KR101092370B1

KR101092370B1 - 금속 절삭칩 재생장치

Info

Publication number: KR101092370B1
Application number: KR1020090056414A
Authority: KR
Inventors: 김억수; 박진영
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-12-09
Also published as: US9187801B2; CN101928833B; CN101928833A; US20100330217A1; KR20100138060A

Abstract

본 발명은 금속 절삭칩 재생장치에 관한 것으로, 절삭칩을 압축하여 비중을 높이는 동시에 절삭유를 제거하여 절삭칩의 용해시 표면 부유로 인한 산화를 방지하고 절삭유 연소로 인한 오염물 발생을 경감할 수 있도록 한 금속 절삭칩 재생장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절삭칩 재생장치는, 내부에 절삭칩이 압축 성형되는 캐비티가 구비되고 종방향 양측에 상기 캐비티와 연통된 입구 및 출구가 형성된 금형; 상기 금형의 출구 측에 연접한 상태로 이동 가능하게 설치되어 위치에 따라 상기 금형의 출구를 개폐시키는 게이트; 상기 게이트를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 게이트 액츄에이터; 상기 금형의 캐비티 내부로 절삭칩을 투입하는 공급수단; 상기 금형의 입구를 통해 캐비티 내부로 진입되면서 절삭칩을 가압하여 캐비티와 대응되는 형태의 고형체로 성형하는 성형플런저; 및 상기 성형플런저를 금형 내부와 외부로 왕복운동시키면서 성형 압력을 제공하는 프레스 액츄에이터를 포함하여 구성된다.

절삭칩, 금형, 게이트, 액츄에이터, 성형플런저

Description

금속 절삭칩 재생장치 {APPARATUS FOR RECYCLING METAL CUTTING CHIP}

본 발명은 금속 절삭칩 재생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 가공시 발생하는 절삭칩을 비중이 높은 압축 고형체로 가공하여 절삭칩의 용해시 산화로 인한 손실을 방지하고, 절삭칩의 가공 과정에서 절삭유를 제거하여 용해시 오염물 발생을 경감시킬 수 있는 금속 절삭칩 재생장치에 관한 것이다.

금속재료의 절삭가공과정에서는 입자형이나 나선형 등 다양한 형태의 절삭칩이 발생하게 된다. 이 절삭칩은 통상 가공되는 금속 소재 중량의 5~10% 정도에 이르는 많은 양을 차지하기 때문에, 이를 회수하여 재활용하기 위한 여러 가지 방법들이 사용되고 있다. 예를 들어, 주조물의 절삭가공시에 발생되는 절삭칩의 경우 용해로에서 원재료 금속 용탕과 함께 재용해시켜 주물 재료로 다시 사용하고 있다.

그런데, 용해로에 투입되는 절삭칩 회수물은 원재료 금속의 용탕에 비해 현저하게 작은 비중을 갖기 때문에, 용해로에 투입된 절삭칩의 대부분은 용탕 내에 잠기지 않고 용탕 표면부에 부유된 상태로 용해되고, 이러한 과정에서 절삭칩의 상 당량이 대기와의 접촉에 의해 산화된다. 산화된 절삭칩은 원재료 금속 고유의 성질을 상실하므로 걸러내어 폐기하게 되고, 이에 따라 투입된 절삭칩 중에서 50~60% 정도만 재사용될 수 있어 자원 회수율(재생율)이 매우 떨어지는 문제가 있다.

이러한 점을 개선하기 위한 것으로, 용탕을 회전시켜 투입된 절삭칩들이 보다 용이하게 용탕에 잠기도록 하여 절삭칩의 산화로 인한 손실을 줄이는 방법이 제시된 바 있다. 그러나, 이러한 방법을 이용하기 위해서는 용탕을 회전시키기 위한 특수한 설비들이 필요하고, 이 설비들에 맞추어 용해로도 별도로 제작되어야 하기 때문에, 용해장치의 설치비용이 대폭 증대하게 된다. 뿐만 아니라, 용탕의 회전으로 인해 용해로의 수명이 단축되고, 공정에 소요되는 에너지 비용이 증가되는 등 여러 가지 문제가 발생하게 된다.

