JPH05505976A - 粉体被覆システム - Google Patents
粉体被覆システムInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
粉体被覆システム
I立1
本発明は、粉体被覆システムに係わり、特に、自動車やその他の車両本体のよう
な比較的大きな物体に粉体被覆材料を塗布するのに適した粉体スプレブースと粉
体収集及び回収システムとに関する。
L肛旦IJ
自動車やその他の車両本体のような大きな物体への液体被覆材料の塗布は、これ
まで、細長いトンネル状のスプレブース内で行われており、このスプレブースは
、車両本体の進入用の入口と、被覆材塗布領域と、硬化又は乾燥領域と、車両本
体の退出用の出口とを有する。多くのシステムでは、 「調整された」空気、す
なわち加湿及び濾過された空気が送風機又は送風ファンによってスプレブースの
上部のブレナム室内に導入され、この導入された空気はブースを通過中の車両本
体に向って下方向に流れる。この調整済の空気はブース内部の過剰スプレ被覆材
料を捕え、この空気によって搬送される過剰スプレ材料は排気ファンによってブ
ースの床を通って下方向に吸い込まれる。ブースの底には複数のフィルタが配置
され、これらのフィルタは過剰スプレ材料を捕捉し、こうして濾過された空気、
即ち清浄空気はブースから流出し、大気中に排気されるか、又はシステム内で再
循環され再使用される。
自動車のような車両に最も広く使用されている被覆材料は、固形分高含有率の樹
脂室料材料であり、これは樹脂材料の霧化を容易にする為に液体溶剤成分をかな
り高い割合で含有している。過剰スプレされた樹脂塗料材料の回収に伴う問題は
、既にいろいろ記述されているが、被覆及び仕上げ業界では環境上の問題として
今も存在するものである6例えば発明者Cobbs等の米国特許第4.247.
591号及び発明者Rahman等の米国特許第4.553.701号を参照の
こと。
車両本体やその他の比較的大きな物体の塗装の場合にCよ、溶剤ベースの液体塗
料材料の代りとして、粉体被覆材料を使用することが提案されている。粉体被覆
を行う場合、粉体化された樹脂が基材に塗布され、その後にその基材と粉体とが
加熱され、粉体の溶融後に冷却され、基材上に固体の連続的な被膜を形成する。
また、はとんどの粉体スプレ分野では、接地された物体に向けてスプレされる粉
体には静電荷が印加されるので、その基材に付着する粉体の量が増大すると共に
、基材に粉体を°付着させる保持力も助長される。
例えば米国特許第3.847. 118号に開示されているように、自動車やそ
の他の車両本体のような大きな物体への粉体材料の塗布は、成る制限された領域
を形成するスプレブース内で行われており、このスプレブースでは、車両本体に
付着しない過剰スプレ粉体を収集することができる。この種の装置にあっては、
過剰スプレされた粉体をブース内に封じ込めるのに、排気システムが寄与してお
り、この排気システムはブース内には負圧を発生させ、これにより過剰スプレさ
れた粉体なブースを介して粉体収集及び回収システムに吸い込む、この回収さ九
た過剰スプレ粉体は、後の使用の為に貯蔵されたり、又は直ちにスプレブースに
関連する粉体吐出機に再循環される。
自動車本体のような大きな物体への粉体被覆材料の塗布は、いろいろな困難を伴
うものであり、この困難の多(は、スプレブースが物理的に大きいこと、及び車
両本体を被覆するのに粉体被覆材料を多量に必要とする点に起因している。多く
の粉体被覆システムは、車両本体の被覆の際に生ずる多量の過剰スプレ粉体を収
集及び回収することができない、更に、多(の公知の粉体被覆ブースの設計では
、メンテナンスや交換の為に粉体収集及び回収システムの種々の構成部品、特に
粉体フィルタに近付(ことが困難である。これは、多量の粉体材料を収集し回収
しなければならない車両本体用のスプレブースでは特に重要な問題である。
4に11
従って、本発明の諸口的は、車両本体の全体に粉体材料を均一に被覆でき、多量
の過剰スプレ粉体を効率的かつ効果的に収集及び回収することができ、かつメン
テナンス及び修理が容易である、自動車やその他の車両本体のような大きな物体
へ粉体被覆材料を塗布する粉体スプレシステムを提供することである。
これらの目的は、以下の構成を具備するような、自動車やその他の種類の車両本
体等の大きな物体への粉体被覆材料塗布装置によって達成される。即ち、この塗
布装置は、天井と床と対向する側壁と出入口が形成された対向する端壁とを有す
る粉体スプレブースを具備し、この粉体スプレブースの内部は、ブースを貫通し
て搬送される車両本体に粉体被覆材料を塗布する為の制御された領域を形成する
。調整済の空気がブースの天井に位置するブレナムを介して導入され、車両本体
に付着しない過剰スプレ粉体を捕えた後に、下方に吸い込まれ、ブースの下に位
置する粉体収集及び回収システム内に流入し、ここで、過剰スプレ粉体が粉体収
集室内に収集され、濾過済空気、即ち清浄空気を生成し、この清浄空気は清浄空
気室を通って清浄空気ブレナムに流入し、その後に大気中に放出される。
本発明の一態様によると、スプレブースの内部を移動中の車両本体に粉体被覆材
料を塗布するのに、二つの工程が行われる。好ましくは、ブースの内部には、そ
の入口付近に手動式又はロボット式スプレ領域が形成され、これは比較的大きな
断面積を有する。上記手動式/ロボット式スプレ領域の下流側には小断面積の自
動スプレ領域が存在する。上記手動式/ロボット式スプレ領域では、ブースの側
壁が互いに充分に離間されているので、車両本体のドアを完全に開放することが
できる。これによって、把持式又はロボット操作式の粉体吐出機を使用して、ド
アの内側フランジ領域やその他の車両本体の到達し難い領域を被覆することがで
きる。この車両本体はその後に、 ドアが閉成された状態で自動スプレ領域に運
