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KR101725829B1 - 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치 - Google Patents

칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치 Download PDF

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KR101725829B1
KR101725829B1 KR1020150131769A KR20150131769A KR101725829B1 KR 101725829 B1 KR101725829 B1 KR 101725829B1 KR 1020150131769 A KR1020150131769 A KR 1020150131769A KR 20150131769 A KR20150131769 A KR 20150131769A KR 101725829 B1 KR101725829 B1 KR 101725829B1
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최선곤
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최선곤
김철수
손진탁
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Abstract

본 발명은 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력 이내로 되도록 함과 동시에 순환되는 절삭유에 포함된 칩 및 오일과 같은 이물질을 용이하게 제거하는 절삭유 공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치는, 절삭유탱크(100)와; 상기 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)을 분리하여 제거하는 오일제거수단(200)과; 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)을 제거하는 칩제거수단(300)과; 상기 오일제거수단(200)과 칩제거수단(300)에 회전 동력을 제공하는 모터(400)와; 상기 절삭유탱크(100)의 절삭유가 펌프(410)로 유입되도록 안내하거나 펌프(410)로부터 배출되는 절삭유를 안내하는 흡입배관(420) 및 토출배관(430)과; 상기 펌프(410)의 일측에 구비되며, 상기 절삭유탱크(100)로부터 공작기계로 공급되는 절삭유에 포함된 이물질을 분리하는 필터(500,510)와; 상기 펌프(410)의 일측에 구비되며, 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 높은 경우에는 상기 절삭유탱크(100)로 절삭유가 리턴(return)하도록 하는 바이패스수단(600) 등으로 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 콤팩트한 장치의 구현이 가능하고 설비의 고장이 방지되는 이점이 있다.

Description

칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치 {Supply device for cutting oil}
본 발명은 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력 이내로 되도록 함과 동시에 순환되는 절삭유에 포함된 칩 및 오일과 같은 이물질을 용이하게 제거하는 절삭유 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공작기계 등에는 절삭유가 사용되며, 이러한 절삭유(切削油, cutting oil)는 금속 재료의 절삭 가공에 사용되는 기름으로 쿨런트오일 또는 선반유(旋盤油) 등으로 불리기도 한다.
절삭유를 절삭, 절단, 천공 등의 가공시에 가공 재료와 절삭 공구 사이의 마찰을 줄이고, 발생하는 다량의 마찰열을 제거하고, 절삭 부스러기를 씻어내려 절삭 공구의 수명을 길게 하고, 마무리 면을 평활하게 하는 등의 목적으로 사용된다. 그리고, 이러한 절삭유는 비수용성 절삭유와 수용성 절삭유 등으로 분류할 수 있다.
공작기계를 사용하여 금속을 가공하는 경우에는 필연적으로 금속 칩(chip)이나 오일(oil) 등이 함께 배출되어 절삭유에 섞이게 된다. 따라서, 이러한 사용된 절삭유를 회수하여 칩(chip)과 오일(oil) 등을 분리하여 절삭유를 재활용할 필요가 있다.
이와 같은 절삭유 재사용을 위해 한국 등록특허 제10-1531858호 등에서는 개선된 구조에 의해 칩(chip)을 분리하는 기술이 개시되어 있다.
그러나,이러한 종래의 기술에 의해서도 여전히 고압의 절삭유를 제어하지 못하여 공작기계 및 공급장치의 손상이 일어나고, 필터가 막히는 등의 문제점이 있다.
