KR960015533B1 - 공작물의 세정 방법 및 세정 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

공작물의 세정 방법 및 세정 장치

제1도는 본 발명의 한 실시예의 세정 공정을 도시하는 공정 설명도.

제2도는 본 발명의 한 실시예를 도시하는 세정 장치의 정면도.

제3도는 제2도에 도시된 세정 장치의 평면도.

제4도는 제2도에 도시된 세정 장치의 물침지실과 물스프레이실과 알칼리 침지실을 도시하는 단면도.

제5도는 제4도에 도시된 물침지실과 알칼리 침지실의 승강 구동 기구의 동작 상태를 도시하는 단면도.

제6도는 제4도중의 a-a선에 따르는 단면도.

제7도는 제4도중의 b-b선에 따르는 단면도.

제8도는 제2도중에 도시된 세정 장치의 스프에실(복수)과 건조실 등을 도시하는 단면도.

제9도는 제2도에 도시된 세정 장치의 물침지조와 물스프레이실의 배관계를 도시하는 도면.

제10도는 제2도에 도시된 세정 장치의 알칼리 침지조와 알칼리 스프레이실의 배관계를 도시하는 도면.

제11도는 제2도에 도시된 세정 장치의 공작물의 보냄 장치의 개략도

제12도는 제11도에 도시된 공작물의 보냄 장치의 캐리지의 작동 상태를 도시하는 개략도.

제13도는 제11도에 도시된 공작물의 보냄 장치의 캐리지가 후퇴한 상태의 개략도.

제14도는 제11도에 도시된 공작물의 보냄 장치의 캐리지가 전진한 상태의 개략도.

제15도는 공작물의 한 예를 도시하는 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 세정 장치 11 : 물침지실

12 : 물스프레이 13 : 알칼리 침지실

14 : 알칼리 스프레이 16 : 공기 브로워실

17 : 건조실 20 : 물침지조

21 : 승강 유닛트

(발명의 배경)

(발명의 분야)

본 발명은 기름 담금질 등의 열처리가 행해지 기계 부품 등의 금속제 공작물을 세정하기 위한 세정 방법과 세정 장치에 관한 것이다.

(종래의 기술)

예를들자면 차량의 구동계에 사용되는 기어(gear)나 샤프트(shaft)류 등의 강철제부품(steel parts)에 기름 담금질(oil quenching)이 행해지는 경우가 있다. 기름 담금질은 소정의 온도로 가열된 공작물을 담금질 기름(quenching oil)에 침지시키므로 행해진다. 이 때문에 기름 담금질된 공작물의 표면에는 다량의 담금질 기름이 부착되어 있다. 이 기름을 제거하기 위해 세정 공정이 행해지고 있다. 세정 공정에 있어서는 물 혹은 알칼리 세정제(alkaline cleaner) 등의 세정액(cleaning liquid)이 사용되고 있다. 예를들자면 일본국 특허공보 소56-5826호 공보에 기재되어 있는 세정 방법에서는 가열된 공작물을 세정액에 담그므로서 공작물의 열에 의해 세정액을 끓어 튀어 오르게 하고 있다. 이 선행 기술에 있어서 세정액은 끊는점 가까이의 98℃-99℃로 유지되고 또한 공작물은 세정액의 끊는 점 이상으로 가열된다. 그래서 세정액이 끓어 뛰어오르는 때에 생기는 기포에 의해 공작물의 표면에서 기름이 제거된다.

그러나 이 선행 기술에 표시되는 세정 방법에서는 1회의 세정뿐이기 때문에 공작물 표혐의 기름을 충분히 제거할 수 없는 문제가 있었다. 또한 기름 담금이 행해진 직후에 공작물이 세정액에 침지되면 공작물에 부착되어 있는 다량의 기름이 세정액에 혼입하는 문제가 있다. 그리고 끓는점 가까이의 온도로 가열된 세정액과 기름의 천화성(affinity)이 높기 때문에 다량의 기름이 세정액중에서 유화(emulsification)해 버린다. 이 때문에 세정액과 기름이 분리하기 어렵게 된다. 세정액과 기름이 분리하기 어려우면 세정액에서 기름을 제거하는 처리가 곤란해진다. 그리고 공작물을 세정액에서 끄집어 낼때에 세정액중의 기름이 다시 공작물에 붙기 쉬워진다. 또 상기 선행 기술과 같이 세정액이 끓는점 가까이의 온도로 가열되어 있으면 알칼리 세정제의 경우에는 탈지력의 지속성이 큰 폭으로 저하한다. 이 때문에 세정액의 교환 반도나 세정액의 보충 빈도가 많은 등 런닝 코스트(running cost)가 높아지는 문제가 있었다.

(발명의 개요)

따라서 본 발명의 목적은 세정효과가 높고, 세정액의 열화가 적고 더욱이 세정액과 기름을 분리시키는 일이 용이한 공작물의 세정 방법과 세정 장치를 제공하는데에 있다.

