KR20020091900A - 도막 형성용 노즐 및 이 노즐을 구비한 압축기용 피스톤코팅장치 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 도막 형성용 노즐은, 노즐몸체에 적어도 하나의 도료분사공이 관통 형성되고, 이 도료분사공에 의해 피코팅체의 표면에 도포된 도료액이 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하면서 확포시키는 블레이드부가 노즐몸체에 일체로 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 종래와 같은 별도의 블레이드를 구비하지 않고도 피코팅체에 도포된 도료의 막두께를 일정하게 유지시킬 수 있기 때문에, 코팅장치의 구조적인 단순화를 도모할 수 있다. 이러한 도막 형성용 노즐을 구비한 압축기용 피스톤 코팅장치는, 피스톤을 수평한 상태로 회전 가능하게 지지하는 피스톤회전지지수단; 피스톤회전지지수단의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되며, 피스톤회전지지수단에 지지된 피스톤의 양측 헤드부 외경에 근접하도록 하강한 상태에서 헤드부 외경에 도료를 도포함과 동시에 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 1 및 제 2 노즐을 구비하는 제 1 도료도포수단; 피스톤의 브리지부 코팅을 위하여 피스톤을 지지하는 피스톤지지수단; 피스톤지지수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되며, 피스톤지지수단에 지지된 피스톤의 브리지부에 근접하도록 하강한 상태에서 브리지부에 도료를 도포함과 동시에 슬라이딩하면서 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 3 노즐을 구비하는 제 2 도료도포수단;를 포함하여, 압축기 피스톤의 헤드부 외경과 브리지부를 디스펜서 공법에 의해 일련의 연속된 공정으로 코팅하는 것을 특징으로 한다.

Description

도막 형성용 노즐 및 이 노즐을 구비한 압축기용 피스톤 코팅장치{NOZZLE FOR COATING FILM AND APPARATUS FOR COATING PISTON OF COMPRESSOR HAVING THE NOZZLE}

본 발명은 내마모성 및 기밀성이 요구되는 제품의 표면에 도막 형성을 위한 도료를 도포하는 노즐에 관한 것으로, 특히 도료 도포 기능과 도포된 도료를 확포하여 일정한 막두께로 유지시키는 기능을 갖는 도막 형성용 노즐 및 이 노즐의 특징을 이용하여 압축기 피스톤의 헤드부 및 브리지부를 디스펜서 공법에 의해 일련의 연속된 공정으로 코팅하는 압축기용 피스톤 코팅장치에 관한 것이다.

내마모성 및 기밀성이 요구되는 제품의 표면에 소정 두께의 코팅막을 형성하여 내마모성 및 기밀성을 향상시키는 기술은 이미 여러 기술분야에서 사용되고 있다. 이러한 코팅 기술에서 중요한 점은 도포된 막이 일정한 두께를 유지하여야 한다는 것임은 잘 알려진 사실이다. 특히, 원통체 부품, 예컨대 압축기 피스톤의 헤드부 외경 코팅에서 코팅막의 두께 및 정밀도는 압축기의 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 중요하게 다루어져 할 관리 포인트이다.

압축기 피스톤의 내마모성 및 기밀성 증대를 위한 코팅방법으로는, 분말뿌리기, 스프레이 및 정전도장 등의 방법이 있다. 그러나, 이러한 코팅방법들은 코팅막 두께의 산포가 심하여 문제가 되고 있다. 특히 상기 스프레이 코팅방법은, 코팅공정이 까다로울 뿐만 아니라 스프레이 되는 도료가 비산하기 때문에, 코팅하지 않고자 하는 영역까지 코팅되는 문제가 있으며, 이에 따라 도막 형성을 위한 도료의 소모량이 과다하게 된다. 또한, 스프레이 코팅방법은 코팅시 비산하는 도료에 의해 주변이 심하게 오염되는 문제도 있다.

상기와 같은 종래 스프레이 코팅방법이 가지는 문제를 해결하기 위하여, 일본공개특허공보 평8-173893호 및 국제특허 출원번호 PCT/JP00/00096호에서는, 원통형 부품을 회전 가능하게 지지하는 회전지지장치와, 상기 회전지지장치에 의해 회전되는 원통형 부품의 외주면에 도료를 도포하기 위한 노즐을 구비하여 상기 회전지지장치의 상부에 상하이동 가능하게 설치된 도료분사장치와, 상기 도료분사장치에 의해 원통형 부품의 외경에 도포된 잉여 도료액을 제거하여 도료를 확산시킴과동시에 일정한 막두께로 유지시키기 위한 도료확산장치를 구비한 코팅장치를 개시하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 코팅장치는, 원통형 부품의 외주면에 도포된 잉여 도료액을 제거하기 위한 별도의 도료확산장치(일명 블레이드라고 함)를 회전하는 원통형 부품과 인접하는 위치에 설치하여야 하기 때문에, 그 구조가 상대적으로 복잡할 뿐만 아니라 도료확산장치의 구동 및 제어가 복잡해짐에 따라 유지/보수 및 관리포인트가 증가한다고 하는 문제가 있다.

