CZ20032317A3 - Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu a zařízení pro vytváření povlaku - Google Patents

Description

Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu a zařízení pro vytváření povlaku

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu tvorby mazivového povlakového filmu nebo jiného povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu nebo trubicového základního materiálu, například kovového pístu použitého pro kompresor, a zařízení na vytváření povlakové vrstvy.

Dosavadní stav techniky

Jako válcový základní materiál, na němž se má vytvořit povlak, je uváděn jako příklad píst kompresoru. Píst kompresoru je píst v kompresoru pístového typu, například klimatizačního systému v automobilech. Používá se pro stlačování chladicího plynu atd. ve válci vratným pohybem pístu ve válci. Na takový píst se nanáší povlak, mající vysokou mazací funkci.

Když se vytváří povlaková vrstva, mající takovou vysokou mazací funkci na povrchu pístu kompresoru nebo jiném válcovém základním materiálu nebo na trubicovém základním materiálu (dále je v tomto spisu používán termín válcový základní materiál pro pro obecné označení těchto pojmů, zahrnující nejen válcový základní materiál, ale také trubicový základní materiál) při použití zařízení pro pro vytváření povlakové vrstvy, je část mazivového povlakového roztoku, přiváděná na povlakový povrch části, stírána tvořičem povlaku, umístěným v blízkosti povrchu pístu, a ukládána na jejím povrchu. Bylo potvrzeno, že když se velké množství stíraného přebytkového mazivového povlakového roztoku nashromáždí • · · · · · • ftft ftft « · · « •ftftft ftft · · · · « • · ftftftft ftft · · · · · ··· • · I» ft··· ··· •ft ♦ ftft ftft ·· · u tvořiče povlaku, zvětší se vystupování (projection; vyčnívání - dále v celém textu: vyčnívání) povlakového filmu, když se tvoříc povlaku oddálí od povrchu povlakové vrstvy pístu, na němž byl vytvořen mazivový povlak.

Když dochází k takovému velkému vyčnívání povlakového filmu, má to nevýhodu v tom, že se na povrchu pístu nemůže vytvořit rovnoměrný povlakový film. V závislosti na velikosti vyčnívání povlakového filmu se mazivový povlakový film tíží svěsí do vystupování směrem dolů a dojde k pěnění v mazivovém povlakovém roztoku při sušicím a vypalovacím procesu, prováděném po nanášení povlakového roztoku. Aby se zabránilo takovému pěnění mazivového povlakového roztoku, prodlužuje se doba sušení a sníží se tak produktivita vytváření povlaku na pístu.

Jako způsob řešení tohoto problému popisuje japonská patentová přihláška č.11-7552 jako jeden příklad způsob odstraňování přebytečného mazivového povlakového roztoku naneseného na tvořič povlaku použitím zařízení podrobně vysvětleného jako srovnávací příklad s odvoláním na obr.14. Jedná se konkrétně o způsob osazování většího počtu tvořičů povlaku 119 podél povrchu otáčejícího se tělesa, provádějícího povlékání při současném přepínání tvořičů povlaku 119, přičemž přebytečný mazivový povlakový roztok se odstraňuje omýváním v omývací nádrži 130.

Vynález se zaměřuje na to, že když se použije způsob podrobně popsaný v japonské patentové přihlášce č.11-7552, jak bude vysvětleno níže ve srovnávacím příkladě 2, dostává se odstraňovaný mazivový povlakový roztok do odpadu. Mazivo-3vý povlakový roztok je drahý, takže náklady na vytváření mazivového povlaku na pístu budou velké vzhledem k tomu, že přebytkový povlakový roztok je odpad. Zvlášť když se vytváří mazivový povlak na velkém počtu pístů, stává se tato nákladnost překážkou průmyslového využití.

Dále se obvykle provádí sušicí a vypalovací proces po vytváření filmu, ale tloušťka povlakové vrstvy na pístu se někdy v důsledku těchto zpracovávacích pochodů mění, takže dodržování kvality hotového výrobku je problém.

Jelikož je dále píst nebo jiný válcový základní materiál výrobek zhotovaný hromadnou výrobou, je poptávka po způsobu vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu s vyšší produktivitou.

Jako příklad vytváření filmu na mazivovém základním materiálu je uváděna tvorba mazivového povlaku na pístu kompresoru. Vynález se však neomezuje na tvorbu mazivového povlaku na pístu, ale podobné problémy se vyskytují i při vytváření filmu používajícího povlakový roztok na jiných povlékaných předmětech.

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, který umožňuje, aby se odpad mazivového nebo jiného materiálu udržoval na nízké úrovni a umožňuje tvorbu levného filmu s dobrou kvalitou. Dalším cílem vynálezu je získat způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, který by umožnil, aby se tloušťka mazivové povlakové vrstvy udržovala s velkou přesností po dokončení sušení • · • · • · · · • ·

-4a vypalování, vykonávaných jako závěrečné pochody. Dále si vynález klade za úkol vytvořit způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, uspokojujícího výše uvedené požadavky a umožňující vysokou produktivitu. Dalším cílem vynálezu je vytvořit zařízení pro vytváření povlakové vrstvy, vhodné pro provádění výše uvedeného způsobu vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu.

Podstata vynálezu

Vynález přináší způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, obsahující:

- první krok, při kterém se naklání tvoříc povlaku v úhlu sklonu v rozmezí od 20° do 80° vzhledem k ke směru tangenciálnímu k otáčení povlékaného povrchu válcového základního materiálu otáčivě neseného ve vodorovném směru, přičemž se přední konec tvoříce povlaku nechává přiblížit k uvedenému povlékanému povrchu tak, že je oddělován přesně mezerou předem určené tloušťky, a na povlékaný povrch otáčejícího se válcového základního materiálu se nanáší povlak povlakového roztoku, přiváděný z přivaděče, zatímco válcový základní materiál, nesený otáčejícím se nosným ústrojím, se otáčí přesně o první počet otoček při první rychlosti otáčení pro vytvoření povlakové vrstvy, a

- druhý krok, při kterém se přední konec tvoříce povlaku odděluje od polohy, v níž je přední konec tvořiče povlaku, přiblížený k uvedenému povlékanému povrchu válcového základního materiálu, oddělován od válcového základního materiálu přesně mezerou uvedené tlouštky po té, co byl povlakový roztok nanesen na povlékaném povrchu válcového základního materiálu, a při kterém se otáčí válcový základní materiál • · • · • · · · í

-5o nejméně 1/4 otočky při druhé rychlosti otáčení od polohy začátku oddělování předního konce tvořiče povlaku do polohy, kde oddělování zcela skončí.

S výhodou způsob dále obsahuje třetí krok při němž se tvořič povlaku oděluje od povlakové vrstvy válcového základního materiálu, válcový základní materiál se odděluje od otáčivého nosného ústrojí, a povlaková vrstva válcového základního materiálu se suší a vypaluje.

Dále vynález přináší zařízení pro vytváření povlaku, obsahuj ící:

- otáčivé nosné ústrojí pro otáčivé nesení vodorovně ležícího válcového základního materiálu,

- přivaděč povlaku pro vypouštění povlakového roztoku na povlékaný povrch válcového základního materiálu z místa ležícího nad vodorovně neseným válcovým základním materiálem,

- vrstvotvorné ústrojí mající tvořič povlaku, jehož přední konec je vytvořen v nožovém tvaru a má prostředky pro naklánění tvořiče povlaku v úhlu sklonu v rozmezí od 20° do 80° vzhledem ke směru tangenciálnímu k otáčení povlékaného povrchu vodorovně neseného válcového základního materiálu a pro vyvolávání přiblížení předního konce k povlékanému povrchu uvedeného válcového základního materiálu tak, že je oddělován přesně mezerou s předem určenou tloušťkou,

- hnací prostředek otáčení pro vyvolávání otáčení uvedeného vodorovně neseného válcového základního materiálu, a

- řídicí prostředek, přičemž tento řídící prostředek:

řídí hnací prostředek otáčení pro vyvolávání otáčení uvedeného vodorovně neseného válcového základního materiálu, neseného na uvedeném otáčivém nosném ústrojí tak, že se otočí • ·

-6přesně o první počet otoček první rychlostí otáčení, přičemž se nanáší povlakový roztok, přiváděný z přivaděče povlaku, na uvedený povlékaný povrch otáčejícího se válcového základního materiálu k vytváření povlakové vrstvy, a řídí uvedené vrstvotvorné ústrojí pro další pohybování uvedeným předním koncem tvořiče povlaku směrem od polohy, v níž se přiblížil přední konec k povlékanému povrchu uvedeného válcového základního materiálu tak, že byl oddělován přesně mezerou s určenou tloušťkou, a po té, co povlakový roztok je nanesen na povlékaný povrch válcového základního materiálu, a řídí uvedený hnací prostředek otáčení tak, že vykoná nejméně 1/4 otočky při druhé rychlosti otáčení od polohy začátku oddělování předního konce tvořiče povlaku do polohy, kde oddělování je úplně ukončeno.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l pohled zepředu na schematické uspořádání zařízení pro vytváření povlaku podle vynálezu, obr.2 schematický boční pohled na zařízení z obr.l, obr.3 schéma ukazující tvar pístu kompresoru jako příklad válcového základního materiálu (válcové části), na němž se má vytvářet povlak způsobem vytváření povlakového filmu, obr.4 schematický pohled na píst v provedení, kde se povlaková vrstva vytváří v pouze jedné poloze uprostřed, a s označením jednotlivých částí, obr.5 schéma přivaděče povlaku pro zařízení z obr.la obr.2, obr.6 tvar typické trysky pro osazení na přivaděči povlaku zařízení pro vytváření povlaku podle obr.l, přičemž tryska obsahuje jednu jehlu pro vypouštění mazivového povla• · · · φ

-Ίkového roztoku, obr.7 tvar další typické trysky pro osazení na přivaděči povlaku zařízení pro vytváření povlaku podle obr.l, přičemž tryska obsahuje více vedle sebe uložených jehel pro vypouštění mazivového povlakového roztoku, obr.8 tvar ještě další typické trysky pro osazení na přivaděči povlaku v zařízení pro vytváření povlaku podle obr.l, přičemž tryska obsahuje plochou štěrbinu, z níž je vypouštěn mazivový povlakový roztok, obr.9A a 9B pohledy na příklad tvořiče povlaku zařízení podle vynálezu z obr.2, kde obr.9A je řez a obr.9A je půdorys, obr.10 schematické pohledy ukazující polohový vztah mezi pístem (válcovým základním materiálem) znázorněným na obr.l a 2a tvořiče povlaku zařízení pro vytváření povlaku mazivového povlakového roztoku na povlékaném povrchu pístu, obr.11 pohled ukazující stav, kdy tvořič povlaku znázorněný na obr.10 se přibližuje v povlakové vrstvě na pístu nebo se od ní oddaluje (odděluje), obr.12 vývojový diagram znázorňující jednotlivé kroky vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle vynálezu, obr.13 diagram kruhovitosti, ukazující rozsah vyčnívající části, a obr.14 pohled na uspořádání zařízení pro odstraňování přebytečného povlakového roztoku, použitého ve srovnávacím příkladě 2.

