CN1038226A - 用液体涂覆物件内腔的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂覆空心物件内腔确定区域 的方法和设备。该方法是利用离心力对物件进行涂 覆。探头从物件的下部移入，利用重力防止涂料从探 头中泄漏。计算机控制泵的流量、探头的垂直移动和 探头的转速，以使设备在物件内腔上的一个区域进行 准确的涂覆。计算机控制操作过程，消除了多余的涂 料。本发明的一种用途是在螺母的螺纹上涂聚四氟 乙烯。

Description

本发明涉及对利用离心力将液体涂覆在空心工件的确定部位的液体分散设备和方法的改进。本发明的一个用途是将液体涂覆到紧固螺母的内螺纹上。

可用各种涂覆装置将各种液体涂覆材料涂覆到空心物件如螺母型紧固螺纹的内表面上。例如将“聚四氟乙烯”（“Teflon”）（杜邦公司的商标）密封胶涂覆在螺母的内螺纹上，以提高密封性能。如果聚四氟乙烯漏到螺母的外表面上，将影响后继的电镀或表面镀覆。本发明的方法揭示了基于重复作用在预选表面处螺母的内螺纹上的涂覆，并避免与内螺纹邻近的外表面被涂料沾污。实施所述方法的设备实际上可以使用各种涂覆螺母的涂料，并消除了多余的涂料。

古尔德（Gould）等人的美国专利us4652468描述了一个方法。该方法用高压脉冲涂覆工件的某些区域，如螺纹的孔口和紧固螺纹部分，并且避免工件的一些部位被涂料沾污。为了限定涂料，防止螺母外表面被沾污，该方法要求将螺母的外表面遮盖住;另外，为了从内螺纹的紧固部分吸出多余的涂料，要求涂覆设备有一个节流区。对于选定的螺母涂覆表面，本发明提供了一精确的涂料量，不须要从螺母的螺纹腔内吸出多余的涂料。

内瓦尔（Nevel）的美国专利us4528938公开了一种用于将涂层或粘性材料涂在螺纹紧固螺母内的旋转工件处理设备。该设备包括一个可连续旋转的转台部件，其上装有许多放置工件的柱体。连接在柱塞上的探头伸入螺母的孔内，它在那里排出可流动的涂料。所排出的涂料液流是由从探头伸出的阀杆控制的，当探头伸入螺母孔内时，阀杆顶着止动面被压下。本发明采用直线供料，取消了控制涂料的阀杆。

另外一些现有技术如爱克斯威（Axvig）的美国专利us4060868和达菲（R·J·Duffy）的美国专利us3896760，它们揭示了涂覆管件内表面的设备和方法。该方法是利用低压将干燥的树脂涂覆到被加热了的管件部分的内部。这些描述没有提出如何控制涂料液流流到与不须要涂覆的部分严格隔开的选定表面的问题。