또한, 종래 기술에 의한 코팅장치는, 원통형 부품, 예컨대 압축기 피스톤의 헤드부 외경에 대한 코팅은 가능하나, 브리지부에 대한 코팅은 할 수 없다. 따라서, 종래에는 헤드부 외경이 코팅된 피스톤을 다른 장소 또는 다른 장치로 옮겨 디스펜서 공법이 아닌 스프레이 공법으로 브리지부에 대한 코팅을 수행하고 있는 바, 이와 같은 적용공법의 이원화로 관리가 복잡해진다고 하는 문제가 있다. 또한, 잘 알려진 바와 같은 스프레이 공법이 가지는 전형적인 문제, 즉 도료 소모량 증대와 도료 비산으로 인한 주변기기의 오염문제를 그대로 안고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 도료의 도포와 동시에 도포된 도료의 일정한 막두께 유지를 위하여 잉여 도료액을 제거하면서 확포시킴으로써 종래와 같은 별도의 잉여 도료액 제거를 위한 블레이드가 필요없는 도막 형성용 노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기와 같은 도막 형성용 노즐을 구비함으로써 구조가 간단하고 소형화가 용이하며, 또한, 압축기 피스톤의 헤드부 외경과 브리지부를 디스펜서 공법에 의해 일련의 연속된 공정으로 코팅할 수 있는 압축기용 피스톤 코팅장치를 제공하는데 있다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 도막 형성용 노즐을 나타낸 측면도 및 정면도,

도 2는 도 1의 A부 상세도,

도 3a, 3b, 3c 및 3d는 도 1에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 도막 형성용 노즐의 도료분사공의 여러 예를 보인 확대 저면도,

도 4는 도 1에 나타낸 도막 형성용 노즐을 구비한 본 발명에 따른 압축기 피스톤 코팅장치를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 압축기 피스톤 코팅장치의 피스톤헤드부코팅유닛을 발췌하여 도시한 정면도,

도 6은 도 5의 B부 상세도,

도 7은 피스톤 헤드부에 도료가 코팅되는 상태를 발췌하여 도시한 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 압축기 피스톤 코팅장치의 피스톤브리지부코팅유닛을 발췌하여 도시한 측면도,

도 9는 도 8의 C부 상세도,

도 10은 본 발명에 따른 압축기 피스톤 코팅장치의 피스톤브리지부코팅유닛을 구성하는 노즐을 나타낸 정면도, 그리고,

도 11a 및 11b는 도 10에 나타낸 노즐의 도료분사공의 여러 예를 보인 확대 저면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1;압축기 피스톤2;도료공급제어밸브

3,3';제 1 및 제 2 노즐11;노즐몸체

12;도료분사공13;블레이드부

21;피스톤회전지지수단22;제 1 도료도포수단

31;피스톤지지수단32;제 2 도료도포수단

33;제 3 노즐34;노즐몸체

35;도료분사공36,36';제 1 및 제 2 블레이드부

37;가이드 포스트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 도막 형성용 노즐은, 노즐몸체에 적어도 하나의 도료분사공이 관통 형성되고, 이 도료분사공에 의해 피코팅체의 표면에 도포된 도료액이 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 블레이드부가 노즐몸체에 일체로 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 종래와 같은 별도의 블레이드를 구비하지 않고도 피코팅체에 도포된 도료의 막두께를 일정하게 유지시킬 수 있기 때문에, 코팅장치의 구조적인 단순화를 도모할 수 있으며, 관리포인트를 줄일 수 있다.

상기 블레이드부는 피코팅체의 코팅부위 폭과 같거나 약간 큰 폭을 가지며, 이 블레이드부에 상기 도료분사공이 관통 형성된다.

상기 도료분사공은 하나의 장공형태 또는 복수의 독립된 소공으로 형성될 수 있다. 그외에도 도료분사공은 장공과 소공의 조합으로 형성될 수 있으며, 이러한 도료분사공의 형태 및 수는 피코팅체에 따라 적절한 변형이 가능하다.