Příklady provedení vynálezu

Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu a zařízení pro vytváření povlakové vrstvy, popsané výše, budou zřejmější z následujícího podrobného popisu s odvoláním na připojené výkresy. Nyní bude poskytnut popis přednostních provedení způsobu vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle vynálezu a zařízení pro vytváření povlaku pro jeho provádění.

···· • · • ·

Předmět, na jehož povrchu se povlak podle vynálezu vytváří, je píst kompresoru nebo jiný válcový nebo trubicový základní materiál (člen), mající obvykle rotačně souměrný povrch. Ty budou všechny uváděny jako válcový základní materiál. V tomto popisu bude pojem válcový základní materiál používán ve významu zahrnující také trubicový základní materiál.

Jako příklad válcového základního materiálu, na němž se má vytvářet povlak, bude uveden případ vytváření mazivového povlaku na pístu kompresoru. Způsob vytváření mazivového povlaku na pístu kompresoru se podle vynálezu provádí při použití zařízení pro vytváření povlaku, znázorněného na obr.1 a obr.2.

Zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy, znázorněné na obr.l a obr.2, sestává otáčivého nosného ústrojí 2, přivaděče 2 povlaku, vrstvotvorného ústrojí 4 a řídicí jednotky 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy.

Otáčivé nosné ústrojí 2 vodorovně nese píst kompresoru, na jehož povrchu se má vytvářet povlak maziva (který bude dále označován jako část A nebo člen A) tak, aby byl schopný se otáčet.

Přiváděč 2 povlaku přivádí mazivový povlakový roztok pro nanášení maziva na povrch části A z trysky 12 na povlékaný povrch D části A.

Vrstvotvorné ústrojí 4 nese a ovládá tvořič 19 povla·*·ϊ

I ·.

-9ku, mající přední konec, orientovaný k povlékanému povrchu D části A.

Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy řídí zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy. Řídicí jednotka 30 je uspořádána tak, že používá mikropočítač tvořený například základní procesorovou jednotkou (CPU) a pamětí, v níž jsou uloženy různé řídicí programy, a vykonává následující různá řízení v zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy, při němž CPU nechává běžet různé řídicí programy, uložené v paměti.

Část A (píst kompresoru), je například píst mající strukturu znázorněnou na obr.3. Obr.3 je schematický pohled na uspořádání pístu kompresoru jako části A, na níž se má vytvářet povlaková vrstva. Píst použitý pro kompresor má válcový tvar. Povlak maziva se vytváří na jeho povrchu tak, že může odolat silnému vratnému pohybu. Formou příkladu je uváděn na obr.3 případ, v němž se povlaková vrstva tvoří na dvou částech na dvou stranách pístu. Na obou koncových plochách pístu je středící otvor F pro otáčivé vodorovné nesení polohovačem 5 otáčivého nosného ústrojí 2. Části pístu mají povlékaný povrch D.

Obr.4 schematicky znázorňuje píst jako příklad, kde se povlaková vrstva vytváří v pouze jedné poloze uprostřed. U pístu znázorněného na obr.3 je povlaková vrstva vytvářena ve dvou polohách, ale pro jednoduchost popisu bude vysvětlen jako reprezentativní příklad případ pístu, u něhož je povlaková vrstva na pouze jedné části, jak je znázorněno na obr.4.

-10• · · • · * • · · ♦ • · · · · ·

Rozměry pístu z obr.4 jsou například pro šířku W povlékaného povrchu D 22 mm a pro průměr R 32 mm.

Otáčivé nosné ústrojí 2 obsahuje podstavec 2a, polohovač 5 pro připojování a oddělování části A, vodicí kolejnici 8 uloženou na podstavci 2a, pravý nosič 7A schopný pohybovat doleva a doprava na obr.2 podél vodicí kolejnice 8, tlakovzdušný válec 6 uložený na podstavci 2a, levý nosič 7B uložený na podstavci 2a, a hnací jednotku 9 připojenou k levému nosiči 7B.

Polohovač 5 má dva kuželovité výběžky, upevněné na nosičích 7A a 7B, uložených v protilehlých polohách. Část A je podporována (nesena) vodorovně těmito dvěma kuželovými výběžky dosedajícími nebo zasunutými do středících otvorů F v obou koncových plochách části A znázorněné na obr.3 a 4.

Část A je podporována (nesena) polohovačem 5 tím, že řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy uvádí v činnost tlakovzdušný válec 6 tak, aby pohyboval pravým nosičem 7B, k němuž je upevněn pravý kuželovitý výběžek polohovače 5, podél vodicí kolejnice 8 upevněné k podstavci 2a na pravé a levé straně obr.l. Konkrétně když je část A nesena polohovačem 5, jestliže tlakovzdušný válec 6 jednou posunul pravý nosič 7A doprava při řízení řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy tak, že se odsune pravý kuželovitý výběžek polohovače od levého kuželovitého výběžku polohovače 5, část A se vloží mezi oba kuželovité výběžky polohovače 5 a tlakovzdušný válec 6 vyvolává posun pravého nosiče 7A doleva podle obr.l podél vodicí kolejnice • ·

-11····

8. při řízení řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, a část A může být vodorovně podporována zasunutím kuželovitých výběžků na obou stranách polohovače 5 do odpovídajících středících otvorů F na obou koncových plochách části A. Je třeba poznamenat, že když je část A oddělována od polohovače 5, řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy ovládá tlakovzdušný válec 6 tak, že pohybuje pravým nosičem 7A doprava.

Takové nesení části A polohovačem 5 je řízeno řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy tak, že část A je polohována do místa, kde se na povlékaném povrchu D části A vytváří povlak mazivového povlakového roztoku B, jak bude vysvětleno níže, a tvořič 19 povlaku vytváří povlakovou vrstvu C.

Ve stavu, kde část A je vodorovně nesena polohovačem 5, když je levý kuželovitý výběžek polohovače 5 otáčen prostřednictvím hnací jednotky 9 při řízení řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, se část A otáčí ve směru G otáčení.

V době vytváření mazivového povlaku na části A tak nosné ústrojí 2 spolupůsobí s řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy pro otáčení části A předem určenou rychlostí otáčení podle potřeby, při nesení části A vodorovně.

Rychlost otáčení části A je řízena řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, ovládající hnací jednotku 9.

*> ·

Rychlost otáčení části A, vyplývající z působení řídicí jednotky 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, jak bude podrobně vysvětleno níže, může být nastavena odlišně, a to na první rychlost otáčení, když se nanáší povlak mazivového roztoku B na povlékaném povrchu D části A použitím trysky 12., a na druhou rychlost otáčení, když se tvořič 19 povlaku odděluje od povlékaného povrchu D. Příklady této první a druhé rychlosti otáčení budou vysvětleny níže.

Nyní bude vysvětlen přivaděč 3 povlaku s odvoláním na obr.l, obr.2 a obr.5. Obr.5 je pohled znázorňující schematické uspořádání přivaděče 3. povlaku.

Přivaděč 2 povlaku sestává z nádrže 10 obsahující mazivový povlakový roztok, který se má nanášet na povlékaný povrch D části A, ventil 11, trysku 12, povlékací trubici 13 uloženou mezi nádrží 10 a ventilem 11 pro přivádění mazivového povlakového roztoku k trysce 12 přes ventil 11, vzduchovou trubici 14, řídicí jednotku 15 přivaděče, zdroj 16 přiváděného vzduchu a tlakovací prostředek uvnitř nádrže

10.

Jak je znázorněno na obr.2, obsahuje přivaděč 3 povlaku dále válec 25 na stlačený vzduch a ovladač 18.

Tryska 12 je uložena na předním konci ventilu 11 v oddělitelném stavu.

Zdroj 16 přiváděného vzduchu poskytuje stlačený vzduch (vzduch) pro vydávání mazivového povlakového roztoku

♦·♦♦♦ · «

-13z nádrže 10 směrem k trysce 12 v odezvě na řízení regulátoru uloženého u nádrže. Přívod 16 vzduchu dále poskytuje stlačený vzduch, který má být přiváděn k ventilu 11 přes vzduchovou trubici 14 v odezvě na řízení řídicí jednotkou 15 přivaděče povlaku pro vypouštění mazivového povlakového roztoku z trysky 12 směrem k povlékanému povrchu D části A.

Řídicí jednotka 15 přivaděče povlaku řídí stlačený vzduch vypouštěný z přívodního zdroje 16 vzduchu ve spolupůsobení s řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, za účelem řízení množství atd. mazivového povlakového roztoku, vypouštěného z trysky 12 směrem k povlékanému povrchu D části A. Podrobnosti řízení množství atd. mazivového povlakového roztoku budou vysvětleny níže.

Dalším řízením pohonu ovladače 18 řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy se ventil 11 a tryska 12 zvedají a spouštějí, jak je znázorněno čárkovaně na obr.2, a to tak, aby byly umístěny do vhodných poloh vzhledem k povlakovému povrchu D části A nesené polohovačem 5 otáčivého nosného ústrojí 2. Ventil 11 a tryska 12 se mohou nechat posouvat podél povlékaného povrchu D části A. Podrobnosti posouvání ventilu 11 a trysky 12 budou vysvětleny níže.

Přivaděč 2 povlaku tak řídí polohu (v rámci vratného pohybu) trysky 12 vzhledem k povlékanému povrchu D části A ve spojení s řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy pro vykonávání celkového řízení zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy tak, že se přivádí vhodné množství mazivového povlakového roztoku B na povlékaný po999 9 • 9

9 9

9999 * ····

-14vrch p části A a mazivový povlakový roztok B se tak přivádí k povlékanému povrchu D části A rovnoměrně bez vynechávání.

Obr.6 až obr.8 znázorňují příkladné tvary trysky 12. Obr.6 je pohled znázorňující tvar trysky, mající jednu jehlu 24, z níž se vypouští mazivový povlakový roztok, obr.7 je pohled znázorňující tvar trysky, mající více jehel 24 uložených v řadě, z níž se vypouští mazivový roztok, a obr.8 je pohled znázorňující tvar trysky pro vypouštění mazivového povlakového roztoku z plochého tryskovitého výstupu.

Jako tryska 12 může být použita tryska s jakýmkoli z tvarů z obr.6 až 8. Taková tryska 12 je umístěna nad částí A, nesenou na polohovači 5 otáčejícího se nosného ústrojí 2 při uložení na předním konci ventilu 13., jak je vysvětleno výše. Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy řídí pohon ovladače 18 podle rozměrů, tvaru, rozsahu povlékaného povrchu D a podobných parametrů části A pro ovládání válce 25 na stlačený vzduch k seřizování výšky ventilu 11 a trysky 12 a k seřizování pohybu ve vodorovném směru podél plochy ležící proti povlékanému povrchu D, čímž se nanáší v požadované míře mazivový povlakový roztok B na povlékaný povrch D části A.

Porovnávání výhod a podobných vlastností trysek znázorněných na obr.6 až 8 bude vysvětleno níže.