또한, 용탕 표면부에 부유하고 있는 절삭칩을 강제로 눌러 용탕 내부로 침적시키는 방법도 제시되고 있으나, 이 역시 절삭칩을 침적시키기 위한 특수 설비가 요구되어 용해장치의 시설 비용이 많이 소요되고, 작고 가벼운 절삭칩의 경우 용탕 내로 침적시키기가 어려워 절삭칩의 산화로 인한 손실을 방지하는 효과가 떨어지는 문제가 있다.

한편, 회수된 절삭칩에는 금속 재료의 절삭가공을 위해 사용된 절삭유가 포함되어 있는데, 이와 같이 절삭유가 포함된 절삭칩을 그대로 용해시킬 경우, 절삭유의 연소로 인해 환경 오염을 유발하게 된다. 이를 방지하기 위하여 종래에는 절삭유 제거를 위한 별도의 세척공정이 필요했으며, 표면적이 넓은 절삭칩의 특성으로 인해 상기 세척공정에 많은 비용과 시간이 소요되어 절삭칩의 재생 효율이 더욱 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 절삭칩을 압축하여 비중을 높이는 동시에 절삭유를 제거하여 절삭칩의 용해시 표면 부유로 인한 산화를 방지하고 절삭유 연소로 인한 오염물 발생을 경감할 수 있도록 한 금속 절삭칩 재생장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 절삭칩이 압축 성형되는 캐비티가 구비되고 종방향 양측에 상기 캐비티와 연통된 입구 및 출구가 형성된 금형; 상기 금형의 출구 측에 연접한 상태로 이동 가능하게 설치되어 위치에 따라 상기 금형의 출구를 개폐시키는 게이트; 상기 게이트를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 게이트 액츄에이터; 상기 금형의 캐비티 내부로 절삭칩을 투입하는 공급수단; 상기 금형의 입구를 통해 캐비티 내부로 진입되면서 절삭칩을 가압하여 캐비티와 대응되는 형태의 고형체로 성형하는 성형플런저; 및 상기 성형플런저를 금형 내부와 외부로 왕복운동시키면서 성형 압력을 제공하는 프레스 액츄에이터를 포함하는 금속 절삭칩 재생장치를 제공한다.

상기한 본 발명의 절삭칩 재생장치는 상기 금형이 삽입되어 고정되는 금형하 우징을 더 포함하고, 상기 금형은 상기 금형하우징의 내부에 서로 이웃하여 설치되어 상기 캐비티를 형성하도록 분할된 복수의 금형블록으로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 절삭칩 재생장치는, 상기 금형의 입구 측에 연접하여 설치되며 상기 금형의 캐비티와 동일한 방향으로 상기 성형플런저의 이동을 안내하는 안내홈이 구비되고 상기 안내홈의 상부에 개방된 절삭칩 투입부가 구비된 가이드패드를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 경우, 상기 공급수단은 출구 측이 상기 가이드패드의 투입부를 향하도록 설치된 호퍼 및 상기 호퍼에 수용된 절삭칩을 상기 가이드패드의 투입부로 이송하는 투입기를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 투입기는 상기 호퍼의 내부에 상하 방향으로 설치된 이송스크류와, 상기 이송스크류를 회전시키는 구동수단과, 상기 이송스크류의 외부에 설치된 이송가이드를 포함하며, 상기 이송가이드는 상부와 하부에 각각 개방된 절삭칩 유입부 및 유출부가 형성되고 상기 유입부와 유출부의 사이에 관형의 안내부가 구비된 구조로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 절삭칩 재생장치는 공압실린더 및 이 공압실린더에 의해 상기 호퍼의 내부에서 상하로 왕복이동되는 가동푸셔를 구비하여 절삭칩을 호퍼의 출구 측으로 이송하는 보조투입기가 구비될 수도 있다.

상기 게이트에는 위치 이동에 따라 상기 금형의 출구와 연통되거나 차단되는 연통구가 구비된 것이 바람직하다.