ばれて。
ここで粉体材料が自動操作式粉体吐出機によって、手動作業なしで車両本体残部
に塗布される。車両本体はその後、自動スプレ領域からブースの外部のオーブン
等へ搬送され、このオーブンは車両本体及び粉体を加熱し粉体な溶融して、車両
本体に切れ目のない連続被膜を形成す本発明の別の重要な態様によると、粉体収
集及び回収システムは比較的多量の過剰スプレ粉体を効果的に収集的容易である
。現時点での好適実施例では、車両本体はブース内部の中央に沿って搬送され、
多数の並置された粉体収集室が、ブース床の下方においてブースの中央部分の両
側にブースの全長に沿って長手方向に延在している。これらの粉体収集室の各々
は、−組のカートリッジフィルタを有し、これらのカートリッジフィルタはブー
ス内部から吸込まれた空気から粉体材料を濾過して、清浄空気を生成し、これを
各粉体収集室内の清浄空気室に送る。カートリッジフィルタの各組は、二列のフ
ィルタから成り、この二列はほぼV字形状となるように互いに成る角度に向けら
れている。このような位置においては、列の各カートリッジフィルタは粉体収集
室の底部に対して傾斜しているので、カートリッジフィルタの外表面に収集され
た粉体は、清浄空気室内部の逆流装置からの逆流空気ジェットによって上記外表
面から取り除かれると、重力によって粉体収集室の底に落下する。
現時点での好適実施例では、−組の各カートリッジフィルタは粉体収集室内の清
浄空気室のハウジングに取外可能に取付けられている。清浄空気室のハウジング
にはメス型コネクタが取付けられ、また各カートリッジフィルタにはその基部に
オス型コネクタが取付けられ、このオス型コネクタは上記メス型コネクタに螺合
される。粉体収集室から清浄空気室へ流入する粉体の漏出を防止する為に、カー
トリッジフィルタと清浄空気室のハウジングとの間にはガスケットが介在されて
いる。このような構成によって、各カートリッジフィルタは、清浄空気室に容易
に取付及び取外を行うことができると共に、清浄空気室に対して傾斜しているの
で、カートリッジフィルタの上の格子を取り外すことによって、スプレブースの
床を介してカートリッジフィルタに到達することができ本発明の別の重要な態様
によると、粉体収集室内に収集された過剰スプレ粉体はブースの外部に配置され
たホッパー又はその他の貯蔵容器に移送される。現時点での好適実施例では、一
対の誘導器取付ブロックが各粉体収集室の基部に配置される。これらの誘導器取
付ブロックには、通路と長手方向延在の粉体入口とが設けられ、この粉体入口は
上記通路の上面に沿って延在し、粉体収集室の底に収集された過剰スプレ粉体を
受領する。各誘導器取付ブロック内には、一つの誘導器管が回転可能に保持され
、これらの誘導器管には長手方向のスロットが穿設され、これらのスロットは誘
導器取付ブロックの粉体入口を通過した過剰スプレ粉体材料を受領する。
上述のように、多数の粉体収集室がブースの中央部分の両側に、ブースの全長に
沿って並置状態で延在している。好ましくは、各粉体収集室は誘導器管を2個有
している。スプレブースの一方側に位置する粉体収集室内の誘導器管はすべて、
スプレブースの全長に沿って長平方向に延在する第1の管寄せバイブに接続され
1、他方、ブースの反対側に位置する粉体収集室内の誘導器管は第2の管寄せバ
イブに接続する。各管寄せバイブの一端には、空気アキュムレータが接続され、
各管寄せバイブの他端には、スプレブースの外部に位置する「ミニトランスポー
タ」又はその他の粉体収集装置が接続される。
誘導器管が収集された過剰スプレ粉体で充填されると、機構が各誘導器管をその
関連の誘導基取付ブロック内で個々に回転させ、これによって、誘導器管のスロ
ットと取付ブロックの壁との間で少な(とも部分的なシールを形成する。その後
に、空気突風、即ち空気ジェットが誘導器管の内部に導入され、その誘導器管内
の粉体を稀薄状態で、ブースの両側の管寄せバイブに送出する。その後に、空気
アキュムレータが作動し、成る量の空気を管寄せバイブに導入し、管寄せバイブ
内の粉体を高麿度状態で、スプレブースの外部に位置する管寄せバイブの反対側
端に配置された[ミニトランスポータ」に送出する。
上述のように、ブースの上部に導入された空気と、空気によって搬送される過剰
スプレ粉体材料とは、ブースの床の下の清浄空気ブレナムに接続された排気ファ
ンによって、粉体収集室に吸い込まれる0本発明の別の態様によると、清浄空気
ブレナム内の排気ファンによる負圧をバランスさせることにより、粉体収集室に
関連する各清浄空気室内の負圧を実質的に等しくすることが望ましいことが判明
した。
これは、本発明に従い各清浄空気室と清浄空気ブレナムとの間に314可能なダ
ンパーを介在させることによって最初に達成される。この調整可能なダンパーは
、一対の蝶番結合のダンパー板を具備し、これらのダンパー板は互いに接近及び
離間するように移動可能であり、この移動によって、清浄空気室と清浄空気ブレ
ナムとの間の清浄空気用流路を開閉する。清浄空気ブレナムから空気を引き出す
排気ファンはスプレブースの両端に配置されることがあるので、各清浄空気室に
関連するダンパーの調整によって、スプレブースの端部に位置する清浄空気室内
の負圧を、スプレブース中央に位置する清浄空気室内の負圧に実質的に等しくす
ることができる。
各清浄空気室に関連するダンパーは、その清浄空気室内の負圧を初期調整するが
、しかしこの負圧は、粉体がカートリッジフィルタに収集されるにつれて変化す
ると共に、成る組のフィルタに収集される粉体量は別の組のフィルタの粉体量と
異なることがある。そこで、粉体スプレブースの運転中に異なった清浄空気室内
の上述の負圧変化を補償する為に、静的空気プローブが各清浄空気室内に配置さ
れ、そこの負圧を検出する。この静的空気プローブは圧力送信器に接続され、こ
