KR20200064055A - 쿨런트처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 사용완료 쿨런트액으로부터 자성체를 제거하는 쿨런트처리장치에 있어서, 회전드럼의 정지에 의한 쿨런트액의 오버플로 등의 문제를 미연에 방지하는 것이다. 상기 과제를 해결하기 위하여, 사용완료 쿨런트액으로부터 자성체를 제거하는 쿨런트처리장치로서, 복수의 자석을 배치한 회전드럼과, 상기 회전드럼의 회전이상을 검지하는 회전검지기를 구비한 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치를 제공한다.
Description
본 발명은, 사용완료 쿨런트액에 포함되는 금속성분 등의 자성체를 제거하기 위한 쿨런트처리장치에 관한 것이다.
금속가공기계로서는 자성금속을 피절삭재로 하는 가공기계가 있으며, 이와 같은 금속가공기계에는 쿨런트액(냉각액)이 사용된다. 사용된 쿨런트액은, 절삭부스러기를 함유하는 쿨런트액으로서 회수된다. 회수된 사용완료 쿨런트액은, 절삭부스러기를 분리함으로써 재이용된다. 쿨런트액으로부터 절삭부스러기를 분리하는 장치로서는, 자석에 의하여 자성체인 절삭부스러기 등을 분리하는 쿨런트처리장치가 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 복수의 자석을 배치한 회전드럼을 구비하여, 사용완료 쿨런트액 중의 절삭부스러기 등을 분리하는 회전드럼형 자기분리장치가 기재되어 있다. 회전드럼형 자기분리장치에서는, 회전드럼과 회전드럼을 따라 배치된 바닥판 사이를 사용완료 쿨런트액이 통과함으로써, 회전드럼의 자력이 작용하여 절삭부스러기를 분리 또는 회수한다. 또, 회전드럼의 양단에는 스프로킷이 마련되어 있어, 모터의 회전을 전달한다.
회전드럼의 스프로킷이 결손되는 등의 트러블이 생기면, 회전드럼의 회전이 정지하거나, 회전불량을 일으키거나 하는 경우가 있다. 회전드럼이 정지한 상태에서 쿨런트처리장치에 쿨런트액이 공급되면, 회전드럼과 바닥판 사이에 자성체가 퇴적하여, 쿨런트액의 흐름이 정지한다. 쿨런트액을 쿨런트처리장치에 계속 공급하면, 쿨런트처리장치의 배출부로부터 쿨런트액이 배출되지 않고, 쿨런트처리장치의 본체의 상단으로부터 오버플로하는 등의 문제가 생긴다. 쿨런트액의 오버플로가 발생하면, 쿨런트처리장치의 내부나 주위를 오염시키기 때문에, 청소작업에 많은 수고를 요한다.
따라서, 본 발명의 과제는, 사용완료 쿨런트액으로부터 자성체를 제거하는 쿨런트처리장치에 있어서, 회전드럼의 정지에 의한 쿨런트액의 오버플로 등의 문제를 미연에 방지하는 것이다.
상기의 과제에 대하여 예의검토한 결과, 본 발명자는, 사용완료 쿨런트액으로부터 자성체를 제거하는 쿨런트처리장치에 있어서, 회전드럼의 회전이상을 검지함으로써, 회전드럼의 이상정지를 즉시 발견하여, 쿨런트액이 오버플로하는 등의 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은, 이하의 쿨런트처리장치이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 쿨런트처리장치는, 사용완료 쿨런트액으로부터 자성체를 제거하는 쿨런트처리장치로서, 복수의 자석을 배치한 회전드럼과, 상기 회전드럼의 회전이상을 검지하는 회전검지기를 구비한 것을 특징으로 한다.
이 쿨런트처리장치에 의하면, 회전드럼의 회전이상을 검지하는 회전검지기를 구비하기 때문에, 회전드럼의 이상정지를 즉시 발견할 수 있다. 따라서, 쿨런트액의 오버플로 등의 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 쿨런트처리장치의 일 실시양태로서는, 쿨런트처리장치는, 회전드럼을 내측에 수용하는 본체를 구비하고, 회전검지기는, 본체의 외측에 설치한다는 특징을 갖는다.
이 특징에 의하면, 회전검지기가 쿨런트처리장치의 본체의 외측에 배치되어 있기 때문에, 쿨런트액에 의한 회전검지기로의 오염이 방지되어, 회전이상을 정확하게 검지할 수 있다.
본 발명의 쿨런트처리장치의 일 실시양태로서는, 쿨런트처리장치는, 회전드럼과 종동회전하는 종동회전체를 구비하고, 회전검지기는, 종동회전체의 회전이상을 검지함으로써 회전드럼의 회전이상을 검지한다는 특징을 갖는다.
이 특징에 의하면, 회전검지기는, 종동회전체의 회전이상을 검지하여, 간접적으로 회전드럼의 회전이상을 검지한다. 쿨런트처리장치의 운전시에는, 회전드럼은, 하측 대략 절반이 쿨런트액에 잠긴 상태가 된다. 이 때문에, 회전드럼에 회전검지기를 설치하면, 쿨런트액에 의하여 회전검지기가 오염될 우려가 있다. 따라서, 종동회전체를 오염시키기 어려운 위치에 설치하여, 간접적으로 회전드럼의 회전이상을 검지함으로써, 쿨런트액에 의한 회전검지기로의 오염이 방지되어, 회전이상을 정확하게 검지할 수 있다.
