JP3407389B2 - 塗膜均一化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、棒材、管材、ワイヤー
等の線材の外周面に塗料等を塗布した塗膜を均一に整え
ることができる塗膜均一化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】小径長尺パイプ等の線材の外周面に塗料
等を塗布する方法としては、浸漬塗装法やスプレー塗装
法などが一般に採用されており、工業的には通常図９に
示したような工程により連続的に塗装処理が行われる。

【０００３】即ち、図９は浸漬塗装法による連続処理工
程を示すもので、被処理物である線材ａを塗料ｂが収容
された塗料槽ｃ中を連続的に通過させて線材ａの外周面
に塗工処理を施した後、更に乾燥装置ｄ中を通過させる
ことによりこれを乾燥させることが行われている。

【０００４】この場合、塗料槽ｃを通過した後乾燥が行
われるまでの間に、図８に示したように、線材ａの外周
面に塗工された塗料ｅが重力により下側に流れて所謂た
れｆが生じ、この状態で乾燥されると塗膜の膜厚が不均
一で塗膜の機能が十分に発揮し得ないばかりでなく、外
観的に商品価値の低いものとなってしまう。

【０００５】そこで、従来は上記塗料槽ｃと乾燥装置ｄ
との間にエア吹き付け機ｇを配設し（図９参照）、この
エア吹き付け機ｇにより、線材ａの下側にエアーを吹き
付けて塗料ｅのたれｆ（図８参照）を吹き飛ばした後、
乾燥処理することが行われている。なお、スプレー塗装
法により塗工処理を行う場合は、図９の塗料槽ｃに代え
て複数の塗料噴射ノズルから線材ａの周囲を囲うように
配設し、該ノズルから線材ａの外周面に塗料を吹き付け
ることにより塗料を塗工するもので、その他は上記浸漬
塗装法の場合と同様である。この場合、スプレー塗装法
においても、上記浸漬塗装法に比べて軽微ではあるが塗
膜の厚さを厚くする場合などにはやはり品質上問題とな
るようなたれｆが発生し、このような場合には、浸漬塗
装法の場合と同様に上記エア吹き付け機ｇによりたれｆ
を吹き飛ばすことが行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の塗装方法では均一な膜厚を有する塗膜を得る
ことができない。即ち、線材ａの外周面に塗工された塗
料ｅは、図８に示されているように、重力により線材ａ
の下側に流れて塗膜ｈは線材ａの上側で薄く、両側部で
やや厚くなり、下側に上記たれｆが生じた状態となる。
この場合、上述のエアー吹き付け機ｇにより、たれｆ
（図７参照）を取り除くことはできても、塗膜ｈの厚さ
は依然として不均一なままであり、線材ａの上側で薄
く、両側部及び下側でやや厚い塗膜となり、均一な塗膜
を得ることはできない。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、浸漬塗装法やスプレー塗装法などにより線材の外周
面に塗工された塗膜を塗工後乾燥前に均一に整えて、均
一厚さの塗膜を確実に得ることができる塗膜均一化装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、線材の外周面に塗布した塗膜の厚さを均一
に整えるための塗膜均一化装置であって、円筒状の内空
部を有する装置本体と、該装置本体の内空部に回転可能
に取り付けられた外筒体と、この外筒体の内側に着脱可
能に取り付けられ、周壁の複数箇所にエアを軸心からず
れた方向に向けて噴出する噴出孔が形成された内筒体
と、上記外筒体を回転させる回転手段とを具備してな
り、上記内筒体内に該内筒体の軸心に沿って上記線材を
配置し、上記回転手段により上記外筒体が回転すると共
に、この外筒体と一体的に上記内筒体がその噴出孔から
エアを噴出しながら回転することにより、上記線材の周
囲にリング状の気流を形成し、このリング状気流により
線材外周面の塗膜を均一化するように構成したことを特
徴とする塗膜均一化装置を提供する。