の圧力送信器は制御器に接続される。清浄空気室内の負圧が所定の最低レベルよ
りも降下すると、圧力送信器が信号を制御器に送出し、この制御器は清浄空気室
内に逆流空気ジェットを発生し、これによって、カートリッジフィルタから収集
粉体を取り除き、清浄空気室の圧力レベルを適正値に戻す。これによって、運転
中、ブースの端部に位置する清浄空気室もブースの中央に位置する清浄空気室も
本質的に同−負圧、即ち平衡状態を維持することができる。
図」11と1L吋
本発明の現時点での好適実施例の構成や作用や種々の利点は、添付の図面を参照
した以下の説明から更に明らかになるであろう。
図1は本発明の粉体スプレシステムの全体の一部を示した概略図である。
図2は、手動式/ロボット式スプレ領域及び自動スプレ領域内の車両本体とこれ
らの領域に関連した粉体吐出機とを示した粉体スプレブースの概略的平面図であ
る。
図3は床の格子と幾組かのカートリッジフィルタとを示したスプレブースの平面
図である。
図4は、スプレブースの一部とこれの下方の粉体収集及び回収システムとを示し
た、図3の線4−4にほぼ沿った断面図である。
図5は、図3の線5−5にほぼ沿った、粉体収集室とこれに関連の清浄空気室と
を示した断面図である。
図6は1図3の線6−6にほぼ沿った、誘導器管と誘導器取付ブロックとを示し
た断面図である。
図7は誘導器管を回転する機構を示した、図6の線7−7にほぼ沿った断面図で
ある。
図8は誘導器管の回転前と回転後との位置を示した、図6の線8−8にほぼ沿っ
た断面図である。
図9は、図3の線9−9にほぼ沿った5 各清浄空気室に関連した調整可能ダン
パーの断面図である。
図1Oは1図9の410−10にほぼ沿った、図9の調整可能ダンパーの断面図
である。
図において、本発明の粉体被覆システム10は、自動車やその他の車両本体のよ
うな物体に粉体被覆材料を塗布する構成部品や、過剰スプレ扮体材料を収集し回
収する構成部品や、ブースからの濾過済の、即ち清浄な空気の平衡排出用の構成
部品を含んでいる。これらの種々の部品は以下に個々に説明される。
スプレブース
図1及び図2において、システム10はスプレブース12を具備し、このスプレ
ブース12は天井14と床16と対向する外部側壁18.20と対向する端壁2
2゜24とを有し、これらの端壁22.24にはブース人口26とブース出口2
8とが夫々形成されている。このようなスプレブース12の構成により内部30
が形成され、この内部30は、スプレブース12の長平方向延在中央部分36を
貫通してコンベア34によって移動される車両本体32のような物体に粉体被覆
材料を塗布する為の制御された領域を構成する。車両本体32に付着しない過剰
スプレ粉体材料は、中央部分36の両側に位置する、スプレブース12の床16
上の格子38を貫通して、後に詳述する粉体収集及び回収システム40に流入す
る。
図2に明示したように、粉体スプレブース12の内部30はまた、夫々外部壁1
8.20から内方へ離間した一対の内部側壁42.44を含み、これらの内部側
壁42.44はブース出口28近傍の端壁24から端壁22の方に向って長平方
向に延在している。端壁22と内部側壁42.44の先頭端との間には空間が形
成され、この空間は手動式/ロボット式スプレ領域46を構成し、この領域46
の断面積はブース12の天井14と床16と外部側壁18.20とによって形成
される。この手動式/ロボット式スプレ領域46の下流側であって、内部側壁4
2.44の間には、自動スプレ領域48が存在し、この自動スプレ領域48は、
天井14と床16と内部側壁42.44とによって形成され、その自動スプレ領
域48の断面積はスプレ領M4Bの断面積よりも小さい。
本発明のブース12内ではスプレ被覆動作は、2段階の粉体被覆材塗布として行
われる。まず最初に、車両本体32はコンベア34によってブース入口26を通
ってブース内部30内の手動式/ロボット式スプレ領域46内に搬送される0図
2に示したように、この手動式/ロボット式スプレ領域46は、断面積が充分に
大きいので、車両本体32のドア33を外部側壁18.20に接触することなく
開放することができる0手動式/ロボット式スプレ領域46では、把持式又はロ
ボット操作式のスプレガン49が粉体被覆材料を車両本体32のドアの内側フラ
ンジ領域や、その他の、到達し難い領域に塗布する。
粉体材料の手動塗布の後に、車両のドア33は閉じられ、車両本体32が自動的
スプレ領域48内に進行する。この自動的スプレ領域48では、スプレガン50
は、ロボットアーム又はその他の自動機構(不図示)によって操作され、粉体被
覆材料を車両本体32の残部に塗布する。
車両本体32はその後に、自動的スプレ領域48から移動され端壁24の方へ搬
送されブース出口28から退出して、別の処理を施される。
現時点での好適実施例では、車両本体32はコンベア34によって接地電位に保
持されており、静電荷がスプレガン49.50によって粉体被覆材料に付与され
る。
スプレガンの動作の詳細は本発明の一部を構成するものではないので、本明細書
では説明しない、粉体材料に静電荷を印加することによって、車両本体32に付
着する粉体の量が増加すると共に上記粉体の付着も助長されるが、それでもなお
、かなり多量の粉体材料が「過剰スプレされ」、即ち車両本体32に付着しない
、この過剰スプレ粉体は、後述のように粉体被覆動作の過程で収集され回収され
る必要がある。
ロ システム
図1及び図3乃至図8において、本発明の粉体収集及び回収システム40が詳細
に示されている。このシステム40によって行われる粉体回収動作の一態様によ
ると。
「メイクアップ」空気、即ち外部空気流をブース内部30に供給して、過剰スプ
レ粉体材料をこの空気に巻き込んで後述の収集及び回収システムに搬送する。現
時点での好適実施例では、この空気供給システムは、空気室52を具備し、この
