JP2004082105A - ファスナーへ粉末樹脂を塗布するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネジ付きファスナーに粉末樹脂を塗布するための改良された方法および装置を提供する。
【解決手段】樹脂を塗布し、収集し、リサイクルし、そして混合するために使用される粉末樹脂ハンドリング・システムは、普通は密閉されている。即ち、ファスナーに樹脂を塗布する時を除き、樹脂は通常、外部に開放されていない導管、ハウジング、あるいはホッパー内に保持される。このことは、ファスナー処理設備周辺領域への樹脂の排出を最小化し、また経時的に樹脂の品位を下げる傾向にある外部環境条件から樹脂を隔離する。更に、本発明は、その目的のために使用される設備のコストおよび複雑さを最小限に抑える一方、新しい樹脂およびリサイクルされた樹脂を緊密にかつ完全に混合することを保証するような方法を採用して、新しく新鮮な樹脂または調合した樹脂を補充する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
発明の背景
本発明は、一般的にはネジ付きファスナーへ粉末樹脂を塗布するための改良した方法および装置に関する。更に詳細には、本発明は種々のファスナーのコーティング技術に係わり、粉末樹脂を塗布し、収集し、リサイクルし、そして調合する際に使われる方法および装置の改良に関する。
【０００２】
現在では、ネジ付きファスナーへ樹脂パッチおよび樹脂コーティングを塗布する方法および装置に関して、広く多様な技術が知られている。これらの樹脂パッチや樹脂コーティングは、例えばロック機能、シーリング機能、マスキング機能、および腐食防止機能などを含む多様な機能を果たす。この技術に関する方法および装置の代表的な例が、米国特許　Ｎｏ．　４，７７５，５５５　Ｎｏ．　４，８１５，４１４　Ｎｏ．　４，８４２，８９０　Ｎｏ．　４，８６５，８８１　Ｎｏ．　５，０９０，３５５　および　Ｎｏ．５，５７１，３２３　に開示されている。
【０００３】
粉末樹脂のハンドリングはこの技術分野における重要な問題である。例えば、典型的な生産設備の運転にあたっては、多くの個数の個々のファスナーに樹脂粉末を均一に塗布する必要があり、また一般的には、樹脂粉末の特性を均一に維持することも必要となる。更に、塗布工程においてファスナーに接着されなかった樹脂を収集し、リサイクルすることも強く望まれる。種々の粉末樹脂ハンドリング・システムが、米国特許Ｎｏ．　５，７１８，９４５　Ｎｏ．　５，９０８，１５５　および　Ｎｏ．　６，２０９，７５８に示されている。
【０００４】
しかしながら、従来技術の一つの欠点は、何度も頻繁にリサイクルされた粉末樹脂は品位が低下する傾向にあり、そのような粉末樹脂を使用して得られるパッチ又はコーティングの品質が悪くなるということである。
【０００５】
従来技術に関係する別の問題点として、粉末樹脂のうちのある量は粉末樹脂の経路に隣接する周辺に飛散し、定期的に設備の清掃が必要となる。また工場内へ空気を媒体として飛散する樹脂を低減させるために空気浄化装置も必要になることが挙げられる。
【０００６】
更に、粉末樹脂ハンドリング・システムには新鮮な、または新しい粉末樹脂を供給することが必要になるが、従来技術ではその新しい粉末樹脂とシステム内を既に循環している粉末樹脂とを緊密にかつ均一に混合することができないか、あるいは適切な混合ができたとしても高価な混合装置を使う必要があった。
【０００７】
発明の概要