상기 가이드패드의 전단에 연접 설치되고 내부에 상기 성형플런저를 이동 가능하게 지지하는 가이드가 구비된 가이드하우징이 구비된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 금형의 하측에 설치되어 절삭칩의 압축 시 외부로 배출되는 절삭유를 수집하는 오일팬이 구비된 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 금속 재료의 가공 과정에서 발생된 절삭칩을 압축하여 용탕 투입시 표면에 부유되지 않고 침적되도록 비중이 높은 고형체로 성형하는 동시에 절삭유를 제거함으로써, 절삭칩의 용해 과정에서 산화로 인한 손실을 방지하여 절삭칩의 회수율을 향상시킬 수 있고, 절삭유의 연소로 인한 오염물 발생도 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

(2) 분할된 복수의 금형블록으로 이루어진 금형을 구비하여 성형시 가해지는 압력에 의해 금형에 가해지는 응력이 감소되도록 함으로써, 보다 높은 성형 압력을 가해 보다 높은 비중을 갖는 절삭칩 압축물을 단시간에 성형하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 금형의 수명을 연장시키고 무게를 감량할 수 있으며, 절삭유의 원활한 배출을 통해 압축물의 절삭유 함유량을 더욱 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

(3) 호퍼에 수용된 절삭칩이 투입기의 이송가이드 및 이송스크류에 의해 정체되지 않고 금형 내부로 적정량씩 투입되도록 함으로써, 절삭칩의 공급이 원활하고 정확하게 이루어져 장치의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 절삭칩 재생장치의 일 실시예를 도시한 정면도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1에 도시된 절삭칩 재생장치의 평면도 및 측면도이며, 도 4는 상기한 본 발명의 절삭칩 재생장치에서 성형부의 상세도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 절삭칩 재생장치는 베이스(101)와, 이 베이스(101)의 전방부와 후방부에 각각 설치된 전방플레이트(103) 및 후방플레이트(104)와, 이 전방플레이트(103)와 후방플레이트(104) 간에 연결 설치된 복수의 타이바(109)와, 상기 전방플레이트(103)에 구비된 성형부(110)와, 상기 후방플레이트(104)에 구비된 프레스부(150)와, 상기 성형부(110) 주위에 설치된 절삭칩 공급기(170) 및 성형물 이송기(190)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스(101)는 수평 장치면을 제공하는 것으로, 소정 간격으로 수평조절볼트(102)가 구비된다.

상기 전방플레이트(103) 및 후방플레이트(104)는 각각 상기 성형부(110)와 프레스부(150)를 지지하는 것으로, 성형 압력이 가해질 때 위치를 유지할 수 있도록 상기 타이바(109)에 의해 서로 체결된다. 상기 전방플레이트(103)에는 상기 성형부(110)에서 압축 가공된 성형물의 배출통로를 이루는 배출구(105)가 구비된다. 이 배출구(105)는 성형물의 원활한 배출을 위해 배출방향 외측으로 갈수록 확경된 형태로 형성된 것이 바람직하다.

상기 성형부(110)는 공급된 절삭칩을 수용하여 상기 프레스부(150)가 가하는 압력에 의해 압축된 단일 고형체 상태의 성형물로 만드는 것으로, 상기 전방플레이트(103)의 내측면에 연접하여 상하 이동 가능하게 설치된 게이트(111)와, 이 게이트(111)를 승강시키는 게이트 액츄에이터(113)와, 상기 전방플레이트(103)의 게이트(111) 하측에 설치되어 수평방향으로 연장된 브래킷(114)과, 상기 게이트(111)와 연접하여 상기 브래킷(114)의 상부에 고정 설치된 금형하우징(115)과, 이 금형하우징(115)의 내부에 삽입 설치된 금형(116)과, 상기 금형하우징(115) 및 금형(116)과 연접하여 상기 브래킷(114)의 상부에 고정 설치된 가이드패드(117)와, 이 가이드패드(117)와 연접하여 상기 브래킷(114)의 상부에 고정 설치된 가이드하우징(118)을 포함하여 구성된다.