등록특허 제10-1531858호
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 콤팩트한 구조에 의해 칩(chip)과 오일(oil)의 분리가 가능한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력 이상이 되는 경우에는 절삭유를 리턴(return)시키고, 설정압력 이하인 경우에는 이상신호를 발생시켜 장치의 작동을 멈추어 원인을 제거하도록 하는 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 리턴되는 절삭유를 이용하여 흡입필터를 자동으로 세척하도록 함으로써 필터의 막힘이 방지되도록 한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치는, 공작기계의 하측에 구비되며, 공작기계에 사용된 절삭유가 낙하되어 저장되는 절삭유탱크(100)와; 일단이 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되도록 설치되며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)을 분리하여 제거하는 오일제거수단(200)과; 일단이 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되도록 설치되며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)을 제거하는 칩제거수단(300)과; 상기 오일제거수단(200)의 일측에 구비되며, 상기 오일제거수단(200)과 칩제거수단(300)에 회전 동력을 제공하는 모터(400)와; 상기 절삭유탱크(100)의 일측에 구비되며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 절삭유를 공작기계로 공급하는 펌프(410)와; 상기 펌프(410)에 연결되며, 상기 절삭유탱크(100)의 절삭유가 펌프(410)로 유입되도록 안내하거나 펌프(410)로부터 배출되는 절삭유를 안내하는 흡입배관(420) 및 토출배관(430)과; 상기 펌프(410)의 일측에 구비되며, 상기 절삭유탱크(100)로부터 공작기계로 공급되는 절삭유에 포함된 이물질을 분리하는 필터(500,510)와; 상기 펌프(410)의 일측에 구비되며, 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 높은 경우에는 상기 절삭유탱크(100)로 절삭유가 리턴(return)하도록 하는 바이패스수단(600);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프(410)의 일측에는, 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 낮은지 여부를 측정하는 압력스위치(700)와, 상기 압력스위치(700)로부터 공급되는 신호에 따라 상기 모터(400)와 펌프(410)의 작동을 제어하는 제어반(710)이 더 구비되며; 상기 필터(500,510)는, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 구비되어 절삭유에 함유된 이물질을 1차적으로 분리하는 흡입필터(500)와, 상기 절삭유탱크(100)의 외부에 구비되어 절삭유에 함유된 이물질을 2차적으로 분리하는 사이클론필터(510)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 바이패스수단(600)은, 상기 토출배관(430)에 연결되며, 상기 펌프(410)에 의해 토출되는 절삭유가 상기 절삭유탱크(100)로 되돌아오도록 안내하는 리턴배관(610)과; 상기 토출배관(430)과 리턴배관(610)의 사이에 구비되며, 상기 토출배관(430)을 통해 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력 이상이 되는 경우에는 상기 리턴배관(610)이 개방되도록 하여 절삭유의 리턴(return)이 일어나도록 하는 릴리프밸브(620)와; 상기 흡입필터(500)의 일측에 구비되며, 상기 리턴배관(610)을 통하여 절삭유탱크(100)로 리턴(return)되는 절삭유가 상기 흡입필터(500)로 분사되도록 안내하는 클리닝파이프(630);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오일제거수단(200)은, 상기 모터(400)의 회전동력에 의해 회전하며, 상기 절삭유탱크(100)의 상측에 구비되는 상측오일풀리(210)와; 상기 상측오일풀리(210)와 이격되게 설치되며, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되는 하측오일풀리(220)와; 상기 상측오일풀리(210)와 하측오일풀리(220)를 연결하며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)이 표면에 부착되어 외부로 이송되도록 안내하는 오일벨트(230)와; 상기 오일벨트(230)의 일면에 일단이 접하도록 설치되어, 오일벨트(230) 표면에 부착된 오일(oil)이 오일벨트(230)로부터 분리되도록 하는 스키머(240);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 칩제거수단(300)은, 상기 모터(400)의 회전동력에 의해 회전하며, 상기 절삭유탱크(100)의 상측에 구비되는 상측칩풀리(310)와; 상기 상측칩풀리(310)와 이격되게 설치되며, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되는 하측칩풀리(320)와; 상기 상측칩풀리(310)와 하측칩풀리(320)를 연결하며, 상기 상측칩풀리(310)와 하측칩풀리(320)가 연동하도록 하는 칩벨트(330)와; 상기 칩벨트(330)에 하나 이상이 구비되며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)이 상기 칩벨트(330)에 의해 외부로 이송되도록 하는 스크래퍼(340);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 펌프로 유입되는 절삭유는 흡입필터에 의해 1차적으로 이물질이 걸러지고, 펌프로부터 토출되는 절삭유의 이물질은 사이클론 필터에 의해 2차적으로 제거된다. 따라서, 절삭유에 함유된 이물질이 보다 완벽하게 제거되므로 공작기계의 수명이 연장되고 오작동이 방지되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서는 하나의 모터에 의해 칩제거수단과 오일제거수단 및 흡입필터의 회전이 이루어진다. 따라서, 콤팩트한 구성이 가능하므로 설치공간의 제약을 적게 받고, 에너지 효율이 향상되는 장점이 있다.
