JP3395117B2 - 金属製品の樹脂コーテイング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、民生機器、産業機器等
の広い分野で使用される各種の金属製品の表面を合成樹
脂によりコーテイングする方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電気製品、車両部品等の産業分野で使用
される金属製品、台所用品や日用家庭用品等の民生分野
で使用される各種の金属製品は、表面を合成樹脂でコー
テイングすることにより美麗に仕上げ、また、樹脂膜に
より素材たる金属材の表面を保護し、防錆処理をしてい
る。 【０００３】金属製品を樹脂コーテイングするための基
本的な技術は、金属製品を加熱し、この加熱した製品
を、空気の噴出により乾燥状態で浮遊する粉末樹脂を貯
蔵する貯槽内に入れ、樹脂を製品の表面に付着させて加
熱した製品自体の熱で粉末樹脂を溶かし、製品の表面に
薄い樹脂膜を形成するものである。 【０００４】樹脂コーテイングに際して金属製品を加熱
するためには加熱炉が使用されるが、この加熱炉として
は図６、図７に示す箱型加熱炉１や、株式会社幸書房が
昭和５２年８月５日に初版第１刷として発行した「最新
工業塗装技術」の５４２頁と５４３頁に「写真５．４．
２」および「図５．４．１」として記載される山型加熱
炉２が使用されている。 【０００５】箱型の加熱炉Ａは、金属製の大型箱体ａ
（高さ１〜３ｍ、横巾３〜５ｍ、長さ５ｍ〜１０ｍ）の
下面を全面に開口し、密閉した上部空間を製品の加熱空
間ｂとするとともにこの加熱空間ｂに面して加熱炉Ａの
ある側面には製品の搬入口ｃを形成し、この搬入口ｃと
対向する側面には加熱後の製品の搬出口ｄを形成し、下
面開口部の中央には電気やガス等を熱源とする加熱装置
ｅを設置したものである。 【０００６】搬入口ｃや搬出口ｄ等は加熱空間ｂとほぼ
同じ高さ位置にあるため、通常は内外気の還流を防止す
るために搬入口ｃと搬出口ｄは閉じている。即ち、図示
のような観音開きの扉ｆやあるいは図示していない左右
にスライド可能な扉等によって開閉可能となっており、
扉ｆの開閉作業は製品の搬入、搬出に応じて自動的に行
われるようになっている。 【０００７】加熱すべき金属製品ｇは、図７および図８
に示すように、加熱炉Ａ内を通りかつ加熱炉Ａの内外を
循環可能な一本あるいは二本のチェーンコンベアのよう
な搬送装置ｈに、例えば丈夫な針金やフック等を使用
し、容易に取り付け、取り外しができるようにして適当
な間隔で吊り下げてある。搬入口ｃから加熱空間ｂに搬
入された製品ｇは、所定の時間、所定の温度で加熱され
つつ搬出口ｄ方向へ移動する。加熱時間や加熱温度等
は、製品ｇの大きさや材質の板厚等によって異なるが、
通常は３〜１５分、２８０〜３２０℃の範囲内である。
尚、搬入口ｃや搬出口ｄを形成する前記扉ｆの上部には
搬送装置ｈが通過可能な空間が形成してある。 【０００８】粉末樹脂の貯槽ｉは、搬出口ｄ側において
加熱炉Ａ内の下方に設置してあり、図示しないシリンダ
ーのような上下動機構により上昇、下降が可能となって
いる。移動中に加熱空間ｂ内で加熱され、搬出口ｄに達
した製品ｇに対して貯槽ｉを上昇させ、吊り下げた状態
の製品ｇを貯槽ｉ内に漬け、一定の時間経過後に貯槽ｉ
を下降させれば製品ｇの表面に粉末樹脂が溶けた状態で
付着することになる。上記は一次加熱処理であり、粉末
樹脂を溶かした状態で付着させた製品ｇは、搬出口ｄか
ら外部に出された後、更に、他の加熱炉で二次加熱処理
がなされる。 【０００９】前記の山型の加熱炉Ｂは、図９のように水
平状の加熱空間ｂに対して製品の搬入口ｃと搬出口ｄと
を傾斜状の通路ｊを介して連結したものであり、全体と
して搬入口ｃや搬出口ｄ等は加熱空間ｂよりも下方に位
置した形状となっている。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上記する箱型の加熱炉
