JP2010017628A - 粉体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクターによる粉体の吸引と停止を交互に行う場合に、インジェクターの吸引再開当初から安定した粉体の吐出が行える粉体搬送装置を提供する。
【解決手段】インジェクター２のメインエアーノズル７からのメインエアーの供給停止中も、サブエアーノズル８からのサブエアーを連続的又は間欠的に供給することにより、インジェクター２の吸引口９、吐出口１１、搬送ホース６内に、メインエアーの供給停止中に粉体の詰まりが生じないようにした。
【選択図】図３

Description

この発明は、圧縮エアーの供給により粉体タンクから粉体を吸引し、吐出口から搬送ホースを介して粉体のエアー搬送を行うインジェクターを備える粉体搬送装置、特に、粉体塗料を、粉体塗料タンクから吸引して、塗装ガンに粉体塗料をエアー搬送し、塗装ガンから粉体塗料を吐出する静電塗装装置に使用して好適な粉体搬送装置に関するものである。

一般に、静電粉体塗装は、粉体塗料タンク内の粉体塗料をインジェクターにより吸引し、インジェクターから搬送ホースを介して粉体塗料を静電塗装ガンに供給し、静電塗装ガンで粉体塗料に静電気を与えて、被塗物に対して粉体塗料を吐出し、被塗物に付着した粉体塗料を焼付け乾燥炉にて溶融硬化させるという塗装方法である。

この静電粉体塗装は、有機溶剤を使用せず、被塗物に付着しなかったオーバースプレー粉を回収して再利用できる塗装方法であるため、環境にやさしい塗装として、注目されている。

ところで、静電粉体塗装は、膜厚の均一性が非常に重視される。粉体塗料を塗装ガンに搬送する際には、粉体塗料量の定量性が求められ、塗装ガンから安定した粉体塗料の吐出が行われるようにしなければならない。

ところが、インジェクターによって粉体塗料タンクから粉体を吸引して、塗装ガンから粉体塗料を吐出する場合、塗装ガンから安定した粉体塗料の吐出が行い難い場合がある。
例えば、被塗物を所定間隔で吊るし、被塗物を移動させながら通過する被塗物に対して塗装ガンから粉体塗料を吐出して塗装を行うような場合、塗装ガンの前方に被塗物がない、つまり被塗物と被塗物の間では、粉体塗料の無駄吹きを防止するために、インジェクターへの圧縮エアーの供給を停止して塗装ガンからの粉体塗料の吐出を停止し、塗装ガンの前方に次の被塗物が通過する際に、インジェクターへの圧縮エアーの供給を再開して塗装ガンからの粉体塗料の吐出を再開するようにしている。

このような場合、インジェクターへの圧縮エアーの供給を停止すると、インジェクターの吸引口や吐出口に、粉体塗料が付着したままの状態になっていることが多く、この状態でインジェクターへの圧縮エアーの供給を再開すると、塗装ガンからの吐出当初にインジェクターの吸引口や吐出口に付着していた粉体塗料が塊まりの状態で吐出されることがあり、これが塗装不良を引き起こす原因になっていた。また、インジェクターの吸引口や吐出口に粉体塗料が付着して塞がれた状態になっていると、インジェクターへの圧縮エアーの供給を再開して暫くの間は、粉体塗料の吸引が安定せず、息継ぎ現象が発生したりして、塗膜の均一性が得られないことがあった。

そこで、この発明は、インジェクターによる吸引と停止を交互に行うような場合に、インジェクターの吸引再開当初から安定した吐出が行えるようにした粉体搬送装置を提供しようとするものである。

上記の課題を解決するために、この発明は、メインエアーノズルからのメインエアーの供給停止中も、サブエアーノズルからのサブエアーを連続的又は間欠的に供給するように、サブエアーノズルを運転制御するようにしたものである。

インジェクターには、吸引口に吸引作用を生じさせて、吐出口から吸引した粉体を吐出する圧縮エアーを供給するためのメインエアーノズル以外に、メインエアーノズルのエアー圧、エアー量を微調整するためのサブエアーノズルが設けられている。

メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を停止すると、吸引口からの粉体の吸引作用がなくなり、吐出口からの粉体の吐出が停止する。そして、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を停止した後、サブエアーノズルへの圧縮エアーの供給を続行すると、メインエアーノズルからの圧縮エアーの供給の停止により、吸引口や吐出口、吐出口に接続された搬送ホース内に粉体が堆積しようとしても、サブエアーノズルからの圧縮エアーの供給により、粉体の堆積が防止されるので、吸引口、吐出口、搬送ホース内の粉体の詰まりが生じない。

そして、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を再開すると、インジェクターの吸引口と吐出口、さらに粉体ホース内に粉体の詰まりがないため、再開当初から安定した粉体の吐出が可能となり、粉体の塊まりが吐出されるということもなくなる。

サブエアーノズルからの圧縮エアーの供給は、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を再開するまでの間、即ち、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給停止期間の間も途切れることなく行ってもよいが、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を停止した後、サブエアーノズルへの圧縮エアーの供給を所定時間だけ遅らせて、停止させるようにしても、吸引口、吐出口、搬送ホース内の粉体の詰まりを防止することが可能である。

また、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を再開する前に、サブエアーノズルへの圧縮エアーの供給も停止させている場合には、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を再開する前に、サブエアーノズルへの圧縮エアーの供給を先に行い、その後、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を再開することが望ましい。サブエアーノズルへの圧縮エアーの供給を先に行うと、サブエアーによっては、吸引作用は生じないが、サブエアーの供給によりインジェクターの吸引口や吐出口、搬送ホース内の粉体の詰まりを事前に解消できるため、メインエアーノズルへの圧縮エアーの供給を再開した際に、息継ぎ現象を生じることなく、安定した吐出が行える。

以上のように、この発明によれば、インジェクターによる粉体の吸引と停止を交互に行うような場合に、インジェクターの吸引再開当初から安定した粉体の吐出が行える。

以下、この発明の実施形態について説明する。
図１は、流動式の粉体塗料タンク１から粉体塗料Ａをインジェクター２によって吸引して、塗装ガン３に粉体塗料をエアー搬送して吐出する静電塗装装置に使用する粉体搬送装置を示している。

粉体塗料タンク１は、下部が多孔質板４によって仕切られ、多孔質板４の下方から除湿除油されたコンプレサーエアー５が導入されている。多孔質板４から吐出される流動エアーにより、粉体塗料タンク１内の粉体塗料Ａは、除湿され流動状態になって分散している。

粉体塗料タンク１の上部には、粉体塗料タンク１内の粉体塗料Ａを吸引して、搬送ホース６を介して、粉体塗料を塗装ガン３にエアー搬送するインジェクター２が設置されている。

インジェクター２には、圧縮エアーが供給されるメインエアーノズル７とサブエアーノズル８が設けられ、メインエアーノズル７から搬送エアーとして圧縮エアーが供給され、サブエアーノズル８から搬送エアーの調整エアーが供給されるようになっている。インジェクター２のメインエアーノズル７から供給される圧縮エアーは、メインエアーと呼ばれ、粉体塗料をベンチュリーの原理で吸引口９に負圧を与えて吸引管１０を経由して粉体塗料を吸引して塗装ガンに搬送を行なう作用を有する。一般に、このメインエアーのエアーの圧、量を多くすると、吸引口９からのベンチュリー効果が増大し、吐出口１１からの吐出量が増え、塗装ガン３からの吐出量は多くなる。次に、サブエアーノズル８から供給されるサブエアーは、概ね３つの役目を担っている。一つは吐出量の微調整を行っている。このサブエアーのエアー圧、量を増加させると、メインエアーのベンチュリー効果を阻害して、吐出量が減ずる。二つ目は、粉体塗料の安定搬送である。塗料タンクの設置場所や、ガン配置によって搬送ホース６の長さ及びその抵抗は異なるため、サブエアーによって粉体塗料が搬送ホース６内を均一に安定した速度で搬送する役目を行なっている。３つ目は塗装ガン３からのパターンエアー調整である。被塗物の形状、大きさによって塗装ガン３からの吐出量の調整はもちろんであるが、その被塗物に合った搬送エアーの調整にも使用されている。

