KR20110071892A

KR20110071892A - 절삭유 탱크의 유수분리장치

Info

Publication number: KR20110071892A
Application number: KR1020090128587A
Authority: KR
Inventors: 이상민
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-29

Abstract

본 발명은 공작기계의 절삭유 탱크에 오일이 혼입되어 있을 때 이의 분리를 효율적을 할 수 있도록 한 절삭유 탱크의 유수분리장치에 관한 것으로서, 절삭유 탱크(110)내의 하단측에 설치된 차동풀리(220)와 그 상방에 설치된 구동풀리(210)에 유수분리벨트(300)를 권취시켜, 상기 유수분리벨트(300)에 묻어 나온 오일을 오일안내판(400)에 의해 걸러서 오일을 분리시키도록 한 유수분리장치(100)에 대한 것이다.

유수분리, 절삭유, 탱크, 베어링, 롤러

Description

절삭유 탱크의 유수분리장치{OIL-WATER SEPARATOR OF A CUTTING FLUID TANK}

본 발명은 공작기계의 절삭유 탱크에 오일이 혼입되어 있을 때 상기 오일의 분리를 효율적을 할 수 있도록 하는, 절삭유 탱크의 유수분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계는 경우 절삭유를 사용하고, 또한 공작기계 이송계의 슬라이딩 면에는 윤활유가 사용된다. 서로 다른 성질의 이 두 유체는 기계구조상의 해당 부분에서 사용된 후 절삭유 탱크로 회수된다.

그런데, 상기 윤활유와 같은 오일은 절삭유를 쉽게 오염시킨다. 따라서 절삭유 탱크에서 윤활유와 같은 오일은 그때 그때 분리되어 제거되는 것이 바람직하다.

이러한 오일의 분리를 위하여, 통상적으로 도 1에서와 같이 유수분리장치(10)가 사용되고 있다.

상기 유수분리장치(10)는 일반적으로 절삭유 탱크(110)에 장착되는데, 모터(200)를 회전시켜 유수분리장치의 양끝단에 장착된 구동풀리(210)와 차동풀리(미도시)를 구동하여 유수분리벨트(300)를 회전시키게 된다. 상기 유수분리벨트(300)의 한쪽 끝(차동풀리측)은 절삭유 탱크(100)의 절삭유에 잠겨있는데, 유수분리벨트(300)의 회전에 따라 오일의 점성으로 인하여 오일이 유수분리벨트(300)에 묻어 서 절삭유 탱크(110) 밖으로 상승하게 된다. 상기 유수분리벨트(300)에 묻어있는 오일은 회전 반대편에 설치되어 있는 오일안내판(400)의 블레이드에 의하여 걸러져 오일탱크로 모이게 된다.

오일탱크에 모인 오일은 작업자 또는 자동 드레인밸브 등에 의하여 사후 처리된다.

그런데 종래의 유수분리벨트는 표면이 너무 매끈하여 절삭유에 포함된 오일이 유수분리벨트 표면에 잘 묻지 않고, 또한 상기 유수분리벨트 표면에 오일이 묻어 있다고 하더라도 벨트의 표면이 너무 미끄러워 모터의 회전에 의한 진동이나 중력에 의하여 다시 절삭유로 떨어진다. 또한 상기 종래의 유수분리벨트에서 오일을 분리하기 위하여 설치된 오일안내판에는 유수분리벨트로 외압이 작용되지 않아 단순한 표면 접촉만으로 유수분리벨트의 표면에서 오일을 분리하여야 하기 때문에 오일이 잘 분리되지 않는다. 이러한 문제들은 사용자를 불편하게 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명에서는 오일 분리 효율이 뛰어난 유수분리장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서는, 유수분리벨트(300)에 외압을 가하여, 유수분리벨트(300)에 의하여 인출된 오일을 짜내는 방식으로 오일을 분리함으로써, 오일 분리 효율을 향상시킨 유수분리장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명에서는, 오일 흡수 부분의 재질을 변경하고, 또한 그 형태도 변경하여 오일 분리 효율이 향상되도록 한 유수분리장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 절삭유 탱크(110)내의 하단측에 설치된 차동풀리(220); 상기 차동풀리(220)의 상방에 설치된 구동풀리(210); 상기 구동풀리(210)와 차동풀리(220)에 권취되는 유수분리벨트(300); 상기 유수분리벨트(300)와 접촉하여 유수분리벨트(300)에서 묻어 나오는 오일을 걸러내는 블레이드(450)를 구비하는 오일안내판(400); 상기 블레이드(450)와 유수분리벨트(300)가 접촉하는 유수분리벨트(300)의 반대편에 설치되는 롤러베어링(410)을 포함하는 유수분리장치(100)를 제공한다.

