JPS59501102A - 表面に層をコ−テイングする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 表面に層をコーティングする方法 ゛　本発明は加圧状態の液体を供給することによって表面に層をコーティングす る方法に関する。本発明は例えば空気圧作動および液体圧作動装置における円筒 形の表面およびピストンロッドに層をコーティングして寿命および封止作用を向 上させることに関する。

発明の背景 例えば、広く、型加工および軽加工条件を機械化および自動化するために利用さ れる空気圧作動装置においては、オイルの霧すなわちミストがいわゆるオイルミ スト潤滑材を介して圧縮空気に加えられて空気圧作動装置が作動するようになさ れるのである。しかし、このことは作業環境に有害な作用を与え、健康に対して 危険であるから、長年の間オイルミストを混合するのを止めることが企図されて いた。

オイルのない圧縮空気を使用することに対しては必然的に大なる要求条件が空気 圧作動装置の諸構成要素に与えられるのである。これらの大なる要求条件は比較 的によくバルブ構成要素に当はまるのである。しかし、例えばシリンダーおよび ピストンに関してはシリンダーのパび封止作用を得る問題はいまだに克服されて いなかった。

なかんずく今日シリンダーのパイプは腐食のために実際上常に多くの他の空気圧 作動装置の諸構成要素と同様にアルミニウムによって作られていて、アルミニウ ムのパイプの内面に対する要求条件は潤滑材がなくても磨耗および低摩擦に対し て満足な抵抗ノＪのものである。さらに、表面コーティングは付着が良好でなけ ればならない。このような要求条件に適合するだめの企図において、陽極処理お よびテフロン含浸処理に基づく方法がある。これらの方法における不利な点は長 いパイプに対して実施するのが困難であることで、このことは空気圧作動装置の シリンダー装置の有する比較的大きい面積と組合されて製品が比較的に甚だ高価 になるのである。通常硬質クロニウムメッキを施されるピストンロッドに関して は、これらのピストンロッドば極めて微細な表面を有していなければならないが 、それにもかかわらず大なる表面の磨耗を生ずる。さらに、クロニウムが多孔性 であって屡亀裂の形成があり、したがって銹および損傷作用を生じ、寿命を短く する。乾燥状態ずなわち潤滑材のない状態で陽極処理された表面およびクロニウ ムメッキを施された表面は通常ゴムのような封止装置とされている封止部を削り 取り、アルミニウムおよびクロニウムの粒子の酸化物が封止部に焼付き、ピスト ンガイドおよびブッシングがパイプおよびピストンロッドに対して磨耗を生じて 表面を劣化させるのである。加速された磨耗の進行が生じて、不満足な寿命およ び封止作用を生ずるのである。このことにより、上述の欠点にもかかわら・ずオ イルミストを有する連続的な潤滑を、屡最初にグリースによる潤滑と組合せて利 用するように制限されてきたのである。

作動装置においては、封止面に対する実質的に高い圧力および応力がある。しか し、磨耗の点から満足な封止作用を得るためには封止面および協働する面の間に オイルのフィルムを形成して保持し、また極めて微細な表面状態を保持する必要 がある。しかし、この点に関しては実際上および経済上の理由から表面の状態は 粗過ぎて満足な結果を得られていないのである。この結果なかんずく可能な最も 微細な表面状態でも封止装置は磨耗のために交換を要するのである。例えばクロ ニウムメッキされたピストンロッドを使用する場合、クロニウムが多孔性であっ て屡亀裂を形成することを考えると上述の問題はさらに大きくなる。

発明の要約 本発明により、上述の問題および欠点が排除され、同時に若干の利点が得られる のである。空気圧作動および液圧作動装置における上述の点および基礎材料とし てのアルミニウムおよびクロニウムに関して有効なばかりでなく、本発明はその 他の、均一であるか多孔性であるｈＸ何れの材料の表面および丸いか平らな形状 を有する外面および内面に］−ティングを施ずのに極めて有用である。

