KR20220008883A - 부품 코팅 방법 - Google Patents

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KR20220008883A
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Abstract

본 발명은 딥-스핀 프로세스에서 부품을 코팅하는 방법에 관한 것이며, 코팅될 부품은 코팅액에 침지되고; 코팅될 부품은 이어서 유성 원심 분리기(10)에서 최대 수용 용량을 각각 제공하는 적어도 2개의 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b), 즉, 적어도 제1 및 제2 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)에서 스피닝되며, 유성 원심 분리기(10)는 주 로터 축(D)을 중심으로 회전하는 주 로터(14)를 갖고, 적어도 2개의 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)은 그 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 회전하며, 더욱이, 유성 회전축(P1, P2)은 주 로터 축(D)으로부터 거리를 두고 주 로터(14) 상에 배열되고; 제1 유성 바스켓 배열(18a, 20a)은 스피닝 프로세스 동안 제2 유성 바스켓 배열(18b, 20b)과 반대 방향으로 회전되며, 각각의 바스켓은 그 특정 유성 회전축을 중심으로 회전되고; 수용 용량은 유성 바스켓 배열의 최대 수용 용량의 최대 50%까지만 채워진다.

Description

부품 코팅 방법
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 딥-스핀 프로세스에서 부품을 코팅하는 프로세스에 관한 것이다.
DE 299 11 753 U1호는 소형 부품의 표면 처리 및/또는 표면 코팅용 기계에 관한 것이고, 기계는 바스켓이 바스켓 축을 중심으로 회전 구동될 수 있는 거리에서 모터 회전축을 갖는다. 구동은 유성 기어링을 통해 실행된다. 중첩된 회전 운동으로 인해, 바스켓에 수용된 부품은 교번적인 반경방향 가속을 받으며, 이는 코팅액의 분리 및 유리한 턴오버 거동을 초래한다.
특히 작은 부품 또는 스쿠핑 구조(scooping structure)의 코팅액을 원심 분리하는 경우, 양호한 혼합이 달성될 수 있도록 부품을 수용하는 바스켓을 단지 부분적으로만 채우는 것이 유리하다. 그러나, 이 경우, 공지된 배열은, 집중 로딩의 경우에 높은 토크가 생성되기 때문에, 소량의 부품에 대해서만 또는 비교적 낮은 원심 질량을 갖는 작동에 대해서만 작동 가능하고, 이에 따라 바스켓 축을 중심으로 한 바스켓의 회전이 더 이상 불가능하고 더 나아가 큰 불균형이 발생된다.
본 발명의 목적은 보다 효과적인 로딩을 가능하게 하는 부품의 표면 코팅 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 특징에 의해 해결된다.
종속 청구항은 본 발명의 유리한 다른 실시예를 구성한다.
본 발명에 따르면, 코팅될 부품은 코팅용 코팅액에 침지되고, 코팅될 부품은 이어서 최대 수용 체적을 각각 제공하는 적어도 2개의 유성 바스켓 배열로, 즉, 제1 및 제2 유성 바스켓 배열로 스피닝된다. 수용 체적에 부품을 채우는 것은 유성 바스켓 배열의 최대 수용 체적의 최대 50%까지만 수행된다.
코팅된 부품은 유성 원심 분리기에서 유성 바스켓 배열로 스피닝되며, 본 발명에 따른 유성 원심 분리기는 주 로터 회전축을 중심으로 회전하는 주 로터를 포함하고, 적어도 2개의 유성 바스켓 배열은 그 유성 회전축을 중심으로 회전하며, 유성 회전축은 주 로터 회전축으로부터 거리를 두고 주 로터 상에 배열된다. 본 발명에 따른 유성 원심 분리기에서, 주 로터 회전축 및 유성 회전축을 중심으로 한 회전은 반드시 유성 기어링에 의해 생성되지 않는다. 오히려, 주 로터의 구동과 상이한 각각의 유성 바스켓 배열에 대해 별개의 구동이 제공될 수 있다. 유성 회전축은 바람직하게는 서로 평행하고 주 로터 축에 평행하게 배열된다. 제1 유성 바스켓 배열은 스피닝 프로세스 동안 제2 유성 바스켓 배열과 반대 방향으로 각각의 유성 회전축을 중심으로 회전된다.
