KR20030050853A - 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법 - Google Patents

가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법 Download PDF

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KR20030050853A
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Abstract

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법에 관한 것으로서, 일련의 연속된 공정으로 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤을 코팅할 수 있고, 단순한 구조의 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 코팅장치는, 피스톤(P1)의 양쪽을 회전 가능하게 지지하는 회전지지수단(110)과; 이 회전지지수단의 상부측에 상하이동가능하게 설치되고, 회전지지수단에 지지되어 회전하는 피스톤의 헤드부(H) 외주면에 근접하여 헤드부 외주면에 도료를 도포하여 확포시키는 제1블레이드부(160)가 일체로 형성된 제1노즐(140)을 구비하는 제1도료도포수단(120)과; 상기 회전지지수단에 인접하여 설치되어 피스톤의 양쪽을 지지하는 고정수단(210)과; 그리고, 상기 고정수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되고, 고정수단에 지지되는 피스톤의 양쪽 윙부(W, W)에 근접하여 윙부들에 도료를 도포하여 확포시키는 한 쌍의 제2블레이드부(260, 260)가 형성된 제2노즐(240)을 구비하는 제2도료도포수단(220)을 포함하여 이루어진다. 이 코팅장치에 의하여 헤드부(H) 및 윙부(W, W)를 순차적으로 코팅할 수 있다.

Description

가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR COATING PISTON OF VARIABLE DISPLACEMENT SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}
본 발명은 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 도료를 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 마찰부위인 헤드부와 윙부에 일정한 막두께로 디스펜서공법에 의해 확포하여 도막을 형성할 수 있도록 함으로써 일련의 연속된 공정으로 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤을 코팅할 수 있는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법에 관한 것이다.
가변용량형 사판식 압축기에 사용되는 피스톤은, 실린더 보어내에서 전후진함으로써 실질적으로 냉매를 흡입 및 압축하는 헤드부와, 상기 헤드부의 상단부 후측으로 연장되는 브릿지부 및 상기 브릿지부의 후단으로부터 아래로 굴곡되는 플랜지에 의하여 사판이 삽입되는 삽입공간을 가진다. 사판의 경사운동이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 사판 삽입공간의 양쪽 내면에는 슈 포켓이 형성되고, 이 슈 포켓에 대략 반구형으로 이루어진 슈가 삽입되어 사판의 양면을 슬라이딩가능하게 지지하게 된다. 또한, 피스톤의 전후이동시 사판의 회전저항에 따른 피스톤의 회전운동을 제한하기 위하여 상기 브릿지부의 후단 양쪽에는 윙부가 각각 형성된다.
상기한 바와 같은 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 왕복운동시 헤드부는 실린더 보어의 내면과 마찰되고, 또한 양쪽 윙부는 하우징의 내면과 마찰되므로, 상기 헤드부의 외주면의 경우 내마모성 및 기밀성이 요구되고, 상기 양쪽 윙부의 경우 내마모성이 요구된다. 이를 위하여, 상기 마찰부위에 테프론과 같은 윤활성 내마모도료에 의하여 소정 두께의 코팅막을 형성함으로써 내마모성 및 기밀성을 향상시키고자 하는 기술이 적용되고 있다. 특히, 상기 헤드부 외주면에 대한 코팅의 경우 코팅막의 두께 및 정밀도는 압축기의 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 중요하게 다루어져 할 관리 포인트이다.
이러한 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 내마모성 및 기밀성 증대를 위한 코팅방법으로 종래 분말뿌리기, 스프레이 및 정전도장 등의 방법이 채용되었다. 그러나, 이러한 코팅방법들은 코팅막 두께의 산포가 심하여 문제가 되고 있다. 특히 스프레이 코팅방법은, 코팅공정이 까다로울 뿐만 아니라 스프레이중 도료가 비산되어 다른 부분까지 코팅됨에 따라 도료가 과다하게 소모되는 문제점이 있다. 또한, 스프레이 코팅방법은 코팅시 비산하는 도료에 의해 주변이 심하게 오염되는 문제도 있다.
종래 스프레이 코팅방법이 가지는 문제를 해결하기 위하여, 일본공개특허공보 평8-173893호 및 국제특허 출원번호 PCT/JP00/00096호에서는, 피코팅체를 회전 가능하게 지지하는 회전지지장치와, 상기 회전지지장치에 의해 회전되는 피코팅체의 외주면에 도료를 도포하기 위한 노즐을 구비하여 상기 회전지지장치의 상부에 상하이동 가능하게 설치된 도료분사장치와, 그리고 상기 도료분사장치에 의해 피코팅체의 외주면에 도포된 잉여 도료액을 제거하여 도료를 확산시킴과 동시에 일정한 막두께로 유지시키기 위한, 소위 블레이드라 일컫는 도료확산장치를 구비한 코팅장치를 개시하고 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 코팅장치에 있어서는, 피코팅체의 외주면에 도포된 잉여 도료액을 제거하기 위한 별도의 도료확산장치가 피코팅체와 인접하는 위치에 설치되어야 하므로, 코팅장치 전체 구조가 복잡할 뿐만 아니라도료확산장치의 구동 및 제어도 복잡하고, 이에 따라 코팅장치의 유지/보수 및 관리포인트가 증가한다. 또한, 종래 코팅장치에 의하여 예컨대, 피스톤 헤드부 외주면에 대한 코팅은 가능하지만, 양쪽 윙부에 대한 코팅은 할 수 없고, 이 때문에 헤드부 외주면이 코팅된 피스톤을 다른 장소나 다른 장치로 옮겨 스프레이 공법으로 양쪽 윙부에 대한 코팅을 수행해야만 한다. 이 경우 코팅공법의 이원화로 코팅작업이 더욱 복잡해지고, 스프레이 공법이 가지는 전형적인 문제, 즉 도료 소모량 증대와 도료 비산으로 인한 주변기기의 오염문제는 여전히 남게 된다.
