JPH08252514A - 流動浸漬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】粉体収容槽１０と通気性底壁１３を備え、粉体
移動体２０の移動によってこの粉体収容槽１０内の粉体
Ｐを少なくとも通気性底壁１３と平行な方向に移動す
る。 【効果】上記の粉体移動体２０の移動とともに粉体Ｐが
移動し、安定して流動化けするとともに、この粉体Ｐの
表面が波立つことがないので、ワークの一部のみを粉体
Ｐ内に浸漬する場合でも粉体が被着される部分の境界線
が正確で乱れることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体内に気体を吹き込
み、この粉体を流動化させ、この流動化した粉体内にワ
ークを浸漬してこのワークの表面に粉体を被着させる流
動浸漬装置に関する。さらに特定すれば、本発明は粉体
収容槽内の流動化した粉体を移動させ、この粉体を安定
した流動化状態に維持することができる流動浸漬装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ワークたとえば金属部品の表
面に合成樹脂等の被膜を被覆する装置として、流動浸漬
装置がある。この流動浸漬装置は、多孔質材料等の通気
性の材料からなる通気性底壁を有する粉体収容槽を備え
ており、上記の粉体収容槽内に収容された合成樹脂材料
の粉体内に上記の通気性底壁を介して均一に空気を吹き
込むように構成されている。この粉体内に吹き込まれた
空気は、粉体粒子の間を通って上昇し、この粉体に液体
のような流動性を与える。そして、この流動化した粉体
内に金属部品を浸漬し、この金属部品の表面にこの粉体
を均一に被着し、この後に焼き付け等によりこの金属部
品の表面に合成樹脂材料の被膜を形成するものである。

【０００３】このような流動浸漬によれば、金属部品の
表面に比較的厚く、また均一な被膜を形成することがで
き、また粉体が無駄に消費されることもないとともに、
塗装等のように有機溶媒等を使用する必要もなく、環境
に与える悪影響もない等の特徴がある。

【０００４】上記のような金属部品等の表面に均一に粉
体を被着させるには、当然ながらこの粉体が完全な流体
のように流動化することが必要である。上記の通気性底
壁を介して吹き込まれた空気は、粉体の粒子の間を通っ
て上方に流れ、これらの粒子を空気の流れで包み、これ
ら粒子が自由に移動可能とし、この粉体を流動化するも
のである。

【０００５】しかし、実際には、上記の通気性底壁を介
して吹き込まれた空気は、各粒子の間を通って均一に上
昇するとは限らず、この空気の流れが局部的に集中して
いわゆるチヤネリングを生じたり、また空気が気泡とな
っていわゆるバブリングを生じたり、また一部の粉体が
空気とともに急激に上昇していわゆるボイリングを生じ
る等の不具合を生じる。

【０００６】上記のような不具合を防止し、粉体を安定
して流動化するために、従来からこの粉体を収容する粉
体収容槽を揺動させたり、振動させたりすることがなさ
れている。このようにして粉体収容槽内で粉体を揺動さ
せることにより、この粉体がより安定して流動化する
が、このような従来の方法でも粉体を完全に安定して流
動化することはできなかった。さらに、このように粉体
収容槽内で粉体を揺動させると、この粉体にワークを浸
漬した際に、このワークと粉体とが相対的に移動するた
め、このワークの表面に被着する粉体が均一にならない
という不具合があった。

【０００７】また、場合によっては、ワークの表面の一
部のみに粉体を被着する必要のある場合がある。従来
は、このような場合には、ワークの一部にマスキングを
施し、このワーク全体を流動化した粉体内に浸漬し、こ
の後に上記のマスキングを除去し、必要な部分にのみ粉
体が被着するようにしていた。しかし。このような方法
では工程が複雑でコストが高くなる不具合があった。ま
た、このような方法では、マスキングを除去する際に粉
体の被着した部分と被着されていない部分との境界線が
乱れ、外観が低下する等の不具合があった。

