KR20200085051A - 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치 - Google Patents

절삭칩 분리 및 오일 회수 장치 Download PDF

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KR20200085051A
KR20200085051A KR1020190001105A KR20190001105A KR20200085051A KR 20200085051 A KR20200085051 A KR 20200085051A KR 1020190001105 A KR1020190001105 A KR 1020190001105A KR 20190001105 A KR20190001105 A KR 20190001105A KR 20200085051 A KR20200085051 A KR 20200085051A
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서준영
박장현
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서준영
박장현
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Abstract

본 발명은 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 관한 것으로, 상세하게는 금속 가공 후 절삭칩과 오일을 내부로 유입되도록 유도하는 호퍼부; 상기 호퍼부의 하단부에 구비되어, 내부에 절삭칩과 오일을 수용하여 절삭칩의 표면에 묻은 오일을 세척하기 위해 회전동작하는 회전 드럼; 상기 호퍼부의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼에 수용되는 절삭칩과 오일의 투입량을 제어하는 제1 제어부; 상기 회전 드럼의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼에 수용되는 절삭칩과 오일의 양에 따라 적정량의 물을 선택적으로 공급하는 물공급부; 상기 물공급부의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼의 수위, 온도, 상기 물공급부의 물 잔여량 상태를 제어하는 제2 제어부; 상기 회전 드럼의 하단부에 구비되어, 상기 회전 드럼으로부터 배출되는 오일과 물을 내부에 수용하여 막분리 현상으로 오일과 물을 분리하여 정제하는 필터부; 상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 분리 정제된 물을 내부에 수용하는 물보관부; 상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 분리 정제된 오일을 내부에 수용하는 오일보관부; 상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 필터링된 물과 오일의 양을 측정하고 각각의 공급부로 피드백하기 위해 상기 물보관부와 상기 오일보관부 상태를 제어하는 제3 제어부; 상기 회전 드럼의 하단부에 구비되어, 상기 회전 드럼으로부터 배출되는 절삭칩을 내부에 수용하는 절삭칩보관부; 및 상기 절삭칩보관부의 내부에 구비되어, 절삭칩의 표면에 남아 있는 물기를 제거하는 건조부;를 포함하여 구성되며, 상기 회전 드럼 내부에는 경화된 절삭칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 회전 드럼의 마모를 방지할 수 있도록 열처리되어 내구성이 강화된 회전 링을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면 회전 드럼에 경화된 절삭칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 회전 드럼 내부의 마모방지를 할 수 있는 회전 링의 열처리로 내구성 강화로 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

절삭칩 분리 및 오일 회수 장치{Separation of the cutting chip and oil recovery apparatus}
본 발명은 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속을 절삭하는 가공작업 후, 절삭칩에 함유된 절삭유 등과 같은 오일을 분리, 회수하여 재사용할 수 있는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 관한 것이다.
일반적으로 절삭, 연삭 등의 금속가공공정에서는 작업 대상 금속과 공작기계 사이에 매우 높은 마찰력과 열이 작용하기 때문에 상기 작업 대상 금속과 공작기계 사이의 윤활성을 높이고 마찰과정에서 발생하는 마찰열을 냉각시키기 위해서 절삭유, 연삭유 등과 같은 윤활성과 냉각성이 우수한 오일이 사용된다.
