KR20050029775A - 슬러지 원심분리기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연마, 연삭, 세척등의 공정에서 발생하는 오염된 절삭유를 고속으로 회전하는 드럼으로 이송시켜 절삭유에 포함된 이물질을 드럼의 내측벽면에 고착시켜 절삭유를 정화시키는 슬러지 원심분리기에 관한 것으로, 원기둥 형상을 갖고 절삭유를 수용하는 밀폐된 수용부(70)와, 상기 수용부(70)의 하부에 설치되어 오염된 절삭유를 수용부(70)에 유입시키는 펌핑수단이 구비된 유입관(4)과, 상기 유입관(4)으로부터 유입된 오염된 절삭유를 회전시키도록 수용부(70) 내부에 회전가능토록 설치되는 중공되며 하부가 내부로 경사진 로터리 드럼(50)과, 상기 로터리 드럼(50)을 회전시키도록 타이밍 벨트 풀리(30c)가 설치된 회전속도가 변하는 가변속 모터(20)와, 상기 가변속 모터(20)의 회전을 로터리 드럼(50)에 전달하도록 상기 로터리 드럼(50)의 중심축에 설치되어 상기 가변속 모터 타이밍 벨트 풀리(30c)와 연동되어 타이밍 벨트(30b)로 연결되는 중공축 타이밍 벨트 풀리(30a)가 구비된 중공축(40)과, 상기 중공축(40)에 삽입되는 로드(81)하부에 로터리 드럼 내측에 위치하는 스크레이퍼(60)가 설치되고 로드(81)상부에 상기 스크레이퍼(60)를 승하강 시키는 승강수단이 구비된 스크래이퍼 승강부(80)와, 상기 스크래이퍼 승강부(80)의 로드(81)가 로터리 드럼(50)의 회전에 의해 회전되지 않도록 로터리 드럼(50)의 상부에 로드(81)를 상하로 가이드하는 회전방지 판(84)과, 상기 수용부(70)의 일측에 설치되어 정화된 절삭유를 배출하는 펌핑수단이 구비된 배출관(5)을 포함하여 구성되는 절삭유 원심분리기에 의하여, 기존의 스크레이퍼 구동모터와 원심드럼의 구동모터를 한 개의 구동모터로 작동시키므로써, 진동 및 소음을 감소시키며, 로터리 드럼의 내경에 맞닿도록 설치되며, 로터리 드럼의 하부의 경사면과 동일한 경사를 갖으며 나선으로 형성된 역 직삼각형 형상의 날개가 대칭되게 설치된 스크레이퍼에 의해 절삭유의 원심운동시 슬러지가 내경에 고착을 방해하지 않으면서, 원심드럼의 내경에 고착된 슬러지를 제거할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

슬러지 원심분리기{CENTRIFUGAL SEPARATOR FOR SLUDGE}
본 발명은 연마, 연삭, 세척등의 공정에서 발생하는 오염된 절삭유를 고속으로 회전하는 드럼으로 이송시켜 절삭유에 포함된 이물질을 드럼의 내측벽면에 고착시켜 절삭유를 정화시키는 슬러지 원심분리기에 관한 것이다.
슬러지 원심분리기는 공작기계작업에서 연삭, 절삭, 연마등으로 생긴 절삭칩, 연마석 가루등을 가공자료에서 소제하기 위하여 절삭유를 분무하여 발생된 오염된 절삭유를 재가공하여 사용하도록 하기 위한 장치이다.
이러한 슬러지 원심분리기는 절삭유뿐만 아니라, 절삭유 대신 물을 사용하기도 하며, 공작가공의 냉각수 및 냉각유등을 재 처리하게 된다.
상기 공작기계작업이 진행된 절삭유 속에는 절삭칩과 연마가공으로 발생된 연마석 가루와 같은 슬러지가 다량으로 포함되어 재가공을 거치지 않고 절삭유를 사용할 경우 절삭유의 소기의 목적을 달성할 수 없을 뿐만 아니라, 가공재료의 파손 및 절삭유 공급장치의 파손등과 같은 심각한 문제를 일으키게 된다.