그리고, 본 발명에서는 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 지나치게 높아지면 절삭유가 절삭유탱크로 리턴(return)되고, 절삭유 압력이 지나치게 낮아지면 경보가 발생됨은 물론 장치의 작동이 정지된다. 따라서, 절삭유 공급장치 및 공작기계의 고장이나 파손이 방지되는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 펌프에 의해 압축된 고압의 절삭유 중 리턴(return)되는 절삭유는 흡입필터로 분사되도록 구성된다. 따라서, 흡입필터에 부착된 이물질이 제거되어 필터 막힘이 방지되는 효과가 있다.
더불어 본 발명에서는 흡입필터가 회전가능하게 설치되고, 표면에 스크류날개가 나선형으로 형성되어 칩(chip)과 같은 이물질을 칩제거수단 측으로 계속 안내하게 된다. 따라서,절삭유탱크 내부의 칩(chip)이 외부로 원활하게 배출되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치의 바람직한 실시예의 구성도.
도 2는 본 발명 실시예를 구성하는 오일제거수단의 측단면도.
도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 칩제거수단의 측단면도.
이하 본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치의 일 실시예의 구성이 도시되어 있으며, 도 2 및 도 3에는 본 발명 실시예를 구성하는 오일제거수단과 칩제거수단의 구성의 측단면이 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치는, 공작기계의 하측에 구비되어 공작기계에 사용된 절삭유가 낙하되어 저장되는 절삭유탱크(100)와, 일단이 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되도록 설치되어 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)을 분리하여 제거하는 오일제거수단(200)과, 일단이 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되도록 설치되어 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)을 제거하는 칩제거수단(300)과, 상기 오일제거수단(200)의 일측에 구비되어 상기 칩제거수단(300)과 오일제거수단(200)에 회전 동력을 제공하는 모터(400)와, 상기 절삭유탱크(100)의 일측에 구비되어 절삭유탱크(100) 내부의 절삭유를 공작기계로 공급하는 펌프(410)와, 상기 절삭유탱크(100)의 절삭유가 펌프(410)로 유입되도록 안내하거나 펌프(410)로부터 배출되는 절삭유를 안내하는 흡입배관(420) 및 토출배관(430)과, 상기 절삭유탱크(100)로부터 공작기계로 공급되는 절삭유에 포함된 이물질을 분리하는 필터(500,510)와, 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 높은 경우에는 상기 절삭유탱크(100)로 절삭유가 리턴(return)하도록 하는 바이패스수단(600)과, 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 낮은지 여부를 측정하는 압력스위치(700)와, 상기 압력스위치(700)로부터 공급되는 신호에 따라 상기 모터(400)와 펌프(410)의 작동을 제어하는 제어반(710) 등으로 구성된다.
상기 절삭유탱크(100)는 상방이 개구된 박스 형태로 이루어지며, 통상적으로 공작기계(도시되지 않음)의 하측 바닥면에 설치되어, 공작기계로 공급되어 사용된 절삭유가 자유 낙하하여 저절로 내부에 모이도록 한다.
따라서, 공작기계 등에서 사용된 절삭유를 상기 절삭유탱크(100)에 모여 도시된 바와 같이 일정 높이의 수위를 가지도록 저장되고, 이러한 절삭유탱크(100)에 모인 절삭유는 다시 공작기계로 공급되어 사용된다.
상기 모터(400)는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 회전되는 전기모터로 이루어지며, 이러한 모터(400)는 공작기계(도시되지 않음)에 설치되거나 별도의 지지수단(도시되지 않음)에 의해 고정된다. 이러한 모터(400)는, 상기 오일제거수단(200)의 일측에 구비되어 상기 칩제거수단(300)과 오일제거수단(200)에 회전 동력을 제공하는 역할을 한다.
상기 오일제거수단(200)은, 도시된 바와 같이 하단은 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되도록 설치된다. 즉, 상기 오일제거수단(200)의 하단은 상기 절삭유탱크(100)에 수용된 절삭유에 잠기도록 설치된다.
상기 오일제거수단(200)은, 상기 절삭유탱크(100)의 상측에 구비되는 상측오일풀리(210)와, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되는 하측오일풀리(220)와, 상기 상측오일풀리(210)와 하측오일풀리(220)를 연결하는 오일벨트(230)와, 상기 오일벨트(230)의 일면에 일단이 접하도록 설치되어 오일벨트(230) 표면에 부착된 오일(oil)이 오일벨트(230)로부터 분리되도록 하는 스키머(240) 등으로 이루어진다.
