KR20160096951A - 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 와이어 컷 방전 가공기에서 배출된 가공액을 여과하여 초순수로 변화시킨 후 이를 재사용하기 위해 순환시키기 위한 구성에서 가공액의 여과를 위한 여과부의 구성을 개선하여 보다 우수한 여과효율을 얻을 수 있도록 한 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 와이어 컷 방전 가공기의 작업수조 상에서 가공액 공급부와 배출부에 양단부가 연결되고, 배출된 가공액이 재사용되도록 하기 위해 가공액을 순환시키는 펌프가 갖추어진 순환라인과; 상기 순환라인 상에 원심분리조가 연결되어 설치되고, 상기 원심분리조에 작업수조의 배출부를 통해 유입된 가공액을 원심분리하여 물과 가공시 함유된 이물질을 분리시키도록 하기 위해 원심분리조를 회전시키는 구동유닛이 결합되어 설치된 원심분리부와; 상기 순환라인 상에 설치되고, 원심분리부를 통해 분리된 물을 전달받아 원심분리부에 의해 분리되지 못한 이물질 성분을 여과하기 위한 필터와; 상기 순환라인 상에 설치되고, 필터를 통과한 물의 경도를 낮추어 가공액을 연수로 변환시키기 위한 이온교환수지부와; 상기 순환라인 상에서 원심분리부, 필터, 이온교환수지부를 통과하며 여과 및 연수화된 가공액을 보관하기 위해 설치된 저수탱크;를 포함하여 구성된다.

Description

와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템{Water recycling system for wire cut electric spark machine}

본 발명은 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템에 관한 것이다.

상세하게 본 발명은, 와이어 컷 방전 가공기에서 배출된 가공액을 여과하여 초순수로 변화시킨 후 이를 재사용하기 위해 순환시키기 위한 구성에서 가공액의 여과를 위한 여과부의 구성을 개선하여 보다 우수한 여과효율을 얻을 수 있도록 한 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템에 관한 것이다.

와이어 컷 방전 가공기(또는 와이어 커팅기)는 와이어를 전극으로 하여 가공물의 단순 절단이나 복잡한 형태 가공을 실시하도록 한 것으로, 구체적으로 상기 와이어 컷 방전 가공기는 주행하는 와이어 전극과 공작물 사이에서 방전을 일으켜 발생하는 스파크를 톱날처럼 이용하여 가공물을 목적하는 형태로 가공하도록 하는 것임은 주지된 것과 같다.

이와 같은 와이어 컷 방전 가공기는 방전가공시 발생되는 스파크에 의한 가공오차발생 방지 및 가공시 발생되는 고온의 열을 냉각시키기 위해 가공액을 공급하게 되며, 상기 가공액의 공급방식에 따라 분사식과 침지식의 와이어 컷 방전 가공기로 구분된다. 이 중 침지식의 와이어 컷 방전 가공기는 작업물의 보다 높은 정밀도의 가공을 실시하기 위해 초순수에 근접하는 증류수로 된 가공액을 저수하고, 가공액 내에서 작업물이 가공되도록 하는 방식의 가공기이다.

이때, 물의 절약을 이유로 선행 가공과정에서 사용된 가공액은 작업수조에서 배출된 후 오염물질이 제거된 이후에 후행되는 가공과정의 가공액으로 순환되어 재공급하게 된다.

대한민국 특허출원 제2006-0117682호(와이어 커팅기용 증류수 자동여과순환시스템, 이하 기출원발명)에는 전술된 가공액을 재사용하기 위한 가공액의 여과 및 순환구성이 제시되고 있다.

상기 기출원발명은「와이어 커팅기에 사용된 가공액을 자동으로 회수한 후 불순물을 제거하여 초순수에 가까운 증류수를 자동으로 공급할 수 있는 와이어 커팅기용 증류수 자동여과순환시스템」을 제공한다.

이를 위해 기출원발명의 시스템은「와이어 컷팅기의 가공액 저장탱크에서 가공액을 회수하는 회수수단; 상기 회수수단에서 회수되는 가공액을 저장하며, 가공액에 포함되어 있는 불순물의 침전을 유도하는 제 1저장탱크; 상기 저장탱크와 연결되며, 저장된 가공액을 유입하여 여과하여 배출하는 여과장치; 상기 여과장치에서 배출되는 증류수를 저장하는 제 2저장탱크; 상기 제 2저장탱크에 저장되는 증류수를 와이어 컷팅기의 가공액 저장탱크로 공급하는 공급수단; 및 상기 회수수단 및 여과장치의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여」구성된다.

상기 기출원발명의 시스템은 선행 가공과정에서 사용된 가공액을 여과하기 위한 구성으로 여과장치는 마이크로 필터와 역삼투막필터부로 제시되고 있는데, 이와 같은 각각의 필터는 미립자 형태를 갖는 오염물질을 여과하는데 그 효과가 있지만 방전가공에 의해 상당한 경수로 변질된 가공액을 고순도의 연수로 변환시키는 효율이 낮은 문제점이 노출된다.