본 발명의 쿨런트처리장치의 일 실시양태로서는, 쿨런트처리장치는, 회전드럼과 종동회전하는 스퀴즈롤러를 구비하고, 회전검지기는, 스퀴즈롤러의 회전이상을 검지함으로써 회전드럼의 회전이상을 검지한다는 특징을 갖는다.
이 특징에 의하면, 회전검지기는, 스퀴즈롤러의 회전이상을 검지하여, 간접적으로 회전드럼의 회전이상을 검지한다. 쿨런트처리장치의 운전시에는, 회전드럼은, 하측 대략 절반이 쿨런트액에 잠긴 상태가 된다. 한편, 스퀴즈롤러는, 쿨런트액의 액면보다 상부에 설치된다. 따라서, 회전검지기가 스퀴즈롤러의 회전이상을 검지하여, 간접적으로 회전드럼의 회전이상을 검지함으로써, 쿨런트액에 의한 회전검지기로의 오염이 방지되어, 회전이상을 정확하게 검지할 수 있다.
본 발명의 쿨런트처리장치의 일 실시양태로서는, 쿨런트처리장치는, 본체에 유입하는 쿨런트액의 유입량을 조정하는 유입량조정수단을 구비하고, 유입량조정수단은, 회전검지기에 의하여 검지된 회전드럼의 회전이상에 따라 유입량을 제어한다는 특징을 갖는다.
이 특징에 의하면, 회전드럼의 회전이 정지한 경우에, 즉시 본체에 유입하는 쿨런트액의 유입량을 저하 또는 정지시킬 수 있다. 이 때문에, 쿨런트액의 오버플로 등을 방지할 수 있다.
또, 회전드럼의 회전이상으로서 회전수가 저하한 경우에, 쿨런트처리장치가 자성체를 제거하는 작용이 저하한다. 그러나, 본체에 유입하는 쿨런트액의 유입량을 저하함으로써, 쿨런트액이 시간을 들여 회전드럼과 바닥판 사이를 통과하기 때문에, 쿨런트액으로부터 자성체를 충분히 제거할 수 있다.
본 발명의 쿨런트처리장치의 일 실시양태로서는, 쿨런트처리장치는, 본체에 쿨런트액을 공급하기 위한 공급유로와, 공급유로로부터 분기하여, 본체로의 쿨런트액의 공급을 회피하기 위한 회피유로와, 공급유로 및 회피유로의 전환을 행하는 전환밸브를 구비하고, 전환밸브는, 회전검지기에 의하여 검지된 회전드럼의 회전이상에 따라 유로를 전환한다는 특징을 갖는다.
이 특징에 의하면, 쿨런트액이 통과하는 유로를 공급유로로부터 회피유로로 전환하는 전환밸브를 구비하기 때문에, 간단한 조작으로 빠르게 본체로의 쿨런트액의 공급을 정지할 수 있다. 또, 회피유로에 의하여 본체로의 공급을 회피한 쿨런트액을, 여과장치 등의 다른 자성체제거장치에 공급함으로써, 쿨런트액처리시스템 전체의 운전을 정지하지 않고, 쿨런트액의 오버플로 등을 방지할 수 있다.
본 발명의 쿨런트처리장치의 일 실시양태로서는, 쿨런트처리장치는, 회전검지기로부터 얻어진 데이터를, 2 이상의 데이터 구분으로 구별하여, 각 데이터 구분에 따른 처리를 실행하는 제어부를 구비한다는 특징을 갖는다.
이 특징에 의하면, 예를 들면 회전검지기로부터 검지된 회전이상의 데이터를, 회전드럼의 회전수가 저하한 상태를 나타내는 데이터 구분과, 회전드럼이 정지한 상태를 나타내는 데이터 구분으로 나누고, 회전수가 저하한 상태의 데이터 구분에서는, 본체에 유입하는 사용완료 쿨런트액의 유입량을 저하하도록 제어하고, 회전이 정지한 상태의 데이터 구분에서는, 본체로의 사용완료 쿨런트액의 공급을 정지하는 등, 각 데이터 구분에 따른 처리를 실행할 수 있다. 이것에 의하여, 쿨런트액의 오버플로 등의 문제를 방지하면서, 쿨런트처리장치의 운전을 가능한 한 계속할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사용완료 쿨런트액으로부터 자성체를 제거하는 쿨런트처리장치에 있어서, 회전드럼의 정지에 의한 쿨런트액의 오버플로 등의 문제를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 내부의 구조를 나타내는 개략설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 외부의 구조를 나타내는 개략설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 회전검지기의 구조를 설명하는 개략설명도이다. 다만, 도 3은, 도 2의 일점쇄선 A-A에 있어서의 단면도를 검은 화살표방향에서 본 도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 제어부에 의한 제어의 일례를 설명하는 플로차트도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치를 구비한 쿨런트액처리시스템의 구조를 나타내는 개략설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시양태의 쿨런트처리장치의 외부의 구조를 나타내는 개략설명도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시양태의 쿨런트처리장치의 회전검지기의 구조를 설명하는 개략설명도이다. 다만, 도 7은, 도 6의 일점쇄선 B-B에 있어서의 단면도를 검은 화살표방향에서 본 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 외부의 구조를 나타내는 개략설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 회전검지기의 구조를 설명하는 개략설명도이다. 다만, 도 3은, 도 2의 일점쇄선 A-A에 있어서의 단면도를 검은 화살표방향에서 본 도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 제어부에 의한 제어의 일례를 설명하는 플로차트도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치를 구비한 쿨런트액처리시스템의 구조를 나타내는 개략설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시양태의 쿨런트처리장치의 외부의 구조를 나타내는 개략설명도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시양태의 쿨런트처리장치의 회전검지기의 구조를 설명하는 개략설명도이다. 다만, 도 7은, 도 6의 일점쇄선 B-B에 있어서의 단면도를 검은 화살표방향에서 본 도이다.