【０００８】このような不具合を防止するには、ワーク
の一部のみを流動化した粉体内に浸漬し、この浸漬した
部分のみに粉体を被着させることが好ましい。しかし、
従来の流動浸漬装置では、上記のようなチヤネリングや
ボイリング等により、この流動化した粉体の表面が波立
ち、上記のような方法を採用しても、粉体の被着した部
分の境界線が乱れたり、また境界の位置も正確に制御で
きない。また、上記のようなチヤネリング等を防止する
ために、粉体収容槽を揺動させると、この流動化した粉
体の表面が波立ち、やはり上記のような部分的な被着は
できない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、チヤネリング、バブリング、
ボイリング等の不具合を生じることなく、粉体を安定し
て流動化することができるとともに、流動化した粉体の
表面が正確なレベルに静止し、ワークの一部のみをこの
流動化した粉体内に浸漬してその一部のみに粉体を被着
するような場合でも、この粉体の被着した部分の境界が
正確な位置にかつ乱れることなく形成することができる
流動浸漬装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の装置は、空気を
吹き込むための通気性底壁を有し粉体を収容する粉体収
容槽内を備え、この粉体収容槽内には少なくとも略水平
方向に延長された粉体移動部を有する複数の粉体移動体
を設け、これら粉体移動体を駆動機構によって少なくと
も上記の通気性底壁と略平行な方向に移動させ、上記の
粉体収容槽内の粉体を少なくとも上記の通気性底壁と略
平行な方向に移動させるものである。

【００１１】本発明の好ましい実施例によれば、上記の
粉体移動体は、略鉛直方向の鉛直部と、この鉛直部の下
端から略水平に突設された粉体移動部とを有したＬ字状
のものであり、また前記の駆動機構は上記の粉体移動体
を前記の粉体収容槽内を水平面内で循環するように移動
させるものである。また、本発明の実施例によれば、ワ
ークは上記の粉体移動体によって移動される粉体と同じ
速度で搬送されつつこの流動化した粉体内に浸漬され
る。

【００１２】

【作用】上記の粉体移動体の移動によって、粉体収容槽
内の流動化した粉体はこの粉体移動体の水平方向の粉体
移動部の上に支えられるようにして少なくとも通気性底
壁と略平行な方向に移動する。このような移動により、
この粉体は安定して流動化し、チヤネリング、バブリン
グ、ボイリング等の不具合を確実に防止することがで
き、浸漬されたワークの表面に均一に粉体を被着するこ
とができる。また、この粉体の移動は、基本的には通気
性底壁と平行な方向への移動であり、この流動化した粉
体の表面が波立つことはない。よって、ワークの一部の
みをこの流動化した粉体内に浸漬し、その一部のみに粉
体を被着することができ、この場合に上記のように粉体
の表面が静止しているので、この粉体を被着した部分の
境界線の位置を正確に制御でき、またこの境界線が乱れ
ることがなく、外観が良好となるとともに、能率も向上
する。

【００１３】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。この実施例の装置は、ワークの一部のみを浸漬して
その一部のみに粉体を被着するような工程を実施するに
適したものである。

【００１４】まず、図１および図２を参照して、上記の
ようにその一部にのみ粉体を被着するワークの例を説明
する。この図に示すものは、自動車のシートベルトのバ
ックル金具である。図中の１は金属板を打ち抜き成形し
た本体であり、この本体１は中間部でくの字形に屈曲さ
れている。また、この本体１には、係合孔２と、ベルト
挿通孔３が形成されている。また、この本体１のベルト
挿通孔３側の略半分の部分には、合成樹脂材料の被覆４
が形成されており、上記のベルト挿通孔３に挿通される
ベルト（図示せず）の損傷を防止し、かつこのベルトが
円滑に摺動するように構成されている。上記の被覆４は
比較的厚く被着されており、この被覆４の部分の境界線
５は直線である。そして、このようなバックル金具は、
以下に説明するような本発明の流動浸漬装置によって上
記の被覆４がなされる。

【００１５】図３ないし図６には本発明の流動浸漬装置
の第１の実施例を示す。図中の１０は粉体収容槽であっ
て、この粉体収容槽１０内には合成樹脂材料の粉体Ｐが
収容されている。また、この粉体収容槽１０の底壁は、
多孔性セラミック、濾布、その他の多孔性材料等の通気
性材料から形成され、通気性底壁１３を構成している。
また、この通気性底壁１３の下方には、空気供給室１１
が形成され、この空気供給室１１内には空気供給口１２
を介して空気供給機構（図示せず）から所定の圧力で空
気が供給される。また、この粉体収容槽１０の平面形状
は、長円形をなしており、その上面は開放されている。

【００１６】上記の空気供給室１１内に供給された空気
は、上記の通気性底壁１３を透過し、上記の粉体収容槽
１０内に収容されている粉体Ｐ内に均一に吹き込まれ
る。そして、この吹き込まれた空気は、この粉体の粒子
の間を通過し、上昇する。この粒子間を通って上昇する
空気により、隣接する粒子間に空気の薄膜が介在され、
これら粒子が直接接触するのを防止し、これら粒子が自
由に移動可能になる。これにより、上記の粉体が液体の
ように流動化する。なお、この通気性底壁１３を透過し
て粉体Ｐ内に吹き込まれる空気の流速は毎秒０．０３ｍ
である。