따라서, 이러한 절삭유 속에 함유된 이물질등을 정화하기 위하여 슬러지 원심분리기에 의해 절삭유와 이물질을 분리한다.
도 1은 종래의 슬러지 원심분리기를 나태낸 도면으로써, 이하 도면에 의거하여 종래의 슬러지 원심분리기(100)를 설명한다.
공작기계작업을 거친 오염된 절삭유는 절삭유 오염탱크(101)에 집수되어 절삭유 유입관(104)을 따라 원심드럼(170)의 내부로 공급된다.
상기 원심드럼(170)은 밀폐된 수용부(107) 내부에 설치되며, 수용부(107)의 상부에 설치된 드럼부 구동모터(180)와 설치된다.
상기 원심드럼(170)과 드럼부 구동모터(180)의 설치를 살펴보면, 수용부(107)의 상부에 지지되어 베어링체결되는 드럼부 구동모터(180)의 로드에, 원심드럼(170)의 상부에 고정되며 상기 로드에 고정는 원심드럼 캡(170a)이 설치되어 드럼부 구동모터(180)이 작동을 개시하면 로드가 회전되어, 원심드럼(170)도 동시에 회전이 개시된다.
또한, 원심드럼(170)의 내경에 다수의 스크레이퍼(160)가 회전가능토록 설치된다. 상기 스크레이퍼(160)는 대칭된 한쌍의 날개형상으로 원심드럼(170)의 내경 측면과 동일한 크기와 형태를 갖고 원심드럼(170)의 내경에서 회전되도록 축체결 된다.
그리고, 상기 축에는 타이밍벨트 풀리(130a)가 설치되며, 수용부(107)의 하부에 설치되어 상기 타이밍벨트 풀리(130a)와 연동되게 설치되는 타이밍벨트 풀리(130b)가 구비된 스크레이퍼 구동모터(120)에 의해 스크레이퍼(160)가 회전하게 된다.
그리고, 상기 원심드럼 캡(170a)에는 원심드럼(170)의 회전을 정지시키는 스토퍼(190)가 설치된다.
또한, 수용부(107)의 일측에는 절삭유를 배출하여 절삭유 청정탱크(102)로 집수하는 절삭유 출수관(105)이 설치되며, 스크레이퍼(160)에 의해 제거된 슬러지를 배출하기 위하여 수용부(107)의 하부에는 개폐장치(108)가 설치된다.
이러한, 구성을 갖는 종래의 슬러지 원심분리기의 작동상태를 살펴보면, 절삭유 오염탱크(101)에 집수된 절삭유가 절삭유 유입관(104)을 따라 수용부로 공급되어 일정량이 수용부(107)에 채워지면 드럼부 구동모터(180)와 스크레이퍼 구동모터(120)가 회전을 개시하여 원심드럼(170)과 내측의 스크레이퍼(160)를 회전 시키게 된다.
이러한, 원심드럼(170)의 회전에 의해 절삭유에 포함된 슬러지는 원심드럼(170)의 내경에 고착되어 절삭유와 슬러지가 분리되며, 슬러지가 분리된 절삭유는 절삭유 출수관(105)을 따라 절삭유 청정탱크(102)에 집수된다.
그리고, 수용부(107)에서 절삭유가 모두 배출되면, 스토퍼(190)가 작동하여 원심드럼 캡(170a)을 압박하여 원심드럼(170)의 회전을 감속시키거나 멈추게 된다. 이와는 달리, 스크레이퍼(160)은 계속 회전하게 되므로, 원심드럼(170)의 내경에 고착된 슬러지를 제거하여 수용부(107)의 하부에 설치된 슬러지 탱크(109)에 집진된다.