塗装時は、図２に示すように、メインエアーノズル７とサブエアーノズル８からメインエアーとサブエアーの２つのエアーがインジェクター２に供給され、塗料タンク１内の粉体塗料が、吸引管１０、吸引口９、吐出口１１、搬送ホース６を経て塗装ガン３から粉体塗料が吐出される。

そして、塗装ガン３からの粉体塗料の吐出を休止する場合には、メインエアーノズル７からのメインエアーの供給を停止する。この際、メインエアーノズル７からのメインエアーの供給が停止されると、サブエアーノズル８からのサブエアーの供給が続行されていても、サブエアーだけでは、インジェクター２の吸引作用が生じないため、塗装ガン３からの粉体塗料の吐出が休止された状態になる。メインエアーの供給の停止と共に、サブエアーの供給を停止すると、インジェクター２の吸引口９や吸引管１０内、吐出口１１や搬送ホース６内に粉体塗料が堆積するので、この発明では、メインエアーの供給の停止中も、サブエアーを連続的又は間欠的に供給するように、サブエアーノズル８を運転制御している。メインエアーの供給の停止中に、サブエアーを連続的又は間欠的に供給するようにすると、図３に示すように、インジェクター２の吐出口１１には、搬送ホース６が接続されているため、供給されたサブエアーの全てが、インジェクター２の吐出口１１から流出せず、一部は、吸引口９から吸引管１０の方にも流出する。このインジェクター２の吐出口１１に流入するサブエアーによって、塗装停止時に、搬送ホース６内に残った粉体塗料がゆっくりと清掃され、また、その一部がインジェクター２の吸引口９にも流れて、吸引口９及び吸引管１０の清掃が行なわれる。つまり、メインエアーの供給の停止中に、サブエアーを連続的又は間欠的に供給することにより、吐出口１１と搬送ホース６内、吸引口９と吸引管１０内への粉体塗料の堆積や、詰まりを防止することができる。

この後、塗装を再開するために、メインエアーの供給を再開すると、吸引口９や吸引管１０内に粉体塗料の堆積や、詰まりがないため、インジェクター２の吸引口９には、ベンチュリー効果により、吸引管１０を通じて粉体塗料の吸引がスムーズに始まる。また、吐出口１１と搬送ホース６内の粉体塗料の堆積や詰まりもないため、塗装ガン３から安定して吐出が開始され、異常吐出が見られない。

上記メインエアーの停止中に供給されるサブエアーは、メインエアーの停止後、メインエアーの供給を再開されるまでの間、休止することなく連続的に供給するようにしてもよいし、吐出口１１と搬送ホース６内、あるいは吸引口９と吸引管１０内への粉体塗料の堆積や詰まりを防止するために、サブエアーを所定時間供給した後に、サブエアーの供給を停止するようにしてもよい。また、メインエアーの供給を再開する前に、サブエアーの供給を先に行い、吐出口１１と搬送ホース６内、あるいは吸引口９と吸引管１０内への粉体塗料の堆積や詰まりを解消した後に、メインエアーの供給を再開するようにしてもよい。

次に、図４に示す粉体塗料の搬送装置について説明する。
この図４の搬送装置は、段ボール等の箱型の塗料タンク２１に、先端にインジェクター２２を設置した吸引管２３を差し入れ、塗料タンク２１内の粉体塗料Ａを吸引して搬送する装置である。

塗料タンク２１は、振動台２４上に設置されている。振動台２４には、先端にインジェクター２２を設置した吸引管２３を、塗料タンク２１内に差し込み可能に支持するアーム２５が設けられ、アーム２５に支持された吸引管２３が自重により塗料タンク２１内に差し込まれている。インジェクター２２によって吸引した粉体塗料Ａは、吸引管２３、搬送ホース２６を介して塗装ガン２７にエアー搬送されるようになっている。

吸引管２３の先端に設置されたインジェクター２２は、図１の実施形態のインジェクター２と基本構造は同一であり、圧縮エアーが供給されるメインエアーノズル２８とサブエアーノズル２９が設けられ、メインエアーノズル２８から搬送エアーが供給され、サブエアーノズル２９から搬送エアーの調整エアーが供給されるようになっている。