쿨런트액은, 자성금속을 피절삭재로 하는 금속절삭가공기계 등에 공급되는 냉각액이다. 쿨런트액은, 금속절삭가공기계 등의 냉각액으로서 사용하면, 자성슬러지 등의 자성체를 포함하는 사용완료 쿨런트액으로서 배출된다. 본 발명의 쿨런트처리장치는, 사용완료 쿨런트액에 함유하는 자성슬러지 등의 자성체를 자력에 의하여 회수하는 것이다. 사용완료 쿨런트액으로서는, 자성체를 포함하는 액체라면, 특별히 제한되지 않으며, 유성 액체여도 되고, 수용성 액체여도 된다.
이하에, 이 발명의 실시형태를, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
〔제1 실시양태〕
도 1에는, 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치(100)의 내부의 구조를 나타낸다. 본 발명의 쿨런트처리장치(100)는, 직사각형상의 케이싱으로 이루어지는 본체(1)와, 본체(1)의 폭방향(도 1의 지면(紙面) 수직방향)에 걸쳐 현가(懸架)된 회전드럼(2)과, 회전드럼(2)과 맞닿아 회전하는 스퀴즈롤러(8)를 구비하고 있다. 본체(1)에는, 본체(1)의 내부에 자성슬러지(자성체)를 포함하는 쿨런트액을 유입하는 유입부(5)와, 자성슬러지가 제거된 처리액을 배출하는 처리액배출부(6a)와, 자성슬러지를 배출하는 자성체배출부(6b)를 구비하고 있다. 다만, 회전드럼(2)은, 유입부(5)와 처리액배출부(6a) 사이에 배치되어 있다.
본체(1)의 하부에는, 회전드럼(2)의 형상을 따라 형성된 바닥판(1a)이 마련되며, 쿨런트액을 저류하는 액저류부(1b)가 형성되어 있다. 펌프 등에 의하여 본체(1)에 공급된 쿨런트액은, 유입부(5)로부터 유입하여, 액저류부(1b)에 일시적으로 저류된 후, 회전드럼(2)과 바닥판(1a) 사이를 통과한다. 회전드럼(2)과 바닥판(1a) 사이를 통과할 때에, 회전드럼(2)의 자속에 의하여 쿨런트액에 포함되는 자성슬러지가 회전드럼(2)에 부착된다. 회전드럼(2)에 의하여 자성슬러지가 제거된 처리액은, 바닥판(1a)을 넘쳐 흘러, 처리액배출부(6a)로부터 배출된다.
또, 본체(1)의 내부에는, 유입부(5)와 이간하여 정류벽(9)이 설치되어 있다. 정류벽(9)은, 본체(1)의 천면으로부터 매달린 판재로 이루어지며, 그 하단은, 액저류부(1b)에 저류된 쿨런트액의 액면하에 위치한다. 유입한 쿨런트액은, 정류벽(9)과 바닥판(1a) 사이를 통과할 때에 유속이 높아지기 때문에, 정류벽(9)은, 액저류부(1b) 바닥부로의 자성슬러지의 퇴적을 억제한다는 효과를 나타낸다.
<회전드럼>
회전드럼(2)은, 자성슬러지를 자력부착하여 쿨런트액으로부터 분리하는 것이다. 회전드럼(2)은, 쿨런트액의 흐름에 대하여 대략 직교하는 방향으로, 대략 수평으로 축지지되어 있다. 또, 회전드럼(2)은, 하측 대략 절반이 쿨런트액의 액면하에 잠기고, 상측 대략 절반은 액면으로부터 나오도록 설치되어 있다.
회전드럼(2)은, 내통(2a)과 외통(2b)의 2개의 원통체를 구비하며, 내통(2a)의 바깥 둘레에는 복수의 자석(3)이 고정되어 있다. 복수의 자석(3)은, 외통(2b)의 바깥 둘레면에 소정의 자력을 작용시켜 외통(2b)의 바깥 둘레면에 자성슬러지를 자력부착시킬 수 있다. 다만, 2개의 원통체는, 스테인리스강 등의 비자성재로 형성되어 있어, 원통체로부터는 자력이 발생하지 않는다.
회전드럼(2)은, 내통(2a)의 바깥 둘레에 고정된 자석(3)의 배치에 의하여, 외통(2b)의 바깥 둘레면에 자력을 작용시키는 범위를 설정할 수 있다. 외통(2b)의 바깥 둘레면에 자력을 작용시키는 범위는, 회전드럼(2)의 외경이나, 스크레이퍼(7)의 위치 등에 따라 적절히 설계한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 실시양태의 쿨런트처리장치(100)에서는, 내통(2a)의 바깥 둘레면의 대략 3/4의 범위에 자석이 배치되어 있다. 즉, 회전드럼(2)의 액저류부(1b)에 침지되는 부분부터 정상부까지의 외통(2b)의 바깥 둘레면의 대략 3/4의 범위에 자력을 작용시키고 있다. 또, 내통(2a)의 바깥 둘레면의 나머지의 대략 1/4에는 자석을 배치하지 않아, 외통(2b)의 바깥 둘레면의 나머지의 대략 1/4(스크레이퍼(7)의 근방)에 자력을 작용시키지 않았다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 회전드럼(2)의 본체(1)로의 고정수단에 대하여 설명한다. 다만, 도 3에 있어서, 회전드럼(2)의 영역에 대해서는, 도 2의 일점쇄선 A-A에 있어서의 단면도가 아니라, 회전드럼(2)의 단면도를 나타냈다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전드럼(2)은, 중심축으로서 드럼축(2c)을 구비하고, 드럼축(2c)은, 본체(1)의 내벽으로부터 돌출된 대좌(1c)에 볼트 등의 고정부재에 의하여 고정되어 있다.