【００１７】上記の粉体収容槽１０内には、複数の粉体
移動体２０が設けられている。これらの粉体移動体は、
帯板材をＬ字状に屈曲したもので、略鉛直方向に沿った
鉛直部２１と、この鉛直部２１の下端部に形成され略水
平方向、すなわち上記の通気性底壁１３と略平行な方向
に延長した粉体移動部２２とを備えている。そして、こ
れらの粉体移動体２０は、この粉体収容槽１０内に上方
から挿入され、その下端の粉体移動部２２は、上記の通
気性底壁１３と略平行に配置されている。

【００１８】なお、この実施例では、上記の粉体収容槽
１０はその幅が３００ｍｍ、長さが６００ｍｍ、高さが
２００ｍｍである。また、上記の粉体移動体２０は、図
６に示すように、その幅Ｗが８ｍｍ、これら粉体移動体
２０の間の間隔Ｄが２５ｍｍ、その粉体移動部２２と通
気性底壁１３との間の間隙Ｃが１０ｍｍである。

【００１９】そして、これらの粉体移動体２０は、駆動
機構２３によって移動されるように構成されている。こ
の駆動機構２３は上記の粉体収容槽１０の上方に設けら
れ、上記の複数の粉体移動体２０をこの粉体収容槽１０
の平面形状に対応した軌跡、たとえば長円形の軌跡に沿
って循環するように水平面内で移動させるものである。
また、上記の粉体移動体２０は、その粉体移動部２２が
常に外側を向くように移動される。なお、これらの粉体
移動体２０の移動速度Ｖは毎秒０．１５ｍである。な
お、この速度Ｖは粉体Ｐの種類によって適宜設定され、
上記の通気性底壁１３を透過して粉体Ｐ内に吹き込まれ
る空気の流速の０．５〜５０倍の範囲である。

【００２０】上記のように、この粉体収容槽１０内を長
円形の軌跡を描いて移動する粉体移動体２０により、流
動化した粉体はその粉体移動部２２に上に支持されるよ
うにして、これら粉体移動体２０とともにこの粉体収容
槽１０内を長円形の軌跡で循環するように移動する。こ
のような移動により、この流動化した粉体に前述のよう
なチヤネリング、バブリング、ボイリング等の不具合が
生じるのが防止され、この粉体は安定して流動化する。
また、このような粉体の移動は、その移動速度が上記の
ように遅いとともに、この粉体Ｐの全体がこの粉体収容
槽１０内を移動するので、その表面が波立つことがな
く、静止した平滑な表面に維持される。

【００２１】また、この粉体収容槽１０の側部には、粉
体供給機構３０が設けられている。この粉体供給機構３
０には、上記の粉体Ｐの表面の位置すなわちレベルを検
出する光学検出器等のレベル検出器３１が設けられてい
る。そして、後述するようなワークの浸漬により、この
ワークに粉体が被着されて消費され、この粉体の表面の
レベルが低下すると、このレベルの低下を上記のレベル
検出器３１が検出して粉体を供給し、この粉体Ｐの表面
のレベルをたとえば誤差±１ｍｍ程度の精度で一定に維
持する。

【００２２】また、上記の粉体収容槽１０の上方には、
ワーク搬送機構４０が設けられている。このワーク搬送
機構４０は、所定の経路でワークたとえば上記のバック
ル金具等の本体１を搬送するチエンコンベア等の搬送コ
ンベア４１を備えている。この搬送コンベア４１は、図
５に示すように、この粉体収容槽１０に対応した位置が
Ｕ字状に下方に屈曲されており、この搬送コンベア４１
のホルダ４２に保持されたバックル金具の本体１は、こ
の粉体収容槽１０の所定の位置において、この粉体Ｐ内
にその一部が浸漬される。なお、この浸漬深さは、この
バックル金具の被覆４の境界線５の位置が、この粉体Ｐ
の表面と一致するような浸漬深さに設定されていること
はもちろんである。なお、この搬送コンベア４１の上流
側には、誘導加熱機構等の加熱機構４３が設けられ、上
記のバックル金具の本体１は、この加熱機構４３によっ
て所定の温度まで加熱されてから上記のように流動化し
た粉体Ｐ内に浸漬される。

