KR102071360B1 - 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치 - Google Patents

필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치 Download PDF

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KR102071360B1
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Abstract

본 발명은 여과필터의 내측에서 외측방향으로 쿨런트를 분사하여 통과시킴으로써 쿨런트의 흡입에 따라 여과필터 외표면에 달라붙은 불순물을 쉽고 편리하게 제거할 수 있도록 한 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치에 관한 것이다.
이러한 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치는 쿨런트탱크(10)의 상부 일측에 형성된 펌프결합홀(11)에 끼워져 안착 결합되고, 하부가 개구된 케이스(20); 상기 케이스(20)의 상면에 결합되고 구동축이 케이스를 관통하여 하방으로 돌출되게 구비된 모터(30); 상기 케이스(20)의 내측공간에 상기 모터(30)의 구동력에 의해 2개 이상의 기어가 회전되면서 쿨런트를 흡입 토출시키도록 마련되며, 상기 쿨런트의 흡입과 토출을 위해 일측과 타측에 각각 흡입관(36)과 토출관(37)이 연결된 기어펌프(35); 상기 흡입관(36)의 단부에 일측이 연결되며, 상기 쿨런트탱크(10)의 내부에 수용되게 설치되어 상기 모터(30)의 작동시 쿨런트를 여과시켜 흡입관(36)으로 이동시키도록 통체로 형성된 여과필터(40); 상기 여과필터(40)의 타측과 유로관(51)으로 연결되며, 공압 또는 유압에 의해 작동되면서 상기 여과필터(40)의 내부로 쿨런트를 공급하는 액츄에이터(50); 상기 유로관(51)의 단부에 고정되며, 상기 여과필터(40)의 내부로 수용되게 구비되어 상기 액츄에이터(50)의 작동에 따라 공급되는 쿨런트를 다방향으로 토출시켜 상기 여과필터(40)를 통과하면서 여과필터(40)의 외표면에 달라붙은 이물질을 떨어뜨리도록 둘레에 다수의 토출홀(61)이 형성된 불순물제거노즐(60); 상기 토출관(37)에 연결되게 설치되어 설정된 압력에 도달한 경우에 쿨런트의 일부 또는 전량을 쿨런트탱크로 배출시켜 쿨런트 공급장치 내의 압력을 설정값 이하로 유지시켜 주는 릴리프밸브(70);를 포함하여 이루어진다.

Description

필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치{Supply apparatus of coolant with filter cleaning function}
본 발명은 여과필터의 내측에서 외측방향으로 쿨런트를 분사하여 통과시킴으로써 쿨런트의 흡입에 따라 여과필터 외표면에 달라붙은 불순물을 쉽고 편리하게 제거할 수 있도록 한 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치에 관한 것이다.
쿨런트 펌프는 통상 머시닝센터나 CNC 선반 등 공작기계에서 각종 제품을 절삭가공할 때, 바이트 날과 금속제의 피성형물 사이에 발생되는 고열을 식혀주기 위한 목적으로 냉각유 즉 쿨런트를 공급해주는 장치이다.
쿨런트탱크에 쿨런트 펌프를 설치하여 쿨런트를 흡입하여 토출시키게 되는데, 쿨런트탱크에 수용된 쿨런트에는 금속성 칩이나 슬러지 등의 불순물이 혼합되어 있음에 따라 별도의 여과필터를 통과시켜 냉각유를 공급하게 된다.
종래 여과필터에 의한 여과작업은 펌프의 작동에 의해 쿨런트가 여과필터를 통과하게 되며, 통과과정에서 칩이나 슬러지가 여과필터의 표면에 잔류 또는 적층되고 깨끗한 쿨런트만이 공급되는 것이다.
그러나 여과필터에는 계속해서 칩이나 슬러지가 적층되어 짐에 따라 여과효과를 저하시키게 되었고, 그로 인해 쿨런트의 토출압력이 급격하게 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 쿨런트펌프를 쿨런트탱크에서 분리하여 수작업으로 세척작업 등 불순물 제거작업을 거쳐 여과필터의 표면을 깨끗하게 청소하였다.
그러나 쿨런트펌프를 직접 분리하여 수작업에 의해 불순물을 제거하는 작업은 쿨런트펌의 분리는 물론 부품을 분리하여야 함에 따라 장시간의 시간이 소요되고, 쿨런트의 공급 중간에는 분리가 쉽지 않는 등 작업효율이 좋지 못하였다.