내통(2a)(도 3에서는, 내통(2a) 및 자석(3)의 표시는 생략)은, 드럼축(2c)에 직접적으로 고정되어 있다. 한편, 외통(2b)은, 그 양단에 단부 원반(2f)이 고정되어 있으며, 단부 원반(2f)의 중심에는, 볼베어링 등의 베어링(2d)을 구비하고 있다. 그리고, 외통(2b)은, 이 베어링(2d)을 통하여 드럼축(2c)에 설치된다.
또, 일방의 단부 원반(2f)(도 3에 도시하는 단부 원반과는 반대측의 단부 원반. 도시하지 않음)의 외측(본체(1)의 측벽측)에는, 모터(4)의 구동력을 전달하는 구동스프로킷이 고정되어 있고, 타방의 단부 원반(2f)(도 3에 도시하는 단부 원반)의 외측(본체(1)의 측벽(1d)측)에는, 모터(4)의 동력을 스퀴즈롤러(8)에 전달하는 종동스프로킷(2e)이 고정되어 있다.
구동스프로킷(도시하지 않음)은, 모터(4)에 체인을 통하여 연결되어 있으며, 모터(4)의 구동력을, 체인, 구동스프로킷, 단부 원반을 통하여, 회전드럼(2)의 외통(2b)에 전달한다. 이것에 의하여, 회전드럼(2)의 외통(2b)이 회전한다. 다만, 외통(2b)의 회전방향은, 하방을 통과하는 쿨런트액의 흐름과 반대방향(도 1의 지면에서 보아 시계반대방향)이다.
종동스프로킷(2e)은, 스퀴즈롤러(8)의 롤러측 스프로킷(8b)(도 3 참조)에 체인(18)을 통하여 연결되어 있으며, 모터(4)의 동력을, 회전드럼(2)의 외통(2b), 단부 원반(2f), 종동스프로킷(2e), 체인(18)을 통하여 스퀴즈롤러(8)에 전달한다.
다만, 제1 실시양태에서는, 하나의 회전드럼(2)을 구비한 쿨런트처리장치를 예시했지만, 본 발명의 쿨런트처리장치는, 복수의 회전드럼을 구비한 것이어도 된다. 또, 외통을 고정하고, 내통을 회전시키는 타입의 회전드럼이어도 된다.
<스퀴즈롤러>
회전드럼(2)의 정상부 근방에는, 회전드럼(2)에 자력부착된 자성슬러지로부터 액분을 짜내기 위한 스퀴즈롤러(8)가 설치되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 스퀴즈롤러(8)는, 롤러축(8a)과, 롤러축(8a)에 고정된 롤러측 스프로킷(8b) 및 롤러본체(8c)를 구비한다. 또, 롤러축(8a)의 일단은, 본체(1)의 외측까지 뻗어 있고, 선단에 회전검지기(10)를 구성하는 회전자(10b)가 고정되어 있다.
롤러측 스프로킷(8b)은, 상술한 바와 같이, 회전드럼(2)의 단부 원반(2f)에 고정된 종동스프로킷(2e)에 체인(18)을 통하여 연결된다. 이것에 의하여, 스퀴즈롤러(8)는, 회전드럼(2)과 연동하여 회전한다.
롤러본체(8c)는, 바깥 둘레면에 고무 등의 탄성체를 표면에 배치하고 있으며, 소정의 압압으로 회전드럼(2)의 외통(2b)의 바깥 둘레면에 맞닿아 있다. 롤러본체(8c)의 표면에 배치한 탄성체로서는, CR(클로로프렌)계 고무, NBR(나이트릴)계 고무 등의 탄성체가 주류이지만, 예를 들면 폴리에스터폴리올을 주성분으로 한 미가교 폴리유레테인재를 이용해도 된다.
<스크레이퍼>
회전드럼(2)의 정상부 근방에는, 스퀴즈롤러(8)에 의하여 액분을 짜낸 자성슬러지를 회전드럼(2)으로부터 긁어내기 위한 스크레이퍼(7)가 설치되어 있다(도 1 참조). 스크레이퍼(7)는, 자력이 작용하지 않는 영역에 설치되며, 회전드럼(2)의 외통(2b)의 바깥 둘레면에 맞닿아 있다.