그러나, 상기와 같은 구성과 작동을 갖는 종래의 슬러지 원심분리기(100)는 원심드럼(170)을 회전시키기 위한 드럼부 구동모터(180)와, 스크레이퍼(160)를 회전시키기 위한 스크레이퍼 구동모터(120)가 독립적으로 설치되어, 진동 및 소음이심하게 발생하였다.
또한, 원심드럼(170)의 회전을 감속시키거나 멈추게 하기 위한 스토퍼(190)는 장시간의 사용에 의한 마모 및 파손으로 인해 소기의 목적을 다 할 수가 없었으며, 원심드럼(107)의 내경 크기와 형태가 갖은 스크레이퍼(160)에 의해 절삭유의 원심운동을 방해하기 때문에 효과적으로 슬러지를 원심드럼(107) 내경에 고착시킬 수 없기 때문에 절삭유에서 슬러지를 분리하는 효율이 저하되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각 독립된 드럼부 구동모터와 스크레이퍼 구동모터의 작동을 단일화 시켜, 진동 및 소음을 감소시키며, 스크레이퍼가 절삭유의 원심운동을 방해하지 않으면서 원심드럼의 내경에 고착된 슬러지를 제거할 수 있도록 한 슬러지 원심분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 원기둥 형상을 갖고 절삭유를 수용하는 밀폐된 수용부와, 상기 수용부의 하부에 설치되어 오염된 절삭유를 수용부에 유입시키는 펌핑수단이 구비된 유입관과, 상기 유입관으로부터 유입된 오염된 절삭유를 회전시키도록 수용부 내부에 회전가능토록 설치되는 중공되고 하부가 내부로 경사진 로터리 드럼과, 상기 로터리 드럼을 회전시키는 회전속도가 변하는 가변속모터와, 상기 가변속모터의 회전을 로터리 드럼에 전달하도록 상기 로터리 드럼의 중심축에 설치되어 타이밍벨트 풀리가 구비된 중공주축과, 상기 중공주축에 삽입되는 로드하부에 로터리 드럼 내측에 위치하는 스크레이퍼가 설치되고 로드상부에 상기 스크레이퍼를 승하강 시키는 승강수단이 구비된 스크래퍼 승강부와, 상기 스크래이퍼 승강부의 로드가 로터리 드럼의 회전에 의해 회전되지 않도록 로터리 드럼의 상부에 로드를 상하로 가이드하는 회전방지 판과, 상기 수용부의 일측에 설치되어 정화된 절삭유를 배출하는 펌핑수단이 구비된 배출관을 포함하는 구성에 의해 달성된다.
또한, 상기 스크래이퍼 승강부의 로드에 설치된 스크래이퍼는, 로터리 드럼의 내경에 맞닿도록 설치되며, 로터리 드럼의 하부의 경사면과 동일한 경사를 갖으며 나선으로 형성된 역 직삼각형 형상의 날개가 대칭되게 형성되는 것이 바람직 하다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
이하의 설명에서, 본 발명의 보다 철저한 이해를 위해 도면을 통한 설명이 추가되나 당업자에게는 본 발명이 이들의 상세한 설명이 없이도 실시될 수도 있다는 사실이 명백할 것이다.
경우에 따라서는, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐리게 할 수 있는 공지된 특징부 내지 요소들에 대해서는 그 설명을 생략하였다. 이것은 본 발명의 개시를 불필요하게 애매하게 하는 것을 피하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 원심분리기를 도시한 도면으로써, 도면에 도시된 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 케이스(1)에 절삭유를 수용하는 수용부(70)가 내설된다.
상기 수용부(70)의 하부에는 오염된 절삭유를 공급하는 유입관(4)이 형성되어, 로터리 드럼(50) 하부까지 연장되고, 오염된 절삭유가 로터리 드럼(50)의 내측으로 유입되게 설치된다.
상기 로터리 드럼(50)은 수용부(70)의 내측에 설치되어 로터리 드럼 캡(50a)에 고정되어, 수용부(70) 내측에 부양되게 설치된다.
