JP2015045079A - Impregnation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼結冶金などの多孔質製品(孔質物質)に対して含浸液にて封孔する含浸装置に関する。 The present invention relates to an impregnation apparatus for sealing a porous product (porous substance) such as sintered metallurgy with an impregnation liquid.
焼結冶金などの多孔質製品(孔質物質)は、表面から内部にかけて巣やピンホールができやすく、このため、このような孔質物質を用いた部品や製品において気密性を保持する場合、このままの状態では使用することができなかった。 Porous products (porous materials) such as sintered metallurgy are easy to form nests and pinholes from the surface to the inside, so when maintaining airtightness in parts and products using such porous materials, In this state, it could not be used.
そこで、従来から、孔質物質に含浸液にて封孔する含浸処理が施されていた。含浸処理を施すことにより、焼結合金やセラミックスなどの多孔質で気密性を必要とする部品の封孔、または、メッキやと塗装面によくあるシミ出し、ふくれ等の欠陥部を生めることで、「圧漏れ防止」、「腐食の防止」、「ガズの侵入防止」等の機能を発揮することができる。 Therefore, conventionally, impregnation treatment for sealing a porous substance with an impregnation liquid has been performed. By impregnating, sealing of porous parts that require airtightness such as sintered alloys and ceramics, or generating defects such as plating and blisters that are often found on painted surfaces , “Pressure leakage prevention”, “Corrosion prevention”, “Gas intrusion prevention” and the like can be exhibited.
従来のこの種の含浸装置は、常圧浸漬法と呼ばれるものがある。常圧浸漬法は、含浸液(例えば油)を油槽内で所定の温度(例えば、80℃〜100℃)に加熱していき、その油槽内に孔質物質を常圧で所定時間(例えば、30分〜1時間程度)だけ浸漬する方法である。 A conventional impregnation apparatus of this type is called an atmospheric pressure dipping method. In the normal pressure immersion method, an impregnating liquid (for example, oil) is heated to a predetermined temperature (for example, 80 ° C. to 100 ° C.) in an oil tank, and a porous substance is heated in the oil tank at a normal pressure for a predetermined time (for example, This is a method of dipping only for about 30 minutes to 1 hour.
しかしながら、常圧浸漬法は、含浸しやすくするため、油を高温に加熱する必要があり、孔質物質が劣化するおそれがあり、しかも、油を高温に加熱しても、含浸率としてあまり高くなかった。 However, the normal pressure dipping method makes it easy to impregnate, so it is necessary to heat the oil to a high temperature, the porous material may be deteriorated, and even if the oil is heated to a high temperature, the impregnation rate is too high. There wasn't.
そこで、従来には、油を高温に加熱しない真空法がある(特許文献1)。真空法は、特許文献1等にあるように、金属鋳物等の孔質物質を収容部材(バスケット)に納めて含浸槽に入れ、含浸槽雰囲気を真空にし、含浸槽に含浸液を導入して孔質物品を浸漬処理する。そして加圧することによって孔中へ含浸液を充填することになる。
Therefore, conventionally, there is a vacuum method in which oil is not heated to a high temperature (Patent Document 1). In the vacuum method, as disclosed in
特許文献1に記載のように、真空(減圧)工程、含浸液への浸漬工程、及び加圧工程を行うものでは、各工程順に、先の工程終了後に次の工程を行う必要がある。このため、ここの含浸処理では、全工程のサイクルタイムが加算させて、全体としての処理時間が大となっていた。(なお、前記常圧浸漬法では、全体としての処理時間は真空法よりもさらに長くなる。)
As described in
また、真空法では、前記含浸槽を、真空及び加圧の耐圧構造とする必要があり、装置(構造物)として、大掛かりな設備となってコスト高となる欠点もあった。 In addition, in the vacuum method, the impregnation tank needs to have a pressure-resistant structure of vacuum and pressurization, and there is a disadvantage that the equipment (structure) becomes a large facility and the cost is high.
本発明は、上記課題に鑑みて、大掛かりな設備を必要とせずに低コストを図ることができ、しかも、全体としての処理時間を短くすることができて高効率化を図ることが可能な含浸装置を提供する。 In view of the above problems, the present invention can achieve low cost without requiring large-scale equipment, and can reduce the overall processing time and increase the efficiency. Providing equipment.