등록특허공보 제10-1462813호(2014.11.11, 공작기계용 쿨런트 공급장치) 공개특허공보 제10-2013-0117154호(2013.10.25, 공작기계의 쿨런트 공급장치)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 액츄에이터를 이용하여 주기적 또는 간헐적으로 여과필터의 내부에서 쿨런트를 분사시킴으로써 쿨런트펌프의 작동에 의해 쿨런트가 흡입되는 과정에서 여과필터의 외표면에 달라붙은 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 쿨런트탱크(10)의 상부 일측에 형성된 펌프결합홀(11)에 끼워져 안착 결합되고, 하부가 개구된 케이스(20); 상기 케이스(20)의 상면에 결합되고 구동축이 케이스를 관통하여 하방으로 돌출되게 구비된 모터(30); 상기 케이스(20)의 내측공간에 상기 모터(30)의 구동력에 의해 2개 이상의 기어가 회전되면서 쿨런트를 흡입 토출시키도록 마련되며, 상기 쿨런트의 흡입과 토출을 위해 일측과 타측에 각각 흡입관(36)과 토출관(37)이 연결된 기어펌프(35); 상기 흡입관(36)의 단부에 일측이 연결되며, 상기 쿨런트탱크(10)의 내부에 수용되게 설치되어 상기 모터(30)의 작동시 쿨런트를 여과시켜 흡입관(36)으로 이동시키도록 통체로 형성된 여과필터(40); 상기 여과필터(40)의 타측과 유로관(51)으로 연결되며, 공압 또는 유압에 의해 작동되면서 상기 여과필터(40)의 내부로 쿨런트를 공급하는 액츄에이터(50); 상기 유로관(51)의 단부에 고정되며, 상기 여과필터(40)의 내부로 수용되게 구비되어 상기 액츄에이터(50)의 작동에 따라 공급되는 쿨런트를 다방향으로 토출시켜 상기 여과필터(40)를 통과하면서 여과필터(40)의 외표면에 달라붙은 이물질을 떨어뜨리도록 둘레에 다수의 토출홀(61)이 형성된 불순물제거노즐(60); 상기 토출관(37)에 연결되게 설치되어 설정된 압력에 도달한 경우에 쿨런트의 일부 또는 전량을 쿨런트탱크로 배출시켜 쿨런트 공급장치 내의 압력을 설정값 이하로 유지시켜 주는 릴리프밸브(70);를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 케이스(20)는, 하부와 양측면이 개방되고 상면에 상기 모터(30)와 액츄에이터(50)가 설치된 단면이 '∩'형으로 된 베이스패널(21)과, 상기 베이스패널(21)의 개방된 양측면에 고정수단(23)으로 고정되어 개폐가능하게 구비되는 측면커버(25)로 구성되고, 상기 베이스패널(21)의 양측면 양측에는 서로 마주보게 결속편(22)이 돌출되어 형성되고, 상기 결속편(22)의 하부 일부분은 일정 부분 절개되어 끼움홀(22a)이 형성되며, 상기 측면커버(25)의 하부 양측에는 상기 끼움홀(22a)에 측면커버의 하단부가 끼워진 상태에서 결속지지되도록 지지턱(26)이 형성되고, 측면커버(25)의 상부에는 상기 케이스(20)를 쿨런트탱크(10) 내부로 수용시키는 경우에 상기 펌프결합홀(11)의 가장자리에 걸리도록 걸림턱(27)이 형성되며, 상기 걸림턱(27)의 상측에 위치하는 측면커버(25)의 상부 일부분에는 쿨런트 공급장치를 들어올리거나 내려 안착시키도록 손잡이부(28)가 형성된다.