상기와 같이 사용되는 오일은 금속가공 후 절삭칩과 함께 섞여져 배출되기 때문에 경제적인 면과 환경보호를 위해 절삭칩으로부터 오일을 분리, 회수하여야 하는데, 통상적으로는 자연분리방식 또는 원심분리방식이 많이 사용되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허 제10-1027156호 '절삭칩, 오일 원심 분리기'가 개시되었다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술은 금속가공 시 발생한 칩에서 오일을 분리하는 절삭칩, 오일 원심 분리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 공작기계로 금속을 가공할 때 사용된 절삭유 등과 같은 오일과, 금속이 가공되면서 발생한 칩을 원심 분리하여 오일을 회수하는 원심 분리기를 개선하여, 간단한 구성으로 사용이 편리하고 내구성이 우수하며, 칩이 회전 드럼 내에서 체류하는 시간을 연장하여 오일 분리 효율을 극대화시킨 절삭칩, 오일 원심 분리기에 관한 발명으로서, 절삭칩, 오일 원심 분리기를 핵심이 되는 회전 드럼의 분해, 조립을 간편하게 하고, 회전 드럼을 구동시키기 위한 구동수단을 본체의 외부에 구성하여 절삭칩, 오일 원심 분리기의 청소 및 유지 보수 관리를 편리하게 하며, 회전 드럼의 외부 테두리와 드럼 케이스의 내부 테두리(링)에 각각 오일 유출 방지 홈과 오일 유출 방지 턱을 구성하여 오일의 유출을 완벽하게 방지하고, 회전 드럼의 내벽 중단부에는 오일 유출공 및 칩 걸림 턱과 칩 걸림 홈을 상부로 순차적으로 구성하여 칩이 회전 드럼 내부에서 체류하는 시간을 연장하여 오일 분리 효율을 극대화하는 것을 특징으로 한다.
그러나 종래에는 회전 드럼의 오일 유출공을 통해 오일이 분출되도록 구성됨으로써, 별도의 필터장치가 구비되어 있지 않아 오일 유출공을 통해 미세한 절삭칩과 함께 다른 물질이 함께 배출될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 오일이 묻은 절삭칩이 회전 드럼의 회전 동작만으로 오일과의 분리되어 외부로 비산되는데, 회전 드럼에 갑자기 많은 양의 절삭칩이 투입될 경우, 회전 드럼 내부 바닥에서부터 원심력에 의해 밀려 올라오는 다른 칩들에 의해 오일이 완벽하게 분리되지 못하고, 회전 드럼 외부로 비산되는 문제점이 있다.
또한, 오일 분리 효율을 향상시키기 위해 절삭칩이 회전 드럼 내부에서 체류하는 시간을 길게 하여 작업효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 분리된 절삭칩과 오일을 저장 및 보관할 수 있는 별도의 장치가 구비되어 있지 않아, 회수된 절삭칩과 오일을 재사용하기 위한 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 드럼 내부에 경화된 칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 내부 회전 드럼의 마모로 장기간 사용이 어려워 내부 회전 드럼의 교체시기가 짧아 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 필터를 구비하여 오일 분리 효율 및 미세물질을 제거할 수 있는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 수조의 회전 및 투입되는 절삭칩과 오일의 양을 제어하여 절삭칩에 묻은 오일을 완벽하게 제거할 수 있는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유수분 분리막 현상을 이용하여 절삭칩을 세척하는 공정으로 작업효율을 향상시킬 수 있는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 분리된 절삭칩과 오일을 별도로 보관, 회수하여 재사용할 수 있는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 회전 드럼 내부에 경화된 절삭칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 회전 드럼 내부의 마모방지를 할 수 있는 열처리된 회전 링을 더 구비하여 내구성이 강화된 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치는, 금속 가공 후 절삭칩과 오일을 내부로 유입되도록 유도하는 호퍼부; 상기 호퍼부의 하단부에 구비되어, 내부에 절삭칩과 오일을 수용하여 절삭칩의 표면에 묻은 상기 오일을 세척하기 위해 회전동작하는 회전 드럼; 상기 호퍼부의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼에 수용되는 절삭칩과 오일의 투입량을 제어하는 제1 제어부; 상기 회전 드럼의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼에 수용되는 절삭칩과 오일의 양에 따라 적정량의 물을 선택적으로 공급하는 물공급부; 상기 물공급부의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼의 수위, 온도, 상기 물공급부의 물 잔여량 상태를 제어하는 제2 제어부; 상기 회전 드럼의 하단부에 구비되어, 