本発明は、ネジ付きファスナーに粉末樹脂を塗布するための方法および装置を改良することを意図したものである。本発明に従えば、樹脂を塗布し、収集し、リサイクルし、そして調合するために使用される粉末樹脂ハンドリング・システムは、普通は密閉されている。即ち、ファスナーに樹脂を塗布する工程を除き、樹脂は通常、外部に開放されていない導管、ハウジング、あるいはホッパー内に保持される。これによって、ファスナー処理設備の周辺領域への樹脂の排出を最小化し、また経時的に樹脂の品質を下げる傾向にある外部環境条件から樹脂を隔離する。更に、本発明では、この目的のために使用される設備のコストおよび複雑さを最小限に抑える一方、新しい樹脂とリサイクルされた樹脂を緊密にかつ完全に混合することを保証できるような方法で新鮮な樹脂、新しい樹脂、または調合した樹脂を取り入れている。
【０００８】
本発明の１つの実施例に従えば、ファスナーへ粉末樹脂を塗布するために提供される装置は以下のものを備えている。
【０００９】
圧縮空気取り入れ口および粉末樹脂取り入れ口を有し、圧縮空気を動力とする塗布装置であって、空気を媒体として粉末樹脂流を吐出する前記塗布装置と、
前記粉末樹脂流の中を通って複数のファスナーを移送するために配置されたコンベアと、
前記粉末樹脂流から余分にスプレーされた粉末樹脂を回収するために配置した真空ノズルと、
新しい樹脂を取り入れるために真空ノズルまたは真空ノズルに隣接する位置に自由端を配置した第１の導管を有し、新しい樹脂とリサイクルした樹脂の混合物を作り出す新樹脂供給容器と、
前記真空ノズルと連結する収集バッグと、
収集バッグを収容するためのハウジングであって、前記収集バッグを通り抜ける空気の排出のために少なくとも１つの排出口を有するハウジングと、
そして、前記収集バッグから前記樹脂混合物を受け取るために配置した樹脂混合物供給容器であって、前記樹脂塗布装置の前記粉末樹脂取り入れ口に連結する第２の導管を有する樹脂混合物供給容器である。
【００１０】
本発明の別の実施例に従えば、ファスナーへ粉末樹脂を塗布するために提供される方法は以下の各ステップを備えている。
【００１１】
空気を媒体として粉末樹脂流をノズルから発生させるステップと、
前記コーティング材を塗布するために複数のファスナーを前記粉末樹脂流の中を通過させるステップと、
真空ノズルによって前記粉末樹脂流から余分にスプレーされた粉末樹脂を回収するステップと、
前記真空ノズルへ新しい粉末樹脂を導入し、その結果新しい樹脂とリサイクルした樹脂の混合物を形成するステップと、
容器内に収納された収集バッグ内に樹脂混合物を収集し、前記容器から放出される空気をフィルタリングするステップと、
そして収集バッグから前記ノズルの取り入り口まで樹脂混合物を搬送するステップである。
【００１２】
好適な実施例の説明
図１には、本発明の実施例の一つに対応する装置の全体が示されており、そして番号１０として指定されている。この装置１０には粉末樹脂塗布装置１２（粉末樹脂流を吐出する塗布装置）、真空収集装置１４、樹脂収集システム１６および保存装置１８（樹脂混合物供給容器）、リサイクル粉末移送装置２０、および新しい樹脂又は調合した樹脂のホッパーと粉末移送装置２２（新樹脂供給容器）が含まれる。
【００１３】
この技術分野において良く知られているように、粉末樹脂を塗布するファスナー２４は、ベルトコンベヤ、磁気ピン・コンベア、あるいは水平または垂直移動の回転荷台かピン・ホイールを含む様々なコンベアによって、樹脂塗布ステーションを通過して移送することができる。典型的には、ファスナーはあらかじめ加熱され、１つ以上の圧縮空気ノズル２６から放出される樹脂粉末流の中を通って移送される。高圧空気源は導管２８によって圧縮空気ノズル２６に接続される。そして、当該技術分野で良く知られている方法によって、粉末樹脂は樹脂取り入れ導管３０からノズル内へ吸引される。
【００１４】
