WO2014042331A1

WO2014042331A1 - 절삭가공용 오일 미스트 제조장치

Info

Publication number: WO2014042331A1
Application number: PCT/KR2013/003441
Authority: WO
Inventors: 박주환
Original assignee: 헤벨 주식회사
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2014-03-20
Also published as: KR101305105B1

Abstract

본 발명은 절삭가공용 오일 미스트 제조장치에 관한 것으로서, 절삭가공시 분사되는 오일 미스트 즉 기화된 오일 분자가 공급과정에서 오일 미스트 이송관로에서 굵은 입자화되어 흐르는 것을 방지하고 균일한 크기의 입자로 분사하기 위하여 개발된 것으로; 내측 하부에는 오일이 저장되는 오일탱크와; 콤프레셔에서 생성되는 압축공기를 상기 오일탱크의 상부로 공급하는 에어 공급관로와, 상기 오일탱크 하단에서 상기 오일탱크의 상부로 오일을 공급하는 오일 공급관로와, 상기 에어 공급관로에서의 압축공기에 의하여 벤츄리 효과에 의하여 오일 공급관로의 오일을 흡입하여 상기 오일탱크의 내측 상부에서 하부로 공기와 혼합된 오일을 분사하는 벤츄리 노즐을 포함하는 오일 분사장치와; 상기 오일 분사장치의 벤츄리 노즐과 인접한 하부에 위치하고 상면에 함몰 형성되는 메쉬 장착홈과, 상기 메쉬 장착홈에서 연직 하부로 천공되는 다수의 입자분리홀과, 외경면을 따라 상기 입자분리홀의 하단으로 수평 천공되는 다수의 입자분리 배출홀과, 상기 메쉬 장착홈에 삽입되는 메쉬망을 포함하는 오일 분쇄헤드와; 상기 오일탱크의 상부에서 공작기계로 연결되는 오일 미스트 공급관로로 구성됨을 특징으로 하는 절삭가공용 오일 미스트 제조장치에 관한 것이다.

Description

절삭가공용 오일 미스트 제조장치

본 발명은 절삭가공용 오일 미스트 제조장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 절삭가공시 분사되는 오일 미스트 즉 기화된 오일 분자가 공급과정에서 오일 미스트 이송관로에서 굵은 입자화되어 흐르는 것을 방지하고 균일한 크기의 입자로 분사하기 위하여 개발된 절삭가공용 오일 미스트 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 선반과 밀링머신과 같은 공작기계를 이용하여 절삭가공을 할 때 원활하게 절삭되면서 공구의 내구성을 높일 수 있도록 하기 위하여 각종 오일을 공급하고 있다.

이때 과거에는 액체의 상태로 절삭공구의 회전시 공작물과 절삭공구에 충분히 적셔지도록 오일이 주입되면 절삭공구를 고속으로 회전시킬 경우 오일이 외부로 비산되어 많은 양의 오일이 외부로 유출되면서 작업환경이 오염되고 고가의 오일이 낭비되는 등의 많은 문제점을 유발하였다.

이에 오일을 초미립자로 분쇄하여 안개와 같은 상태로 된 오일 미스트(mist)를 절삭작업이 진행되는 부분에 분사하여 오일을 최소한으로 사용하면서 최대의 효과를 올리며 시동에 따른 비용도 감소시켜 경제성을 확보하고 오염을 줄이는 방법이 개발되어 그 사용이 점차 확대되고 있다.

하지만 기존의 오일을 분쇄하는 방식은 고른 입자로 분쇄하기가 어려우며 상대적으로 큰 입자와 작은 입자가 혼합된 상태에서 유로를 타고 공급되는데 이 과정에서 큰 입자가 내벽면에 붙어 다른 입자까지 합쳐지면서 액체상태의 오일이 흐르게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 오일 미스트 제조장치에서 공급되는 오일 미스트의 입자가 미세하고 고른 입자를 가진 것만 공급되도록 하는 절삭가공용 오일 미스트 제조장치를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내측 하부에는 오일이 저장되는 오일탱크와;