Vrstvotvorné ústrojí 4, znázorněné na obr.l a 2, sestává z tvořiče 19 povlaku, držáku 20 tvořiče 19 povlaku, a seřizovače 21 úhlu pro seřizování úhlů držáku 20 a tvořiče 19 povlaku vzhledem k povlékanému povrchu D části A. Vrst• 444

-15• 4 ·

4 * • 4 4 4 » 4 44·· • 4 · • 4444 votvorné ústrojí 4 také obsahuje první ovladač 23A pro pohybování seřizovačem 21 úhlu nahoru a dolů a první hnací jednotku 22A pro pohon ovladače 23A. Vrstvotvorné ústrojí 4 dále obsahuje druhý ovladač 23B pro pohybování ovladačem 23A, kde seřizovač 21 úhlu je uložen ve vodorovném směru, a dále druhou hnací jednotku 22B pro pohon tohoto ovladače 23B.

Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy řídí pohon hnací jednotky 22B k pohánění ovladače 23B pro pohybování ovladačem 23A doleva a doprava na obr.2. Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy pohání hnací jednotku 22A a řídí pohon ovladače 23A pro pohybování seřizovačem 21 úhlu nahoru a dolů, a dále řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy pohání seřizovač 21 úhlu pro nastavování úhlu tvořiče 19 povlaku, uloženého na držáku 20.· Výsledkem je, že tvořič 19 povlaku může být uveden do blízkosti povlékaného povrchu D nebo naopak oddalován od povlékaného povrchu D části A nesené na polohovači 5 otáčejícího se nosného ústrojí 2 v jakémkoli úhlu a v jakékoli výšce s jakoukoli vzdáleností. Podrobnosti této činnosti tvořiče 19 povlaku budou vysvětleny níže s odvoláním na obr.10 a 11.

0br.9A a 9B jsou pohledy znázorňující příklad tvaru tvořiče 19 povlaku, přičemž obr.9A je řez tvořičem 19 povlaku a obr.9B je půdorys tvořiče 19 povlaku.

Tvořič 19 povlaku sestává z podstavce 190, předního konce 191 majícího nožovitý tvar na dvou stranách základní části 190 a úložný konec 192 s více otvory 193 pro jeho osazení na držáku 20.

Přední konec 191 je zpracován do nože pro umožňování správného odstupu povlékaného povrchu D části A a předního konce 191 tvořiče 19 povlaku a umožňování toho, že se bude v tého odstupové části hromadit přebytkový povlakový roztok E a bude se předávat na část povlékaného povrchu D, na níž se bude povlak mazivovým povlakovým roztokem B vytvářet jako další.

Tvořič 19 povlaku, mající takový tvar a rozměry, se uvádí do blízkosti povlékaného povrchu D části A nebo se od tohoto povrchu oddaluje s předem určeným úhlem Θ sklonu při řízení řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, jak je vysvětleno výše.

V příkladě znázorněném na obr.9A a 9B je šířka W_ig tvořiče 19 povlaku 100 mm, délka L_ig tvořiče 19 povlaku je 23mm, úhel a_ig nože předního konce 191 je 30° a tlouštka t_ig základní části 190 je 2 mm.

Základní průběh způsobu tvorby filmu mazivového povlakového roztoku na povlékaném povrchu D části A bude vysvětlen níže s odvoláním na obr.10 a obr.11. Obr.11 je pohled, který schematicky znázorňuje polohový vztah mezi částí A a tvořičem 19 povlaku a způsobem tvorby filmu mazivového povlakového roztoku na povlékaném povrchu D části A, zatímco obr.11 je pohled znázorňující stav, kde tvořič 19 povlaku je uváděn do blízkosti povlakové vrstvy C části A a po té je od ní oddalován.

Část A, nesená na polohovači 5 otáčivého nosného úst·· ··· ·

• ···· • ·

-17rojí 2 se otáčí ve směru G otáčení. Mazivový povlakový roztok, vedený z nádrže 10 přes ventil 11 je rozstřikován z trysky 12., uložené nad povlékaným povrchem D, na povlékaný povrch D této části A, čímž se na části A vytváří povlaková vrstva C.

Tvořič 19 povlaku odstraňuje přebytečný mazivový povlak E z povlakové vrstvy C na části A pro vytváření povlakové vrstvy C, mající požadovanou tloušťku t, a to tím, že se uvádí do blízkosti povlékaného povrchu D části A tak, že je od něj přesně ve vzdálenosti odpovídající tloušťce t v úhlu sklonu Θ vzhledem ke směru P tangenciálnímu k otáčení části A.

Taková seřizování polohy a úhlu tvořiče 19 povlaku se dosahují při řízení hnacích jednotek 22A, 22B, ovladačů 23A, 23B a seřizovače 21 úhlu řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, jak je vysvětleno výše. Konkrétně, jak je znázorněno na obr.11, řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy řídí první a druhý ovladač 23A. 23B a seřizovač 21 úhlu tak, že se tvořič 19 povlaku uvede do blízkosti části A, a to od polohy SP začátku oddělování k poloze EP konce oddělování, jak je vyznačeno tečkované, s tloušťkou t a úhlem Θ sklonu.

Tloušťka t povlakové vrstvy a úhel Θ sklonu tvořiče 19 povlaku budou vysvětleny níže.

Tímto způsobem je v zařízení 1 na tvorbu povlakové vrstvy v situaci, kde část A mající válcový tvar, jako je píst kompresoru, se otáčí při podporování v polohovači 5

-18• φ · · φφφ ····· ·· · • φ · · · • · · · · φ • φφφφ φφφ

9 9 9 9 9 prostřednictvím středových otvorů F, mazivový povlakový roztok přiváděn z povlékací nádrže 10 přivaděče 19 povlaku na povlékaný povrch D tryskou 12. Přebytečný mazivový povlakový roztok E je odstraňován, takže mazivový povlakový roztok, stříkaný na povlékaný povrch D části A, získá požadovanou tlouštku t tvořičem 19., který má přední konec s nožoví tým tvarem, nakloněným přesně v úhlu Θ sklonu vzhledem ke směru P tangenciálnímu k části A a v odstupu od povrchu válcové části A přesně odpovídajícím tlouštce t.

Je zde třeba si povšimnout toho, že přebytečný povlakový roztok není odváděn do odpadu jako v běžném případě. Tvořič 19 otáčí mazivový povlakový roztok B k poloze pod tryskou 12 a dopravuje ho k použití v jiné části povlékaného povrchu D, která se má povlékat jako další. Jako podmínky pro minimalizaci odpadu takového mazivového povlakového roztoku B jsou například úhel sklonu Θ tvořiče povlaku, počet otoček (úhel otočení) části A od okamžiku, kdy se přední konec 191 tvořiče 19 povlaku začíná oddělovat od povlakové vrstvy C části A, do okamžiku, kdy úplně skončí své oddělování, stav mazivového povlakového roztoku B a další požadavky. Podrobnosti budou uvedeny níže.

Dále bude poskytnut postup, krok za krokem, tvorby mazivového povlakového filmu na povrchu válcové části A při použití zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy.

Způsob podle daného provedení pro vytváření mazivového povlaku na povrchu válcové části A, používající zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy, v podstatě sestává z následujících pěti dílčích kroků, jak je znázorněno na obr.12.

-19·· ftft · ftft · • ·

Při prvním kroku se připraví válcová část A a uloží se otáčivým podporováním na polohovači 5 otáčivého nosného ústrojí 2.

Při druhém kroku se přivádí mazivový povlakový roztok B z přivaděče 2 povlaku k povrchu části A ve stavu, kde část A je podporována na polohovači 5 a povléká se na povlékaném povrchu D části A. Tvořič 19 povlaku je uveden do blízkosti povlékaného povrchu D až do předem určeného úhlu sklonu Θ a předem určené vzdálenosti pro odstraňování přebytečného povlakového roztoku E povlékaného povrchu D, čímž se tvoří na části A povlaková vrstva C.

V třetím kroku se tvořič 19 povlaku odděluje (oddaluje) od povlékaného povrchu D části A.

Ve čtvrtém kroku se část A oddělí z polohovače 5 otáčivého nosného ústrojí 2.

V pátém kroku se provádí sušení a stabilizace povlakové vrstvy C. Povlaková vrstva, dokončená sušením a vypalováním, bude označována jako dokončená povlaková vrstva C' na rozdíl od povlakové vrstvy C z druhého dílčího kroku. Tloušťka, mazací působení, rovnoměrnost apod. u této dokončené povlakové vrstvy C' jsou důležité u části A jako konečného výrobku.

První krok tedy zahrnuje uložení části A s otáčivým podporováním na otáčivém nosném ústrojí 2.

Část A, znázorněná na obr.4, je vyrobena obráběním.

• · *

• ·

-20• · · • ··· « ·

Polohovač 5 má konce tvarované do kuželovitých výběžků, které jsou v otáčivém nosném ústrojí 2, znázorněném na obr.l a 2, zasunuté do středících otvorů F obou koncových ploch části A pro otáčivé podporování (nesení) části A při jejím vodorovném držení. Pravý (druhý) nosič 7A se přitom může pohybovat doleva a doprava ve vodorovném směru podél vodicí kolejnice 8 válcem 6 na stlačený vzduch. Válec 6 na stlačený vzduch pohybuje nosičem 7A doprava při řízení řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, čímž dochází k pohybování pravého kuželovitého výběžku polohovače 5 směrem od levé strany polohovače 5, takže část A se uloží mezi kuželovité výběžky polohovače 5. Po té se pravý nosič 7A přisouvá doleva podél vodicí kolejnice 8 válcem 6. na stlačený vzduch pro zasunutí kuželovitých výběžků do středících otvorů F obou koncových ploch části A na obou stranách polohovače 5, takže část A je nesena polohovačem 5.

V tomto stavu, když je hnací jednotka 9 řízena řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy pro otáčení v kuželovitých výběžcích polohovače 5 prostřednictvím nosiče 7B na levé straně, se částí A otáčí ve směru G otáčení. Počet otoček části A je řízen ovládáním pohonu hnací jednotky 9 řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy.

Druhý krok představuje tvorbu povlakové vrstvy C na části A.

V tomto kroku, při tvorbě povlakové vrstvy C na části A, je mazivový povlakový roztok B přiváděn (vypouštěn) z trysky 12 k povlékanému povrchu D části A při současném ♦ · • · · • ··· ·

-21otáčení části A, otáčivě nesené na polohovací 5 otáčivého nosného ústrojí 2 první rychlostí otáčení, takže se nanáší na povlékaný povrch D povlak mazivového povlakového roztoku

B.

Mazlvový povlakový roztok je přiváděn přivaděčem 3 povlaku, jak je vysvětleno výše s odvoláním na obr.l, 2 a 5.

Mazivový povlakový roztok B je v zásadě přiváděn v požadovaném množství k celému povlékanému povrchu p části A, a to co možná nejrovnoměrněji.