여기서 상기 롤러베어링(410)은 유수분리벨트(300)를 지지한다. 본 발명의 일례에 따르면, 상기 롤러베어링(410)은 상기 블레이드(450)와의 거리를 조절할 수 있도록 전후 이동 가능하게 설치됨으로써, 상기 블레이드(450)와 유수분리벨 트(300)의 접촉 압력을 조절할 수 있도록 배치된다.

종래의 유수분리장치는 외압이 없는 단순한 표면 접촉식이었으나, 본 발명에 의한 유수분리장치는 유수분리벨트(300)의 앞쪽에 스크레퍼 형식으로 오일안내판(400)의 블레이드(450)를 접촉시키고, 뒤쪽에서는 힘 조절이 가능한 외압 장치로서 롤러베어링(410)을 배치하여, 유수분리벨트(300)를 통하여 인출된 오일을 짜내는 방식으로 유수를 분리한다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 유수분리벨트(300)는 벨트기재(310) 및 상기 벨트기재(310)에 적층된 오일흡수체(320)를 포함한다. 상기 오일흡수체(320)로서는 해면체 조직을 갖는 것을 사용할 수 있다. 이러한 해면체 조직을 갖는 오일흡수체(320)로서, 예를 들어, 스펀지를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 일례에 따르면, 오일흡수체(320)에는 오일흡수용 홈(321)이 형성되어 있다.

본 발명에 의한 유슈분리장치를 이용하면 오일이 걸러지는 효율이 상승되고, 그에 따라 오일분리 효율이 증가된다. 그 결과, 본 발명에 의할 경우, 동일한 벨트 회전 수를 기준으로, 오일을 분리하는 양이 많아진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

종래기술과 본 발명에서 동일한 부분은 동일부호를 사용하여 설명한다.

도 2 본 발명에 따른 유수분리 장치(100)의 일례를 보여주는 사시도이고, 도 3은 상기 도 2에 따른 유수분리 장치(100)의 단면도이며, 도 4는 도 2에 따른 유수분리 장치(100)의 주요부에 대한 도면이다.

도 3에서는 절삭유 탱크(110)도 보여주는데, 절삭유 탱크에서는 절삭유(111)와 그 위의 형성되어 있는 오일층(112)을 볼 수 있을 것이다.

상기 도 2 내지 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 유수분리장치(100)는, 절삭유 탱크(110)내의 하단측에 설치된 차동풀리(220)와 그 상방에 설치된 구동풀리(210)를 포함하며, 상기 구동풀리(210)와 차동풀리(220)에 유수분리벨트(300)를 권취시켜, 상기 유수분리벨트(300)에 묻어 나오는 오일을 오일안내판(400)에 의해 걸러내도록 구성된다. 여기서, 상기 오일안내판(400)에는 블레이드(450)가 구비되어, 상기 블레이드(450)가 상기 유수분리벨트(300)와 접촉한다. 한편, 상기 블레이드(450)와 유수분리벨트(300)가 접촉하는 부위와 대응되는 유수분리벨트(300)의 반대편에는 롤러베어링(410)이 설치되어 유수분리벨트(300)를 지지한다.

상기에서, 상기 롤러베어링(410)은 상기 블레이드(450)와의 거리를 조절할 수 있도록 전후 이동 가능하도록 설치되어, 상기 블레이드(450)와 유수분리벨트(300)의 접촉 압력을 조절할 수 있도록 배치된다.