상기의 목적을 이루기 위한 본 발명의 공작물 세정 방법은 기름 담금질이 행해진 공작물을 세정하기 위한 공작물 세정 방법으로서, 기름 담금질후의 공작물이 100℃ 이상의 온도를 유지하고 있는 사이에 이 공작물을 물에 일정시간 침지하는 물침지 공정과, 상기의 물에서 끄집어내어진 상기 공작물에 물을 품어주므로서 공작물을 물로 닦는 물샤워 공정과, 상기 물샤워 공정 종료후 상기 공작물을 알칼리 세정제에 일정시간 침지하는 알칼리침지 공정과, 상기 알카리 세정제에서 끄집어내어진 상기 공작물에 물을 품어주므로서 공작물 표면의 알카리 세정제를 제거하는 끝마루리 세정 공정과, 상기 끝마무리 세정 공정후의 공작물을 건조시키는 건조 공정을 구비하고 있다.

상기 물침지 공정에 있어서 100℃ 이상의 공작물이 물에 침지되므로서 공작물의 표면에서 물이 끓어튄다. 이 때문에, 공작물의 표면에 붙어있는 담금질 기름이 공작물의 표면에서 떨어진다. 이 물침지 공정에 의해 공작물의 온도는 바람직하기로는 알칼리 세정제에 적합한 온도(60℃-80℃)까지 내려간다. 상기 물의 온도가 높을수록 기름의 점도가 저하하기 때문에 세정효과가 높다. 그러나 물의 온도가 끓는점 가까이 되면 물과 기름의 친화성이 지나치게 높으므로서 기름이 유화하기 쉬워진다. 역으로 수온이 지나치게 낮으면 기름과 물과의 친화성이 낮기 때문에 세정력이 저하한다.

본 발명에서는 상기 물침지 공정에 있어서 바람직하기로는 60℃ 이상으로 보존되고 있으므로 기름과 물이 적당한 친화성을 갖고 있다. 이같은 사실은 공작물의 표면에서 기름을 제거하기 쉽게 한다. 더욱이 이물은 80℃ 이하이므로 길므과 물의 친화성이 지나치게 높은 일은 없다. 이 때문에 기름이 유화하기 어렵고 비교적 단시간에 물과 기름이 분리한다. 따라서 물침지조의 상부의 기름이 포함된 물은 오버플로우시키므로서 수중에 포함되는 기름을 침지조에서 배출할 수가 있다. 이와 같이하여 물침지조에서 배출된 물과 기름은 물기름 분리기에 의해 용이하게 처리된다. 이 때문에 물의 온도 범위는 60℃에서 80℃까지가 바람직하다. 특히 75℃±5℃의 범위가 좁다.

본 발명자들이 행한 실험에서는 30ml의 담금질 기름과 30ml의 물을 섞어서 심하게 각반한바 물의 온도가 75℃의 경우에는 5분후에 대부분의 기름이 물과 분리하는 것이 확인되었다. 이에 대해서 물의 온도가 95℃의 경우에는 5분 경과 후에도 기름이 물과 분리하지 아니하고 유화 상태 그대로였다.

이 물침지 공정을 거친 공작물은 다음의 물샤워 공정에서 물이 품겨지므로서 공작물 표면에 남아있는 기름의 대부분이 제거된다. 그래서 이 공작물은 다음의 알칼리 세정 공정으로 다시 그 표면의 기름이 거의 완전하게 제거되고 끝마무리 세정 공정과 건조 공정을 거쳐 세정이 완료된다. 특히 바람직하기로는 물샤워 공정을 거친 공작물의 온도는 알칼리 세정제에 적합한 온도까지 내려가 있으므로 알칼리 세정 공정에 있어서 알칼리 세정제가 희망하는 세정 효과를 발휘할 수 있다. 더욱이 이와 같은 온도라면 알칼리 세정제의 탈지력이 저하하는 일이 없다. 알칼리침지 공정에서 사용되는 무기계의 알칼리 세정제는 옥시에칠렌 사슬을 갖는 계면활성제를 포함하고 있다. 이 세정제는 60℃ 부근에 흐림점(cloud point)이 존재한다. 흐림점이 존재하는 이유는 수화하고 있는 물분자와 옥시에칠렌 사슬과의 결합이 상기 온도 부근에서 끓어지기 때문이다. 이 세정제가 흐림점을 넘는 온도까지 가열되면 세정제중의 계면활성제이 계면 활성력의 상승을 바랄 수 없게 된다. 이 세정제는 80℃ 부근까지는 온도의 상승에 따라 세정력이 향상하나 80℃를 넘으면 계면활성제의 분리가 촉진되기 때문에 탈지력의 지속성이 저하한다. 이와 같은 이유에서 알칼리 세정제의 온도범위는 60℃에서 80℃의 온도 범위가 권장된다. 특히 70℃±5℃의 범위가 좋다.

본 발명에 의하면, 알칼리 세정제에 도입되는 기름의 량이 매우 적으므로 이 세정제의 교환 빈도도 큰폭으로 감소한다. 또 알칼리 세정제에 혼입되는 기름의 량이 적기때문에 세정제의 폐액처리가 용이하다.