【００２３】また、この搬送コンベア４１の搬送速度
は、上記の粉体収容槽１０内で移動する粉体Ｐの移動速
度、すなわち上記の粉体移動体２０の移動速度と等しく
設定されている。したがって、これらバックル金具の本
体１がこの移動する粉体Ｐ内に浸漬される際には、この
粉体Ｐとこのバックル金具の本体１とは相対的には移動
せず、この粉体Ｐの表面を乱すことなく浸漬される。そ
して、このような加熱されたバックル金具の本体１の一
部が粉体Ｐ内に浸漬されることにより、この本体１の表
面に粉体が被着されるとともにこの粉体が熱により一部
溶融し、このバックル金具の本体１の所定部分に所定の
厚さで被着される。この場合、この粉体Ｐの表面は静止
して平滑であるとともに、上記の粉体供給機構３０によ
り一定のレベルに維持されているので、この粉体の付着
した部分の境界線５の位置は正確に制御されるととも
に、この境界線５は乱れのない一直線となる。そして、
このようにして粉体の被着されたバックル金具の本体１
は後工程で焼き付け等がなされ、その所定部分に上記の
ような合成樹脂の被覆４が形成される。

【００２４】また、この実施例の装置には、このような
ワークに均一に粉体を付着させるための整流体保持機構
５０が設けられている。この整流体保持機構５０は、上
記の粉体収容槽１０の側部に立設され、ホルダ５２よっ
て整流体５１を保持するように構成されている。上記の
整流体５１は、上記のワーク搬送機構４０によってワー
クたとえばバックル金具の本体１が粉体Ｐ内に浸漬され
つつ搬送される区間に沿って配置され、この搬送される
本体１の周囲の粉体の流れを制御するものである。

【００２５】すなわち、このワークが上記のようなくの
字状に屈曲されたバックル金具の本体１であるような場
合には、この本体１の浸漬された部分が鉛直方向に対し
て傾斜する。このような場合、この粉体Ｐ内を上昇する
空気やこの空気とともに上昇する粉体の流れに乱れが生
じ、特にこの流れの陰になる部分には粉体が不均一に被
着する等の不具合を生じる。しかし、上記の整流体５１
によって、このバックル金具の本体１の周囲、特に陰に
なる部分の粉体の流れが整流され、これによりこのバッ
クル金具の本体１に均一に粉体が被着される。なお、上
記の整流体５１の形状は、このワークの形状に対応して
適宜選択されることはもちろんであり、上記の整流体保
持機構５０は、このような各種の整流体を所定の位置に
保持できるように構成されている。

【００２６】上記のように、本発明の装置によれば、粉
体を安定して流動化することができ、しかもその粉体の
表面が波立つことなく平滑に静止する。したがって、ワ
ークの一部を浸漬してその一部にのみ粉体を被着させる
際にも、その境界線が正確でかつ乱れを生じない。

【００２７】なお、上記の粉体移動体２０の粉体移動部
２２と通気性底壁１３との間の間隙Ｃは、狭い程粉体を
安定して流動化することができるが、粉体移動部２２と
通気性底壁１３が干渉するのを防止するためにこの間隙
Ｃは１０〜５０ｍｍ程度が好ましいが、粉体の種類や粉
体収容槽の寸法等に対応して、この間隙Ｃは１０〜２０
０ｍｍの範囲に設定することができる。また、上記の粉
体移動体２０の粉体移動部２２の幅Ｗをあまり広くする
とその上方で空気や粉体の流れに乱れが生じ、また狭す
ぎると粉体の移動の効果が少なくなるので、この幅Ｗは
１０ｍｍ程度が好ましい。

【００２８】また、上記の通気性底壁１３の材料は、天
然素材等、その気孔率が均一ではない材料の方が粉体を
より安定して流動化することができる。なお、本発明は
上記の実施例には限定されない。たとえば、図７および
図８には本発明の第２の実施例を示す。この実施例は、
粉体収容槽１１０、通気性底壁１１３、空気供給室１１
１、空気供給口１１２を備えている。そして、この粉体
収容槽１１０内には、左右一対の複数の粉体移動体１２
０が設けられている。これらの粉体移動体１２０は、た
とえば丸棒状をなし、略水平方向に突出しており、その
全体が粉体移動部である。また、これらの粉体移動体１
２０を移動させる一対の駆動機構１２３が設けられてお
り、これらの駆動機構１２３は、図８に示すように、こ
れらの粉体移動体を粉体収容槽１１０内において鉛直面
内で循環するような軌跡で移動させる。これにより、こ
の粉体収容槽１１０内の粉体Ｐは、鉛直面内で循環する
ように移動する。このような粉体の移動は、上記の第１
の実施例の装置とは相違するが、この粉体は底部におい
ては通気性底壁１１３に沿って略水平に移動し、また上
部においてはその表面に沿って略水平に移動する。これ
により、上記の第１の実施例と同様に、この粉体Ｐは安
定して流動化し、またその表面は平滑に静止して波立つ
ことはない。

