KR970000515B1 - 금속 가공유 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금속 가공유 관리 시스템

제1도는 기지의 금속 가공유 순환 시스템의 블록도.

제2도는 본 발명의 금속 가공유 시스템의 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,12 : 금속 가공 스테이션 2,14 : 섬프

7,19 : 필터 24 : 가변 펌프수단

본 발명은 금속 가공유 관리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 금속 가공유을 재순환시키고 재구성 시키는 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

대부분의 금속 가공 공정에서 금속 가공유의 사용은 윤활, 냉각, 미립자 제거 등과 같은 바람직한 결과를 얻기 위하여 필요하다. 이러한 액이 사용되는 예는 인발과 재관과 같은 캔 제조와 알루미늄 또는 철판과 같은 금속 압연 및 펀칭, 절곡 등을 포함한다.

보통 이러한 방법은 금속 가공 공정에서 금속 분말, 트램프 오일, 오물 등을 여과, 제거하고 가공유를 다시 가공 공정에 재공급하기 위하여 여과, 평형 시스템에 의하여 금속 가공 공정에서 사용된 가공유를 재순환시키는 것을 포함한다.

이러한 시스템의 제1도에 도시되어 있다.

금속 가공 스테이션(1)은 사용된 금속 가공유를 수집하는 섬프(2)에 연결되어 있다. 섬프(2)로부터 액은 도관(3)을 통하여 여과 시스템(4)으로 펌핑된다. 여과 시스템(4)은 오염부(5)와 청결부(6)로 펌핑된다. 냉각액은 다시 두번째 도관(8)을 통하여 캔제조와 같은 금속 가공 공정에 펌핑된다.

액농도는 여과 시스템, 통상은 오염부에 예비혼합된 액 공급물 또는 액의 농축물을 공급함으로써 유지된다. 그러한 공급은 제1도의 (9)로서 도시된다.

이러한 시스템은 여과 시스템에 있어서 과도한 용량의 액의 사용을 필요로 한다. 또한 여과 시스템에 있어서 손실 때문에 고농도로 액을 유지시키기 위해서는 많은 양의 트램프 오일의 에멀젼화와 오물과 분말 입자의 보유에 의하여 여과재가 조기에 막히게 되어 여과재의 교체 또는 여과 시스템의 청소를 유발한다. 게다가, 캔 제조와 다른 금속 부품 제조에 있어서 높은 농도의 액체는 액체, 오물 및 트램프 오일이 완성된 금속 부품과 보다 청결성을 요하는 관련 공구에 보유되도록 한다. 마지막으로 고농도의 액은 폐기물 처리를 더욱 어렵게하는 에멀젼화 수준을 더욱 높게 한다.

본 발명은 냉각유 또는 윤활유와 같은 금속 가공유를 재순환 시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 시스템은 금속 가공 스테이션, 여과 시스템 및 여과 시스템의 회수로와 금속 가공 스테이션과 사이에 깨끗한 농축 농도의 금속 가공유를 공급하기 위한 수단으로 구성된다. 상기 수단은 농축액, 첨가제 및/또는 물을 시스템에 원하는 양으로 공급하기 위한 속도, 용량 또는 시간 가변의 하나 또는 그 이상의 펌프이다.