本発明の含浸装置は、孔質物品に封孔処理を行う含浸装置であって、含浸液が充填されてその含浸液に孔質物品が浸漬される含浸槽と、この含浸槽が収容されてその内部が真空状態とされる真空室と、この真空室が真空状態で孔質物品が浸漬されている含浸槽の含浸液を直接的に加圧する加圧機構とを備えたものである。 The impregnation apparatus of the present invention is an impregnation apparatus that performs sealing treatment on a porous article, an impregnation tank in which the impregnation liquid is filled and the porous article is immersed in the impregnation liquid, and the impregnation tank is accommodated. A vacuum chamber in which the inside is in a vacuum state and a pressurizing mechanism for directly pressurizing the impregnation liquid in the impregnation tank in which the porous article is immersed in the vacuum chamber are provided.
本発明の含浸装置によれば、含浸槽が収容された真空室が真空状態で、加圧機構にて含浸液を直接的に加圧することができるので、加圧用圧縮エアの付与が不要となり、しかも、安定した加圧工程を行うことができる。 According to the impregnation apparatus of the present invention, since the vacuum chamber in which the impregnation tank is housed is in a vacuum state, the impregnation liquid can be directly pressurized by the pressurization mechanism, so that it is not necessary to apply compressed air for pressurization, In addition, a stable pressing process can be performed.
孔質物品の含浸槽における含浸液浸漬と同時に加圧機構の加圧を行うのが好ましい。このように浸漬工程と加圧工程とを同時に行うことによって、全体としての処理時間の短縮が可能となる。 It is preferable to pressurize the pressure mechanism simultaneously with the impregnation liquid immersion in the impregnation tank of the porous article. Thus, by performing the dipping process and the pressurizing process simultaneously, the processing time as a whole can be shortened.
加圧機構に、加圧シリンダ機構を用いることができる。加圧シリンダ機構として、上下動する圧縮棒を有し、この圧縮棒の下端に孔質物品を支持する支持部が設けられているのが好ましい。この場合、このシリンダ機構の圧縮棒に孔質物品を支持する支持部が設けられているものでは、圧縮棒を下降させて圧力を付与する際に孔質物品を含浸槽に投入することができ、圧縮棒を上昇させる際に、孔質物品を含浸槽から取り出すことができる。すなわち、含浸槽へ封孔処理前の孔質物品を含浸槽の上方から供給し、封孔処理後の製品としての孔質物品を含浸槽の上方へ取り出すことができる。 A pressure cylinder mechanism can be used as the pressure mechanism. It is preferable that the pressure cylinder mechanism has a compression rod that moves up and down, and a support portion that supports the porous article is provided at the lower end of the compression rod. In this case, if the compression rod of the cylinder mechanism is provided with a support portion that supports the porous article, the porous article can be put into the impregnation tank when the compression rod is lowered to apply pressure. The porous article can be removed from the impregnation tank when the compression rod is raised. That is, the porous article before the sealing treatment is supplied to the impregnation tank from above the impregnation tank, and the porous article as a product after the sealing treatment can be taken out above the impregnation tank.
また、含浸槽の上方開口部には、上方に向かって開口面積が大きくなる拡大部が形成されているものが好ましい。 Moreover, it is preferable that the upper opening part of the impregnation tank is formed with an enlarged part whose opening area increases upward.
本発明の含浸装置によれば、加圧用圧縮エアの付与が不要となり、装置としての簡略化を図ることができて、低コスト化に寄与する。しかも、安定した加圧工程を行うことができ、含浸液の含浸処理が安定する。 According to the impregnation apparatus of the present invention, it is not necessary to apply compressed air for pressurization, the apparatus can be simplified, and the cost can be reduced. In addition, a stable pressing process can be performed, and the impregnation treatment with the impregnating liquid is stabilized.