또한, 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위한 소정각도의 경사면이 형성될 수 있는 바, 이 때, 경사면은 피코팅체의 이동방향 쪽에 있는 블레이드부의 면을 앞면이라고 할 때, 이 앞면으로부터 후면으로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하며, 예각의 범위 내로 형성되는 것이 바람직하나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니다.

한편, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 압축기용 피스톤 코팅장치는, 압축기 피스톤을 수평한 상태로 회전 가능하게 지지하는 피스톤회전지지수단; 상기 피스톤회전지지수단의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되며, 상기 피스톤회전지지수단에 지지된 피스톤의 양측 헤드부 외경에 근접하도록 하강한 상태에서 헤드부 외경에 도료를 도포함과 동시에 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 1 및 제 2 노즐을 구비하는 제 1 도료도포수단; 헤드부 외경 코팅이 완료된 압축기 피스톤의 브리지부 코팅을 위하여 압축기 피스톤을 수평한 상태로 지지하는 것으로써, 상기 피스톤회전지지수단에 인접하게 설치된 피스톤지지수단; 및 상기 피스톤지지수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 피스톤지지수단에 지지된 피스톤의 브리지부에 근접하도록 하강한 상태에서 브리지부에 도료를 도포함과 동시에 슬라이딩하면서 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 3 노즐을 구비하는 제 2 도료도포수단;를 포함하여, 압축기 피스톤의 헤드부 외경과 브리지부를 디스펜서 공법에 의해 일련의 연속된 공정으로 코팅하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 및 제 2 노즐은 노즐몸체에 적어도 하나의 도료분사공이 관통 형성되고, 이 도료분사공에 의해 피스톤의 헤드부 외경에 도포된 도료액이 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 블레이드부가 상기 노즐몸체에 각각 일체로 형성되어 구성된다.

상기 블레이드부는 피스톤 헤드부 외경 폭, 즉 헤드부에 코팅하고자 하는 코팅부위 폭과 같거나 약간 큰 폭을 가지며, 이 블레이드부에 상기 도료분사공이 관통 형성된다.

상기 블레이드부의 하면에는 피스톤 헤드부 외경의 그루브에 해당하는 위치에 이 그루브에 도포되는 도료량을 제어하기 위한 돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위한 소정각도의 경사면이 형성될 수 있다. 여기서, 경사면은 상기 피스톤의 회전방향 쪽에 있는 블레이드부의 면을 앞면이라고 할 때, 이 앞면으로부터 후면으로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하며, 예각의 범위 내로 형성됨이 바람직하나 이를 꼭 한정하는 것은 아니다.

상기 제 3 노즐은 노즐몸체에 피스톤 브리지부로 도료를 도포하는 도료분사공이 형성되고, 상기 도료분사공에 의해 피스톤 브리지부에 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 제거하여 확포시키는 상기 피스톤 브리지부의 곡률반경에 대하여 경사진 직선 형태 또는 소정의 곡률반경을 가지는 한 쌍의 블레이드부가 상기 노즐몸체에 일체로 형성되어 구성된다.

여기서, 한 쌍의 상기 블레이드부는 피스톤 브리지부의 코팅부위 폭과 같은 폭을 가지며, 이 블레이드부에 상기 도료분사공이 관통 형성되어 구성된다.

상기 도료분사공은 하나의 장공형태 또는 다수의 독립된 소공으로 형성될 수 있으며, 장공 및/또는 소공의 적절한 조합으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 각 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위하여 노즐 이동 방향의 반대 방향으로 소정각도로 경사진 경사면이 형성될 수 있으며,이 때, 경사면의 각도는 예각의 범위로 형성됨이 바람직하나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니다.

한편, 상기 제 3 노즐은 노즐몸체의 블레이드부 전방에 노즐의 이동시 그 이동을 안내함과 아울러 유동을 방지하고 또한 일정한 막두께의 코팅막이 형성되도록 하기 위한 가이드 포스트가 피스톤의 슈 지지부 외경에 슬라이딩 접촉하도록 각각 형성되어 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 도막 형성용 노즐을 나타낸 측면도 및 정면도 이고, 도 2는 도 1의 A부 상세도 이며, 도 3의 a,b,c,d는 본 발명에 의한 도막 형성용 노즐의 도료분사공의 여러 예를 보인 확대 저면도이다.

도면에서 참조부호 1은 원통형 피코팅체로서의 압축기 피스톤, 2는 도료공급제어밸브, 그리고, 부호 3은 본 발명에 의한 도막 형성용 노즐이다.

피코팅체인 압축기 피스톤(1)은 도시되지 않은 피스톤회전지지수단에 의해 수평한 상태로 회전이 가능하도록 지지되어 있으며, 노즐(3)은 도료공급제어밸브(2)에 착탈이 가능하도록 설치된 상태에서 도시되지 않은 승강수단에 의해 상하이동 하면서 피스톤(1)의 헤드부 외경에 코팅막 형성을 위한 도료를 도포하도록 되어 있다.