또한, 수용부(70) 내측에 구획을 나누어 상부구획에는 상기 로터리 드럼 캡(50a)을 관통하여 로터리 드럼(50) 내경에 맞닿는 스크래이퍼(60)가 설치되는 로드(81)가 설치된다.
여기서, 상기 스크래이퍼(60)는 로터리 드럼(50)의 내경에 맞닿도록 설치되며, 로터리 드럼(50)의 하부의 경사면과 동일한 경사를 갖으며 나선으로 형성된 역 직삼각형 형상의 날개가 대칭되게 형성된다.
상기, 로드(81)는 케이스(1)의 상부에 설치된 스크래이퍼 승강부(80)에서 연장되는 것으로 로드(81)의 외경으로 로터리 드럼(50)을 회전시키는 중공축(40)이 형성되고 상기 중공축(40)과 일체로 형성된 타이밍 벨트 풀리(30a)가 설치된다.
상기 타이밍 벨트 풀리(30a)와 연동되어 타이밍 벨트(30b)가 설치되어, 수용부(70)의 일측에 형성된 가변속 모터(20)의 타이밍 벨트 풀리(30c)와 연결된다. 상기 로드(81)가 로터리 드럼(50)의 회전을 따라 함께 회전되는 것을 방지하기 위하여 로드의 승강방향으로만 가이드 하는 회전방지 판(84)이 로터리 드럼 캡(50a)의 상부에 설치된다.
그리고, 상기 로드(81)는 로터리 드럼 캡(50a)에 관통되어 스크래이퍼(60)에 고정 된다.
또한, 수용부(70)의 하부에는 슬러지가 배출되도록 개폐장치가 설치되며, 절삭유를 수용부(70)에서 배출하기 위하여 수용부(70)의 하부 일측으로 배출관(5)이 설치된다.
이러한, 구성을 갖는 슬러지 원심분리기(10)의 작동을 도 3에 의거하여 살펴보면, 오염된 절삭유가 유입관(4)을 따라 수용부(70)에 유입되고, 오염된 절삭유가 일정량 수용부(70)에 유입되면, 수용부(70)일측에 설치된 가변속 모터(20)가 고속회전을 개시하게 된다. 상기 가변속 모터(20)의 로드에는 타이밍 벨트 풀리(30c)가 설치되어 중공축(40)에 설치된 타이밍 벨트 풀리(30a)가 회전하게 된다.
상기 타이밍 벨트 풀리(30a)가 회전하게 되면 중공축(40)도 회전하게 되어 로터리 드럼 캡(50a)을 회전시키며, 로터리 드럼 캡(50a)에 고정된 로터리 드럼(50)이 회전하게 되어 수용부(70)에 유입된 오염된 절삭유가 원심운동을 하게 된다. 이때 비중이 높은 슬러지들은 원심의 외각에서 회전하게 되어, 로터리 드럼(50)의 내경에 고착된다. 회전방지 판(84)은 로드(81)에 고정된 스크래이퍼(60)가 절삭유의 원심운동이나 로터리 드럼(50)의 회전에 따라 발생될지도 모르는 회전을 방지하게 된다.
그리고, 일정시간 원심분리된 절삭유는 배출관(5)을 통해 수용부(70)에서 빠져 나가게 되고, 수용부(70)의 상부에 설치된 스크레이퍼 승강부(80)가 작동을 개시하여 로드(81)가 로터리 드럼(50)의 하부를 향하여 이동 된다. 이때, 가변속 모터(20)는 저속회전으로 작동하게 되어, 로터리 드럼(50)도 저속 회전하게 된다.
로터리 드럼(50) 내경에 고착된 슬러지는 스크레이퍼(60)가 하향되어, 수용부의 하부에 쌓이게 되고, 이러한 슬러지는 개폐장치(8)가 열려 슬러지 탱크(9)로 집진됨으로써, 로터러 드럼(50)의 내경에 고착된 슬러지는 슬러지 원심분리기 밖으로 배출된다.