상기의 구성으로 이루어진 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치에 따르면, 불순물제거용 액츄에이터가 구비됨으로써 주기적 또는 필요에 따라 간헐적으로 여과필터의 내부로 쿨런트를 분사하여 여과필터를 통과하면서 외표면에 달라붙은 불순물을 제거할 수 있어 불순물에 따른 쿨런트의 토출압력 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치의 개략적인 개통도,
도 2는 본 발명에 따른 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 측면커버를 분리한 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치의 분리도,
도 4는 본 발명에 따른 여과필터 내부로 수용되는 불순물제거노즐의 분리도,
도 5는 본 발명에 따른 불순물제거노즐이 수용된 상태의 여과필터 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치의 설치상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치를 상세히 설명하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치는 쿨런트탱크(10)의 상부 일측에 형성된 펌프결합홀(11)에 끼워져 안착 결합되는 케이스(20)와, 상기 케이스(20)의 상면에 결합되고 구동축이 케이스를 관통하여 하방으로 돌출되게 구비된 모터(30)와, 상기 모터(30)의 구동축에 결합되는 기어펌프(35)와, 상기 기어펌프(35)에 의해 흡입되는 쿨런트를 여과시키기 위한 여과필터(40)와, 액츄에이터(50)와, 액츄에이터(50)와 연결되게 설치되고 상기 여과필터(40)의 내부로 수용되어 여과필터의 내벽으로 쿨런트를 고압 분사하는 불순물제거노즐(60)과, 내부 압력유지를 위한 릴리프밸브(70)를 포함하여 이루어진다.
상기 케이스(20)는 하부가 개구된 통체로 된 구조로서, 상기 펌프결합홀(11)에 끼워진 상태로 케이스(20)의 상부 가장자리부분이 펌프결합홀(11)의 가장자리에 걸려져 안착 결합된다.
상기 케이스(20)의 측면에는 쿨런트의 원활한 흡입을 위해 하나 이상의 홀이 형성될 수 있다.
첨부 도면에서는 사각구조로 형성하였으며, 후술한 바와 같이 하부와 양측면이 개구된 베이스패널(21)과, 베이스패널(21)의 개구된 양측면에 분리결합가능하게 결합되는 측면커버(25)로 구성된다.
상기 기어펌프(35)는 공지의 기어구조로 된 펌프로서, 상기 케이스(20)의 내측공간에 모터의 구동축에 결합되게 구비되어 있다.
상기 기어펌프(35)는 모터(30)의 구동축에 기어결합되는 원동기어와, 그 원동기어와 치합되는 종동기어로 이루어져 있으며, 원동기어의 회전에 따라 종동기어가 회전되면서 그 사이에서 발생되는 흡입력으로 일측에 형성된 흡입구를 통해 쿨런트를 흡입하여 타측에 형성된 토출구를 통해 토출시키게 된다.
이러한 기어펌프(35)의 일측 흡입구에는 흡입관(36)이 연결되어 있고, 타측 토출구에는 토출관(37)이 연결되어 있다.
상기 여과필터(40)는 내부가 비어 있고 측벽이 필터로 이루어진 통체로 된 구조로서, 상기 흡입관(36)의 단부에 일측이 연결되게 설치되어 있으며, 상기 쿨런트탱크(10)의 내부에 수용되게 설치된다.
이러한 여과필터(40)는 상기 모터(30)의 작동시 쿨런트에 존재하는 불순물을 여과시켜 흡입관(36)으로 이동될 수 있게 하는 필터로서, 공지의 필터를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 주요 특징 구성으로서, 상기 여과필터(40)의 외표면에 달라붙은 불순물을 청소해주기 위해 상기 액츄에이터(50)와 불순물제거노즐(60)이 설치된다.
상기 액츄에이터(50)는 상기 케이스(20)의 상면에 결합되게 설치되어 있으며, 상기 여과필터(40)의 타측과 유로관(51)으로 연결되게 구비되어 있다.
상기 액츄에이터(50)는 공압 또는 유압에 의해 작동되면서 상기 여과필터(40)의 내부로 쿨런트를 공급하게 되며, 이렇게 여과필터(40)의 내부로 공급된 쿨런트는 상기 불순물제거노즐(60)을 통해 고압으로 분사되어 진다.
상기 액츄에이터(50)의 작동시 쿨런트탱크(10) 내의 쿨런트가 액츄에이터로 흡입되어진 후 배출되는 구조로 이루어져 있고, 공기 또는 유체의 공급과 배출 등의 제어를 위해 솔레노이트밸브(55)가 설치되어 있다.
상기 불순물제거노즐(60)은 상기 유로관(51)의 단부에 고정되는 것이고, 내부에 유로가 형성된 일정길이의 봉체로 형성되어 있다.
상기 불순물제거노즐(60)은 상기 여과필터(40)의 내부로 수용되게 구비되어 있으며, 상기 액츄에이터(50)의 작동에 따라 공급되는 쿨런트를 다방향으로 토출시키도록 둘레에 다수의 토출홀(61)이 형성되어 있다.