空気室52は供給ダクト54.56によって空気ブレナム58に接続され、この
空気ブレナム58はスプレブース12の天井14に取付けられている。
空気室52は従来の構成のものであり、 ril!された」空気、即ち、濾通さ
れ加湿された空気を供給ダクト54゜56を通ってブレナム58に供給し、これ
によって、この調整済空気が手動式/ロボット式及び自動スプレ領域46.48
に導入される。
図1及び図4に示しかつ後に詳述するように、清浄空気ブレナム62は、スプレ
ブース12の床16の下方に形成され、過剰スプレ粉体の濾過後の「清浄空気」
がこのブレナム62に流入する。清浄空気ブレナム62は夫々、一対の排気ダク
ト64.66によって一対の最終段フィルタ67を介して一対の排気ファン68
.70に接続されている。これらの排気ファン68.70の各々は放出ダクト7
2に接続され、これらの放出ダクト72は清浄空気を大気に放出する。この大気
に放出する代りに、所望の場合には、清浄空気を空気室52を介して循環して再
使用することもできる。後に詳述するように、排気ファン68.70は、空気室
52によって供給された空気を、空気流に巻き込まれた過剰スプレ粉体材料と一
緒にブース内部30からブース12の下の粉体収集及び回収システム40内に吸
い込むことができる。この過剰スプレ粉体は、粉体収集及び回収システム40内
で濾過され、濾過済の空気、即ち清浄空気になり、この清浄空気は排気ファン6
8.70によって清浄空気ブレナム62に吸い込まれ、それから排気ダクト64
.66を介して放出ダクト72に流出し、大気中に放出される。
システム40の粉体収集及び回収部分は、スプレブース12の床16の下方に配
置されている。好ましくは、多数の粉体収集室74が互いに並んで配置され、か
つ格子38の下方であって、ブース12の中央部分36の各側においてブース1
2の全長に沿って長手方向に延在している0図4及び図5に示したように、各粉
体収集室74は、隣接する室74に共通の一対の側壁76.78と、ブース12
の中央部分36に最も近い内壁80と、外側壁82と、基部88に接続された下
方傾斜の下部壁84゜86とを具備する。後述のように、過剰スプレ粉体材料は
各粉体収集室74内に吸い込まれ、及び/又は重力によってそこに落下し、それ
から傾斜下部壁84.86に沿って基部88の方へ向う。
粉体収集室74の各々には、清浄空気室90が設けられ、この清浄空気室90は
、取外可能なサービスカバー94に接続された基部92を有する。現時点での好
適実施例では、清浄空気室90のカバー94には、側壁96゜98が形成され、
これらの側!!96.98は、互いに及び粉体収集室74の基部88に対して傾
斜している0図3乃至図5に示したように、カバー94の傾斜側壁96゜98は
、カートリッジフィルタ102の組100が取付可能に構成され、各カートリッ
ジフィルタ102のフィルタ本体は、中空内部107を形成するように基部10
3と円筒形状の壁105とを有する。カートリッジフィルタ102の各組100
は、カバー94上にV字状に配列された二列の離間フィルタ102から構成され
、フィルタ102の一方の列はカバー94の側壁96に取付けられ、フィルタ1
02の他方の列はカバー94の側壁98に取付けられている。大きい、手動式/
ロボット式スプレ領域46の各組100は、 10本のカートリッジフィルタ1
02を有し、小さい自動スプレ領域48の各組100は6本のカートリッジフィ
ルタ102を有する。
好ましくは、各フィルタ組100の一列内のカートr)ッジフィルタ102は、
このフィルタ組100の他方の列内のフィルタ102に対して互い違いに、即ち
ずらして配置されている0図3参照。
図4及び図5は1本発明の一態様である、各カートリッジフィルタ102を清浄
空気室90のカバー94に取外可能に取付ける構造を示している。現時点での好
適実施例では、清浄空気室90のカバー94の各側壁96゜98には、離間した
開口が形成され、これらの開口には、メネジ付のメス型コネクタ104が取付け
られる。これらのメス型コネクタ104は、各カートリッジフィルタ102の基
部103に取付けられたオス型コネクタ106に螺合される1図5に示したよう
に、各カートリッジフィルタ102の基部103とカバー94の側壁96又は9
8との間にはゴムガスケット108が介在され、このゴムガスケット108は清
浄空気室90を粉体収集室74からシールしている。カートリッジフィルタ10
2と清浄空気室90のカバー94との間は、上述のようにネジ結合であるので、
フィルタ102の取替が容易となり、フィルタ102にはブース12の床16の
格子38を介して容易に到達することができる。
図4及び図5に示したように、加圧空気源112には一連のノズル110が接続
され、これらのノズル110は各清浄空気室90の内部に取付けられている。清
浄空気室90のカバー94に取付けられた各カートリッジフィルタ102に対し
て一本のノズル110が設置され、これらのノズル110の各々は、放出出口1
14を有し、この放出出口114はカートリッジフィルタ102の中心に整合し
ている。各ノズル110は、加圧空気の逆流パルス、即ち逆流ジェットをカート
リッジフィルタ102の内部に導入して、カートリッジフィルタ102の外表面
に収集された粉体材料を取り除く、カートリッジフィルタ102は粉体収集室7
4の基部88に対して成る角度でカバー94によって保持されているので、上記
逆流空気ジェットによってフィルタ102から取り除かれた粉体材料は重力によ
って傾斜下部壁84.86上に落下し、粉体収集室74の基部88に向う。
粉体収集及び回収システム40は、粉体収集室74内に過剰スプレ粉体材料を収
集した後に、この収集した粉体な、ブース12の外部に配置されたホッパー又は
容器に送出し、そこに貯蔵したり又は再使用する。システム40の粉体回収方法