상기 세정 방법을 실시하기 위한 세정 장치는, 세정 해야할 공작물을 침지시키기 위한 물이 수용된 물침지조(water bath)를 갖는 물침지실과, 상기 물침지실에 설치되고 또한 상기 공작물을 지지한는 지지 수다을 갖는 것과 함께 상기 지지수단에 의해 지지된 공작을의 상기 물에 침지하는 위치와 물에서 끄집어 내는 위치에 따라서 이동이 가능한 제1의 공작물 승강 수단과, 상기 공작물을 침지하기 위한 알칼리 세정제가 수용된 알카리 침지조(alkaline cleaner bath)를 갖는 알칼리 침지실과 상기 알칼리 침지실에 설치되고 또한 상기 공작물을 지지하는 지지수단을 갖는 것과 함께 상기 지지 수단에 의해 받쳐진 공작물을 상기 알칼리 세정제에 침지시키는 위치와 알칼리 세정제에서 끄집어내는 위치에 걸쳐서 이동이 가능한 제2의 공작물 승강 수단과, 상기 물침지실과 상기 알칼리 침지실과의 사이에 설치되고 또한 상기 공작물에 물을 품어주는 수단을 갖는 물스프레이실과, 상기의 물스프레이실에 설치된 공작물 이송 장치로서 이 공작물 이송 장치는 수평 방향으로 왕복 이동가능한 캐리지와, 캐리지를 이동시키는 구동기구를 갖추고, 상기 캐리지는 상기 물침지실내의 공작물을 상기 물침지실에서 상기 물스프레이실로 향해서 이동시킬 수가 있어 또한 물스프레이실내의 공작물을 상기 알칼리 침지실로 내보낼 수가 있는 푸셔를 구비하고 있다.

공작물을 물침지조나 알칼리 침지실에 침지할때에 제1 혹은 제2의 공작물 승강 수단에 의해 공작물이 승강된다. 그 경우 수평방향으로 움직이는 공작물 이송장치의 캐리지를 물스프레이실로 대피시켜둔다. 물스프레이실에 있어서는 공작물을 승강시킬 필요가 없으므로 물샤워 공정을 실시하고 있을 때에 캐리지를 물스프레이실에 멈추어 둘 수가 있다.

[바람직한 실시예(단수)의 상세한 설명]

다음에 본 발명의 한 실시에에 대해서 제1도 내지 제15도를 참조해서 설명을 한다.

제1도는 세정 공정의 개략을 도시하고 있다. 제2도에서 제14도까지는 세정 공정을 실시하기 위한 세정 장치(10)의 한 예를 표시하고 있다. 제15도는 세정해야할 공작물(W)의 한 예를 도시하고 있다. 세정 장치(10)는 공작물(W)에 부착되어 있는 담금질 기름을 제거하기 위해 사용된다.

공작물(W)의 한 예는 세정해야할 다수의 톱니바퀴 등의 담금질 재료(G)를 페렛(P)의 위에 정렬시킨 것이다. 이 실시예에서는 담금질 재료(G)와 패렛(P)이 함께 취급되므로 패렛(P)과 담금질 재료(G)를 포함한 전체를 공작물(W)이라 칭하기로 한다.

제1도에 도시된 열처리 공정(S0)에 있어서 담금질 재료(G)의 기름 담금질이 행해진다. 이 기름 담금질은 도시하지 아니한 담금질 설비의 가열로에 의해 담금질 재료(G)를 소정의 온도까지 가열한후 담금질 재료(G)를 담금질 기름에 침지하므로서 행해진다. 이 담금질 기름은 도시하지 않은 유조에 수용되어 있고 150℃에서 160℃의 온도로 보존되어 있다. 담금질 기름의 한 예는 DAIDO CHEMICAL INDUSTRY CO. LTD의 B-90이다. 이 담금질 기름의 인화점은 272℃, 점도 20.69cst(98.9℃) 사용 온도는 120℃-180℃, 비중 0.885이다.

담금질 재료(G)는 기름 담금질 후에도 100℃ 이상의 자열을 갖고 있다. 이 담금질 재료(G)를 포함하는 고온의 공작물(W)은 물침지 공정(S1)에 있어서 75℃의 온도로 보존된 온수에 침지된다. 이 경우, 공자물(W)의 표면에서 물이 끓어 튀어서 공자물(W)의 표면에 기포가 차례차례로 생기기 때문에 공작물(W)의 표면에 부착되어 있는 기름의 대부분이 수중에서 분리된다. 그래서 소정 시간 경과후에 공작물(W)이 물에서 끄집어 내어진다.

물샤워 공정(S2)에서는 공작물(W)에 온수를 품어주므로서 공작물(W)의 표면이 다시 세정된다. 그뒤, 알칼리침지 공정(S3)에 있어서 공작물(W)이 일정시간 알칼리 세정제에 침지된 후 알칼리 세정제에서 끄집어 내어진다. 알칼리 샤워 공정(S4)에서는 공작물(W)에 알칼리 세정제가 품겨진다. 끝마무리 세정 공정(S5)에 있어서 온수가 공작물(W)에 품겨지므로서 공작물 표면에 알칼리 세정제가 제거된다. 에이브로우 공정(S6)에서는, 공작물(W)의 표면에 공기가 품어지므로서 공작물(W)에 붙어있는 물방울이 튕겨진다. 그래서 건조공정(S7)에서 공작물(W)의 건조가 행해진다.