浸漬工程と加圧工程とを同時に行うことによって、全体としての処理時間の短縮が可能となり、効率のよい含浸作業を行うことができる。加圧機構にシリンダ機構を用いることができ、装置の簡素化及び低コストを図ることができる。特に、このシリンダ機構の圧縮棒に孔質物品を支持する支持部が設けられているものでは、浸漬工程と加圧工程との同時工程を安定して行うことができる。しかも、含浸槽へ封孔処理前の孔質物品を含浸槽の上方から供給し、封孔処理後の製品としての孔質物品を含浸槽の上方へ取り出すことができ、含浸工程終了後に含浸槽に残った余剰含浸液を、真空室を汚すことなく安定して回収できる。 By performing the dipping process and the pressurizing process simultaneously, the processing time as a whole can be shortened, and an efficient impregnation operation can be performed. A cylinder mechanism can be used as the pressurizing mechanism, and simplification and low cost of the apparatus can be achieved. In particular, in the case where the support portion for supporting the porous article is provided on the compression rod of the cylinder mechanism, the simultaneous process of the dipping process and the pressurizing process can be performed stably. Moreover, the porous article before the sealing treatment can be supplied to the impregnation tank from above the impregnation tank, and the porous article as the product after the sealing treatment can be taken out above the impregnation tank. The surplus impregnating liquid remaining in can be stably recovered without contaminating the vacuum chamber.
含浸槽に開口部が拡大部とされているものであれば、含浸槽への含浸液や孔質物品の出し入れ性の向上を図ることができる。 If the opening part is an enlarged part in the impregnation tank, it is possible to improve the loading / unloading property of the impregnating liquid and the porous article into the impregnation tank.
以下本発明の実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。図1と図2に本発明に係る含浸装置を示し、この含浸装置は、焼結冶金などの孔質物質1(図3及び図4参照)に含浸液にて封孔するものである。含浸装置は、含浸液が充填される含浸槽2と、この含浸槽2が収容されてその内部が真空状態とされる真空室3と、含浸槽の含浸液を直接的に加圧する加圧機構4とを備える。孔質物質1には、金属鋳物、粉末冶金、セラミックス、コンクリート、プラスチック、木、紙等がある。含浸液としては、潤滑剤等がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 show an impregnation apparatus according to the present invention. This impregnation apparatus seals a
含浸槽2は、図3と図4に示すように、有底円筒体からなる槽本体部2aと、この槽本体部2aの上方端から上方に向かって拡径する拡径部(拡大部)2bと、この拡大部2bの上方開口端に連設される大径開口部2cとからなる。なお、この含浸槽2は、保持板5にて受けられ、この保持板5が真空室3の底壁に固定される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
真空室3は、図1と図2とに示すように、上壁3aと下壁3bと前壁3cと後壁3dと左右の側壁3e、3fとからなる。そして、この真空室3には真空装置Sが連設される。真空装置Sは真空ポンプ6を備え、この真空ポンプ6が真空配管7を介して連結されている。このため、真空ポンプ6が駆動することによって、この真空室3が真空状態とされる、この場合の真空度としては、孔質物質1や含浸液に応じて種々変更できる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
加圧機構4はシリンダ機構(エアシリンダ機構)Mが用いられる。シリンダ機構Mは、シリンダ本体10と、ピストンロッド11とを備え、シリンダ本体10が真空室3を保持している枠体20に支持されている。
As the