は図1及び図4〜図8に明示されている。
現時点での好適実施例では、各粉体収集室74の基部88には、清浄空気室90
の両側に一対の誘導器取付ブロック116が固着されている。各ブロック116
は通路118と長手方向延在の粉体入口120とを有し、この粉体入口120は
、一方の側部が粉体収集室74の下部壁84.86の一方に接続され、他方の側
部が傾斜壁122に接続されている。尚、この傾斜壁122は清浄空気室90の
基部92に延在している。こうして、粉体収集室74の基部に落下する過剰スプ
レ粉体材料は、傾斜壁84.86及び122によって、誘導器取付ブロック11
6の長手方向粉体入口120内に流入する。
図5及び図6に示したように、取付ブロック116の通路118は、誘電器管1
24を支持し、この誘電器管124にはその上面に沿って多数の離間スロット1
26が形成されている。誘電器管124の外側には管スレーブ]、 28が取付
けられ、この管スリーブ128はアーマチャ130の一端に固着されている。こ
のアーマチャ130はビン131によってコネクタ板132に旋回可能に取付け
られ、このコネクタ板132はシリンダ136内を移動可能なピストン134の
一端に保持されてGする。
ピストン134の反対側のシリンダ136の端部ifビン138によってブラケ
ット140に旋回可能に取付けられ、このブラケット140は粉体収集室74の
基部88に保持されている0図7に示したように、ブラケットI40には、隣接
の粉体収集室(不図示)の誘電器管124に関連するシリンダ136も保持され
てし亙る。
図5乃至図7に示した上述の構造は、収集した過剰スプレ粉体を、粉体収集室7
4の基部からブース12の中央36の方へ移送して後述のようにブース12力)
ら取り出すものである。これは次のように行われる。粉体材料は、傾斜壁84.
86及び122によって粉体収集室74の各取付ブロック116の入口120に
流入して、各誘電器管124の上面のスロット126を通って誘電器管124内
に入る。この誘電器管124は、周期的に、内部の粉体材料を取り除く必要があ
る。これは2工程の動作で行われる。第1工程では、シリンダ136力5作動さ
れてピストン134を伸長し、これによってアーマチャ130を図7の実線位置
から想像線の位置まで移動させる。尚、アーマチャ130のこのような方向の移
動(ま、アーマチ第130とコネクタ板132との旋回可能な接続及びシリンダ
136とブラケット140との旋回可能な接続によって、許容される。
誘電器管124は、アーマチャ130の移動に応じて、取付ブロック116内で
回転され、これによって、誘電器管124の上面のスロット126は、取付ブロ
ック116の粉体入口120に整合した粉体取入位置から、スロット126が取
付ブロック116の壁に当接する粉体放出位置に移動する0図8参照、誘電器管
124のスロット126が粉体放出位置に移動すると、誘電器管124の内部に
少なくとも部分的なシールが形成される。その後に、空気衝風、即ち空気ジェッ
トが弁142を介して誘電器管124内に送風される。尚、この弁142は誘電
器管124の一端に取付けられ、かつ加圧空気源に接続されている0図6参照、
このような加圧空気の噴出によって、誘電器管124内の粉体は、稀薄状態で誘
電器管124からブース12の中央部36の方へ移動される。その後に、シリン
ダ136が作動されてピストン134を引込め、これによって、アーマチャ13
0を゛逆方向に移動し、これにより誘電器管124を粉体取入位置に回転してス
ロット126を誘導器取付ブロック116の粉体入口120に整合させる。
図1及び図4は、誘電器管124からの粉体材料を受領しこの粉体材料をスプレ
ブース12から移送する構造を示している。現時点での好適実施例では、第1の
管寄せパイプ144がスプレブース12の中央部36の一方側においてスプレブ
ース12の全長に沿って長平方向に延在し、また、第2の管寄せバイブ146が
中央部36の反対側においてスプレブース12の全長に沿って長手方向に延在し
ている。各管寄せバイブ144.146は、ブース12の夫々の側の並置の粉体
収集室74のすべてから過剰スプレ粉体を受領する。尚、各管寄せバイブ144
.146は構造及び動作が同一であるので、第1管寄せバイブ144のみをここ
で詳述するが、同一参照番号を付した第2の管寄せバイブ146についての説明
も同一である。
スプレブース12の一方側に沿った粉体収集室74に関連した各誘導品管124
は、コネクタバイブ148によって管寄せバイブ144に結合されている。好ま
しくは、各コネクタバイブ148には誘導品管124と管寄せバイブ144との
間にタック・ビル形の一方向弁149を取付けて、粉体材料の逆流、即ち管寄せ
バイブ144から誘導品管124への粉体材料の流れを防止する。
いろいろな一方向弁を使用することができるであろうが、現時点での好適な弁は
、ペンシルバニア州、カーネギ−のレッド・バルブ(Red ValveJ社製
のティード・フレックス・シリーズ(Tied−Flex 5eries)33
逆止め弁である6
図1に示したように、管寄せバイブ144の一端は空気アキュムレータ150に
接続され、管寄せバイブ144の他端はブース12の外部に配置された粉体ホッ
パー又は「ミニトランスポータ」 152に接続されている。
本発明に使用するのに適する「ミニトランスポータ」は、ミネソタ州、セントボ
ールのダイナミック・エア・コンペインク・システム(Dynamic Air
Conveying Systems)のシリーズ(Sertes)353
rミニトランスポータ」である、タイマー156によって操作される弁154と
圧力調整器158とが空気アキュムレータ150の直ぐ下流側の管寄せバイブ1
44に取付けられている。粉体材料が誘導品管124から管寄せバイブ144に