상기 게이트(111)는 상기 금형(116)의 내부와 상기 전방플레이트(103)의 배출구(105)를 차단하거나 연통시켜 금형(116)과 함께 절삭칩이 성형되는 캐비티(119)를 이루거나 압축된 성형물이 상기 배출구(105)로 배출되도록 하는 것으로, 좌우 양측이 상기 전방플레이트(103)에 상하방향으로 슬라이드 되도록 결합되고, 중앙부 상측에 연통구(112)가 구비된다. 이 연통구(112)는 성형물의 배출이 용이하도록 금형(116)을 향하는 입구 측에 확경된 안내부가 구비된 것이 바람직하다.

상기 게이트 액츄에이터(113)는 상기 연통구(112)가 금형(116) 내부와 배출구(105)를 연통시키는 위치 또는 차단시키는 위치에 있도록 게이트(111)를 승강시 키는 것으로, 모터나 전자석을 이용한 전동액츄에이터 등 다양한 구조의 선형 왕복운동용 액츄에이터로 이루어질 수 있으며, 도시된 실시예에서는 상기 전방플레이트(103)의 상부에 구비된 고정대(120)에 결합되어 수직 하향하도록 설치되고 로드가 상기 게이트(111)의 상부에 결합된 유압실린더로 이루어진 것을 예시하였다.

상기 브래킷(114)은 상기 금형하우징(115), 가이드패드(117), 가이드하우징(118)을 동일 선상에 설치할 수 있도록 수평 장치면을 제공하는 것으로, 상기 전방플레이트(103)와 결합된 기단부에 상기 게이트(111)가 상하로 통과될 수 있도록 통로(124)가 구비된다.

상기 금형하우징(115)은 상기 금형(116)을 내부에 수용하여 가공시 가해지는 압력을 지지하면서 금형(116)의 형태를 유지시키는 것으로, 내부에 금형수용부(125)가 구비되고, 종단부에 확경된 안착부(123)가 형성되며, 이 안착부(123)에 원주방향을 따라 소정 간격으로 다수의 볼트공(126)이 형성된다.

상기 금형(116)은 내부에 공급되는 절삭칩을 단단하게 뭉쳐진 고형체로 성형하기 위한 것으로, 종방향 양측에 개방된 입구와 출구가 구비된 슬리브 형태로 형성되고, 입구 측에는 성형물 진입이 용이하도록 확경되는 경사부(128)가 구비된다.

상기 금형(116)은 일체형으로 이루어질 수도 있으나, 도시된 바와 같이 상기 금형하우징(115)의 내부에 삽입되어 원형 단면 형상을 갖는 캐비티(119)를 형성하도록 각각 원호형으로 분할된 복수의 금형블록(121)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 각 금형블록(121)의 금형(116) 입구 부분을 형성하는 일단부에는 상기 금형하우징(115)의 안착부(123)에 삽입되어 성형 압력을 지지하도록 플랜지(122)가 구비 되고, 이 플랜지(122)에 상기 볼트공(126)과 대응되는 다수의 결합공(127)이 형성되어 각 금형블록(121)이 볼트를 매개로 상기 금형하우징(115)에 결합된다.

상기 가이드패드(117)는 상기 절삭칩 공급기(170)에 의해 공급된 절삭칩을 수용하여 상기 프레스부(150)에 구비되는 성형플런저(151)에 의해 금형(116) 내부로 투입되도록 하는 것으로, 상기 금형(116)의 캐비티(119)와 동일한 방향으로 상기 성형플런저(151)의 이동을 안내하는 안내홈(129)이 구비되고, 이 안내홈(129)의 상부에 절삭칩이 공급될 수 있도록 개방된 투입부(130)가 구비된다. 상기 투입부(130)는 상부로 갈수록 확장된 형태가 바람직하다.

상기 가이드하우징(118)은 상기 성형플런저(151)를 지지하면서 이동을 안내하는 것으로, 상기 가이드패드(117)의 안내홈(129)과 동일한 방향으로 상기 성형플런저(151)가 삽입되는 가이드(131)가 내부에 장착된다.

한편, 상기 성형부(110)의 하측에는 절삭칩의 압축시 외부로 배출되는 절삭유를 수집하기 위한 오일팬(132)이 구비된다.

상기 프레스부(150)는 상기 후방플레이트(104)에 고정되어 수평 방향으로 설치된 프레스 액츄에이터(152)와, 이 프레스 액츄에이터(152)에 의해 상기 성형부(110)를 향해 왕복 이동되는 푸시로드(153)와, 상기 푸시로드(153)의 단부에 결합되어 상기 성형부(110)에 투입된 절삭칩을 압축하는 성형플런저(151)로 이루어진다.