제2도와 제3도에 도시된 세정 장치(10)는 도면에서 좌에서 우로 향해서 공작물(W)을 간결적으로 이송하면서 상술한 각 공정(S1-S7)을 실시한다. 이 때문에 공작물(W)의 반송 경로에 따라서 물침지 공정(S1)을 실시하기 위한 물침지실(1)과 물샤워 공정(S2)을 실시하기 위한 물스프레이실(12)과 알칼리 침지 공정(S3)을 실시하기 위한 알칼리 침지실(13)과 알칼리 샤워 공정(S4)을 실시하기 위한 알칼리 스프레이실(14)과 끝마무리 세정 공정(S5)을 실시하기 위한 최종 스프레이실(15)과 에어브로우 공정(S6)을 실시하기 위한 에어브로우실(16)과 건조 공정(S7)을 실시하기 위한 건조실(17) 등이 설치되어 있다.

제4도 내지 제6도에 도시한 바와 같이 물침지실(11)은 물침지조(20)와 상하 방향으로 이동이 가능한 제1의 공작물 승강 수단을 구비하고 있다. 제1의 공작물 승강 수단은 제1의 승강 유닛트(21)와 이 승강 유닛트(21)르 상하시키는 제1의 승강 구동 기구(22) 등을 포함하고 있다. 물침지조(20)의 내부에 수류 발생용의 물분사노즐(25)과 기포 발생용의 공기노즐(26) 등이 설치되어 있다. 물침지조(20)의 상부는 물을 오버플로우시킬 수 있는 형상으로 하고 있다. 물침지실(11)은 커버(28)로 덮혀있고 입구부에 문(29)이 설치되어 있다. 문(29)은 공작물(W)을 물침지실(11)로 반입할 때에 개폐된다.

제9도에 도시되어 있는 바와 같이 물분사노즐(25)은 펌프(31)에 의해 물탱크(32)에서 끌어들인 온수(32a)를 개폐밸브(33)를 거쳐서 물침지조(20)의 내부에 분출시키도록 되어 있다. 물탱크(32)에 열교환기(35)가 설치되어 있다. 열교환기(35)는 상기 기름 담금질 설비의 유조(34)내의 담금질 기름과 열교환을 하므로서 탱크(32)내의 물을 예를 들자면 75℃로 보존하도록 하고 있다. 공기 노즐(26)은 공기 공급원(36)에서 보내지는 압축 공기를 개폐밸브(37)를 거쳐 침지조(20)의 수중에 분출시키도록 하고 있다. 침지조(20)에서 오버플로우한 물은 기름 수분 분리기(38)(제3도에 일부를 도시한다)에 의해 물과 기름으로 분리된다.

제6도 등에 도시되는 바와 같이 제1의 승강 유닛트(21)는 공작물(W)의 아래면을 받치기 위한 지지 수다으로서 좌우 한쌍의 단면 L형의 미끄럼 가이드(40)를 구비하고 있다. 가이드(40)는 수평방향으로 연장되어있다. 또 이 승강 유닛트(21)는 미끄럼 가이드(40)를 받쳐주는 승강 후레임(41)과 승강 후레임(41)의 위편으로 연장되는 지주(42)와 지주(42)가 똑바로 승강할 수 있도록 지주(42)를 안내하는 가이드 바퀴(43)와 지주(42)의 상단부를 서로 이어주는 횡부재(45)와 횡부재(450의 위편으로 연장되는 가이드 롯드(46)와 가이드롯드(46)가 똑바로 승강이 가능하도록 롯도(46)를 안내하는 가이드 바퀴(47) 등을 구비하고 있다. 승강 후레임(41)에 좌우 한쌍의 레일(48)이 설치되어 있다.

제1의 승강 구동기구(22)는 커버(28)의 위면측에 설치된 실린더 기구(50)를 구비하고 있다. 제5도에 도시되어 있는 바와 같이 실린더 기구(50)의 롯드(51)가 연장되는 쪽으로 동작한때에 승강 유닛트(21)가 강하한다. 그 경우 승강 유닛트(21)에 실려있는 공작물(W)이 침지조(20)의 온수에 담구어진다. 제4도에 도시되는 바와 같이 실린더 기구(60)의 롯드(51)가 축소쪽으로 작동하면 승강 유닛트(21)가 상승하므로서 공작물(W)가 침지조(20)에서 끄집어 내어진다. 또한, 문(29)의 근처에 미끄럼 가이드(40)와 같은 높이로 고정쪽의 미끄럼 가이드(53)가 설치되어 있다.

물스프레이실(12)은 승강이 가능한 노즐 유닛트(55)를 구비하고 있다. 노즐 유닛트(55)는 커버(56)위에 설치된 승강 구동용의 실린더 기구(57)에 의해 상하 방향으로 움직일 수가 있다. 노즐 유닛트(55)는 공작물(W)의 위편에서 공작물(W)을 감싸도록 하여 강하하나 다시 상승하는 동작을 되풀이 한다. 노즐 유닛트(55)의 내면쪽에 노즐(58)이 설치되어 있다. 스프레이실(12)의 바악(62)의 가까이에 고정노즐(59)이 설치되어 있다. 제9도에 도시되어지는 바와 같이 노즐(58,59)은 송수관(60)과 펌프(61)를 거쳐서 물탱크(32)에 접속되어 있다. 따라서 노즐(58,59)은 물탱크(32)로부터 끌어들인 60℃-80℃의 온수(32b)를 스프레이실(12)내의 공작물(W)에 향해서 분사한다.