본 발명은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 도료를 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 마찰부위인 헤드부와 윙부에 일정한 막두께로 디스펜서공법에 의해 확포하여 도막을 형성할 수 있도록 함으로써 일련의 연속된 공정으로 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤을 코팅할 수 있는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 단순한 구조의 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅장치에 의하여 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤을 코팅처리하는 상태를 나타내는 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도로서 본 발명에 따른 코팅장치를 구성하는 제1코팅수단에 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤이 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 코팅장치를 구성하는 제1코팅수단에 의하여 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 헤드부가 코팅처리되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 코팅장치의 제1코팅수단을 구성하는 제1블레이드부의 작용상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 코팅장치를 구성하는 제2코팅수단에 의하여 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 윙부가 코팅처리되는 상태를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 코팅장치를 구성하는 제2코팅수단에 의하여 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 윙부가 코팅되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 각각 본 발명에 따른 코팅장치를 구성하는 블레이드부에 형성되는 도료분사공의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 코팅장치를 구성하는 제1코팅수단의 다른 예에 의하여 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤을 제조하는 단계에서 형성되는 쌍피스톤 반제품의 헤드부들을 코팅처리하는 상태를 나타내는 개략적인 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 코팅장치를 구성하는 제2코팅수단에 의하여 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤을 제조하는 단계에서 형성되는 쌍피스톤 반제품의 윙부들을 코팅처리하는 상태를 나타내는 개략적인 정면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 회전지지수단, 112 : 지지부재,
120 : 제1도료도포수단, 140 : 제1노즐,
150 : 제1노즐몸체, 160 : 제1블레이드부,
162, 262 : 도료분사공, 164, 264 : 경사면,
166 : 돌기, 210 : 고정수단,
212 : 고정부재, 220 : 제2도료도포수단,
240 : 제2노즐, 250 : 제2노즐몸체,
260 : 제2블레이드부, 270 : 가이드포스트,
G : 그루브, 320 : 제3도료도포수단,
B : 브릿지부, H : 헤드부,
P1 : 피스톤, P2 : 쌍피스톤 반제품,
W : 윙부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치는, 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 양쪽을 회전 가능하게 지지하는 회전지지수단과; 상기 회전지지수단의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되고, 상기 회전지지수단에 지지되어 회전하는 피스톤의 헤드부 외주면에 근접하여헤드부 외주면에 도료를 도포함과 동시에 도포된 잉여 도료액을 일정한 막두께로 제거하여 확포시키도록, 제1노즐몸체와 통하는 적어도 하나의 도료분사공이 관통형성되고 상기 제1노즐몸체와 일체로 제1블레이드부가 형성된 제1노즐을 구비하는 제1도료도포수단과; 상기 회전지지수단에 인접하여 설치되어 피스톤의 양쪽을 지지하는 고정수단과; 그리고, 상기 고정수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 고정수단에 지지된 피스톤의 양쪽 윙부에 근접하여 양쪽 윙부에 도료를 도포함과 동시에 도포된 잉여 도료액을 일정한 막두께로 확산시키도록, 각각 제2노즐몸체와 통하는 적어도 하나의 도료분사공이 관통형성되고 상기 양쪽 윙부와 대응하여 상기 제2노즐몸체와 일체로 한 쌍의 제2블레이드부가 형성된 제2노즐을 구비하는 제2도료도포수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 제2도료도포수단은, 제2노즐몸체중 상기 제2블레이드부들 사이의 위치에 제2블레이드부들보다 아래쪽으로 더 돌출되어 상기 피스톤의 브릿지부에 슬라이딩가능하게 접촉하도록 형성되는 가이드포스트를 더 가질 수 있다. 상기 가이드포스트가 피스톤의 브릿지부에 접촉됨에 따라 상기 제2노즐의 슬라이딩이 안내될 수 있음과 아울러 상기 제2블레이드부들이 피스톤의 윙부들과 소정 간극을 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1블레이드부의 하면중 피스톤 헤드부 외주면에 형성되는 그루브와 대응하는 위치에는 상기 그루브에 도포되는 도료량을 제어하기 위한 돌기가 형성된다.