因此，本发明的一个目的是为将精确量的液体涂覆到空心物件预定表面提供一种改进了的方法和设备。所述的涂覆是利用离心力分散计量了的液体涂量。

本发明的另一个目的是利用由伸入物件空腔内的探头的旋转所产生的离心力迅速地将液体涂料涂覆到物件上。

本发明的另一个目的是提供一种消除多余的涂料的方法和设备，从而降低了涂料的损失，并且最终降低了处理多余涂料的费用。

本发明的另一个目的是提供一种减少生产和维修劳动的涂覆物件的设备和方法。

本发明的另一个目的是提供一种可消除通用的损失，特别是可消除在涂覆过程中所必须的空气的设备和方法。

本发明的另一个目的是提供一种可不必密封和/或遮盖要涂覆的物件的方法和设备。

本发明的另一个目的是提供一种通过计算计量泵的流量和通过探头上下循环来控制涂覆过程的方法和设备。

本发明的另一个目的是提供一种将均匀涂层涂覆到要涂覆物件的确定部位的设备和装置。

本发明的另一个目的是提供一种使涂料液体再循环、以防涂料沉淀的装置。

本发明的另一个目的是提供一种噪音低、溢流少及在工作位置没有缺陷的涂覆设备。

本发明的另一个目的是省去用于涂覆物件的高压输送管道。

对本领域的普通技术人员来说，通过下述对最佳实施例及所附权利要求的描述，并参看附图、本发明的其它益处和优点会变得更加明显。

上述目的是通过本发明的用液体涂料涂覆空心物件的设备和方法实现的。这里所描述的设备和方法是利用离心力从探头分散液体。用设备计量一精确的液体量，从而消除了多余涂料的浪费及取消了对物件的遮盖。本发明与一传送装置结合，以便把一个接一个的工件如有内螺纹的工件移到涂覆液体的位置。然后一个旋转着的空心探头从工件下部伸到涂覆位置。同时探头向上移动，对工件进行涂覆。所用的涂料是通过计量泵由储液槽吸取的，由此计量液体量并由探头的旋转运动所产生的离心力分散液体。当所选择的区域被涂覆后，泵被换向将涂料从探头的开口吸走。然后探头从工件中退出。在最佳实施例中，探头在退出工件的过程中进行第二次涂覆。然后工件被送进干燥室。在干燥室里涂料蒸气被从工件中吸出。本发明消除了多余的涂料，因而改善了操作环境。

图1是用液体涂覆工件的过程中所用的设备的局部剖视图。

图2是涂覆设备的示意图。

在图1中，紧固螺母2正被一种涂料如液体聚四氟乙烯涂覆。螺母由一直线送料装置输送到涂覆位置。有一个实施例是采用支承轨道将螺母送到涂覆位置。用一旋转盘供料器将螺母装到送料装置上。

弹簧卡12将螺母固定在涂覆位置。箭头60表示普通的柱塞装置，它可将旋转探头70移动到螺母的内腔。在一个最佳实施例中，丝杠驱动装置（没有画出，但由箭头60表示）均匀向上移动探头70、电机82和支承架，使探头处在被涂覆工件的空腔内。由于探头装置79是由传动带73驱动的，所以整个装置80均被移动，因此，探头70处在被涂覆工件的空腔内。丝杠驱动装置作为柱塞装置60的一个例子。如果用其它装置旋转探头70，可采用任何类型的垂直驱动装置60，而仅仅是让探头70移到螺母空腔内。

支承台15具有孔16。支承台15包括侧支承17，它与弹簧卡12一起将螺母2固定。支承台15也能支承送料装置、干燥装置、柱塞装置60和计算机50。

同时，一个数字计算机50控制螺母定位装置（没有画出）的移动、垂直柱塞装置60的动作和供给涂料的泵75的操作。

设备起动后，装置80按程序自动移到某个位置，直到探头70接触一个安装在支承台15附近的光电传感器78。然后计算机50按照程序确定探头70开始涂覆螺母2的位置。

装置80包括由探头70和皮带轮72组成的可更换的部件79。部件79是很容易拆卸的，以便用不同的液体涂覆不同的物件时，可提供不同的喷嘴。皮带轮直径大小要满足能很好地分散特定液体的须要。这对于操作者来说，从一种液体变换为另一种液体能很容易地进行控制。

皮带轮72通过传送带73与安装在电机82上的皮带74连接，电机82的转速可由计算机来控制。在一最佳实施例中，设备工作期间，探头是连续旋转的。再循环泵112从聚四氟乙烯槽85中连续地抽取被充分搅动的液体进入供液管114，以防止涂料液体可能出现的分凝。当泵75与供液管114连通时，液体通过选择阀118进入混合阀86，然后进入容积式计量泵75。计量了的液体量通过在旋转接头90内的输液通道71输送到旋转探头70。旋转接头90充许探头70在输送液体时转动。普通的轴承95安装在旋转接头90内的适当部位。

参见图2，当须要一种由两种成分组成的混合液时，在2号储液槽105内的另一种要加入的液体可以借助于普通的阀装置通过管道110引入混合阀86。计算机50控制阀门86进行混合。计算机50控制计量泵的流量，柱塞装置60的行程和速度以及选择阀118的动作。

泵75输送液体进入探头70，它不能使液体喷出开口76，液体是由探头旋转运动所产生的离心力进行分散的。换句话说，泵75仅仅使液体达到某个液位，探头的旋转迫使液体从这个液位甩出开口76。在最佳实施例中，以10，000～15，000转/分的转速旋转的探头能特别有效地利用离心力对液体进行分散。

当探头向上移动进入螺母进行涂覆，以及在从螺母中退出的过程中对螺母再次涂覆时，可用计算机50按程序进行控制。利用探头和开口的位置能使螺母空腔内的确定部位被涂覆。例如，依靠用于这个涂覆部位的程序控制计算机，涂覆操作可在离开螺母的底部2厘米处开始，在离开螺付ゲ?厘米处结束。

当仅在一个方向涂一层时，最佳实施例是使用一个可换向的泵将涂料抽回供液槽85。将泵75换向时，泵75把涂料抽回到供液槽，而探头继续旋转，并不甩出液体。若不将泵换向，则探头就应停止分散液体。因而将泵换向便可把液体抽离排出口，以确保涂料不被无意分散。