Jako jeden způsob pro dosažení tohoto cíle, jako je znázorněno na obr.10 a 11, se směr otáčení G části A nastaví do směru, v němž se hromadí mazivový povlakový roztok B na tvořiči 19 povlaku. Je tomu tak proto, že v tomto případě mazivový povlakový roztok, který tvoří přebytkový roztok E na tvořiči 19 povlaku, leží mezi tvořičem 19 povlaku a povlékaným povrchem D části A a vede se z něj mazivový povlakový roztok na povlékaný povrch D, na němž se má mazivový povlakový roztok B ukládat. Tím nedochází k odpadu mazivového povlakového roztoku B, který se stal přebytkovým roztokem, a roztok je rovnoměrně dopravován na celý povlékaný povrch D části A.

Nyní budou srovnány výhody trysek 12 znázorněných na obr.6 až 8, použitých pro nanášení mazivového povlakového roztoku B na povlékaném povrchu D části A.

Když se osadí a používá tryska 12a. mající jednu jehlu 24, znázorněná na obr.6, jako tryska 12 na ventilu 11, •9 ···*

-22*··· *

1 • 11 1 111 · 111

111 mazivový povlakový roztok B může být nanášen na povlékaný povrch D spirálovitě postupným pohybováním trysky 12a rovnoběžně podél povrchu části A při ovládání řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy a otáčení části A nesené polohovačem 5. Při použití takové trysky 12a, mající jedinou jehlu, je-li rychlost pohybu trysky 12a konstantní, je výhoda v tom, že přívod mazivového povlakového roztoku B k povlékanému povrchu D se stane rovnoměrný. Obecně řečeno je však pro přivádění mazivového povlakového roztoku B na celý povrch širokého pásma povlékaného povrchu D pro vytváření povlakové vrstvy C takovým způsobem povlékání zapotřebí snížit rychlost pohybu trysky 12a a otočit částí A vícekrát při první rychlosti otáčení, což je proto náročné na čas.

Na rozdíl od uvedeného řešení, může být použita tryska 12b znázorněná na obr.7, mající více jehel 24, a tryska 12c znázorněná na obr.8, mající štěrbinovitý výstup, pro přivádění mazivového povlakového roztoku B v širokém pásmu povlékaného povrchu najednou, takže se zkrátí doba a zvýší se produktivita. Když se použije tryska 12b z obr.7 mající více jehel 24, je však zapotřebí udržovat rovnoměrnost mazivového povlakového roztoku, vypouštěného ze skupiny jehel 24. Podobně také i v případě, kdy se použije tryska 12c z obr.8, mající štěrbinovitý výstup, je zapotřebí udržovat rovnoměrnost mazivového povlakového roztoku B, vypouštěného po délce štěrbinovitého výstupu. Udržování takové rovnoměrnosti mazivového povlakového roztoku B je závislé na viskozitě mazivového povlakového roztoku B, tlaku mazivového povlakového roztoku 12 přiváděného do trysky 12, apod. Je tak prováděno seřizování, aby se mazivový povlakový roztok ·· ···· *· «

-23• · · • · · · * « ··«· • · · ·· * • · • · ·· »· ♦ · • · · • ·♦· • ·

B stal rovnoměrný po celém povlékaném povrchu D. Viskozita mazivového povlakového roztoku B bude vysvětlena níže.

Ve všech řešeních s tryskami 12 podle obr.6 až 8 mohou vstupovat (přimíchávat se) do mazivového povlakového roztoku B bubliny a bubliny se mohou vměšovat do povlakové vrstvy C v důsledku kavitace vyvolávané při vypouštění mazivového povlakového roztoku B v závislosti na tvaru trysky 12 nebo množství vypouštěného mazivového povlakového roztoku B, takže je třeba tomu zabránit.

Když se dále uvažuje zkrácení doby provlékání, neboli jinak řečeno se uvažuje o produktivitě, je zapotřebí navrhovat zařízení tak, aby ztráta tlaku mazivového povlakového roztoku B byla co možná nejmenší.

Čím bude z hlediska produktivity vyšší rychlost otáčení části A, tím kratší bude doba vytváření povlaku, ale toto je závislé na schopnosti přívodu mazivového povlakového roztoku B z přivaděče 3_ povlaku, aby byla dostatečně vysoká pro zvládnutí takové rychlosti otáčení části A. Existuje tak těsný vztah mezi rychlostí otáčení části A a množství přiváděného mazivového povlakového roztoku B. Jinými slovy je ovládání rychlosti otáčení části A, prováděné řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, určené v závislosti na schopnosti přivádění mazivového povlakového roztoku B. Schopnost přivádění mazivového povlakového roztoku B je regulována čerpadlem pro tlakování roztoku znázorněným na obr. 5, průměru povlékací trubice 13., viskozitě a teplotě mazivového povlakového roztoku, tvaru trysky 12 atd. Tyto podmínky se tak nastavují, aby zařízení mohlo mít výše uvedenou ·· ···· ·· · • · · • · · · · • · · ··»· • · ·

-24·· · • · · • · · · • · ···· · • · · ·· · • · • · • · • · · schopnost přivádění.

Nyní bude uveden konkrétní příklad vztahu mezi schopností přivádění mazivového povlakového roztoku B a rychlosti otáčení části A. Například se vytváří povlaková vrstva na pístu majícím šířku W povlékaného povrchu D o velikosti 22 m a průměr R 32 mm. Když se přivádí 1 g mazivového povlakového roztoku B na část A při použití trysky 12b mající více jehel 24, znázorněné na obr.7, ukázaly experimenty jako podmínku pro vytváření povlakové vrstvy C s vysokou přesností, když je stabilní maximální množství 1 g za sekundu v kombinaci s přivaděčem 3 a mazivovým povlakovým roztokem B, že první rychlost otáčení části A může být nastavena na 60 ot./min. V tomto případě řídí řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy pohon hnací jednotky pro ovládání otáčení části A na první rychlosti otáčení 60 ot./min.

Mazivový povlakový roztok B, přiváděný na povlékaný povrch D válcové části A, se přetváří na části A do povlakové vrstvy C tvořičem 19 povlaku, jak je znázorněno na obr.2, 10 a 11.

Tloušťka t povlakové vrstvy C je s výhodou nastavena v rozpětí například 0,01 mm až 0,50 mm. Konkrétněji a s výhodou bylo z experimentů zjištěno, že dobré výsledky přináší nastavení tloušťky t povlakové vrstvy na 0,02 mm až 0,30 mm. Důvod pro to bude vysvětlen níže. Když je tloušťka t povlakové vrstvy C nastavena na hodnotu 0,30 mm nebo vyšší, je potřeba velmi dlouhé doby pro sušení a vypalování za účelem zabránění pěnění v době sušení a pěnění v pátém kroku, takže se produktivita sníží. Když tloušťka t povla• · · · · • · · · · • · · · · · • ······· ·

-25- *··* ’ **’’ kové vrstvy přesáhne 0,50 mm, dochází k pěnění v mazivovém povlakovém roztoku B v době sušení a vypalování, což znesnadňuje vytváření povlakové vrstvy C, po jejím sušení a vypalování, a vznikají problémy s kvalitou. Když je naproti tomu tlouštka t povlakové vrstvy nastavena na 0,01 mm nebo méně, mazivový účinek hotové povlakové vrstvy C', vytvořené po sušení a vypalování, se stane nedostatečný. Podle experimentů bylo zjištěno, že žádoucí tlouštka t povlakové vrstvy, při níž je možné konstatovat uspojivý mazivový účinek, je od 0,30 mm až 0,02 mm.

Jedním z cílů vynálezu je tak vytvořit povlakovou vrstvu s vhodnou tlouštkou t hotové povlakové vrstvy C' z hlediska konečné kvality.

Je žádoucí, aby tvořič 19 povlaku pro vytváření povlakové vrstvy C, která má takovou tlouštku t, mohl nastavovat úhel sklonu Θ vzhledem ke směru P tangenciálním k otáčení povlékaného povrchu D na hodnotu Θ od 20° do 80° v bodě přibližování tvořiče 19 povlaku k části A. Důvody pro to budou vysvětleny níže s odvoláním na příklady, ale zde je možné uvést následující shrnutí. Když je úhel sklonu Θ tvořiče 19 povlaku menší než 20°, zvyšuje se dotyková plocha mazivového povlakového roztoku B a ukládání mazivového povlakového roztoku B se v části povlakové vrstvy C stává velké. Když je naproti tomu úhel sklonu Θ 80° nebo větší, zvyšuje se množství mazivového povlakového roztoku B stírané tvořičem 19 povlaku, což vede k potřebě přivádět velké množství mazivového povlakového roztoku B do tvořiče 2 povlaku, takže se mazivovým povlakovým roztokem B plýtvá.

• · • ·

-26Konkrétněji bylo zjištěno, že k dobrým výsledkům vede nastavení úhlu sklonu Θ v rozmezí 30° až 70°. Důvod pro to spočívá, jak je také zřejmé z dále vysvětlovaných příkladů, že při nastavení úhlu sklonu Θ v tomto rozmezí bylo zjištěno, že se může zlepšit rozměrová přesnost hotové povlakové vrstvy C'.

Je třeba poznamenat, že je také možné přivádět mazivový povlakový roztok B k povlékanému povrchu D části A použitím zubového čerpadla, membránového čerpadla nebo jiného čerpadla místo tlakované nádrže 10 typu znázorněného na obr.5.

Třetí krok spočívá v oddělování (oddalování) tvořiče 19 povlaku od povlékaného povrchu D části A.

Když se v daném provedení odděluje (oddaluje) přední konec 191 tvořiče 19 povlaku od povlakové vrstvy C vytvořené v druhém kroku, provádí se ovládání tvořiče 19 povlaku od začátku oddělování do konce oddělování tak, že část A, otáčející se o přesně předem určený počet otoček (nebo s předem určeným úhlem otočení) během otáčení od polohy počátku oddělování SP k poloze konce oddělování EP, v níž oddělování zcela skončí. Podle experimentů byl tento počet otoček (nebo úhel otočení) alespoň 1/4 otočky.

Začátek oddělování znamená okamžik, kdy tvořič 19 povlaku začíná opouštět tloušťku t povlakové vrstvy, zatímco konec oddělování znamená okamžik, kdy tvořič 19 povlaku je zcela oddělen od povrchu povlakové vrstvy části A.

• · · · · · • ·

-27Když se část A otočí o 1/4 otočky nebo více při druhé rychlosti otáčení během oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku od povlakové vrstvy C části A, jak je názorněno na obr.11, přebytečný povlakový roztok E, který je příčinou tvorby vyčnívající části H filmu, se jako výsledek postupně rozprostírá po široké oblasti povlakové vrstvy C, takže vyčnívající část H povlakového filmu může být ovládána tak, aby byla malá i v případě, že se přebytečný povlakový roztok E neodstraní. Aby se co možná nejvíce zmenšila vyčnívající část H povlakového filmu, bylo z výsledků experimentů zjištěno, že je třeba k výše uvedenému účelu otočení části A s výhodou o dvě nebo více otoček.

Aby se tak umožnilo, že vyčnívající část H filmu bude malá, jak bylo vysvětleno níže, řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy ovládá pohon hnací jednotky 9, znázorněné na obr.l, pro současné a souběžné vykonávání otáčení části A a oddělování tvořiče 19 povlaku.