또한, 상기 각 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하기 위한 소정각도의 경사면이 형성되고, 상기 경사면은 상기 피스톤의 회전방향 쪽에 있는 블레이드부의 면을 앞면이라고 할 때, 이 앞면으로부터 후면으로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하지만, 그 반대방향으로 경사지게 형성될 수도 있다. 또한, 상기 경사면의 경사각도는 예각의 범위 내로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 블레이드들에 형성되는 도료분사공은 하나의 장공형태로 형성되거나 다수의 독립된 소공으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 이들이 조합된 형태로 구성될 수 있고, 이러한 도료분사공의 형태 및 수는 피스톤의 형상에 따라 적절한 변형이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 제조공정중 쌍피스톤 반제품을 절단하여 2개의 피스톤을 제조완료하기 전에 상기 쌍피스톤 반제품을 코팅하는데 적용되는 코팅장치로서, 쌍피스톤 반제품의 다른 쪽 헤드부를 코팅처리할 수 있는 제3도료도포수단이 더 포함될 수 있다. 이 경우 상기 제3도료도포수단은 제1도료도포수단과 동일한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅방법은, 상기한 바와 같이 구성된 코팅장치를 이용하여 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤을 코팅하는 방법으로서, 상기 회전지지수단에 피스톤의 양쪽을 회전가능하게 지지하는 단계와; 상기 피스톤의 헤드부쪽에 근접하도록 제1도료도포수단을 하강시키는 단계와; 상기 피스톤을 회전시킴과 아울러 제1도료도포수단의 제1노즐을 통해 도료액을 분사하여 제1블레이드부의 잉여도료액 확포에 의해 피스톤의 헤드부에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계와; 상기 제1도료도포수단을 상승시키는 단계와;헤드부가 코팅된 피스톤을 회전지지수단으로부터 고정수단으로 이송하여 고정수단에 피스톤의 양쪽을 지지하는 단계와; 상기 고정수단에 지지된 피스톤의 양쪽 윙부에 근접하도록 제2도료도포수단을 하강시키는 단계와; 그리고, 상기 제2도료도포수단을 피스톤의 축방향으로 이송시킴과 아울러 제2도료도포수단의 제2노즐을 통해 도료액을 분사하여 제2블레이드부들의 잉여도료액 확포에 의해 양쪽 윙부에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 양쪽 윙부가 코팅된 후 제2도료도포수단을 상승시키고, 고정수단으로부터 피스톤을 이탈시킨다.
본 발명의 코팅방법에 따르면, 상기 제2도료도포수단은, 상기 제2블레이드부들 사이의 위치에 제2블레이드부들보다 아래쪽으로 더 돌출되도록 설치되는 가이드포스트를 더 가지고, 상기 제2도료도포수단을 하강시키는 단계에서 상기 가이드포스트의 하단이 피스톤의 브릿지부에 접촉함으로써 제2블레이드들의 하단과 피스톤의 양쪽 윙부 사이에 소정의 간극이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기한 코팅방법과는 달리, 피스톤의 윙부들에 대한 코팅단계를 우선적으로 수행한 후, 피스톤의 헤드부에 대한 코팅단계를 수행하는 코팅방법이 채용될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치는, 피코팅체인 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤(P1)의 헤드부(H) 외주면을 코팅하기 위한 제1코팅수단(100)과, 상기 피스톤(P1)의 양쪽 윙부(W, W)를 코팅하도록 상기 제1코팅수단(100)과 인접하여 설치되는 제2코팅수단(200)을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 코팅장치에 의하면, 제1코팅수단(100)에 의하여 헤드부(H)의 외주면을 코팅처리한 후, 코팅된 피스톤(P1)을 로더 및 언로드 기능을 하는 별도의 미도시된 이송수단에 의하여 제2코팅수단(200)으로 옮겨 양쪽 윙부(W, W)를 코팅처리할 수 있다. 이와는 반대로 제2코팅수단(200)에 의하여 피스톤(P1)의 양쪽 윙부(W, W)를 코팅처리한 후, 코팅된 피스톤(P1)을 이송수단에 의하여 제1코팅수단(100)으로 옮겨 헤드부(H) 외주면을 코팅처리할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1코팅수단(100)은 피스톤(P1)의 양쪽을 회전 가능하게 지지하는 회전지지수단(110)과, 상기 회전지지수단(110)의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되는 제1도료도포수단(120)을 구비한다. 또한, 상기 제2코팅수단(200)은 상기 회전지지수단(110)에 인접하여 설치되는 고정수단(210)과, 상기 고정수단(210)의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2도료도포수단(220)을 구비한다.
본 발명에 따르면, 회전지지수단(110)은 피스톤(P1)의 양 단부측면의 회전중심을 지지하는 한 쌍의 지지부재(112, 114)와, 상기 지지부재 중 적어도 일측의 지지부재(112)를 회전시켜 피스톤(P1)을 회전시키는 미도시된 회전수단을 구비한다. 이 회전지지수단(110)은 통상적인 구성으로 이루어질 수 있으므로 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.