상기 상측오일풀리(210)는, 도시된 바와 같이 상기 모터(400)의 좌측에 결합 고정된다. 즉, 상기 모터(400)의 모터축(402)에 상기 상측오일풀리(210)가 설치되어 모터(400)의 회전동력에 의해 상기 상측오일풀리(210)가 회전하게 된다.
상기 하측오일풀리(220)는, 도시된 바와 같이 상기 상측오일풀리(210)와 하측으로 소정 거리 이격되게 설치된다. 즉, 상기 하측오일풀리(220)는 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되어 절삭유에 잠기도록 설치된다.
상기 오일벨트(230)는 도시된 바와 같이, 상기 상측오일풀리(210)와 하측오일풀리(220)를 연결하며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)이 표면에 부착되어 상측으로 이송되도록 안내하게 된다.
따라서, 이러한 오일벨트(230)는 표면에 오일(oil)이 잘 부착되도록 우레탄과 같은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 절삭유탱크(100)에 저장된 절삭유는 비수용성 절삭유이므로, 여기에 함유된 오일(oil)이 분리되어 오일벨트(230) 표면에 쉽게 부착되어야 한다.
상기 스키머(240)는 도시된 바와 같이 상기 오일벨트(230)의 일측(도 2에서는 우측)에 설치되어, 좌측단(도 2에서)은 상기 오일벨트(230)의 표면에 접하도록 설치된다. 그리고, 이러한 스키머(240)는 경사지게 설치되어 오일(oil)이 오일박스(250)로 떨어지도록 안내한다.
보다 구체적으로 살펴보면, 도시(도 2 참조)된 바와 같이 상기 스키머(240)는 우측으로 갈수록 점차 낮아지도록 경사지게 설치되며, 좌측단은 상기 오일벨트(230)에 접하게 된다. 그리고, 우측단은 우측에 설치된 오일박스(250) 내부에 위치되도록 설치된다.
그리고, 상기 오일박스(250)는 도시된 바와 같이 상방이 개구되도록 설치되어 상기 오일제거수단(200)의 오일(oil)이 스키머(240)에 의해 분리되어 모이는 공간을 제공하며, 여기에는 회수관(260)이 더 구비된다.
상기 회수관(260)은, 도시된 바와 같이 상단이 상기 오일박스(250)에 접하고 하단은 상기 절삭유탱크(100) 내부에 위치된다. 따라서, 상기 오일박스(250) 내부에 고인 내용물 중 절삭유는 다시 회수관(260)을 통해 절삭유탱크(100)로 리턴(return)하게 되고, 상부의 오일(oil)은 별도의 오일저장통(도시되지 않음)으로 이동되어 모이게 된다. 즉, 상기 오일벨트(230)에 묻어나오는 것은 오일(oil) 뿐만 아니라 절삭유도 함께 묻어나오게 되어 상기 오일박스(250)에 함께 고이게 되고, 이때 오일(oil)은 가벼워 위로 뜨게 되고 절삭유를 아래로 가라앉게 된다. 따라서, 하부의 절삭유는 다시 절삭유탱크(100)로 회수되고, 상부의 오일(oil)은 외부로 배출되는 것이다.
상기 칩제거수단(300)은, 도시된 바와 같이 상기 절삭유탱크(100)의 내부 좌측에 상하로 구비된다.
상기 칩제거수단(300)은, 상기 절삭유탱크(100)의 상측에 구비되는 상측칩풀리(310)와, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되는 하측칩풀리(320)와, 상기 상측칩풀리(310)와 하측칩풀리(320)를 연결하는 칩벨트(330)와, 상기 칩벨트(330)에 하나 이상이 구비되어 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)이 상기 칩벨트(330)에 의해 외부로 이송되도록 하는 스크래퍼(340) 등으로 이루어진다.
상기 상측칩풀리(310)는, 상기 모터(400)의 회전동력에 의해 회전하며, 상기 절삭유탱크(100)의 상측 외부로 노출되도록 설치된다.
보다 구체적으로 살펴보면, 도시된 바와 같이 상기 상측칩풀리(310)는 상기 상측오일풀리(210)의 좌측에 설치되며, 이러한 상측칩풀리(310)의 회전 중심이 되는 상부축(312)은 상기 모터(400)의 모터축(402)과 연동한다. 따라서, 상기 모터축(402)과 상부축(312)은 상부커플링(314)에 의해 연결되어 있다.