이러한 노즐(3)은 본 발명의 특징에 따라 밸브몸체(11)와 도료분사공(12)과 블레이드부(13)를 구비한다.

상기 밸브몸체(11)에는 이를 상기 도료공급제어밸브(2)에 고정하기 위한 다수의 볼트공(도시되지 않음)이 형성되어 있으며, 대략 중앙부에는 상기 도료분사공(12)이 관통 형성되어 있다. 따라서, 도료공급제어밸브(2)의 작동에 의해 공급이 제어되는 도료는 도료분사공(12)을 통해 피스톤 외경부 코팅부위에 도포될 수 있다.

상기 블레이드부(13)는 밸브몸체(11)의 하부측에 설치되어 있으며, 밸브몸체(11)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 형성되어 부착될 수도 있다. 이 블레이드부(13)는 피스톤(1)의 헤드부 코팅부위 폭과 같은 폭을 가짐으로써 상기 도료분사공(12)에 의해 피스톤 헤드부 외경에 도포되는 도료액이 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 작용을 한다. 즉, 종래 별도로 설치하고 있었던 블레이드 역할을 상기 노즐에 일체로 구비된 블레이드부(13)가 대신하는 것인 바, 따라서, 종래와 같은 별도의 블레이드를 설치할 필요가 없는 것이다.

또한, 상기한 도료분사공(12)은 도시된 바와 같이, 노즐몸체(11) 및 블레이드부(13)를 관통하여 형성되어 있다. 그러나, 상기 도료분사공(12)은 반드시 블레이드부(13)를 관통하도록 형성될 필요는 없으며, 피스톤이 도면의 화살표 방향으로 회전하는 경우에 블레이드부(13)의 앞쪽, 도 1a에서 우측에 도료분사공(12)이 배치되면 본 발명에서 원하는 소기의 목적은 달성할 수 있다.

상기 도료분사공(12)은 적어도 1개 이상 형성될 수 있으며, 도 3a 내지 3d에서 보는 바와 같이, 여러 실시형태가 있을 수 있다. 도 3a는 도료분사공(12)이 하나의 장공 형태로 구비된 예를 보이고 있으며, 도 3b는 다수의 독립된 소공으로형성된 예를 보이고 있다. 이 때, 다수의 독립된 소공 형태로 도료분사공(12)이 형성되는 경우에, 그 각각의 소공들은 피코팅체의 형상이나 구조에 따라 어느 일측에서 타측으로 갈수록 크기가 점점 커지거나 작아지도록 형성될 수도 있다. 또한, 도료분사공(12)은 도 3c 및 3d에서 보는 바와 같이, 장공과 소공의 조합으로 형성될 수도 있다. 도 3c 및 3d에서 미설명 부호 12a는 돌기를 나타낸 것인 바, 이에 대해서는 후술한다.

또한, 본 발명에 의한 노즐은 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 블레이드부(13)의 하면에 도료의 확포를 용이하게 하기 위한 소정각도의 경사면이 형성될 수 있다.

상기 경사면은 피스톤(1)의 회전방향 쪽에 있는 블레이드부 면을 앞면이라고 할 때, 이 앞면으로부터 후면으로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니다. 상기 경사면이 도시예의 경사방향과 반대로 형성되는 경우에도 코팅되는 동안에 피스톤은 수많은 회전을 하게 되므로, 결국에는 소기의 원하는 목적, 즉 도포된 도료가 일정한 막두께를 가지도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 소기의 목적을 달성할 수 있다. 또한, 경사면이 없는 경우에도 앞서와 마찬가지로 소기의 원하는 목적을 달성하는데 아무런 지장이 없다.

상기와 같은 경사면을 갖는 노즐에 있어서, 그 경사면의 경사각도는 예각의 범위 내가 바람직하다. 보다 바람직한 경사면의 각도는 5∼45°이며, 가장 바람직한 각도는 25°정도이나, 앞서도 이미 설명한 바와 같이, 경사가 없는 경우에도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있기 때문에, 상기한 경사면의 경사각도는 어떠하여도 무방하다.