要約すれば、本発明によって下記の利点が得られるのである。

］−ティングの方法が安価で迅速である。

コーティングの材料すなわち加圧状態で供給される液体が安価である。

大きい表面積例えば大なる長さのパイプおよびロッドが安価に］−ティングされ ることができる。

下側にある材料に対する粘着性が甚だ良好である。

良好な粘着性の他に、腐食に対する極めて良好な保護が得られる。

コーティングの厚みは精密な限界内に制御されることができる。

コーティングの方法は大規模な設備や、例えばファーニスハードニングの場合に おけるような長い稼動時間を必要としない。

コーティングの方法は例えばオイルミストを有する潤滑を行う場合のように作業 環境に対する危険に組合わされることがない。

上述の利点を達成することは、本発明による特徴ある方法の工程段階すなわち、 コーティングされるべき表面を、この表面に対して封止された真空区域内にて真 空に曝し、前記真、空に曝された表面に対し、この表面に対して封止された圧力 区域内で液体を供給し、この液体を制御状態で所望の液体の厚みに拡げ、その際 前記工程段階が前記表面および前記区域の間の相対的な運動の間に行われるよう になすことによって可能となるのである。

本発明は表面に対して望まれるコーティングに応じた液体の使用を可能になす。

この液体は、コーティングが潤滑性すなわち多少とも流動性であるかまたは半固 体状のコーティングとなるように選択されることができ、または例えばエナメル の硬度まで硬化するような液体が選択されることができる。例えば空気圧作動の 部品例えば上述のアルミニウムパイプをコーティングする時には、たとえ潤滑剤 がなくても高い対磨耗抵抗および低い摩擦を有する粘着性および浸透性の良好な 層によって表面にコーティングするためにこのことは本発明による方法によって 簡単で信頼性を有して実施することができる。スライドラッカーまたはこれに相 当する表面改良液体が使用されるのが望ましい。液圧作動装置の構成要素の表面 のコーティングは封止装置および表面の間にフィルムが得られて保持されること により摩耗の点で完全に満足な改良された表面を創造する。

コーティングされるべき表面は、液体が拡げられる（塗装される）前に真空に曝 されるとゆう事実によって極めて良好なコーティングの粘着が得ら、れるのであ る。

このことによって圧力区域に供給される液体は表面の孔内に浸透し、粘着が良好 な他に、例えばラッカーが陽極酸化処理されたアルミニウムの表面（例えばシリ ンダーパイプ）またはクロム酸塩鋼のロンド（例えばピストンロンド）にコーテ ィングされる時に、腐食に対する改良された保護がこれによって得られるのであ る。さらに、この拡げ゛られる態様は本発明によって、成る液体に対する層の厚 みおよび圧力、使用されるコーティング装置および表面の間の相対速度お゛よび 封止部の形状の選択にってその粘性が容易に制御されることができる。このよう にして、本発明は封止部における流体力学的なフィルムの形成特性によって層の 厚みの正確な制御を可能となすのである。

本発明による望ましい方法においては、液体が拡げられる作用は圧力区域を終端 させている封止部によって行われる。このことは特に簡単なコーティング装置を 提供するＯリングの形状の封止部が極めて微細な正確な「ブラシ」として働く封 止部として有利に使用されるこ・とができる。

改良された表面の輪郭がのぞまれる場合には、このことは本発明によって、液体 を拡げる前に例えば引抜きによって圧力区域内にて表面のプラスティックマシニ ングを行うことによって有利に行い得る。

成る状況においては、表面に１つより多くの層をコーティングするのが有利であ る。このことは、本発明によって、液体を互いに前後に配置される少なくとも２ つの圧力区域に供給し、それぞれの圧力区域を終端させている封止部によ°つて 拡げることを行うことによって容易に行い得る。これらの圧力区域に異なる液体 を供給する可能性はこれによって可能になる。