【０００９】本発明の塗膜均一化装置は、このように、
装置本体の内空部に回転可能に取り付けられた外筒体
と、周壁の複数箇所に噴出孔が形成され、上記外筒体の
内側に着脱可能に取り付けられる内筒体とで構成し、噴
出孔の形成態様が異なる複数の内筒体から、被処理物で
ある線材の太さや塗料の種類、塗膜の膜厚等に応じてそ
の塗膜の均一化に適した内筒体を適宜選択するように構
成することができ、更に上記噴出孔から温風を噴出して
上記リング状気流を温風にて形成し、このリング状気流
で塗膜を均一化すると共に、初期乾燥を行うように構成
することもできる。

【００１０】

【作用】本発明の塗膜均一化装置は、その内筒体内の軸
心に沿って線材を配置し、該線材の周囲にリング上の気
流を形成して該リング状気流により線材の外周面に塗工
された塗膜を均一に整えるものである。

【００１１】即ち、本発明の塗膜均一化装置を用いて、
浸漬塗装法やスプレー塗装法などにより線材の外周面に
形成した塗膜を均一に補正する場合、塗膜を塗工した線
材を塗膜が乾く前に上記内筒体内の軸心に沿って配置
し、この内筒体の周壁に形成された噴出孔からエアを噴
出しながら、該内筒体を上記回転手段により外筒体と一
体的に回転させる。

【００１２】この場合、上記噴出孔は内筒体の軸心から
ずれた方向に向けてエアを噴出するように形成されてい
るので、この噴出孔から噴出された気流は内筒体の軸心
に沿って配設された線材の外側近傍を通過するように流
れ、この状態でこの噴出孔が形成された内筒体がその軸
心を上記線材と一致させた状態で回転することにより、
噴出孔がエアを上記の如く噴出しながら線材の周囲を公
転することとなる。これにより、線材の周囲にリング状
の気流が形成され、このリング状気流により線材該表面
の塗膜が均一にされてたれ（図７の符号ｆ参照）や厚さ
のバラツキが補正され、均一な厚さの塗膜に整えられ
る。この状態で線材表面の塗膜を乾燥等の処理により硬
化させることにより均一な塗膜を確実に得ることがで
き、線材表面に高品質の塗膜を確実に形成することがで
きる。また、上述の図８に示した塗装工程において、エ
アー吹き付け装置ｆに代えて本発明の塗膜均一化装置を
配設し、塗工後の線材ａがこの塗膜均一化装置の上記回
転筒内を通過するように構成することにより、線材ａに
対して連続的に上記塗膜均一化処理を施すことができ、
高品質な線材を確実かつ効率よく製造することができ
る。

【００１３】また、本発明の塗膜均一化装置は、装置本
体に回転可能に取り付けられた外筒体と、この外筒体の
内側に着脱可能に取り付けられたエアー噴出孔を有する
内筒体とで構成し、内筒体を取替え可能とすることによ
り、噴出孔の形成態様が異なる複数の内筒体から、被処
理物である線材の太さや塗料の種類、塗膜の膜厚等に応
じてその塗膜の均一化に適した内筒体を適宜選択し、常
に最適な条件で塗膜の均一化処理を施すことができる。

【００１４】更に、本発明の塗膜均一化装置は、線材の
周囲に形成したリング状気流により塗膜を均一化すると
共に、該塗膜を仮乾燥させることができ、これにより均
一化処理を施した後に重力により塗膜の厚さが変化する
ことを可及的に防止することができ、この場合噴出孔か
ら温風を噴出させて上記リング状気流を温風で形成する
ことにより、塗膜の初期乾燥をより確実に行うことがで
きる。

【００１５】以上のように、本発明の塗膜均一化装置に
よれば、浸漬塗装法やスプレー塗装法により線材の外周
面に塗工された塗膜を塗工後乾燥前に均一に整えて、均
一厚さの塗膜を確実に得ることができるものである。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。図１〜図３は、本発明の一実施例にかかる塗
膜均一化装置を示すもので、図中１はベルト３，３によ
り基台２上に固定された厚肉略円筒状の装置本体であり
（図１参照）、この装置本体１の略円筒状内空部には、
外筒体５と内筒体６とからなる回転筒４が配設されてい
る（図２参照）。