상기 프레스 액츄에이터(152)는 상기 성형플런저(151)에 절삭칩을 성형하기 위한 압력과 이동력을 제공하는 것으로, 도시된 실시예에서는 신축되는 작동로드를 구비한 유압실린더로 이루어진 것을 예시하였으나, 이 역시 모터나 전자석을 이용한 전동액츄에이터 등 다양한 구조의 선형 왕복운동용 액츄에이터로 이루어질 수 있다.

상기 푸시로드(153)는 상기 프레스 액츄에이터(152)의 가동부, 예를 들어 작동로드의 외측단에 결합되고 상기 가이드하우징(118)의 가이드(131)를 통해 성형부(110) 내측으로 삽입되어 상기 성형플런저(151)를 상기 가이드패드(117)의 안내홈(129)을 따라 금형(116)의 캐비티(119) 내/외측으로 왕복 이동시킨다.

상기 성형플런저(151)는 상기 푸시로드(153)에 의해 왕복되면서 상기 가이드패드(117)의 상부에 투입된 절삭칩을 금형(116)의 캐비티(119) 내측으로 가압하여 고밀도의 블록 형태로 성형하는 것으로, 상기 푸시로드(153)와 일체로 구비될 수도 있으나, 장치의 제조비용 및 유지관리비용 절감을 위하여 교체 장착이 용이하도록 푸시로드(153)에 착탈 가능하게 결합된 별개의 부재로 구비된 것이 바람직하다.

상기 절삭칩 공급기(170)는 상기 베이스(101)에 직립 설치된 지지대(171)와, 이 지지대(171)에 의해 상기 성형부(110) 상측에 설치된 호퍼(172)와, 이 호퍼(172)의 내부 일측에 경사지게 설치된 투입기(173)와, 상기 호퍼(172)의 내부 타측에 직립 설치된 보조투입기(174)로 이루어진다.

상기 호퍼(172)는 상부에 구비된 입구 측이 확장되고 하부에 구비된 출구 측이 좁아지는 형태로 형성되며, 상기 출구가 상기 가이드패드(117)의 투입부(130) 상측에 위치되도록 설치된다. 상기 호퍼(172)의 형태는 다양하게 형성될 수 있는데, 도시된 실시예에서는 상기 투입기(173)와 보조투입기(174)의 설치 및 작동에 적합하도록 일측에는 경사면(175)이 구비되고 타측에는 수직면(176)이 구비된 형태를 예시하였다.

상기 투입기(173)는 호퍼(172) 내부의 절삭칩을 하부의 출구로 밀어내어 상기 가이드패드(117)에 공급하는 것으로, 상기 호퍼(172)의 경사면(175)에 상하 방향으로 배치되어 회전 가능하게 설치된 이송스크류(177)와, 이 이송스크류(177)를 회전시키는 구동수단과, 상기 이송스크류(177)의 주위를 따라 설치된 이송가이드(178)로 구성된다.

상기 투입기(173)의 구동수단으로서 상기 호퍼(172)의 상부에 고정된 축홀더(179)와, 이 축홀더(179)에 회전 가능하게 삽입 결합되고 일측이 상기 이송스크류(177)와 결합된 회전축(180)과, 이 회전축(180)의 외측단에 결합된 종동스프라켓(181)과, 이 종동스프라켓(181)과 체인을 통해 연결된 구동스프라켓(미도시)과, 이 구동스프라켓을 회전시키는 모터(미도시)가 구비된다.

상기 이송가이드(178)는 상측 일부에 개방된 절삭칩 유입부(182)가 형성되고, 하단부에 유출부(183)가 형성되며, 상기 유입부(182)와 유출부(183) 사이에 원형 관로를 이루는 안내부(184)가 구비된다.

상기 보조투입기(174)는 호퍼(172) 내부에 정체된 절삭칩을 출구 측으로 밀어내는 것으로, 상기 호퍼(172)의 상부에 지지대(185)에 의해 직립 하향하도록 설치된 공압실린더(186)와, 이 공압실린더(186)의 로드에 결합되어 호퍼(172)의 내측면을 따라 왕복 이동되는 가동푸셔(187)로 이루어진다.