移送された後に、周期的に空気アキュムレータ150は成る量の加圧空気を管寄
せバイブ144に導入する。この目的の為に、弁154はタイマー156によっ
て開弁され、圧力調整器158はアキエムレータ150からの空気の圧力を制御
する。
この加圧空気は粉体材料を高苫度状態で管寄せバイブ144を介して[ミニトラ
ンスポータ」152に送出する。
この「ミニトランスポータ」 152は、粉体材料をバルク容器(不図示)へ又
はサイクロン・篩ユニット160へ導入することができる。このサイクロン・篩
ユニット160は粉体ポンプ162を具備し、粉体をバージン粉体ホッパー(不
図示)に戻し、これにより粉体はスプレガン49.50に圧送され、再使用され
る。
バーン シスーム
上述のように、空気流は空気室52によってブース内部30内に導入され、過剰
スプレ粉体材料を粉体収集室74内に運ぶ、このような粉体収集室74への空気
及びこれを巻き込まれた粉体材料の移動は、清浄空気ブレナム62に接続された
排気ファン68.70によって惹起される。これらの排気ファン68.70は空
気と空気搬送の粉体材料とをブース内部30から粉体収集室74に吸い込み、粉
体はこの粉体収集室74で室基部88に落下するか、又はカートリッジフィルタ
102に収集される。このカートリッジフィルタ102は空気流から粉体を濾過
除去して、lllI通済の空気、即ち「清浄」空気を作り、この清浄空気は各粉
体収集室74に関連の清浄空気室90内に吸い込まれ、清浄空気ブレナム62内
に流入する。
本発明の別の特長は、各清浄空気室90と施錠空気ブレナム62との間に空気流
量制御手段を設置して、排気ファン68.70によって各清浄空気室90に生ず
る吸込み圧力、即ち負圧を、実質的に等しくするように初期設定することができ
る。この空気流量制御手段の設置の必要性は以下の通りである6gち、排気ファ
ン64.66が清浄空気ブレナム62の両端に接続されているので、排気ファン
64.66に近い領域の負圧がそこから離れた領域、即ち清浄空気ブレナム62
の中央領域の負圧よりも大きいためである。
本発明に使用した空気流量制御手段は調整可能なダンパー164を具備し、この
ダンパー164は各清浄空気室90と清浄空気ブレナム62との間に配置された
ハウジング166内に取付けられている0図9及び図10に示したように、ダン
パーハウジング166には、清浄空気室90を清浄空気ブレナム62に連通ずる
環状開口168が形成されている。軸170がハウジング166内に開口168
を横切るように軸受172によって回転可能に取付けられ、この軸170には、
結合器178によって互いに連結された右ネジ部174と左ネジ部176とが形
成されている。
軸170は、一対の半円形状のダンパー板Z80と182を保持し、これらのダ
ンパー板180と182の対向端はヒンジ184によって旋回可能に連結されて
いる。
ダンパー板180は、コネクタ186によってナツト188に旋回可能に取付け
られ、このナツト188は軸170の右ネジ部174に沿って移動可能である。
同様に。
ダンパー板182は軸170の左ネジ部176に沿って移動可能なナツト192
に、コネクタ190によって旋回可能に取付けられている1例えば工具(不図示
)を用いて軸170の端194を回転することにより、軸170を回転すると、
この回転に応じて、ナツト188.192は、互いに接近方向に移動して、ダン
パー板180゜182を共に全開位置へ移動したり、または、互いに離間方向に
移動して、ダンパー板180.182を、ダンパーハウジング166の開口16
8を閉じる全閉位置に移動する。
ダンパー板180.182は、開位置と閉位置との間を又はそれらの中間位置の
間を移動することにより、清浄空気室90から清浄空気ブレナム62に流れる空
気の流量を制御する。これによって、各清浄空気室90の内部の負圧、即ち吸込
圧が初期調整され、全清浄空気室90内の負圧を実質的に同一にすることができ
る。調整可能なダンパー164のダンパー板180.182は、清浄空気室90
から清浄空気ブレナム62への空気の流れ方向とほぼ同一方向に、互いに接近す
るように及び離間するように移動可能であるので、ダンパー板180.182は
そこを通る空気流に対する抵抗が最小になる。これは、空気流に対する抵抗が小
さくなると排気ファン68.70の必要な全電力を減少できるので、本発明のシ
ステムにとって好都合である0本発明に使用するスプレブース12が大きいこと
を考慮すると、このような所要電力の低減によりかなりのエネルギーを節減する
ことができる。
上述のように、空気流量制御手段、即ちダンパー164を使用することによって
、各清浄空気室90内の負圧が排気ファン68.70に対する位置に無関係に実
質的に等しくなるといった初期バランス状態、 即ち平衡状態が達成される。現
時点での好適実施例では、スプレブース12の運転中、この圧力平衡状態を維持
するのに役立つ構造が設置されている。スプレブース12の運転時には、カート
リッジフィルタ102に収集された過剰スプレ粉体は、それに関連する清浄空気
室90内の吸込圧。
即ち負圧に影響を及ぼし、かつ成る組100のフィルタ102に収集された粉体
量は他の組lOOに収集された粉体量と異なることがありうることが判明した。
この清浄空気室90内の圧力変動を考慮にいれる為に、各清浄空気室は、エア・
モニター社(Air MinitorCorportion)が販売する静的空
気プローブ[モデル5AP4Jのような静的空気プローブ200を具備する。こ
の静的空気プローブ200は清浄空気室90内の圧力を検出するもので、ベルト
ロン(Veltron)圧力送信器のような圧力送信器204に管202によっ
て接続され、圧力送信器204は制御器206に接続されている。いずれかの清
浄空気室90内の圧力が所定レベル未満に降下した場合には、当該室90に関連