또한, 제1도료도포수단(120)은, 피스톤(P1)의 헤드부(H) 외주면을 코팅처리할 수 있도록 이루어진 것으로서, 미도시된 승강수단에 의하여 상기 회전지지수단(110)의 상부측에 상하이동가능하게 설치될 수 있다.
상기 제1도료도포수단(120)은 도료저장수단으로부터 공급되는 도료량을 제어하는 도료공급제어밸브(130)와, 상기 도료공급제어밸브(130)에 착탈가능하게 부착된 제1노즐(140)을 가진다. 상기 제1노즐(140)은 상기 도료공급제어밸브(130)에 착탈가능하게 부착되는 제1노즐몸체(150)와, 상기 제1노즐몸체(150)에 설치되는 제1블레이드부(160)를 가진다. 상기 제1노즐몸체(150)의 내부는 도료공급제어밸브(130)와 통하는 도료분사공(미도시)이 형성되고, 제1블레이드부(160)에는 상기 제1노즐몸체(150)의 내부와 통하는 도료분사공(162)이 형성되어 있다.
상기 제1블레이드부(160)는 제1노즐몸체(150)의 하부측에 제1노즐몸체(150)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 형성되어 조립될 수도 있다. 상기 제1블레이드부(160)는 피스톤(P1)의 헤드부(H)의 외주면과 같은 폭을 가짐으로써 제1블레이드부(160)의 도료분사공(162)을 통해 헤드부(H) 외주면에 도포되는 도료액이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 일정한 막두께를 유지하도록 도 4에 도시된 바와 같이 잉여 도료액을 제거하여 확포시키는 작용을 한다. 즉, 종래 별도로 설치되었던 블레이드 역할을 본 발명에서는 상기 제1노즐(140)에 일체로 구비된 제1블레이드부(160)가 하게 되므로, 종래와 같은 별도의 블레이드가 설치될 필요가 없다.
제1블레이드부(160)에 형성되는 도료분사공(162)은 적어도 1개 이상 형성될 수 있으며, 여러 실시예가 있을 수 있다. 즉, 도료분사공(162)이 도 7a에 도시된 바와 같이 하나의 장공 형태로 구비될 수 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이 다수의 독립된 소공의 형태로 구비될 수 있다. 다수의 독립된 소공 형태로 도료분사공(162)이 형성되는 경우, 그 각각의 소공들은 도 7b에 도시된 바와 같이 일정한 간격으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 헤드부(H)의 형상이나 구조에 따라 어느 일측에서 타측으로 갈수록 크기가 점점 커지거나 작아지도록 형성될 수도 있다. 또한, 도료분사공(162)은 도 7c에 도시된 바와 같이 장공과 소공이 조합된 형태로 구비될 수 있고, 도 7d에 도시된 바와 같이 서로 다른 크기의 소공들로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1블레이드부(160)의 하면에는 헤드부(H)에 분사된 잉여 도료액을 제거하면서 확포하는 것을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위하여 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 소정각도의 경사면(164)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 경사면(164)은 피스톤(P1)의 회전방향 쪽에 있는 제1블레이드부(160)의 면을 앞면이라고 할 때, 이 앞면으로부터 후면으로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하나, 그 반대로 형성되어도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 즉, 상기 경사면(164)이 도시된 예의 경사방향과 반대로 형성되는 경우에도 코팅되는 동안에 피스톤(P1)은수많은 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. 또한, 상기 경사면(164)의 경사각도는 예각의 범위 내가 바람직하다. 보다 바람직한 경사면(164)의 각도는 5∼45°이고, 가장 바람직한 각도는 25°정도이지만, 전술한 바와 같이 경사면이 없는 경우에도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있기 때문에, 상기한 경사면(164)의 경사각도는 본 발명에 있어서 특별히 제한되지 않는다.
그리고, 헤드부(H)의 외주면에는 일반적으로 오일이 유입되거나 압축링이 결합되는 그루브(G)(도 2 참조)가 형성되어 있으며, 이 부분에 대한 코팅막두께를 고려하여야만 한다. 이 점을 고려하여, 본 발명에서는 상기 그루브(G)에 대응하는 제1블레이드부(160)의 하면에 상기 그루브(G)에 도포되는 도료량을 제어하기 위한 돌기(166)가 형성된다. 즉, 헤드부(H) 외주면에 대한 코팅막의 두께는 제1블레이드부(160)의 하단과 헤드부(H) 외주면과의 간극 및 상기 그루브(G)와 돌기(166)와의 간극으로 결정되며, 이 간극은 제1도료도포수단(120)을 승강시키는 미도시된 승강수단에 의하여 임의로 조절될 수 있다.
한편, 회전지지수단(110)에 인접하여 설치되는 고정수단(210)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 회전지지수단(110)과는 달리 피스톤(P1)의 양 단부 측면의 중심을 고정하는 한 쌍의 고정부재(212, 214)로 구성되며, 이 고정수단(210)의 구조는 통상적인 구조로 이루어질 수 있으므로 여기서의 그 상세한 설명은 생략한다.