Ａでは、製品の搬入口ｃと搬出口ｄとは加熱空間ｂとほ
ぼ同じ高さ位置にあるので、製品ｇの搬入や搬出に際し
てはその都度扉ｆを全面開放しなければならい。このた
め、扉ｆの開放に従って加熱空間ｂ内の高熱が外部に流
出し、また同時に低温の外気が加熱空間ｂ内に流入して
加熱炉Ａ全体内に急激な温度変化を生じさせ、加熱炉Ａ
内の全体の温度が一時的に低下する。 【００１１】製品ｇは、搬送装置ｈによって一定の時間
間隔で加熱炉Ａ内に搬入されるため、搬入口ｃの開放に
より加熱炉Ａ内の温度が変化した場合、製品ｇごとにま
た単体の製品ｇ自体でも部分的に温度差を生じ、樹脂の
付着状態に不良を生ずることがある。 【００１２】前記のように加熱炉Ａ内の温度が低下した
場合、全ての製品ｇを所定の温度で均一に加熱するため
には、加熱装置ｂによって加熱炉Ａ内の温度を急激に上
昇させる必要があるがそのためには必要以上の熱量と時
間を要し、熱効率がきわめて悪く燃料を無駄に使用して
不経済なものであった。 【００１３】更に、製品ｇを吊り下げたチェーンコンベ
アのような搬送装置ｈ自体も加熱炉Ａ内を通るため、高
熱により損傷が激しく、整備点検や部品交換等に不経済
なものであった。また、一次加熱処理により製品に付着
した粉末樹脂は、完全に溶けることがなく製品ｇ表面の
樹脂面は粗い状態である。このため一次加熱炉に近接し
て設置した他の加熱炉で二次加熱処理をして樹脂膜を溶
かし、綺麗な平滑面とする必要がある。図示しない二次
加熱炉は、一次加熱炉Ａと同型であるが、加熱時間を短
くし、加熱温度を低くすることができるので小型化する
ことができる。 【００１４】しかし、一次および二次と二台の加熱炉を
必要とするために全体の占有面積はかなり大きく、工場
内での設置面積が大きいので、工場での作業範囲を制限
するものであった。特に、加熱炉Ａの回りはきわめて高
温であり、夏場に工場内を冷房で冷やすことができない
状態であり、二台の加熱炉Ａを設置した場合には更に高
温状態となり、作業者の労力負担はきわめて大きいもの
であった。更に、二台の加熱炉の燃費負担がきわめて大
きく、整備点検にも費用を要するものであった。 【００１５】山型加熱炉Ｂにおいて、吊り下げた製品ｇ
を搬入口ｃから通路ｊを通して加熱空間ｂに送る場合、
および加熱後の製品ｇを通路ｊを通して搬出口ｄに送る
場合、加熱空間ｂでの製品の吊り下げ間隔Ｌ１と同じ間
隔で製品ｇを吊り下げた場合、傾斜状通路ｊでの製品ｇ
の吊り下げ間隔Ｌ２は間隔Ｌ１よりも１０〜３０％程度
小さくなる。 【００１６】従って、この間隔Ｌ２において製品ｇ相互
が接触し、傷つけないようにするためには、通路ｊ内で
の製品ｇ相互の間隔を充分に大きくする必要がある。こ
のため製品ｇの吊り下げ間隔が全体として大きなものと
なり、一定時間内での製品の送り量に制限があるととも
に製品の送りに時間を要するものであった。 【００１７】一定の時間内での加熱製品量を多くするた
めには、搬入口ｃからの製品ｇの搬入数量を多くする必
要があるが、このためには搬入口ｃから加熱空間ｂまで
の通路ｊを長くしなければならない。このように製品数
量を多くするためには通路ｊの傾斜状態を緩やかにする
必要があるが、通路ｊの傾斜面を緩やかにすると加熱空
間ｂと搬入口ｃおよび搬出口ｄとの高低差は小さなもの
となり、従って、加熱空間ｂ内の熱は外部に逃れやす
く、低い温度の外気は通路ｊを通って加熱空間ｂ内に入
りやすくなる。 【００１８】加熱空間ｂと搬入口ｃおよび搬出口ｄとを
傾斜状の通路ｊで連絡することにより、搬入口ｃと搬出
口ｄとは加熱空間ｂの下側に位置するとしても垂直下側
でないので、加熱空間ｂ内の温度より低い外気温度が通
路ｊを通して加熱空間ｂ内に入り易く、加熱温度に変化
を生じ、製品ｇの加熱温度にむらを生ずるものであっ
た。 【００１９】更に、通路ｊの傾斜面を長くすると、加熱