【００１７】上記回転筒４を構成する外筒体５は、上記
装置本体１の内空部にベアリング７，７，７，７を介し
て回転可能に取り付けられた肉厚円筒状のもので、その
外周面軸方向中間部に複数のタービン羽根８が等間隔ず
つ離間して全周に渡って突設されており、このタービン
羽根８は装置本体１の内周面軸方向中間部に全周に渡っ
てリング状に形成された羽根収容凹部９内に収容されて
いる。また、この外筒体５の周壁内には、周方向に沿っ
て互いに等間隔ずつ離間した４箇所にそれぞれ軸方向中
間部から一端部（図２中右側端部）にかけてエア通路１
０，１０，１０，１０が形成されており、このエア通路
１０，１０，１０，１０の一端部（図２中右側端部）は
それぞれ外筒体５の一端面に開放していると共に、他端
部はそれぞれ外筒体５の外周面軸方向中間部に周方向に
沿って互いに等間隔ずつ離間して形成されたエア導入口
１１，１１（２つは図示していない）と連通している。
そして、これら４つのエア導入口１１，１１は上記装置
本体１の内周面軸方向中間部に全周に渡ってリング状に
形成されたエア流通凹部１２内に開放しており、外筒体
５がいずれの回転角度にあっても外筒体５の４つのエア
導入口１１，１１と装置本体１のエア流通凹部１２とが
連通した状態となるようになっている。

【００１８】また、この外筒体５のタービン羽根８が収
容されている装置本体１の上記羽根収容凹部９には、図
３に示されているように、装置本体１の上部外側面に開
放したエア吹き出し口１３及びエア排出口１４が連通し
ており、これらエア吹き出し口１３及びエア排出口１４
は羽根収容凹部９を挟んで互いに対向した状態となって
いる。そして、エア吹き出し口１３には回転駆動エアを
導入する駆動エア導入管１５が連結されていると共に、
エア排出口１４にはマフラー（消音器）１６が取り付け
られており、駆動エア導入管１５からエア吹き出し口１
３を経て羽根収容凹部９内に吹き出されたエアがエア排
出口１４からマフラー１６を通って外部に排出され、こ
のとき羽根収容凹部９内を通過する気流がタービン羽根
８を押圧して外筒体５を回転させるようになっている。

【００１９】更に、外筒体５の４つのエア導入口１１，
１１（２つは図示せず）が開放した装置本体１の上記エ
ア流通凹部１２は、装置本体１の下方において噴射エア
導入管１７（図１，３参照）が連結されたエア吹き込み
口１８（図２参照）と連通しており、噴射エア導入管１
７から噴射エアがエア吹き込み口１８を介して装置本体
１の上記エア流通凹部１２に流入し、更に４つのエア導
入口１１，１１（２つは図示せず）から外筒体５のエア
通路１０，１０，１０，１０に流入するようになってい
る。この場合、外筒体５は上記のようにタービン羽根８
の作用により装置本体１内を回転するものであるが、上
述したように、外筒体５の４つのエア導入口１１，１１
は外筒体５がいずれの回転角度にあっても装置本体１の
エア流通凹部１２と連通した状態となるようになってい
るので、外筒体５が回転状態にある場合でも各エア通路
１０，１０，１０，１０に確実に噴射エアが供給される
ようになっている。

【００２０】ここで、図中１９，１９は上記エア流通凹
部１２の両側縁部においてそれぞれ装置本体１の内周面
と外筒体５の外周面との間に周方向に沿って介装された
リング状のシール体であり、このシール体１９，１９に
より上記エア流通凹部１２に流入した噴射エアが装置本
体１の内周面と外筒体５の外周面との間から外部に漏れ
るのを防止し、噴射エアが装置本体１のエア流通凹部１
２から外筒体５の各エア通路１０，１０，１０，１０に
確実に供給されるようになっている。この場合、このシ
ール体１９，１９と外筒体５の外周面との間は気密でか
つ摺動可能な状態となっており、シール体１９，１９に
より外筒体５の回転運動を阻害するようなことがないよ
うになっている。なお、図１中２０，２１は、それぞれ
上記駆動エア導入管１５及び噴射エア導入管１７に設け
られた開閉バルブであり、これら開閉バルブ２０，２１
を操作することにより、上記駆動エア及び噴射エアの供
給、停止、供給量の調節を行うようになっている。