상기 회전 드럼으로부터 배출되는 오일과 물을 내부에 수용하여 막분리 현상으로 오일과 물을 분리하여 정제하는 필터부; 상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 분리 정제된 물을 내부에 수용하는 물보관부; 상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 분리 정제된 오일을 내부에 수용하는 오일보관부; 상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 필터링된 물과 오일의 양을 측정하고 각각의 공급부로 피드백하기 위해 상기 물보관부와 상기 오일보관부 상태를 제어하는 제3 제어부; 상기 회전 드럼의 하단부에 구비되어, 상기 회전 드럼으로부터 배출되는 절삭칩을 내부에 수용하는 절삭칩보관부; 및 상기 절삭칩보관부의 내부에 구비되어, 절삭칩의 표면에 남아 있는 물기를 제거하는 건조부;를 포함하여 구성되며, 상기 회전 드럼 내부에는 경화된 절삭칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 회전 드럼의 마모를 방지할 수 있도록 열처리되어 내구성이 강화된 회전 링을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치는, 상기 회전 드럼의 내부에 구비되어, 절삭칩을 1차 세척 후, 절삭칩의 표면에 미세하게 남아 있는 오일을 제거하기 위한 물을 공급하는 노즐부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치는, 상기 회전 드럼의 하단부에 상기 필터부와 연통되는 제1 배출구와, 상기 절삭칩보관부와 연통되는 제2 배출구가 구비되어, 상기 제1 배출구와 상기 제2 배출구가 선택적으로 개폐되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치는, 상기 건조부가 송풍기, 열선, 적외선 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치는, 상기 제1 제어부, 상기 제2 제어부 및 상기 제3 제어부를 통합 관리하는 컨트롤러가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 의하면, 별도의 필터를 구비하여 오일 분리 효율 및 미세물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 의하면, 수조의 회전 및 투입되는 절삭칩과 오일의 양을 제어하여 절삭칩에 묻은 오일을 완벽하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 의하면, 유수분 분리막 현상을 이용하여 절삭칩을 세척하는 공정으로 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 의하면 분리된 절삭칩과 오일을 별도로 보관, 회수하여 재사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치에 의하면 회전 드럼 내부에 경화된 칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 회전 드럼 내부의 마모방지를 할 수 있는 회전 링의 열처리로 내구성 강화로 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 절삭칩 오일 원심 분리기의 전체적인 모습을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치의 전체적인 모습을 나타낸 구성도 및
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치의 제어부의 구성을 나타낸 알고리즘을 각각 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의　실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치의 전체적인 모습을 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치의 제어부의 구성을 나타낸 알고리즘이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치는, 절삭칩과 오일을 내부로 유입 유도하는 호퍼부(10), 오일 세척을 위해 회전동작하는 회전 드럼(100), 절삭칩과 오일의 투입량을 제어하는 제1 제어부(21), 상기 회전 드럼(100)에 물을 공급하는 물공급부(101), 상기 회전 드럼(100)의 수위, 온도 등을 제어하는 제2 제어부(22), 상기 오일과 물을 분리 정제하는 필터부(110), 분리 정제된 물을 보관하는 물보관부(113), 분리 정제된 오일을 보관하는 오일보관부(114), 상기 물보관부(113) 및 상기 오일보관부(114)의 상태를 제어하는 제3 제어부(23), 절삭칩을 보관하는 절삭칩보관부(120), 절삭칩의 물기를 제거하는 건조부(121)를 포함하여 구성된다.
호퍼부(10)는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 역삼각형으로, 상부에서 오일이 묻은 절삭칩을 수용하고, 하부로 배출하여 아래에서 설명될 회전 드럼(100)로 공급하는 역할을 한다.