2개의 유성 바스켓 배열의 반대 회전의 결과, 각각의 유성 회전축을 중심으로 회전할 때 부분적으로 로딩된 유성 바스켓 배열의 부하 분산으로 인해 토크가 증가되지만, 유성 바스켓 배열의 반대 회전으로 인해, 주 로터 회전축에 대해 작용하는 복원 토크가 감소될 수 있다.
놀랍게도, 이 방법은 주 회전축에 불균형 토크를 초래하지만, 복원 토크와 불균형 토크의 총합은 유성 바스켓 배열의 부분 부하로 동일한 방향으로 회전하는 경우에 비교하여 감소되는 것으로 판명되었다.
본 발명의 유리한 다른 실시예에 따르면, 쌍으로 배열된 복수의 유성 바스켓 배열을 제공하는 원심 분리기가 사용되며, 2개의 유성 바스켓 배열은 서로 반대 방향으로 회전된다. 바람직하게는, 한 쌍의 유성 바스켓 배열의 회전축은 주 로터 회전축에 대해 정렬되고 대칭이다. 따라서, 간단한 속도 제어와 높은 재현성이 달성될 수 있다. 각각의 유성 바스켓 배열에 대한 부품의 동일한 처리가 또한 보장될 수 있다. 유성 바스켓 배열은 부품이 수용되는 유성 바스켓, 특히 원통형 유성 바스켓을 포함할 수 있으며, 유성 회전축은 유성 바스켓 축과 동일하다. 대안적으로, 유성 바스켓 배열은 부품이 수용되는 복수의 유성 바스켓이 각각의 유성 회전축을 중심으로 회전하는 방식으로 설계될 수 있다. 특히, 유성 회전축은 개별 유성 바스켓 사이에 위치된다.
개별 유성 바스켓은 바람직하게는 서로 기계적으로 연결될 수 있다. 유성 바스켓은 서로 견고하게 연결될 수 있다.
더 바람직하게는, 유성 바스켓은 원형 단면을 갖고 서로에 대해 벽이 놓여 있고, 유성 회전축은 유성 바스켓의 인접한 중심의 연결로 인한 영역의 중심에 위치된다.
이는 유성 바스켓 배열의 회전 방향과 반대 방향으로 유성 회전축에 대해 작용하는 토크 - 복원 토크 - 를 감소시킴으로써, 주 로터 축의 불균형 토크와 시스템에 작용하는 전체 복원 토크를 모두 감소시킨다.
코팅 프로세스에서 이러한 방식으로 유성 원심 분리기를 작동시킴으로써, 총 부하의 증가가 달성될 수 있지만, 전체 토크는 장치의 기술적 관점에서 합리적으로 제어될 수 있는 범위 내에서 유지될 수 있다.
유성 바스켓의 수는 바람직하게는 홀수이다. 바람직하게는, 3개의 유성 바스켓이 제공된다. 유성 바스켓은 바람직하게는 원통형이고 동일한 크기이다.
유성 바스켓은 특히 동일한 질량의 벌크 재료로 채워져, 유성 회전축의 회전 방향에 대해 작용하는 반대 토크의 지속적인 감소가 생성된다. 코팅제는 바람직하게는 액체 아연 플레이크 코팅이지만, 예를 들어 알루미늄 플레이크 코팅일 수도 있다.
유성 바스켓 배열은 유성 바스켓을 둘러싸는 원의 반경을 가지며, 그 반경은 주 로터 축으로부터 유성 회전축의 거리보다 작다. 바람직하게는, 거리는 이 반경과 대략 동일하다.