상기 하측칩풀리(320)는, 상기 상측칩풀리(310)와 하측으로 소정 거리 이격되게 설치되며, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되어 절삭유에 잠기게 된다. 그리고, 상기 하측칩풀리(320)는 회전 중심이 되는 하부축(322)을 중심으로 회전하도록 구성된다.
상기 칩벨트(330)는, 상기 상측칩풀리(310)와 하측칩풀리(320)를 연결하여, 상기 하측칩풀리(320)가 상기 상측칩풀리(310)와 연동하도록 한다.
그리고, 도시(도 3 참조)된 바와 같이 상기 상측칩풀리(310)와 하측칩풀리(320)는 수직으로 설치되는 것보다 전후로 기울기를 가지도록 설치됨이 바람직하다. 즉, 상기 상측칩풀리(310)가 하측칩풀리(320)보다 후측으로 위치되도록 함이 바람직하다. 이는 상기 스크래퍼(340)에 의해 칩(chip)이나 슬러지(sludge)가 용이하게 담겨 이동되도록 함과 동시에 스크래퍼(340)에 담긴 칩(chip)이나 슬러지(sludge)가 아래에서 설명할 칩박스(350)에 용이하게 낙하되도록 하기 위함이다.
상기 스크래퍼(340)는, 상기 칩벨트(330)에 하나 이상이 구비되며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)이 상기 칩벨트(330)에 의해 상측 외부로 이송되도록 하는 역할을 한다. 상기 스크래퍼(340)는 도시된 바와 같이 상기 칩벨트(330)의 표면에 등(等)간격으로 다수개가 구비되어 상기 절삭유탱크(100) 바닥에 고인 칩(chip)이나 슬러지(sludge)가 상측으로 퍼 올려지도록 한다.
한편, 도시(도 3 참조)된 바와 같이 상기 상측칩풀리(310)의 하측에는 상부가 개방된 칩박스(350)가 더 구비된다. 상기 칩박스(350)는 상기 스크래퍼(340)에 실려 이송된 칩(chip)이나 슬러지(sludge)가 상기 상측칩풀리(310)를 거치면서 상기 칩벨트(330)로부터 분리되어 자유 낙하하여 모이는 장소이다.
그리고, 이러한 칩박스(350)에는 오브플로관(352)이 더 구비되어 상기 칩박스(350)에 고이는 절삭유가 다시 상기 절삭유탱크(100)로 회수되도록 안내한다.
상기 펌프(410)는 고압펌프로 이루어지며, 상기 절삭유탱크(100)의 상측에 설치되어 상기 절삭유탱크(100) 내부의 절삭유가 공작기계(도시되지 않음)로 공급되도록 압력을 생성하는 역할을 한다.
상기 펌프(410)의 좌우에는 흡입배관(420)과 토출배관(430)이 각각 연결된다. 즉, 도시된 바와 같이, 상기 펌프(410)의 하단 좌측에는 상기 절삭유탱크(100)의 절삭유가 펌프(410)로 유입되도록 안내하는 흡입배관(420)이 연결되도록 설치되고, 상기 펌프(410)의 하단 우측에는 펌프(410)로부터 배출되는 절삭유를 공작기계로 안내하는 토출배관(430)이 연결 설치된다.
상기 필터(500,510)는 상기 펌프(410)의 좌우측에 구비되어 상기 절삭유탱크(100)로부터 공작기계로 공급되는 절삭유에 포함된 이물질을 분리하여 걸러내는 역할을 한다.
상기 필터(500,510)는, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 구비되어 절삭유에 함유된 이물질을 1차적으로 분리하는 흡입필터(500)와, 상기 절삭유탱크(100)의 외부에 구비되어 절삭유에 함유된 이물질을 2차적으로 분리하는 사이클론필터(510) 등으로 이루어진다.
상기 흡입필터(500)는, 도시된 바와 같이 상기 흡입배관(420)의 하단에 결합되며, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 저장되는 절삭유에 잠기도록 설치된다. 따라서, 상기 절삭유탱크(100)에 저장된 절삭유를 상기 흡입필터(500)를 통해 상기 흡입배관(420)으로 유입된다.
상기 흡입필터(500)는 메쉬(mesh)필터로 이루어짐이 바람직하다. 즉, 그물망처럼 촘촘한 구멍이 형성된 메쉬(mesh)로 이루어져, 상기 흡입배관(420)으로 유입되는 절삭유에 포함된 이물질을 분리하게 된다.