도 5는 본 발명에 따른 유수분리 장치(100)에서 오일안내판(400)의 블레이드(450)와 유수분리벨트(300)를 밀착시키기 위한 롤러베어링(410) 관련 부분의 확대도이다.

상기 도 5에는, 상기 유수분리벨트(300)를 오일안내판(400)의 블레이드(450) 쪽으로 밀착시키기 위한 롤러베어링(410)과 상기 롤러베어링(410)의 이동량을 조절하여 예압량을 조절하는 볼트(430), 상기 볼트(430)를 고정하는 브래킷(420)과 너트(431)의 일례가 개시되어 있다.

상기와 같은 구성에 의하여 상기 롤러베어링(410)은 전후 이동 가능하게 되어 상기 유수분리벨트(300)를 상기 오일안내판(400)의 블레이드(450) 쪽으로 밀어서 상기 블레이드(450)와 유수분리벨트(300)의 접촉 압력을 증가시킬 수 있다.

종래의 유수분리장치는 외압이 없는 단순한 표면 접촉식이었으나, 본 발명에 의한 유수분리장치(100)는 유수분리벨트(300)의 앞쪽에 스크레퍼 형식의 오일안내판(400)을 배치하여, 상기 오일안내판(400)의 블레이드(450)를 유수분리벨트(300)와 접촉시키고, 유수분리벨트(300)의 뒤쪽에는 거리 조절이 가능한 외압 장치로서 롤러베어링(410)을 배치하여, 상기 유수분리벨트(300)에 외압을 가하여 유수분리벨트(300)를 통하여 인출된 오일을 짜낼 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 일례에 의하면 상기 롤러베어링(410)은 액추에이터(500)에 의하여 상하 이동이 가능하게 할 수 도 있다.

상기 블레이드(450)를 구비한 상기 오일안내판(400)에 의하여 분리된 오일에는 오일뿐만 아니라 절삭유도 일부 포함되어 있고 또한 수분도 포함되어 있다.

상기 오일안내판(400)으로 분리된 오일은 일단 1차 분리탱크로 수집된다. 상기 1차 탱크에 수집된 오일은 층분리가 되어, 비중이 큰 절삭유나 수분은 아래쪽에 가라앉게 되고 비중이 작은 오일은 위로 뜨게 될 것이다. 상기 1차 탱크(120)로 수집된 오일의 양이 많아지면, 오일이동수단(121)을 통하여 상부의 오일은 2차 탱크 와 연결된 2차 분리탱크(130)인 오일통으로 이동한다. 여기서, 2차 분리탱크(130)의 높이는 1차 탱크(120)의 높이보다 낮다.

본 발명의 일례에 따르면, 오일흡수체(320)에는 오일흡수용 홈(321)이 형성되어 있다.

기존의 유수분리벨트(300)는 그 표면적이 매끈하였으나, 본 발명의 일례에 따르면, 상기 유수분리벨트(300)의 재질을 변경하여 흡수 능력이 좋은 해면체 조직을 갖는 재질로서, 예를 들면, 스폰지 등을 사용하고, 아울러 그 표면에 작은 구멍(오일흡수용 홈; 321)을 만들어 오일이 묻을 수 있는 면적을 늘렸다.

상기 작은 구멍은 오일이 묻는 면적을 늘리는 것뿐만 아니라, 홈의 열할을 하여 더 많은 양의 오일이 걸러지도록 하여, 회전수당 더 많은 양의 오일이 묻어 나오도록 한다.

이와 같이 구성된 상기 실시예의 작동상태를 아래에서 설명한다.

모터(200)를 회전시키면 유수분리장치 끝단에 장착된 구동 풀리(210)가 회전하고, 구동풀리(210)의 동력이 유수분리벨트(300)에 전달되어 유수분리벨트(300)가 회전한다.

