KR20080100654A - 칩제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계로 공작물 가공시 쿨런트에 포함되는 금속칩을 자석에 부착하여 외부로 긁어냄으로써 일차적으로 제거하고, 쿨런트에 부유하는 금속칩을 자성을 갖는 드럼 표면에 이차적으로 부착하여 다시 바닥으로 유도 후 외부로 긁어냄으로써 금속칩을 완전히 자동적으로 제거하도록 함에 따라 쿨런트를 재활용할 수 있도록 한 칩제거장치에 관한 것이다.

공작기계, 금속칩, 제거, 자석

Description

칩제거장치{chip-remover of machine tools}

도 1은 본 발명에 따른 칩제거장치의 외형을 보인 사시도.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 칩제거장치의 내부 구조를 보인 단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 더티탱크 200,400: 제 1,2필터부

300: 클린탱크 210: 칩부착부재

224,430: 제 1,2구동부재 228: 스크래퍼

410: 드럼 420: 칩부착층

510: 유도판 520: 경사판

본 발명은 칩제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작기계로 공작물 가공시 쿨런트에 포함되는 금속칩을 자석에 부착하여 외부로 긁어냄으로써 일차적 으로 제거하고, 쿨런트에 부유하는 금속칩을 자성을 갖는 드럼 표면에 이차적으로 부착하여 다시 바닥으로 유도 후 외부로 긁어냄으로써 금속칩을 완전히 자동적으로 제거하도록 함에 따라 쿨런트를 재활용할 수 있도록 한 칩제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금속 또는 플라스틱 재료로부터 절삭 가공하여 기계기구 또는 그 부품을 가공하는 공작기계에는 바이트와 접촉되는 피가공물의 절삭부위에는 마찰력에 의해 온도가 상당히 높게 상승됨에 따라 바이트와 피가공물의 절삭부위에서 바람직하지 못한 재료 변질을 초래할 수 있을 뿐만 아니라, 공구 또는 부품의 수명이 단축되고 가공면이 용융상태로 됨에 따라 가공면이 매끄럽지 못하고 가공치수의 정확도가 저하된다.

이와 같이 절삭부위에서의 온도증가를 소정치 이하, 즉 재료의 변질 또는 가공면의 용융상태를 방지하기 위한 온도 수준으로 낮추기 위해서 냉각유를 공급하는 것이 일반적이다.

또한, 홀 또는 나사 가공시 발생되는 칩에 의해 가공면에 스크래치가 형성되어 가공면이 요구되는 정도로 매끄럽지 않게 되는 문제가 발생될 수 있으므로 작업중 일정 시간 간격으로 에어건과 같은 수단으로 압축공기를 분사하여 가공시 발생되는 칩을 제거하여 왔다.

그러나, 종래 공작기계 등에 의한 가공 시 가공부위에서 에어건에 의한 칩 제거 작업은 공작기계를 일시적으로 정지시키고 드릴과 같은 공구를 제거함에 따른 작업효율저하의 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공작기계 작동시 쿨런트에 포함되는 금속칩을 더티탱크(dirty tank)의 바닥면에서 자성체에 부착 후 외부로 긁어내어 일차적으로 제거하고 나서, 더티탱크 내에서 쿨런트 중에 부유하는 금속칩을 더티탱크와 연결된 클린탱크로 쿨런트의 오버플로어시 드럼의 둘레면에 형성된 자성체에 부착하고 이를 바닥의 자석으로 이동시킨 상태에서 다시 긁어냄에 따라 금속칩을 완전히 제거함으로써 쿨런트를 클린탱크로 이송하여 재활용할 수 있도록 한 칩제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 가공기계의 작업시 발생하는 금속칩을 포함한 쿨런트(coolant,작동유)를 저장하며 공급구와 배출구를 갖는 더티탱크와, 상기 더티탱크 내부에 형성되어 쿨런트에 포함된 금속칩을 일차적으로 걸러내어 배출구로 배출시키도록 안내하는 제 1필터부와, 상기 더티탱크와 연결통로를 통해 일체적으로 연결되어 쿨런트를 오버플로어하기 위한 클린탱크와, 상기 연결통로에 인접되는 더티탱크에 형성되어 클린탱크로 오버플로어 되는 쿨런트에 포함된 금속칩을 이차적으로 걸러내기 위한 제 2필터부로 이루어져, 상기 금속칩이 충분히 걸러짐으로써 쿨런트를 재활용 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 칩제거장치의 외형을 보인 사시도이고, 도 2 및 도 3 은 본 발명에 따른 칩제거장치의 내부 구조를 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 칩제거장치는 더티탱크(dirty tank,100), 제 1필터부(200), 클린탱크(over-flower tank,300) 및 제 2필터부(400)로 크게 이루어진다.