제2도료도포수단(220)은, 피스톤(P1)의 양쪽 윙부(W, W)를 코팅처리할 수 있도록 이루어진 것으로서, 미도시된 승강 및 이송수단에 의하여 상기 고정수단(210)의 상부측에 상하이동 및 슬라이딩가능하게 설치된다.
상기 제2도료도포수단(220)은 미도시된 도료저장수단으로부터 공급되는 도료량을 제어하는 도료공급제어밸브(230)와, 상기 도료공급제어밸브(230)에 착탈가능하게 부착된 제2노즐(240)을 가진다. 상기 제2노즐(240)은 상기 도료공급제어밸브(230)에 착탈가능하게 부착되는 제2노즐몸체(250)와, 상기 제2노즐몸체(250)의 양쪽에 설치되는 한 쌍의 제2블레이드부(260, 260)(도 5 참조)를 가진다.
상기 제2블레이드부(260)들은 피스톤(P1)의 윙부(W)에는 그루브(G)가 형성되어 있지 않기 때문에 그 구조가 제1블레이드부(160)에 있어서의 돌기(166)가 배제된 구조와 동일하다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2노즐몸체(250)에는 도료공급제어밸브(230)와 통하는 도료분사공(미도시)이 형성되고, 제2블레이드부(260)들에도 상기 제2노즐몸체(250)의 내부와 통하는 적어도 하나의 도료분사공(262)이 각각 형성된다. 상기 제2블레이드부(260)의 하단에는 경사면(264)(도 6 참조)이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2블레이드부(260)들의 하단은 도 5에 도시된 바와 같이 윙부(W)의 곡률에 대응하는 곡률을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 제2노즐몸체(250)중 상기 제2블레이드부(260)들 사이의 위치에는, 상기 제2노즐(240)의 슬라이딩을 안내함과 아울러 상기 제2블레이드부(260)들이 피스톤(P1)의 윙부(W)들과 소정 간극을 유지하도록 하기 위하여, 상기 피스톤(P1)의 브릿지부(B)(도 1 참조)에 슬라이딩가능하게 접촉하는 가이드포스트(270)(도 5 참조)가 더 설치되어 있다. 상기 가이드포스트(270)는 제2블레이드부(260)들보다 아래쪽으로 더 돌출되어 있다. 따라서, 미도시된 승강 및 이송수단에 의하여 상기 가이드포스트(270)가 피스톤(P1)의 브릿지부(B)에 접촉하도록 제2코팅수단(200)이 하강하면, 가이드포스트(270)가 제2블레이드부(260)들보다 아래쪽으로 더 돌출되어 있으므로, 윙부(W)들과 제2블레이드부(260)들과의 사이에 소정의 간극이 형성된다. 이 상태에서 제2블레이드부(260)들의 도료분사공(262)을 통하여 도료가 윙부(W)들에 분사되면서 제2코팅수단(200)이 슬라이딩 이송되면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2블레이드부(260)들에 의하여 윙부(W)들에 도포된 잉여도료액들이 제거되면서 상기 간극에 대응하는 막두께로 윙부(W)들에 확산되므로, 일정한 막두께로 윙부(W)가 코팅될 수 있다.
한편, 도 8에는 본 발명의 코팅장치의 다른 예가 도시되어 있는데, 이 예의 코팅장치는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤(P1)으로서 중공피스톤의 제조과정중 쌍피스톤 반제품(P2)의 중앙을 절단(도 8의 중앙 점선을 따라 절단)하여 2개의 피스톤(P1) 제조를 완료하기 전에 쌍피스톤 반제품(P2)의 양쪽 헤드부(H, H) 및 윙부(W)들을 코팅할 수 있도록 이루어진다.
즉, 이 예의 코팅장치는 전술한 예의 코팅장치중 다른 쪽 헤드부(H)를 코팅처리할 수 있는 제3도료도포수단(320)이 제1코팅수단(100)에 더 포함되는 것을 제외하고 나머지는 동일하다. 상기 제3도료도포수단(320)의 경우제1도료도포수단(120)과 동일한 구조로 이루어지므로 여기서의 그 상세한 설명은 생략한다. 다만, 이 예의 코팅장치에 있어서 회전지지수단(110)의 경우 한 쌍의 지지부재(112, 114)의 간격이 상기 쌍피스톤 반제품(P2)을 회전가능하게 지지할 수 있도록 배치되고, 또한 도 9에 도시된 바와 같이 고정수단(210)을 구성하는 한 쌍의 고정부재(212, 214)가 상기 쌍피스톤 반제품(P2)을 고정지지할 수 있도록 배치되어 제2도료도포수단(220)에 의하여 쌍피스톤 반제품(P2)의 윙부(W)들을 모두 코팅처리하도록 되어 있다는 것이 전술한 예와 다르다.
다음에, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치에 의하여 피스톤을 코팅하는 방법에 대하여 설명한다.