다음으로, 회전드럼(2)의 작동에 대하여 설명한다. 쿨런트액에 침지되어 있는 회전드럼(2)의 바깥 둘레면에는, 자력의 작용에 의하여 자성슬러지가 부착된다. 여기에서, 회전드럼(2)의 외통(2b)을 회전하면, 자성슬러지는, 회전드럼(2)의 바깥 둘레면에 자력부착되면서, 외통(2b)의 바깥 둘레면과의 마찰력에 의하여 외통(2b)의 회전방향으로 이동한다. 그리고, 회전드럼(2)의 바깥 둘레면과 스퀴즈롤러(8) 사이를 자력부착된 자성슬러지가 통과함으로써, 자성슬러지의 액분이 짜내어지기 때문에, 액분이 적은 자성슬러지를 분리회수할 수 있다. 이어서, 액분을 짜낸 자성슬러지는, 자력이 작용하지 않는 위치로 이동하고, 스크레이퍼(7)에 의하여, 회전드럼(2)의 바깥 둘레면으로부터 긁어내진다. 긁어내진 자성슬러지(S)는, 자성체배출부(6b)로부터 배출된다.
<회전검지기>
회전검지기(10)는, 회전드럼(2)의 회전이상을 검지하는 것이다. 회전드럼(2)은, 스프로킷이 결손되는 등의 트러블에 의하여, 모터(4)의 회전에 의한 구동력을 잘 전달하지 못하여, 회전드럼(2)의 외통(2b)의 회전이 정지하거나, 회전불량을 일으키거나 하는(회전이상이 되는) 경우가 있다. 회전드럼(2)이 정지한 상태에서 쿨런트처리장치(100)에 쿨런트액이 공급되면, 회전드럼(2)과 바닥판(1a) 사이에 자성슬러지가 퇴적하여, 쿨런트액의 흐름이 정지한다. 쿨런트액을 쿨런트처리장치(100)에 계속 공급하면, 쿨런트처리장치(100)의 처리액배출부(6a)로부터 쿨런트액이 배출되지 않아, 쿨런트처리장치(100)의 본체(1)의 상단으로부터 오버플로하는 등의 문제가 발생한다. 본 발명의 쿨런트처리장치(100)는, 회전검지기(10)를 마련함으로써, 회전드럼의 이상정지를 즉시 발견하여, 쿨런트액이 오버플로하는 등의 문제를 발생시키기 전에 대처할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 회전검지기(10)는, 본체(1)의 외측에 설치되어 있다. 또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전검지기(10)는, 스퀴즈롤러(8)의 롤러축(8a)의 선단에 고정된 회전자(10b)와, 회전자(10b)의 근방에 설치된 근접스위치(10a)를 구비한다.
회전자(10b)는, 직사각형의 판상부재이며, 롤러축(8a)의 회전과 함께 회전한다. 근접스위치(10a)는, 회전자(10b)와의 거리를 검지하는 장치이다. 회전자(10b)가 일정한 회전수로 회전하면, 근접스위치(10a)와 회전자(10b)와의 거리가 일정한 리듬으로 변동하기 때문에, 안정적인 회전수인 것을 인식할 수 있다. 한편, 회전자(10b)의 회전수에 이상이 발생하면, 일정한 리듬으로 변동하는 근접스위치(10a)와 회전자(10b)와의 거리가 불규칙하게 변동한다. 이 불규칙한 변동으로부터 스퀴즈롤러(8)의 회전이상을 검지할 수 있다. 또, 스퀴즈롤러(8)는, 롤러측 스프로킷(8b)을 통하여 회전드럼(2)의 외통(2b)의 회전과 연동하고 있기 때문에, 스퀴즈롤러(8)의 회전이상을 검지함으로써, 회전드럼(2)의 회전이상이 발생하고 있다고 판단할 수 있다. 다만, 근접스위치(10a)에 의하여 검출된 데이터는, 컴퓨터 등의 제어부에 송신된다.
회전검지기(10)는, 회전드럼(2)의 회전이상을 검지할 수 있으면, 어떠한 장치여도 된다. 제1 실시양태의 근접스위치와 같이, 회전자와의 거리를 검지하는 것 이외에도, 예를 들면 스퀴즈롤러(8)나 회전드럼(2)의 바깥 둘레면이나 스프로킷 등에 반사체나 자석을 붙여, 광학검지센서나 자기센서 등으로 반사체나 자석을 검지하는 수단이나, 모터(4)의 회전수를 인버터 제어하고, 인버터의 전류값의 변동에 의하여 회전이상을 검지하는 수단 등을 들 수 있다. 모터(4)가 정상으로 회전하고 있는 경우여도, 스프로킷이 결손 등 되어 있는 경우에는, 회전드럼(2)이 정상으로 회전하고 있지 않은 경우가 있기 때문에, 회전드럼(2) 또는 회전드럼(2)의 회전과 동기하여 회전하는 회전체의 회전이상을 검지하는 것이 바람직하다.
또, 회전검지기(10)를 설치하는 위치는, 어떠한 위치여도 된다. 제1 실시양태에서는, 본체(1)의 외측에 설치되어 있지만, 본체(1)의 내측에 회전검지기(10)를 설치해도 된다. 본체(1)의 외측에 배치함으로써, 쿨런트액에 의한 회전검지기(10)로의 오염이 방지되어, 회전이상을 정확하게 검지할 수 있다.
본체(1)의 외측에 회전검지기(10)를 배치하는 경우, 회전검지기(10)를 설치하기 위한 스페이스를 최소화하기 위해서는, 회전축만 연장하는 하는 것이 바람직하다. 제1 실시양태의 쿨런트처리장치(100)에서는, 회전드럼(2)의 드럼축(2c)은 고정축이기 때문에, 스퀴즈롤러(8)의 롤러축(8a)을 연장하여, 스퀴즈롤러(8)의 회전이상을 검지함으로써, 간접적으로 회전드럼(2)의 회전이상을 검지한다. 또, 스퀴즈롤러(8)는, 쿨런트액의 액면보다 상부에 설치되어 있기 때문에, 쿨런트액에 의한 회전검지기(10)의 오염이 억제된다는 효과도 있다.