상기 사이클론필터(510)는 도시된 바와 같이 상기 토출배관(430)의 중간에 설치된다. 따라서, 상기 토출배관(430)을 통해 공작기계로 공급되는 절삭유는 상기 사이클론필터(510)를 거치게 되며, 이때 절삭유에 포함된 미세 미물질이 제거된다. 상기 사이클론필터(510)는 원심력을 이용하는 사이클론(cyclone, Zyklon)원리를 채용한 것이며, 이러한 사이클론(cyclone, Zyklon)의 원리는 이미 알려진 것이므로 여기서는 더 이상의 상세 설명은 생략한다.
그리고, 상기 사이클론필터(510)의 하측에는 분리된 칩(chip) 등의 이물질이 쌓이는 이물박스(520)가 더 구비되고, 이러한 이물박스(520)에 고이는 절삭유는 다시 드레인관(522)을 통해 상기 절삭유탱크(100)로 회수되도록 구성된다.
상기 바이패스수단(600)은, 상기 펌프(410)의 하측 부분에 구비되어 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 높은 경우에는 상기 절삭유탱크(100)로 절삭유가 리턴(return)하도록 하는 역할을 한다.
상기 바이패스수단(600)은, 상기 토출배관(430)에 연결되어 상기 펌프(410)에 의해 토출되는 절삭유가 상기 절삭유탱크(100)로 되돌아오도록 안내하는 리턴배관(610)과, 상기 토출배관(430)과 리턴배관(610)의 사이에 구비되어 상기 토출배관(430)을 통해 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력 이상이 되는 경우에는 상기 리턴배관(610)이 개방되도록 하여 절삭유의 리턴(return)이 일어나도록 하는 릴리프밸브(620)와, 상기 리턴배관(610)을 통하여 절삭유탱크(100)로 리턴(return)되는 절삭유가 상기 흡입필터(500)로 분사되도록 안내하는 클리닝파이프(630) 등으로 이루어진다.
상기 리턴배관(610)은 도시된 바와 같이, 상단은 상기 토출배관(430)에 연결되도록 설치되고, 하단은 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 위치되어 절삭유에 잠기도록 설치된다.
상기 릴리프밸브(620)는, 도시된 바와 같이 상기 토출배관(430)과 리턴배관(610)의 사이에 구비되며, 상기 토출배관(430)을 통해 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력 이상이 되는 경우에는 상기 리턴배관(610)이 개방되도록 하여 절삭유의 리턴(return)이 일어나도록 한다.
상기 릴리프밸브(620)는 상측의 레버를 돌려 압력을 조절할 수 있도록 구성되며 내부에는 스프링이 구비되어 일정 압력 이상인 경우에는 상기 리턴배관(610)이 개방되도록 한다. 즉, 상기 펌프(410)로부터 공급되는 절삭유의 압력이 미리 설정한 일정압력(설정압력) 이하인 경우에는 상기 리턴배관(610)은 닫히도록 하고, 설정된 일정압력 이상이 되면 상기 리턴배관(610)이 개방되도록 구성된다. 이러한 릴리프밸브(620)는 많이 사용되는 것이므로 여기서는 더 이상의 상세 구성과 기능 설명은 생략한다.
상기 클리닝파이프(630)는 도시된 바와 같이, 상기 흡입필터(500)의 상측에 위치된다. 즉, 상기 클리닝파이프(630)는 상기 리턴배관(610)의 하단에 연결되어, 리턴배관(610)을 통하여 절삭유탱크(100)로 리턴(return)되는 절삭유가 상기 흡입필터(500)로 분사되도록 안내하게 된다.
따라서, 상기 클리닝파이프(630)에는 다수의 토출노즐(632)이 구비된다. 즉, 상기 흡입필터(500)의 외주면에 부착된 이물질을 고압의 절삭유 분출로 분리하도록 하기 위한 다수의 토출노즐(632)이 형성된다.
상기 압력스위치(700)는, 상기 토출배관(430)에 설치되며, 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 낮은지 여부를 측정하는 기능을 한다. 즉, 상기 토출배관(430)을 통해 배출되는 절삭유의 압력이 미리 설정된 일정압력(설정압력) 이하가 되면, 이는 상기 흡입필터(500)가 막히거나 펌프(410)가 제기능을 하지 못하는 등의 문제가 생긴 것이므로, 이를 감지하는 역할을 한다.
