KR101712353B1

KR101712353B1 - 슬라이딩 베어링들의 갈바닉 전기식 코팅용 장치

Info

Publication number: KR101712353B1
Application number: KR1020127019221A
Authority: KR
Inventors: 한스-울리치 훈; 악셀 로테
Original assignee: 페데랄-모굴 비스바덴 게엠베하
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2017-03-06
Also published as: US20130032475A1; BR112012017230A2; DE102010000853A1; JP5635127B2; EP2524071B1; WO2011086089A1; US9017531B2; CN102812163B; MX2012008125A; JP2013517377A; KR20130004260A; CN102812163A; EP2524071A1

Abstract

본 발명은 씨프 음극(thief cathode: 36)이 부착된 적어도 하나의 커버(cover: 34)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링들(sliding bearings)의 갈바닉 전기식(galvanically) 코팅용 장치를 제공한다.

Description

슬라이딩 베어링들의 갈바닉 전기식 코팅용 장치 {Tool for galvanically coating sliding bearings}

본 발명은 슬라이딩 베어링들의 갈바닉 전기식 코팅용 장치에 관한 것이다.

갈바닉 전기식으로 코팅되는 슬라이딩 베어링들의 소재 군들로부터 슬라이딩 베어링의 전형적인 구성은 납- 함유(lead-containing) 또는 무연 층 복합재(lead-free layer composite)를 가진 스틸 백킹(steel backing)으로 구성된다. 슬라이딩 베어링의 주행면(running surface)에 적용되는 갈바닉 전기식 슬라이딩 층은 다기능 소재(multifunctional material )이고 다양한 기능들을 수행한다. 코팅은 또한 리시버(receiver)로 참조되는 박스-형상 장치( box-shaped tool) 내에서 발생한다. 코팅에서, 베어링 쉘들이 분리되는 면들(분리면)은 코팅되지 않는 것이 더욱 보장된다. 더욱이, 코팅은 일반적으로 베어링 쉘들의 원통형 외면인 베어링 백킹(bearing backing)을 위해 바람직하지 않다. 이러한 목적을 위해, 베어링 백킹은 무코팅이 크게 남아있는 방법으로 적합하게 연결된, 소위 씨프 음극들 또는 요소들인 베어링 백킹의 영역 내에 제공된다.

지금까지, 베어링 쉘들중 하나 이상의 "타워들" 또는 컬럼들은 각각의 베어링 쉘들의 축 방향들이 일치하는 방법으로 다른 것 위에 하나로 직립되었다(erected). 베어링 쉘들은 스프링 압력에 의해 축 방향으로 떠 받쳐있다. 그러나, 이러한 구조는 비교적 불안정하므로, 자주 함몰(cave in)하는 베어링 쉘들의 컬럼들이 분리면들(dividing faces) 상에 높게 코팅되어 있고 상당한 불량 비율(considerable proportion of rejects)이 얻어진다. 컬럼 (column)의 시작부(beginning)과 단부(end)에서, 소위 스틸인 더미 쉘들(dummy shells)이 사용된다. 더미 쉘은 코팅되는 베어링 쉘들의 시작부에서 공기와 전해질 사이의 전이 영역(transition region)을 커버한다. 하부 더미 쉘은 컬럼을 안정화하고 베어링 쉘들의 컬럼 내부의 증착층(deposited layer)의 공차를 유지하는 것을 제공한다. 상기에 언급된 씨프 음극은 장치 내에 고정된다.

본 발명의 근본적인 목적은 슬라이딩 베어링 쉘들이 효과적인 방법으로 갈바닉 전기식 코팅될 수 있는 것에 의한 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 제 1 항에 기재된 장치에 의해 달성된다.

