KR200491719Y1 - 절삭칩 절삭유 분리기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 절삭칩과 절삭유를 분리시키는 장치에 관한 것으로서, 특히 종래 개발된 장치에 비해 저렴하면서도 절삭칩의 종류와 크기에 종속되지 않고 우수한 분리성능을 발휘할 수 있도록 함체 형태인 본체 내부에 바닥으로부터 소정의 높이로 판 형태인 필터가 구비되고 필터의 하방으로 저수공간이 형성되되, 상기 본체의 상단부에 구비된 노즐에 의해 세척액이 스프레이 방식으로 분사되어 필터에 놓인 절삭칩에 묻은 절삭유를 분리시키고 분리된 절삭유와 함께 저수공간으로 모이는 절삭칩 절삭유 분리기에 관한 것이다.

Description

절삭칩 절삭유 분리기{Separator for cutting chip and cutting oil}

본 고안은 절삭칩과 절삭유를 분리시키는 장치에 관한 것으로서, 특히 절삭칩의 종류와 크기에 종속되지 않고 우수한 분리성능을 가지는 절삭칩 절삭유 분리기에 관한 것이다.

일반적으로 선반을 비롯해서 밀링머신, 보오링머신, 드릴링머신, 플레이닝머신, 슬로팅머신, 그라인딩머신, 기계톱 등의 절삭가공용 공작기계는 바이트, 커터, 드릴, 리머, 랩, 호브 등과 같은 절삭공구를 사용하여 금속의 절단, 절삭, 연삭 등을 하는 기계이다.

이와 같은 각종 절삭가공용 공작기계를 사용하여 금속 절삭물을 가공할 시에는 금속 절삭물과 절삭공구에서 발생하는 마찰열을 냉각시키고, 금속 절삭물의 정밀한 가공과 절삭공구의 수명 향상 등을 위해 절삭유가 공급된다.

또한, 금속 절삭물의 절삭가공시 절삭칩이 필연적으로 발생되며, 앞서 설명한 절삭유는 절삭칩에 묻은 상태로 상기 절삭칩과 함께 회수된다. 상기 절삭칩과 함께 다량의 절삭유가 함께 버려지게 되는바 절삭유의 낭비가 많아지게 되면서 전체적으로 가공비가 상승하게 되고 환경을 오염시키는 문제가 발생되고 있다.

이에 따라 절삭유의 재사용을 위하여 절삭칩으로부터 잘삭유를 분리시키는 기술이 개발되고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-1470787호(이하, '인용고안'이라 함)에 제시되어 있다.

인용고안은 금속 절삭물의 절삭가공시 공작기계로부터 낙하되는 절삭칩이 이송관에 안착된 이송스크류에 의해 이송, 압착되면서 배출관을 통해 외부로 토출되도록 하고, 절삭칩과 함께 배출관측으로 이송되는 절삭유는 이송관의 일측 상반부에 결합된 유출관을 경유하면서 유출관의 외측면 둘레에 복수개로 형성된 유출공을 통해 흘러 나가서 유출관의 양측 하방에 마련된 수거함의 망체로 낙하되어 미세한 크기의 절삭칩과 이물질이 분리된 상태로 본체의 하부로 배출되도록 한 것이다.

상기 인용고안을 통해 절삭칩과 절삭유를 분리해낼 수 있기는 하나, 인용고안은 복잡한 기계적인 구성의 조합으로 구성되어 있으므로 발생하는 절삭칩의 종류와 양에 따라 제작비용이 많이 소요하게 되며, 절삭칩으로부터 절삭유를 분리시키는 수단으로 절삭칩을 압착하는 방식을 채택하고 있는바, 절삭칩을 압착하는 과정에서 절삭유가 제대로 분리되지 않고 절삭칩에 그대로 묻어 있을 가능성이 존재한다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 종래 개발된 장치에 비해 저렴하면서도 절삭칩의 종류와 크기에 종속되지 않고 우수한 분리성능을 발휘할 수 있는 절삭칩 절삭유 분리기를 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안인 절삭칩 절삭유 분리기는 함체 형태인 본체 내부에 바닥으로부터 소정의 높이로 판 형태인 필터가 구비되고 필터의 하방으로 저수공간이 형성되되, 상기 본체의 상단부에 구비된 노즐에 의해 세척액이 스프레이 방식으로 분사되어 필터에 놓인 절삭칩에 묻은 절삭유를 분리시키고 분리된 절삭유와 함께 저수공간으로 모이는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 절삭칩을 향해 소정의 압력으로 분사되는 세척액으로 인해 절삭칩에 묻은 절삭유를 물리적으로 분리시키며, 스프레이 방식 분사로 인해 절삭칩 구석구석까지 세척액이 도달하게 되므로 절삭칩의 종류와 크기에 종속되지 않고 우수한 분리성능을 가질 수 있다. 또한, 절삭칩으로부터 절삭유를 분리함에 있어 수압과 비중을 이용하는바 노즐과 필터라는 간단한 구성만으로 기존의 복잡한 분리기와 비슷한 분리성능을 가지므로 비용절감효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 고안에 의한 절삭칩 절삭유 분리기의 구조를 보여주는 사시도,
도 2는 본 고안에 의한 절삭칩 절삭유 분리기의 구조를 보여주는 분해사시도,
도 3은 본 고안에 의한 절삭칩 절삭유 분리기의 구조 및 작동상태를 보여주는 단면도,
도 4 및 도 5는 본 고안에 의한 절삭칩 절삭유 분리기에 의해 절삭칩과 절삭유가 분리되는 과정을 보여주는 예시도,
도 6은 본 고안에 의한 절삭칩 절삭유 분리기에 적용되는 노즐의 분사범위를 보여주는 평면도,
도 7은 본 고안에 의한 절삭칩 절삭유 분리기에 적용되는 서랍형 필터를 보여주는 사시도.