한편, 도 1 내지 도 3에서는 피코팅체가 회전하는 경우, 즉, 피스톤의 헤드부 외경에 소정의 코팅막을 형성하는 경우에 적용되는 바람직한 노즐의 구조에 대해서 도시하고 있으나, 본 발명에 의한 노즐은 피코팅체의 평면, 즉, 피스톤의 브리지부에 대한 코팅에도 약간의 구조적인 변경을 통하여 효과적으로 적용할 수 있는 바, 이에 의해 압축기 피스톤의 헤드부 외경과 브리지부를 디스펜서 공법에 의해 일련의 연속된 공정으로 코팅할 수 있는 압축기 피스톤 코팅장치를 구성할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 11를 참조하여 본 발명에 의한 압축기 피스톤 코팅장치에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 앞서 설명한 도막 형성용 노즐이 적용된 압축기 피스톤 코팅장치를 개략적으로 나타낸 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 압축기 피스톤 코팅장치의 피스톤헤드부코팅유닛을 발췌하여 도시한 정면도, 도 6은 도 5의 B부 상세도, 도 7은 피스톤 헤드부에 도료가 코팅되는 상태를 발췌하여 도시한 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 압축기 피스톤 코팅장치의 피스톤브리지부코팅유닛을 발췌하여 도시한 측면도, 도 9는 도 8의 C부 상세도, 도 10은 본 발명에 따른 압축기 피스톤 코팅장치의 피스톤브리지부코팅유닛을 구성하는 노즐을 나타낸 정면도, 그리고, 도 11a 및 11b는 도 10에 나타낸 노즐의 도료분사공의 여러 예를 보인 확대 저면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기 피스톤 코팅장치는, 피스톤헤드부코팅유닛(20)과 피스톤브리지부코팅유닛(30)을 구비한다. 물론 본 발명에 의한 압축기 피스톤 코팅장치는, 상기한 구성 이외에도 피스톤을 피스톤헤드부코팅유닛(20)으로 로딩시키고 피스톤헤드부 코팅이 완료된 피스톤을 피스톤브리지부 코팅을 위하여 피스톤브리지부코팅유닛(30)으로 이동시키며, 코팅이 완료된 피스톤을 언로딩시키는 여러 유닛이 구비되어 있으나, 이러한 다른 구성들은 종래의 장치와 크게 다르지 않기 때문에 여기서는 구체적인 도시 및 설명은 생략하고 본 발명의 특징적인 구성에 대해서만 설명한다.

상기 피스톤헤드부코팅유닛(20)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 압축기 피스톤(1)을 수평한 상태로 회전 가능하게 지지하는 피스톤회전지지수단(21)과, 상기 피스톤회전지지수단(21)에 지지되어 회전하는 피스톤의 헤드부 외경에 도료를 도포하는 제 1 도료도포수단(22)을 구비한다.

상기 피스톤회전지지수단(21)은 피스톤의 양 단부측면 회전중심을 지지하는 한 쌍의 지지부재와, 상기 지지부재 중 적어도 일측의 지지부재를 회전시켜 피스톤을 회전시키는 회전장치를 구비한다. 이러한 구성은 통상적인 구성이기 때문에 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.

상기 제 1 도료도포수단(22)은 상기 피스톤회전지지수단(21)의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되어, 상기 피스톤회전지지수단(21)에 지지된 피스톤(1)의 양측 헤드부 외경에 근접하도록 하강한 상태에서 헤드부 외경에 도료를 도포함과 동시에 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 1 및 제 2 노즐(3)(3')을 구비한다.

상기 제 1 및 제 2 노즐(3)(3')(동일한 구조이므로 이하에서는 제 1 노즐에 대해서만 설명하고 제 2 노즐에 대해서는 연관된 참조부호를 부여하여 설명을 대신한다)은 노즐몸체(11)와 도료분사공(12)과 블레이드부(13)를 구비한다.

상기 노즐몸체(11)는 도료공급제어밸브(2)에 착탈이 가능하도록 부착되어 있으며, 이 노즐몸체(11)에는 블레이드부(13)가 일체로 또는 조립되어 있다. 그리고, 상기 도료분사공(12)은 상기 노즐몸체(11)와 블레이드부(13)를 관통하여 상기 도료공급제어밸브(2)와 연통하도록 형성되어 있다. 이러한 구조는 앞서 설명한 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 도막 형성용 노즐의 구성과 동일하게 이루어진다. 따라서, 앞의 설명으로 대신한다. 다만, 여기서는 피코팅체인 피스톤(1) 헤드부의 외경 구조, 즉, 헤드부에 형성된 그루브(1a)에 대응하는 노즐의 위치에 이 그루브에 도포되는 도료량을 제어하기 위한 돌기(12a)가 형성되어 있다는 특징이 있다. 이에 의하면, 피스톤 헤드 외경의 구조에 대응하는 일정한 막두께의 코팅막을 형성할 수 있다. 여기서, 코팅막의 두께는 헤드부 외경과 노즐 단부의 간극으로 결정할 수 있으며, 본 발명은 상기한 간극을 임의로 조정할 수 있는 도막두께조정을 위한 장치가 각각의 노즐에 설치되어 있으나, 도면에서는 도시를 생략하고 있다.