즉, 상기 가공에 사용된 가공액은 방전가공의 특성상 상당한 철분 및 이에 따른 양이온 함량이 높은 경수가 되기 때문에 부족한 가공액을 보충하기 위해 공급되는 새로운 물(초순수에 가까운 증류수, 이하 초순수)과 혼합될 경우 그 순도가 낮아져 여과효율이 낮아지게 된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.

이에 본 발명은, 와이어 컷 방전 가공기에서 배출된 가공액을 여과하여 초순수로 변화시킨 후 이를 재사용하기 위해 순환시키기 위한 구성에서 가공액의 여과를 위한 여과부의 구성을 개선하여 보다 우수한 여과효율을 얻을 수 있도록 한 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.

본 발명은, 와이어 컷 방전 가공기의 작업수조 상에서 가공액 공급부와 배출부에 양단부가 연결되고, 배출된 가공액이 재사용되도록 하기 위해 가공액을 순환시키는 펌프가 갖추어진 순환라인과; 상기 순환라인 상에 원심분리조가 연결되어 설치되고, 상기 원심분리조에 작업수조의 배출부를 통해 유입된 가공액을 원심분리하여 물과 가공시 함유된 이물질을 분리시키도록 하기 위해 원심분리조를 회전시키는 구동유닛이 결합되어 설치된 원심분리부와; 상기 순환라인 상에 설치되고, 원심분리부를 통해 분리된 물을 전달받아 원심분리부에 의해 분리되지 못한 이물질 성분을 여과하기 위한 필터와; 상기 순환라인 상에 설치되고, 필터를 통과한 물의 경도를 낮추어 가공액을 연수로 변환시키기 위한 이온교환수지부와; 상기 순환라인 상에서 원심분리부, 필터, 이온교환수지부를 통과하며 여과 및 연수화된 가공액을 보관하기 위해 설치된 저수탱크;를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 원심분리부는, 내부에 원심분리가 실시되기 위한 구성이 설치되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치된 구동부와 동력전달가능하게 결합되며, 가공액이 유입되면 회전되어 가공액을 순수한 물과 이물질로 분리하는 원심분리조와; 상기 원심분리조의 내부에 장착되어 가공액이 원심분리될 때 가공액에 함유된 금속성분을 포집하는 마그네트부;를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 마그네트부는 전기의 공급에 의해 자력을 발생시키도록 한 전자석이며, 상기 원심분리조의 내부에서 착탈가능하게 설치되어 구성된다.

이상에서와 같이 본 발명은, 가공액 내부의 철분성분을 분리시키기 위한 원심분리부, 양이온을 중화시키기 위한 이온교환수지부를 여과부로 구성하여 가공시 가공액에 함유되는 철분 미립자의 여과 및 양이온에 의한 물의 경도를 최소화하므로써 우수한 여과효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 원심분리 과정에서 보다 미세한 철분 미립자까지 여과할 수 있도록 하기 위해 원심분리조의 하측에 마그네트부를 설치하여 철분 미립자가 마그네트부에 포집되도록 하므로써 더욱 우수한 여과효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 가공액 순환 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 가공액 순환 시스템의 원심분리부 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 가공액 순환 시스템의 이온교환수지부 단면도.

도 1은 본 발명에 의한 가공액 순환 시스템의 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 가공액 순환 시스템의 원심분리부 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 가공액 순환 시스템의 이온교환수지부 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 가공액 순환 시스템은 순환라인(1), 원심분리부(10), 필터(20), 이온교환수지부(30), 저수탱크(40)로 이루어진다. 본 실시예에서 가공액 순환 시스템이 적용되기 위한 와이어 컷 방전 가공기는 저수된 가공액 내에서 작업이 실시되는 침지식의 것으로 예시하였지만, 작업지점에 가공액을 분사하는 방식의 분사식에도 적용되어지는 것임을 밝혀둔다.

상기 순환라인(1)은 와이어 컷 방전 가공기(2)의 작업수조(3) 상에서 가공액 공급부와 배출부에 호스의 양단부가 연결되어 구성된다. 이때, 상기 순환라인(1)에는 배출된 가공액이 재사용되도록 하기 위해 가공액을 순환시키기 위한 펌프(4)가 설치된다.

이와 같은 펌프(4)는 작업수조(3)에서 가공액을 배출시키거나, 후술될 저수탱크(40)에 집수된 초순수의 물을 작업수조(3)로 공급하기 위해 2이상의 개수로 설치됨은 당연하다.

상기 원심분리부(10)는 순환라인(1) 상에 원심분리조(11)가 연결되어 설치된다. 이와 같은 원심분리부(10)는 원심분리조(11)에 작업수조(3)의 배출부를 통해 유입된 가공액을 원심분리하여 물과 가공시 함유된 이물질을 분리시키도록 한다. 보다 구체적으로, 상기 원심분리부(10)는 하우징(12), 원심분리조(11), 마그네트부(13)로 이루어진다.

상기 하우징(12)은 내부 원심분리가 실시되기 위한 구성이 설치되는 외장 구성이다.