알칼리 침지실(13)은 알칼리 침지조(70)와 제2의 공작물 승강 수단을 구비하고 있다. 제2의 공작물 승강수단은 제2의 승강 유닛트(71)은 승강 유닛트(71)를 상하 운동시키기 위한 제2의 승강 구동기구(72) 등을 포함하고 있다. 알칼리 침지조(70)의 내부에 세정제 분사노즐(75)과 기포 발생용의 공기노즐(76)(제10도 참조)이 설치되어 있다. 알칼리 침지실(13)은 커버(77)로 피복되어 있고 입구부에 문(79)이 설치되어 있다. 제10도에 도시되어 있는 바와 같이 세정제 분사노즐(75)은 펌프(81)에 의해 저액탱크(82)에서 끌어들인 알칼리 세정제(82a)를 개폐밸브(83)를 거쳐서 침지조(70)의 내부로 분출시킨다. 저액탱크(82)에 열교환기(85)가 설치되어 있다. 이 열교환기(85)는 상기 기름 담금질 설비의 유조(34)내의 담금질 기름과 열교환을 하므로서 탱크(82)내의 알칼리 세정제를 60℃-80℃(바람직하기는 70℃±5℃)로 보존하도록 하고 있다. 공기노즐(76)은 공기 공급원(36)에서 보내지는 압착 공기를 개폐밸브(87)를 거쳐서 침지조(70)의 알칼리 세정제로 분출시킨다. 침지조(70)에서 오버플로우한 알칼리 세정제는 기름 수분 분리기(88)(제3도에 일부를 도시함)에 의해 정화된다.

제2의 승강 유닛트(71)는 공작물(W)의 아래면을 받치기 위한 지지 수단으로서 좌우 1쌍의 단면(L)형의 미끄럼 가이드(90)를 구비하고 있다. 가이드(90)는 수평방향으로 연장되어 있다. 또 이 승강 유닛트(71)는 미끄럼 가이드(90)를 받쳐주는 승강 후레임(91)과 승강 후레임(91)의 위편으로 연장되는 지주(92)와 지주(92)의 승강 동작을 안내하는 가이드 바퀴(93)와 지주(92)의 상단부를 서로 연결하는 횡부재(95)와 횡부재(95)의 위쪽으로 연장되는 가이드 롯드(96)와 가이드 롯드(96)의 승강 동작을 안내하는 가이드 바퀴(97) 등이 구비되어 있다.

제2의 승강 구동기구(72)는 커버(77)의 윗면쪽에 설치된 실린더 기구(100)를 구비하고 있다. 제5도에 도시되어 있는 바와 같이 실린더 기구(100)의 롯드(101)가 연장되는 쪽으로 동작한 때에 승강 유닛트(71)가 강하한다. 그 경우 승강 유닛트(71)에 실려져 있는 공자물(W)이 침지조(70)의 알칼리 세정제에 담구어진다. 제4도에 도시된 바와 같이 실린더 기구(100)의 롯드(101)가 축소쪽으로 작동하면 승강 유닛트(71)가 상승하므로서 공작물(W)이 알카리 침지조(70)에서 끄집어 내어진다.

물스프레이실(12)에 공작물 보내기 장치(110)가 설치되어 있다. 공작물 이송 장치(110)는 공작물(W)을 수평방향으로 간결적으로 이동시키는 것이고 다음에 기술하는 바와 같이 구성되어 있다.

제7도 등에 도시되는 바와 같이 물스프레이실(12)에 공작물(W)의 아래면을 받쳐주기 위한 좌우 한쌍의 단면(L)형의 미끄럼 가이드(111)와 좌우 1쌍의 레일(112)이 설치되어 있다. 가이드(1110와 레일(112)은 수평방향으로 연장되어 있다. 레일(112)에 캐리지(114)의 차륜(115)이 실려있고 캐리지(114)가 레일(112)에 따라 제4도중의 좌우방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

캐리지(114)에 푸셔(116)가 설치되어 있다. 제11도 등에 모식적으로 표시한 바와 같이 푸셔(116)는 캐리지(114)에 축(117)에 의해 부착되어 있다. 푸셔(116)는 그 선단부(118)가 비스듬히 위편으로 돌출하는 위치(제11도)와 선단부(118)가 아래편으로 상하하는 위치(제12도)에 걸쳐서 회전할 수 있다ㅏ. 푸셔(116)에 외력을 부여하지 아니하는 자유 상태에 있어서는 비틀림 스프링(도시않음)의 탄력과 푸셔(116)의 자중에 의해 선단부(118)가 비스듬히 위편으로 돌출하고 있다.

캐리지(114)는 랙크 피니언 등의 적합한 구동기구(120)에 의해 수평방형으로 왕복 구동된다. 도시하는 예의 경우 캐리지(114)에 랙(121)이 설치되어 있다. 랙(121)에 이맞물리는 피니언(122)이 모터(123)에 의해 회전되어지면 캐리지(114)가 전진 혹은 후퇴한다.