따라서, 상기 액츄에이터(50)의 작동 시 쿨런트가 상기 불순물제거노즐(60)을 통해 여과필터(40)의 내부공간으로 고압으로 분사되고, 이러한 분사된 쿨런트는 상기 여과필터(40)의 내부에서 외측방향을 향해 여과필터(40)를 통과하면서 여과필터(40)의 외표면에 달라붙은 이물질 등을 포함한 불순물을 떨어뜨리게 되어 여과필터(40)의 외표면을 청소할 수 있는 것이다.
상기 액츄에이터(50)에 의한 불순물 제거는 주기적으로 수행되도록 하거나, 쿨런트의 토출압력이 낮아진 경우에 작업자의 판단하에 액츄에이터를 작동시켜 불순물 제거작업을 수행할 수 있다.
상기 릴리프밸브(70)는 쿨런트 공급장치 내의 압력을 설정값 이하로 유지시켜 주기 위해 상기 토출관(37)에 연결되게 설치되는 것으로, 공지의 릴리프밸브와 동일구성으로 이루어져 있다.
이러한 릴리프밸브(70)는 설정된 압력에 도달한 경우에 쿨런트의 일부 또는 전량을 쿨런트탱크로 배출시켜 주도록 구성되어 있다. 상기 릴리프밸브의 일측에는 토출관(37)내의 압력측정을 위해 압력계(75)가 설치되어 있다.
상기와 같이 본 발명의 쿨런트 공급장치는 쿨런트 공급과 함께 액츄에이터를 이용하여 여과필터의 내부로 쿨런트를 고압분사시켜 줌으로써 여과필터의 내측에서 외측으로 쿨런트가 여과필터를 통과하면서 여과필터의 표면에 쌓여있는 불순물을 제거할 수 있게 되는 것이고, 이러한 불순물 제거작업은 쿨런트의 공급 전 또는 쿨런트 공급 중 필요한 경우에 시행할 수 있어 불편하게 쿨런트 공급장치를 쿨런트탱크로부터 들어내어 분리 후 청소하여야 하는 단점을 해소할 수 있게 되며, 보다 편리하고 단시간내에 불순물 청소를 할 수 있다.
한편, 상기 케이스(20)는 하부와 양측면이 개방되고 상면에 상기 모터(30)와 액츄에이터(50)가 설치된 단면이 '∩'형으로 된 베이스패널(21)과, 상기 베이스패널(21)의 개방된 양측면에 고정수단(23)으로 고정되어 개폐가능하게 구비되는 측면커버(25)로 구성될 수 있다.
상기 케이스(20)를 베이스패널(21)과 측면커버(25)로 분리한 이유는, 측면커버(25)를 분리시켜 줌으로써 여과필터 및 불순물제거노즐 등의 분리나 교체작업시 보다 편리하게 작업을 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 측면커버(25)의 끼움 결합을 위해 상기 베이스패널(21)의 양측면 양측에는 서로 마주보게 결속편(22)이 돌출되어 형성되어 있고, 상기 결속편(22)의 하부 일부분은 일정 부분 절개되어 끼움홀(22a)이 형성되어 있으며, 상기 측면커버(25)의 하부 양측에는 상기 끼움홀(22a)에 하단부가 끼워진 상태에서 결속지지되도록 지지턱(26)이 형성되어 있다.
따라서, 상기 결속편(22)에 측면커버(25)의 지지턱(26)이 결속지지된 상태에서 측면커버(25)의 상측 일부분이 상기 고정수단(23)으로 상기 베이스패널(21)에 고정되어 유동됨이 없이 견고하게 결합되는 것이며, 상기 측면커버(25)의 분리시에는 상기 고정수단(23)을 고정해제한 상태에서 상부외측방향(대략 2시 또는 10시 방향)으로 측면커버를 이동시켜 줌으로써 베이스패널(21)로부터 분리할 수 있다.
이때, 상기 측면커버(25)의 상부에는 상기 케이스(20)를 쿨런트탱크(10) 내부로 수용시키는 경우에 상기 펌프결합홀(11)의 가장자리에 걸리도록 외측방향으로 돌출되게 걸림턱(27)이 형성되어 있다.
첨부 도면에서는 상기 지지턱(26)과 걸림턱(27)을 형성하기 위해, 상기 측면커버(25)의 하부와 상부 일부분을 각각 절곡가공하여 턱을 형성함으로써 그 턱부분이 지지턱과 걸림턱 기능을 수행하도록 하였다.