본 발명의 목적은 냉각유 또는 윤활유와 같은 금속 가공액을 재구성하기 위한 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 금속 가공유을 재구성하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 금속 가공 스테이션에 대한 인입구, 금속 가공유의 공급을 금속 가공 스테이션에 연결하기 위한 인입구, 금속 가공 스테이션에서 액을 제거하기 위한 배출구, 금속 가공액을 여과하기 위한 여과수단에 금속 가공 스테이션을 연결하기 위한 배출구 및 공급로에 금속 가공액 일부를 보충하기 위한 수단을 포함하며 상기 가공액 보충수단이 여과 수단의 배출구과 금속 가공 스테이션의 인입구과의 사이에 연결되는 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조정된 금속 가공유 공급을 금속 가공 스테이션에 연결하는 제1인입구, 사용된 금속 가공유을 수집하기 위한 섬프, 가공유를 금속 가공 스테이션에서 분리해내며 금속 가공 스테이션을 섬프에 연결하는 배출구, 수집부와 여과수단과 저류부로 이루어진 여과부, 섬프를 여과부에 연결하는 제1펌핑수단, 금속가공유를 수집부로부터 여과수단을 통하여 저류부로 이동시키기 위하여 여과수단 근처에 배치된 제2펌핑수단, 저류부에서 금속 가공 스테이션으로 가공유를 공급하는 제3펌핑수단 및 저류부의 배출구와 금속 가공 스테이션의 제1인입구 사이에 배치된 금속 가공유 성분 추가수단을 포함하며, 상기 여과수단이 상기 수집부와 상기 여과부를 분리하도록 배치되는 금속 가공유 공급 및 재조정 시스템을 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 금속 가공유 인입구와 배출구를 갖는 금속 가공기의 수집부, 여과기의 인입구에 연결된 가공기 배출구와 여과기 출구와 금속 가공기 인입구 사이의 도관에 연결된 배출구를 갖는 여과기 배출구와 금속 가공기 인입구 사이에 배치된 금속 가공유 측량 추가장치로 이루어지고, 이 측량 추가장치는 금속 가공유 성분 공급부와, 가변 펌프 인입구와 공급부 사이의 제1도관과 가변 펌프, 그리고 펌프의 배출구와 도관 사이를 연결하는 제2도관으로 이루어지는 금속 가공유 관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 a) 금속 가공유를 금속 가공지역에 공급하는 단계; b) 사용된 금속 가공유를 금속 가공지역으로부터 취합하는 단계; c) 사용된 금속 가공유를 여과하는 단계; d) 바람직한 농도를 얻기 위하여 금속 가공유 성분을 여과된 액에 추가하는 단계; e) 금속 가공액을 금속 가공지역으로 환류시키는 단계를 포함하는 금속 가공유 관리 방법을 제공하는 것이다.

이하 본 발명을 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제1도는 종래의 금속 가공유 순환 시스템을 도시하며 제2도는 본 발명에 따른 금속 가공유 시스템을 보여준다. 제2도는 본 발명의 형태에 따른 금속 가공 시스템이다. 금속 가공유가 금속 가공 스테이션(12)의 인입구(11)에 공급된다. 금속 가공 스테이션에 사용한 후, 액은 금속 가공 스테이션(12)으로부터 배출구(13)를 통하여 배출된다. 임의적으로 또는 바람직하게, 사용된 액은 섬프(14)와 같은 수집수단으로 방출되고 펌핑수단(15)에 의하여 여과부(17)의 인입부(16)로 이동한다. 여과부는 비여과된 오염액이 보관되다가 여과수단(19)을 통하여 저류부(20)로 이동하는 수집부(18)를 갖는다. 저류부(19)에 배치된 여과부의 배출구(21)로부터 액은 재사용을 위하여 금속 가공 스테이션(12)의 인입구(11)로 복귀된다.

시스템을 서로 연결하는 모든 콤퍼넌트는 직접 함께 연결되거나 일련의 파이프나 도관을 통하여 인접한 콤퍼넌트와 서로 연결된다.

금속 가공유를 첨가하는 수단은 (22)로 도시되어 있다. 그것은 별도로 저장되거나 여러 가지 조성으로 결합되는 오일, 윤활유, 냉각유, 물, 항생제, 부식억제제, pH 조정제등과 같은 하나 또는 그 이상의 금속 가공유 성분의 공급부(23)를 포함한다. 가변 펌핑 수단(24)은 공급로(23A-D)를 여과부(17)의 배출구(20)과 금속 가공수단(12)의 인입구(11) 사이의 어딘가에서 시스템과 연결한다. 바람직하게는, 추가수단(21)은 액을 여과부(17)로부터 금속 가공 스테이션(12)으로 공급하는 시스템 펌프(25)의 인입부(24)에 배치된다.