상기 더티탱크(100)는 일측에 공급구(110)를 형성하고, 타측에 배출구(120)를 형성한다.

상기 공급구(110)로는 공작기계로써 공작물 가공시 이에 공급하고 난 쿨런트(coolant) 및 공작물로부터 발생한 금속칩이 공급되고, 배출구(120)로는 제 1필터부(200) 및 제 2필터부(400)에 의해 걸러진 금속칩을 외부로 배출하는 역할을 한다.

그리고, 상기 더티탱크(100)와 클린탱크(300)는 일체적으로 연결되며, 연결통로(310)에 의해 서로 연결된다.

그래서, 상기 더티탱크(100) 내부의 쿨런트는 연결통로(310)를 통해 오버플로어되어 클린탱크(300)로 유동하게 된다.

이때, 상기 클린탱크(300)는 유출구(320)를 구비하여 저장된 쿨런트를 배출시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

여기서, 상기 제 1필터부(200)는 더티탱크(100) 내부에 형성되어 쿨런트에 포함된 금속칩을 일차적으로 걸러내어 이를 배출구(120)로 배출시키도록 안내하는 역할을 한다.

이때, 상기 제 1필터부(200)는 더티탱크(100)의 바닥면에 형성되어 쿨런트에 포함된 금속칩을 부착하도록 자성(磁性)을 갖는 칩부착부재(210) 및 상기 더티탱크(100) 내부에 형성되어 칩부착부재(210)의 표면에 부착된 금속칩을 긁어내어 배출구(120)로 강제 이송시키는 이송부재(220)로 이루어진다.

상기 칩부착부재(210)는 자석으로 함이 바람직하다.

그래서, 쿨런트보다 비중이 큰 금속칩은 더티탱크(100) 바닥면으로 가라앉으면서 칩부착부재(210)에 붙게된다.

그리고 나서, 상기 칩부착부재(210)에 붙은 금속칩은 이송부재(220)에 의해 배출구(120)로 강제 이송된다.

특히, 상기 이송부재(220)는 적어도 배출구(120)에 인접한 위치와 그 반대되는 더티탱크(100)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전휠(222)과, 상기 더티탱크(100)의 둘레면에 고정 장착되어 하나의 회전휠(222)을 자동으로 강제 회전시키는 제 1구동부재(224)와, 상기 회전휠(222) 전체에 감겨 제 1구동부재(224)의 구동시 회전휠(222)의 배열궤적을 따라 회전되는 회전부재(226)와, 상기 회전부재(226)에 형성되어 회전부재(226)의 회전시 이와 동일 속도로 이송되며 칩부착부재(210)의 표면에 부착된 금속칩을 긁어내어 배출구(120)로 배출시키는 스크래퍼(228)로 이루어진다.

편의상, 상기 회전휠(222)은 기어로 도시하고, 상기 회전부재(226)는 체인으로 도시한다.

물론, 상기 회전휠(222)이 풀리일 경우, 상기 회전부재(226)는 벨트로 한다.

그리고, 상기 제 1구동부재(224)는 일반적인 모터이고, 더티탱크(100)의 둘 레면에 고정 장착되며, 어느 하나의 회전휠(222)에 연결됨으로써 해당하는 회전휠(222)을 강제 회전시킨다.

이때, 상기 회전휠(222)은 더티탱크(100)의 공급구(110)와 배출구(120)의 경로를 따라 다수 개 형성됨이 바람직하고, 상기 회전부재(226)는 모든 회전휠(222)에 감기게 된다.