Podmínky pro otáčení části A o nejméně 1/4 otočky v době od začátku oddělování tvořiče 19 povlaku od povrchu povlakové vrstvy C do okamžiku, kdy se oddělování plně ukončí, mohou být ovládány podle rychlosti pohybu a směru oddělování tvořiče 19 povlaku při řízení rychlostí otáčení části A poháněním hnací jednotky 9 řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy a při řízení ovladačů 23A, 23B a seřizovače úhlu 21, znázorněných na obr.2.

Je výhodné, aby druhá rychlost otáčení části A byla řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy uvedena v třetím kroku na rychlé otáčení, když se bere zře• · · ·

-28tel na dobu výroby, ale když se tvoří povlaková vrstva na pístu znázorněném na obr.4, který má šířku Q povlékaného povrchu D 22 mm a průměr R 32 mm a druhá rychlost otáčení přesáhne 300 otáček za minutu, může dojít k rozstřikování apod. mazivového povlakového roztoku B v závislosti na jeho viskozitě. Podle experimentů bylo pozorováno zhoršení povrchových podmínek části A tak, že byl pozorován vstup bublin do povrchu povlakové vrstvy C části A. Z takového hlediska je druhá rychlost otáčení vhodně řízena řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy na rychlost 300 ot/min nebo nižší. Samozřejmě je druhá rychlost otáčení určena průměrem části A (rozměrem pístu z obr.4) a není tedy zafixovaná na 300 ot/min.

Směr oddělování tvořiče 19 povlaku od povlakové vrstvy C není zvlášt omezen, jelikož to není směr, který činí tlouštku t povlaku malou, ale směr P tangenciální k obvodu povlakové vrstvy C nebo směr podle něj, kterému je dávána přednost. Oddělováním tvořiče 19 povlaku v tangenciálním směru P od povlakové vrstvy C bude tvořič 19 povlaku postupně oddělován od povlakové vrstvy C.

Rychlost oddělování tvořiče 19 povlaku od povlakové vrstvy C se určuje po určení druhé rychlosti otáčení a směru oddělování ve stavu, kde jsou uspokojeny alespoň následující podmínky v řídicí jednotce 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy.

První podmínkou je, že část A je vodorovně oddělitelně připojená k otáčivému nosnému ústrojí 2 ^a otáčí se při druhé rychlosti otáčení. Druhou podmínkou je, že tvořič 19 • · 9 povlaku je nakloněn v úhlu sklonu Θ v rozmezí od 20 do 80°, s výhodou v rozmezí od 30° do 70°, vzhledem k ke směru P tangenciálnímu k otáčení povlékaného povrchu D, a současně je přední konec 191 tvořiče 19 povlaku oddělován od povlékaného povrchu D přesně v tloušůce t. V tomto stavu se tvořičem 19 vytváří povlaková vrstva C na povlékaném povrchu D při přivádění mazivového povlakového roztoku B k povlékanému povrchu D použitím trysky 12. Třetí podmínkou je, že část A se otočí alespoň o 1/4 otočky od okamžiku, kdy tvořič 19 povlaku začíná oddělování od povrchu povlakové vrstvy C (povrchu přiváděného mazivového povlakového roztoku Β), do okamžiku, kdy oddělování je zcela dokončeno.

Jako mazivový povlakový roztok B pístu, přiváděný z přivaděče 2 povlaku, může být například použit roztok složený z organické pryskyřice jako pojivá, rozpuštěné nebo dispergované ve vodě nebo organickém rozpouštědle a prášek PTFE jako pevné mazivo, obsahující 10 až 100 hmotnostních dílů prášku PTFE, vztažených na 100 hmotnostních dílů pojivá. Je-li prášek PTFE v množství menším než 10 hmotnostních dílů vztažených na 100 hmotnostních dílů pojivá, je kluzná schopnost pístu nedostatečná, zatímco když obsahuje 50 dílů nebo více, je pevnost povlaku dokončené povlakové vrstvy C' po vypálení nedostatečná. Takový poměr obsažení je vhodně určen s ohledem na odolnost proti oděru, klouzavost, těsnicí schopnost apod., potřebné pro válcovou část A, jako je píst kompresoru.

Pokud jde o organickou pryskyřici pojivá, použije se polyamidová pryskyřice, polyimidová pryskyřice, polyfenylensulfidová pryskyřice, fenolická pryskyřice, polyesterová

-30pryskyřice, urethanová pryskyřice apod. Existují směsi dvou nebo více typů. Samozřejmě je možné přidat jiné přísady než výše uvedené.

Jako jiný materiál než výše uvedené může být použito činidlo pro ovládání reologie pro nastavování viskozitní charakteristiky povlakového roztoku, kov jako činidlo pro zajištění odolnosti proti oděru, prášek z keramické hmoty, grafitu a sirníku molybdeničitého jako pevné mazivo, a pigment, protipěnivé činidlo, povrchově aktivní činidlo apod. jako přísada.

Viskozita povlakového roztoku B je v rozmezí od 100 mPa.s do 20000 mPa.s. Viskozitě v rozmezí od 1000 mPa.s do 10000 je dávána přednost. Je-li rovná 1000 mPa.s nebo je menší, povlakový roztok snadno kape filmu je omezená. Je-li rovná 10000 vyrovnávání do roviny špatná, doba a produktivita se proto sníží.

a tloušťka povlakového mPa.s, stane schopnost povlékání se prodlouží

Je třeba poznamenat, že viskozitní charakteristika mazivového roztoku B je hodnota naměřená použitím rotačního viskozimetru typu s kuželovou deskou při teplotě povlékání 25°C a smykové rychlosti 100 S(-l) jako podmínkách měření.

Čtvrtý krok spočívá v uvolňování části A z otáčivého nosného ústrojí 2.

Když se vytváří na části A povlaková vrstva C, uvolňuje se část A z polohovače 5 způsobem obráceným vůči způsobu vysvětlenému v prvním kroku.

·· · • · · · · • · · · · · • ······· ·

3-1 · · · · ·

JL^— · · · ··

Pátý krok spočívá v sušení a vypalování.

Část A, na níž se vytváří povlaková vrstva C, uvolněná z polohovače 5, se suší a vypaluje v sušicí komoře apod.

Dále budou vysvětleny experimentální výsledky, založené na výše popsaném provedení.

SROVNÁVACÍ PŘÍKLAD

Nejprve bude vysvětlen způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového a trubicového základního materiálu reprezentativního příkladu podle prvního provedení vynálezu, používajícího zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy. Popis pochodů prvního a čtvrtého kroku bude vypuštěn.

Nejprve bude tedy popsán druhý krok postupu podle srovnávacího příkladu.

Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy spíná ventil 11 při současném působení, že se část A otáčí první rychlostí otáčení otáčivým nosným ústrojím 2 a například působí, že se mazivový povlakový roztok B vypouští na povlékaný povrch D části A, používající například trysku 12b, mající více jehel 24., znázorněnou na obr.7.

Množství vypouštěného mazivového povlakového roztoku B se seřizuje tlakem vzduchu ze zdroje 16, přiváděného předem do nádrže 10. Doba vypouštění mazivového roztoku B se nastavuje dopředu řídicí jednotkou 15 přivaděče povlaku.

• ·

-32Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy řídí zařízení pro nastavení úhlu sklonu Θ tvoříce 19 povlaku vzhledem k tangenciálnímu směru P na 0° až 80°, s výhodou 20° až 80°, například 45°, prostřednictvím seřizovače 21 úhlu. Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy dále pohání hnací jednotky 22A a 22B (ovladače 23A, 23B) pro oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku od povrchu části A přesně na tloušbku t povlakové vrstvy.

V tomto příkladě pohání řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy hnací jednotku 9 tak, že vyvolává otáčení části A 60 otáček za minutu (60 ot./min) jako první rychlost otáčení.

Mazivový povlakový roztok B se přivádí z přivaděče 3 povlaku v množství 0,6 g/s a tloušťka povlakové vrstvy t se nastavuje na 0,25 mm.

Mazivový povlakový roztok B přiváděný k části A tvoří povlakovou vrstvu C na části A, zatímco je částečně stírán (oškrabáván) předním koncem 191 tvořiče 19 povlaku.

V tomto okamžiku se přední konec 191 tvořiče 19 povlaku dotýká povlakové vrstvy C otáčející se části A a část mazivového povlakového roztoku B se ukládá na tvořiči B povlaku jako přebytkový povlakový roztok E.

Dále bude popsán třetí krok postupu podle srovnávacího příkladu.

• * · · ·· «

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 · • 9999999 9 999 • · • · 9

9999

-3399 9 99

Řídicí jednotka 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy ovládá hnací jednotky 22A, 22B vrstvotvorného ústrojí 4, čímž dochází k oddělování tvoříce 19 povlaku od povlakové vrstvy C části A. Podmínky oddělování v tomto okamžiku jsou důležité. V daném provedení byly nastaveny, jak bude nyní popsáno.

V době od začátku do konce oddělování se přední konec 191 tvoříce 19 povlaku, dotýkající se vrstvy C, postupně odděluje při řízení hnací jednotky 9 řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy tak, že počet otoček (úhel otočení) části A, otáčející se při druhé rychlosti otáčení, bude nejméně 1/4 otočky, v důsledku čehož je přebytkový povlakový roztok E oškrábnutý z povlékaného povrchu D tvořičem 19 povlaku přesouván do povlakové vrstvy C jako část mazivového povlakového roztoku B na část povrchu D, která se má povlékat jako další. Přebytkový povlakový roztok E se tak neodvádí do odpadu, ale je účinně použit jako část mazivového povlakového roztoku B.

V tomto příkladě se první rychlost otáčení části A, která byla 60 otáček za minutu v druhém kroku, zvýší na 200 otáček za minutu jako druhá rychlost otáčení, a tvoříc 19 povlaku se odděluje od povlakové vrstvy C rychlostí 1 mm za minutu ve směru P tangenciálním k otbáčení směrem nahoru od povlakové vrstvy C. Během tohoto pochodu se část A otočí o 7 otoček.

Dále bude popsán pátý krok postupu podle srovnávacího příkladu.

··· ······ φφ φ φ φ φ · φ φ · · ♦ • φ φ · φ φ · φ φ φ · • φ φφφ« · · · · · · · φφφφ —_ ··· ·······

J *χ ·· φ φφ ΦΦ ΦΦ φ

Po oddělení části A od polohovače 5 ve čtvrtém kroku se jako pochod v pátém kroku část A s výše vytvořenou povlakovou vrstvou C suší a vypaluje pro vytvoření hotové povlakové vrstvy C' a získá se část mající požadovaný mazivový účinek a povlakovou vrstvu tloušťky t.

Část A, mající hotovou povlakovou vrstvu C', vytvořenou tímto způsobem, uspokojuje předepsanou hodnotu pro mazivový účinek jejího mazivového povlaku. Hotová povlaková vrstva C' byla rovnoměrná po celém povlékaném povrchu D a nevznikl žádný odpad mazivového povlakového roztoku B, a doba zpracování byla krátká.