미도시된 이송수단에 의해 하나의 피스톤(P1)이 제1코팅수단(100)의 회전지지수단(110)에 지지시킨 후, 그 상측의 제1도료도포수단(120)을 미도시된 승강수단에 의해 하강시킨다. 이 때, 제1도료도포수단(120)의 제1블레이드부(160)의 하단이 피스톤(P1)의 헤드부(H) 외주면과 미리 설정된 간극을 유지하도록 제1도료도포수단(120)을 하강시킨다.
이 상태에서 미도시된 회전수단에 의하여 어느 하나의 지지부재(112)의 회전에 따라 피스톤(P1)을 소정의 속도로 회전시키고, 이와 동시에 제1블레이드부(160)의 도료분사공(162)으로부터 도료를 피스톤(P1)의 헤드부(H) 외주면으로 분사시킨다. 따라서, 제1블레이드부(160)가 헤드부(H)의 외주면과 적정 간극을 두고 배치된 상태에서 피스톤(P1)이 회전하기 때문에 헤드부(H)의 외주면에 도포된 잉여 도료액은 제1블레이드부(160)의 선단(즉, 하단)에 의해 제거되면서 헤드부(H)의 외주면으로 전체적으로 고르게 확포되므로, 헤드부(H)가 일정한 막두께로 코팅될 수 있다.
상기한 바와 같이 헤드부(H)의 외주면에 대한 코팅이 완료되면, 제1도료도포수단(120)을 미도시된 승강수단에 의하여 상승시킨 후, 피스톤(P1)을 미도시된 이송수단에 의해 제1코팅수단(100)으로부터 이탈시켜 제2코팅수단(200)의 고정수단(210)으로 이송하고, 이 고정수단(210)에 피스톤(P1)의 양쪽을 지지시킨다.
이 상태에서, 제2도료도포수단(220)을 미도시된 승강 및 이송수단에 의하여 하강하여 윙부(W)들쪽으로 근접시킨다. 이 때, 가이드포스트(270)의 하단이 피스톤(P1)의 브릿지부(B)에 슬라이딩접촉하도록 하강시키면, 가이드포스트(270)가 제2블레이드부(260)들보다 아래쪽으로 더 돌출되어 있으므로 상기 가이드포스트(270)에 의하여 제2블레이드부(260)들의 하단은 피스톤(P1)의 윙부(W)들과 적정 간극을 유지하게 된다.
이 상태에서 미도시된 승강 및 이송수단에 의하여 제2도료도포수단(220)을 피스톤(P1)의 축방향을 따라 슬라이딩 이동시킴과 동시에 제2블레이드부(260)들의 도료분사공(262)을 통하여 도료를 윙부(W)들쪽으로 토출시킨다. 따라서, 제2블레이드부(260)들의 선단에 의하여 윙부(W)들에 토출된 잉여도료액은 제거되면서 윙부(W)들에 전체적으로 고르게 확포되므로, 윙부(W)들이 일정한 막두께로 코팅될 수 있다.
윙부(W)들에 대한 코팅이 완료되면 제2도료도포수단(220)은 상승되고, 이송수단에 의해 피스톤(P1)은 언로딩된다.
이와 같은 코팅과정은 역으로 행해질 수 있다. 즉, 제2코팅수단(200)에 의하여 윙부(W)들에 대한 코팅이 수행된 다음 제1코팅수단(100)에 의하여 헤드부(H)에 대한 코팅이 수행될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 포함되어야 한다. 예컨대, 고정수단(210)에 피스톤(P1)의 양쪽을 지지하는 단계와, 상기 고정수단(210)에 지지된 피스톤(P1)의 양쪽 윙부(W, W)에 근접하도록 제2도료도포수단(220)을 하강시키는 단계와, 상기 제2도료도포수단(220)을 피스톤(P1)의 축방향으로 이송시킴과 아울러 제2도료도포수단(220)의 제2노즐(240)을 통해 도료액을 분사하여 제2블레이드부(260)들의 잉여도료액 확포에 의해 양쪽 윙부(W, W)에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계와, 상기 제2도료도포수단(220)을 상승시키는 단계와, 상기 양쪽 윙부(W, W)가 코팅된 피스톤(P1)을 고정수단(210)으로부터 이탈시켜 회전지지수단(110)으로 이송하여 회전지지수단(110)에 피스톤(P1)의 양쪽을 회전가능하게 지지하는 단계와, 상기 피스톤(P1)의 헤드부(H)쪽에 근접하도록 제1도료도포수단(120)을 하강시키는 단계와, 그리고 상기 피스톤(P1)을 회전시킴과 아울러 제1도료도포수단(120)의 제1노즐(140)을 통해 도료액을 분사하여 제1블레이드부(160)의 잉여도료액 확포에 의해 회전하는 피스톤(P1)의 헤드부(H)에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계를 포함하는 코팅방법이 제공될 수 있다.