塗装時は、メインエアーノズル２８とサブエアーノズル２９からメインエアーとサブエアーの２つのエアーがインジェクター２２に供給され、塗料タンク２１内の粉体塗料が、吸引管３０、吸引口３１、吐出口３２、搬送ホース２６を経て塗装ガン２７から粉体塗料が吐出される。

そして、塗装ガン２７からの粉体塗料の吐出を休止する場合には、メインエアーノズル２８からのメインエアーの供給を停止する。この際、メインエアーノズル２８からのメインエアーの供給が停止されると、サブエアーノズル２９からのサブエアーの供給が続行されていても、サブエアーだけでは、インジェクター２２の吸引作用が生じないため、塗装ガン２７からの粉体塗料の吐出が休止された状態になる。メインエアーの供給の停止と共に、サブエアーの供給を停止すると、インジェクター２２の吸引口３１や吸引管３０内、吐出口３２や搬送ホース２６内に粉体塗料が堆積するので、この実施形態でも、メインエアーの供給の停止中も、サブエアーを連続的又は間欠的に供給するように、サブエアーノズル２９を運転制御している。メインエアーの供給の停止中に、サブエアーを連続的又は間欠的に供給するようにすると、インジェクター２２の吐出口３２には、搬送ホース２６が接続されているため、供給されたサブエアーの全てが、インジェクター２２の吐出口３２から流出せず、一部は、吸引口３１から吸引管３０の方にも流出する。このインジェクター２２の吐出口３２に流入するサブエアーによって、塗装停止時に、搬送ホース２６内に残った粉体塗料がゆっくりと清掃され、また、その一部がインジェクター２２の吸引口３１にも流れて、吸引口３１及び吸引管３０の清掃が行なわれる。つまり、メインエアーの供給の停止中に、サブエアーを連続的又は間欠的に供給することにより、吐出口３２と搬送ホース２６内、吸引口３１と吸引管３０内への粉体塗料の堆積や、詰まりを防止することができる。

この後、塗装を再開するために、メインエアーの供給を再開すると、吸引口３１や吸引管３０内に粉体塗料の堆積や、詰まりがないため、インジェクター２２の吸引口３１には、ベンチュリー効果により、吸引管３０を通じて粉体塗料の吸引がスムーズに始まる。また、吐出口３２と搬送ホース２６内の粉体塗料の堆積や詰まりもないため、塗装ガン２７から安定して吐出が開始され、異常吐出が見られない。

上記メインエアーの停止中に供給されるサブエアーは、メインエアーの停止後、メインエアーの供給を再開されるまでの間、休止することなく連続的に供給するようにしてもよいし、吐出口３２と搬送ホース２６内、あるいは吸引口３１と吸引管３０内への粉体塗料の堆積や詰まりを防止するために、サブエアーを所定時間供給した後に、サブエアーの供給を停止するようにしてもよい。また、メインエアーの供給を再開する前に、サブエアーの供給を先に行い、吐出口３２と搬送ホース２６内、あるいは吸引口３１と吸引管３０内への粉体塗料の堆積や詰まりを解消した後に、メインエアーの供給を再開するようにしてもよい。

この図４の実施形態では、塗料タンク２１として、塗料メーカーからポリ袋などに入れられて運搬されてきた粉体塗料のダンボール箱をそのまま使用しているため、粉体塗料の分散性が悪い。このため、塗料タンク２１を振動台２４で振動させて、粉体塗料をほぐして分散性を向上させるようにしている。

このように、塗料タンク２１を振動台２４で振動させても分散性が悪い粉体塗料を使用する場合には、図６に示すように、インジェクター２２の下部付近に多孔材質の流動タンクパッド３３を設けて、流動エアー管３４から流動エアーを供給するようにすることが好ましい。

次に、図７の実施形態は、図４の実施形態と、インジェクター２２の設置位置が相違するだけで、基本構造は同一である。即ち、図４の実施形態では、吸引管２３の下端にインジェクター２２を設置して、インジェクター２２を塗料タンク２１内に差し込むようにしているが、図７の実施形態は、インジェクター２２を吸引管２３の上端に設置して、吸引管２３の下端から粉体塗料を吸引するようにしている。図７には、図４の実施形態と共通する符号を付し、重複する説明は省略する。