콤프레셔에서 생성되는 압축공기를 상기 오일탱크의 상부로 공급하는 에어 공급관로와, 상기 오일탱크 하단에서 상기 오일탱크의 상부로 오일을 공급하는 오일 공급관로와, 상기 에어 공급관로에서의 압축공기에 의하여 벤츄리 효과에 의하여 오일 공급관로의 오일을 흡입하여 상기 오일탱크의 내측 상부에서 하부로 공기와 혼합된 오일을 분사하는 벤츄리 노즐을 포함하는 오일 분사장치와;

상기 오일 분사장치의 벤츄리 노즐과 인접한 하부에 위치하고 상면에 함몰 형성되는 메쉬 장착홈과, 상기 메쉬 장착홈에서 연직 하부로 천공되는 다수의 입자분리홀과, 외경면을 따라 상기 입자분리홀의 하단으로 수평 천공되는 다수의 입자분리 배출홀과, 상기 메쉬 장착홈에 삽입되는 메쉬망을 포함하는 오일 분쇄헤드와;

상기 오일탱크의 상부에서 공작기계로 연결되는 오일 미스트 공급관로로 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 오일탱크에는 입자분리 배출홀과 인접한 하부에서 수평연장되어 상기 오일탱크의 내벽면과 소폭 이격되는 입자분리용 하부 격판과;

상기 벤츄리 노즐의 하단과 오일 미스트 공급관로의 사이에서 수평연장되어 상기 오일탱크의 내벽면과 소폭 이격되는 입자분리용 상부 격판이 추가로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 입자분리용 하부 격판은 원판형으로 형성되고 수직으로 관통된 수 개의 입자분리홀과, 외연부를 따라 수직 상부로 절곡되는 제1 수직 절곡부를 구비하고;

상기 입자분리용 상부 격판은 상기 입자분리용 하부 격판 보다 큰 직경을 가진 원판형으로 형성되고, 외연부를 따라 수직 하부로 절곡되는 제2 수직 절곡부를 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 벤츄리 노즐에서 분사되는 공기와 혼합된 상태의 오일이 메쉬망에 충동하여 외부로의 비산을 최소화하여 분쇄되고 오일 미스트 공급관로에 진입하기 전에 상하 격판에 의하여 작은 입자의 오일 미스트만 통과하도록 하여 오일 미스트 공급관로의 내벽면에 붙어 손실되는 오일을 최소화함으로서 오일의 소비를 줄이고 절삭부에서 흘러내리는 오일의 양을 최소화하여 오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드를 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드의 작동을 나타낸 개념도

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작동 상태를 나타낸 개념도

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드를 나타낸 사시도

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드를 나타낸 단면도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드의 작동을 나타낸 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작동 상태를 나타낸 개념도로서, 본원은 내측 하부에는 오일(10)이 저장되는 오일탱크(1)와 오일 분사장치(2)와 오일 분쇄헤드(3)와 오일 미스트 공급관로(4)로 구성된다.

그 구성은 내측 하부에는 오일(10)이 저장되는 오일탱크(1)와;

콤프레셔(21)에서 생성되는 압축공기를 상기 오일탱크(1)의 상부로 공급하는 에어 공급관로(22)와, 상기 오일탱크(1) 하단에서 상기 오일탱크(1)의 상부로 오일(10)을 공급하는 오일 공급관로(23)와, 상기 에어 공급관로(22)에서의 압축공기에 의하여 벤츄리 효과에 의하여 오일 공급관로(23)의 오일(10)을 흡입하여 상기 오일탱크(1)의 내측 상부에서 하부로 공기와 혼합된 오일을 분사하는 벤츄리 노즐(24)을 포함하는 오일 분사장치(2)와;

상기 오일 분사장치(2)의 벤츄리 노즐(24)과 인접한 하부에 위치하고 상면에 함몰 형성되는 메쉬 장착홈(31)과, 상기 메쉬 장착홈(31)에서 연직 하부로 천공되는 다수의 입자분리홀(32)과, 외경면을 따라 상기 입자분리홀(32)의 하단으로 수평 천공되는 다수의 입자분리 배출홀(33)과, 상기 메쉬 장착홈(31)에 삽입되는 메쉬망(34)을 포함하는 오일 분쇄헤드(3)와;

상기 오일탱크(1)의 상부에서 공작기계(20)로 연결되는 오일 미스트 공급관로(4)로 구성됨을 특징으로 한다.