제2도에 도시되지는 않았지면, 수집부(18)로부터 여과수단(19)을 통하여 저류부(20)로 끌어오는 임의적이고 바람직한 여과 펌핑수단이 있을 수 있다.

각 콤퍼넌트의 모두는 당업자에게 잘 알려져 있고 상업적으로 구득가능하다.

다음은 본 발명에서 설명된 시스템의 주요 콤퍼넌트에 대한 설명이다.

본 발명의 중요한 콤퍼넌트는 필요하고 바람직한 액 성분을 시스템에 공급하는 펌프이다. 선택되는 펌프는 펌프를 통해 측정되는 바람직한 액 성분에 따라 달라지며, 속도, 부피 및/또는 시간에 따라 가변일 수 있다. 바람직하게는, 펌프는 액 성분의 양이 시스템에 바람직한 속도로 가해지도록 속도 가변 및/또는 부피 가변형일 수 있다. 가변형에 의하여 시스템 운영자는 시스템의 액의 변수가 지시하는 대로 단순히 그 속도를 바꿀 수 있다. 예를 들자면 액의 농도가 떨어지면 농도를 바라는 수준으로 올리기 위하여 펌프의 속도가 증가된다. 한번 도달되면 펌프는 그 수준을 유지하기 위하여 속도가 늦추어 진다.

이러한 펌프는 화확공업에 잘 알려져 있다. 바람직한 펌프의 두 종은 플로리다 잭슨빌의 퍼스트 코스트 프로덕트에 시판한다. 모델 번호는 PP-15-SC-01 또는 PP-80-SC-01이다. 이러한 펌프는 다양한 약품을 측정하는데 사용되는 가변속도, 자흡식, 연동식 펌프이다. 이러한 펌프는 선택된 시간 증분에 따라 펌프 온, 오프를 가능하게하는 조정가능한 프로그래머를 포함할 수도 있다. 펌프는 공급속도가 요구하는 대로 변화하기 위하여 속도 조정 가능하다. 액의 각기 다른 성분을 다른 속도로 가하고자 할 때는 간결하고 자동적인 측정이 가능하도록 일련의 펌프를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들자면 금속 가공유에 있어서, 순 농도의 액을 부가하기 위하여 제1펌프를 사용할 수 있다. (액은 물 또는 희석 용제와 안 섞일 수 있). 제2펌프는 항생제를 공급하기 위하여 사용될 수 있고 제3펌프는 제2항생제 및/또는 극한 내압제, pH 조정제, 물 등과 같은 부가적 첨가제를 사용할 수 있다. 펌프를 달리하는 것을 성분들의 공급속도를 달리해야 하기 때문에 바람직하다.

다르게는, 한 개 또는 두개의 펌프가 각기 다른 성분의 공급로에 일련의 밸브로 연결되어 정확한 시간에 요구되는 양으로 정량될 수 있다.

여과수단은 금속 가공 산업에서 통상 사용되는 금속 가공유를 세척하고 재순환시키기 위한 어떠한 여과 장치 일 수도 있다. 금속 가공에서 사용되는 보통의 여과 시스템은 두개의 분리된 부분으로 나뉘는 커다란 탱크이다. 한 부분은 금속 분말, 오물, 트램프 오일등으로 오염된 사용된 금속 각공유를 수집한다. 다른 부분은 여과된 금속 가공유를 보관하고 그것을 재사용을 위해 시스템에 재공급한다. 두 개의 영역(오염부와 청결부)사이에 여과 수단이 있다. 그 것은 상기 두 부분을 물리적으로 구획하는 탱크의 한 부분일 수 있다. 또는 그 것은 상기 두 부분 중 한 부분의 부품 바람직하게는 오염 또는 수집부의 부품일 수 있다. 어떠한 경우에도 액은 필터를 통과하여 저류부로 간다.