ピストンロッド11の先端に圧縮棒12がネジ機構等を介して着脱自在に連設されている。圧縮棒12は、含浸槽2の槽本体部2aの内径よりも小径の先端部12aと、含浸槽2の槽本体部2aの内径とほぼ同一径の本体部12bとを備える。ここで、ほぼ同一径とは、ピストンロッド11が上下した際に、本体部12bが含浸槽2の槽本体部2a内を摺動可能な径である。また、本体部12bには、Oリング等のシール材13が装着されている。なお、圧縮棒12として、ストンロッド11の先端に着脱自在に取り付けられるのが好ましいが、着脱自在とされることなく、圧縮棒12がピストンロッド11と一体化されるものであってもよい。
A
そして、この圧縮棒12の下端には、孔質物質1を支持する支持部15が設けられている。支持部15は、トレー15aと、このトレー15aを支持する支持ロッド15bとからなる。この支持ロッド15bは、圧縮棒12の下面に着脱自在にネジ機構等を介して取付られている。なお、支持ロッド15bとして、着脱自在とされることなく、圧縮棒12に一体化されたものであってもよい。
A
前記枠体20は、含浸槽2が載置固定される平板状の基台21と、この基台21から立設される一対の柱部22、22と、この柱部22、22に支持される平板状の天板23とを有し、この天板23にシリンダ機構Mのシリンダ本体10が載置固定されている。なお、基台21の下面の4隅部には、脚部材(アジャスタ)24が付設されている。
The
また、真空室3の上壁3aには、シリンダ機構Mのピストンロッド11の上下動をガイドするガイド部材25が付設されている。ガイド部材25は、円筒体からなる本体部25aと、この本体部25aの下端から外径方向に突設される外鍔部25bを有し、外鍔部25bが、真空室3の上壁3aに固定される。そして、このガイド部材25の軸心孔26にシリンダ機構Mのピストンロッド11がスライド自在に挿通されている。
Further, a
次に、上記のように構成された含浸装置を用いた含浸方法を説明する。まず、圧縮棒12の下部の支持部15に孔質物質1を支持させる。この場合、孔質物質1は円筒形状であって、支持部15の支持ロッド15bを孔質物質1に挿通して、トレー15aにて受ける状態とする。すなわち、支持ロッド15bを圧縮棒12から外した状態として、支持部15の支持ロッド15bに孔質物質1を外嵌状としてトレー15aにて受けた状態として、支持ロッド15bを圧縮棒12に取り付ければよい。この状態では、図3に示すように、ピストンロッド11を引っ込めて圧縮棒12を上昇させた状態としておく。
Next, an impregnation method using the impregnation apparatus configured as described above will be described. First, the
そして、含浸槽2に含浸液を充填しておく。充填量としては、含浸槽2の本体部2aが充填される程度とする。この状態にて、真空室3内の所定の真空度の真空状態とする。その後、ピストンロッド11を伸ばして圧縮棒12を下降させる。これによって、孔質物品1が含浸槽2の本体部2aに侵入していき、含浸液に浸漬されていく。この際、圧縮棒12も、その先端部12a及び本体部12bの下部が含浸槽2の本体部2aに侵入していくことになる。
Then, the
圧縮棒12の本体部12bの下部が、含浸槽2の本体部2aに侵入していけば、本体部2aに装着されたシール材13が、含浸槽2の本体部2aの内周面に摺接して、含浸槽2の本体部2aを密封状とする。これによって、圧力棒12がさらに下降していけば、含浸槽2の本体部2aの含浸液が圧縮され加圧することができる。このため、この含浸では、孔質物品1の含浸槽2における含浸液浸漬と同時に加圧機構Mの加圧を行うことができる。
If the lower part of the
このように、真空室3が真空状態で、含浸槽2の含浸液が加圧されることになって、含浸槽2の含浸液に浸漬されている孔質物品1に対していわゆる含浸処理が施されたことになって、孔質物品1は封孔されることになる。なお、加圧機構Mの加圧力としては、孔質物品1の材質、大きさ、又は形状、さらには、含浸液の種類等に応じて種々変更できる。
In this way, the impregnation liquid in the
この封孔処理が終了すれば、シリンダ機構Mのピストンロッド11を引っ込めることによって、圧縮棒12を上昇させることによって、封孔された孔質物品1を含浸槽2から取り出すことができる。この際、真空室3の真空状態を解除する。
When this sealing process is completed, the sealed
前記含浸装置によれば、含浸槽2が収容された真空室3が真空状態で、加圧機構4にて含浸液を直接的に加圧することができるので、加圧用圧縮エアの付与が不要となり、装置としての簡略化を図ることができて、低コスト化に寄与する。しかも、安定した加圧工程を行うことができ、含浸液の含浸処理が安定する。
According to the impregnation apparatus, since the
浸漬工程と加圧工程とを同時に行うことによって、全体としての処理時間の短縮が可能となり、効率のよい含浸作業を行うことができる。加圧機構にシリンダ機構Mを用いることができ、装置の簡素化及び低コストを図ることができる。特に、このシリンダ機構Mの圧縮棒に孔質物品1を支持する支持部15が設けられているものでは、浸漬工程と加圧工程との同時工程を安定して行うことができる。しかも、含浸槽2へ封孔処理前の孔質物品を含浸槽2の上方から供給し、封孔処理後の製品としての孔質物品1を含浸槽2の上方へ取り出すことができ、含浸工程終了後に含浸槽2に残った余剰含浸液を、真空室3を汚すことなく安定して回収できる。
