CN1058453A - 涂覆发动机活塞的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
用涂料涂覆发动机活塞(1)的圆柱形周缘表面,
特别是用具有滑移性能的膏状涂料进行涂覆,借助于
丝网涂印来进行。此时活塞(1)直立地绕其垂直的中
心纵轴(X)转动,靠近网版(2)转过而被涂印。
Description
本发明涉及一种用涂料涂覆发动机活塞或类似件圆柱形周缘的方法和装置,特别是用具有滑移性能的膏状涂料进行涂覆。
对活塞表面作这样的涂覆通常是指涂覆具有一定厚度的铅、锌或石墨层或类似料的涂层,以在内燃机气缸中断润滑油时避免卡住活塞,此外涂层呈不同厚度和不同图形时可降低发动机的爆击。
迄今发动机活塞的涂层一般通过喷射来涂覆。它由于低功率时损耗大、费用高,因而是不理想的。此外喷射时由于大量溶剂的雾化造成很大的环境危害。
由于喷射时,涂覆活塞周缘表面通过屏蔽,此时涂覆面就得不到清晰的轮廓。此后喷雾在喷射屏蔽没有贴紧的情况下造成难以确定的涂层轮廓。而且涂层厚度由调整喷嘴来确定其容差通常很大。
因此本发明的任务在于,提出一种用涂料涂覆发动机活塞或类似件圆柱形周缘的方法和装置,通过它使前述、至今存在的不足之处以较简单的工艺和较小的结构花费来消除。此外还要针对不同的活塞根据预定值随时可以复制达到所需的涂层厚度。
这一任务通过借助于丝网涂印进行涂覆来完成。
通过这种丝网涂印涂覆方法可以有效地在发动机活塞或类似件的圆柱形周缘表面上涂覆出具有最小容差的均匀涂层,其中各种危害环境的发散,例如溶剂蒸发,可以完全地消除。利用该法还可将多个具有相同或不同厚度的涂层在一个工艺流程中相叠加地涂覆。涂料的粘度相同时,活塞周缘表面上涂层的厚度可通过网版的织物品质预定。
有利的是按照本发明的方法还可以在涂覆面上设置一个或多个呈缝、孔、槽或条状的未经涂覆的空白面,作为润滑槽和/或检查窗。此类空白面具有两种功能。其一它可以作为测量孔或检查窗供测量,因而是供检查涂层厚度之用。此外它还改善正常运转下活塞的润滑,因为它起到自润轴承的作用。与已知喷射方法的不同是在本发明的丝网涂印方法可以通过简单的方式无需大的花费产生出任意大小和布置的,厚度和边缘轮廓容差极小的这类空白面。这样方法特别适用于非常小的空白面。
按照本发明的方法活塞适当直立地并绕其垂直中心纵轴转动靠近一个网版并与该网版贴合转过而被涂印,其中网版在活塞周缘表面的旋转方向上一起运动。
当然,活塞以水平卧置进行涂覆也是可能的,如在试验时和在低功率时。
有利的是使所涂覆的涂层在其侧面和/或上、下边缘上的涂层厚度呈斜楔形减小,这个措施避免了形成坚硬的边棱和台阶,而涂层面的末端则较平滑。用这种方式特别适合使活塞有较好的倒棱,从而相应地避免出现大的阻力。这一情况特别适于侧边缘,但从活塞运转方向角度考虑,它对上、下边缘也有好处。涂料能够在循环中不断混合,并输送给丝网涂印单元的网版。
本发明还涉及一种用于实施丝网涂印涂覆层的装置,其特征是,该装置具有一个或多个各自包括一个网版和一个涂覆刮板的丝网涂印工位,待涂覆的活塞在承载它的夹架中连同其待涂覆的圆柱形周缘表面可以移近该装置的网版,并使活塞及其夹架在移近的位置可以绕其中心纵轴旋转,其中网版在活塞周缘表面转动方向上与它相切、无滑动地共同运动,涂覆刮板连同其平行于待涂覆活塞中心纵轴延伸的刮板边棱与在涂印过程中与紧贴网版的活塞周缘表面相对。这时,活塞可垂直立置或水平卧置。
但有利的是使网版和涂层刮板垂直分布,并使活塞在夹架上垂直配置。刮板硬度可以分别与待涂覆涂层所要求的厚度相适应。如果在活塞涂层过程中设有前后配置的多个丝网涂印工位,则这些丝网涂印工位的刮板可以具有相同的或不同的硬度。