보통은, 필터는 종이(셀룰로스, 유리 또는 합성) 또는 천(유리 또는 합성) 또는 매트 또는 펠트(유리, 셀룰 로스 또는 합성)와 같은 섬유성 쉬트 물질이다. 더욱 바람직하게는, 저 가격에다 교체, 유지가 용이하고 여과 능률이 충분한 주름 종이형 필터이다. 이러한 필터는 잘 알려져 있고 구득 가능하다. 필터의 유형은 본 발명에서 중요하지 않기 때문에 다른 필터도 사용될 수 있다. 다른 기지의 필터는 금속 스크린 또는 베스킷, 원심분리기, 응집 및/또는 침전조, 흡수 천 등을 포함한다. 이러한 모든 필터는 당업자에게 잘 알려져 있고 본 발명의 시스템에 유용하다.

이러한 시스템에 사용되는 다른 펌프도 시스템의 액성분을 공급하는 수단으로 사용되는 동일한 유형의 것일 수 있다. 또는 액체 순화 시스템에서 보통 또는 전통적으로 사용되는 다이아 프램 펌프와 같은 다른 펌프도 사용될 수 있다.

금속 가공액을 수집하고 여과하고 저류하는데 사용되는 탱크는 그 분야에서 사용되는 어떠한 탱크일 수 있다. 보통 이러한 탱크는 알루미늄, 스텐레스 스틸 또는 도금 알루미늄과 같은 금속, 또는 플래스틱 또는 화이버 글라스로 만들어진다. 이것은 충분한 여과 시스템 사용을 위한 충분한 부피의 여과와 저류를 허용하도록 부피가 커야 한다.

또한 이러한 탱크는 충분한 액이 스스템 내에서 유지되도록 액수위를 측정할 수 있는 센서를 보유한다. 게다가 히터, 압력 게이지, 물 공급 연결기구, 압력 감쇄기, 첵크 밸브 등을 포함할 수 있다.

시스템 콤퍼넌트의 일부 또는 전부는 인접한 콤퍼넌트와 서로 직접 연결되도록 된다. 또는, 인접한 콤퍼넌트의 각각은 파이프, 튜우브 또는 배관을 통해 서로서로 연결된다. 이러한 파이트, 튜우브 또는 배관은 구리, 알루미늄 또는 스텐레스 스틸과 같은 금속과 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌 또는 폴리비닐클로라이드와 같은 플라스틱으로 만들어진다. 배관은 나사결합, 강제 압축결합, 접착제 등과 같은 여러가지 주지의 부착수단에 의하여 콤퍼넌트에 연결된다.

본 발명의 공정은 다음과 같다. 금속 가공유를 금속 가공 스테이션의 인입구에 제공한다. 그 액은 사용뒤에 출구를 통하여 스테이션에서 빠져나와 바람직하게는 섬프에 수집된다. 그 액은 다시 바람직하게 섬프에서 여과 시스템으로 펌핑된다. 그 액은 그것을 여과기를 통하여 펌핑시킴으로써 바람직하게 여과된다. 여과된 액은 그액을 공급 펌프에 의하여 여과부에서 금속 가공 스테이션으로 펌핑되어 복귀된다. 윤활유, 냉각제, 물, 항생제등 액성분은 여과부 출구와 금속 가공 스테이션 인입구 사이의 액에 측량투입된다. 바람직하게는, 금속 가공 스테이션에 들어가기 전에 그 성분과 여과된 액과의 충분한 혼합을 보장하기 위하여 그 성분이 공급 펌프의 인입구 쪽에 부가된다.

본 발명에서 개시된 시스템을 사용하는 공정과 시스템은 다양한 금속 가공 조작에 사용될 수 있다. 예를 들면 그것은 금속 캔 제조 특히 인발과 제관에 의하여 형성하는 투피스 캔 제조에 특히 유용하다. 또한, 금속 쉬트를 제조하는 압연 공정의 제조에서 특히 유용하다. 또한 연마, 밀링, 브로칭, 스탬핑, 절단 또는 보링과 같은 다른 가공 공정에 특히 유용하다. 산 또는 알카리 세척과 같은 세척분야에서 또한 유용하다.

