 같은 간격으로 마련된 복수의 판모양의 스크레이퍼(88)와 제1체인(84) 및 제2체인(86)의 슬립상태를 검지하는 슬립센서(89)로 구성되어 있다.

제1도, 제3도 및 제4도에 있어서, 저류조(12)를 덮은 뚜껑부재(90)에는 액면계(92), 급수펌프(94) 및 어큠레이터(96)가 부착되어 있다. 액면계(92)는 도시하지 않은 하한수위 센서를 구비하고 있으며, 이것으로 저류조(12)내의 정화필 쿨런트의 수위가 소정위치까지 저하한 것이 알려지게 되어 있다. 급수펌프(94)에는 밸브(100) 및 압력계(102)를 구비한 쿨런트 공급관(104)이 접속되어 있으며, 저류조(12)내의 정화필 쿨런트의 일부가 쿨런트 공급관(104)을 통하여 또다시 피삭재(14)에 공급된다. 어큠레이터(96)에는 콤프레셔등의 기체공급원(105)이 기체공급관(106)의 역지밸브(108), 전자개폐밸브(110), 기체공급관(106)내의 압력을 일정하게 조절하는 레큐레이터(111) 및 역지밸브(107)를 순차적으로 통하여 접속됨과 동시에 쿨런트공급관(104), 밸브(114)를 구비한 분기관(116) 및 역지밸브(107)를 통하여 급수펌프(94)가 접속되는 한편, 기액공급관(118)을 통하여 세정노즐(70)이 접속되어 있다.

그러므로, 전자개폐밸브(110)의 작동에 따라 어큠레이터(96)내에 기체가 유입됨과 동시에, 세정노즐(70)의 구멍(70a)으로부터 기포를 포함한 정화 필 쿨런트가 외주벽(30) 및 저벽(32)의 여과재(34)를 향하여 분사되도록 되어 있다.

다음에 상기와 같이 구성된 쿨런트 정화장치의 작동 및 효과를 설명한다.

처리조(18)내의 쿨런트는 드럼필터(22)의 외주쪽으로부터 내주쪽으로 통과되어서 정화됨과 동시에 유출구(66)를 통하여 정화필 쿨런트가 저류조(12)내로 유출되며, 급수펌프(94)에 의해 재차 피삭재(14)에 공급된다. 또한, 구동장치(76)가 작동됨으로써 구동축(74)이 연속적 또는 간혈적으로 회전구동 되면, 제2체인(86)에 의해 드럼필터(22)가 제1도의 화살표 방향으로 회전시켜짐과 동시에 제1체인(84) 및 제2체인(86)에 의해 스크레이퍼(88)가 처리조(18)의 저면 및 배출슬로오프(20)의 면에 대하여 약간의 틈을 둔 상태로 이동 되어진다.

이것으로 처리조(18)내에 침전된 분말(19)이나, 액면부근에 부유하는 분말(19)중 유입구(17) 부근으로부터 드럼필터(22)의 저벽(32)과 처리조(18)의 제1측벽(42)과의 사이를 통과하여 배출슬로오프(20)쪽에 이동되어진 분말(19)이 스크레이퍼(88)에 의해 배출슬로오프(20)에 따라 퍼올려져서 탈수대(21)위로 밀어내어지며, 계속하여 퍼올려진 분말(19)에 또밀어 올려지면 분말회수상자(120)내에 낙하되어져서 회수된다.

한편, 드럼필터(22)내에서는 전자개폐밸브(110)가 소정의 주기로 개방상태로 됨으로써 회전하는 드럼필터(22)의 외주벽(30) 및 저벽(32)으로 향하여 세정노즐(70)의 구멍(70a)으로부터 정화필 쿨런트와 기체의 혼합액이 간혈적으로 분사되어서 여과재(34)가 여과방향과는 반대방향으로 세정된다.

상기와 같이 본실시예에 의하면 베어링(54)(56)에 의해 드럼필터(22)의 저벽(32)이 제1측벽(42)과 소정의 간격을 두며, 또한, 드럼필터(22)의 외주벽(30)의 일부가 처리조(18)의 액면에 침지시켜진 상태에서 드럼필터(22)가 제2측벽(44)에서 편지상으로 회전가능하게 지지되며, 또한, 드럼필터(22)의 저벽(32)에 쿨런트를 여과하는 여과재(34)가 부착된다. 이것으로써 드럼필터(22)의 여과면적을 가급적 크게하기 위하여 처리조(18)내의 액면이 드럼필터(22)의 회전축 부근의 높이 위치에서 여과처리를 할경우에도 유입구(17)쪽의 액면부근에 부유하는 분말(19)은 드럼필터(22)의 저벽(32)과 처리조(18)의 제1측벽(42)과의 사이를 통과하여 배출슬로오프(20)쪽으로 순차적으로 이동시켜짐으로 배출슬로오프(20) 부근의 액면에 부유하는 분말(19)도 스크레이퍼(88)의 분말(19)의 퍼올리는 작동에 의해 능율이 좋게 배출된다.