결과적으로, 본 발명에 따른 장치는 씨프 음극이 부착된 적어도 하나의 커버를 가지고 있다. 달리 말해, 씨프 음극은 프로세스 동안 제거될 수 있는 특정 장점들을 유도하는 커버 내부로 통합된다. 이것은 지금까지 사용된 장치 내에 고정된 음극들과는 다르다. 코팅 프로세스 동안 씨프 음극을 제거하는 가능성은 다음 장점들을 제공한다. "메인" 코팅 이후에, 작동 면은 종래에는 이원(binary) 또는 삼원(ternary) 무연 슬라이딩 층(lead-free sliding layer)으로 제공되었다. 스틸 백킹(steel backing)은 실질적으로 소위 플래쉬(flash)로 제공됨에 틀림없다. 예를 들어, 주석(tin)에 기반한 이러한 플래쉬는 부식 방지로 제공하고 공기 내에 산화(녹)로부터 높은 화학반응을 가지는 스틸(reactive steel)을 보호하기 위해 스틸 베어링 백킹에 우선 적용된다. 따라서 이러한 부식 방지는 베어링 백킹에 대해 우선적으로 적용된다. 그러나, 그 영역은 씨프 음극이 존재(presence)하는 곳에서 코팅되지 않는다. 결과적으로, 메인 코팅의 내용에서 전류가 예를 들어 0.001 옴 내지 0.02 옴까지의 저항, 특히 0.003 내지 0.0095 옴까지의 저항을 지나가는 동안, 코팅된 베어링 쉘들을 지나가기 전에, 씨프 음극과 베어링 쉘들 사이의 전위차를 생산하고, 백킹 상의 코팅을 방지하기 위해, 씨프 음극과 베어링 백킹들의 제거에 의해 없어지는 전위차는 소망하는 부식 방지를 가지고 유리하게 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 더욱 바람직한 개발은 더 많은 청구항들에 기재된다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 더욱 다수의 베어링 쉘들을 기계적으로 고정하고 및/또는 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 바를 가지는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 홀더를 더 가지고 있다. 선택적으로 섹션(section)과 관련하여, 예를 들어 장치의 벽, 기계적으로 고정하는 것에 의해 베어링 쉘들의 컬럼은 함몰(caving in)로부터 방지된다. 실질적으로 함몰하는 베어링 쉘들의 컬럼이 낮은 리스크가 있도록, 홀더는 장치의 벽에 대응하여 예를 들어 적어도 하나의 바에 의해, 베어링 쉘들의 컬럼을 프레스하고, 베어링 쉘들의 컬럼의 절첩(collapsing)이 제거되며, 분할 면의 코팅은 회피된다. 결과적으로 불량들의 비율은 현저하게 제거된다. 특히, 접철된 베어링 쉘들(collapsed bearing shells)의 결과인 불량들이 제거될 수 있는 초기 테스트들을 설정하는 것이 가능하게 된다. 더욱이, 분할면들의 소망하지 않는 코팅은 장비 벽에 대응하여 프레싱함으로써 방지될 수 있다.

그들의 각각의 백킹들 상의 다수의 베어링 쉘들을 접촉함으로써, 코팅되는 베어링 쉘들의 다수, 바람직하게는 모두가 본 발명에 따른 홀더에 의해 접촉된다. 그럼으로써 베어링 쉘들의 컬럼 내의 저항은 제거되고, 베어링 쉘의 슬라이딩 면은 코팅 두께가 현저하게 감소된 편차(variation)를 가지고 코팅될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 홀더를 가진 베어링 쉘들의 컬럼 내의 편차는 단지 거의 2 ㎛ 내지 3 ㎛이고 분할면의 코팅은 회피되고, 반면에 지금까지 사용된 절차에서 단지 베어링 쉘들의 컬럼의 단면들은 접촉되며, 6 ㎛ 내지 7 ㎛의 편차가 발생하고 분할면은 20㎛까지 코팅된다. 따라서, 유의한 편차 때문에 불량들을 현저하게 절감하는 것이 가능하게 된다. 그것의 기능을 이용한, 기재된 홀더는 또한 백킹 접촉(backing contacting)으로 참조될 수 있다. 이것은 상기 또는 하기에 기재된 특징들을 독립적으로 그것의 잇점들을 개발하는 본 출원의 독립적인 면을 구성하나 이를 구비하는 것과 결합될 수 있다.