예를 들자면 제11도에 도시하는 바와 같이 앞에서 차례로 공작물(W1,W2,W3)이 정렬되어 있다한다. 여기에서 캐리지(114)가 제12도에 화살표로 표시하는 바와 같이 후방(도면에 있어서 좌방향)으로 작용하면 푸셔(116)가 공작물(W1 내지 W3)의 아래면쪽을 미끄러지면서 얻어진다. 이 때문에 푸셔(116)가 공작물(W1 내지 W3)을 재끼면서 캐리지(114)가 제13도에 도시하는 위치까지 이동할 수가 있다. 제13도에 있어서 푸셔의 선단부(118)가 상승하기 때문에 푸셔(116)가 공작물(W1 내지W3)의 배면을 밀어줄 수 있는 태세로 된다.

그뒤 캐리지(114)가 1스트로크 몫만큼 전진한다. 그러면 공작물(W2,W3)이 푸셔(116)에 의해 밀면서 소정의 위치까지 전진한다. 전진과 동시에 그때까지 가장 앞 열에 위치해있던 공작물(W1)이 알카리 침지실(13)쪽의 캐리지(191)에 의해 1스트로크 몫만큼 전진된다. 이 때문에 제14도에 도시하는 상태로 된다. 이 때 새로운 공작물(W4)이 물침지실(11)의 미끄럼 가이드(40)위로 보내들어가진다.

제8도에 도시된 바와 같이 알칼리 스프레이실(14)은 커버(139)의 내측에 수직축 주위에 왕복 회전이 가능한 노즐 유닛트(140)를 구비하고 있다. 노즐 유닛트(140)는 공작물(W)의 양측면과 마주하도록 문모양을 이루고 회전 구동기구(141)에 의해서 회전된다. 노즐 유닛트(140)에 의해서 회전된다. 노즐 유닛트(140)의 내측면에 노즐(145)이 설치되어 있다. 알카리 스프레이실(14)의 바닥(146) 근처에 고정노즐(147)이 설치되어 있다. 제10도에 도시하는 바와 같이 노즐(145,147)은 송액관(150)과 펌프(151)을 거쳐서 (82)에 접속되어 있다. 저액탱크(82)내의 알칼리 세정제(82b)는 펌프(151)에 의해 송액관(150)으로 보내져 노즐(145,147)에서 스프레이실(14)로 분출한다. 조즐(145)에는 개폐밸브(155)를 거쳐서 공기 공급원(36)이 접속되어 있다. 이 스프레이실(14)에서 사용된 알칼리 세정제는 기름 물 분리기(156)(제3도에서 일부를 도시함)에 의해 정화된다.

최종 스프레이실(15)도 수직축 주위에 회전이 가능한 노즐 유닛트9160)를 구비하고 있다. 노즐 유닛트(160)는 공작물(w)의 양측면과 마주하는 문모양을 하고, 회전 구동기구(161)에 의해 회전된다. 노즐 유닛트(160)의 내면측에 노즐(165)이 설치되어 있다. 최종 스프레이실(15)의 바닥(166)의 근처에 고정노즐(167)이 설치되어 있다. 노즐(165,167)은 도시하지 아니한 송수관을 거쳐서 펌프(164)(제3도에 도시함)에 접속되어 있다. 물탱크(32)에서 공급되는 청정한 온수는 노즐(165,167)에서 스프레이실(15)로 분출한다.

스프레이실(15)은 커버(168)로 덮혀있다. 스프레이실(15)의 입구부에 문(169)이 설치되어 있다. 문(169)은 공작물(W)이 스프레이실(15)로 반입될때에 개폐된다. 이 스프레이실(15)에서 사용된 물은 기름 물 분리기(163)(제3도에 일부를 도시함)에 의해 정화된다.

에어브로우실(16)은 승강 가능한 노즐 유닛트(170)를 구비하고 있다. 이 노즐 유닛트(170)는 에어실린더등을 사용한 승강 구동기구(171)에 의해 상하 방향으로 움직일 수가 있다. 노즐 유닛트(170)의 내면측에 공기노즐(172)이 설치되어 있다. 노즐 유닛트(170)는 공작물(W)의 위편에서 공작물(W)을 감싸도록 강하한후 상승하는 동작을 반복한다. 그래서 이 동작을 반복하면서 공기노즐(172)로부터는 공작물(W)로 향해서 온풍을 품어준다. 에어브로우실(16)은 커버(175)로 덮여져 있다. 에어브로우실(16)의 입구부분에 문(176)이 설치되어 있다. 문(176)은 공작물(W)이 에어브로우실(16)에 반입될때에 개폐된다.

건조실(17)은 챔버(180)의 내측에 수용된 공작물(W)에 열풍을 품어주는 송풍장치(181)를 구비하고 있다. 건조실(17)의 입구부분에 문(182)에 설치되어 있다. 문(182)은 공작물(W)이 건조실(17)로 반입될때에 개폐된다.