する圧力送信器204が信号を制御器206に送り、これにより制御器206は
その室90内の逆流空気ジェット用ノズル110に接続された弁208を作動し
て、上述のように、加圧空気を関連のカートリッジフィルタ102に噴出し、そ
のカートリッジフィルタに収集された粉体を取り除く、これによって、任意の室
90内の負圧が適正値に回復されるので、スプレブース12の運転中、圧力のバ
ランス状態が維持される。
好適実施例を参照して本発明を説明してきたが、当業者は本発明の範囲から逸脱
することなく、種々の変更を施し、部材を均等物に置換することができるであろ
う。
更に、本発明の必須の範囲から逸脱することなく、多くの変更を行い本発明の教
示に特別な状況や材料を適用してもよい、従って、本発明は、本発明を実施する
ための最良の形態として開示された特別な実施例に限定されるものではなく、添
付の請求の範囲内のすべての実施例を包含するものである。
要約
自動車及びその他の車両本体のような大きな物体を被覆する粉体被覆システムで
あって、内側ドアフランジ(33)及び車両本体(32)のその他の到達し難い
領域へ手動操作又は回転操作される粉体吐出器(49)を使用して粉体を塗布す
るための手動式/ロボット式スプレ領域(46)と、車両本体の残りの領域を自
動操作される粉体吐出器(50)を使用して被覆するための自動的スプレ領域(
48)とを有するスプレブース(12)から成る粉体被覆システム、粉体収集及
び回収システム(40)はスプレブース(12)と関連している。スプレブース
(12)は、ブース(12)の床(工6〕の下方の粉体収集室(74)内の■字
形フィルタ基部に配置された取り外し可能のカートリッジフィルタ(102)と
、ブースの外部に配置されたホッパー(152)へ粉体収集室(74)に収集さ
れた粉体を移送するためのシステム(124、144)と、カートリッジフィル
タにより濾過された清浄空気を受ける清浄空気室(90)内の負圧を補正するた
めの空気排気システム(67,68゜164ンとを含んでいる。
国際調査報告
Claims (10)
- 1.粉体被覆材料を物体に塗布する装置であって:内部を形成する天井と床と対 向する複数の側壁と対向する複数の端壁とを有し、上記内部を通過移動する物体 に粉体被覆材料を塗布する為の制御された領域を作るスプレプースと; 上記スプレプースの上記内部から過剰スプレ粉体を収集する為に上記スプレプー スの上記床の下に配置され、かつ (i)上記スプレプースのほぼ全長に沿って延在し、上記内部からの過剰スプレ 粉体を受領する複数の粉体収集室と; (ii)上記粉体収集室に流入する上記過剰スプレ粉体から隔離された内部を有 し、上記粉体収集室の各々に関連した清浄空気室と; (iii)上記各粉体収集室内に配置され、上記複数の清浄空気室に接続され、 過剰スプレ粉体を収集して清浄空気を作り、これを上記複数の清浄空気室に導入 するフィルタ手段と; (iv)上記複数の粉体収集室に関連した上記清浄空気室の各々に接続された清 浄空気プレナムと;を有する粉体収集手段と; 上記清浄空気プレナムに接続され、上記清浄空気プレナム内及び上記清浄空気室 内に負圧を生成する排気手段と; 上記清浄空気室の各々と上記清浄空気プレナムとの間に介在され、上記各清浄空 気室内の上記負圧の大きさを少なくとも初期に調整するタンパー手段と:を具備 する装置。
- 2.粉体被覆材料を物体に塗布する装置であって:内部を形成する天井と床と対 向する複数の側壁と対向する複数の端壁とを有し、上記内部を通過移動する物体 に粉体被覆材料を塗布する姦の制御された領域を作るスプレプースと; 上記スプレプースの上記内部から過剰スプレ粉体を収集する為に上記スプレプー スの上記床の下に配置され、かつ (i)上記スプレプースのほぼ全長に沿って延在し、上記内部からの過剰スプレ 粉体を受領する複数の粉体収集室と; (ii)上記粉体収集室に流入する上記過剰スプレ粉体から隔離された内部を有 し、上記粉体収集室の各々に関連した清浄空気量と; (iii)上記各粉体収集室内に配置され、上記複数の清浄空気室に接続され、 過剰スプレ粉体を収集して清浄空気を作り、これを上記複数の清浄空気室に導入 するフィルタ手段と; (iv)上記複数の粉体収集室に関連した上記清浄空気室の各々に接続された清 浄空気プレナムと;を有する粉体収集手段と; 上記清浄空気プレナムに接続され、上記清浄空気プレナム内及び上記清浄空気室 内に負圧を生成する排気手段と; 上記各清浄空気室内の上記負圧を検出するセンサー手段と; 上記センサー手段によって検出された上記負圧が所定レベルよりも降下した場合 に作動されて、上記清浄空気室の各々に接続された上記フィルタ手段に収集され た過剰スプレ粉体を取り除く逆流空気ジェット手段と;を具備する装置。
- 3.上記逆流空気ジェット手段は、加圧空気源に接続されるように構成された少 なくとも一つの弁と、上記弁に接続された少なくとも一つのノズルとを具備し、 上記ノズルは、上記清浄空気室内に配置され、上記弁の開弁時に加圧空気ジェッ トを上記フィルタ手段の内部に流入させて、上記フィルタ手段に収集された過剰 スプレ粉体を取り除く請求の範囲第2項に記数の装置。
- 4.上記センサー手段は: 上記各清浄空気室内に配置された静的空気プローブと;上記静的空気プローブに 接続され、上記静的空気プローブによって検出された圧力に応じた信号を発生す る圧力送信器と; 上記圧力送信器と上記空気ジェット手段の上記弁とに接続され、上記清浄空気室 内の上記圧力が所定レベルよりも降下したことを上記圧力送信器の上記信号が示 した場合には、上記弁を開弁して上記加圧空気ジェットを上記ノズルから放出さ せる制御器と; を具備する請求の範囲第3項記載の装置。