空間ｂで加熱された製品ｇを搬出する際、製品温度は通
路ｊ途中で低下し、製品ｇは所定の温度を保持すること
ができなくなり、樹脂の付着に不良を生ずることにな
る。特に、山型加熱炉Ｂでは二次加熱炉を有していない
のでこの温度低下の問題は非常に大きなものである。ま
た、加熱空間ｂと搬入口ｃおよび搬出口ｄとの距離間隔
が大きくなれば、平面における装置全体の占有面積が大
きくなるものであった。 【００２０】上記する箱型加熱炉Ａや山型加熱炉Ｂの種
々の問題点を解消し、特に、箱型加熱炉および加熱方法
の改良として本願出願人は、昭和５９年６月１日に特願
昭５９−１１２７０６号および特願昭５９−１１２７０
７号として樹脂コーテイング用の加熱炉や加熱方法を提
供している。 【００２１】この加熱炉は、製品の搬入口および搬出口
を加熱空間と同じ高さに面した側面に形成することな
く、下面を全面に開口した大型箱体の密閉した上部の加
熱空間の垂直下方において両側の対称位置に形成したも
のであり、加熱すべき製品を搬入口に運んだり、加熱後
の製品を搬出するための搬送装置は、加熱炉内を通るこ
となく、加熱炉の外周を循環するようにしてある。 【００２２】加熱空間は密閉状態であるから、加熱炉内
と外部との間で内外気の還流現象を生ずることなく、熱
効率を良くして均一な加熱処理をすることができる利点
を有している。しかし、この加熱炉の場合も、前記の箱
型加熱炉と同じく、一次加熱後に近接した他の加熱炉を
使用して二次加熱処理をする必要があり、熱効率や均一
な加熱等の問題点は解消されたとしても従来の箱型加熱
炉の占有面積、燃費、高温等の問題点は残るものであっ
た。 【００２３】本発明は、上記する従来の箱型加熱炉や山
型加熱炉等の問題点に鑑み、箱型の加熱炉であり、か
つ、加熱すべき製品の搬入口および加熱後の製品の搬出
口等を加熱空間の垂直真下に面して対称位置に形成した
加熱炉を一台使用し、同じ加熱炉で製品の一次加熱と、
樹脂を溶かした状態で付着させた製品の二次加熱を行う
ようにした樹脂コーテイング方法を提供することを目的
とするものである。 【００２４】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、箱体２の下面を全面開口し、上部密閉空
間を加熱空間３とし、加熱空間３の垂直真下において開
口部の両側対称位置に加熱すべき製品９の搬入口４と加
熱後の製品９の搬出口５を有する加熱炉１の周囲を循環
する搬送装置１３から取り外した製品９を、搬入口４か
ら搬出口５方向へ移送途中に加熱空間３で製品９を一次
加熱し、一次加熱後の製品９を搬出口５の下方に設置し
た粉末樹脂の貯槽６内に漬け、表面に溶けた樹脂膜を形
成した製品９を同じ加熱炉１の加熱空間３に送って二次
加熱をするようにしてある。 【００２５】 【実施例】以下、図面に従って本発明の一実施例を詳細
に説明する。図１、図２および図３は本発明方法に使用
する加熱炉を示すものであり、この加熱炉１は、金属製
の大型箱体２の下面を全面に開放し、密閉した上部空間
を金属製品の加熱空間３とするとともに加熱すべき製品
の搬入口４および加熱後の製品の搬出口５は、箱体２の
開口部において加熱空間３の垂直真下の両側対称位置に
形成してあり、搬出口５に面した下方には粉末樹脂の貯
槽６を設置したものである。 【００２６】尚、符号７は、電気、ガス等を熱源とする
公知の加熱装置であって、加熱炉１の加熱空間２の下方
に設置してあり、また、符号８は、加熱空間２の中空部
において搬入口４から搬出口５方向へ水平状態で設置し
た平行な一対の案内レールである。このような加熱炉１
の構成は、前記した従来の加熱炉と同じである。 【００２７】図４に示す金属製品９は、長方形状のハン
ガー１０に針金やフック等を使用して着脱可能に吊り下
げてあり、このハンガー１０自体はやはり針金やフック
等を使用して、従来と同様、加熱炉１内を通ることなく
加熱炉１の周囲を循環するチェーンコンベアのような搬