ファスナーが圧縮空気ノズル２６から放出される樹脂粉末流の中を通り抜ける時、加熱されたファスナーに衝突する樹脂が溶融し接着することによって所定のパッチまたはコーティングが形成される。余分にスプレーされた粉末樹脂は、真空ノズル３２によって収集され、導管３３によって収集バッグ・ハウジング３６内に収容された収集バッグ３４（図３および４を参照）に移送される。真空ノズル３２における負圧を作り出し、収集バッグ３４へ樹脂を移送するために必要となる空気流は、ファン３８によって生成される。
【００１５】
新しい粉末樹脂、あるいは場合によっては、特定の配合によって調合した樹脂が新しい樹脂の貯蔵ホッパー４８に貯蔵され、移送バルブ５０を通って粉末移送装置５２へ重力により供給される。そして、この粉末移送装置５２には、新しい粉末取り入れ導管５４（第１の導管）に粉末樹脂を移送するために、従来技術において行われている方法によって振動が加えられる。新しい樹脂の貯蔵ホッパー４８には、粉末樹脂レベルの点検窓４９あるいはその代わりに、ホッパー４８内の粉末樹脂のレベルがあらかじめ決められた最小のレベル以下にまで低下した時に、聴覚的な、かつ／または、視覚的なアラームを作動させるセンサー５１を設けてもよい。図２に示すように、新しい粉末取り入れ導管５４の終端５６は、真空ノズル３２内、または真空ノズル３２に接続した導管３３内に配置される。その結果、リサイクルした樹脂が真空ノズル３２を通り抜けた時に、そのリサイクルした樹脂と新しい樹脂は緊密にかつ一様に混合される。
【００１６】
収集バッグ３４はリサイクルした樹脂と新しい樹脂の混合物を空気から分離し、排出空気は排出口４０を通って収集バッグ・ハウジング３６から出ていく。各排出口４０には、収集バッグ３４を通過するすべての樹脂微粒子を除去するために、フィルタ４２を取り付けることが望ましい。フィルタ４２は良く知られている種々のフィルタおよびフィルタ・メディアのいずれであっても良い。例えばＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒによって販売されているポリエステル製メディア部品番号４３９９Ｋ５３を組み込んだフィルタ・エレメント部品番号４４０１Ｋ１９であれば満足できる結果が得られることが判っている。
【００１７】
その後、粉末樹脂の混合物は、収集バッグからリサイクルした樹脂の貯蔵ホッパー４４へ落下し、重力によってバルブ４６を通って粉末移送装置２０へ供給される。そしてこの粉末移送装置２０については、以下により詳細に説明する。粉末移送装置２０から放出される粉末樹脂は、樹脂取り入れ導管３０（第２の導管）を経由して粉末樹脂塗布装置１２へ移送される。
【００１８】
リサイクルした樹脂の貯蔵ホッパー４４には、視覚的な点検窓４５あるいはその代わりにセンサー４７を装着してもよい。センサー４７は、ホッパー４４の中の粉末樹脂のレベルがあらかじめ定められた最小レベル以下になった時に、粉末移送装置５２を駆動するよう設計されている。更に、センサー４７は、ホッパー４４の中の粉末樹脂のレベルがあらかじめ定められた最大レベルを超えた時に、粉末移送装置５２を停止させる。
【００１９】
図３、４に示すように、収集バッグ・ハウジング３６には収集バッグ３４から樹脂粉末を振るい落とすために周期的に起動する機械式あるいは空気を動力とするバイブレータ５８を取り付けても良い。さらに、少なくとも１個、そして望ましくは２個の圧縮空気取り入れ口６０が収集バッグ・ハウジング３６の側壁の１８０°反対位置に配置され、収集バッグの内側から樹脂を落とすことを助けるために、収集バッグの一方の側面に対して高圧空気流を噴きつけ、更にその後他方の側面に高圧空気流を吹き付けるというように周期的かつ交互に駆動する。粉末樹脂が収集バッグ３４からリサイクルした樹脂の貯蔵ホッパー４４に落下するときにホッパー４４の中の乱れを最小限にするために、ホッパー４４の上部の領域に隔壁６２が配置される。
【００２０】