상기 피스톤브리지부코팅유닛(30)은 도 4 및 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 헤드부 외경 코팅이 완료된 압축기 피스톤의 브리지부를 코팅하기 위하여 압축기 피스톤(1)을 수평한 상태로 지지하도록 상기 피스톤회전지지수단(21)에 인접하게 설치된 피스톤지지수단(31)과, 상기 피스톤지지수단(31)에 고정된 피스톤의 브리지부에 도료를 도포하는 제 2 도료도포수단(32)을 구비한다.

상기 피스톤지지수단(31)은 피스톤의 양 단부측면 회전중심을 지지하는 한 쌍의 지지부재로 구성되어 있으며, 이 피스톤지지수단(31)은 피스톤을 수평한 상태로 지지하기만 한다. 여기서, 상기한 피스톤회전지지수단(21)으로부터 피스톤지지수단(31)으로의 피스톤 이동은 별도의 피스톤 이동수단에 의해 이루어진다.

상기 제 2 도료도포수단(32)은 상기 피스톤지지수단(31)의 상부측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 피스톤지지수단(31)에 지지된 피스톤(1)의 브리지부에 근접하도록 하강한 상태에서 브리지부에 도료를 도포함과 동시에 슬라이딩하면서 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 3 노즐(33)을 구비한다.

상기 제 3 노즐(33)은 노즐몸체(34)에 피스톤 브리지부로 도료를 도포하는 도료분사공(35)이 형성되고, 상기 도료분사공(35)에 의해 피스톤 브리지부에 도포되는 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 상기 피스톤 브리지부의 곡률반경에 대하여 경사진 직선 또는 소정의 곡률반경을 가지는 한 쌍의 블레이드부(36)(36')가 상기 노즐몸체(34)에 일체로 형성되어 구성된다. 여기서, 제 3 노즐(33)의 단부 형상은 피스톤 브리지부의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가지는 것이 바람직하나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니며, 상기와 같이 소정각도로 경사진 직선 형태나 일정한 곡률반경을 가지는 경우도 가능하다. 부연하면, 코팅장치에 의해 코팅막이 형성된 피스톤은 후가공을 통해 일정한 막두께를 가지도록 가공되기 때문에, 코팅장치에서 형성되는 코팅막은 요구되는 최소의 막두께만 얻을 수 있으면 된다. 따라서, 노즐의 단부가 피스톤 브리지부의 곡률반경과 반드시 동일할 필요는 없는 것이다.

상기 한 쌍의 블레이드부(36)(36')는 피스톤 브리지부의 코팅부위 폭과 같은 폭을 가지며, 이 블레이드부(36)(36')에 상기 도료분사공(35)이 관통 형성된다.

상기 도료분사공(35)은 도 11a에서 보는 바와 같이 하나의 장공 형태로 형성될 수도 있고, 도 11b에 도시된 바와 같이, 다수의 독립된 소공으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 각 블레이드부(36)(36')의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위하여 노즐 이동 방향의 반대방향으로 소정각도로 경사진 경사면이 형성될 수 있으나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니며, 경사면이 없는 경우에도 도료의 확포에는 아무런 문제는 없다. 여기서, 경사면이 형성되는 경우 그 각도는 예각의 범위 내가 바람직하며, 보다 바람직하기로는 5∼45°이고, 가장 좋기로는 25°정도이나, 이러한 경사도는 피코팅체의 형상에 따라 적절한 변경이 가능함은 당연하다.

한편, 상기한 바와 같은 제 3 노즐(33)은 피스톤 브리지부로 하강한 상태에서 도료를 도포하면서 일측으로 슬라이딩 하게 되는데, 이 때, 그의 슬라이딩 동작시 유동이 일어나지 않아야 한다. 이를 위하여 상기 제 3 노즐(33)은 이의 이동을 안내하는 수단으로써의 한 쌍의 가이드 포스트(37)를 구비하는 바, 이 한 쌍의 가이드 포스트(37)는 노즐몸체(34)의 블레이드부 전방에 피스톤의 슈 지지부 외경에 슬라이딩 접촉하도록 각각 형성된다. 이에 의해 노즐의 슬라이딩 이동시 노즐의 유동을 방지할 수 있다. 또한, 상기한 한 쌍의 가이드 포스트(37)는 노즐의 하강시 그 양단부가 피스톤 브리지부에 접촉됨으로써 코팅막의 두께를 결정해주는 역할도한다. 부연하면, 가이드 포스트의 길이가 노즐의 길이보다 약간 길게 형성되며, 따라서, 노즐의 하강시 가이드 포스트의 단부가 피스톤 브리지부에 접촉되는 때의 피스톤 브리지부와 노즐단부와의 간극이 코팅막의 두께가 되고, 이런 상태로 가이드 포스트의 안내를 받으며 노즐이 슬라이딩 하면서 도료를 도포하기 때문에, 일정한 두께의 코팅막을 형성할 수 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 압축기 피스톤 코팅장치의 작용을 설명한다.