주 로터의 속도는 바람직하게는 최대 450 rpm이다. 유성 바스켓 배열의 속도는 바람직하게는 0.5 rpm 내지 5 rpm이다.
이러한 방식으로, 원심 분리 중에 작은 요소들의 혼합, 특히 위치 변경이 보장될 수 있다.
주 로터 축으로부터 유성 회전축의 거리는 바람직하게는 0.2 m 내지 1 m이다.
본 발명의 추가 이점, 특징 및 가능한 용례는 도면에 도시되어 있는 실시예와 함께 다음의 설명으로부터 명백할 것이다.
설명, 청구범위 및 도면에서, 아래의 참조 기호 목록에 사용된 용어 및 관련 참조 기호가 사용된다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따라 사용되는 유성 원심 분리기의 제1 실시예의 평면도이고,
도 2는 본 발명에 따라 사용되는 유성 원심 분리기의 제2 실시예의 평면도이다.
도 1은 주 로터(14)가 제1 회전 방향(D1)으로 회전하게 하는 주 회전축(D)을 갖는 유성 원심 분리기(10)를 도시한다. 제1 유성 바스켓 배열(18a)은 주 로터(14) 상에 편심적으로 제공되고 제2 유성 바스켓 배열(18b)은 주 회전축(D)에 대해 제1 유성 바스켓 배열(18a)에 대칭적으로 대향하여 제공되며, 유성 바스켓 배열(18a, 18b)은 그 각각의 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 회전한다. 유성 바스켓 배열(18a, 18b)은 각각 유성 회전축(P1, P2)에 대해 동축으로 배열된 원통형 유성 바스켓(19a, 19b)을 포함한다.
본 실시예에서, 주 로터(14)의 회전 방향은 반시계 방향인 반면, 제1 유성 바스켓 배열(18a)의 회전 방향은 시계 방향으로 배향되고, 제2 유성 바스켓 배열(18b)의 회전 방향은 반시계 방향으로 배향된다.
본 경우에, 주 로터의 회전 속도는 약 300 rpm이고 유성 바스켓 배열(18a, 18b)의 회전 속도는 약 1 rpm이다.
유성 바스켓 배열들의 반대 회전으로 인해, 주 로터 회전축을 중심으로 한 주 로터(14)의 회전 방향과 반대 방향으로 작용하는 복원 토크(M1)가 감소되어, 주 회전축(D) 상에 불균형 토크를 초래한다. 불균형 토크는 유성 바스켓 배열이 주 회전축을 중심으로 동일한 방향으로 회전할 때 작용하는 토크보다 훨씬 낮다.
도 2는 본 발명에 따른 코팅 프로세스에 사용되는 유성 원심 분리기의 다른 개략도를 도시한다. 도 1에 설명된 배열에 더하여, 유성 원심 분리기는, 3개의 유성 바스켓(16a, 16b, 16c, 22a, 22b, 22c)을 각각 갖는 2개의 유성 바스켓 배열(20a, 20b)을 가지며, 유성 바스켓은 각각의 유성 바스켓 배열(20a, 20b)의 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 회전된다.
본 발명에 따르면, 모든 유성 바스켓(16a, 16b, 16c, 22a, 22b, 22c)은 동일한 또는 대략 동일한 양의 코팅된 부품으로 채워진다.
따라서, 원심 분리 동안의 스냅샷에서, 힘(F1, F2, F3)은 유성 바스켓(16a, 16b, 16c)에 분산된 부품으로 인해 유성 바스켓 배열(20a)에 대해 예시적인 결과를 초래한다. 힘(F2, F3)은 회전 방향에 대해 모멘트를 생성하는 반면, F1은 회전 방향으로 모멘트를 생성한다. 이는 유성 바스켓 배열(20a, 20b)의 유성 회전축을 중심으로 한 회전을 위한 구동 모터의 부하를 상당히 감소시켜, 유성 바스켓 배열의 360°회전을 허용한다. 본 발명에 따른 방법에 따르면, 유성 바스켓 배열은 각각의 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 360°초과만큼 회전을 수행하여, 코팅될 부품의 혼합 및 위치 변경을 초래한다. 유성 바스켓(16a, 16b, 16c, 22a, 22b, 22c)의 벽은 원심 분리 중에 유성 바스켓으로부터 코팅액이 배출될 수 있도록 구성된다. 특히, 유성 바스켓은 그리드 바스켓으로서 설계된다.