図５は、粉末移送装置５２に使用される好適な粉末樹脂移送装置を示す。図５に示す装置は、新しい樹脂の貯蔵ホッパー４８の放出シュートを受け、これに適合する通路６８を有するハウジング６６を含んでいる。粉末樹脂移送室７０はその一端において通路６８に連結し、その反対の端部において粉末導管（つまり導管５４）に連結する。粉末樹脂移送室７０に連結する空気リリーフ・ポート７２にはフィルタ７４が取り付けられ、導管５４の終端５６を通過する気流によって生じようとする負圧を逃がすかまたはこれを制御するために機能する。フィルタ７４に適した多孔性の青銅製フィルタ・エレメントは、部品番号４４５０Ｋ２としてＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒによって供給されている。また、この粉末樹脂移送装置は、リサイクルした樹脂の貯蔵ホッパー４４から粉末樹脂塗布装置１２の圧縮空気ノズル２６に粉末を移送するために使うこともできる。また米国特許Ｎｏ．６，２０９，７５８に開示されている装置は、粉末移送装置５２、及び／又は粉末移送装置２０として有用であり、特に１つ以上の粉末樹脂塗布装置１２に使用する場合に適する。粉末移送装置は、当該技術分野において良く知られた方法である、粉末の流量を変えるための適合制御を行うと共に、回路内に加振ドライバーを使用して運転することが望ましい。
【００２１】
運転中、余分にスプレーした粉末樹脂（つまりファスナーに塗布されない樹脂）は、真空収集装置１４によって収集され、同時に新しい樹脂または調合した樹脂が真空ノズル３２を通る時に、リサイクルした樹脂の中に供給される。その後、この新しい樹脂とリサイクルされた樹脂の混合物は、粉末樹脂塗布装置１２へ供給する樹脂の供給源として再使用するために、備えつけられた収集バッグ３４とリサイクルした樹脂の貯蔵ホッパー４４に移送される。粉末樹脂塗布装置１２から真空収集装置１４にかけての樹脂の経路を例外として、粉末樹脂ハンドリング・システムは本質的に密封されており、したがって、外部環境条件による樹脂の汚染を最小限に抑えている。
【００２２】
さらに、収集バッグ・ハウジング３６内に収集バッグ３４を維持することにより、設備周辺領域への「微粒子」樹脂の放出を低減し、それによって空気を媒体として飛散する樹脂を減少させ、周期的な掃除の必要性も低減させる。
【００２３】
本発明は、ポリアミド、フルオロポリマーおよびポリオレフィンを含む当該技術分野において良く知られた粉末樹脂のうちのいずれであっても使用することができる。主にトルクによって締結するファスナーにナイロン・パッチを形成する場合、ナイロン粉末が使用され、そして当該技術の分野で良く知られているように、新しいかまたは未使用のナイロンに加えて湿気吸収コンパウンドを含ませるよう型式化してもよい。そのような適切な調合組成物として、Ｒｏｈｍ　ａｎｄ　Ｈａａｓによって商品名「Ｍａｓｔｅｒ　Ｂａｔｃｈ」として出荷されているものであって、ナイロン粉末と組成物が６０：１の割合で混合されたものが調製されている。
【００２４】
本発明は、本発明の好適な実施例に関連して記述されている一方、ファスナー以外のものを対象物として本装置を使用することができ、多くのバリエーション、変形および代替の実施例が可能であることを認識することができる。従って、そのようなバリエーション、変形および代替の実施例はすべて、本発明の精神および範囲内にあると見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明に関して上述した、そしてその他の特徴、目的および利点は上述した説明および以下に示す図面から明白になるであろう。なお、ここでいくつかの図に示した同じ参照番号は同じ要素を表すものである。
【図１】図１は、本発明の好適な実施例の一つにおいて使用されている方法と装置の全体的な配置を示した側面図である。