【００２１】上記外筒体５の軸方向両端部には、リング
板状の基体２２の外周縁部一面側に周方向に沿って周壁
部２３を形成したキャップ体２４，２５が取り付けられ
ており、これら両キャップ体２４，２５間に円筒状の内
筒体６が取り付けられている。即ち、この内筒体６はそ
の軸方向両端周縁部が両キャップ体２４，２５の内周縁
部内面側に形成された段差状の凹部２６，２６に嵌合し
た状態で両キャップ体２４，２５間に挟持固定されてお
り、このとき内筒体６の一端部（図２中右側端部）が上
記外筒体５の一端面より外側に突出した状態となると共
に、この突出端部を支持している一方のキャップ体２４
の内面と外筒体５の一端面との間にエア流通間隙２７が
形成され、更に内筒体６は外筒体５の内周よりも小径に
形成されたもので、該内筒体６の外周面と外筒体５の内
周面との間に上記エア流通間隙２７と連通したエア供給
間隙２８が形成されている。これにより、外筒体５に形
成された上記４つのエア通路１０，１０，１０，１０に
導入された噴射エアがエア流通間隙２７を通って、内筒
体６と外筒体５との間のエア供給間隙２８に導入される
ようになっている。

【００２２】上記内筒体６は、図２，４，６に示したよ
うに、円筒状基体２９の両端側周壁の互いに対向する位
置にそれぞれ上記噴射エアを噴出する噴出孔３０，３
０，３０，３０を穿設したものである。この各噴出孔３
０は、図６に示されているように、互いに対向した位置
に穿設された一対の噴出孔３０，３０が内筒体６の軸心
ｊを挟んで互いに反対側に向いていると共に、図２に示
されているように、すべての噴出孔３０，３０，３０，
３０は内筒体６の径方向から軸方向一端側（図２中左
側）へやや傾いた方向を向いている。

【００２３】この噴出孔３０，３０，３０，３０は、上
記エア供給間隙２８に導入された噴射エアを内筒体６内
に噴出するもので、この場合噴射エアは、図６に示され
ているように、互いに対向した位置に穿設された一対の
噴出孔３０，３０から内筒体６の軸心ｊを挟んで互いに
反対側へ向け、かつ図２に示されているように、内筒体
６の径方向から軸方向一端側（図２中左側）へやや傾い
た方向に向けて噴出されるようになっている。

【００２４】なお、上記一方のキャップ体２４は、ボル
ト３１，３１，３１，３１により上記外筒体５に固定さ
れており、これらボルト３１を緩めてキャップ体２４を
取り外すことにより、上記内筒体６を外筒体５から取り
外すことができるようになっている。

【００２５】次に、本実施例の塗膜均一化装置の動作に
ついて説明する。本実施例の塗膜均一化装置は、上記外
筒体５と内筒体６とから構成された回転筒４内にその軸
心ｊに沿って線材ａ（本実施例ではパイプ）を配置し、
この線材ａの外周に塗工した塗膜ｈの膜厚を均一化する
ものであり、例えば上述した図９に示された塗装工程に
おいて、エアー吹き付け機ｇに代えて塗料槽ｃと乾燥装
置ｄとの間に配置し、塗料槽ｃで浸漬塗装法により塗膜
を塗工した線材ａを乾燥装置ｄによる乾燥処理前に本塗
膜均一化装置の回転筒４内を通過させることにより、該
線材ａに対して連続的に塗膜の均一化処理を施すことが
できるものである。

【００２６】この場合、まずバルブ２０を開いて駆動エ
ア導入管１５から装置本体１に駆動エアを供給すると共
に、バルブ２１を開いて噴射エア導入管１７から装置本
体１に噴射エアを供給する。