상기 성형물 이송기(190)는 상기 성형부(110)에서 압축된 후 배출되는 성형 물을 외부로 이송하는 것으로, 다양한 구조의 컨베이어로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 벨트컨베이어로 이루어진 것을 예시하였다. 예시된 성형물 이송기(190)는 프레임(191)의 종방향 양측에 각각 모터(196)에 의해 회전되는 구동스프라켓(193) 및 이 구동스프라켓(193)과 체인(192)을 매개로 연결된 종동스프라켓(194)이 설치되고, 상기 체인(192)에 의해 이동되는 컨베이어벨트(194)가 구비된다. 상기 컨베이어벨트(194)에는 소정 간격으로 성형물을 지지하는 이탈방지판(195)이 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 절삭칩 재생장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 절삭칩 공급기(170)의 호퍼(172)에 투입된 절삭칩이 상기 성형부(110)로 공급된다. 이때, 절삭칩이 단순한 입자형으로 형성된 경우에는 자중에 의해 자연스럽게 절삭칩 공급이 이루어질 수도 있으나, 나선형 등 복잡한 형태로 형성된 절삭칩이 서로 엉킨 상태로 회수되는 것이 일반적이므로, 통상적으로는 자연적으로 공급될 수가 없게 된다. 이에 따라 상기 투입기(173)가 작동하여 절삭칩을 강제 공급하게 된다. 즉, 상기 이송스크류(177)가 회전되어 호퍼(172)에 수용된 절삭칩이 유입부(182)를 통해 이송가이드(178) 내부로 유입된 후 유출부(183)를 통해 배출되어 상기 가이드패드(117) 상부의 투입부(130)에 공급된다. 또한, 경우에 따라 상기 보조투입기(174)의 가동푸셔(187)가 승강되어 호퍼(172) 내부에 잔류된 절삭칩이 가이드패드(117)로 공급된다.

상기와 같이 절삭칩의 공급이 이루어지면, 상기 프레스 액츄에이터(152)에 의해 성형플런저(151)가 성형부(110)로 진입되어 절삭칩의 압축 성형이 이루어진다. 즉, 상기 성형플런저(151)가 가이드(131) 내부를 통해 가이드패드(117) 상에서 진입되면서 절삭칩을 금형(116)의 내부로 밀어넣어 가압하여 단단하게 뭉쳐진 고형체 상태로 성형하게 된다.

상기와 같이 금형(116) 내부에서 절삭칩의 압축이 완료되면, 상기 게이트(111)가 하강되어 금형(116)의 출구가 연통구(112) 및 배출구(105)를 통해 외부로 연통되어 압축된 성형물이 상기 성형물 이송기(190) 측으로 배출되고, 배출된 성형물은 상기 이송기(190)에 의해 다음 공정의 장소로 이송된 후 용탕에 투입되어 주물 재료로 재사용된다.

상기와 같이 본 발명의 절삭칩 재생장치에 의해 얻어진 절삭칩 성형물은 원재료 금속의 용탕 이상의 비중을 갖게 되므로, 용해 시 용탕 표면으로 부유되지 않고 용탕 내부에 침적된다. 따라서, 산화로 인한 재료의 손실이 방지되어 절삭칩의 회수율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 절삭칩 재생장치는 상기 금형(116)이 복수의 금형블록(121)으로 분할된 구조이므로, 성형 압력에 의해 금형(116)에 가해지는 응력이 일체형 구조에 비해 현저하게 감소되며, 이에 따라 보다 높은 성형 압력을 가하여 비중이 높은 절삭칩 압축물을 단시간에 성형할 수 있다. 또한, 금형을 경량화하고 사용 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 상기 금형(116)을 이루는 각 금형블록(121) 간의 틈새를 통해 절삭칩과 같이 투입된 절삭유가 외부로 배출되어 상기 오일팬(132)에 의해 수집되므로, 절삭유의 회수율을 높일 수 있을 뿐 아니라 성형된 절삭칩의 절삭유 함유량이 현저하게 감소되어 이후 성형물을 용탕에 투입할 때 오염물 발생을 현저하게 경감시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 절삭칩 재생장치의 일 실시예를 도시한 정면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 절삭칩 재생장치의 평면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 절삭칩 재생장치의 측면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 절삭칩 재생장치에서 성형부의 상세도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 베이스 103 : 전방플레이트