본 발명에 따르면, 3개의 유성 바스켓(16a, 16b, 16c, 22a, 22b, 22c)을 각각 포함하는 유성 바스켓 배열(20a, 20b)은 반대 회전 방향으로 회전된다. 이는 반대 회전으로 인한 주 회전축에 대해 작용하는 복원 토크, 및 유성 회전축에 대해 작용하는 복원 토크 뿐만 아니라 복수의 유성 케이지로 인한 불균형 토크를 감소시킨다.
전반적으로, 이러한 사용은 효과적인 양의 부품으로도 기계 기술 측면에서 구현될 수 있는 스피닝 프로세스 동안의 토크 비율을 초래한다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 코팅액은 가장 작은 스쿠핑 구조로부터 신뢰성 있게 제거될 수 있다. 이는, 특히 작은 나사 드라이브의 경우, 드라이브의 과도한 코팅이 드라이브 비트의 이상적인 수납을 상쇄하지 않는다는 이점이 있다.
이는 한 번의 코팅 작업으로 처리될 부품의 처리량을 증가시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 침지 원심 프로세스에서 부품을 코팅하는 코팅 방법이며, 코팅될 부품은 코팅액에 침지되고, 코팅될 부품은 이어서 유성 원심 분리기(10)에서 최대 수용 체적을 각각 제공하는 적어도 2개의 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b), 즉, 적어도 제1 및 제2 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)에서 원심 분리되며, 유성 원심 분리기(10)는 주 로터 회전축(D)을 중심으로 회전하는 주 로터(14)를 포함하고, 적어도 2개의 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)은 그 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 회전되며, 유성 회전축(P1, P2)은 주 로터 회전축(D)으로부터 이격된 주 로터(14) 상에 배열되고, 제1 유성 바스켓 배열(18a, 20a)은 원심 분리 프로세스 동안 제2 유성 바스켓 배열(18b, 20b)과 반대 방향으로 각각의 유성 회전축을 중심으로 회전되며, 수용 체적의 충전은 유성 바스켓 배열의 최대 수용 체적의 최대 50%까지만 수행되는, 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서, 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)의 유성 회전축(P1, P2)이 주 로터 회전축(D)에 평행하고 대칭인 유성 원심 분리기(10)가 사용되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  3. 제1항 내지 제2항에 있어서, 유성 바스켓 배열(20a, 20b)의 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 회전 가능하게 배열된 복수의 유성 바스켓(16a, 16b, 16c; 22a, 22b, 22c)을 갖는 유성 바스켓 배열(20a, 20b)을 포함하는 유성 원심 분리기(10)가 사용되고, 유성 바스켓 배열(20a, 20b)은 스피닝 작업 동안 회전되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  4. 제3항에 있어서, 홀수의 유성 바스켓(16a, 16b, 16c; 22a, 22b, 22c)을 갖는 유성 바스켓 배열(20a, 20b)이 사용되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 복수 쌍의 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)을 사용하는 유성 원심 분리기(10)가 사용되고, 한 쌍의 2개의 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)은 반대 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 바스켓(16a, 16b, 16c; 22a, 22b, 22c)에서 코팅될 부품은 코팅액에 침지되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 주 회전축(D)을 중심으로 한 회전 속도는 450 rpm 미만인 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 한 회전 속도는 0.5 rpm 내지 5 rpm인 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 바스켓 배열(18a, 18b, 20a, 20b)은 스피닝 프로세스 동안 유성 회전축(P1, P2)을 중심으로 360°초과만큼 회전되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
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