【図２】図２は、粉末樹脂ハンドリンク・システムの中へ新しい樹脂または調合した樹脂を取り入れることに関係する部分の好適な実施例の詳細を示したものであり、部分的な断面を表した側面図である。
図２ａは、本発明の好適な実施例の一つに従って、真空収集装置と新しい粉末樹脂供給部の拡大した部分的な断面図である。
【図３】図３は、樹脂収集および保存装置の好適な実施例の詳細構造を更に示したものであり、それぞれ側面図および側面の斜視図を表すものである。
【図４】図４は、樹脂収集および保存装置の好適な実施例の詳細構造を更に示したものであり、それぞれ側面図および側面の斜視図を表すものである。
【図５】そして、図５は、本発明の好適な実施例で使用される粉末移送装置の好適な形態の一つについて、その詳細構造を示す側立面図である。

Claims (5)

1. ファスナーへ粉末樹脂を塗布するための装置において、
   圧縮空気取り入れ口および粉末樹脂取り入れ口を有し、圧縮空気を動力とする塗布装置であって、空気を媒体として粉末樹脂流を吐出する前記塗布装置と、
   前記粉末樹脂流の中を通って複数のファスナーを移送するために配置されたコンベアと、
   前記粉末樹脂流から余分にスプレーされた粉末樹脂を回収するために配置した真空ノズルと、
   新しい樹脂を取り入れるために真空ノズルまたは真空ノズルに隣接する位置に自由端を配置した第１の導管を有し、新しい樹脂とリサイクルした樹脂の混合物を作り出す新樹脂供給容器と、
   前記真空ノズルと連結する収集バッグと、
   収集バッグを収容するためのハウジングであって、前記収集バッグを通り抜ける空気の排出のために少なくとも１つの排出口を有するハウジングと、
   そして、前記収集バッグから前記樹脂混合物を受け取るために配置した樹脂混合物供給容器であって、前記樹脂塗布装置の前記粉末樹脂取り入れ口に連結する第２の導管を有する樹脂混合物供給容器と、
   を備えることを特徴とする粉末樹脂塗布装置。
2. 請求項１に記載の粉末樹脂塗布装置において、収集バッグから粉末樹脂混合物を落とすことを補助するために、前記収集バッグの収納ハウジングに組み付けたバイブレータを更に備えることを特徴とする粉末樹脂塗布装置。
3. 請求項１に記載の粉末樹脂塗布装置において、収集バッグから粉末樹脂混合物を落とすこと補助するために、前記ハウジング内に少なくとも１の圧縮空気取り入れ口を更に備え、前記ハウジング内へ１またはそれ以上の空気パルスを導入することを特徴とする粉末樹脂塗布装置。
4. 請求項１に記載の粉末樹脂塗布装置において、前記新樹脂供給容器と前記第１の導管の間に配置された粉末樹脂移送室であって、前記第１の導管へ新しい樹脂を吸引することを制御するための空気リリーフ・ポートを有する前記粉末樹脂移送室を備えることを特徴とする粉末樹脂塗布装置。
5. ファスナーへ粉末樹脂を塗布するための方法において、
   空気を媒体として粉末樹脂流をノズルから発生させるステップと、
   前記コーティング材を塗布するために複数のファスナーを前記粉末樹脂流の中を通過させるステップと、
   真空ノズルによって前記粉末樹脂流から余分にスプレーされた粉末樹脂を回収するステップと、
   前記真空ノズルへ新しい粉末樹脂を導入し、その結果新しい樹脂とリサイクルした樹脂の混合物を形成するステップと、
   容器内に収納された収集バッグ内に樹脂混合物を収集し、前記容器から放出される空気をフィルタリングするステップと、
   そして収集バッグから前記ノズルの取り入り口まで樹脂混合物を搬送するステップと、
   を備えることを特徴とする粉末樹脂塗布方法。

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