먼저 오일탱크(1)는 하부에 오일(10)이 저장되어 오일 분쇄헤드(3)가 잠기지 않을 정도로 충만되고 오일 공급관로(23)를 통하여 오일(10)을 공급할 수 있을 정도의 양이 항상 충진되어야 한다.

또한, 오일 분사장치(2)에서는 분사되는 공기압에 의하여 오일(10)이 흡입 분사되는 벤츄리 효과를 이용한 것으로 오일 미스트 공급관로(4)로 배출되는 오일(10)을 제외한 오일(10)은 내부에서 순환하는 구조를 가지고 있으며, 오일(10)만 분사시키는 것이 아니라 공기와 함께 분사되는 것이다.

또, 오일 분쇄헤드(3)는 종래 모터에 의하여 회전하거나 복잡한 충돌면을 가지거나 단순히 공기와 혼합되어 자동차의 연료 공급장치와 같이 분사되는 것이 대부분이었으나 본원은 벤츄리 노즐(24)에 의하여 일차적으로 분쇄된 오일이 이차적으로 메쉬망(34)을 통과하면서 분쇄되며 메쉬망(34)을 통과한 분쇄된 오일 미스트는 입자분리홀(32)과 입자분리 배출홀(33)의 절곡된 경로를 지나면서 큰 입자가 내벽면에 붙어 제거되면서 상기 입자분리 배출홀(33)에서는 작은 입자의 오일 미스트가 배출되고 내벽면을 따라 하부로 액상의 오일이 배출되는 것이다.

여기에 본원은 상기 오일탱크(1)에는 입자분리 배출홀(33)과 인접한 하부에서 수평연장되어 상기 오일탱크(1)의 내벽면과 소폭 이격되는 입자분리용 하부 격판(11)과;

상기 벤츄리 노즐(24)의 하단과 오일 미스트 공급관로(4)의 사이에서 수평연장되어 상기 오일탱크(1)의 내벽면과 소폭 이격되는 입자분리용 상부 격판(12)을 추가로 구성하여 상기 입자분리용 하부 및 상부 격판(11, 12)의 외연부와 상기 오일탱크(1)의 내벽면 사이의 틈을 지나가게 되어 공기와 같이 흐름이 용이한 미세한 오일 미스트는 용이하게 통과하고 상대적으로 입자가 굵은 오일 미스트는 격판에 의하여 걸러지게 되는 것이다.

이때 상기 입자분리용 하부 및 상부 격판(11, 12)은 상부로 볼록한 형상을 가지고 있으면 걸러진 오일이 다시 용이하게 오일탱크(1)의 하단으로 떨어져 재활용할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도로서, 상기 입자분리용 하부 격판(11)은 원판형으로 형성되고 수직으로 관통된 수 개의 입자분리홀(111)과, 외연부를 따라 수직 상부로 절곡되는 제1 수직 절곡부(112)를 구비하고;

상기 입자분리용 상부 격판(12)은 상기 입자분리용 하부 격판(11) 보다 큰 직경을 가진 원판형으로 형성되고, 외연부를 따라 수직 하부로 절곡되는 제2 수직 절곡부(121)를 구비함을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.

상기 실시 예는 굵은 입자의 오일 미스트와 가는 입자의 오일 미스트를 보다 용이하게 분리하기 위한 수단으로 그 경로를 더욱 꼬아서 형성한 것으로 최초 오일 분쇄헤드(3)에서 분사되면 입자분리용 하부 격판(11)과 입자분리용 상부 격판(12)의 사이 공간에서 굵은 입자의 오일 미스트의 상당수가 입자분리홀(111)에 의하여 분리되고 남은 굵은 입자의 오일 미스트는 가는 입자의 오일 미스트와 함께 제1 및 제2 수직 절곡부(112, 121)의 사이를 따라 하강하게 되는데 이때 하강기류에 의하여 무거운 굵은 입자의 오일 미스트만 계속 하강하고 가는 입자의 오일 미스트는 상승하도록 하는 원리이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 오일 분쇄헤드를 나타낸 단면도로서, 상기 오일 분쇄헤드(3)의 상기 메쉬 장착홈(31)에서 연직 하부로 천공되는 다수의 입자분리홀(32)은 천공된 깊이가 적어도 두 가지 이상으로 그 깊이가 다르게 천공되고, 상기 입자분리 배출홀(33)은 상기 입자분리홀(32)의 하단에서 수평 천공되어 다양한 높이에서 분사되도록 하는 실시 예를 나타내었다.