다만, 회전드럼(2)의 회전이상의 검지는, 제1 실시양태와 같이, 간접적으로 회전이상을 검지해도 되고, 회전드럼(2)에 회전검지기(10)를 마련하여 직접적으로 회전드럼(2)의 회전이상을 검지해도 된다.
<제어부>
본 발명의 쿨런트처리장치(100)는, 회전검지기(10)에 있어서 회전드럼(2)의 회전이상을 검지한 경우에, 쿨런트액이 오버플로하는 등의 문제를 발생시키지 않도록 자동제어하는 제어부를 마련하는 것이 바람직하다. 제어부에 의한 제어수단으로서는, 본체(1)로의 쿨런트액의 유입량을 제한하는 수단이면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 본체(1)에 유입하는 쿨런트액의 유입량을 조정하는 유입량조정수단에 의하여 본체(1)로의 유입량을 저하 또는 정지하는 제어수단이나, 본체(1)로의 쿨런트액의 공급유로를 분기하여, 본체(1)로의 쿨런트액의 공급을 회피하기 위한 회피유로를 마련하고, 전환밸브의 조작에 의하여 쿨런트액의 흐름을 회피유로로 전환하는 제어수단 등을 들 수 있다.
다만, 본 발명의 쿨런트처리장치는, 제어부에 의한 제어뿐만 아니라, 회전이상을 검지했을 때에, 작업원이 펌프 등의 유량을 조정해도 되고, 회피유로로의 전환밸브를 조작해도 된다.
유입량조정수단이란, 회전검지기(10)에 의하여 검지된 회전이상에 따라, 유량을 제어하는 것이다. 예를 들면, 회전검지기(10)로부터의 데이터가 제어부에 입력되고, 그 데이터에 따라, 제어부로부터 유량을 조정하는 지령이 있는 펌프 등을 들 수 있다.
제어부는, 회전검지기로부터 얻어진 데이터를, 2 이상의 데이터 구분으로 구별하여, 각 데이터 구분에 따른 처리를 실행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 회전검지기로부터 얻어진 데이터를, 회전이 정지하는 회전이상이 발생한 경우의 데이터 구분 (1)과, 회전수가 변동하는 회전이상이 발생한 경우의 데이터 구분 (2)로 나누고, 각 데이터 구분에 따른 처리를 실행한다. 상기 데이터 구분 (1)에 따른 처리로서는, 예를 들면 유입량조정수단에 의하여 본체(1)로의 쿨런트액의 유입을 정지하는 처리, 공급유로의 전환밸브를 전환하여 쿨런트액을 회피유로로 회피하는 처리 등을 들 수 있다. 또 상기 데이터 구분 (2)에 따른 처리로서는, 예를 들면 유입량조정수단에 의하여 본체(1)로의 쿨런트액의 유입량을 저하하는 처리 등을 들 수 있다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치의 제어부의 제어의 일례를 설명하는 플로차트도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 먼저 쿨런트처리장치(100)의 운전을 개시한다(Step 1). 다음으로, 회전검지기(10)에 의하여 스퀴즈롤러(8)의 회전을 검지함으로써, 간접적으로 회전드럼(2)의 회전을 감시한다(Step 2). 제어부에는, 데이터 구분 (1)로서, 회전드럼(2)의 회전이 정지하는 경우의 데이터와, 데이터 구분 (2)로서, 회전드럼(2)의 회전수가 변동하는 회전이상이 발생하는 경우의 데이터가 기억되어 있다. 회전검지기(10)에 의한 데이터가 데이터 구분 (1)에 해당하는지 여부를 판단하고(if 1), 데이터 구분 (1)에 해당하는 경우는, 공급유로에 설치한 펌프를 정지하여, 본체(1)로의 쿨런트액의 공급을 정지한다(Step 3). 이어서, 경보를 개시한다(Step 4). 경보는, 알람음이나 알람화면표시 등에 의하여 실시한다. 한편, 회전검지기(10)에 의한 데이터가 데이터 구분 (1)에 해당하지 않는 경우는, 데이터 구분 (2)에 해당하는지 여부를 판단한다(if 2). 데이터 구분 (2)에 해당하는 경우에는, 공급유로에 설치한 펌프에 의한 본체로의 쿨런트액의 공급량을 저하하고(Step 5), 이어서, 경보를 개시한다(Step 6). 데이터 구분 (2)에 해당하지 않는 경우에는, 회전이상을 계속 감시한다. 이 제어에 의하여, 회전드럼(2)의 회전이상을 즉시 알아채어, 쿨런트액의 오버플로 등의 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
경보나 알람화면표시는, 쿨런트처리장치에서 실시해도 되고, 쿨런트처리장치로부터 떨어져 설치되어 있는 제어부(실)에서 실시해도 된다. 작업원에 의한 제어에서는, 작업원은 항상 제어부를 감시하고 있는 점에서, 알람화면표시는 제어부에 표시하는 것이 바람직하다. 또, 알람화면표시를 제어부에 표시함으로써, 제어부로부터 펌프의 조작을 즉시 행할 수도 있다.