【００２７】これにより、駆動エア導入管１５からの駆
動エアは、図３に示したように、エア吹き出し口１３を
通って装置本体１の一側方から羽根収容凹部９内に吹き
出し、反対側のエア排出口１４を通ってエアフィルター
１６から装置外へと排出され、このとき羽根収容凹部９
内を通過する気流がタービン羽根８を押圧して外筒体５
を回転させ、これと一体的に内筒体６が回転する。即
ち、上記駆動エアにより回転筒４が装置本体１の内空部
で回転する。なお、上記バルブ２０の開度を調節して駆
動エアの供給量（噴出速度）を調節することにより、こ
の回転筒４の回転速度を調節することができる。

【００２８】また、上記噴射エア導入管１７からの噴射
エアは、図２に示したように、エア吹き込み口１８から
装置本体１のエア流通凹部１２に供給され、これが４つ
のエア導入口１１，１１（２つは図示せず）から外筒体
５に形成された４つのエア通路１０，１０，１０，１０
（図２，３参照）に流入し、これらエア通路１０内を軸
方向一端側（図２中右側）へと流れ、更に一方（図２中
右側）のキャップ体２４と外筒体５の一端面との間に形
成されたエア流通間隙２７を通って外筒体５と内筒体６
との間に形成されたエア供給間隙２８に流入する。そし
て、この噴射エアが内筒体６の周壁に穿設された各噴出
孔３０，３０，３０，３０から内筒体６の内側へと噴出
される。なお、この場合上記バルブ２１の開度を調節し
て駆動エアの供給量（噴出速度）を調節することによ
り、上記噴出孔３０，３０，３０，３０から噴出される
噴射エアの噴出量（噴出速度）を調節することができ
る。

【００２９】従って、上記バルブ２０，２１を開くこと
により、上記回転筒４がその内周面の噴出孔（内筒体６
の内周面の噴出孔３０，３０，３０，３０）からエアを
噴出しながら回転する。このとき、噴出孔３０，３０，
３０，３０から噴出された噴射エアは、図６に示されて
いるように、互いに対向した位置に穿設された一対の噴
出孔３０，３０から内筒体６の軸心ｊを挟んで互いに反
対側へ向け、かつ図２に示されているように、内筒体６
の径方向から軸方向一端側（図２中左側）へやや傾いた
方向に向けて噴出され、この状態で回転筒４（内筒体
６）が回転Ｘ（図６参照）するので、回転筒４の軸心ｊ
に沿って配設された線材ａの周囲にリング状の気流３２
が形成され、かつこのリング状気流３２が軸心ｊに沿っ
て回転筒４の他端側（図２中左側）へと移動し、他端開
口部から装置外へと排出される。

【００３０】そして、図７に示したように、このリング
状気流３２が線材ａの外周に塗工された塗料ｅを流動さ
せて塗膜ｈの厚さのバラツキやたれｆ（図８参照）を補
正し、塗膜ｈを線材ａの周方向に沿って均一厚に整え、
更にこのリング状気流３２が軸心ｊに沿って移動するの
で、線材ａの軸方向に沿っても塗膜ｈを均一厚に整え
る。更にこのとき、このリング状気流３２により塗膜ｈ
の表面部を仮乾燥させることができ、これにより塗膜ｈ
が均一厚のまま保持され、この状態で次工程の乾燥処理
が行われることにより、均一な塗膜が確実に得られるも
のである。なお、この場合噴射エアとして温風を用いて
上記リング状気流３２を温風で形成することにより、よ
り積極的に塗膜ｈの仮乾燥を行うようにすることもでき
る。

【００３１】このように、本実施例の塗膜均一化装置に
よれば、浸漬塗装法等により線材ａの外周面に塗工され
た塗膜ｈを塗工後乾燥前に均一に整えて、均一厚さの塗
膜ｈを確実に得ることができるものである。ここで、上
記噴出孔３０，３０，３０，３０から噴出させる噴射エ
アの流速及び回転筒４の回転速度は、塗膜ｈを形成する
塗料の種類（流動性等）や線材の材質などに応じて適宜
選定されるが、通常は噴射エアの流速は１０〜２５０ｍ
／ｓｅｃ程度することができ、回転筒４の回転速度は５
００〜１０００ｒｐｍ程度とすることができる。