그래서, 상기 제 1구동부재(224)가 구동시 이에 연결된 회전휠(222)은 강제 회전되고, 이에 따라 회전부재(226)가 회전휠(222)의 배열궤적을 따라 회전하게 된다.

또한, 상기 스크래퍼(228)는 회전부재(226)의 외측면에 일체 또는 분리 가능하게 형성되어 회전부재(226)와 동일 속도로 이송된다.

따라서, 상기 스크래퍼(228)는 칩부착부재(210)에 붙은 금속칩을 긁어 배출구(120)로 강제 이송시키게 된다.

한편, 상기 제 2필터부(400)는 연결통로(310)에 인접되는 더티탱크(100)에 형성되어 클린탱크(300)로 오버플로어 되는 쿨런트에 포함된 금속칩을 이차적으로 걸러내는 역할을 한다.

즉, 상기 제 2필터부(400)는 더티탱크(100) 내부에서 쿨런트보다 비중이 작아 떠있는 등 쿨런트에 부유하며 연결통로(310)를 통해 클린탱크(300)로 유동하려는 금속칩을 걸러내는 역할을 한다.

이때, 상기 제 2필터부(400)는 연결통로(310)에 인접되는 더티탱크(100)에 회전 가능하게 구비되는 드럼(410)과, 상기 드럼(410)의 둘레면에 형성되어 클린탱 크(300)로 오버플로어 되는 쿨런트에 포함된 금속칩을 부착하도록 자성(磁性)을 갖는 칩부착층(420)으로 이루어진다.

상기 칩부착층(420)은 드럼(410)의 표면 자체를 자화처리하여 형성될 수도 있고, 별도의 자석을 부착하여 형성할 수도 있다.

특히, 상기 드럼(410)은 더티탱크(100)에 고정 장착된 제 2구동부재(430)에 연결되어 강제 회전됨이 바람직하다.

이때, 상기 제 2구동부재(430)는 일반적인 모터로 한다.

따라서, 상기 쿨런트 중에 부유 중인 금속칩은 드럼(410)의 칩부착층(420)에 붙어 이차적으로 걸러지게 된다.

한편, 상기 더티탱크(100)는 쿨런트를 통해 부유하는 금속칩을 드럼(410) 방향으로 유도하여 금속칩을 최대한 드럼(410)에 부착시키는 것이 바람직하다.

그래서, 상기 더티탱크(100)는 내측면에서 유도판(510)을 형성한다.

이때, 상기 유도판(510)은 연결통로(310)의 하측에 해당되는 더티탱크(100)의 내측면에서 하부 방향으로 오목한 호 형상으로 연장 형성되어 부유하는 금속칩이 드럼(410)의 칩부착층(420)으로 유도되도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 더티탱크(100)는 일단이 드럼(410)의 둘레면에 접하거나 근접함과 동시에 타단이 하향하도록 함으로써 드럼(410)의 칩부착층(420) 둘레면에 부착된 미세 금속칩을 바닥으로 낙하시키도록 내측면에 경사판(520)을 연장 형성함이 바람직하다.

즉, 상기 칩부착층(420)에 부착된 금속칩은 경사판(520)의 끝단에 의해 긁혀 경사판(520)의 표면을 따라 칩부착부재(210) 방향으로 낙하하게 된다.

그러면, 상기 금속칩은 제 1필터부(200)에 의해 더티탱크(100)의 배출구(120)로 강제 배출된다.

이때, 상기 칩부착층(420)에 부착된 미세 금속칩은 서로 뭉쳐진 상태이기 때문에 쿨런트보다 비중이 커 낙하하게 된다.

그리고, 상기 더티탱크(100)는 내부에서 쿨런트의 와류를 방지하기 위해 와류차단판(530)을 하나 이상 구비함이 바람직하다.

상기 와류차단판(530)은 더티탱크(100) 내부에서 수직 방향으로 일정 간격 유격된 채 나란하게 배열됨이 바람직하다.