本発明のさらに他の特徴および利点は添付図面およびこの説明に続く請求の範囲 を参照すれば本発明の実施例の以下の説明から明らかになる。

図面 第１図はパイプの内部のコーティングのための装置を通る長手方向中央断面図で ある。

第２図は第１図に示されるものとは異なるもう１つの形態の封止キャリアーを通 る長手方向断面図である。

第３図は第２図による封止キャリアーの一部分を拡大尺度で示す。

第４図は第２図の線ｒＬ−ＩＶに沿った断面図である。

望ましい実施例の説明 図示された装置は例えばスライドラッカーのような適当な液体によってパイプま たは管１０の内面をコーティングするために構成されている。封止部１２および １３を設けられた封止キャリアー１１によって、真空区域■および圧力区域Ｐが それぞれ管１０に対して形成されている。図示のように、滑動スリーブ封止部１ ４が封止部１２の外側に配置される。さらに、パイプに当接する選ばれた数の封 仕部１５が装置の引抜き方向Ｄ′にて真空区域の前方に封止キャリアー内に配置 されている。

圧力区ｔＲＰに液体を供給するために装置はピストン１８が内部で運動している シリンダー空間１７に連結された中央チャンネル１６を有する。このピストンは これの内部に配置されたガスアキュムレーター１９によって駆動されるが、この ガスアキュムレーターは端部部片２１内のチャンネル２０を介してガスをアキュ ムレーターに供給するための接続部２２に連結されている。液一体は、管１０に 装置を挿入する前にチャンネル１６およびシリンダー空間１７に、チャンネル１ ６に対する接続部２３を介して供給され、ピストン１８の作動により液体はバル ブ２５が開放位置にある時にチャンネル１６に連通ずるチャンネル２４を介して 中央空間２６に向かうで圧縮され、この空間から封止キャリアー１１内のチャン ネル２７を介して圧力区域Ｐに供給される。

真空区域Ｖ内の真空は真空ポンプからの真空ホースに対する接続部２８を介し、 装置内のチャンネル２９−３４を介し、封止キャリアー内のバルブ３５を介して 得られる。

パイプの内面をコーティングするための図示されたような装置においては、真空 バルブ３５は、装置がパイプ内に挿入された時に自動的にこのバルブが開き、装 置がパイプから取出された時に自動的に閉じるように構成されるのが望ましい。

液体バルブ２５１よ第１図においては２つの位置にて示されている。すなわち図 面の中央線より上方では完全に開いた位置で、中央線より下方ではそ１；られた 位置で示されている。このバルブは引張ばね３９の作用に抗してニードル３７が 弁座３８から変位することにより開かれ、この変位はロッド４０によって行われ るが、このロッドはニードル３７と同様にそれぞれ図面の中央線より上および下 にて２つの位置で示されている。

第１図に示された装置は下記のようにして作動する。

圧力区域Ｐ・に対する液体の流れに適応した速度で装置が、例えば端部部片２１ にねじ止めされた引抜きロッド４１によってパイプを通して引抜かれる時にパイ プの内面は最初に封止された真空区域Ｐ内の真空に曝され、これによって引続く 圧力区域Ｐ内にて液体が表面に供給され、また表面内に存在する恐れのある孔内 に圧入されるのである。液体は次に極めて均一な薄い層に拡げられ、図示の装置 においては、この拡げる作用は、また「ブラシ」として作用するように圧力区域 を終端させる封止部１３によって行われる。層の厚みは封止部の型式、液体の粘 性、圧力および引抜き速度によって制御されることができる。これらのデータの 選択は、流体力学的スライド軸受（例えば内燃機関）の解析および液圧作動シリ ンダーの封止部の解析に使用されるものと同じ無次元数によって行なわれること ができる。

引抜き方向にて真空区域Ｖの前方に配置される封止部１５は真空区域Ｖの前方の 表面を改良し、表面に生ずる恐れのある極端な突起を除去することによってコー テング装置を実際上補足するものである。

第１図の封止キャリアー１１に対応する封止キャリアー４２のもう１つの実璋例 が第２図および第３図に示されている。この封止キャリアー４２は引抜き面４４ を有する引抜きパンチ４３を設けられていて、これによって液体のを拡げる前に パイプの表面がプラスティックマシニングを施されて表面形状を改良するのであ る。この実施例においては、液体はチャンネル４５および４６を介して引抜き面 ４４の前方および後方に供給される。第３図に最もよく示されるように引抜き面 ４４は装置の引抜き方向に対して小さい角度Ｖをなしている。