[쿨런트액처리시스템]
도 5는, 본 발명의 제1 실시양태의 쿨런트처리장치(100)를 구비한 쿨런트액처리시스템(200) 및 공작기계(300)의 전체구성을 나타낸다. 다만, 공작기계(300)는, 쿨런트액을 사용하는 연삭반이나 절삭기 등의 금속절삭가공기계이며, 대소 다양한 절삭분 등의 입자가 발생하는 것이다.
본 발명의 쿨런트액처리시스템(200)은, 공작기계(300)로부터 배출된 사용완료 쿨런트액으로부터 자성슬러지를 침강분리하는 슬러지컨베이어(16)와, 슬러지컨베이어(16)의 상등액으로부터 자성슬러지를 자기분리하는 쿨런트처리장치(100)와, 쿨런트처리장치(100)의 처리액을 저류하는 더티액조(12)와, 더티액조(12)에 저류된 처리액으로부터 자성슬러지를 필터 등으로 여과하기 위한 여과장치(15)와, 여과장치(15)로 여과된 여과액을 저류하는 클린액조(11)를 구비하고 있다. 그리고, 클린액조(11)에 저류된 여과액을 공작기계(300)의 쿨런트액으로서 재이용한다.
슬러지컨베이어(16)는, 저류조의 바닥부에 침강한 슬러지를 긁어 모아서 제거하는 장치이다. 공작기계(300)로부터 배출된 사용완료 쿨런트액은, 유로(L2)를 통하여 슬러지컨베이어(16)에 공급되고, 침강분리에 의하여 침강한 자성슬러지가 제거된다. 슬러지컨베이어(16)의 상등액은, 공급유로(L3)를 통하여 펌프(P3)에 의하여 본 발명의 쿨런트처리장치(100)의 본체(1)에 공급된다. 쿨런트처리장치(100)에 있어서의 자기분리처리는 상술한 바와 같다.
쿨런트처리장치(100)에서 처리된 처리액은, 유로(L4)를 통하여 더티액조(12)에 공급된다. 더티액조(12)에 저류된 처리액은, 유로(L5)를 통하여 펌프(P2)에 의하여 여과장치(15)에 공급되어, 자성슬러지가 제거된다. 여과장치(15)에 의하여 여과처리된 여과액은, 유로(L6)를 통하여 클린액조(11)에 공급된다.
또, 클린액조(11)와 더티액조(12)는, 하나의 처리조에 구획벽(13)을 마련함으로써 형성되어 있다. 또한, 구획벽(13)의 상부에는 개구(14)가 형성되며, 클린액조(11)와 더티액조(12)가 상부공간에 있어서 연통하고 있다. 다만, 클린액조(11)와 더티액조(12)는, 별도 조로 형성해도 되고, 그 경우에는, 배관 등에 의하여 클린액조(11)와 더티액조(12)의 상부공간을 연통하면 된다. 클린액조(11)와 더티액조(12)의 상부공간을 연통함으로써, 클린액조(11)의 여과액이 넘쳐서, 더티액조(12)에 흘러들어갈 수 있기 때문에, 여과장치(15)에서 여과처리되는 처리량을, 공작기계(300)에 공급되는 쿨런트액의 양보다 커지도록 설정한다. 이것에 의하여, 클린액조(11)의 액면이 저하하여, 공작기계(300)로의 쿨런트액의 공급이 정지된다고 하는 트러블을 방지할 수 있다.
다만, 상기 실시양태의 쿨런트액처리시스템(200)은, 슬러지를 제거하기 위한 장치로서, 슬러지컨베이어(16), 본 발명의 쿨런트처리장치(100), 여과장치(15)를 구비하지만, 쿨런트액으로서 재이용할 수 있을 정도로 자성슬러지를 제거할 수 있으면 된다. 그 외에도, 예를 들면 원심력에 의하여 슬러지를 분리제거하는 사이클론분리기 등을 조합해도 된다.
다음으로, 본 발명의 쿨런트처리장치(100)에 있어서, 회전검지기(10)에 의하여 회전드럼(2)의 회전이상을 검지한 경우에, 쿨런트액이 오버플로하는 등의 문제를 발생시키지 않도록 제어하는 방법을 설명한다. 쿨런트액처리시스템(200)에 있어서, 공급유로(L3)는, 전환밸브(V1)를 통하여 분기되어, 본체(1)로의 쿨런트액의 공급을 회피하기 위한 회피유로(L7)를 구비하고 있다. 또, 회피유로(L7)는, 더티액조(12)에 연결되어 있다.
회전검지기(10)에 의하여 회전드럼(2)의 회전이상을 검지하면, 전환밸브(V1)가 작동하여, 쿨런트액의 흐름은, 공급유로(L3)로부터 회피유로(L7)로 완전히 전환된다. 그리고, 쿨런트액은, 더티액조(12)에 공급되어, 여과장치(15)에 의하여 여과처리된다. 이것에 의하여, 쿨런트처리장치(100)로의 쿨런트액의 공급이 정지하기 때문에, 오버플로 등의 트러블의 발생을 방지할 수 있다. 그리고, 쿨런트처리장치(100)로의 쿨런트액의 공급이 정지하고 있는 동안에, 회전드럼(2)의 이상을 조사하여, 수리할 수 있다. 다만, 회피유로(L7)의 사용 중, 여과장치(15)의 부하가 일시적으로 커지지만, 역세척 등의 세정처리의 빈도를 높임으로써 대응하면 된다.