PŘÍKLADY 1 až 6 a SROVNÁVACÍ PŘÍKLADY 1 a 2

Nyní budou vysvětleny další konkrétní příklady 1 až 6 podle vynálezu a srovnávací příklady 1 a 2. Jako část A byl použit píst znázorněný na obr.4, mající šířku W povlékaného povrchu D 22 mm a průměr R 32 mm.

V příkladech 1 až 6 podle vynálezu a ve srovnávacím příkladě 1 se použilo zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy, znázorněné na obr.l, pro zpracovávání válcové části A znázorněné na obr.4 pro získání předmětu s povlakem. Ve srovnávacím příkladě 2 se však použilo zařízení znázorněného na obr.14.

Jako tvořič 19 povlaku zařízení 4 se použil tvořič povlaku z obr.9. Konkrétně se použil tvořič 19 povlaku mající šířku W_ig 100 mm, délku L_ig 23 mm a úhel a_ig sklonu nože předního konce 191 30° při tloušťce základní části 190 2 mm. Šířka W_ig tvořiče 19 povlaku tak byla dostatečně velká, tak·· ·*«·

-35že tvoříc byl dostatečně širší, než činila šířka povlékaného povrchu D části A a mohla dostatečně pokrývat povlékaný povrch D. Přebytkový povlakový roztok E tak nekapal z tvoříce 19 povlaku a mohl být snadno přesouván. Také byla šířka tvořiče 19 povlaku dostatečně větší než povrch D povlaku části A a nebylo proto zapotřebí pohybovat tvořičem podél povlékaného povrchu D jako tryska 12, ale musel být pouze oddělován od povlakové vrstvy C.

Jako mazivový povlakový roztok B se použil roztok mající koncentraci povlakové filmové složky 35 hmotn.%, s obsahem prášku PTFE v podílu 30 hmotn.% v povlakové filmové složce a mající viskozitu 6000 mPa.s.

PŘÍKLAD 1

Nejprve budou vysvětleny podmínky příkladu 1. Především je část A nesena polohovačem 5 otáčivého nosného ústrojí 2 zařízení 1 pro vytváření povlaku. Po té se v druhém kroku, při otáčení částí A rychlostí 60 otáček za minutu jako první rychlostí otáčení při řízení řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy přiváděl mazivový povlakový roztok B k povlékanému povrchu D části A v kruzích v jedné sekundě (část A se otočila o jednu otáčku v této jedné sekundě) přes trysku 12b opatřenou pěti jehlami 24, které byly připraveny tak, aby byly schopné přivádět mazivový povlakový roztok B do poloh pěti bodů, stejnoměrně rozdělených v podélném směru části A. Současně se nastavil úhel sklonu Θ tvořiče 19 povlaku na 45° a přední konec 191 tvořiče 19 povlaku byl uveden do blízkosti povlékaného povrchu D části A tak, že tlouštka t povlakové vrstvy nabyla hodnoty 0,25 mm.

• · ·

36Po té se v třetím kroku rychlost otáčení části A zvýšila na 200 otáček za minutu jako druhá rychlost otáčení při řízení řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy, a tvořič 19 povlaku se odděloval od povlékaného povrchu D ve směru P tangenciálním k otáčení (nahoru) od povlakové vrstvy C části A rychlostí 1 mm za minutu. V této době byl počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování ke konci oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, nastaven na přibližně 7 otoček.

Dále se ve čtvrtém kroku část A, na níž se vytvořila vrstva C povlaku, oddělila od otáčivého nosičového ústrojí

2. Po té se v pátém kroku oddělená část A vysušila a vypálila v elektrické peci, nastavené na předem určené podmínky sušení a vypalování pro stabilizování povlakové vrstvy C a vytvoření hotové povlakové vrstvy C'.

Výše uvedený postup se opakoval pro povlékání za stejných podmínek. Zjistilo se množství mazivového povlakového roztoku B pro vyčnívající část H povlaku a hotovou povlakovou vrstvu C'. Výsledky jsou shrnuty do tabulky 1.

TAB.l

	Počet otoček od začátku do konce oddělování tvořiče	Množství povlak.roztoku na kus	Vyčnívaj ící část	Tloušťka povlak.
vrstvy	C'
Př. 1	Okolo 7 ot.	0,58 g	0,006	0,058	mm
Př.2	Okolo 4 ot.	0,58 g	0,005	0,058	mm

-37• 44444· ·· · • · · · · · · • 4 4 4 4 4 4 4 4 ···· 44 4 444 44···

4444 44 4

4444 44 ·

Př.3	Okolo	2 ot.	0,59	g	0,006	0,058	mm
Př.4	Okolo	1,4 ot.	0,58	g	0,009	0,058	mm
Př.5	Okolo	0,4 ot.	0,59	g	0,012	0,058	mm
Př. 6	Okolo	1/4 ot.	0,59	g	0,014	0,057	mm
Srov.
př. 1	Okolo	1/8 ot.	0,59	g	0,025	0,057	mm
Srov.
př. 2	Okolo	1/8 ot.	0,66	g	0,020	0,052	mm
	Vyčnívající část	povlaku	H byla	měřena	použitím	diag-

rámu kruhovitosti znázorněného na obr.13.

Výsledky příkladu 1, v němž první rychlost otáčení části A ve druhém kroku 60 byla 60 otáček za minutu, druhá rychlost otáčení části A v třetím kroku byla 200 otáček za minutu nebo nižší než přípustná hodnota 300 ot./min, počet otoček části A, otáčející se mezi začátkem oddělování a koncem oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, byl okolo 7 otoček z 1/4 nebo více, a tloušťka t povlakové vrstvy byla v přednostním rozmezí od 0,02 do 0,30 mm, získaly se dobré výsledky, t.j. množství mazivového povlakového roztoku B bylo 0,58 g na část A, vyčnívající část H byla 0,006 mm a tloušťka hotové povlakové vrstvy C' byla 0,058 mm.

PŘÍKLAD 2

Nejprve budou vysvětleny podmínky příkladu 2. V příkladu 2 byl experiment proveden při stejných podmínkách jako v příkladě 1 až na to, že rychlost oddělování tvořiče 19 byla nastavena na 2,0 mm za minutu z 1 mm za minutu podle příkladu 1 a počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, • 4

·

4 4

4 4 4 • 4 · *

4 4 4 4

4

-38se změnil z okolo 7 otoček z příkladu 1 na přibližně 4 otočky. Výsledky jsou uvedeny v tab.l.

Množství mazivového povlakového roztoku B, použité v příkladě 2, bylo stejné jako v příkladě 1, t.j. 0,58 g na část A, vyčnívající část H povlaku byla 0,005 mm a tloušťka hotové povlakové vrstvy C' byla 0,058 mm neboli stejná jako v příkladě 1.

Tímto způsobem tak byly v příkladě 2 stejně jako v příkladě 1 první rychlost otáčení části A v druhém kroku, druhá rychlost otáčení části A ve třetím kroku, úhel sklonu Θ, počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku a tloušťka t povlakové vrstvy nastaveny v přípustném pásmu vysvětleném výše a s podobnými výsledky jakých se dosáhlo v příkladě 1. Jinými slovy i když byla zvýšena rychlost oddělování tvořiče 19 povlaku z 1 mm z příkladu 1 na 2 mm, byly dosaženy podobné výsledky jako v příkladě 1. I když je počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, snížen na přibližně 4 otočky, jedná se stále o počet otoček rovný 1/4 nebo větší než 1/4, tak zde není shledáván problém.

PŘÍKLAD 3

Nejprve budou vysvětleny podmínky příkladu 3. V příkladě 3 byl proveden experiment při stejných podmínkách jako v příkladě 1 až na to, že rychlost oddělování tvořiče 19 povlaku byla nastavena na 4,0 mm za minutu z 1,0 mm za minutu v příkladě 1, a počet otoček části A, otáčející se od začát• φ φφφφ

-39• · · · φφφ φφφ ·· φ ·· φ···· · · φ φ φ φ φ • · Φ··· · · • φφ ·· φφ ku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, byla změněna z přibližně 7 otoček v příkladě 1 na přibližně 2 otočky. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.

Množství mazivového povlakového roztoku B, použité v příkladě 3 bylo 0,59 g na část A, vyčnívající část H povlaku byla 0,006 mm nebo stejná jako v příkladě 1, a tlouštka hotové povlakové vrstvy C' byla 0,058 mm neboli stejná jako v příkladě 1.

I

Tímto způsobem tak byly stejně jako v příkladě 1 v příkladě 3 první rychlost otáčení části A v druhém kroku, druhá rychlost otáčení části A ve třetím kroku, úhel sklonu Θ, počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku a tlouštka t povlakové vrstvy nastaveny v přípustném pásmu vysvětleném výše a s podobnými výsledky jakých se dosáhlo v příkladě 1. Jinými slovy i když byla zvýšena rychlost oddělování z 1 mm z příkladu 1 na 4 mm, byly dosaženy podobné výsledky jako v příkladě 1. I když je počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, snížen na přibližně 2 otočky, jedná se stále o počet otoček rovný 1/4 nebo větší než 1/4, tak zde není shledáván problém.

PŘÍKLAD 4

Nejprve budou vysvětleny podmínky příkladu 4. V příkladě 4 byl proveden experiment při stejných podmínkách jako v příkladě 1 až na to, že úhel sklonu Θ části tvořicí povlak tvořiče 19 povlaku byl nastaven na 10° (úhel sklonu Θ = 10°) nebo mimo přípustný rozsah 20 až 80°, a počet otoček části ··· <» · · « · « ♦ * · * · · 9 9 9 9 9

9 9999 9 9 · · · · · ···· • · · · 9 9 · ·· ·

A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku byl změněn z přibližně 7 otoček u příkladu 1 na přibližně 1,4 otočky. Výsledky jsou uvedeny v tab.1.

Množství mazivového povlakového roztoku B, použité v příkladě 4, bylo 0,58 g na část A nebo stejné jako v příkladě 1, přičemž vyčnívající část H povlaku byla 0,009 mm, tloušťka povlakové vrstvy C byla 0,058 mm nebo stejná jako v příkladě 1.

Tímto způsobem je počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, 1/4 otočky nebo více v přípustném rozmezí, ale když úhel sklonu Θ tvořiče povlaku byl nastaven mimo přípustné rozmezí, vyčnívající část H se zvýšila z 0,006 mm na 0,009 mm.

PŘÍKLAD 5

Nejprve budou vysvětleny podmínky příkladu 5. V příkladě 5 byl proveden experiment při stejných podmínkách jako v příkladě 1 až na to, že úhel sklonu Θ části tvořící povlak tvořiče 19 povlaku byl nastaven kolmo k tangenciálnímu směru P (úhel sklonu Θ = 90°) nebo mimo přípustný rozsah 20 až 80°, a počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, byl změněn z přibližně 7 otoček u příkladu 1 na přibližně 0,4 otočky, a také druhá rychlost otáčení části A v třetím kroku byla nastavena na 300 otáček za minutu nebo v přípustném rozmezí. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.