제8도에 도시되는 바와 같이 알칼리 스프레이실(14)에서 건조실(17)에 걸쳐서 공작물 이송 장치(190)가 설치되어 있다. 공작물 이송 장치(190)는 상술한 공작물 이송 장치(110)와 같은 캐리지(191)를 구비하고 있다. 이 이송 장치(190)는 캐리지(191)에 설치된 푸셔(192)에 의해 공작물(W)을 수평방향으로 1스트로크씩 간결적으로 이동시킨다. 캐리지(191)는 왕복 구동기구(193)(제3도에 일부를 도시함)의 모터에 의해 제8도중의 화살표(F)방향으로 상기한 스트로크 몫만큼 왕복 구동된다.

다음에, 상기 구성의 세정 장치(10)의 작용에 대해서 설명을 한다.

소정의 담금질 가열 온도까지 가열된 담금질 재료(G)는 150℃의 담금질 기름에 침지되므로서 기름 담금질된다. 그래서 이 담금질 재료(G)를 포함하는 공작물(W)은 물침지실(11)로 도입되고 또한 승강 유닛트(2)의 미끄럼 가이드(40) 위에 실려진다. 그래서 승강유닛트(21)가 강하되므로서 공작물(W)이 침지조(20)에 일정시간 담겨진다. 침지조(20)에는 75℃의 온수가 수용되어 있다. 공작물(W)의 온도는 100℃ 이상이기 때문에 물에 침지된 공작물(W)의 표면에서 물이 끓어튄다.

더욱이 공기노즐(26)에서 분출하는 에어와 물분사노즐(25)에서 분출하는 온수에 의해 침지층(20)의 온수가 섞이게 된다. 이 때문에 공작물(W)의 표면에 부착되어 있는 기름의 대부분의 수중에서 분리된다. 이같이하여 공작물(W)의 표면에 부착되어 있는 기름의 대부분이 수중에서 분리된다. 이같이하여 공작물(W)의 표면에서 분리된 기름은 침지조(20)의 수면 가까이에 뜬다. 이 기름을 포함한 수면 가까이의 물은 침지조(20)의 물을 오버플로우 시키므로서 침지조(20)에서 배출된다. 침지조(20)의 물을 오버플로우 시키려며는 밸브(33)를 열고, 펌프(31)를 구동하므로서 침지조(20)의 수위를 올리면 된다. 상기와 같이하여 침지조(20)에서 기름이 제거된 후 승강 유닛트(21)가 원래의 높이까지 상승하는 것에 의해 공작물(W)이 침지조(20)까지 끌어올려진다.

상술한 물침지 공정(S1)이 종료한 후 제13도에서 도시되는 바와 같이 캐리지(114)가 1스트로크 몫만큼 후퇴하여서 다시 캐리지(114)가 전진한다. 이 동작에 의해 제14도에 되시되는 바와 같이 각 공작물(W)이 1스트로크 몫만금 전진한다. 그래서 다음의 공작물(W)이 물침지실(11)로 이동해온다. 그와 동시에 그때까지 물침지실(11)에 있던 공작물(W)이 물스프레이실(12)로 보내진다.

물스프레이실(12)에 있어서는 노즐 유닛트(55)가 상하하면서 온수가 공작물(W)에 품겨진다. 이 온수 샤워에 의해 공작물(W)의 표면이 더욱 충분히 세정된다. 일정시간의 온수 샤워가 행해진 후 캐리지(114)가 상기와 같이 1스트로크 몫만큼 왕복 운동을 하므로서 공작물(W)이 알칼리 침지실(70)에 삽입된다. 침지조(70)의 내부에 있어서 공작물(W)은 노즐(75)에서 품어나오는 알칼리 세정제에 의한 교반작용 등에 의해 충분히 탈지·세정된다. 그후 승강 유닛트(71)가 원래의 높이까지 상승한다.

알칼리 침지실(13)로 보내져 오는 공작물(W)은 물침지공정(S1)과 물샤워 공정(S2)이 실시되고 있기 때문에 기름이 거의 제거되고 있다. 이 때문에 알칼리 침지조(70)에 도입된 기름의 량은 미량이다. 따라서 알칼리 세정제를 교환할 필요가 종래에 비하면 큰폭으로 감소한다.

알칼리 침지조(70)에 있어서 세정된 공작물(W)은 공작물 이송 장치(190)에 의해 알칼리 스프레이실(14)로 보내진다. 이 스프레이실(14)에 있어서 알칼리 세정제가 노즐 유닛트(140)에서 공작물(W)로 향해서 품어준다. 이 알칼리 세정제에 의해 공작물(W)이 다시 충분히 세정된 후 공작물(W)이 최종 스프레이실(15)로 보내진다. 이 스프레이실(15)에서 공작물(W)에 온수가 품겨지므로서 끝마무리 세정이 행해진다. 그후 공작물(W)이 에어브로우실(16)로 보내진다. 에어브로우실(16)에서는 노즐(172,174)에서 품어내는 온풍에 의해 공작물(W)에 부착되어 있던 물방울이 날려가 버린다. 그후 건조실(17)로 보내진 공작물(W)은 적당한 온도의 건조 열풍 혹은 온풍에 말려지므로서 충분히 건조된다.