상기 호퍼부(10)는 여러 가지 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 호퍼부(10)의 하부에 조절부(미도시)가 별도로 마련되어, 절삭칩과 오일의 투입양에 따라 상기 호퍼부(10)의 하부 통로를 선택적으로 개폐하도록 구성될 수 있다. 또한 상기 조절부(미도시)는 통로를 개폐하는 수단 이외에도 통로의 출구 크기를 조절할 수 있는 수단 등으로 다양하게 설계변경이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
회전 드럼(100)은 원통형의 몸체로 형성되어, 내부에 일정량의 물이 수용되어 있으며 상기 호퍼부(10)의 하단부에 구비된다. 상기 호퍼부(10)를 통해 배출된 절삭칩과 오일이 상기 회전 드럼(100)의 내부로 투입되어 물과 혼합된다.
상기 회전 드럼(100)에는 눈금표시가 되어 있어, 물, 절삭칩, 오일의 양을 외부에서도 용이하게 확인할 수 있다.
상기 회전 드럼(100)은 일측에 구비된 모터로 인해 상기 회전 드럼(100)가 회전하면서 절삭칩의 표면에 묻은 오일을 세척하는 역할을 한다.
그리고, 상기 회전 드럼(100)의 하단부에 제1 배출구(112) 및 제2 배출구(122)가 각각 구비되어 절삭칩을 세척 후에, 분리된 오일과 물은 상기 제1 배출구(112)를 통해 배출되고, 절삭칩은 상기 제2 배출구(122)를 통해 배출된다.
상기 제1 배출구(112)는 아래에서 설명될 필터부(110)와 연통되고, 상기 제2 배출구(122)는 아래에서 설명될 절삭칩보관부(120)와 연통된다.
1차적으로 상기 회전 드럼(100)에서 절삭칩을 세척한 후, 상기 제1 배출구(112)를 오픈하여 절삭칩에서 분리된 오일과 물을 배출한 뒤, 상기 제2 배출구(122)를 오픈하여 절삭칩을 배출한다. 이 때, 상기 제1 배출구(112)의 단부에는 불소수지로 코팅된 필터망이 형성되어 오일과 물만이 배출될 수 있도록 구성된다.
제1 제어부(21)는 상기 호퍼부(10)의 일측에 구비된다. 상기 제1 제어부(21)는 상기 회전 드럼(100)에 위치감지센서, 중량감지센서, 정속센서, 온도센서 등을 구비하여, 상기 회전 드럼(100)에 투입되는 절삭칩과 오일의 양이 한계치에 도달하였을 때를 감지하여 상기 호퍼부(10)의 조절부를 제어한다. 즉, 상기 제1 제어부(21)는 상기 회전 드럼(100)에 수용되는 절삭칩과 오일의 투입량을 제어하여 절삭칩과 오일의 분리 효율을 증가시키는 역할을 한다.
또한, 상기 회전 드럼(100)의 모터 속도를 제어하여 절삭칩과 오일의 세척 효율을 증가시키는 역할을 한다.
물공급부(101)는 원통 또는 직육면체 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 회전 드럼(100)의 일측에 구비된다. 상기 물공급부(101)는 내부에 일정량의 물을 수용하고, 물을 가열할 수 있는 별도의 히트장치를 구비하고 있으며, 상기 회전 드럼(100)와 호스, 관 또는 밸브 등으로 연통되어 상기 회전 드럼(100)에 필요한 용량의 물을 적시에 선택적으로 공급하는 역할을 한다.
즉, 상기 회전 드럼(100)에 수용된 절삭칩과 오일의 양이 많을 때는 최대 한계치를 넘지 않는 조건하에 물의 양을 많이 공급하고, 절삭칩과 오일의 양이 작을 때는 그에 대응하여 물의 양을 작게 공급하여 절삭칩의 세척 효율을 증가시킴과 동시에 물의 낭비를 최소화한다.