·· · • · · · * · < · · • · · · · · · < · · · • · ···· · « · · · · · ···« • · · «··»··· ·· · ·· ·· ·· ·

-41·· · ·· ····

Množství mazivového povlakového roztoku B, použité v příkladě 5, bylo 0,59 g na část A, vyčnívající část H povlaku byla 0,012 mm, a tloušťka povlakové vrstvy C byla 0,058 mm nebo stejná jako v příkladě 1.

Počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku byl 1/4 otáčky nebo více byl v přípustném rozmezí, a také druhá rychlost otáčení části A v třetím kroku byla v přijatelném rozmezí, ale když se úhel sklonu Θ tvořiče povlaku nastavil na 90° nebo mimo přípustné rozmezí, vyčnívající část H se zvýšila na 0,012 mm.

PŘÍKLAD 6

Nejprve budou vysvětleny podmínky příkladu 6. V příkladě 6 byl proveden experiment při stejných podmínkách jako v příkladě 1 až na to, že úhel sklonu Θ části tvořící povlak tvořiče 19 povlaku byl nastaven kolmo k tangenciálnímu směru P (úhel sklonu Θ = 90°) nebo mimo přípustný rozsah 20 až 80° stejně jako v příkladě 5, a počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku byl změněn z přibližně 7 otoček u příkladu 1 na přibližně 1/8 otočky nebo méně než je přípustné rozmezí a také druhá rychlost otáčení části A v třetím kroku byla nastavena na 100 otáček za minutu. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.

Množství mazivového povlakového roztoku B, použité v příkladě 5, bylo 0,59 g na část A, vyčnívající část H povlaku byla 0,014 mm, a tloušťka povlakové vrstvy C byla 0,057 mm.

• · · · · ·

-42Počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, o hodnotě 1/4 otočky nebo více byl v přípustném rozmezí, a také druhá rychlost otáčení části A v třetím kroku byla v přijatelném rozmezí, ale když se úhel sklonu Θ tvořiče povlaku nastavil na 90° nebo mimo přípustné rozmezí, vyčnívající část H se zvýšila na 0,014 mm.

SROVNÁVACÍ PŘÍKLAD 1

Nejprve budou vysvětleny podmínky srovnávacího příkladu 1. Ve srovnávacím příkladě 1 byl experiment proveden při stejných podmínkách jako v příkladě 1 až na to, že úhel sklonu Θ části tvořící povlak tvořiče 19 povlaku byl nastaven kolmo k tangenciálnímu směru P (úhel sklonu Θ = 90°) nebo mimo přípustný rozsah 20 až 80° stejně jako v příkladech 5 a 6, a počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku byl změněn z přibližně 7 otoček u příkladu 1 na přibližně 1/8 otočky nebo nižší než je přípustné rozmezí, a také druhá rychlost otáčení části A v třetím kroku byla nastavena na 100 otáček za minutu. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.

Množství mazivového povlakového roztoku B, použité v příkladě 5, bylo 0,59 g na část A, vyčnívající část H povlaku byla 0,025 mm, a tlouštka hotové povlakové vrstvy C' byla 0,057 mm.

Ve srovnávacím příkladě byl úhel sklonu Θ části tvořící povlak nastaven na úhel v přijatelném rozpětí a dále počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do — 43 — konce oddělování předního konce 191 tvořiče povlaku, byl nastaven na hodnotu nižší než mez, takže vyčnívající část H povlaku měla velikost 0,025 mm.

SROVNÁVACÍ PŘÍKLAD 2

Nejprve budou vysvětleny podmínky srovnávacího příkladu 2. Ve srovnávacím příkladě 2 byl úhel sklonu Θ části tvořící povlak tvořiče 19 povlaku nastaven kolmo k tangenciálnímu směru P (úhel sklonu Θ = 90°) nebo mimo přípustný rozsah 20° až 80° stejně jako v příkladech 5a 6a srovnávacím příkladě 1, a počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, byl upraven na 1/8 otočky nebo méně než 1/8 otočky nebo nižší než je přípustné rozmezí stejně jako ve srovnávacím příkladě 1, a druhá rychlost otáčení části A v třetím kroku byla nastavena na 100 otáček za minutu. Kdykoli bylo vytváření povlaku opakováno, se dále přebytkový povlakový roztok E, uložený na tvořič 19 povlaku, snímal pokaždé při použití zařízení znázorněného na obr.14. Experiment byl prováděn při stejných podmínkách jako v příkladě 1 kromě výše uvedených. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.

Zařízení pro tvorbu vrstvy znázorněné na obr.14 je zařízení popsané v Japonské patentové přihlášce č.11-7552. V tomto zařízení je uloženo podél povrchu otáčejícího se tělesa 120 více tvořičů 119 povlaku, přičemž povlakový roztok B je nanášen na povrch části A při postupném přestavování mezi více tvořiči 119 povlaku a přebytečný mazivový povlakový roztok se odstraňuje během tohoto procesu omýváním v omývací nádrži 130.

-44·· · • ···· *

Množství mazivového povlakového roztoku B, použité ve srovnávacím příkladě 2 bylo velké, o velikosti 0,66 g na část, vyčnívající část povlaku H byla vysoká o velikosti 0,020 mm a tlouštka povlakové vrstvy C byla tenká o velikosti 0,052 mm.

Ve srovnávacím příkladě 2 byl nastaven úhel sklonu Θ tvořiče povlaku mimo přípustné rozmezí a dále byl počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, nastaven jako menší než mezní, takže vyčnívající část H povlaku byla velká s hodnotou 0,025 mm. Dále bylo použito zařízení znázorněné na obr.14, takže množství použitého mazivového povlakového roztoku B bylo velké s hodnotou 0,66 g.

Nyní bude provedeno hodnocení příkladů 1 až 6. Když jsou jako celek analyzovány, jsou výsledky příkladů 1 až 6 provedených za výše uvedených podmínek následující. Na rozdíl od srovnávacích příkladů 1 a 2 bylo použité množství mazivového povlakového filmu stabilně malé a také tlouštka hotové povlakové vrstvy C' byla rovnoměrná. Také vyčnívající část H byla stabilně nízká, ale jak je patrné z obr.5 a 6, když byl úhel sklonu Θ nastaven na hodnotu mimo přípustné rozmezí, nabyla vyčnívající část H poněkud vyšší hodnotu. Jinými slovy, když se prováděl výše uvedený způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcovitého základního materiálu, jako je píst, při výše uvedených podmínkách a při použití zařízení 1 pro vytváření povlakové vrstvy znázorněného na obr.1 a obr.2, nevzniká odpad z odstraňování přebytkového povlakového roztoku E nanášeného na tvořič 19 povlaku, t.j. je malý odpad drahého mazivového povlakového roztoku B, tak-45že píst kompresoru může být vyráběn při nízkých nákladech.

Podle vynálezu může být také vyčnívající část H povlaku udržována malá, takže se může získat píst kompresoru mající rovnoměrnou tloušťku t povlakového vrstvy C, s vysokým mazacím účinkem (vysokou kluznou schopností) a vysokou odolností proti oděru. Zejména se získá vysoká kvalita hotové povlakové vrstvy C'.

Zvýšením první a druhé rychlosti otáčení části A, zvýšením rychlosti oddělování tvořiče 19 povlaku a nastavením počet otoček části A, která se otáčí od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, na vhodné hodnotě v přípustném rozmezí, se dále může doba zpracování zkrátit a produktivita se může zvýšit.

Je třeba poznamenat, jak je patrné z obr.4 až 6, že když je úhel sklonu Θ části tvořící povlak nastaven na hodnotu mimo rozmezí od 20 do 80°, vyčnívající část H povlaku se zvětšuje. Jak je patrné z příkladů 1 až 3, také to nemá velký účinek, i když se rychlost oddělování tvořiče 19 povlaku zvýší. Z hlediska produktivity se tak rychlost oddělování tvořiče 19 povlaku může zvýšit. Jak je patrné z příkladů 1 až 6, měl by dále být počet otoček části A, otáčející se od začátku oddělování do konce oddělování předního konce 191 tvořiče 19 povlaku, nejméně okolo 1/4 otočky a s výhodou 2 otočky.

Různé řídicí postupy při výše uvedených podmínkách, například řízení rychlosti otáčení části A, řízení rychlosti oddělování tvořiče 19 povlaku od povlakové vrstvy C části A,

-46»· ·

9 9 9 · • ···« řízení směru oddělování a řízení pro přibližování k povrchu D povlaku, se mohou provádět řídicí jednotkou 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy. Takové podmínky tak mohou být uloženy v paměti řídicí jednotky 30 pro ovládání tvorby povlakové vrstvy a jejich uskutečňování je snadné. Dále je reprodukovatelnost vysoká, takže může být vyrobeno velké množství pístů s vysokou kvalitou bez výchylek v hotové povlakové vrstvě C'.

Různé číselné hodnoty, uvedené výše, jsou pouze příklady. Například se samo sebou rozumí, že první a druhá rychlost otáčení atd. nabydou přirozeně různých hodnot, jestliže se rozměry pístu liší.

V předchozím popisu byl popsán způsob vytváření vrstvy mazivového povlaku na pístu při použití mazivového povlakového roztoku B, ale vynález se neomezuje na tvorbu filmu maziva. Může být použit na způsoby vytváření jiných povlakových filmů pro rovnoměrné nanášení povlakového roztoku na různých válcových základních materiálech.

Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového a trubkového základního materiálu podle vynálezu a zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle vynálezu proto mohou být použity pro různé účely pro rovnoměrné nanášení mazivového povlakového roztoku nebo jiného povlakového roztoku na povrchu různých válcových základních materiálech (částí).

Podle vynálezu se může dosáhnout způsobu vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, • · při kterém může být odpad mazivového povlakového nebo jiného roztoku udržován malý a může se tak vytvořit levný nanesený povlakový film.

Podle vynálezu se získá způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, u kterého může být tloušůka mazivové povlakové vrstvy po dokončení sušení a vypalování, provedeného jako poslední krok, udržována s vysokou přesností.

Podle vynálezu se dále může získat způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, při kterém jsou uspokojeny výše uvedené požadavky a jehož produktivita je vysoká.

Vynález dále přináší zařízení pro vytváření povlakové vrstvy, vhodný pro provádění způsobu vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu.