- 5.粉体被覆材料を物体に塗布する装置であって:内部を形成する天井と床と対 向する複数の側壁と対向する複数の端壁とを有し、上記内部を通過移動する物体 に粉体被覆材料を塗布する為の制御された領域を作るスプレプースと; 上記スプレプースの上記内部に連通し、ここからの過剰スプレ粉体材料を収集す る少なくとも一つの粉体収集室と; 内部に通ずる少なくとも一つの入口開口が形成されたハウジングを有し、上記内 部が上記粉体収集室と上記スプレプースの上記内部とから隔離されている清浄空 気室と; 上記粉体収集室内において上記入口開口の所で上記清浄空気室の上記ハウジング にカートリッジフィルタを取外可能に取付けると共に、上記カートリッジフィル タと上記清浄空気室の上記ハウジングとの一方に取付けられたオス型コネクタと 、上記カートリッジフィルタと上記清浄空気室の上記ハウジングとの他方に取付 けられ上記オス型コネクタに螺合可能で上記カートリッジフィルタを上記清浄空 気室の上記ハウジングに取外可能に取付けるメス型コネクタとを有するフィルタ 取付手段と;空気により搬送される粉体被覆材料を上記スプレプースの上記内部 から上記粉体収集室に吸込みかつ上記カートリッジフィルタを通過させて、上記 粉体材料の濾過により清浄空気を作り、この清浄空気を上記ハウジングの上記入 口開口を介して上記清浄空気室の上記内部に流入させ、その後に上記スプレプー スから放出する手段と;を具備する装置。
- 6.粉体被覆材料を車両に塗布する装置であって:内部を形成する天井と床と対 向する複数の側壁と対向する複数の端壁とを有し、上記内部を通過移動する物体 に粉体被覆材料を塗布する為の制御された領域を作るスプレプースと; 上記スプレプースの上記床の下方に配置され、上記スプレプースからの過剰スプ レ粉体材料を収集する少なくとも一つの粉体収集室と; 内部に通ずる少なくとも一つの入口開口が形成されたハウジングを有し、上記内 部が上記粉体収集室と上記スプレプースの上記内部とから隔離されている清浄空 気室と; 上記粉体収集室内において上記入口開口の所で上記清浄空気室の上記ハウジング にカートリッジフィルタを取外可能に取付けるフィルタ取付手段と;上記スプレ プースの上記床を形成し、過剰スプレ粉体の流通を許容する開口を複数有し、上 記カートリッジフィルタの挿入及び取外しの為に上記粉体収集室内に到達できる ように取外し可能な格子と; 空気により搬送される粉体被覆材料を上記スプレプースの上記内部から上記粉体 収集室に吸込みかつ上記カートリッジフィルタを通過させて、上記粉体材料の濾 過により清浄空気を作り、この清浄空気を上記ハウジングの上記入口開口を介し て上記清浄空気室の上記内部に流入させ、その後に上記スプレプースから放出す る手段と:を具備する装置。
- 7.粉体被覆材料を物体に塗布する装置であって:内部を形成する天井と床と対 向する複数の側壁と対向する複数の端壁とを有し、上記内部を通過移動する物体 に粉体被覆材料を塗布する為の制御された領域を作るスプレプースと; 多数の粉体収集室を含み、上記スプレプースの上記内部から過剰スプレ粉体を収 集する粉体収集手段と;空気によって搬送される過剰スプレ粉体材料を、収集の 為に、上記スプレプースの上記内部から上記粉体収集室内に吸込む排出手段と; 上記粉体収集手段に関連し、収集された過剰スプレ粉体材料を上記粉体収集室か ら上記スプレプースの外部の位置に移送すると共に、 (i)上記粉体収集室の各々に関連し、過剰スプレ粉体材料を受領する粉体受領 手段と;(ii)上記粉体受領手段の各々に接続された管寄せパイプと; (iii)過剰スプレ粉体材料を上記粉体受領手段から上記管寄せパイプ内に移 す手段と;(iv)上記スプレプースの外部に配置され、粉体材料を上記管寄せ パイプから受領する手段と;(v)過剰スプレ粉体材料を上記管寄せパイプから 上記スプレプースの外部に配置された上記手段に移す手段と; とを含む粉体回収手段と; を具備する装置。
- 8.粉体被覆材料を物体に塗布する方法であって:粉体被覆材料をスプレプース の内部を通過する物体に吐出する工程と; 空気と空気によって搬送される過剰スプレ粉体材料とを上記スプレプースの内部 から複数の粉体収集室に吸い込み、ここで上記空気から上記過剰スプレ粉体を収 集し濾過して清浄空気を生成する工程と; 上記粉体収集室に関連した複数の清浄空気室内に負圧を生成し、上記清浄空気を 上記清浄空気室に吸い込む工程と; 上記清浄空気を上記清浄空気室の各々から共通の清浄空気プレナム内に吸い込む 工程と; 上記清浄空気室の各々と上記共通の清浄空気プレナムとの間を流れる清浄空気の 流量を初期調整して、上記清浄空気室の各々内の上記負圧を実質的に等しくする 工程と; を具備する方法。
- 9.上記清浄空気室と上記共通の清浄空気プレナムとの間を流れる清浄空気の流 量を初期調整する上記工程は、各清浄空気室と上記共通の清浄空気プレナムとの 間に介在されたダンパーを開放位置と開成位置との間で調整して、すべての清浄 空気室内の上記負圧を初期に実質的に等しくする工程とを含む請求の範囲第8項 に記数の方法。
- 10.粉体被覆材料を物体に塗布する方法であって:粉体被覆材料をスプレプー スの内部を通過する物体に吐出する工程と; 空気と空気によって搬送される過剰スプレ粉体材料とを上記スプレプースの内部 から複数の粉体収集室に吸い込み、ここで複数のフィルタによって上記空気から 上記過剰スプレ粉体を収集し濾過して清浄空気を生成し、上記フィルタに接続さ れた複数の清浄空気室に放出する工程と; 上記清浄空気室内に負圧を作り、上記清浄空気室内に上記濾過済の清浄空気を吸 い込む工程と;上記各清浄空気室内の上記負圧を検出する工程と;上記清浄空気 室内で検出された上記負圧が所定レベルよりも降下した場合に、その上記清浄空 気室に関連する上記フィルタから収集粉体を取り除く工程と;を具備する方法。
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