示意图2表示在一个系统中使用聚四氟乙烯涂料。该系统使用两套由计算机控制的涂覆设备。再循环泵112与一聚四氟乙烯液体供液槽85连接，液体的再循环可使涂料诸组分混合，以防止混合物中的一些成分沉淀。由计算机50控制的选择阀118或者打开供液管114，让聚四氟乙烯从槽85进入混合阀86;或者打开供液管115，让溶剂从槽125进入混合阀86。聚四氟乙烯用于涂覆螺母，溶剂用于因各种原因在涂覆操作停止之前清洗系统，这些原因并不限于维修或变换不同尺寸的螺母。

计算机50是一个可按程序工作的计算机，它可接受操作者下达的泵出涂料速度流量及探头在要被涂覆物件内的位置这样的指令。可想而知，操作者在监督涂覆过程时，可以很容易地给计算机编排程序。柱塞装置60的垂直移动速度可根据不同的液体粘度和所须要的涂层厚度进行控制。为了准确控制涂覆过程，可将步进或伺服电机连接在电机82上。

图1表示了通到探头70的液体通道71，在这个最佳实施例中，用于分散涂料的开口76在探头70的顶部或靠近探头的顶部。因此，当探头旋转时，涂料将从探头的顶部排出，在探头内的涂料形成一抛物面形状。如果涂料不接近探头的顶部，它就不能从开口76排出。

在螺母涂覆了涂料液并通过干燥室（没有画出）后，涂层中可汽化的成分由普通的蒸汽排出装置排出。干燥室使用的是风机加压的热空气。

本发明减少了多余的涂料。一个最佳实施例具有清洗室128。因此，系统内的涂料可由阀118阻断，剩下的涂料可排入一个多余涂料容器127。在预装涂料操作使溶剂进入清洗室128并且用聚四氟乙烯注入液体通道71以前，溶剂一直留在液体通道71内。多余涂料从清洗室128通过管道119流入多余涂料容器127内。

本发明利用一台计算机50控制两条生产线。

计算机是可程序控制的，以便在一条生产线使用一种涂料，另一条生产线使用另一种涂料。各管道可由一台计算机控制。利用计算机可在空心物件内确定精确的液体涂覆范围。

本发明可以用任何可流动的涂料涂覆物件，例如采用极细的可流动的聚四氟乙烯涂料。

上述描述为本发明的最佳实施例。但应认识到，在不超出本发明的实质和权利要求的范围内，可以做出各种变化。

Claims (30)

1、一种以一定方式用液体有选择地对物件表面进行涂覆的方法，该方法包括：

将要涂覆的物件放在一预定的位置上；

从物件下面将至少具有一个开口的空心探头伸入物件要涂覆的部位；

同时，从储液槽抽取涂料进入探头，以一预定转速旋转探头，并使探头在物件内推进一定长度，利用探头作旋转运动所产生的离心力，通过探头上的至少一个开口分散液体。

2、按照权利要求1的方法，其特征在于，移动所述被涂覆了的物件，使其通过一干燥室。

3、按照权利要求1的方法，其特征在于，所述探头在涂覆过程中是连续旋转的。

4、按照权利要求1的方法，其特征在于，所述探头在一个方向上伸入物件到达一预定位置的过程中在分散涂料，所分散的涂料量是预定的，涂覆过程停止，然后探头从被涂覆了的工件内退出。

5、按照权利要求1的方法，其特征在于，所述探头在最初的方向上伸入物件的过程中分散涂料，在相反方向上从物件退出的过程中也分散涂料。

6、按照权利要求1的方法，其特征在于，有一台计算机同时控制给所述探头供应涂料的泵和所说探头的转速，以便有可能采用不同的涂料。

7、按照权利要求1的方法，其特征在于，所述探头的转速为10，000～15，000转/分。

8、一种用液体有选择地涂覆螺母的方法，该方法利用离心力将所述液体分散在螺母的螺纹上，该方法包括：

同时以一预定的转速旋转一具有至少一个开口的空心探头;

从一储液槽抽取涂料到所述空心探头;

移动所述探头进入螺母内孔一预定长度，从而准确地涂覆螺母螺纹的一预定区域。

9、按照权利要求8的方法，其特征在于，有一台计算机控制探头的转速、输送到探头内的涂料流量和探头的移动长度。

10、按照权利要求8的方法，其特征在于，所述探头在伸入所述螺母一预定长度的过程中分散所说液体，当探头到达一预定位置时，从探头中抽取所述液体到储液槽，因而，使螺母涂覆方式的控制得到改善，所述探头在从所述螺母孔中退出时继续旋转。