Claims (21)

1. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu, vyznačený tím, že se válcový základní materiál (A) osadí na otáčivé nosné ústrojí (2), přičemž se na povlak, vytvářející se na otáčejícím se válcovém základním materiálu (A) z povlakového roztoku (B), který se na něj přivádí z přivaděče (3) povlaku, působí tvořičem povlaku (19), který je nakloněný v úhlu sklonu (Θ) v rozmezí od 20^ do 80° vzhledem ke směru (P) tangenciálnímu k otáčení povlékaného povrchu (D) válcového základního materiálu (A) , a který je v první fázi způsobu přiblížený do přiblížené polohy, v níž je přední konec (191) tvořiče (19) povlaku oddělován od povlékaného povrchu (D) přesně mezerou předem určené tloušťky (t), která odpovídá požadované tloušťce povlaku, přičemž se v první fázi způsobu válcovým základním materiálem (A) otáčí první rychlostí otáčení o zvolený první počet otoček, při přivádění povlakového roztoku z přivaděče (3) povlaku a při předním konci (191) tvořiče (19) povlaku přiblíženém k otáčejícímu se povrchu válcového základního materiálu (A) na vzdálenost přesně odpovídající uvedené tloušťce (t) , načež se ve druhé fázi způsobu přední konec (191) tvořiče (19) odděluje od přiblížené polohy, v níž byl přední konec (191) tvořiče (19) povlaku oddělován od válcového základního

-49materiálu (A) přesně mezerou uvedené tloušťky (t)', přičemž se při tomto oddělování otáčí válcový základní materiál (A) o nejméně 1/4 otočky při druhé rychlosti otáčení od polohy začátku oddělování (SP) předního konce (191) tvořiče (19) povlaku do polohy (EP), kde oddělování tvořiče (19) povlaku od povlakové vrstvy (C) zcela skončí, přičemž přebytečný povlakový materiál povlakové vrstvy (C) se působením tvořiče (19) povlaku na nanesený povlak přesouvá, až do úplného oddělení tvořiče (19) povlaku od povlakové vrstvy (C), směrem k části povlékaného povrchu (D), která k tvořiči povlaku otáčením válcového základního materiálu (A) přichází.

2. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle nároku 1, vyznačený tím, že se po oddělení tvořiče povlaku od povlakové vrstvy (C) válcový základní materiál odděluje od otáčivého nosného ústrojí (2), a povlaková vrstva (C) válcového základního materiálu (A) se suší a vypaluje.

3. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle nároku 1, vyznačený tím, že tvořič (19) povlaku se nechá naklonit v úhlu sklonu (Θ) v rozmezí od 30° do 70° vzhledem ke směru (P) tangenciálnímu k otáčení povlékaného povrchu (D) otáčivě vodorovně neseného válcového základního materiálu (A).

4. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle nároku 1, vyznačený tím, že první rychlost otáčení je definována stavem povlakového roztoku (B) a průměrem povlékaného povrchu (D) válcového

-49a základního materiálu (A), a druhá rychlost otáčení je definována jako rychlost, při níž se povlakový roztok (Β) , nanášený na povlékaném povrchu (D) válcového základního materiálu (A), nebude rozstřikovat v důsledku otáčení nebo při níž nebude docházet ke změně tloušťky na povlékaném povrchu (D).

5. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle nároku 1, vyznačený tím, že se použije tvořiče (19) povlaku majícího přední konec (191) vytvořený jako nůž.

6. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu vál-50• · · • · · ♦ • ···· * · • · · · · · cového základního materiálu podle nároku 1, vyznačený tím, že povlakový roztok (B) se nanáší na povlékaný povrch (D) válcového materiálu (A) při použití trysky (12a, 12b) mající nejméně jednu jehlu (24) nebo trysky (12c) se štěrbinovítým výstupem.

7. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že povlaková vrstva válcového základního materiálu (A) je mazivová povlaková vrstva, a povlakový roztok (B) obsahuje mazivový povlakový roztok, mající viskozitu při teplotě povlékání 25°C a střihové rychlosti 100S(-l) v rozmezí od 100 mPa.s do 20000 mPa.s.

8. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle nároku 7, vyznačený tím, že mazivový povlakový roztok (B) obsahuje organickou pryskyřici sloužící jako pojivo rozpuštěné nebo dispergované ve vodě nebo organickém rozpouštědle a pevné mazivo ve formě práškového PTFE, a obsahuje 10 až 100 hmotnostních dílů práškového PTFE na 100 hmotnostních dílů organické pryskyřice uvedeného pojivá.

9. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle nároku 8, vyznačený tím, že organická pryskyřice uvedeného pojivá je jeden typ nebo směs dvou nebo více typů organické pryskyřice, zahrnujících polyamidovou pryskyřici, polyimidovou pryskyřici, polyamidimido·· ···· • · · • · · • ····

-51• · • ···♦ vou pryskyřici, epoxidovou pryskyřici, silikonovou pryskyřici, polyfenylensulfidovou pryskyřici, fenolickou pryskyřici, polyesterovou pryskyřici a urethanovou pryskyřici, a dále může obsahovat činidlo pro řízení reologie pro nastavování viskozitní charakteristiky povlaku, kov jako činidlo pro odolnost proti oděru, prášek z keramické hmoty, grafitu a sirníku molybdeničitého jako pevné mazivo, a pigment, protipěnivé činidlo a povrchově aktivní činidlo, jako přísadu.

10. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle kteréhokoli z nároků 6 až 8, vyznačený tím, že tloušťka (t) povlakové vrstvy (t) je v rozmezí od 0,01 mm do 0,50 mm.

11. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle nároku 9, vyznačený tím, že tloušťka (t) povlakové vrstvy je v rozmezí od 0,02 mm do 0,30 mm.

12. Způsob vytváření povlakového filmu na povrchu válcového základního materiálu podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, vyznačený tím, že válcový základní materiál (A) je píst použitý v kompresoru.

13. Zařízení pro vytváření povlaku, obsahující:

- otáčivé nosné ústrojí (2) pro otáčivé nesení vodorovně ležícího válcového základního materiálu (A),

- přivaděč (3) povlaku pro vypouštění povlakového roztoku (B) na povlékaný povrch (D) válcového základního materiálu (A) z místa ležícího nad vodorovně neseným válcovým základním materiálem (A), • 44

4 4···

4 4

-52- vrstvotvorné ústrojí (4) mající tvoříc (19) povlaku, jehož přední konec (191) je vytvořen v nožovém tvaru a má prostředky (21A, 22A, 22b, 23A, 23B) pro naklánění tvořiče (19) povlaku v úhlu sklonu (Θ) v rozmezí od 20° do 80° vzhledem ke směru (P) tangenciálnímu k otáčení povlékaného povrchu (D) vodorovně neseného válcového základního materiálu (A) a pro vyvolávání přiblížení předního konce (191) k povlékanému povrchu (D) uvedeného válcového základního materiálu (A) tak, že je oddělován přesně mezerou s předem určenou tloušťkou (t),

- hnací prostředek (9) otáčení pro vyvolávání otáčení uvedeného vodorovně neseného válcového základního materiálu (A), a

- řídicí prostředek (30), přičemž tento řídící prostředek: řídí hnací prostředek (9) otáčení pro vyvolávání otáčení uvedeného vodorovně neseného válcového základního materiálu (A), neseného na uvedeném otáčivém nosném ústrojí (2) tak, že se otočí přesně o první počet otoček první rychlostí otáčení, přičemž se nanáší povlakový roztok (B), přiváděný z přivaděče (3) povlaku, na uvedený povlékaný povrch (D) otáčejícího se válcového základního materiálu (A) k vytváření povlakové vrstvy (C), a řídí uvedené vrstvotvorné ústrojí (4) pro další pohybování uvedeným předním koncem (191) tvořiče (19) povlaku směrem od polohy, v níž se přiblížil přední konec (191) k povlékanému povrchu (D) uvedeného válcového základního materiálu (A) tak, že byl oddělován přesně mezerou s určenou tloušťkou (t), a po té, co povlakový roztok (B) je nanesen na povlékaný povrch (D) válcového základního materiálu (A), a řídí uvedený hnací prostředek (9) otáčení tak, že vykoná nejméně 1/4 otočky při druhé rychlosti otáčení od polohy ♦ · ···· • · • · • · ♦ • · ·· · · • · · ·· 9 (SP) začátku oddělování předního konce (191) tvoříce (19) povlaku do polohy (EP), kde oddělování je úplně ukončeno.

14. Zařízení pro vytváření povlaku podle nároku 13, vyznačené tím že tvořič (3) povlaku zahrnuje trysku (12a, 12b) mající nejméně jednu jehlu (24) nebo trysku (12c) mající štěrbinovitě tvarovaný výstup, jako trysku (12) použitou pro nanášení uvedeného povlakového roztoku (B) na povlékaný povrch (D) válcového základního materiálu (A).

15. Zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle nároku 13, vyznačené tím, že uvedený řídicí prostředek (30) řídí vrstvotvorné ústrojí (4) pro vyvolávání naklonění tvoříce (19) povlaku v úhlu sklonu (Θ) v rozmezí od 30° do 70° vzhledem ke směru (P) tangenciálnímu k otáčení povlékaného povrchu (D) otáčivě vodorovně neseného válcového základního materiálu (A).

16. Zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle nároku 13, vyznačené tím, že první rychlost otáčení, jíž řídicí prostředek (30) řídí hnací prostředek (9) otáčení, je definována stavem povlakového roztoku (B) a průměrem povlékaného povrchu (D) válcového základního materiálu (A), a uvedená druhá rychlost otáčení je definována jako rychlost, při níž povlakový roztok (B), nanášený na povlékaný povrch (D) válcového základního materiálu (A), se nebude rozstřikovat v důsledku otáčení nebo nebude docházet ke změně tlouštky na povlékaném povrchu (D).

17. Zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle kteréhokoli z nároků 13 až 16, vyznačený tím, že povlaková • · • · · • ··· • · ·» ···· • · · · • · · · • · · · · • · · · · ·· ··

-54vrstva válcového základního materiálu (A) je mazivová povlaková vrstva a povlakový roztok (B) obsahuje mazivový povlakový roztok, mající viskozitu při teplotě povlékání 25°C a střihové rychlosti 100S(-l) v rozmezí od 100 mPa.s až 20000 mPa.s.

18. Zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle nároku 17, vyznačené tím, že uvedený mazivový povlakový roztok (B) obsahuje organickou pryskyřici sloužící jako pojivo rozpuštěné nebo dispergované ve vodě nebo organickém rozpouštědle a pevné mazivo z práškového PTFE, a obsahuje 10 až 100 hmotnostních dílů práškového PTFE na 100 hmotnostních dílů organické pryskyřice jako pojivá.

19. Zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle nároku 18, vyznačené tím, že organická pryskyřice uvedeného pojivá je jeden typ směsi dvou nebo více typů organické pryskyřice, zahrnujících polyamidovou pryskyřici, polyimidovou pryskyřici, polyamidimidovou pryskyřici, expoxidovou pryskyřici, silikonovou pryskyřici, polyfenylensulfidovou pryskyřici, fenolickou pryskyřici , polyesterovou pryskyřici a urethanovou pryskyřici, a dále může obsahovat činidlo pro řízení reologie pro nastavování viskozitní charakteristiky povlaku, kov jako činidlo pro odolnost proti oděru, prášek z keramické hmoty, grafitu a sirníku molybdeničitého jako pevné mazivo, a pigment, protipěnivé činidlo a povrchově aktivní činidlo jako přísadu.

20. Zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle kteréhokoli z nároků 16 až 18, vyznačené tím, že tloušťka *· ··*· »*

-55• · · • · · • · · · • · *··· • · · *· * (t) povlakové vrstvy je v rozmezí od 0,01 mm do 0,50 mm.

21. Zařízení pro vytváření povlakové vrstvy podle nároku 19, vyznačené tím, že tloušťka (t) povlakové vrstvy je v rozmezí od 0,02 mm do 0,30 mm.