送装置１１に、例えばフックを使用し引っかけた状態で
着脱可能に吊り下げてあり、ハンガー１０は長さ方向に
そって連続して間欠的に移送されるようになっている。 【００２８】搬入口４および搬出口５に面した下方に
は、シリンダー駆動による一対の昇降装置１１、１２が
それぞれ設置してあり、加熱すべき製品９を加熱空間２
に送り、また、加熱後の製品９を上下動可能としてあ
る。図５に示すように、搬送装置１３によって搬入口４
の前まで移送された製品９は、ハンガー１０ごと搬送装
置１３から外され、水平状態で一対の昇降装置１１に載
せられる。搬送装置１３から昇降装置１１への製品９の
移し替えは、図５に示す移送機構によるか、または作業
者の手作業によってなされる。 【００２９】移送機構は、例えば、ハンガー１０の長さ
範囲内で水平な一対のアーム１４と、製品９が入り得る
間隔を有し、昇降装置１１と同じ高さ位置にある一対の
チェーンコンベアのような移送装置１５とからなってい
る。アーム１４はハンガー１０方向に前進、後退可能で
あるとともに上下動可能となっている。また、移送装置
１５は、搬送装置１３と昇降装置１１間を循環可能とな
っている。 【００３０】搬送装置１３によって製品９が搬入口４の
前に達するとアーム１４がハンガー１０の下方に前進
し、アーム１４を上へ上げることによりハンガー１０は
搬送装置１３から外される。その後、アーム１４を下降
させてハンガー１０を移送装置１５上に載せればよい。
ハンガー１０は移送装置１５によって移動し、そのまま
昇降装置１１上に載せられる。アーム１４は、ハンガー
１０を移送装置１５に移した後、所定の位置に復帰して
いる。 【００３１】上記のようにして製品９を吊り下げたハン
ガー１０が移し替えられ、定置された昇降装置１１は、
上昇してハンガー１０を案内レール８の高さ位置まで送
り、次に、ハンガー１０は案内レール８上に移し替えら
れる。このためには、例えば図２に示すように、案内レ
ール８に面した高さ位置で加熱炉１の外部にシリンダー
１６を設置しておき、加熱炉１内に突出して伸縮するロ
ッド１７により昇降装置１１が案内レール８と平行状態
となって停止した時、ロッド１７が延びてハンガー１０
を案内レール８上に押せばよい。 【００３２】案内レール８が自走しない単なる棒状体の
場合には、連続して送られ、案内レール８上に載せられ
た複数のハンガー１０は、次に送り込まれたハンガー１
０の横巾間隔だけ搬出口５方向に送られる。一対の案内
レール８を加熱空間２内で循環する移送装置、例えば、
チェーンコンベアのような自走可能な移送装置としてお
けば、ハンガー１０の両側をそれぞれ移送装置上に載せ
ることにより、製品９は間欠的に所定の間隔ごとに連続
して搬出口５方向へ移送されることになる。いずれにし
ても製品９は、搬入口４側から搬出口５方向へ連続して
間欠的に移送されつつ加熱されることになる。 【００３３】加熱空間２を通過しつつ加熱された製品９
が搬出口５側に達すると、その前にあらかじめ昇降装置
１２が上昇して案内レール８と同じ高さ位置で待機して
いる。従って、案内レール８から昇降装置１２にハンガ
ー１０が水平状態で移し替えられる。その後、昇降装置
１２は下降し、最下点位置に達すると製品９は貯槽６内
に漬けられ粉末樹脂が製品９の表面に付着することにな
る。 【００３４】樹脂は、加熱された製品９自体の熱で溶か
された状態で付着するが、昇降装置１２は再び上昇し、
製品９を加熱空間２まで運び、所定の時間、二次加熱処
理をする。二次加熱時間は、製品９の材質や肉厚、大き
さ等によって異なるが、通常は１〜２０分の範囲内であ
る。二次加熱をした製品９は、昇降装置１２によって搬
出口５まで下降させられ、外部に取り出される。この
時、製品９は外部を循環する搬送装置１３に移し替えて
もよく、昇降装置１２から搬送装置１３への移し替え
は、作業者の手作業によるか前記と同じアーム１４と移