상기 회전하는 유수분리벨트(300)에 의해 유수분리벨트(300)의 하부에서 절삭유에 포함된 오일이 유수분리벨트(300)에 묻어서 절삭유 탱크(110) 밖으로 상승하게 된다. 구체적으로 절삭유에 섞인 오일은 유수분리벨트 의 표면과 유수분리벨트 에 가공된 구멍(오일흡수용 홈; 321)에 묻어 나온다. 이는 절삭유에 뜨는 오일의 특징을 이용한 것이다.

상승하는 유수분리벨트(300)에 묻어있는 오일은 회전반대편에 설치되어 있는 오일안내판(400)의 블레이드(450)에 의해 걸러지게 된다. 이때, 유수분리벨트(300)에 외압을 가할 수 있는 롤러베어링(410)에 의해서 유수분리벨트(300)의 표면에 외압을 줌으로써, 유수분리벨트(300)를 짜내는 역할을 한다.

유수분리벨트(300)에 묻은 오일은 벨트에서 분리되면서 오일안내판(400)에 있는 홈을 타고 1차 분리탱크로 흘러 들어간다.

상기 1차 탱크에 수집된 오일은 층분리가 되어, 비중이 큰 절삭유나 수분은 아래쪽에 가라앉게 되고 비중이 작은 오일은 위로 뜨게 된다. 상기 1차 탱크(120)로 수집된 오일량이 많아지면, 상부의 오일은 2차 탱크와 연결된 오일이동수단(121)을 통하여 2차 분리탱크(130)인 오일통으로 이동한다. 여기서, 2차 분리탱크(130)의 높이는 1차 탱크(120)의 높이보다 낮다.

유수분리벨트(300)는 계속해서 회전을 하고 이 과정들이 반복해서 이루어지게 된다.

도 1은 절삭유 탱크에 설치된 종래의 유수분리 장치(10)의 일례를 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 유수분리 장치(100)의 일례를 보여주는 도면이다.

도 3은 도 2에 따른 유수분리 장치(100)의 단면을 보여주는 도면이다.

도 4는 도 2에 따른 유수분리 장치(100)의 주요부에 대한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 유수분리 장치(100)에서 "A" 부분의 확대도이다.

도 6은 본 발명에 따른 유수분리벨트(300)의 일례에 대한 단면도이다.

도 7은 도 6에 개시된 유수분리벨트(300)에서, 오일흡수용 홈(321)이 형성된 오일흡수체(320)의 표면을 보여주는 도면이다.

<도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10, 100: 유수분리 장치 110: 절삭유 탱크

111: 절삭유 112: 오일층

120: 1차 분리탱크 130: 2차 분리탱크(오일통)

121: 오일이동수단 200: 모터

210: 구동풀리 220: 차동풀리

300: 유수분리벨트 310: 벨트 기재

320: 오일흡수체 321: 오일흡수용 홈

400: 오일안내판 410: 롤러베어링

420: 브래킷 430: 볼트

431: 너트 450: 블레이드

500: 액추에이터

Claims

절삭유 탱크(110)내의 하단측에 설치된 차동풀리(220);

상기 차동풀리(220)의 상방에 설치된 구동풀리(210);

상기 구동풀리(210)와 차동풀리(220)에 권취되는 유수분리벨트(300);

상기 유수분리벨트(300)와 접촉하여 유수분리벨트(300)에서 묻어 나오는 오일을 걸러내는 블레이드(450)를 구비하는 오일안내판(400);

상기 블레이드(450)와 유수분리벨트(300)가 접촉하는 유수분리벨트(300)의 반대편에 설치되는 롤러베어링(410)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유수분리장치.
제 1항에 있어서, 상기 롤러베어링(410)은 상기 블레이드(450)와의 거리를 조절할 수 있도록 전후 이동 가능하게 설치되어, 상기 블레이드(450)와 유수분리벨트(300)의 접촉 압력을 조절할 수 있도록 배치된 것을 특징으로 하는 유수분리장치.
제 1항에 있어서, 유수분리벨트(300)는 벨트기재(310) 및 상기 벨트기재(310)에 적층된 오일흡수체(320)를 포함하며, 상기 오일흡수체(320)에는 오일흡수용 홈(321)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유수분리장치.