이와 같은 과정을 통하여 일련의 연속된 공정으로 피스톤(P1)의 코팅작업이 자동적으로 수행될 수 있으므로, 종래 피스톤(P1)의 헤드부(H)에 대한 디스펜서 공법에 의한 코팅을 행한 후, 스프레이공법에 의해 피스톤(P1) 윙부(W)들에 대한 코팅을 수행하는 것과 비교하여 생산적인 측면에서 큰 이점이 있다.
한편, 쌍피스톤 반제품(P2)에 대한 코팅작업은 제1도료도포수단(120) 및 제3도료도포수단(320)이 동시에 하강하여 피스톤(P1)의 헤드부(H)에 대한 코팅작업이 수행되고, 또한 제2도료도포수단(220)이 하강 및 슬라이딩이송되면서 피스톤(P1)의 윙부(W)들에 대한 코팅작업이 수행된다는 것을 제외하고, 상기한 것과 동일하게 코팅작업이 수행되므로, 여기서의 그 상세한 설명은 생략한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치에 있어서는, 도료를 분사하는 노즐들에 도료를 확포시키는 역할을 하는 블레이드부들이 일체로 형성되기 때문에, 종래와 같은 별도의 블레이드를 요하지 않는다. 따라서, 블레이드를 제거함에 따른 장치의 구조적인 단순화 및 소형화를 이룰 수 있고, 또한 장치의 유지관리 및 제어가 간단해진다.
또한, 피스톤의 코팅시 헤드부 코팅과 윙부 코팅을 하나의 장치에서 일련의 연속된 공정으로 수행할 수 있으므로, 생산성 및 품질 향상을 도모할 수 있으며, 전체 코팅공정이 디스펜서 공법으로 적용되기 때문에, 도료 비산에 따른 과대한 도료 소모 및 주변 기기의 오염을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤의 양쪽을 회전 가능하게 지지하는 회전지지수단과;
    상기 회전지지수단의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되고, 상기 회전지지수단에 지지되어 회전하는 피스톤의 헤드부 외주면에 근접하여 헤드부 외주면에 도료를 도포함과 동시에 도포된 잉여 도료액을 일정한 막두께로 제거하여 확포시키도록, 제1노즐몸체와 통하는 적어도 하나의 도료분사공이 관통형성되고 상기 제1노즐몸체와 일체로 제1블레이드부가 형성된 제1노즐을 구비하는 제1도료도포수단과;
    상기 회전지지수단에 인접하여 설치되어 피스톤의 양쪽을 지지하는 고정수단과; 그리고,
    상기 고정수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 고정수단에 지지되는 피스톤의 양쪽 윙부에 근접하여 양쪽 윙부에 도료를 도포함과 동시에 도포된 잉여 도료액을 일정한 막두께로 확산시키도록, 각각 제2노즐몸체와 통하는 적어도 하나의 도료분사공이 관통형성되고 상기 양쪽 윙부와 대응하여 상기 제2노즐몸체와 일체로 한 쌍의 제2블레이드부가 형성된 제2노즐을 구비하는 제2도료도포수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2도료도포수단은, 제2노즐몸체중 상기 제2블레이드부들 사이의 위치에, 상기 피스톤의 브릿지부에 슬라이딩가능하게 접촉하도록 제2블레이드부들보다 아래쪽으로 더 돌출형성되어, 상기 제2노즐의 슬라이딩을 안내함과 아울러 상기 제2블레이드부들이 피스톤의 윙부들과 소정 간극을 유지하는 가이드포스트를 더 가지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1블레이드부의 하면중 피스톤 헤드부 외주면에 형성되는 그루브와 대응하는 위치에는 상기 그루브에 도포되는 도료량을 제어하기 위한 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 블레이드부의 하면에는 도료의 확포를 용이하게 하는 소정각도의 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 도료분사공은 하나의 장공형태, 다수의 독립된 소공 형태, 또는 상기 장공 및 소공이 조합된 형태를 포함하는 군에서 선택된 어느 하나의 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤의 제조공정중 쌍피스톤 반제품을 절단하여 2개의 피스톤을 제조완료하기 전에 상기 쌍피스톤 반제품을 코팅할 수 있도록, 상기 제1도료도포수단과 동일한 구조로 이루어져 상기 쌍피스톤 반제품의 다른 쪽 헤드부를 코팅처리하는 제3도료도포수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치.