도시되지 않은 피스톤 로딩수단에 의해 하나의 피스톤이 피스톤회전지지수단(21)에 지지되면, 그 상측의 제 1 도료도포수단(22)이 하강하게 되는데, 이 때, 제 1 도료도포수단(22)의 양측 노즐(3)(3')의 단부가 피스톤 헤드부 외경과 미리 설정된 간극을 유지하도록 하강하여 멈춘다. 그러면, 피스톤회전지지수단(21)에 의해 피스톤이 소정의 속도로 회전하게 되고, 이와 동시에 노즐(3)(3')로부터 도료가 피스톤 헤드부 외경에 도포된다. 이 때, 노즐의 블레이드부(13)가 피스톤 외경과 적정 간극을 두고 위치되어 있기 때문에, 피스톤 헤드부 외경에 도포된 잉여 도료액은 블레이드부(13)에 의해 제거되면서 전체적으로 고르게 확포되게 된다.

상기와 같은 과정에 의해 피스톤 헤드부 외경에 대한 코팅이 완료되면, 그 피스톤은 도시되지 않은 이동장치에 의해 그에 인접한 피스톤지지수단(31)으로 이동되어 수평한 상태(피스톤 브리지부가 상측을 향하도록)로 지지된다. 그러면 제 2 도료도포수단(32)이 그의 노즐(33) 단부가 피스톤 브리지부와 일정 간극을 유지하도록 하강한 상태에서 노즐을 통하여 도료가 분사되면서 노즐이 피스톤의 축방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 피스톤 브리지부에 도료가 도포됨과 동시에 일정한 막두께로 확포된다. 브리지부에 코팅막의 형성이 완료되면 언로딩장치에 의해 코팅막이 형성된 피스톤은 언로딩된다.

상기와 같은 작업 과정에서 피스톤헤드부코팅유닛과 피스톤브리지부코팅유닛은 동시에 각각 다른 작업이 이루어지며, 이와 같이 피스톤의 헤드부 외경과 브리지부에 대한 코팅을 일련의 연속된 공정으로 진행할 수 있는 것이다. 즉, 종래에는 피스톤 헤드부에 대한 디스펜서 공법에 의한 코팅을 행한 후, 브리지부에 대한 디스펜서 코팅이 불가능하여 헤드부 외경 코팅이 완료된 피스톤을 다른 장소 또는 다른 장치로 이동하여 예컨대, 스프레이 공법에 의한 브리지부 코팅을 행하여야 하였으나, 본 발명에 의하면, 피스톤 헤드부 외경과 브리지부를 디스펜서 공법에 의한 일련의 연속된 공정으로 코팅할 수 있는 것이다.

따라서, 피스톤 헤드부 코팅시 종래와 같은 별도의 블레이드장치를 필요로 하지 않고, 또한 일련의 연속된 공정으로 피스톤 브리지부에 대한 코팅이 가능하게 되므로, 장치의 구조적인 단순화 및 소형화를 이룰 수 있음은 물론, 관리 포인트가 감소되고 장치의 보수/유지가 용이하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 도료를 분사하는 노즐에 도료를 확포시키는 역할을 하는 블레이드부가 일체로 형성되기 때문에, 종래와 같은 별도의 블레이드가 필요치 않으며, 따라서, 블레이드를 제거함에 따른 장치의 구조적인 단순화 및 소형화를 이룰 수 있고, 또한 장치의 유지관리 및 제어가 간단해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 피스톤의 코팅시 헤드부 코팅과 브리지부 코팅을 하나의 장치에서 일련의 연속된 공정으로 실시할 수 있기 때문에, 생산성 및 품질 향상을 도모할 수 있으며, 또 에어 스프레이 공법이 아닌 디스펜서 공법이 적용되기 때문에, 도료 비산에 따른 과대한 도료 소모 및 주변 기기의 오염을 근본적으로 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (20)