본 고안에서는 종래 개발된 장치에 비해 저렴하면서도 절삭칩의 종류와 크기에 종속되지 않고 우수한 분리성능을 발휘할 수 있도록 함체 형태인 본체 내부에 바닥으로부터 소정의 높이로 판 형태인 필터가 구비되고 필터의 하방으로 저수공간이 형성되되, 상기 본체의 상단부에 구비된 노즐에 의해 세척액이 스프레이 방식으로 분사되어 필터에 놓인 절삭칩에 묻은 절삭유를 분리시키고 분리된 절삭유와 함께 저수공간으로 모이는 절삭칩 절삭유 분리기를 제안한다.

본 고안의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

이하, 본 고안인 절삭칩 절삭유 분리기는 첨부된 도 1 내지 도 7을 참고로 상세하게 설명한다.

본 고안인 절삭칩 절삭유 분리기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 함체 형태인 본체(A) 내부에 바닥으로부터 소정의 높이로 판 형태인 필터(100)가 구비되고 필터(100)의 하방으로 저수공간(200)이 형성된다.

상기 본체(A)는 횡단면이 원형 또는 다각형 형태를 가지며 일정 높이를 가지도록 형성되며, 여기서의 일정 높이란 본체(A)의 중간 부분에 필터(100)가 구비되면서 필터(100)의 하방으로 충분한 저수공간(200)을 가질 수 있을 정도의 높이를 의미한다. 또한, 상기 필터(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본체(A)의 내측벽 둘레와 동일한 형태와 크기를 가지도록 형성됨이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 필터(100)에는 도 4에 도시된 바와 같이 절삭유가 묻은 절삭칩(10)이 놓이게 되는데, 상기 본체(A)의 상단부에는 노즐(30)이 구비되고 도 5에 도시된 바와 같이 상기 절삭칩(10)을 향해 소정의 압력으로 세척액을 분사한다. 이에 따라, 상기 절삭칩(10)에 묻은 절삭유가 분리되고, 분리된 절삭유는 필터(100)를 거쳐 세척액과 함께 필터(100)의 하방에 위치한 저수공간(200)으로 모인다.

이때, 상기 노즐(300)은 세척액을 스프레이 방식으로 분사하는바, 절삭칩(10)의 구석구석까지 세척액이 도달할 수 있으며, 판 형태인 필터(100)의 여러 군데에 놓여있는 절삭칩(10)을 효과적으로 세척할 수 있으므로 절삭칩(10)의 종류와 크기에 종속되지 않고 우수한 분리성능을 가지게 된다. 절삭칩(10)과 절삭유가 분리됨에 있어 세척액의 수압과 비중을 이용하므로 종래 복잡한 분리기에 비해 구성이 간소화되면서 비슷한 분리성능을 가지는바 본 고안을 제작하거나 도입함에 있어 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

상기 본체(A)는 앞서 설명한 바와 같이 다양한 형태로 형성될 수 있으나, 필터(100)의 설치와 필터(100)에 놓이는 절삭칩(10)에서의 효율적인 절삭유 분리를 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 횡단면이 사각형 형태를 이룸이 바람직하며, 상기 노즐(300)은 본체(A)의 각 측벽 상단 중앙에 본체(A)의 측벽에 대하여 내측을 향해 경사지게 구비된다.