  7. 피스톤의 양쪽을 회전 가능하게 지지하는 회전지지수단과; 상기 회전지지수단의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되고, 상기 회전지지수단에 지지되어 회전하는 피스톤의 헤드부 외주면에 근접하여 헤드부 외주면에 도료를 도포하도록 형성됨과 아울러 피스톤 헤드부에 도포된 잉여도료액을 일정한 막두께로 제거하여 확포시키는 제1블레이드부가 형성된 제1노즐을 구비하는 제1도료도포수단과; 상기 회전지지수단에 인접하여 설치되어 피스톤의 양쪽을 지지하는 고정수단과; 그리고, 상기 고정수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 고정수단에 지지되는 피스톤의 양쪽 윙부에 근접하여 양쪽 윙부에 도료를 도포하도록 형성됨과 아울러 양쪽 윙부에 도포된 잉여 도료액을 일정한 막두께로 제거하여 확포시키는 한 쌍의 제2블레이드부가 형성된 제2노즐을 구비하는 제2도료도포수단를 포함하여 이루어지는 코팅장치에 의하여, 상기 피스톤의 헤드부 및 양쪽 윙부를 순차적으로 코팅하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅방법으로서:
    상기 회전지지수단에 피스톤의 양쪽을 회전가능하게 지지하는 단계와;
    상기 피스톤의 헤드부쪽에 근접하도록 제1도료도포수단을 하강시키는 단계와;
    상기 피스톤을 회전시킴과 아울러 제1도료도포수단의 제1노즐을 통해 도료액을 분사하여 제1블레이드부의 잉여도료액 확포에 의해 회전하는 피스톤의 헤드부에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계와;
    상기 제1도료도포수단을 상승시키는 단계와;
    헤드부가 코팅된 피스톤을 회전지지수단으로부터 고정수단으로 이송하여 고정수단에 피스톤의 양쪽을 지지하는 단계와;
    상기 고정수단에 지지된 피스톤의 양쪽 윙부에 근접하도록 제2도료도포수단을 하강시키는 단계와; 그리고,
    상기 제2도료도포수단을 피스톤의 축방향으로 이송시킴과 아울러 제2도료도포수단의 제2노즐을 통해 도료액을 분사하여 제2블레이드부들의 잉여도료액 확포에 의해 양쪽 윙부에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2도료도포수단은, 상기 제2블레이드부들 사이의 위치에 제2블레이드부들보다 더 아래쪽으로 돌출설치되는 가이드포스트를 더 가지고, 상기 제2도료도포수단을 하강시키는 단계에서 상기 가이드포스트의 하단이 피스톤의 브릿지부에접촉함으로써 제2블레이드들의 하단과 피스톤의 양쪽 윙부 사이에 소정의 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅방법.
  9. 피스톤의 양쪽을 회전 가능하게 지지하는 회전지지수단과; 상기 회전지지수단의 상부측에 상하이동 가능하게 설치되고, 상기 회전지지수단에 지지되어 회전하는 피스톤의 헤드부 외주면에 근접하여 헤드부 외주면에 도료를 도포하도록 형성됨과 아울러 피스톤 헤드부에 도포된 잉여도료액을 일정한 막두께로 제거하여 확포시키는 제1블레이드부가 형성된 제1노즐을 구비하는 제1도료도포수단과; 상기 회전지지수단에 인접하여 설치되어 피스톤의 양쪽을 지지하는 고정수단과; 그리고, 상기 고정수단의 상측에 상하이동 및 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 고정수단에 지지되는 피스톤의 양쪽 윙부에 근접하여 양쪽 윙부에 도료를 도포하도록 형성됨과 아울러 양쪽 윙부에 도포된 잉여 도료액을 일정한 막두께로 제거하여 확포시키는 한 쌍의 제2블레이드부가 형성된 제2노즐을 구비하는 제2도료도포수단를 포함하여 이루어지는 코팅장치에 의하여, 상기 피스톤의 헤드부 및 양쪽 윙부를 순차적으로 코팅하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅방법으로서:
    상기 고정수단에 피스톤의 양쪽을 지지하는 단계와;
    상기 고정수단에 지지된 피스톤의 양쪽 윙부에 근접하도록 제2도료도포수단을 하강시키는 단계와;
    상기 제2도료도포수단을 피스톤의 축방향으로 이송시킴과 아울러 제2도료도포수단의 제2노즐을 통해 도료액을 분사하여 제2블레이드부들의 잉여도료액 확포에의해 양쪽 윙부에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계와;
    상기 제2도료도포수단을 상승시키는 단계와;
    상기 양쪽 윙부가 코팅된 피스톤을 고정수단으로부터 회전지지수단으로 이송하여 회전지지수단에 피스톤의 양쪽을 회전가능하게 지지하는 단계와;
    상기 피스톤의 헤드부쪽에 근접하도록 제1도료도포수단을 하강시키는 단계와; 그리고,
    상기 피스톤을 회전시킴과 아울러 제1도료도포수단의 제1노즐을 통해 도료액을 분사하여 제1블레이드부의 잉여도료액 확포에 의해 회전하는 피스톤의 헤드부에 일정한 막두께로 도료액을 코팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2도료도포수단은, 상기 제2블레이드부들 사이의 위치에 제2블레이드부들보다 더 아래쪽으로 돌출설치되는 가이드포스트를 더 가지고, 상기 제2도료도포수단을 하강시키는 단계에서 상기 가이드포스트의 하단이 피스톤의 브릿지부에 접촉함으로써 제2블레이드들의 하단과 피스톤의 양쪽 윙부 사이에 소정의 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅방법.
KR10-2001-0081388A 2001-06-01 2001-12-19 가변용량형 사판식 압축기용 피스톤 코팅장치 및 방법 KR100497976B1 (ko)

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