1. 피코팅체의 표면에 코팅막 형성을 위한 도료를 도포하는 노즐으로서,

   상기 노즐의 몸체에 적어도 하나의 도료분사공이 관통 형성되고, 이 도료분사공에 의해 피코팅체의 표면에 도포된 도료액이 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 블레이드부가 상기 노즐몸체에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 도막 형성용 노즐.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 블레이드부는 피코팅체의 코팅부위 폭과 같거나 약간 큰 폭을 가지며, 이 블레이드부에 상기 도료분사공이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 도막 형성용 노즐.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도료분사공은 하나의 장공형으로 형성됨을 특징으로 하는 도막 형성용 노즐.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 도료분사공은 수개의 독립된 소공으로 형성됨을 특징으로 하는 도막 형성용 노즐.
5. 제 4 항에 있어서,

   수개의 상기 도료분사공은 그 크기가 어느 일측에서 타측으로 갈수록 점점 커지거나 작아지는 것을 특징으로 하는 도막 형성용 노즐.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위한 소정각도의 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 도막 형성용 노즐.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 경사면은 피코팅체의 이동방향 쪽에 있는 블레이드부의 면을 앞면이라고 할 때 이 앞면으로부터 후면으로 경사지도록 형성되며, 그 경사각도는 예각의 범위 내인 것을 특징으로 하는 도막 형성용 노즐.
8. 압축기용 피스톤의 헤드부 외경과 브리지부에 내마모성 및 기밀성 향상을 위한 소정의 코팅막을 형성하는 장치로서,

   압축기 피스톤을 수평한 상태로 회전 가능하게 지지하는 피스톤회전지지수단;

   상기 피스톤회전지지수단의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되며, 상기 피스톤회전지지수단에 지지된 피스톤의 양측 헤드부 외경에 근접하도록 하강한 상태에서 헤드부 외경에 도료를 도포함과 동시에 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 1 및 제 2 노즐을 구비하는 제 1 도료도포수단;

   헤드부 외경 코팅이 완료된 압축기 피스톤의 브리지부 코팅을 위하여 압축기 피스톤을 수평한 상태로 지지하는 것으로써, 상기 피스톤회전지지수단에 인접하게 설치된 피스톤지지수단; 및

   상기 피스톤지지수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 피스톤지지수단에 지지된 피스톤의 브리지부에 근접하도록 하강한 상태에서 브리지부에 도료를 도포함과 동시에 슬라이딩하면서 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 제 3 노즐을 구비하는 제 2 도료도포수단;를 포함하여, 압축기 피스톤의 헤드부 외경과 브리지부를 디스펜서 공법에 의해 일련의 연속된 공정으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 노즐은 노즐몸체에 적어도 하나의 도료분사공이 관통 형성되고, 이 도료분사공에 의해 피스톤의 헤드부 외경에 도포된 도료액이 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 블레이드부가 상기 노즐몸체에 각각 일체로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 블레이드부는 피스톤 헤드부의 코팅부위 폭과 같거나 약간 큰 폭을 가지며, 이 블레이드부에 상기 도료분사공이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 블레이드부의 하면에는 피스톤 헤드부 외경의 그루부에 해당하는 위치에 이 그루브에 도포되는 도료량을 제어하기 위한 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위한 소정각도의 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 경사면은 상기 피스톤의 회전방향 쪽에 있는 블레이드부의 면을 앞면이라고 할 때, 이 앞면으로부터 후면으로 경사지도록 형성되며, 그 경사각도는 예각의 범위 내인 것은 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
14. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 3 노즐은 노즐몸체에 피스톤 브리지부로 도료를 도포하는 도료분사공이 형성되고, 상기 도료분사공에 의해 피스톤 브리지부에 도포된 도료가 일정한 막두께를 유지하도록 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 상기 피스톤 브리지부의 곡률반경에 대하여 소정각도로 경사진 직선 형태 또는 일정한 곡률반경을 가지는 한 쌍의 블레이드부가 상기 노즐몸체에 일체로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    한 쌍의 상기 블레이드부는 피스톤 브리지부의 코팅부위 폭과 같거나 약간 큰 폭을 가지며, 이 블레이드부에 상기 도료분사공이 관통 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 도료분사공은 하나의 장공형태로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 도료분사공은 다수의 독립된 소공으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 각 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위하여 노즐 이동 방향의 반대 방향으로 소정각도로 경사진 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 경사면의 각도는 예각의 범위 내인 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.
20. 제 14 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 노즐몸체의 블레이드부 전방에는 노즐의 이동시 그 이동을 안내함과 아울러 요동을 방지하고 도막 두께를 일정하게 유지시키기 위한 가이드 포스트가 피스톤의 슈 지지부 외경에 슬라이딩 접촉하도록 각각 형성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 코팅장치.