제2 제어부(22)는 상기 물공급부(101)의 일측에 구비된다. 상기 제2 제어부(22)는 상기 회전 드럼(100)에 구비된 위치센서, 온도센서에 의해 상기 회전 드럼(100)의 수위와 온도를 측정한다. 상기 제2 제어부는 상기 회전 드럼(100)의 물 온도가 절삭칩을 투입시 물과 오일의 비중에 따라 오일이 용이하게 분리될 수 있도록 적정온도를 유지시키도록 한다. 그리고, 상기 제2 제어부(22)는 상기 물공급부(101)의 물 잔여량 상태를 체크하여 상기 물공급부(101)의 물 잔여량이 최하 한계치 점에 도달하였을 때 비상 알림음이나 알림표시를 하고, 상기 회전 드럼(100)에서 절삭칩과 오일을 분리 정제한 물을 피드백하여 상기 물공급부(101)로 공급하게 된다.
필터부(110)는 상기 회전 드럼(100)의 하단부에 구비된다. 상기 필터부(110)는 유수분리필터로서, 불소수지가 코팅된 유리섬유 또는 불소수지가 코팅된 합성수지섬유 구조로 구성하여 상기 회전 드럼(100)의 제1 배출구(112)에서 배출된 오일과 물을 분리한다. 이는 유체간의 표면장력의 차이를 이용하여 서로 섞이지 않는 오일과 물을 분리하는 막분리의 원리를 이용하는 것이다. 즉, 상기 필터부(110)는 상기 회전 드럼(100)로부터 배출된 오일과 물을 분리하여 정제하는 역할을 한다.
상기 필터부(110)는 분리된 오일과 물이 각각 다른 곳으로 유입될 수 있도록 각각의 배출부가 구비된다.
상기 필터부(110)의 구조는 요구사양에 대응하여 다양하게 설계변형이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
물보관부(113)는 원통 또는 직육면체 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 필터부(110)의 일측에 구비된다. 상기 물보관부(113)는 상기 필터부(110)로부터 분리 정제된 물이 물배출부를 통해 배출되어 내부로 수용되어 물을 저장하는 역할을 한다.
오일보관부(114)는 원통 또는 직육면체 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 필터부(110)의 일측에 구비된다. 상기 오일보관부(114)는 상기 필터부(110)로부터 분리 정제된 오일이 오일배출부를 통해 배출되어 내부로 수용되어 오일을 저장하는 역할을 한다.
제3 제어부(23)는 상기 필터부(110)의 일측에 구비된다. 상기 제3 제어부(23)는 위치감지센서, 중량감지센서 등으로 구성되어 상기 필터부(110)에서 필터링된 물과 오일의 양을 측정하고 상기 물보관부(113) 및 상기 오일보관부(114)에 저장된 물과 오일의 상태를 제어한다.
상기 물보관부(113) 및 상기 오일보관부(114)에 수용된 각각의 유체가 최대 한계치 점에 도달하였을 때 비상 알림음이나 알림표시를 하고, 상기 물보관부(113)의 물은 피드백하여 상기 물공급부(101)로 공급하고, 상기 오일보관부(114)의 오일은 피드백하여 오일공급부(124)로 공급하는 역할을 한다.
절삭칩보관부(120)는 원통 또는 직육면체 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 회전 드럼(100)의 하단부에 구비된다. 상기 절삭칩보관부(120)는 상기 회전 드럼(100)에서 절삭칩을 세척한 후, 상기 회전 드럼(100)의 제2 배출구(122)로 배출하여 내부에 수용하는 역할을 한다.
건조부(121)는 상기 절삭칩보관부(120)의 내부에 구비된다. 상기 건조부(121)는 송풍기, 열선, 적외선 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다. 상기 송풍기의 바람을 이용하여 공기를 순환시켜 절삭칩에 표면에 있는 수분을 증발시키고, 상기 열선과 적외선을 이용하여 절삭칩을 건조시켜 남은 수분을 완벽하게 제거할 수 있다.
노즐부(102)는 상기 회전 드럼(100)의 내부에 다수 개 구비된다. 상기 노즐부(102)는 상기 회전 드럼(100)에서 절삭칩을 1차 세척한 후, 상기 제1 배출구(112)로 오일과 물을 배출하고, 절삭칩의 표면에 미세하게 남아 있는 오일을 완벽하게 제거하기 위해 분사노즐을 통해 절삭칩에 물을 재공급하는 역할을 한다. 상기 노즐부(102)는 상기 제2 제어부(22)를 통해 제어될 수 있으며, 상기 노즐부(102)의 동작 갯수, 동작 횟수, 물공급량 등이 제어된다.