104 : 후방플레이트 105 : 배출구

109 : 타이바 110 : 성형부

111 : 게이트 112 : 연통구

113 : 게이트 액츄에이터 114 : 브래킷

115 : 금형하우징 116 : 금형

117 : 가이드패드 118 : 가이드하우징

119 : 캐비티 121 : 금형블록

129 : 안내홈 130 : 투입부

131 : 가이드 150 : 프레스부

151 : 성형플런저 152 : 프레스 액츄에이터

153 : 푸시로드 170 : 절삭칩 공급기

172 : 호퍼 173 : 투입기

174 : 보조투입기 177 : 이송스크류

178 : 이송가이드 182 : 유입구

183 : 유출부 184 : 안내부

185 : 가동푸셔 186 : 공압실린더

190 : 성형물 이송기 192 : 체인

194 : 컨베이어벨트 195 : 이탈방지판

Claims

내부에 절삭칩이 압축 성형되는 캐비티가 구비되고 종방향 양측에 상기 캐비티와 연통된 입구 및 출구가 형성된 금형;

상기 금형의 출구 측에 연접한 상태로 이동 가능하게 설치되어 위치에 따라 상기 금형의 출구를 개폐시키는 게이트;

상기 게이트를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 게이트 액츄에이터;

상기 금형의 캐비티 내부로 절삭칩을 투입하는 공급수단;

상기 금형의 입구를 통해 캐비티 내부로 진입되면서 절삭칩을 가압하여 캐비티와 대응되는 형태의 고형체로 성형하는 성형플런저; 및

상기 성형플런저를 금형 내부와 외부로 왕복운동시키면서 성형 압력을 제공하는 프레스 액츄에이터를 포함하고,

상기 금형의 입구 측에 연접하여 설치되며, 상기 금형의 캐비티와 동일한 방향으로 상기 성형플런저의 이동을 안내하는 안내홈이 구비되고 상기 안내홈의 상부에 개방된 절삭칩 투입부가 구비된 가이드패드를 더 포함하고,

상기 공급수단은 출구 측이 상기 가이드패드의 투입부를 향하도록 설치된 호퍼 및 상기 호퍼에 수용된 절삭칩을 상기 가이드패드의 투입부로 이송하는 투입기를 포함하며,

상기 투입기는 상기 호퍼의 내부에 상하 방향으로 설치된 이송스크류와, 상기 이송스크류를 회전시키는 구동수단과, 상기 이송스크류의 외부에 설치된 이송가이드를 포함하며, 상기 이송가이드는 상부와 하부에 각각 개방된 절삭칩 유입부 및 유출부가 형성되고 상기 유입부와 유출부의 사이에 관형의 안내부가 구비되고,

공압실린더 및 이 공압실린더에 의해 상기 호퍼의 내부에서 상하로 왕복이동되는 가동푸셔를 구비하여 절삭칩을 호퍼의 출구 측으로 이송하는 보조투입기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 절삭칩 재생장치.
제1항에 있어서,

상기 금형이 삽입되어 고정되는 금형하우징을 더 포함하며, 상기 금형은 상기 금형하우징의 내부에 서로 이웃하여 설치되어 상기 캐비티를 형성하도록 분할된 복수의 금형블록으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속 절삭칩 재생장치.
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제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 게이트에는 위치 이동에 따라 상기 금형의 출구와 연통되거나 차단되는 연통구가 구비된 것을 특징으로 하는 금속 절삭칩 재생장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 가이드패드의 전단에 연접 설치되고 내부에 상기 성형플런저를 이동 가능하게 지지하는 가이드가 구비된 가이드하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 절삭칩 재생장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 금형의 하측에 설치되어 절삭칩의 압축 시 외부로 배출되는 절삭유를 수집하는 오일팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 절삭칩 재생장치.