상기 원심분리조(11)는 하우징(12) 내부에서 모터 등의 구동부(14)와 동력전달가능하게 결합되며, 전술된 것과 같이 순환라인(1)을 통해 가공액이 유입되면 회전되어 가공액을 순수한 물과 이물질로 분리시키게 된다.

상기 마그네트부(13)는 원심분리조(11)의 내부에 장착되어 가공액이 원심분리될 때 가공액에 함유된 금속성분을 포집하기 위한 구성이다. 여기서, 상기 마그네트부(13)는 전기의 공급에 의해 자력을 발생시키도록 한 전자석이며, 상기 원심분리조(11)의 내부에서 착탈가능하게 설치된다.

상기 필터(20)는 순환라인(1) 상에 설치되고, 원심분리부(10)를 통해 분리된 물을 전달받아 원심분리부(10)에 의해 분리되지 못한 이물질 성분을 여과하기 위한 구성이다.

이와 같은 필터(20)는 다양한 종류의 것으로 적용될 수 있는 것으로, 기출원발명에서와 같은 마이크로필터 또는 역삼투막필터 등을 선택적으로 사용하거나 1이상의 필터를 직렬연결하여 적용되어질 수도 있다.

상기 이온교환수지부(30)는 순환라인(1) 상에 설치되고, 필터(20)를 통과한 물의 경도를 낮추어 가공액을 연수로 변환시키기 위한 구성이다.

여기서, 상기 이온교환수지부(30)는 하우징(31)의 내부에 이온교환수지(32)가 충진되어 상기 필터(20)에 의해 여과된 가공액이 통과되며 이온을 제거하여 초순수의 물로 변환시키게 된다.

상기 저수탱크(40)는 순환라인(1) 상에서 원심분리부(10), 필터(20), 이온교환수지부(30)를 통과하며 여과 및 연수화된 가공액을 보관하기 위해 설치된 구성이다.

또한, 상기 저수탱크(40)는 작업수조(3) 및 재순환 과정에서 증발되거나 소실된 가공액을 보충하기 위해 초순수의 증류수가 공급되도록 하기 위한 외부의 급수라인(미도시)가 연결되어 구성된다.

정리하면, 상기와 같이 구성된 가공액 순환 시스템은 와이어 방전가공이 완료되면, 작업이 실시된 작업수조(3)에서는 가공액이 배출되고 순환라인(1)에 의해 순환되어 다음번 작업시 가공액으로 재공급된다.

이때, 상기 일단의 작업이 수행된 가공액에는 가공된 작업대상물의 금속성 부산물과 이온이 함유된 상태가 되기 때문에 상기 가공액은 순환라인(1)을 따라 순환되는 과정에서 원심분리부(10)에 의해 고액분리 및 필터(20)를 통한 이물질 여과와 이온교환수지부(30)를 통한 연수과정이 실시되어 초순수의 물로 변환된다.

이후, 상기 초순수로 변환된 물은 저수탱크(40)에 저장된 상태에서 다음번 작업이 실시될 때 가공액으로 공급되어 가공액이 재사용 된다.

10: 원심분리부
20: 필터
30: 이온교환수지부
40: 저수탱크

Claims (3)

1. 와이어 컷 방전 가공기(2)의 작업수조(3) 상에서 가공액 공급부와 배출부에 양단부가 연결되고, 배출된 가공액이 재사용되도록 하기 위해 가공액을 순환시키는 펌프(4)가 갖추어진 순환라인(1)과;
   상기 순환라인(1) 상에 원심분리조(11)가 연결되어 설치되고, 상기 원심분리조(11)에 작업수조(3)의 배출부를 통해 유입된 가공액을 원심분리하여 물과 가공시 함유된 이물질을 분리시키도록 하기 위해 원심분리조(11)를 회전시키는 구동부(14)가 결합되어 설치된 원심분리부(10)와;
   상기 순환라인(1) 상에 설치되고, 원심분리부(10)를 통해 분리된 물을 전달받아 원심분리부(10)에 의해 분리되지 못한 이물질 성분을 여과하기 위한 필터(20)와;
   상기 순환라인(1) 상에 설치되고, 필터(20)를 통과한 물의 경도를 낮추어 가공액을 연수로 변환시키기 위한 이온교환수지부(30)와;
   상기 순환라인(1) 상에서 원심분리부(10), 필터(20), 이온교환수지부(30)를 통과하며 여과 및 연수화된 가공액을 보관하기 위해 설치된 저수탱크(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원심분리부(10)는
   내부에 원심분리가 실시되기 위한 구성이 설치되는 하우징(12)과;
   상기 하우징(12) 내부에 설치된 구동부(14)와 동력전달가능하게 결합되며, 가공액이 유입되면 회전되어 가공액을 순수한 물과 이물질로 분리하는 원심분리조(11)와;
   상기 원심분리조(11)의 내부에 장착되어 가공액이 원심분리될 때 가공액에 함유된 금속성분을 포집하는 마그네트부(13);를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 마그네트부(13)는
   전기의 공급에 의해 자력을 발생시키도록 한 전자석이며, 상기 원심분리조(11)의 내부에서 착탈가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 와이어 컷 방전 가공기용 가공액 순환 시스템.
   

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