11、一种具有按权利要求8的方法用液体涂覆的螺纹的螺母。

12、一种具有按权利要求8的方法用聚四氟乙烯涂覆的螺纹的螺母。

13、一种在物件内腔涂覆液体的设备，该设备包括：

一个用于固定所述物件的支承装置;

一个用于在物件内分散液体的探头;

用于旋转所述探头的旋转驱动装置;

一个所述液体的供液槽;

用于从所述供液槽抽取液体到所述细长空心探头的泵装置;

移动所述探头伸入物件内腔的柱塞装置;

用于协调所述旋转驱动装置、泵装置和柱塞装置，以利于用离心力分散液体，按预定方式涂覆所述工件的控制装置。

14、按照权利要求13的设备，其特征在于，在所述探头从物件中移出后，一个干燥装置干燥所述被涂覆了的物件。

15、按照权利要求14的设备，其特征在于，所述干燥装置包括加热在一端被引入密封室的压力空气，并有一真空装置从密封室另一端吸出所述空气。

16、按照权利要求13的设备，其特征在于，在用液体涂覆所述物件之前，有一定位装置把所述物件固定在所述支承装置上的一个预定位置上。

17、按照权利要求16的设备，其特征在于，所述物件朝着在支承轨道上的定位装置送入，所述物件从旋转盘供料器加到所述支承轨道上。

18、按照权利要求13的设备，其特征在于，用于从所述设备中清除所述液体的清洗装置与排液槽连接。

19、按照权利要求13的设备，其特征在于，所述泵装置具有一可换向的泵，所述可换向的泵在探头到达预定位置时，从所述探头中抽回涂料，以便使所述液体停止从所述探头中流出。

20、一种用液体涂覆螺母及其它类似物件的系统，所述系统是用离心力涂覆螺母或物件，在涂覆过程中没有多余涂料，该系统包括：

一个涂覆前将螺母输送到供料线上的机构;

一控制液体涂覆到螺母上的计算机装置;

一将螺母固定在一预定位置上的固定装置;

一至少具有一出口装置的探头;

一供液槽;

一从供液槽输送液体到探头的泵;

一用于驱动探头旋转的电机;

一移动所述探头伸入螺母的柱塞装置;

控制将液体涂覆在螺母上的阀装置;

所说计算机装置控制所述泵、所述电机、所述柱塞装置和所述阀装置，以利于用基本上是所有的液体涂覆所述螺母。

21、按照权利要求20的系统，其特征在于，一再循环装置连续输送所述液体通过所述阀装置，以便连续搅拌所述液体，防止其沉淀。

22、按照权利要求21的系统，其特征在于，用于清洁设备的清洗装置使涂料从设备中排出。

23、按照权利要求20的系统，其特征在于，在涂覆之前，旋转盘供料器利用振动将所述螺母送到供料线上。

24、按照权利要求23的系统，其特征在于，具有振动供料装置的供料器将螺母放入所述旋转盘装置中。

25、按照权利要求20的系统，其特征在于，干燥装置具有排气装置，并且在涂覆之后使压力空气干燥所述螺母。

26、按照权利要求25的系统，其特征在于，所述干燥装置具有保温层，并且温度可以控制。

27、按照权利要求20的系统，其特征在于，所述探头是可拆卸的，以便在使用不同液体时，可很容易地更换。

28、按照权利要求20的系统，其特征在于，所述探头是容易更换的，探头作为一部分与皮带轮构成一个整体，因此，对于不同的液体，探头的转速可通过变换探头来控制，所以减少了操作者使用一可变速控制装置时可能发生的错误。

29、一种以一定方式用液体有选择地涂覆具有内腔的物件的方法，该方法包括：

将一个接一个的物件移到涂覆液体的位置;

将一个至少具有一个开口的空心探头从物件下面的一个位置移到涂覆的位置，以便利用重力;

连续旋转所述的涂覆器;

当所述涂覆器到达所述涂覆位置时，从至少一个储液槽中抽取液体;

连续向上移动所述涂覆器使其伸入所述物件一预定长度;

停止向上移动所述涂覆器时，将所述的泵换向，从涂覆器开口抽吸液体;

将所述涂覆器从所述物件内退出。

30、按照权利要求29的方法，其特征在于，在所述涂覆器从所述物件退出过程中，使所述涂覆器涂覆所述物件。

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