그리고 상기 걸림턱(27)의 상측에 위치하는 측면커버(25)의 상부 일부분에는 쿨런트 공급장치를 들어올리거나 내려 쿨런트탱크(10)에 안착시킬 수 있도록 하기 위해 손잡이부(28)가 형성되어 있다.
상기 손잡이부(28)는 홀을 형성하거나 상단부를 외측방향으로 절곡시켜 형성할 수 있으며, 첨부 도면에서는 홀을 형성하였다.
10: 쿨런트탱크 11: 펌프결합홀
20: 케이스 21: 베이스패널
22: 결속편 22: 끼움홀
23: 고정수단
25: 측면커버 26: 지지턱
27: 걸림턱 28: 손잡이부
30: 모터 35: 기어펌프
36: 흡입관 37: 토출관
40: 여과필터 50: 액츄에이터
51: 유로관 55: 솔레노이드밸브
60: 불순물제거노즐 61: 토출홀
70: 릴리프밸브 75: 압력계

Claims (2)

  1. 쿨런트탱크(10)의 상부 일측에 형성된 펌프결합홀(11)에 끼워져 안착 결합되고, 하부가 개구된 케이스(20);
    상기 케이스(20)의 상면에 결합되고 구동축이 케이스를 관통하여 하방으로 돌출되게 구비된 모터(30);
    상기 케이스(20)의 내측공간에 상기 모터(30)의 구동력에 의해 2개 이상의 기어가 회전되면서 쿨런트를 흡입 토출시키도록 마련되며, 상기 쿨런트의 흡입과 토출을 위해 일측과 타측에 각각 흡입관(36)과 토출관(37)이 연결된 기어펌프(35);
    상기 흡입관(36)의 단부에 일측이 연결되며, 상기 쿨런트탱크(10)의 내부에 수용되게 설치되어 상기 모터(30)의 작동시 쿨런트를 여과시켜 흡입관(36)으로 이동시키도록 통체로 형성된 여과필터(40);
    상기 여과필터(40)의 타측과 유로관(51)으로 연결되며, 공압 또는 유압에 의해 작동되면서 상기 여과필터(40)의 내부로 쿨런트를 공급하는 액츄에이터(50);
    상기 유로관(51)의 단부에 고정되며, 상기 여과필터(40)의 내부로 수용되게 구비되어 상기 액츄에이터(50)의 작동에 따라 공급되는 쿨런트를 다방향으로 토출시켜 상기 여과필터(40)를 통과하면서 여과필터(40)의 외표면에 달라붙은 이물질을 떨어뜨리도록 둘레에 다수의 토출홀(61)이 형성된 불순물제거노즐(60);
    상기 토출관(37)에 연결되게 설치되어 설정된 압력에 도달한 경우에 쿨런트의 일부 또는 전량을 쿨런트탱크로 배출시켜 쿨런트 공급장치 내의 압력을 설정값 이하로 유지시켜 주는 릴리프밸브(70);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(20)는, 하부와 양측면이 개방되고 상면에 상기 모터(30)와 액츄에이터(50)가 설치된 단면이 '∩'형으로 된 베이스패널(21)과, 상기 베이스패널(21)의 개방된 양측면에 고정수단(23)으로 고정되어 개폐가능하게 구비되는 측면커버(25)로 구성되고,
    상기 베이스패널(21)의 양측면 양측에는 서로 마주보게 결속편(22)이 돌출되어 형성되고, 상기 결속편(22)의 하부 일부분은 일정 부분 절개되어 끼움홀(22a)이 형성되며,
    상기 측면커버(25)의 하부 양측에는 상기 끼움홀(22a)에 측면커버의 하단부가 끼워진 상태에서 결속지지되도록 지지턱(26)이 형성되고, 상부에는 상기 케이스(20)를 쿨런트탱크(10) 내부로 수용시키는 경우에 상기 펌프결합홀(11)의 가장자리에 걸리도록 걸림턱(27)이 형성되며, 상기 걸림턱(27)의 상측에 위치하는 측면커버(25)의 상부 일부분에는 쿨런트 공급장치를 들어올리거나 내려 안착시키도록 손잡이부(28)가 형성된 것을 특징으로 하는 필터 청소기능을 구비한 쿨런트 공급장치.
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