상기 제어반(710)은 상기 압력스위치(700)로부터 공급되는 신호에 따라 상기 모터(400)와 펌프(410)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 즉, 상기 제어반(710)은 제어박스에 해당하는 부분으로, 상기 압력스위치(700)에 의해 이상신호가 감지되면 알람을 울리거나, 상기 펌프(410) 및 모터(400) 등을 정지시켜 절삭유 공급장치의 작동을 중지시킨다.
물론, 경보 등은 상기 압력스위치(700)에서 일정 압력 이하가 감지되는 경우에는 자동으로 울리도록 구성할 수도 있다.
한편, 상기 흡입필터(500)는 회전 가능하게 설치되어, 상기 절삭유탱크(100)에 모인 칩(chip) 등의 이물질을 상기 칩제거수단(300) 측으로 이송시키는 이송기능을 가진다.
구체적으로 살펴보면, 상기 흡입필터(500)의 외면에는 도시된 바와 같이 스크류날개(530)가 나선형으로 설치된다. 따라서, 이러한 흡입필터(500)가 회전하게 되면, 상기 스크류날개(530)에 의해 상기 절삭유탱크(100)의 내부 바닥면에 쌓인 칩(chip) 등이 좌측으로 이동하여 상기 칩제거수단(300)의 하측으로 공급된다.
그리고, 상기 흡입필터(500)의 회전축은 상기 하부축(322)과 하부커플링(324)에 의해 연결되어 회전한다. 따라서, 상기 모터(400) 회전에 의해 상기 상측칩풀리(310)가 회전하게 되고, 상기 하측칩풀리(320)는 상기 상측칩풀리(310)와 칩벨트(330)에 의해 연결되어 있으므로 자연적으로 회전하며, 상기 하측칩풀리(320)의 회전에 따라 상기 흡입필터(500)가 회전하게 되는 것이다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치의 작용에 대해 살펴본다.
먼저, 상기 절삭유탱크(100)의 절삭유가 상기 펌프(410)에 의해 흡입배관(420)을 통해 유입되는데, 이때 상기 흡입필터(500)를 통과하면서 1차적으로 이물질이 제거된다.
그런 다음, 상기 사이클론필터(510)를 통과하면서 2차적으로 이물질이 제거되어 공작기계의 주축 등으로 공급된다.
한편, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 모아진 절삭유 중 오일과 같은 이물질은 상기 오일제거수단(200)에 의해 제거된다. 즉, 상기 모터(400)의 회전동력에 의해 상측오일풀리(210)가 회전함에 따라 상기 오일벨트(230)가 회전하므로 상기 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)이 오일벨트(230)의 표면에 부착되어 상측 외부로 이송된다. 그리고, 이러한 오일벨트(230) 표면에 부착된 오일(oil)은 스키머(240)에 의해 오일벨트(230)로부터 분리된다.
그리고, 상기 칩제거수단(300)에 의해서는 상기 절삭유탱크(100)에 있는 칩(chip)이 제거된다. 즉, 상기 모터(400)의 회전동력에 의해 상측칩풀리(310)가 회전하게 되고, 이로 인하여 상기 칩벨트(330)가 회전하며, 이때 상기 칩벨트(330)에 구비된 스크래퍼(340)에 의해 칩(chip)이 상측으로 이동하여 제거된다.
한편, 이때 상기 흡입필터(500)는 상기 하측칩풀리(320)와 연동하여 회전하므로, 이러한 흡입필터(500)의 회전에 의해 상기 절삭유탱크(100)의 바닥면에 있는 칩(chip)은 상기 스크류날개(530)에 의해 점차 하측칩풀리(320) 측으로 이동하여 칩제거수단(300)에 의해 제거된다.