특히, 상기 연결통로(310)에는 클린탱크(300) 방향으로 연장되면서 상향되는 오버플로어관(540)이 구비된다.

상기 오버플로어관(540)은 수차(水差)를 이용하여 더티탱크(100) 내부에서 부유하는 미세 금속칩이 클린탱크(300)로 이동하는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 칩제거장치는 기계가공 중에 발생하는 금속칩 및 쿨런트를 자석을 이용하여 일,이차적으로 자동 분리함에 따라 쿨런트를 재활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 가공기계의 작업시 발생하는 금속칩을 포함한 쿨런트를 저장하며, 공급구와 배출구를 갖는 더티탱크와;

   상기 더티탱크 내부에 형성되어 쿨런트에 포함된 금속칩을 일차적으로 걸러내어 상기 배출구로 배출시키도록 안내하는 제 1필터부와;

   상기 더티탱크와 연결통로를 통해 일체적으로 연결되어 상기 쿨런트를 오버플로어하기 위한 클린탱크와;

   상기 연결통로에 인접되는 상기 더티탱크에 형성되어 상기 클린탱크로 오버플로어 되는 상기 쿨런트에 포함된 금속칩을 이차적으로 걸러내기 위한 제 2필터부로 이루어져,

   상기 금속칩이 충분히 걸러짐으로써 상기 쿨런트는 재활용 가능한 것을 특징으로 하는 칩제거장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1필터부는 상기 더티탱크의 바닥면에 형성되어 상기 쿨런트에 포함된 상기 금속칩을 부착하도록 자성(磁性)을 갖는 칩부착부재와;

   상기 더티탱크 내부에 형성되어 상기 칩부착부재의 표면에 부착된 상기 금속칩을 긁어내어 상기 배출구로 강제 이송시키는 이송부재로 이루어지는 것을 특징으 로 하는 칩제거장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 이송부재는 적어도 상기 배출구에 인접한 위치와 그 반대되는 상기 더티탱크의 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전휠과;

   상기 더티탱크의 둘레면에 고정 장착되어 하나의 상기 회전휠을 자동으로 강제 회전시키는 제 1구동부재와;

   상기 회전휠 전체에 감겨 상기 제 1구동부재의 구동시 상기 회전휠의 배열궤적을 따라 회전되는 회전부재와;

   상기 회전부재에 형성되어 상기 회전부재의 회전시 이와 동일 속도로 이송되며 상기 칩부착부재의 표면에 부착된 상기 금속칩을 긁어내어 상기 배출구로 배출시키는 스크래퍼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩제거장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2필터부는 상기 연결통로에 인접되는 상기 더티탱크에 회전 가능하게 구비되는 드럼과;

   상기 드럼의 둘레면에 형성되어 상기 클린탱크로 오버플로어되는 상기 쿨런트에 포함된 금속칩을 부착하도록 자성(磁性)을 갖는 칩부착층으로 이루어지는 것 을 특징으로 하는 칩제거장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 드럼은 강제 회전시키기 위해 상기 더티탱크에 고정 장착된 제 2구동부재에 연결되는 것을 특징으로 하는 칩제거장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 더티탱크는 상기 쿨런트를 통해 부유하는 상기 금속칩을 상기 드럼 의 칩부착층 방향으로 유도하기 위해 내측면에 유도판을 형성하는 것을 특징으로 하는 칩제거장치.
7. 제 4항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 더티탱크는 일단이 상기 드럼의 둘레면에 접하거나 근접함과 동시에 타단이 하향하도록 함으로써 상기 칩부착층 둘레면에 부착된 상기 금속칩을 바닥으로 낙하시키도록 내측면에 경사판을 연장 형성하는 것을 특징으로 하는 칩제거장치.
8. 제 1항, 제 2항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 더티탱크는 내부에서 상기 쿨런트의 와류를 방지하기 위해 와류차단판을 구비하는 것을 특징으로 하는 칩제거장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 연결통로는 상기 클린탱크 측으로 연장되어 상향되는 오버플로어관을 형성하여 상기 클린탱크로의 상기 금속칩 이동을 방지하는 것을 특징으로 하는 칩제거장치.

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