특히, 기계가공품이 알루미늄합금등의 경금속제품의 경우에는 비교적 긴 곱슬곱슬한 형상의 개개의 분말이 뒤엉켜진 곱슬마디모양의 쓰레기 덩어리가 처리조(18)의 액면부근에 대량으로 부유하기 쉬우므로 상기 효과가 특히 현저하게 얻어진다.

또한, 본실시예에 의하면 드럼필터(22)의 저벽(32)에 회전축이 마련되지 않으므로 그 저벽(32)에 여과재(34)를 부착하는 것이 가능하게 되며, 저벽(32)에 봉상회전축을 부착하기 위한 판재등이 마련된 종래의 장치에 비해 여과면적이 넓어져서 드럼필터(22)가 소형으로 된다.

또한, 본실시예의 쿨런트 여과장치에서는 스크레이퍼(88)에 의해 탈수대(21) 위까지 퍼올려진 분말(19)은 다음의 스크레이퍼(88)에 의해 퍼올려지는 분말(19)에 의해 밀어내어질때까지 소정기간 탈수대(21)위에 체류당하게 됨으로 분말(19)에 포함된 쿨런트가 처리조(18)내에 알맞게 회수되어서 쿨런트 소비량이 억제된다.

또한, 본실시예에서는 드럼필터(22)에 마련된 폴리에스텔소재의 여과재(34)는 처리조(18)내의 쿨런트 액면의 파동에 따라서 진동된다. 그러므로, 여과재가 금속소재인 종래의 여과장치에 비해 여과재(34)에 분말(19)이 효율이 좋게 탈락되어져서, 여과능률이 적합하게 유지된다. 더욱이, 본실시예에서는 어큠레이터(96)에 접속된 세정노즐(70)의 구멍(70a)으로부터는 기포가 혼합된 정화필 쿨런트가 드럼필터(22)의 내부로부터 여과재(34)의 붙여진 면을 향하여 분사된다. 그러므로 여과재(34)의 그물에 붙여진면과 반대쪽의 면으로부터 가득찬 분말(19)에 대하여 붙여진면쪽으로부터 정화필 쿨런트가 기포에 의해 여과재(34)로 간혈적으로 세차게 부딪쳐서 여과재(34)가 미약한 진동을 일으키게되어서 분말(19)이 효과적으로 떨어뜨려져서 여과재(34)가 적합하게 재생된다.

이상, 본고안의 한실시예를 도면에 의거 설명하였는데 본고안은 기타의 태양(態樣)에서도 적용될 수 있다.

예컨대, 상기 실시예에서는 절삭가공에 사용된 쿨런트를 여과하는 쿨런트 여과장치에 대해서 설명하였는데, 연삭가공등 다른 기계가공에 사용된 쿨런트로부터 연삭분말등을 제거할 때에도 본고안이 적용될 수 있다.

또한, 상기 실시예의 드럼필터(22)는 여과재(34)를 구비하고 있었는데, 여과지등 다른 재료가 사용되어도 좋으며, 드럼필터(22) 자체가 미세한 그물로 구성되어 있으면 여과재(34)를 구비하지 않아도 무방하다.

또한, 상술한 것은 본고안의 한실시예이며, 본고안은 그 요지를 벗어나지 않은 범위에서 여러가지 변경이 가해질 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 기계가공에 사용된 쿨런트(냉각제, 냉각수)(coolant)가 유입되는 유입구(17)를 보유하는 본체장치(10)와 그 일단부에 경사된 상태로 마련된 배출슬로오프(20)로부터 그 본체장치(10)내에 침전된 분말을 퍼내는 소출장치(24)와, 여과재(34)를 외주벽에 보유하며 그 본체장치(10)의 유입구(17)와 상기 배출슬로오프(20)와의 사이에 중심축이 거의 수평으로 되도록 배설된 유저원통상의 드럼필터(22)를 구비하며, 그 본체장치(10)내의 쿨런트가 그 드럼필터(22)의 외주쪽으로부터 내주쪽으로 통과됨으로써 정화되어 상기 본체장치(10)의 상기 유입구(17)와 배출슬로오프(20)와의 사이의 서로 대향하는 한쌍의 측벽(42)(44)중의 일방측벽(44)을 통하여 유출되는 형식의 쿨런트 여과장치에 있어서, 상기 드럼필터(22)의 저벽이 상기 한쌍의 측벽(42)(44)중의 타방측벽(42)과 소정의 간격(D)을 두며, 또한, 그 드럼필터(22)의 외주벽의 일부가 상기 액조의 액면에 침지시켜진 상태로 그 드럼필터(22)를 상기 일방측벽(44)에서 편지상으로 회전가능하게 지지하는 편지회전지지장치를 마련하며, 또한, 상기 드럼필터(22)의 저벽에 상기 쿨런트를 여과하는 여과재를 부착한 것을 특징으로 하는 쿨런트 여과장치.