각 노즐(300)에서는 세척액이 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 원뿔 형태로 분사되는데, 상기 세척액이 필터(100)에 분사되는 면적의 최대폭이 필터(100)의 폭과 같거나 크도록 노즐(300)로부터 분사됨이 바람직하다. 이는 필터(100)의 여러 군데에 놓이는 절삭칩(10) 모두에 대하여 절삭유를 분리시키기 위한 것이다.

보다 구체적으로, 위의 효과를 극대화하기 위하여 본체(A)의 측벽 상단 중앙에 구비되는 각각의 노즐(300)은 해당 노즐(300)이 설치된 본체(A)의 측벽과 10°의 설치각도(θ1)를 이룸이 바람직하며, 45°의 분사각도(θ2)를 이루며 세척액을 분사함이 바람직하다. 상기 노즐(300)이 위와 같은 설치각도와 분사각도를 가지는 경우, 상기 노즐(300)에 의해 커버되는 분사범위 내에 존재하는 절삭칩(10)의 구석구석을 효과적으로 세척할 수 있게 됨은 물론, 도 6에 도시된 바와 같이 각 노즐(300)로부터 분사된 세척액이 일부 범위에서 중첩되는바, 필터(100)의 중앙 부분에 더 많은 절삭칩(10)을 놓을 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

상기 필터(300)는 본체(A)의 횡단면이 사각형 형태를 이루는 경우 사각형 형태를 이룸이 바람직하며, 정사각형 형태를 이룸이 보다 바람직하다. 본체(A)의 횡단면과 필터(300)가 정사각형 형태를 이루면서, 위에서 언급한 바와 같이 노즐(300)의 설치각도가 측벽으로부터 10°를 가지며, 분사각도가 45°를 가진다고 하였을 때, 상기 필터(100)의 폭과, 상기 필터(100)로부터 노즐(300)에서 세척액이 분사되는 지점까지의 높이의 비는 1.65:1 내지 1.70:1인 것이 바람직하다. 이는 필터(100)의 전체면적에 세척액이 고르게 분사되기 위한 최적의 조건이다.

한편, 상기 필터(100)는 하나만이 구비될 수 있으나, 절삭칩(10)으로부터 분리된 절삭유에 포함된 이물질 등을 걸러내기 위하여 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 절삭칩(10)이 놓이는 상부필터(110)와, 상기 상부필터(110)의 하방으로 놓이는 하부필터(120)를 포함하여 다단으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 하부필터(120)는 상부필터(110)보다 구멍사이즈가 작게 형성되어, 상부필터(110)를 통과한 유체, 즉 절삭유와 세척액에 포함된 미세한 절삭칩 조각이나 이물질 등을 걸러냄으로써 저수공간(200)에 순수한 절삭유와 세척액만이 모일 수 있도록 함이 바람직하다.

보다 구체적으로, 통상적인 절삭칩(10)의 크기 등을 고려하여 절삭칩(10)이 상부필터(110)를 통과하지 않도록 상부필터(110)의 구멍사이즈는 0.5mm ~ 1mm인 것이 바람직하다. 또한, 상기 하부필터(120)의 구멍사이즈가 100㎛ 미만인 경우 절삭유, 세척액과 같은 유체가 배수되지 못하는 문제가 발생되며, 하부필터(120)의 구멍사이즈가 300㎛ 초과하는 경우 이물질이 제대로 걸러내지지 않는다는 문제점이 발생될 수 있는바, 상기 하부필터(120)는 절삭유와 세척액만이 통과하고 이물질 등이 통과하지 않도록 구멍사이즈가 100㎛ ~ 300㎛인 것이 바람직하다.

한편, 상기 필터(100)는 본체(A)의 내부에 고정된 상태로 구비될 수 있음은 물론, 도 7에 도시된 바와 같이 서랍 형태로 구성되어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본체(A)에 탈착되도록 설치될 수 있다. 상기 필터(100)가 서랍 형태를 이루는 일 예로, 필터(100)의 가장자리를 따라 측벽이 형성되어 필터(100)가 본체(A)에 삽입되는 경우 일단부는 본체(A)의 내측벽과 맞닿고 타단부는 본체(A)의 측벽과 일치되도록 성형될 수 있다. 또한, 상기 필터(100)의 타단부에는 필터(100)의 탈착을 보다 용이하게 할 수 있도록 손잡이가 구비될 수 있다.

이와 같이 상기 필터(100)가 서랍 형태로 설치됨으로써, 본체(A)로부터 필터(100)를 분리시킨 다음, 절삭유가 분리된 절삭칩(10)을 회수하고 작업할 절삭칩(10)을 손쉽게 놓을 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 본체(A)의 측벽에는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 필터(100)의 삽입여부를 감지하는 리미터기(400)가 구비될 수 있다. 상기 리미터기(400)는 필터(100)가 본체(A)에 삽입되는 경우 필터(100)의 일단부가 맞닿음으로써 필터(100)가 본체(A)에 완전히 삽입되어 노즐(300)을 통한 절삭칩(10)과 절삭유의 분리 작업을 수행할 수 있음을 사용자에게 알려주는 기능을 한다.