附图中示有一个特别有利的涂覆装置及一个使用这种装置要进行涂覆的实施例,现详述如下:
图1表示一个涂覆装置的侧视图,
图2表示一个按图1的涂覆装置平面图,
图3表示使用本发明方法和装置对一活塞周缘表面要进行涂覆的实施例,
图4为按图3所示实施例在转动90°的位置上,
图5为一个具有涂覆面活塞的周缘表面放大侧视图,
图6为一个活塞的夹架。
在图示的实施例中,通过连续转动的输送带15,以中心纵轴X直立地导入的活塞1有节拍地由一个带有钳17的转台16从输送带上取下,钳17通过未示出的钳口将活塞1抓入其凹槽中,并经过一个行星齿轮系统9、12A、12B、14A、14B以同方向传递给定位控制的夹架18,而夹架则是配置在一个旋转台13上。将活塞1插在往上突起的心轴6上,由此使其固定在上述夹架18内,这些活塞通过旋转台13的转动由一个步进装置而依次靠近三个依次位于活塞运转途中的丝网涂印工位A、B和C。在这些工位中活塞的圆柱形表面依次获得预定的涂层A1,B1,C1。这些涂层借助于网版2涂覆。网版借助涂层刮板10沿切向达到贴合待涂覆的活塞周缘表面。活塞在涂印过程中与其夹架18一起处于绕其中心纵轴X(图3和5)的转动中,其中网版2可以在活塞周缘表面转动方向上与该周缘面相切、无滑动地共同运动。图2中的箭头表示涂印过程中活塞周缘表面的转动方向和网版2的运动方向。涂层刮板10此时以其平行于待涂层活塞1的中心纵轴X延伸的刮板边棱与贴紧网版的活塞周缘表面相对,并同时将通过一个胶管8导向网版上部区域的涂料经过网版涂印在活塞周缘表面上。
根据网版的结构只能对一部分活塞周缘表面进行涂覆。图3至5所示的实施例中活塞1在其活塞头上通过丝网涂印工位C涂有一个环绕的涂层C3,在活塞周缘部分只在与活塞销孔3错开的侧面上通过涂印工位A、B、C涂有涂层面A1、B1、C1。
实施例中所述的涂层面当然只是举例说明。许多情况下甚至更少的涂层面就已足够。例如可以只设置两个下方的涂层面A1,它们相对分布并各自覆盖大约90°的周缘区。两个涂层面A1可设置成降低发动机爆击的消声器,这时其涂层厚度为10微米。
各有两块,也是对置分布,保持一定距离,并与涂层面1平行的涂层面C1,可能还有B1可以在正常润滑中断时特别适用于紧急润滑。涂层面C1(可能还有B1)也可以各分布90°的周缘区并具有例如20微米的厚度。
如图5中可见,涂层面A1,B1和C1在其边缘呈斜楔形4。
如图3及图4的放大图中可见,涂层面可留有小的,未经涂覆的空白面5。这里涂层面A1和C1分别示意性地示有例如矩形、椭圆形和圆形的空隙。当然还可以设置其他的带有相应空白面的涂层面,例如孔、缝、条、椭圆、卵形圆或类似形状。
石墨粉末配以一种树脂类粘结剂或一种树脂可用作涂料。下述混合比被证明是适宜的。
石墨 30-50重量百分比 最好是40%
树脂 50-70重量百分比 最好是60%
涂料的粘度应在6,000-8,500厘泊的范围,粘度在约7,000厘泊时可以具有最佳效果。
为调整和也许为改变粘度可用异丙醇和乙二醇。
从网版上流下的过剩涂料被一个位于网版下方的储存槽11收集并通过一个泵7经胶管8回收混合再输送给网版。通过丝网涂印料的混和和不断的输送,使涂料的粘度由于离解而改变的趋势得以制止。
在涂层涂覆结束后,刮板10从网版2上回缩,由此网版与已涂覆的活塞周缘表面脱离接触,使得网版可以无接触地从活塞移回到其相切的初始位置。
活塞在三个丝网涂印工位A、B和C进行涂印后,活塞又被转回到转台16的位置,由其钳17的上举而使之脱离夹架18并传递到输送带15上运出。