본 발명자는 본 발명이 종래 시스템과 공정에서 존재하던 여러 가지 문제를 극복하고 많은 장점을 제공한다는 것을 발견했다.

예를 들면 순(농) 액성분을 공급 펌프 흡입 측에 직접 부가하는 것은 시스템의 액 소모량을 줄인다는 것을 알 수 있다. 캔 제조 공정에서 본 발명의 시스템에 의한 시험에서 본 발명자는 소모 금속 가공유의 양이 여과 시스템에 액이 총량 부과되는 종래의 시스템보다 월등히 떨어짐을 발견하였다. 또한 액, 시스템 및 처리 제품의 수준을 유지 또는 개선하면서 금속 가공유의 성분 농도를 종래 기술에서 사용되던 수준 이하 35%로 줄일 수 있다는 것을 발견하였다. 또한 본 발명자는 필터, 특히 주름형 섬유성 필터를 사용할 때 특히 예비혼합되거나 총괄 공급되는 시스템보다 개선되고 연장된 성능을 보임을 발견하였다. 필터가 오래 유지되는 것은 여과되는 액에서 감소된 농도의 성분 특히 유화 트램프 오일의 감소 때문이라고 믿어진다.

또한, 종래의 시스템보다 작은 액 성분이 필터에 보유 되고 이것은 사용되는 액의 저감과 액을 저농도(필터에 의하여 작게 포획되기 때문이다)로 사용할 수 있는 여건으로 만들어 줌에 기여하는 것으로 믿어진다. 시스템내의 액 성분 농도의 감소는 공구 및/또는 제품상의 잔류를 형성을 줄인다.

액에서 트램프 오일 수준의 감소도 관찰되었다. 이것은 시스템내에 필요한 액 농도의 감소와 필터 수명과 개선된 조건에 근거한다고 믿어진다. 트램프 오일의 감소는 액 수명을 연장하고 여과 수명을 개선하며 제품 균일성을 항상시킨다.

마지막으로, 본 발명은 개선된 처리제품을 제공한다. 예를 들면, 인발 제관 공정(투피스 캔제조)에서 캔 벽두게의 전체 변이는 감소되고 찢어짐과 파열이 줄어들었으며 제품은 종래의 기술에서 보다 세척의 필요성이 줄어 들었다는 것을 발견했다.

이러한 모든 이점은 시스템을 운영하고 유지하는데, 생성된 폐기물을 줄이는데(여과포 또는 오염된 액의 측면에서)경비를 절감하는 효과와 세척 비용(작은 트램프 오일 및 제품과 공구에 부착되는 다른 오물에 의한)을 절감하는 효과가 있다.

본 발명은 바람직한 실시양태와 관련하여 기재되었지만 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 기술을 가진자에게는 본 발명에 유용한 균등물, 대체법 및 변형에 대하여 주지하고 있을 것이며 이러한 것들은 본 발명의 정신 및 범위에 포함된다는 것이 명확할 것이다.

Claims (6)

1. 재조정된 금속 가공유 공급을 금속 가송 스테이션(12)에 연결되는 제1인입구(11); 사용된 금속 가공유를 수집하도록 가공유를 금속 가공 스테이션(12)에서 제거해내며 금속 가공 스테이션(12)을 섬프(14)에 연결하는 배출구; 수집부(18), 저류부(20)로부터 수집부(18)를 분리하도록 위치한 여과수단(19)과 저류부(20)로 이루어진 여과부(17)에 섬프(14)를 연결하는 제1펌핑수단(15); 금속 가공유를 수집부(18)로부터 여과수단(19)을 통하여 저류부(20)로 이동시키기 위하여 여과수단(19) 근처에 위치한 제2펌핑수단; 저류부(20)에서 제3펌핑수단(25)의 입구 수단으로 연결되는 배출구(21); 금속 가공 스테이션(12)의 제1인입구(11)에 연결된 제3펌핑 수단(25)에서 나오는 배출구; 및 금속 가공유 성분을 시스템에 추가하기 위한 수단(22)으로 이루어진 금속가공유의 공급 및 재조정 시스템에 있어서, 속도 조절 펌프와 용량 가변 펌프를 포함하는 금속 가공유 성분 추가 수단이 저류부(20)의 배출구(21)와 금속 가공 스테이션(12)의 제1인입구(11) 사이에 위치하며, 또 상기 금속 가공유 성분 추가수단이 상기 금속 가공 스테이션(12)의 제1인입구(11)보다 상기 저류부(20)의 상기 배출구(21)에 더 가깝게 위치하는 것을 특징으로 하는 금속 가공유 공급 및 재조정 시스템.
2. 제5항에 있어서, 금속 가공 스테이션(12)이 캔 제조 기계이고, 여과수단(19)이 섬유성 필터, 원심분리여과기, 응집조, 침전조 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며 금속가공유 추가수단이 시스템에 금속가공유 성분을 공급 및 연결하는 가변 펌프인 시스템.
3. 제5항에 있어서, 저류부(20)의 출구(21)와 금속 가공스테이션의 제1인입구(11) 사이에서 시스템에 연결된 출구를 가지는 첨가제 공급수단을 더 포함하는 시스템.
4. 금속 가공유 인입구(11)와 배출구(13)를 갖는 금속 가공기(12); 섬프(14) 및 제2펌프(15)를 통해 수집부(18), 여과기(19) 및 저류부(20)로 이 루어진 여과부(17)의 인입구(16)에 연결된 가공기 배출구(13); 저류부(20)로부터 수집부(18)를 분리하고 있는 여과기(19); 저류부(20)와 금속 가공기(12)의 인입구(11) 사이에 존재하는 제1도관에 연결된 배출구(21)를 갖는 저류부(20); 및 저류부(20)의 배출구(21)와 금속 가공기(12)의 인입구(11) 사이에 위치하는 금속 가공유 계량 장치(22)를 포함하는 금속 가공유 관리 시스템에 있어서, 상기 금속 가공유 계량 장치(22)가 상기 가공기(12)의 인입구(11)보다 저류부(20)의 배출구(21)에 더 인접하여 있으며, 금속 가공유 성분의 공급 기구(23), 가변 펌프(24) 및 공급 기구(23)와 가변 펌프(24) 인입구 사이의 제2도관, 그리고 가변 펌프(24)의 배출구와 제1도관 사이의 제3도관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공유 관리 시스템.
5. 제10항에 있어서, 상기 펌프는 속도 가변 펌프인 시스템.
6. a) 제1인입구와 제1배출구를 갖는 금속 가공 스테이션을 제공하는 단계; b) 금속 가공유를 금속 가공 스테이션의 제1인입구에 공급하는 단계; c) 금속 가공 스테이션의 배출구로부터 상기 가공유를 제거하는 단계; d) 배출구에 연결된 섬프에서 상기 가공유를 수집하는 단계; e) 상기 섬프로부터, 제2인입구. 수집부, 저류부, 상기 저류부를 상기 제1인입구에 연결하는 제2배출구 및 상기 수집부와 상기 저류부를 분할하고 있는 여과 수단을 포함하는 여과부로 상기 가공유를 이동시키는 단계; f) 상기 수집부로부터 상기 가공유를 상기 여과 수단을 통과시켜 상기 저류부로 이동시키는 단계; g) 상기 저류부로부터 상기 제2배출구를 통하여 상기 가공유를 배출시키는 단계; h) 상기 제2배출구와 상기 제1인입구 사이에 상기 금속 가공유 성분 추가 수단을 배치하는 단계; 및 i) 상기 제2배출구를 통해 배출된 가공유에 상기 금속 가공유 성분을 추가하여 금속 가공유 성분을 원하는 농도로 맞추어주는 단계를 포함하는 금속 가공유의 공급 및 재구성 방법.