Claims (15)

1. 가열된 공작물을 담금질 기름에 침지하므로서 기름 담금질을 한 후 이 공작물을 세정하기 위한 공작물 세정 방법에 있어서, 기름 담금질 후의 공작물이 100℃ 이상의 온도를 유지하고 있는 동안에 이 공작물을 물에 일정시간 침지하는 물침지 공정과, 상기 물에서 끄집어낸 상기 공작물에 물을 품어주므로서 공작물을 물로 닦는 물샤워 공적과, 상기 물샤워 공정 종료후 상기 공작물을 알칼리 세정제에 일정시간 침지하는 알칼리침지 공정과, 상기 알칼리 세정제에서 꺼내어진 상기 공작물을 물을 품어주므로서 공작물 표면의 알칼리 세정제를 제거하는 끝마무리 세정 공정과, 상기 끝마무리 공정후의 공작물을 건조시키는 건조 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 물침지 공정에 있어서 공작물을 물에 일정시간 침지한 후 물의 위 부분을 물침지조에서 오버플로우 시키므로서 수중의 기름을 물침지조에서 배출하며 그후 공작물이 물침지조에서 꺼내어지는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 물침지 공정에서 사용되는 물의 온도가 60℃에서 80℃의 범위인것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 물침지 공정에서 사용되는 물의 온도가 75℃±5℃의 범위인 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 물샤워 공정에서 사용되는 물의 온도가 60℃-80℃의 범위인 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 알칼리침지 공정에서 사용되는 알칼리 세정제의 온도가 60℃에서 80℃의 범위인 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 알칼리침지 공정은 상기 공작물의 온도가 60℃ 이상으로 보존되고 있는 사이에 실행되는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 알칼리 침지 공정에서 사용되는 알칼리 세정제는 옥시에칠렌 사슬을 갖는 계면활성제를 포함하고 있으며 또한 이 알칼리 세정제의 온도가 70℃±5℃의 범위로 보존되는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 방법.
9. 담금질 준비를 위한 유조에 침지된 공작물을 세정하기 위한 공작물 세정 장치에 있어서, 세정해야할 공작물을 침지하기 위한 물이 수용된 물침지조(water bath)을 갖는 물침지실과, 상기 물침지실에 설치되고 또한 상기 공작물을 지지하는 지지 수단을 갖춤과 함께 상기 지지 수단에 의해 지지된 공작물을 상기 물에 담그는 위치와 물로부터 꺼내는 위치에 걸쳐서 이동이 가능한 제1의 공작물 승강 수단과, 상기 공작물을 담그기 위한 알칼리 세정제가 수용된 알칼리 침지조(alkaline cleaner bath)를 갖춘 알칼리 침지실과, 상기 알칼리 침지실에 설치되고 또한 상기 공작물을 지지하는 지지 수단을 갖춤과 함께 상기 지지 수단에 의해 지지된 공작물을 상기 알칼리 세정제에 담그는 위치와 알카리 세정제에서 꺼내는 위치에 걸쳐서 이동가능한 제2의 공작물 승강 수단과, 상기 물침지실과 상기 알칼리 침지실과의 사이에 설치되어진 한편 상기 공작물에 물을 품어주는 수단을 갖춘 물스프레이실과, 상기 물스프레이실에 설치된 공작물 이송 장치로서 이 공작물 이송 장치는 수평방향으로 왕복이동이 가능한 캐리지와, 캐리지를 이동시키는 구동기구를 갖추며, 상기 캐리지는, 상기 물침지실내의 공작물을 상기 물침지실에서 상기 물스프레이실로 향해서 이동시키는 일이 가능하며 또한 물스프레이실내의 공작물을 상기 알칼리 침지실로 송출할 수가 있는 푸셔를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 물침지실에서 사용되는 물을 60℃에서 80℃로 가열하는 가열 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 물침지조내의 물을 오버플로우 시키는 수단을 갖추고 있고 이 오버플로우시키는 수단은 60℃-80℃로 가열된 물을 축적하는 물탱크와 상기 물탱크와 상기 물침지조를 연결하는 배관과 상기 배관에 설치된 개폐밸브와 상기 물탱크 내의 물을 상기 물침지조로 보내기 위한 펌프를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 알칼리 침지실에서 사용되는 알칼리 세정제를 60℃에서 80℃로 가열하는 가열수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 장치.
13. 제9항에 있어서, 상기 물스프레이실에서 사용되는 물을 60℃에서 80℃로 가열하는 가열 수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 장치.
14. 제9항에 있어서, 상기 푸셔는 상기 캐리지가 상기 물침지실에서 상기 물스프레이실의 방향으로 전진하는 때에는 공작물을 뒤에서 누를 수가 있는 높이로 세워지고 또한 상기 캐리지가 상기 물스프레이실에서 상기 물침지실의 방향으로 후퇴할 때에는 넘어지는 자세로 되도록 하고 있는 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 장치.
15. 제9항에 있어서, 상기 물을 가열하기 위한 가열 수단과 상기 알칼리 세정제를 가열하기 위한 가열 수단을 구비하고, 양 가열 수단의 최소한 한쪽은 상기 담금질 설비의 유조와 열교환을 하는 열교환기인 것을 특징으로 하는 공작물의 세정 장치.