한편, 상기 회전 드럼(100) 내부에는 회전 링(150)이 더 구비된다. 따라서 경화된 절삭칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 열처리되어 내구성이 강화된 회전 링(150)에 의해 회전 드럼(100)의 마모를 방지할 수 있게 되어 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 3을 참고하면, 컨트롤러(20)는 상기 제1 제어부(21), 상기 제2 제어부(22) 및 상기 제3 제어부(23)를 통합관리하는 역할을 한다. 상기 컨트롤러(20)는 하나의 리모컨으로 상기 제1,2,3 제어부를 제어할 수 있으며, 컴퓨터 모니터를 통해 모니터링을 할 수도 있다.
상기 컨트롤러(20)의 구성은 다양하게 설계변형이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명에 따른 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 모터를 작동시켜 회전 드럼(100)을 회전시킨다. 그리고, 공작기계에서 금속 가공시 사용된 오일과 금속이 가공되면서 발생 된 절삭칩을 회수하여 호퍼부(10)를 통해 상기 회전 드럼(100)으로 낙하시킨다.
제1 제어부(21)는 상기 모터의 회전 속도뿐만 아니라 절삭칩과 오일의 투입양을 조절할 수 있다. 즉, 상기 회전 드럼(100)로 유입된 절삭칩과 오일의 양에 따라 상기 회전 드럼(100)의 물의 양을 물공급부(101)를 통해 조절할 수 있으며, 상기 회전 드럼(100)의 물의 양에 따라 상기 호퍼부(10)를 통해 절삭칩과 오일의 양을 조절할 수도 있다.
그리고, 제2 제어부(22)는 상기 회전 드럼(100)에 일정한 온도의 물을 적정 수위까지 공급할 수 있다. 절삭칩과 오일은 상기 회전 드럼(100) 상에 물과 같이 회전하면서 1차 세척과정이 수행된다. 절삭칩에서 분리된 오일과 물은 상기 회전 드럼(100)의 제1 배출구(112)를 오픈하여 필터부(110)로 배출된다.
오일과 물은 유체간의 표면장력의 차이로 인해 서로 섞이지 않고 막분리 현상이 일어나는데 이를 이용하여 물과 오일을 분리 정제하여 각각 물보관부(113)과 오일보관부(114)에 보관한다.
제3 제어부(23)는 상기 필터부(110)에서 필터링된 물과 오일을 각각 물보관부(113)과 오일보관부(114)에 수용하고, 상기 물보관부(113)의 물과 상기 오일보관부(114)의 오일의 양을 감지하여 최대 한계치 이상 시에는 알림표시를 제공함과 동시에 물은 상기 물공급부(101)로 오일은 오일공급부(124)로 피드백 제어한다.
오일과 물이 상기 제1 배출구(112)를 통해 배출되고 난 뒤, 절삭칩의 표면에 미세하게 남아 있는 오일을 제거하기 위한 2차 세척과정이 수행된다.
이 때, 상기 회전 드럼(100)에 물을 다시 채울 필요없이 상기 물공급부(101)에 연결된 노즐부(102)의 분사노즐을 통해 절삭칩에 물이 공급됨으로써, 물과 작업시간의 낭비를 최소화할 수 있다.
그리고, 상기 회전 드럼(100)가 회전하면서 절삭칩에 고르게 물이 분사되어 절삭칩에 남은 오일을 완벽하게 제거할 수 있다. 2차 세척 과정의 물과 오일이 다시 상기 제1 배출구(112)를 통해 배출된 이후에 절삭칩보관부(120)에 연결된 상기 제2 배출구(122)를 오픈하여 절삭칩을 배출한다.
