JPH0373346B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 加圧状態の液体を供給することによつて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、この方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によつ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内でプラステイツクマシニングを施されて表
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 前記プラステイツ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つて
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。

７ 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
前掲の請求の範囲の何れか１項に記載の方法。

９ 前記コーテイ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、スライドラツカーまたは
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
バインデイングを有するポリウレタンのような受
光によつ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１項から第８項までの何れか
１項に記載の方法。

明細書 本発明は加圧状態の液体を供給することによつ
て表面に層をコーテイ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ツドに層を
コーテイ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、重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イプおよびピス
トンロツドに対して要求される寿命および封止作
用を得る問題はいまだに克服されていなかつた。
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つて作られてい
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
満足な抵抗力のものである。さらに、表面コーテ
イ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ための企図において、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ツキ
を施されるピストンロツドに関しては、これらの
ピストンロツドは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
であつて屡亀裂の形成があり、したがつて銹およ
び損傷作用を生じ、寿命を短くする。乾燥状態す
なわち潤滑材のない状態で陽極処理された表面お
よびクロニウムメツ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ツ
シングがパイプおよびピストンロツドに対して磨
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。

しかしながら潤滑に関する上述の問題を有しな
い液圧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イルムを形成して
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
ウムメツキされたピストンロツドを使用する場
合、クロニウムが多孔性であつて屡亀裂を形成す
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か何れの材料の表
面および丸いか平らな形状を有する外面および内
面にコーテイングを施すのに極めて有用である。
要約すれば、本発明によつて下記の利点が得られ
るのである。

コーテイングの方法が安価で迅速である。

コーテイ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
ロツドが安価にコーテイ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。

コーテイングの厚みは精密な限界内に制御され
ることができる。

コーテイングの方法は大規模な設備や、例えば
フアーニスハードニングの場合におけるような長
い稼働時間を必要としない。

コーテイ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、コーテイングさ
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つ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イングに
応じた液体の使用を可能になす。この液体は、コ
ーテイ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イングとなるように
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イングする時には、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
つて表面にコーテイングするためにこのことは本
発明による方法によつて簡単で信頼性を有して実
施することができる。スライドラツカーまたはこ
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イ
ングは封止装置および表面の間にフイルムが得ら
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。

コーテイ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
実によつて極めて良好なコーテイングの粘着が得
られるのである。このことによつて圧力区域に供
給される液体は表面の孔内に浸透し、粘着が良好
な他に、例えばラツ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ツド（例えばピストンロツ
ド）にコーテイングされる時に、腐食に対する改
良された保護がこれによつ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つて、
或る液体に対する層の厚みおよび圧力、使用され
るコーテイ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つ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イルムの形成
特性によつ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
部によつて行われる。このことは特に簡単なコー
テイ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つて、液体を拡げる前に例
えば引抜きによつて圧力区域内にて表面のプラス
テイツクマシニングを行うことによつて有利に行
い得る。

或る状況においては、表面に１つより多くの層
をコーテイングするのが有利である。このこと
は、本発明によつて、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つて容易に行い得る。こ
れらの圧力区域に異なる液体を供給する可能性は
これによつて可能になる。

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イングのための
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つの形態の封止キヤリアーを通る長手方向断面
図である。

第３図は第２図による封止キヤリアーの一部分
を拡大尺度で示す。

第４図は第２図の線−に沿つた断面図であ
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ツカーのよ
うな適当な液体によつてパイプまたは管１０の内
面をコーテイ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ヤリアー
１１によつて、真空区域Ｖ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１４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
れた数の封止部１５が装置の引抜き方向Ｄにて真
空区域の前方に封止キヤリアー内に配置されてい
る。

圧力区域Ｐ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１
７に連結された中央チヤンネル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ユ
ムレーター１９によつて駆動されるが、このガス
アキユムレーターは端部部片２１内のチヤンネル
２０を介してガスをアキユ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。液体は、管
１０に装置を挿入する前にチヤンネル１６および
シリンダー空間１７に、チヤンネル１６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
チヤンネル１６に連通するチヤンネル２４を介し
て中央空間２６に向かつて圧縮され、この空間か
ら封止キヤリアー１１内のチヤンネル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、装置内のチヤン
ネル２９−３４を介し、封止キヤリアー内のバル
ブ３５を介して得られる。

パイプの内面をコーテイ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２５は第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
そじ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３
８から変位することにより開かれ、この変位はロ
ツド４０によつて行われるが、このロツドはニー
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
引抜きロツド４１によつ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Ｖ内の真空に曝され、これによつて引続く圧力
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によつて行われる。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
度によつ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
つ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
とによつてコーテング装置を実際上補足するもの
である。

第１図の封止キヤリアー１１に対応する封止キ
ヤリアー４２のもう１つの実施例が第２図および
第３図に示されている。この封止キヤリアー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、これによつて液体のを拡げる前にパ
イプの表面がプラステイツ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、液体はチヤンネル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ツカーま
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つて迅速に
硬化する受光起動のクロスバインデイングを有す
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はソケツト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イン
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
態になすことによつて、パイプおよびロツドの外
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、コーテイ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イ
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
面のプラステイツ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イング
作業の間移動可能となすことができる。