コーテイング液体としてはスライドラッカーまたはこれに相当する表面改良液体 が使用されることができる。

例えば紫外線の照射によって迅速に硬化する受光起動のクロスパインディングを 有するポリウレタンのような迅速硬化性液体を使用するのが特に有利である。こ のような紫外線ランプ４７はソケット４８に配置された第１図に概略的に示され ている。

本発明は上述され、図示された実施例に制限されるものではなく、本発明による 表面コーティング方法を実施するための下記の請求の範囲の記載の範囲内にて若 干の態様に変化されることができる。本発明による方法は、装置を適当な構造的 形態になすことによって、パイプおよびロッドの外側および円筒形以外の他の丸 められた面および平らな面に対して実施することができる。本発明の本質は、使 用される装置が、当該表面に対して封止された真空区域と、これに続いて配置さ れる封止された、コーティングされる液体を拡げるための装置を有する圧力区域 とを有し、その方法の工程段階が装置と表面との間の相対運動の間に行われるこ とにある。さらに、表面に数層がコーティングされ、および／または異なる種類 の液体が使用されるべき場合には、１つより多くの圧力区域が、それぞれの圧力 区域に液体の供給を行うようにして配置されることができる。圧力区域内で表面 のプラスティックマシニングを行うためには引抜きパンチ以外の他の装置が配置 されることができ、また圧力区域内または互いに前後に配置される圧力区域内に 若干のこのような装置または引抜きパンチが配置されることができる。

最後に言い得ることは、図示されているように表面に対して相対的に装置を移動 可能となす代りに表面が位置を固定された装置に対して相対的に・移動可能とな し、または装置および表面の両者をコーティング作業の間移動可能となすことが できる。

　Ｉ　Ｇ１ 手続補正書（方式） 昭和５９年４月３日 特許庁長官殿 、：Ｉ′ｊ ２、発明の名称 去ゆＶ７オ乞つ一郭ｌ′″」９沫 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ５、補正命令の日付 ８、補正の内容　別紙のとおり 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　加圧状態の液体を供給することによって１つの表面に層をコーテングする に際し、コーテングを施される前記表面が最初に真空に曝され、しかる後に圧力 に曝されるようになされている方法において、その工程段階が、前記表面を、こ の表面に対して封止された真空区域（Ｖ）内の真空に曝し、 前記表面に対して封止された圧力区域（Ｐ）内で、真空に対して曝された前記表 面に液体を供給し、前記液体を制御された状態で所望の液体の厚みに拡げ、前記 工程段階が前記表面および前記区域の間の相対運動の間に行われる、 ことを特徴とする方法。 ２、　前記液体を拡げることが前記圧力区域（Ｐ）を終端させる封止部（１３） によって行われることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３、　前記表面が前記拡げることの前に前記圧力区域（Ｐ）内でプラスティック マシニングを施されて壱面の輪郭を改良するようになされていることを特徴とす る請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４、　前記プラスティックマシニングが引抜き作業であることを特徴とする請求 の範囲第３項記載の方法。 ５、　前記液体が互いに前後に配置された少なくとも２つの圧力区域に供給され 、前記拡げることがそれぞれの圧力区域を終端させる封止部によって行われるこ とを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ６、　異なる複数の液体が前記複数の圧力区域に供給されることを特徴とする請 求の範囲第５項記載の方法。 ５７、前記表面は、前記封止された真空区域（Ｖ）を通過する前に表面にある極 端な突起を除去するように加工されることを特徴とする前掲の請求の範囲の何れ か１項に記載の方法。 ８、　前記液体が自動供給されることを特徴とする前掲１０　の請求の範囲の何 れか１項に記載の方法。 ９、　前記コーティングが円筒形の面上に行われることを特徴とする前掲の請求 の範囲の何れか１項に記載の方法。 １０、前記液体として、スライせラッカーまたはこれに１５　相当する表面改良 液体が使用されることを特徴とする前掲の請求の範囲の何れか１項に記載の方法 。 １１、前記液体として、例えば受光起動のクロスパインディングを有するポリウ レタンのような受光によって迅速に硬化する液体であることを特徴とする請求の 範囲第２０１項から第８項までの何れか１項に記載の方法浄書（内容に変更なし ）