특히 기계적으로 고정하는 것에 관한 안정성을 위해, 다수, 특히 짝수의 커다란 평행 바들이 유리하도록 발견된다. 장치의 벽에 대응한 프레싱(pressing)과 함께, 예를 들어 2개의 평행 바들을 가지고 통계적으로 결정하는 고정을 만드는 것이 가능하다. 더욱이, 특히 상대적으로 작은 다수의 베어링 쉘들의 코팅 효율성을 위해 2개 이상의 베어링 쉘 컬럼들이 측면으로 직립되는 것이 유리하고, 이것은 기계적으로 유리한 고정을 위한 짝수의 커다란 평행 바들을 의미한다. 베어링 쉘들의 단일 컬럼을 전기적으로 접촉하고 기계적으로 고정하기 위해 단지 둘 또는 세 개의 바들이 있는 것이 가능함이 인정될 수 있다. 이것은 예를 들어, 상대적으로 큰 베어링 쉘들의 경우에 제공될 수 있다. 더욱이, 2 컬럼 이상의 베어링 쉘들을 위한 홀더를 제공하는 것이 원리 측면에서 가능할 수 있다. 예를 들어 28 mm 내지 70 mm의 직경을 가지는 베어링 쉘들을 위해 2 컬럼의 베어링 쉘들을 위한 홀더가 성공적으로 발견되고, 반면에 커다란 베어링 쉘들을 위해 단일 베어링 쉘용 홀더가 제공될 수 있다.

바람직하게는, 만약 홀더 그 자체가 플라스틱 소재로 만들어지고 접촉 바들 또는 레일들이 금속으로 만들어지면 각각의 요소들로 만들어진 특별한 요구사항들은 특히 성공적으로 만족될 수 있다.

홀더가 필요한 태스크들(tasks)의 성능을 위해, 만약 홀더가 장치 내에서 고정될 수 있고 바람직하게는 떠받쳐질 수 있으면 유리하다. 특히, 여기에서 코팅이 유리하게 방지되도록, 떠받쳐지는 것은 베어링 백킹들이 특히 잘 접촉되고 및/또는 베어링 쉘들의 분할 면들이 장치의 벽에 대응하여 특히 견고하게 프레스되는 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 특히 베어링 쉘들의 컬럼 상단에서 모든 베어링 쉘들이 전조의 표면 밑에 위치하고 신뢰성있게 코팅되는 것을 보장하기 위해 바람직하게는 베어링 쉘들의 컬럼들 위에 배열된 적어도 하나의 플라스틱 블록을 더 가지고 있다. 하단에서 더미 쉘들이 필요하지 않은 것은 생산성의 증가를 가져온다

본 발명은 베어링 쉘들의 컬럼들 위에 배열된 적어도 하나의 플라스틱 블록을 더 가지고 있으므로, 베어링 쉘들의 컬럼 상단에서 모든 베어링 쉘들이 전조의 표면 밑에 위치하고 신뢰성있게 코팅되는 것을 보장할 수 있다.

도면들에 도시된 실시예는 하기에 상세히 설명된다. 도면들에서:
도 1은 홀더의 사시도를 나타낸다;
도 2는 관련 홀더의 떠받치는 것을 나타내는 본 발명에 따른 장치의 배면도를 나타낸다;
도 3은 장치의 더 많은 요소들을 가진 도 1에 나타난 홀더의 부위를 나타낸다; 및
도 4는 장치 리드(lid)를 나타낸다.

또한 백킹 접촉으로 참조될 수 있는, 도 1에 도시된 홀더(10)는 실시예에서 각각의 경우 쌍인 베어링 쉘들(도시되지 않음)을 접촉하기 위해 금속으로 만들어진 4개의 큰 평행 레일들 또는 바들(12)을 가지고 있다. 도시된 실시예에서, 금속 바들은 다수의 크로스 부재들(14)에 의해 서로 및 중앙 플라스틱 바(16)에 연결된 다소 넓은 플라스틱 바들 내에 임베디드(embedded)되어 있다. 전체적으로, 도시된 실시예에서, 금속 레일들(12)을 제외한 홀더(10)는 플라스틱 소재로 만들어져 있다. 특히, 이것은 또한 도시된 실시예에서 삼중(triplicate)으로 나타나있고 각각의 도시된 실시예에서 각각 대략 바들(12, 16)의 방향으로 연장한 방사상 관통 슬롯(through-slot)을 가지는 핀들(18)을 위해 사실이다.

도시된 홀더는 코팅될 베어링 쉘들이 그것의 상부에 하나의 컬럼으로 직립된 방법으로 사용된다. 도시된 실시예에서, 2개의 컬럼들은 평행으로 서 있고 중앙 바(16)의 일면 또는 다른 면 상에 위치한 2개의 금속 바들(12)에 의해 각각 접촉된다. 그 사이에 배열된 베어링 쉘들은 금속 바들(12)에 의해 기계적으로 고정되고 전기적으로 접촉되기 위해 홀더(10)가 장치 벽에 대해 프레스되도록, 핀들 및 떠받쳐지는 것 내의 기재된 슬롯들 내부로 도입된 바람직하게는 웨지(wedge)-형상인 장치의 벽 및 바들 또는 페그들(pegs)을 통해 3개의 핀들(18)이 삽입될 때, 특히 신뢰성 있고 안전하게, 이러한 접촉은 장치에 대한 기계적 고정을 포함하여 발생한다.