Claims (18)
1、用涂料涂覆发动机活塞或类似件的圆柱形周缘表面的方法,特别是用具有滑移性能的膏状涂料进行涂覆,其特征是,涂覆是借助于丝网涂印进行。
2、按权利要求1所述的方法,其特征是,活塞直立地并绕其垂直中心纵轴转动或者平放地靠近一个网版转过而被涂印。
3、按权利要求2所述的方法,其特征是,活塞分别被移近一个丝网涂印单元并在该单元区内绕其中心纵轴转动,其中在涂印过程中丝网涂印单元的网版沿切向贴合活塞圆柱形周缘表面,并无滑动地呈直线共同运动,而丝网涂印单元的刮板则将网版压紧在圆柱形活塞周缘表面上。
4、按权利要求1所述的方法,其特征是,在一个涂覆面(A1、B1、C1)上设有一个或多个未经涂覆的空白面(5),呈缝、孔、槽或条等形状作为润滑槽或检查窗。
5、按权利要求1所述的方法,其特征是,使用一种石墨粉末和树脂或树脂类粘结剂组成的混和物作为涂料。
6、按权利要求5所述的方法,其特征是,混合比为石墨30-50%之间重量百分比,最好是40%,粘结剂在50-70%之间重量百分比,最好是60%。
7、按权利要求5所述的方法,其特征是,涂料的粘度为6,000-8,000厘泊之间,最好为约7,000厘泊。
8、按权利要求7所述的方法,其特征是,为调整粘度,作为溶剂在涂料中混入异丙醇和/或乙二醇。
9、按权利要求1所述的方法,其特征是,为降低发动机爆击所设的涂层面(A1)的厚度约为10微米,为紧急润滑所设的涂层面(B1,C1)的厚度约为20微米。
10、按权利要求1所述的方法,其特征是,涂层在其侧边缘和/或上、下边缘以递减的涂层厚度被涂覆呈斜楔形(4)。
11、按权利要求1所述的方法,其特征是,各活塞借助一个步进装置分别定位、导向丝网涂印单元。
12、按权利要求1所述的方法,其特征是,涂料在循环中不断地混和、导向丝网涂印单元的网版。
13、按权利要求1所述的方法,其特征是,两个或更多不同厚度的涂层在圆柱形活塞周缘表面的不同位置上在同一工艺过程中顺序涂覆。
14、实施按权利要求1至11中的一项或多项所述方法的装置,其特征是,该装置具有一个或多个各带有一个网版(2)和一个涂层刮板(10)的丝网涂印工位(A、B、C),其中待涂印的活塞(1)在承载它的夹架(18)中,以其待涂印的圆柱形周缘表面可以分别移近网版(2),使活塞(1)连同它的夹架(18)在移近的位置可以绕活塞的中心纵轴(X)旋转,其中网版(2)可以分别在待涂印活塞(1)的旋转方向上与活塞相切、无滑动地共同运动,涂层刮板(10)以其平行于待涂印活塞的中心纵轴(X)延伸的刮板边棱与在涂印过程中紧贴网版的活塞周缘表面相对。
15、按权利要求14所述的方法,其特征是,网版(2)和涂层刮板(10)垂直分布,活塞(1)垂直配置在夹架(18)上。
16、按权利要求14所述的方法,其特征是,网版(2)通过回拉涂层刮板(10)可从圆柱形活塞周缘表面上提起,并在该提起位置上移回到其相切的起始位置上。
17、按权利要求14所述的方法,其特征是,在网版(2)的下方配置有一个储料槽(11)用以收集从网版上流下的涂料,储料槽(11)与装有一个泵(7)的涂料回流管(8)连接,将涂料导向网版(2)。
18、按权利要求14所述的方法,其特征是,该装置在待涂覆活塞(1)的路径上依次设有多个丝网涂印工位(A、B、C),其刮板(10)按所涂层面的厚度而具有相同或不同的硬度。
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C03 | Withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |