JPH0749108B2 - 細長物体の粉末被覆法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明分野 本発明は被覆方式に関し、特にワイヤや棒材或いはパイ
プなどの１つ以上の細長製品を粉末被覆する方法と装置
に関する。

発明の背景 ペイントなどの保護液体被覆材料の静電吹付の方法は十
分に確立されており、又商業的に利用されている。しか
し最近になつて固体粒状材料の静電吹付法に大きな関心
が集まり、発展しつつある。これ等のいわゆる粉末吹付
システムは、固体ペイント又はその他の被覆材料が液体
キヤリア或いは溶剤なしに支持体に被覆されることを可
能にするものである。粉末吹付システムが液体吹付法に
優る利点として、液体キヤリアのコスト排除、塗布及び
制御が更に容易安価な塗布装置、広範囲にわたる塗り厚
許容量、及び大気に排気されるガスの排除或いは少なく
とも著しい低減などが挙げられる。

静電粉末吹付システムは、一般には10〜50ミクロン程度
の微細分割粉末を、空気或いはガス流に乗せてスプレー
ガン或はスプレーヘツドに移送するという原理に基づい
て作動する。この粉末は、これに印加された静電荷によ
り、又支持体（被塗物）に印加された反対電荷によりガ
ンから該支持体に連続的に移送される。この粉末は、支
持体に被覆されると、熱溶融により塗膜として次第に付
着される。

米国特許第3,960,323号や、本発明の出願人に譲渡され
たその他の特許に開示された粉末スプレー方式は現在多
くの用途に用いられ、商業上広く認められるようになつ
て来ている。このような方式は一般に、複数個の静電ガ
ンや粉末過システムが配置される、上面、底部、側面
及び端部を有する粉末スプレーブースを有している。殆
んどの公知のシステムにおいて、スプレーブースの上面
は、複数個の被覆製品が配置されるエンドレスコンベヤ
を受けるスロツトと共に形成される。各々の製品は複数
個の隔置フツクの１つ、或いはその他の従来の装置によ
りコンベヤから懸垂され、これにより製品は静電スプレ
ーガンと一般的な整列状態に置かれる。スプレーガンは
粉末スプレーブース内の任意の位置に置されて粉末の一
様なスプレーパターンを形成し、これによりスプレーブ
ースを通る製品の各々が完全で均一な粉末被覆を得るこ
とが保証される。

固体粒状材料の静電吹付工程は多くの製品に適用されて
いるが、本発明以前は、パイプや棒材或いはワイヤなど
の殆ど連続的な或いは細長の製品の被覆が液体被覆の静
電吹付などの他の方法により一般に行われて来た。以上
に概観したように、固体粒状材料による被覆は液体材料
を用いたものよりはるかに望ましいものである。しかし
ながら、現在の設計による粉末スプレーシステムは連続
的な細長製品を収容することは出来ない。粉末スプレー
ブースを通して製品を移動させる、上記のようなよく用
いられるコンベヤシステムは、パイプや棒材、ワイヤ、
或いは類似製品を移送するように適合させることが可能
であるが、適切な被覆を保証するためにはこの性質を持
つ単一の製品だけが一度に処理されることになるであろ
う。

特に、小さなケージワイヤ或いは類似の製品の場合、現
在の粉末スプレーブースは極端に効率が悪く、不経済で
ある。

以上により、本発明は細長い製品の粉末塗布法と装置を
与えることを目的とする。

本発明は更に、固体粒状材料の静電吹付により複数後の
パイプ、棒材、ワイヤ或い類似の細長い製品の同時被覆
法と装置を与えることを他の目的とする。

又、静電スプレーガンからスプレーブースを注意して制
御し複数の細長い製品の完全で一様な被覆を保証する固
体粒状材料の同時静電吹付を行つて上記の製品に被覆を
形成する方法と装置を与えることを他の目的とする。

問題点を解決するための手段 これ等の目的及びその他の目的は、上面、底部、及び対
向・隔置された側部更に端部を有する粉末スプレーブー
スからなる、本発明による細長物体を粉末被覆する装置
で達成される。対向端部断面は各々、個別細長製品を受
けるように形成された複数の隔置された開口を備えてい
る。前進装置は各々の細長製品と係合し、これ等の製品
を、対向端部断面のそれぞれの整列した開口の間で粉末
スプレーブースを通して移動させるように動作する。各
々の開口間空間に設けた粉末スプレーブース内に隔壁が
設けられる。この隔壁は、区画室或いは分割部分を形成
して端部断面の開口を通して移動する個別の長尺製品を
分離するように粉末スプレーブースの長さ方向の少なく
とも１部に沿う端部断面に対して垂直方向に延在する。
各々の区画室に沿い適切な間隔で少なくとも１つの上部
及び下部静電スプレーガンが、個々の長尺製品のための
各々の区画室内に個体粒状材料のスプレーパターンを形
成するように配置される。これ等の隔壁は、隣接区画室
内のスプレーガンからの殆んどの粉末が各々の個別区画
室内の粉末スプレーパターンを破壊し及び／又は乱すこ
とを有効に防止するものである。これは、各々の長尺製
品の一様で完全な被覆を保証するものである。

ここで粉末スプレーブースの区画室構造は現在の粉末ス
プレーブースとは異なるが、従来の過方式を本発明の
方法と装置に従つて細長製品の吹付に関連して利用出来
ることが見出されている。更に、端部断面の開口間のス
プレーブースを通してこのような細長製品を進める多く
の公知の手段を利用することが考えられる。

図面をここで引用して、細長製品を粉末被覆する本発明
による装置は一般に引用番号11で示される。本実施例で
用いられる装置11は、フイルタ／回収システム15を有す
る基盤部分と、ダクト19を通してフイルタ／回収システ
ム15に接続された最終フイルタ17とを備えたスプレーブ
ース13を含んでいる。ダクト19は、スプレーブース13の
基盤部分に形成された孔23に固定された迅速分離接続手
段21によりフイルタ／回収システム15に接続する。ダク
ト19はフイルタ／回収システム15の内部を最終フイルタ
17と結合する送風機27に連絡し、該送風機は、以下に詳
述するように、フイルタ／回収システム15内に負圧を生
成する。送風機27はフイルタ31を有するプレナム29に排
気し、該プレナムは前記フイルタを通して吐出された空
気を清浄にする。その他の過・粒子収集システムを用
いることが出来る。

スプレーブース13は、本発明の方法に従つて粉末を吹付
する制御された領域を画成し、且つ天井部分35と、内部
にアクセス開口41を形成させた側壁37及びこれに対向す
る側壁39と、対向端部壁45と47、及び床部分49とからな
る。上記のように、従来のスプレーブースは一般に細長
開口を有する天井部分を備え、該開口は被覆製品がスプ
レーブースを通して移動するために配置されるコンベヤ
を受ける。図に示したように、スプレーブース13の天井
部分35は連続しているが、スプレーブースへの吸気のた
めに開口し、スプレーブースを通して空気の適切な流量
及び流速を与えることが出来る。

ワイヤやパイプ、又は棒材などの細長製品を収容するた
めに、本発明のスプレーブース13は、各々隔置された整
列開口51、53を有する端部壁45、47を備え、該端部壁は
特定の被覆細長製品を収容するように成形され、大きさ
が定められている。第１図に示したように、ワイヤ57の
接地されたリール55が端部壁45の開口51と整列するよう
にスプレーブース13に隣接して設置されている。本発明
を図示説明するために複数本のワイヤ57が示してある
が、棒材やパイプなどのその他の細長製品が装置11によ
り収容され得ることが理解されるべきである。ここに示
した本発明の実施例においては、端部壁45に４つの隔置
された開口51が形成されて対応する本数のワイヤ57を受
け、該ワイヤは開口51を通してスプレーブース13に入
り、端部壁47に形成された開口51と並ぶ４個の開口53を
通してスプレーブース13を出るものである。開口51と53
は、図には示してないが、スプレーブース13内の被覆細
長製品の種類に依存して、大きさを変えられ、更に円形
以外の形状にもされ得る。例えば、直径が数インチのパ
イプは、開口51及び53を拡げ、且つスプレーブース13を
通してかかるパイプを前進させる適切な手段を設けるこ
とによりスプレーブース13内に収容され得る。

薄板材からなり、各々が引用番号59で示された一連の隔
壁が、端部壁45に対して１端部で固定され、且つ該隔壁
がスラツト61に対してこれ等の他端部に隣接確保される
スプレーブース13の長手方向の少なくとも１部に長手方
向に沿つて前記端部壁に垂直に延在する。隔壁59は、個
別開口51を通して延在する各々の個別ワイヤ57が隣接隔
壁59により形成された隔離区画室58内に配置されるよう
に隣接開口51間の空間内に固定される。第２図に示した
ように、区画室58の１つは隔壁59及び側壁37により形成
される。更に、本発明の概念を説明するためにここでは
４個の開口51、53の使用が意図され、又所望により隔壁
59の個数に応じて開口の個数を増減し、利用できること
が理解されるべきである。

個別区画室58内の各ワイヤ57を少なくとも部分的に隔離
する目的は、かかるワイヤ57に被覆される粉末のスプレ
ーパターンを調整することにある。図示のように、下部
棒材63は側壁37とフイルタ回収システム15の内部側壁71
との間に延在し該棒材に沿つて４個の下部静電スプレー
ガン65が固定されている。このスプレーガン65は公知の
構成をなし、静電荷を個体粒状材料或いは粉末に加え、
ワイヤ57のような支持体上にかかる粉末を吹付する操作
ができる。図に示したように、区画室58の各々内の各ワ
イヤ57の下方には１つのスプレーガン65が配置される。
更に、上部棒材67が下部棒材63及び端部壁45から横手方
向に隔置され、下部棒材63より一定距離上方の側壁37及
び39との間に配置される。上部棒材67は、構造及び動作
が下部スプレーガン65と同等の４個の上部スプレーガン
69に対する取付台として作用する。各ワイヤ57の完全か
つ一様な被覆を確実にするために、ワイヤ57の直ぐ上の
各区画室内に上部スプレーガン69が配置される。

公知のように、市販の静電スプレーガンは、スプレーブ
ース内の製品被覆のために粉末の画成されたスプレーパ
ターンを形成する。粉末スプレーブース内のかかるスプ
レーガンの間隔とこれ等を通しての粉末の容積流量は、
粉末被覆が所望の厚み、及び所望の付着量となるように
粉末スプレーブース内で十分な注意の下に制御されなけ
ればならない。ワイヤ57などの長尺製品の場合は、スプ
レーブース13内部の隔壁59により与えられる区画構造は
上部及び下部スプレーガン65及び69のスプレーパターン
を適切に調整するために必要である。従つて、１つの下
部スプレーガン65と１つの上部スプレーガン69とが、互
いに隔置されて、各区画室58毎に設けられ、各個別ワイ
ヤ57を適切に被覆している。かかる隔壁59は、少なくと
も部分的に、個別ワイヤ57を個々に、又隣接区画室58内
のスプレーガン65、69から隔離し、これにより被覆の厚
みと付着量を適切なものにしている。

図には示していないが、本発明においては、特定用途の
用件に応じて、他の付加的なスプレーガン65、69を利用
することが出来、又、隔壁59の長さを加減出来る。例え
ば、比較的細いゲージワイヤを適切に被覆するのに必要
なスプレーガン65、69の個数及び流量は直径６インチの
パイプに必要なものよりはるかに少ないものとなる。本
発明の粉末スプレーブース13は、隔壁59の長さを変え、
静電スプレーガン65及び／又は69を適切に設けるだけ
で、上記のような広範囲にわたる大きさの製品を収容す
るように迅速に適合されるものである。かくして、大き
なパイプを被覆する場合は、例えば、図示実施例に比べ
て、隔壁59を長くし、スプレーガン65及び又は69を更に
付設することが必要となる。

ここで、スプレーブース13の基盤部分を参照して、本実
施例で利用されるフイルタ／回収システム15の詳細を論
じることにする。このフイルタ／回収システム15の構造
と操作は技術的には公知であり、従つてここでは、装置
11の完全な操作を説明するために簡単に説明を加える程
度にする。例えば、スプレーブース13と組合わせ使用す
るのに適した１筒型フイルタ回収システムが1981年７
月７日付、米国特許第4,277,260号にブラウニング（Bro
wning）により開示されている。図示したフイルタ／回
収システム15の実施例は、一般に、内部側壁71、側壁39
の下部部分、傾斜床部分49、端部壁45及び47の下部部
分、更に（１つだけ図示してあるが）３個の粉末収集器
77とを有する。清浄空気室79が傾斜床部分49の下に配置
され、側壁39の上部部分、傾斜床部分49、内部側壁71の
上部部分、及び底部室壁81との間に延在している。

上記のように、端部壁42には孔23が形成され、これによ
り清浄空気室79はダクト19を通して最終フイルタ17に連
通している。従つて、清浄空気室79から空気を吸引する
送風機27の操作により前記室内に負圧が生成される。

内部側壁71は傾斜床部分49から下方に延在して、該壁と
側壁37との間に空気流路83を形成する。この空気流路83
はスプレーブース13内でワイヤ57の移動方向に延在し、
ワイヤ57に粘着しない過剰粉末が粉末収集器77に流入す
る径路を形成する。

清浄空気室79は底部室壁81に形成された多重孔87を有
し、それ等の各々は固定カートリツジフイルタ89により
蓋締めされている。上記固定カートリツジフイルタ89は
適切な手段により底部室壁81に着脱自在に取り付けられ
る。図には示してないが、底部室壁81の孔87及びそれと
組合せの固定カートリツジフイルタ89とは許容可能な
過特性を得るために、全部で18個のフイルタを６個ずつ
３列に並べるように配列される。

カートリツジフイルタ89の列の下方には３個の粉末収集
器77の各々がピラミツド状に下方に細くなり、スプレー
ブース13内空気から過剰粉末を収容している。各ピラミ
ツド形粉末収集器77の頂部には、ベンチユリ形ポンプ91
又はその他の適切な装置が設けられ、収集した粉末を再
循環ビン（bin）又は他の貯蔵装置に移送してその後の
使用に供するか、廃棄している。収集器77から粉末を移
送する他の装置も使用され得る。

清浄空気室79の内部には、底部室壁81に設けた、過空
気が通過する孔87の各々の上方及びその周囲にベンチユ
リ狭路93が位置づけされている。エアーソレノイド装置
（図略）がベンチユリ狭路93の各々と連動して、該装置
内に集まる過剰粉末を排除するための空気流を与えてい
る。かかる排除粉末はそれぞれの粉末収集器77内に降下
収集される。

粉末噴霧装置11を操作させる場合は、送風機27が先ず付
勢されて清浄空気室79内に負圧を生成し、又これにより
側壁37のアクセス開口41を通してスプレーブース13の外
から内向きに空気流を惹起している。この空気流は、ス
プレーブース13の上部部分を通過後、空気流路83を通り
下方に流れ、粉末収集器77内に流入する。次に、この空
気流は粉末収集器77に向けて一般に下る方向から固定カ
ートリツジフイルタ89を通る上向き方向に、更に清浄空
気室79へと、その流動方向が変化させられる。次に、
過空気はダクト19を通り最終フイルタ17へ流れ、ここで
カートリツジフイルタ89を通過した残留粉末が抽出され
る。カートリツジフイルタ89は、一般に、フイルタ／回
収システム15に入る粉末の99％以上の抽出に有効であ
り、従つて最終フイルタ17のフイルタ31には殆んど粉末
は到達しない。次に、清浄空気は最終フイルタ17からプ
ラント内に戻されるか又は大気中に排気される。

送風機27により、空気が流され始めると、直ちに粉末が
供給され、上部及び下部スプレーガン65と69により隔壁
材59により形成された区画室58の各々内のワイヤ57に被
覆される。上記のように、粉末粒子は従来と同様に高圧
電荷で帯電され、ワイヤ57又はその他の長尺製品は、か
かる製品をスプレーブース13を通して前進させるために
用いられるリール55又はその他の手段を通して接地され
る。上記の静電荷はワイヤ57に付着した粉末の割合を増
加させ、更にかかる粒子がワイヤに保持されることを助
長する。

過剰に吹付された粉末は全てスプレーブース開口を通し
て流入した空気流によりスプレーブース13内に維持され
る。この過剰吹付粉末は重力によりスプレーブース13底
部に降下するが、或いは空気流路83を通してスプレーブ
ース13内を下方に移動する空気流に連行されるようにな
る。空気流路83に流入した粉末の大部分は重力によりピ
ラミツド形粉末収集器77の１つの底部に降下する。残る
粉末は浮遊し、そして空気流が空気流路83内で一般に下
降方向からカートリツジフイルタ89に向けて上向きに流
れの方向を転じる時に空気流からはずれて粉末収集器内
に収集されるか、或いはかかる粉末はカートリツジフイ
ルタ89により空気から過される。

本発明は好ましい実施例を引用して説明されたが、当業
者には明らかなように、本発明の範囲から逸脱せずに各
種の修正が可能であり、又本実施例で用いた諸要素を他
の等価な要素で代替可能なことは言うまでもないことで
ある。更に、本発明の考え方に対する特定の状況或いは
材料に適合させるために、その本質的な範囲から逸脱せ
ずに多くの変更が可能である。従つて、本発明は、その
実施に対して最良の態様として開示された特定の実施例
に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲内
の全ての実施例を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粉末噴霧システムの全体にわたる部分
断面透視図であり、 第２図は第１図の粉末噴霧システムの完全立面を表わす
端面図である。 11……細長製品粉末被覆装置 13……スプレーブース 15……フイルタ／回収システム 17、31……フイルタ 19……ダクト 21……迅速分離接続手段 23、87……孔 27……送風機 29……プレナム 35……天井部分 37、39、71……側壁 41、52、53……開口 45、47……端部壁 49……床部分 55……リール 57……ワイヤ 58……区画室 59……隔壁 61……スラツト 63、67……棒部材 65……静電スプレーガン 77……粉末収集器 79……清浄空気室 81……底部室壁 83……空気流路 89……固定カートリツジフイルタ 93……ベンチユリ狭部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−39356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−115844（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−35297（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−4289（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉末材料と共に装置を通して移動する細長
   製品を被覆する装置であって、天井部分と、基盤部分
   と、各々がアクセス開口で形成された１対の隔置され、
   対向する側面部分とを備える粉末スプレーブースにし
   て、端部部分の１方が複数個の隔置された第１開口と共
   に形成され、前記端部部分の他方が前記第１開口と整合
   した複数の隔置された第２開口と共に形成され、前記第
   １及び第２開口は各々、前記細長製品の少なくとも１つ
   を受けるように形成され、前記細長製品は前記１方の端
   部部分の前記第１開口を通して内向きに移動し、且つ前
   記他方の端部部分の前記第２開口を通して外向きに移動
   してなる粉末スプレーブースと、複数個の隔壁手段にし
   て、該隔壁手段の１つがその前記第１開口の隣接する開
   口の間に固定され、且つ前記他方の端部部分に向けて延
   在し、隣接隔壁手段がそれ等の間に個別区画室を形成
   し、該区画室にはそれぞれの整列された第１及び第２開
   口が前記細長製品を互いに分離するように配置されてな
   る複数個の隔壁手段と、前記区画室の各々内に配置さ
   れ、且つそれぞれの細長製品上に静電的に荷電された粉
   末を分配して前記製品を被覆するように動作出来る静電
   式粉末スプレーガンとからなり、 前記スプレーガンは前記区画室内で前記細長製品に向か
   って延在し、前記スプレーブースはフィルタ／回収装置
   と最終フィルタ装置に接続され、各々前記区画室に連通
   する空間を有し、前記空間内には空気流が画成されてお
   り前記空気流は先ず前記スプレーブースの底部に向か
   い、その後上方に向かい前記フィルタ／回収装置内に入
   ることを特徴とする細長製品の被覆装置。
2. 【請求項２】前記粉末スプレーガン装置はその内部で移
   動する前記細長製品上の前記区画室の各々内に配置され
   た少なくとも１つの上部粉末スプレーガンと、前記細長
   製品下方の前記区画室の各々内に配置され、且つ各々の
   それぞれの区画室内で前記少なくとも１つの上部スプレ
   ーガンから隔置された少なくとも１つの下部粉末スプレ
   ーガンとを含んでなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の細長製品被覆装置。
3. 【請求項３】前記フィルタ／回収装置と最終フィルタ装
   置とは、前記粉末スプレーブースに設けられ、前記スプ
   レーガンから分配された過剰粉末を収集・濾過するが、
   前記細長製品の被覆はしないことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の細長製品被覆装置。
4. 【請求項４】前記粉末スプレーガン装置は少なくとも１
   つの上部粉末スプレーガンと下部粉末スプレーガンとを
   含み、これ等の粉末スプレーガンは前記製品の対向側部
   に配置され、且つ互いに隔置されてなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の細長製品被覆装置。
5. 【請求項５】前記隔壁手段は前記端部部分に垂直で、そ
   れ等の間で延在する垂直面内で固定されてなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の細長製品被覆装
   置。
6. 【請求項６】複数個の細長製品を粉末材料で同時被覆す
   る方法であって、 少なくとも１つの細長製品を受けるように成形された複
   数個の隔置された開口で各々が成形された対向端部部分
   を有するスプレーブースを、前記スプレーブースが前記
   隔置された開口の各々の間に配置された隔壁手段により
   複数個の区画室に分離するステップであって、該区画室
   はそれぞれの開口により受容された細長部材を互いから
   分離するステップと、 前記細長部材を前記隔置された開口と前記個別区画室の
   それぞれの部分を通して移動させるステップと、 前記個別区画室の各々に設けられた前記粉末吹付装置か
   らの粉末で前記細長部材を被覆するステップと、 からなり、前記スプレーガンは前記区画室内で前記細長
   製品に向かって延在し、前記スプレーブースはフィルタ
   ／回収装置と最終フィルタ装置に接続され、各々前記区
   画室に連通する空間を有し、前記空間内には空気流が画
   成されており前記空気流は先ず前記スプレーブースの底
   部に向かい、その後上方に向かい前記フィルタ／回収装
   置内に入ることを特徴とする細長製品同時被覆法。