장치에서 홀더를 떠받치는 것이 도 2에 도시되어 있다. 핀들(18) 내의 슬롯들 내부로 도입되기 위한 웨지들(22)은 각각의 3면 웨지들 주변의 개구(24)를 가지는 플레이트(20) 상에 제공될 수 있다. 그 결과, 각각의 웨지들(22)이 각각의 슬롯으로 들어가도록 플레이트는 예를 들어 핀들(18)을 각각의 웨지(22) 이하의 개구(24) 내부로 도입하고 다음으로 플레이트(20)를 슬라이딩 함으로써 떠받쳐질 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 그렇게 함으로써 플레이트(20)는 핀들에 대해 하향으로 이동하고, 핀들은 웨지들(22)의 측면에 배열된 개구들(24)의 영역들 내에 수용된다.

도 3에서, 금속 레일들(12)은 크로스-연결(26)에 의해 특히 상부 영역 내에 함께 가져오고 파워 커넥터(28)에 연결된 것이 도시된다. 이 영역에서, 금속 레일들(12)은 더 이상 리시버(10)의 플라스틱 소재 내에 임베디드되지 않는다. 도 3에서 플라스틱 블록(30)은 한 편으로는 레일들(12)의 상단 영역들을 위한 개구를 가지고 있고 다른 한 편으로는 직립된 베어링 쉘들(32)을 축방향으로(axially) 떠 받치기 위해 제공한다. 더욱이, 달리 말해 모든 베어링 쉘들(32)이 전해조의 표면 하부에 신뢰성있게 위치하는 것이 보장되도록 전해조(electrolyte bath) 위의 공기까지 거리는 플라스틱 블록(30)에 의해 조정된다.

마지막으로, 도 4는 소위 씨프 음극(36)이 유리하게 통합되는 장치 커버(tool cover: 34)를 나타낸다. 도시된 실시예에서, 씨프 음극(36)은 백킹들이 코팅되지 않은 것을 보장하는 베어링 백킹(bearing backing)에 대한 전위차(potential difference)를 생산하기 위해 베어링 백킹들(도 3에서 뷰어를 보는)의 영역에 배열된 상호 배타적으로 연결된 여러 개의 로드들(rods)로 구성되어 있다. 기재된 전위차를 생산하기 위해, 커버(34)의 상부 영역에는 씨프 음극(36)을 위한 파워 커넥터(power connector: 38)가 제공된다.

Claims

씨프 음극(thief cathode: 36)이 부착된 적어도 하나의 커버(cover: 34)를 가지고 있고, 필라-형상 방법(pillar-shaped manner)으로 배열되고 갈바닉 전기식으로 코팅되는 다수의 베어링 쉘들(bearing shells: 32)을 위한 적어도 하나의 홀더(holder: 10), 다수의 베어링 쉘들(32)을 기계적으로 고정하고 또는 전기적으로 접촉하기 위한 짝수의 평행 바들(parallel bars: 12)을 가지고 있으며 또는 다수의 베어링 쉘들(32)을 기계적으로 고정하고 전기적으로 접촉하기 위한 짝수의 평행 바들(parallel bars: 12)을 가지고 있으며, 장치의 벽(wall of the tool)을 관통하여 삽입될 수 있고 홀더(10)가 장치 벽에 대해 프레스되는 방법으로 삽입되고 떠받쳐질 수 있는 바들 또는 페그들(pegs) 내부로의 슬롯들(slots)을 가지는 핀들(pins), 및 홀더(10)와 장치 벽 사이에 배열된 베어링 쉘들(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링들(sliding bearings)의 갈바닉 전기식(galvanically) 코팅용 장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 홀더(10)는 플라스틱 소재로 만들어지고 적어도 하나의 바(12)는 금속으로 만들어진 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 홀더(10)는 장치 내에서 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 플라스틱 블록(block: 30)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 홀더(10)는 장치 내에서 떠받쳐질(brace) 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.