또한, 상기 토출배관(430)을 통해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 지나치게 낮거나 높은 경우에는 이상이 설비에 이상이 있는 경우이므로, 이때에는 상기 압력스위치(700) 등이 작동하여 경보를 울리는 동시에 제어반(710)이 가동하여 설비의 작동을 정지시키게 되는 것은 상기에서 설명한 바와 같다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
100. 절삭유탱크 200. 오일제거수단
300. 칩제거수단 400. 모터
410. 펌프 500. 흡입필터
510. 사이클론필터 520. 이물박스
530. 스크류날개 600. 바이패스수단
610. 리턴배관 620. 릴리프밸브
630. 클리닝파이프 700. 압력스위치
710. 제어반

Claims (5)

  1. 공작기계의 하측에 구비되며 공작기계에 사용된 절삭유가 낙하되어 저장되는 절삭유탱크(100)와, 일단이 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되도록 설치되며 상기 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)을 분리하여 제거하는 오일제거수단(200)과, 일단이 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되도록 설치되며 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)을 제거하는 칩제거수단(300)과, 상기 오일제거수단(200)의 일측에 구비되며 상기 오일제거수단(200)과 칩제거수단(300)에 회전 동력을 제공하는 모터(400)와, 상기 절삭유탱크(100)의 일측에 구비되며 상기 절삭유탱크(100) 내부의 절삭유를 공작기계로 공급하는 펌프(410)와, 상기 펌프(410)에 연결되며 상기 절삭유탱크(100)의 절삭유가 펌프(410)로 유입되도록 안내하거나 펌프(410)로부터 배출되는 절삭유를 안내하는 흡입배관(420) 및 토출배관(430)과, 상기 펌프(410)의 일측에 구비되며 상기 절삭유탱크(100)로부터 공작기계로 공급되는 절삭유에 포함된 이물질을 분리하는 필터(500,510)와, 상기 펌프(410)의 일측에 구비되며 상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 높은 경우에는 상기 절삭유탱크(100)로 절삭유가 리턴(return)하도록 하는 바이패스수단(600)을 포함하며;
    상기 펌프(410)의 일측에는,
    상기 펌프(410)에 의해 공작기계로 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력보다 낮은지 여부를 측정하는 압력스위치(700)와, 상기 압력스위치(700)로부터 공급되는 신호에 따라 상기 모터(400)와 펌프(410)의 작동을 제어하는 제어반(710)이 더 구비되고;
    상기 필터(500,510)는,
    상기 절삭유탱크(100)의 내부에 구비되어 절삭유에 함유된 이물질을 1차적으로 분리하는 흡입필터(500)와, 상기 절삭유탱크(100)의 외부에 구비되어 절삭유에 함유된 이물질을 2차적으로 분리하는 사이클론필터(510)를 포함하는 구성을 가지며;
    상기 바이패스수단(600)은,
    상기 토출배관(430)에 연결되며 상기 펌프(410)에 의해 토출되는 절삭유가 상기 절삭유탱크(100)로 되돌아오도록 안내하는 리턴배관(610)과, 상기 토출배관(430)과 리턴배관(610)의 사이에 구비되며 상기 토출배관(430)을 통해 공급되는 절삭유의 압력이 설정압력 이상이 되는 경우에는 상기 리턴배관(610)이 개방되도록 하여 절삭유의 리턴(return)이 일어나도록 하는 릴리프밸브(620)와, 상기 흡입필터(500)의 일측에 구비되며 상기 리턴배관(610)을 통하여 절삭유탱크(100)로 리턴(return)되는 절삭유가 상기 흡입필터(500)로 분사되도록 안내하는 클리닝파이프(630)를 포함;하는 것을 특징으로 하는 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 오일제거수단(200)은,
    상기 모터(400)의 회전동력에 의해 회전하며, 상기 절삭유탱크(100)의 상측에 구비되는 상측오일풀리(210)와;
    상기 상측오일풀리(210)와 이격되게 설치되며, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되는 하측오일풀리(220)와;
    상기 상측오일풀리(210)와 하측오일풀리(220)를 연결하며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 오일(oil)이 표면에 부착되어 외부로 이송되도록 안내하는 오일벨트(230)와;
    상기 오일벨트(230)의 일면에 일단이 접하도록 설치되어, 오일벨트(230) 표면에 부착된 오일(oil)이 오일벨트(230)로부터 분리되도록 하는 스키머(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 칩제거수단(300)은,
    상기 모터(400)의 회전동력에 의해 회전하며, 상기 절삭유탱크(100)의 상측에 구비되는 상측칩풀리(310)와;
    상기 상측칩풀리(310)와 이격되게 설치되며, 상기 절삭유탱크(100)의 내부에 수용되는 하측칩풀리(320)와;
    상기 상측칩풀리(310)와 하측칩풀리(320)를 연결하며, 상기 상측칩풀리(310)와 하측칩풀리(320)가 연동하도록 하는 칩벨트(330)와;
    상기 칩벨트(330)에 하나 이상이 구비되며, 상기 절삭유탱크(100) 내부의 칩(chip)이 상기 칩벨트(330)에 의해 외부로 이송되도록 하는 스크래퍼(340);를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 및 오일 제거기능을 가지는 절삭유 공급장치.
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