By performing the dipping process and the pressurizing process simultaneously, the processing time as a whole can be shortened, and an efficient impregnation operation can be performed. The cylinder mechanism M can be used as the pressurizing mechanism, and the apparatus can be simplified and the cost can be reduced. In particular, in the case where the
含浸槽2に開口部が拡大部2bとされているものであれば、含浸槽2への含浸液や孔質物品1の出し入れ性の向上を図ることができる。
If the opening part is made into the
次に、図5と図6は参考例を示し、大気開放状態で、孔質物資1に対して、含浸液にて封孔する工程をしている。前記図3と図4に示すものでは、初期状態(図3に示す状態)において、支持部15のトレー15aが含浸槽2の上方開口縁近傍に配置され、この状態から、シリンダ機構Mのピストンロッド1が延びることによって、圧縮棒12の本体部12bの下部が含浸槽2の槽本体部2aに突入するものあった。
Next, FIGS. 5 and 6 show a reference example, in which the
これに対して、図5と図6に示すものでは、初期状態(図5に示す状態)において、支持部15のトレー15aが含浸槽2の上方開口縁よりも上方に位置し、この状態から、シリンダ機構Mのピストンロッド1が延びた場合にも、図6に示すように、圧縮棒12の本体部12bの下部が含浸槽2の槽本体部2aに突入しないものとなっている。この場合、圧縮棒12の先端部12aの一部が含浸槽2の槽本体部2aに突入して、この支持部15に支持されている孔質物資1は含浸液に浸漬される。この図5と図6においては、大気開放状態で含浸させることになる。
On the other hand, in the case shown in FIGS. 5 and 6, in the initial state (the state shown in FIG. 5), the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、含浸処理を施す孔質物品1として、前記実施形態では、円筒体であったが、円筒体以外のリング体や他の形状のものであってもよい。また、加圧機構にエア圧を利用する加圧シリンダ機構を用いたが、シリンダ機構として油圧式であってもよく、さらには、このようなシリンダ機構に代えて、ボール・ナット機構やリニア駆動機構等の他の往復動機構を用いることができる。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. As the
含浸槽2として、拡大部2bを有さないものであってもよく、拡大部2bを有する場合でもそのテーパ角度としては任意に設定でき、大径開口部2cを省略したものであってもよい。また、前記実施形態では、含浸槽2の本体部2aが有底円筒体であったが、有底角筒体であってもよい。このような場合に、拡大部2bを設ければ、拡大部2bは角錐台形状となる。
The
真空室3では、前壁3cと後壁3dと左右の側壁3e、3fのいずれかを、開閉する出入り口部とするのが好ましい。また、圧縮棒12としては着脱自在とすることによって、種々の大きさや形状の含浸槽2及び複数種の圧縮棒12を備えておけば、種々の大きさや形状の含浸槽2に対応させて圧縮棒12を交換でき、種々のタイプの孔質物品1に対して含浸処理を施すことができる。また、孔質物品1を支持する支持部15としても、着脱自在とすることによって、種々の大きさやタイプのものを揃えることによって、種々の大きさやタイプの孔質物品1に対応させることができる。
In the
1 孔質物品
2 含浸槽
2b 拡大部
3 真空室
4 加圧機構
12 圧縮棒
15 支持部
M シリンダ機構
DESCRIPTION OF
Claims (6)
含浸液が充填されてその含浸液に孔質物品が浸漬される含浸槽と、この含浸槽が収容されてその内部が真空状態とされる真空室と、この真空室が真空状態で孔質物品が浸漬されている含浸槽の含浸液を直接的に加圧する加圧機構とを備えたことを特徴とする含浸装置。 An impregnation apparatus for performing a sealing treatment on a porous article,
An impregnation tank in which the impregnating liquid is filled and the porous article is immersed in the impregnating liquid, a vacuum chamber in which the impregnation tank is accommodated and the inside of which is evacuated, and a porous article in which the vacuum chamber is in a vacuum state And a pressurizing mechanism for directly pressurizing the impregnating liquid in the impregnation tank in which the liquid is immersed.
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