구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 필터(100)는 일단부 가장자리에 필터(100)가 본체(A)에 삽입되는 경우 본체(A)의 측벽을 관통하는 가압돌기(111, 121)가 돌출형성될 수 있다. 이때, 상기 리미터기(400)에는 도 3에 도시된 바와 같이 가압돌기(111, 121)를 향해 감지편(410)이 형성될 수 있다. 상기 감지편(410)은 소정의 탄성력을 가지도록 형성되며 필터(100)가 본체(A)에 삽입됨으로써 가압돌기(111, 121)에 의해 눌릴 경우 사용자에게 일정 소리를 내거나 빛를 발광하도록 하여 사용자에게 필터(100)가 삽입되어 작동가능한 상태임을 알리게 되며, 필터(100)를 본체(A)로부터 분리시키는 경우 가압돌기(111, 121)에 의해 눌려있던 감지편(410)이 탄성력에 의해 복원된 상태를 이루게 된다.

따라서, 사용자는 필터(100)를 본체(A)에 삽입하면서 가압돌기(111, 121)에 의해 감지편(410)이 눌리는 저항감이 느껴질 때까지 밀어넣음으로써 필터(100)가 본체(A)에 완전히 삽입되었음을 알 수 있다.

한편, 본 고안인 절삭칩 절삭유 분리기를 작동시킴에 있어 유선단말기 또는 무선단말기(이하, '유무선단말기'라 함)와 연동시켜 필터(100)가 본체(A)에 완전히 삽입되었음을 나타내는 신호를 리미터기(400)로부터 유무선단말기가 전달받은 다음, 유무선단말기를 조작하여 노즐(300)을 작동시켜 세척액이 분사되도록 하고, 일정 시간이 흐른 후 작업이 완료되었음을 유무선단말기를 통해 전달받을 수 있다. 이를 통해 사용자는 절삭칩(10)으로부터 절삭유가 분리되는 과정 동안 작업과정을 지켜볼 필요가 없어 편의성을 증대시킬 수 있다.

A : 본체 10 : 절삭칩
100 : 필터 110 : 상부필터
111 : 가압돌기 120 : 하부필터
121 : 가압돌기 200 : 저수공간
300 : 노즐 400 : 리미터기
410 : 감지편

Claims (5)

1. 함체 형태인 본체(A) 내부에 바닥으로부터 소정의 높이로 판 형태인 필터(100)가 구비되고 필터(100)의 하방으로 저수공간(200)이 형성되어,
   상기 본체(A)의 상단부에 구비된 노즐(300)에 의해 세척액이 스프레이 방식으로 분사되어 필터(100)에 놓인 절삭칩(10)에 묻은 절삭유를 분리시키고 분리된 절삭유와 함께 저수공간(200)으로 모이게 되고,
   상기 필터(100)는 서랍 형태로 설치되어 본체(A)로부터 분리시킨 후 절삭유가 분리된 절삭칩(10)을 회수하고 작업할 절삭칩(10)을 용이하게 놓을 수 있게 되되,
   상기 본체(A)의 측벽에는 필터(100)의 삽입여부를 감지하는 리미터기(400)가 구비되는 한편, 상기 필터(100)의 일단부의 가장자리에는 본체(A)의 측벽을 관통하는 가압돌기(111, 121)가 돌출형성되고, 상기 리미터기(400)에는 가압돌기(111,121)를 향해 감지편(410)이 형성되어, 상기 감지편(410)이 가압돌기(111,121)에 의해 눌릴시 사용자에게 작동가능상태임을 알리는 절삭칩 절삭유 분리기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체(A)는 횡단면이 사각형 형태를 이루고, 각 측벽 상단 중앙에 측벽에 대하여 내측을 향해 경사지게 노즐(300)이 구비되어 각 노즐(300)에서 세척액이 필터(100)를 향해 원뿔 형태로 분사되되,
   상기 세척액이 필터(100)에 분사되는 면적의 최대폭은 필터(100)의 폭과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 절삭칩 절삭유 분리기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 필터(100)는 절삭칩(10)이 놓이는 상부필터(110)와, 상기 상부필터(110)의 하방에 놓이는 하부필터(120)를 포함하여 다단으로 구성되되,
   상기 하부필터(120)는 상부필터(110)보다 구멍사이즈가 작게 형성되어, 상부필터(110)를 통과한 유체에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있는 절삭칩 절삭유 분리기.
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