【００２９】なお、本発明は上記の実施例にも限定され
ない。たとえば、本発明の装置はワークの全体を粉体内
に浸漬するような装置にも適用できることはもちろんで
ある。また、個々のワークを浸漬するものには限らず、
線材、条体等の連続したワークを連続して送りながら粉
体中に浸漬するものであってもよい。

【００３０】さらに、本発明の装置は、合成樹脂材料の
粉体をワークの表面に被着するものには限定されず、セ
ラミック、ガラス、金属その他の材料の粉体をワークの
被着する装置に適用することができる。また、この粉体
中に吹き込む気体は空気に限らず、その他の気体を使用
することができることはもちろんである。

【００３１】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、粉体移動体
の移動によって粉体がこの粉体移動体の水平方向の粉体
移動部の上に支えられるようにして少なくとも通気性底
壁と略平行な方向に移動する。このような移動により、
この粉体は安定して流動化し、チヤネリング、バブリン
グ、ボイリング等の不具合を確実に防止することがで
き、浸漬されたワークの表面に均一に粉体を被着するこ
とができる。また、この粉体の移動は、基本的には通気
性底壁と平行な方向への移動であり、この流動化した粉
体の表面が波立つことはない。よって、ワークの一部の
みをこの流動化した粉体内に浸漬し、その一部のみに粉
体を被着することができ、この場合に上記のように粉体
の表面が静止しているので、この粉体を被着した部分の
境界線の位置を正確に制御でき、またこの境界線が乱れ
ることがなく、外観が良好となるとともに、能率も向上
する等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワークの一例のバックル金具の平面図。

【図２】図１の２−２線に沿う断面図。

【図３】本発明の第１の実施例の装置の横断面図。

【図４】本発明の第１の実施例の装置の平面図。

【図５】図４の５−５矢視図。

【図６】粉体移動体の斜視図。

【図７】本発明の第２の実施例の装置の横断面図。

【図８】図７の８−８線に沿う縦断面図。

【符号の説明】

１０…粉体収容槽 １３…通気性底壁 ２０…粉体移動体 ２２…粉体移動部 ２３…駆動機構 ４０…ワーク搬送機構 ４１…搬送コンベア Ｐ…粉体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を収容する粉体収容槽と、通気性の
   材料で構成され上記の粉体収容槽の底壁を構成する通気
   性底壁とを備え、上記の通気性底壁を介して上記の粉体
   収容槽内の粉体内に気体を供給し、この粉体を流動化
   し、この流動化した粉体内にワークを浸漬し、このワー
   クの表面に上記の粉体を被着させる装置において、 上記の粉体収容槽内に設けられ、少なくとも略水平方向
   に延長された粉体移動部を有する複数の粉体移動体と、
   上記の粉体移動体を少なくとも上記の通気性底壁と略平
   行な方向に移動させて上記の粉体収容槽内の粉体を少な
   くとも上記の通気性底壁と略平行な方向に移動させる駆
   動機構とを具備したことを特徴とする流動浸漬装置。
2. 【請求項２】 前記の粉体移動体は、略鉛直方向の鉛直
   部と、この鉛直部の下端から略水平に突設された粉体移
   動部とを有したＬ字状のものであり、また前記の駆動機
   構は上記の粉体移動体を前記の粉体収容槽内を水平面内
   で循環するように移動させるものであることを特徴とす
   る請求項１の流動浸漬装置。
3. 【請求項３】 前記の粉体移動体は、略水平方向に延長
   された粉体移動部を有し、また前記の駆動機構は上記の
   粉体移動体を前記の粉体収容槽内で鉛直面内で循環する
   ように移動させるものであることを特徴とする請求項１
   の流動浸漬装置。
4. 【請求項４】 前記のワークを搬送しつつ前記の粉体収
   容槽内の流動化した粉体内に浸漬するワーク搬送機構を
   備え、このワーク搬送機構は前記の粉体移動体により移
   動される粉体の移動速度と同じ速度でワークを搬送しつ
   つこの流動化した粉体内に浸漬するものであることを特
   徴とする請求項１の流動浸漬装置。
5. 【請求項５】 前記のワーク搬送機構は、ワークの一部
   のみを前記の流動化した粉体内に浸漬するものであるこ
   とを特徴とする請求項４の流動浸漬装置。