상기 실시 예는 지나치게 일 구역에서 집중하여 분사되는 것보다는 넓은 구역에 걸쳐 분사되는 것이 굵은 입자의 오일 미스트와 가는 입자의 오일 미스트를 보다 효과적으로 분리할 수 있기 때문에 형성한 것이다.

이는 가는 입자의 오일 미스트가 분사속도에 의하여 내벽면 및 입자분리용 하부 격판 또는 입자분리용 상부 격판과 충돌되어 흘러내리는 것을 방지하고자 함에도 그 의미가 있다.

[부호의 설명]

1 : 오일탱크

11 : 입자분리용 하부 격판 12 : 입자분리용 상부 격판

2 : 오일 분사장치

21 : 콤프레셔 22 : 에어 공급관로

23 : 오일 공급관로 24 : 벤츄리 노즐

3 : 오일 분쇄헤드

31 : 메쉬 장착홈 32 : 입자분리홀

33 : 입자분리 배출홀 34 : 메쉬망

4 : 오일 미스트 공급관로

10 : 오일

20 : 공작기계

Claims

내측 하부에는 오일(10)이 저장되는 오일탱크(1)와;

콤프레셔(21)에서 생성되는 압축공기를 상기 오일탱크(1)의 상부로 공급하는 에어 공급관로(22)와, 상기 오일탱크(1) 하단에서 상기 오일탱크(1)의 상부로 오일(10)을 공급하는 오일 공급관로(23)와, 상기 에어 공급관로(22)에서의 압축공기에 의하여 벤츄리 효과에 의하여 오일 공급관로(23)의 오일(10)을 흡입하여 상기 오일탱크(1)의 내측 상부에서 하부로 공기와 혼합된 오일을 분사하는 벤츄리 노즐(24)을 포함하는 오일 분사장치(2)와;

상기 오일 분사장치(2)의 벤츄리 노즐(24)과 인접한 하부에 위치하고 상면에 함몰 형성되는 메쉬 장착홈(31)과, 상기 메쉬 장착홈(31)에서 연직 하부로 천공되는 다수의 입자분리홀(32)과, 외경면을 따라 상기 입자분리홀(32)의 하단으로 수평 천공되는 다수의 입자분리 배출홀(33)과, 상기 메쉬 장착홈(31)에 삽입되는 메쉬망(34)을 포함하는 오일 분쇄헤드(3)와;

상기 오일탱크(1)의 상부에서 공작기계(20)로 연결되는 오일 미스트 공급관로(4)로 구성됨을 특징으로 하는 절삭 가공용 오일 미스트 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 오일탱크(1)에는 입자분리 배출홀(33)과 인접한 하부에서 수평연장되어 상기 오일탱크(1)의 내벽면과 소폭 이격되는 입자분리용 하부 격판(11)과;

상기 벤츄리 노즐(24)의 하단과 오일 미스트 공급관로(4)의 사이에서 수평연장되어 상기 오일탱크(1)의 내벽면과 소폭 이격되는 입자분리용 상부 격판(12)이 추가로 구성됨을 특징으로 하는 절삭 가공용 오일 미스트 제조장치.
제 2항에 있어서, 상기 입자분리용 하부 격판(11)은 원판형으로 형성되고 수직으로 관통된 수 개의 입자분리홀(111)과, 외연부를 따라 수직 상부로 절곡되는 제1 수직 절곡부(112)를 구비하고;

상기 입자분리용 상부 격판(12)은 상기 입자분리용 하부 격판(11) 보다 큰 직경을 가진 원판형으로 형성되고, 외연부를 따라 수직 하부로 절곡되는 제2 수직 절곡부(121)를 구비함을 특징으로 하는 절삭 가공용 오일 미스트 제조장치.