図８の実施形態は、サブエアーノズルをもう一つ追加したインジェクターを示している。
図８の実施形態では、図２の実施形態において、サブエアーノズル８を吸引口９の後方に一箇所設けているのに対し、さらに吸引口９の前方にもサブエアーノズル１２を設け、サブエアーノズル１２からのエアーが吐出口１１に設けた補助通路１３から搬送ホース６内に流れるようにして、搬送ホース６内に供給される搬送エアーを安定化させるようにしている。

図８の実施形態は、補助通路１３を吐出口１１の中心に向かって傾斜するように設けた例であるが、この補助通路１３は、図９の実施形態のように、吐出口１１と平行に設けるようにしてもよい。

次に、図１０の実施形態は、インジェクター２の吸引口９の入口部に、粉体塗料の流入を防ぐために、ピンチゴム１４を設置したものである。ピンチゴム１４は、塗装時には開き、塗装停止時には、一点鎖線で示すように、閉にしている。ピンチゴム１４を閉にする場合には、メインエアーノズル７の停止後、サブエアーノズル８の運転を所定時間続行し、インジェクター２の吸引口９の清掃後にピンチゴム１４を閉にすることが望ましい。又別な方法として、ピンチゴム１４を閉にした後も、サブエアーを連続的に流すことにより、インジェクター２の吸引口９付近に残された粉体塗料を搬送ホース６から排出するようにしてもよい。

この発明に係る粉体搬送装置の第１実施形態の全体図である。 図１のインジェクター部分の詳細断面図である。 図２のインジェクターのメインエアーの供給を停止してサブエアーのみを供給した状態の詳細断面図である。 この発明に係る粉体搬送装置の第２実施形態の全体図である。 図４のインジェクター部分の詳細断面図である。 図４のインジェクター部分の変形例である。 この発明に係る粉体搬送装置の第３実施形態の全体図である。 図２のインジェクター部分の変形例である。 図２のインジェクター部分の変形例である。 図２のインジェクター部分の変形例である。

符号の説明

１、２１ 粉体塗料タンク
２、２２ インジェクター
３、２７ 塗装ガン
４ 多孔質板
５ コンプレサーエアー
６、２６ 搬送ホース
７、２８ メインエアーノズル
８、２９ サブエアーノズル
９、３１ 吸引口
１０、２３、３０ 吸引管
１１、３２ 吐出口
１４ ピンチゴム
２４ 振動台
２５ アーム
３３ 流動タンクパッド
３４ 流動エアー管

Claims (5)

1. 圧縮エアー源に接続されるメインエアーノズルを有し、このメインエアーノズルから供給されるメインエアーによって粉体タンクから粉体を吸引し、吐出口から搬送ホースを介して粉体のエアー搬送を行うインジェクターを備え、インジェクターに、メインエアーノズルから供給されるメインエアーを調整するサブエアーを供給するサブエアーノズルを設けた粉体搬送装置において、メインエアーノズルからのメインエアーの供給停止中も、サブエアーノズルからのサブエアーを連続的又は間欠的に供給するように、サブエアーノズルを運転制御する粉体搬送装置。
2. メインエアーノズルからのメインエアーの供給を停止した後、サブエアーノズルからのサブエアーの供給を所定時間続行するように、サブエアーノズルを運転制御することを特徴とする請求項１記載の粉体搬送装置。
3. メインエアーノズルからのメインエアーの供給を停止した後、メインエアーの供給を再開するまでの間、サブエアーノズルからのサブエアーの供給を連続するように、サブエアーノズルを運転制御することを特徴とする請求項１記載の粉体搬送装置。
4. メインエアーノズルからのメインエアーの供給を停止した後、メインエアーの供給を再開する前に、サブエアーノズルからのサブエアーの供給を先に開始するように、サブエアーノズルを運転制御することを特徴とする請求項１記載の粉体搬送装置。
5. 粉体が粉体塗料である請求項１〜４のいずれかに記載の粉体搬送装置。

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