〔제2 실시양태〕
도 6은, 본 발명의 제2 실시양태의 쿨런트처리장치(101)의 내부의 구조를 나타낸다. 제2 실시양태의 쿨런트처리장치(101)는, 간접적으로 회전드럼(2)의 회전이상을 검지하기 위하여, 종동회전체(17)를 구비하고 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 종동회전체(17)는, 본체(1)의 천면에 설치된 지지체(19)에 축지지되어 있다. 종동회전체(17)는, 종동회전체축(17a)과 그 주위에 고정된 종동회전체측 스프로킷(17b)을 구비하며, 종동회전체축(17a)의 단부에 회전자(10b)가 고정되어 있다. 종동회전체측 스프로킷(17b)은, 체인(18)을 통하여 회전드럼(2)의 종동스프로킷과 연결되어 있으며, 종동회전체(17)는, 회전드럼(2)의 회전과 동기하여 회전한다.
종동회전체(17)를 마련함으로써, 스퀴즈롤러 등을 갖지 않는 쿨런트처리장치여도, 회전검지기(10)를 쿨런트액에 의한 오염의 우려가 없는 위치에 설치할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 쿨런트처리장치는, 자성금속을 피절삭재로 하는 금속절삭가공기계나, 자성금속을 피연마재로 하는 금속연마가공기계 등에 있어서의 쿨런트액으로부터 자성체를 회수하기 위하여 이용한다. 쿨런트액으로서는, 유성, 수용성을 불문하고 이용할 수 있다.
100, 101 쿨런트처리장치
1 본체
1a 바닥판
1b 액저류부
1c 대좌
1d 측벽
2 회전드럼
2a 내통
2b 외통
2c 드럼축
2d 베어링
2e 종동스프로킷
2f 단부 원반
3 자석
4 모터
5 유입부
6a 처리액배출부
6b 자성체배출부
7 스크레이퍼
8 스퀴즈롤러
8a 롤러축
8b 롤러측 스프로킷
8c 롤러본체
9 정류벽
10 회전검지기
10a 근접스위치
10b 회전자
11 클린액조
12 더티액조
13 구획벽
14 개구
15 여과장치
16 슬러지컨베이어
17 종동회전체
17a 종동회전체축
17b 종동회전체측 스프로킷
18 체인
19 지지체
200 쿨런트액처리시스템
L1, L2, L4~L6 유로
L3 공급유로
L7 회피유로
P1~P3 펌프
V1 전환밸브
S 자성슬러지
1 본체
1a 바닥판
1b 액저류부
1c 대좌
1d 측벽
2 회전드럼
2a 내통
2b 외통
2c 드럼축
2d 베어링
2e 종동스프로킷
2f 단부 원반
3 자석
4 모터
5 유입부
6a 처리액배출부
6b 자성체배출부
7 스크레이퍼
8 스퀴즈롤러
8a 롤러축
8b 롤러측 스프로킷
8c 롤러본체
9 정류벽
10 회전검지기
10a 근접스위치
10b 회전자
11 클린액조
12 더티액조
13 구획벽
14 개구
15 여과장치
16 슬러지컨베이어
17 종동회전체
17a 종동회전체축
17b 종동회전체측 스프로킷
18 체인
19 지지체
200 쿨런트액처리시스템
L1, L2, L4~L6 유로
L3 공급유로
L7 회피유로
P1~P3 펌프
V1 전환밸브
S 자성슬러지
Claims (7)
- 사용완료 쿨런트액으로부터 자성체를 제거하는 쿨런트처리장치로서,
복수의 자석을 배치한 회전드럼과, 상기 회전드럼의 회전이상을 검지하는 회전검지기를 구비한 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 쿨런트처리장치는, 상기 회전드럼을 내측에 수용하는 본체를 구비하고,
상기 회전검지기는, 상기 본체의 외측에 설치하는 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 쿨런트처리장치는, 상기 회전드럼과 종동회전하는 종동회전체를 구비하고,
상기 회전검지기는, 상기 종동회전체의 회전이상을 검지함으로써 상기 회전드럼의 회전이상을 검지하는 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 쿨런트처리장치는, 상기 회전드럼과 종동회전하는 스퀴즈롤러를 구비하고,
상기 회전검지기는, 상기 스퀴즈롤러의 회전이상을 검지함으로써 상기 회전드럼의 회전이상을 검지하는 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쿨런트처리장치는, 상기 본체에 유입하는 쿨런트액의 유입량을 조정하는 유입량조정수단을 구비하고,
상기 유입량조정수단은, 상기 회전검지기에 의하여 검지된 상기 회전드럼의 회전이상에 따라 유입량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쿨런트처리장치는, 상기 본체에 쿨런트액을 공급하기 위한 공급유로와, 상기 공급유로로부터 분기하여, 상기 본체로의 쿨런트액의 공급을 회피하기 위한 회피유로와, 상기 공급유로 및 상기 회피유로의 전환을 행하는 전환밸브를 구비하고,
상기 전환밸브는, 상기 회전검지기에 의하여 검지된 상기 회전드럼의 회전이상에 따라 유로를 전환하는 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쿨런트처리장치는, 상기 회전검지기로부터 얻어진 데이터를, 2 이상의 데이터 구분으로 구별하여, 각 데이터 구분에 따른 처리를 실행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는, 쿨런트처리장치.
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|---|---|---|---|
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| JPJP-P-2017-199030 | 2017-10-13 | ||
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2022
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