【００３２】また、回転筒４の回転方向は、図６に示し
たように、噴射エアの噴出方向と逆方向Ｘに回転させる
ことが好ましく、噴射エアの噴出方向と順方向Ｙに回転
させることも可能であるが、順方向Ｙに回転させた場合
回転速度を速くするときれいなリング状の気流が得られ
ない場合がある。更に、内筒体６の互いに対向する位置
に形成された上記噴出孔３０，３０から噴出される噴両
射エア間の幅ｗは、処理を施す線材ａの外径や塗膜の膜
厚、栓類等に応じて設定され、特に制限されるものでは
ないが、通常は線材ａの外径＋０．５〜１０００ｍｍ程
度、特に線材ａの外径＋１〜５００ｍｍとされる。この
場合、本実施例の塗膜均一化装置にあっては、上述した
ように、一方のキャップ体２４を取り外して内筒体６を
交換することができ、処理を施す線材ａの外径等に応じ
て最適な噴出孔幅ｗを有する内筒体を用いることができ
るものである。

【００３３】なお、本発明の塗膜均一化装置は、上記実
施例に限定されるものではなく、例えば回転筒４は必ず
しも内筒体と外筒体とで構成する必要はなく、内周面に
噴出孔が形成された筒状のものであればよく、また回転
筒４の回転駆動方式もチェーン、ベルト、ギア等を用い
てモータ等により駆動するようにしてもよく、更に噴出
孔３０も上記実施例のような丸形の小孔に限定されず、
図５に示したように、内筒体６の軸方向に沿ってスリッ
ト状に形成してもよい。更にまた、その他の構成につい
ても本発明の要旨を逸脱しないかぎり種々変更して差し
支えない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗膜均一
化装置によれば、浸漬塗装法やスプレー塗装法などによ
り線材の外周面に塗工された塗膜を塗工後乾燥前に均一
に整えて、均一厚さの塗膜を確実に得ることができ、得
られる線材の品質を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる塗膜均一化装置を示
す斜視図である。

【図２】同塗膜均一化装置を示す断面図である。

【図３】同塗膜均一化装置を示す一部を切り欠いて断面
とした正面図である。

【図４】同塗膜均一化装置を構成する内筒体を示す斜視
図である。

【図５】同塗膜均一化装置を構成する内筒体の他の例を
示す斜視図である。

【図６】同塗膜均一化装置の回転筒内のエアの流れを説
明する説明図である。

【図７】同塗膜均一化装置により塗膜を均一化する際の
作用を説明する説明図である。

【図８】線材に浸漬塗装法により塗料を塗工した際の塗
膜の状態を示す概略断面図である。

【図９】線材に浸漬塗装法により塗料を塗工する工程を
説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ４ 回転筒 ５ 外筒体 ６ 内筒体 ３０ 噴出孔 ３２ リング状気流 ａ 線材 ｈ 塗膜 ｊ 軸心

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 11/06 B05C 9/12 B05C 9/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材の外周面に塗布した塗膜の厚さを均
   一に整えるための塗膜均一化装置であって、 円筒状の内空部を有する装置本体と、該装置本体の内空
   部に回転可能に取り付けられた外筒体と、この外筒体の
   内側に着脱可能に取り付けられ、周壁の複数箇所にエア
   を軸心からずれた方向に向けて噴出する噴出孔が形成さ
   れた内筒体と、上記外筒体を回転させる回転手段とを具
   備してなり、 上記内筒体内に該内筒体の軸心に沿って上記線材を配置
   し、上記回転手段により上記外筒体が回転すると共に、
   この外筒体と一体的に上記内筒体がその噴出孔からエア
   を噴出しながら回転することにより、上記線材の周囲に
   リング状の気流を形成し、このリング状気流により線材
   外周面の塗膜を均一化するように構成したことを特徴と
   する塗膜均一化装置。
2. 【請求項２】 噴出孔から温風を噴出させ、線材外周面
   の塗膜を均一化すると共に、初期乾燥を行うように構成
   した請求項１記載の塗膜均一化装置。