상기 절삭칩보관부(120)에 수용된 절삭칩은 송풍기, 열선, 적외선 등으로 구성된 건조부(121)를 통해 표면에 남은 수분이 완벽하게 제거된다.
따라서, 절삭칩의 오일 분리를 용이하게 수행하고 분리된 물, 오일을 회수하여 재사용할 수 있어 자원적 낭비를 최소화하고, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 회전 드럼(100) 내부에 경화된 절삭칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 회전 드럼(100) 내부의 마모방지를 할 수 있는 회전 링(150)의 열처리로 내구성 강화로 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시예는 상기 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　따라서, 본 발명의 일실시예는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10. 호퍼부 20. 컨트롤러
21. 제1 제어부 22. 제2 제어부
23. 제3 제어부 100. 회전 드럼
101. 물공급부 102. 노즐부
110. 필터부 112. 제1 배출구
113. 물보관부 114. 오일보관부
120. 절삭칩보관부 121. 건조부
122. 제2 배출구 124. 오일공급부
150. 회전 링

Claims (5)

  1. 금속 가공 후 절삭칩과 오일을 내부로 유입되도록 유도하는 호퍼부;
    상기 호퍼부의 하단부에 구비되어, 내부에 상기 절삭칩과 상기 오일을 수용하여 절삭칩의 표면에 묻은 오일을 세척하기 위해 회전동작하는 회전 드럼;
    상기 호퍼부의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼에 수용되는 절삭칩과 오일의 투입량을 제어하는 제1 제어부;
    상기 회전 드럼의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼에 수용되는 절삭칩과 오일의 양에 따라 적정량의 물을 선택적으로 공급하는 물공급부;
    상기 물공급부의 일측에 구비되어, 상기 회전 드럼의 수위, 온도, 상기 물공급부의 물 잔여량 상태를 제어하는 제2 제어부;
    상기 회전 드럼의 하단부에 구비되어, 상기 회전 드럼으로부터 배출되는 오일과 물을 내부에 수용하여 막분리 현상으로 오일과 물을 분리하여 정제하는 필터부;
    상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 분리 정제된 물을 내부에 수용하는 물보관부;
    상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 분리 정제된 오일을 내부에 수용하는 오일보관부;
    상기 필터부의 일측에 구비되어, 상기 필터부에서 필터링된 물과 오일의 양을 측정하고 각각의 공급부로 피드백하기 위해 상기 물보관부와 상기 오일보관부 상태를 제어하는 제3 제어부;
    상기 회전 드럼의 하단부에 구비되어, 상기 회전 드럼으로부터 배출되는 절삭칩을 내부에 수용하는 절삭칩보관부; 및
    상기 절삭칩보관부의 내부에 구비되어, 절삭칩의 표면에 남아 있는 물기를 제거하는 건조부;를 포함하여 구성되며,
    상기 회전 드럼 내부에는 경화된 절삭칩이 원심력에 의해 고속회전 할 때 회전 드럼의 마모를 방지할 수 있도록 열처리되어 내구성이 강화된 회전 링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 드럼의 내부에 구비되어, 절삭칩을 1차 세척 후, 절삭칩의 표면에 미세하게 남아 있는 오일을 제거하기 위한 물을 공급하는 노즐부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 드럼의 하단부에 상기 필터부와 연통되는 제1 배출구와, 상기 절삭칩보관부와 연통되는 제2 배출구가 더 구비되어, 상기 제1 배출구와 상기 제2 배출구가 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조부는 송풍기, 열선, 적외선 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제어부, 상기 제2 제어부 및 상기 제3 제어부를 통합관리하는 컨트롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭칩 분리 및 오일 회수 장치.
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KR102442859B1 (ko) * 2021-08-05 2022-09-28 이재만 폐금속 재활용 비율을 향상시킨 금속칩압축기
KR102618524B1 (ko) 2023-06-12 2023-12-28 케이비트주식회사 폐절삭유와 칩의 분리회수장치

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