이와 같이 본 발명에 의한 슬러지 원심분리기는, 기존의 스크레이퍼 구동모터와 원심드럼의 구동모터를 한 개의 구동모터로 작동시키므로써, 진동 및 소음을 감소시키며, 로터리 드럼의 내경에 맞닿도록 설치되며, 로터리 드럼의 하부의 경사면과 동일한 경사를 갖는 역 직삼각형 형상의 날개가 대칭되게 설치된 스크레이퍼에 의해 절삭유의 원심운동시 슬러지가 내경에 고착을 방해하지 않으면서, 원심드럼의 내경에 고착된 슬러지를 제거할 수 있는 효과가 있는 것이다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
도 1은 종래의 슬러지 원심분리기를 나타낸 단면도이며,
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 원심분리기를 나타낸 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 스크레이퍼가 하향된 작동상태를 나타낸 단면도이다.
*도면 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 케이스 4 : 유입관
5 : 배출관 8 : 개폐장치
9 : 슬러지 탱크 10 : 본 발명에 따른 슬러지 원심분리기
20 : 가변속 모터 30a : 중공축 타이밍 벨트 풀리
30b : 타이밍 벨트 30c : 가변속 모터 타이밍 벨트 풀리
40 : 중공축 50 : 로터리 드럼
50a : 로터리 드럼 캡 60 : 스크레이퍼
70 : 수용부 80 : 스크래이퍼 승강부
81 : 로드 100 : 종래의 슬러지 원심분리기
101 : 절삭유 오염탱크 102 : 절삭유 청정탱크
104 : 절삭유 유입관 105 : 절삭유 출수관
107 : 수용부 120 : 스크래이퍼 구동모터
130a,b : 타이밍 벨트 풀리 140 : 타이밍 벨트
150 : 샤프트 160 : 스크래이퍼
170 : 원심드럼 170a : 원심드럼 캡
180 : 드럼부 구동모터 190 : 스토퍼

Claims (2)

  1. 원기둥 형상을 갖고 절삭유를 수용하는 밀폐된 수용부(70)와;
    상기 수용부(70)의 하부에 설치되어 오염된 절삭유를 수용부(70)에 유입시키는 펌핑수단이 구비된 유입관(4)과;
    상기 유입관(4)으로부터 유입된 오염된 절삭유를 회전시키도록 수용부(70) 내부에 회전가능토록 설치되는 중공되며 하부가 내부로 경사진 로터리 드럼(50)과;
    상기 로터리 드럼(50)을 회전시키도록 타이밍 벨트 풀리(30c)가 설치된 회전속도가 변하는 가변속 모터(20)와;
    상기 가변속 모터(20)의 회전을 로터리 드럼(50)에 전달하도록 상기 로터리 드럼(50)의 중심축에 설치되어 상기 가변속 모터 타이밍 벨트 풀리(30c)와 연동되어 타이밍 벨트(30b)로 연결되는 중공축 타이밍 벨트 풀리(30a)가 구비된 중공축(40)과;
    상기 중공축(40)에 삽입되는 로드(81)하부에 로터리 드럼 내측에 위치하는 스크레이퍼(60)가 설치되고 로드(81)상부에 상기 스크레이퍼(60)를 승하강 시키는 승강수단이 구비된 스크래이퍼 승강부(80)와;
    상기 스크래이퍼 승강부(80)의 로드(81)가 로터리 드럼(50)의 회전에 의해 회전되지 않도록 로터리 드럼(50)의 상부에 로드(81)를 상하로 가이드하는 회전방지 판(84)과;
    상기, 수용부(70)의 일측에 설치되어 정화된 절삭유를 배출하는 펌핑수단이 구비된 배출관(5)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 원심분리기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스크래이퍼 승강부(80)의 로드(81)에 설치된 스크래이퍼(60)는, 로터리 드럼(50)의 내경에 맞닿도록 설치되며, 로터리 드럼(50)의 하부의 경사면과 동일한 경사를 갖으며 나선으로 형성된 역 직삼각형 형상의 날개가 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 원심분리기.
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