送装置１５とからなる移送機構が使用される。 【００３５】貯槽６は、搬出口５の下方で定置状態と
し、昇降装置１２が下降して製品９を樹脂内に漬けるよ
うにしても良いが、昇降装置１２の下降に従って貯槽６
も上昇させ、所定の高さ位置で製品９を貯槽６内に漬け
るようにしてもよい。尚、定置位置における貯槽６と搬
出口５間には、ハンガー１０および製品９が搬出可能な
空間が形成されている。 【００３６】前記したアーム１４および移送装置１５か
らなる移送機構は、一例を示すものであり、これに限定
されるものではない。従って、例えば、アーム１４を有
する基台自体を昇降装置１１間に往復移動可能としてお
けば、移送装置１５を必要とせずにアーム１４から直接
に昇降装置１１へハンガー１０を移し替えることができ
る。 【００３７】 【発明の効果】以上、説明した本発明によれば、密閉し
た上部の加熱空間３の垂直下方両側に製品の搬入口４と
搬出口５を形成した箱型加熱炉１で加熱すべき製品９の
一次加熱および加熱後に樹脂を溶かした状態で付着させ
た製品９の二次加熱を行うことができるので、加熱炉１
は一台使用するのみであり、樹脂コーテイング作業の時
間を短縮して作業能率の向上を図ることができ、装置全
体の工場内での占有面積を少なくすることができるもの
である。 【００３８】加熱炉１は一台のみであるから、燃費を少
なくすることができるとともに整備点検のための作業時
間の短縮、費用のと節減等を図ることができ、また、搬
送装置１３を小型化でき、二台の加熱炉を必要としてい
た従来技術から比較すると作業者の縮小、全体の費用の
節約を図ることができるものである。 【００３９】しかも、一台の加熱炉であるから周囲の温
度上昇を制限することができ、作業者の労力負担を軽減
して、作業能率の向上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明方法に使用する加熱炉の斜視図である。 【図２】加熱炉の中央断面図である。 【図３】加熱炉を搬出口側から見た断面図である。 【図４】ハンガーに製品を吊り下げた状態の斜視図であ
る。 【図５】搬送装置に吊り下げた製品を昇降装置に移送す
るための機構の一例を示す概略図である。 【図６】従来の箱型加熱炉の斜視図である。 【図７】従来の箱型加熱炉の中央断面図である。 【図８】従来の箱型加熱炉を平面から見た断面図であ
る。 【図９】従来の山型加熱炉の概略図である。 【符号の説明】 １ 加熱炉 ２ 箱体 ３ 加熱空間 ４ 搬入口 ５ 搬出口 ６ 貯槽 ７ 加熱装置 ８ 案内レール ９ 製品 １０ ハンガー １１ 昇降装置 １２ 昇降装置 １３ 搬送装置 １４ アーム １５ 移送装置 １６ シリンダー １７ ロッド Ａ 加熱炉 Ｂ 加熱炉 ａ 箱体 ｂ 加熱空間 ｃ 搬入口 ｄ 搬出口 ｅ 加熱装置 ｆ 扉 ｇ 製品 ｈ 搬送装置 ｉ 貯槽 ｊ 通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05D 1/00 - 7/26 B05C 3/09 B05C 19/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 金属製品を連続的に樹脂コーテイングす
   る方法において、箱体２の下面を全面開口し、上部密閉
   空間を加熱空間３とし、加熱空間３の垂直真下において
   開口部の両側対称位置に加熱すべき製品９の搬入口４と
   加熱後の製品９の搬出口５を有する加熱炉１の周囲を循
   環する搬送装置１３から取り外した製品９を、搬入口４
   から搬出口５方向へ移送途中に加熱空間３で製品９を一
   次加熱し、一次加熱後の製品９を搬出口５の下方に設置
   した粉末樹脂の貯槽６内に漬け、表面に溶けた樹脂膜を
   形成した製品９を同じ加熱炉１の加熱空間３に送って二
   次加熱をするようにしたことを特徴とする金属製品の樹
   脂コーテイング方法。