JP3688761B2

JP3688761B2 - スプレー式金属表面処理装置

Info

Publication number: JP3688761B2
Application number: JP19581595A
Authority: JP
Inventors: 雅啓上野山; 淳丸岡; 哲男細川
Original assignee: 日本ペイントプラント・エンジニアリング株式会社; 紀和工業株式会社
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2015-07-07
Also published as: JPH0925590A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属加工製品等を工場内で搬送しつつ加工する工程において、当該金属加工製品の表面処理をする場合に発生するゴミ・鉄粉等を除去するためのろ過装置を有するスプレー式金属表面処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスプレー式金属表面処理装置は、金属表面処理処理液を噴射するスプレーと、処理過程において金属表面のゴミその他の不純物により汚染される当該処理液のろ過装置と、これらを連結する手段等よりなるものであり、図３に示すようなものがある。以下、図３に基づいて説明する。図３において、１００はスプレー式表面処理装置であって、製造ラインのコンベア１０１により搬送される金属製の加工部品１０２（製品）に処理液を噴射して加工部品１０２の表面を処理する複数のスプレーノズル１０３、１０３、１０３、・・・と、スプレーノズル１０３、１０３、１０３、・・・を覆ってこのスプレーノズル１０３、１０３、１０３、・・・で噴射された処理液を回収して貯溜槽１０４内に流出させる断面矩形状の箱型スプレー室１０５と、処理液から不純物を除去するろ過装置１０６と、貯溜槽１０４から処理液を吸引する供給ポンプ１０７とを主要部として構成されている。
【０００３】
各スプレーノズル１０３、１０３、１０３、・・・は、加工部品１０２を挟み込むように配置されて、供給管路１０８を介して貯溜槽１０４に接続されており、この供給管路１０８中に設けられた供給ポンプ１０７で吸引された処理液をコンベア１０１で搬送される加工部品１０２に噴射する。そして、各スプレーノズル１０３、１０３、１０３、・・・を覆って配置されたスプレー室１０５で不純物と処理液を回収するとともに、スプレー室１０５の底１０５Ａに開口して貯溜槽１０４に連通する回収管路１０９を通して貯溜槽１０４に流出させて、再び供給ポンプ１０７で処理液を吸引して順次、再使用するものである。
【０００４】
また、処理液の再使用を継続すると、処理液中に混在する不純物が多くなりその除去効率に低下をきたし、加工部品１０２の不純物を効率的に除去できなくなることから、通常、貯溜槽１０４の循環管路１１０に処理液に混在する不純物を除去するろ過装置１０６が配置されている。このろ過装置１０６は貯溜槽１０４から不純物が混在する処理液を吸引して循環管路１１０中を循環させる吸引ポンプ１１２と、この吸引ポンプ１１２及び貯溜槽１０４間の循環管路１１０中に配置されたろ過器１１３とで構成されており、吸引ポンプ１１２で吸引された処理液から不純物をろ過器１１３で除去した後、循環管路１１０を通して貯溜槽１０４に戻すようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術のスプレー式金属表面処理装置では、処理液に混在する不純物を除去するろ過装置が、貯溜槽から延びる循環管路中に設けられているので、別途、循環管路を設ける必要があることから、装置自体が大型化するとともに、不純物が混在する処理液を循環経路を通してろ過装置で除去するとその除去時間が長くなり、不純物の除去効率が悪くなるという問題があった。
【０００６】
また、従来技術のスプレー式金属表面処理装置では、ろ過装置で不純物を除去した処理液を再び貯溜槽に戻すようにしているので、不純物が除去された処理液とスプレーチャンバから流出される不純物が混在する処理液とが混ざり合って貯溜槽に存在することになり、その結果、不純物が混在する処理液がノズルから加工部品に噴射されることになるので、表面処理効率が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、スプレーから噴射される処理液を直接的にろ過することにより、不純物の除去効率の向上と装置の小型化を図ることができるスプレー式金属表面処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のスプレー式金属表面処理装置では、
請求項１においては、搬送される金属製搬送物を表面処理するための処理液を噴射するスプレーと、前記スプレーで噴射された処理液を回収して貯溜槽に流出させる回収手段と、前記貯溜槽から処理液を前記スプレーに供給する供給手段と、前記貯溜槽に接続される循環管路に配置され前記処理液から不純物を取り除くろ過装置とを有して構成されるスプレー式金属表面処理装置において、前記ろ過装置は、前記回収手段と前記貯溜槽との間に配置され、前記回収手段から前記貯溜槽に流出される処理液の流れによる運動力を緩和して当該処理液を多方向に分配する緩衝分配材と、前記緩衝分配材で多方向に分配される処理液を受けて当該処理液から前記不純物を除去して前記貯溜槽に流出させる帯状フィルタ材と、前記緩衝配分材の下部に前記帯状フィルタ材を連続的に移送する移送手段とで構成されており、前記帯状フィルタ材は、前記貯溜槽を覆う底面部と当該底面部から前記緩衝分配材に向かって相互間隔が拡大するように延びる側面部とを有する断面凹形状に形成され、斜め上から前記緩衝分配材の下部に入りかつ当該緩衝分配材の下部から斜め上に出ていく傾斜側面部と前記断面凹形状とで皿状溜を形成するとともに、前記断面凹形状が押え機構で押え付けることにより形状保持されているものである。
【０００９】
請求項２においては、請求項１のものに、前記押え機構が、少なくとも前記帯状フィルタの側面部を押え付けて前記断面凹形状の皿状溜を形成するとともに、前記移送手段による前記帯状フィルタ材の移送に際して前記断面凹形状の皿状溜を保持しつつ当該帯状フィルタ材を損傷するとなく案内する複数のローラを有しているものである。
【００１０】
請求項３においては、請求項１のものに、前記帯状フィルタ材の皿状溜が受ける前記緩衝分配材からの前記処理液の液面水位を検出する検出手段が設けられており、前記検出手段が所定の液面水位を検知すると前記移送手段を作動して、前記帯状フィルタ材を所定量だけ前記緩衝分配材の下部に移送するものである。
【００１１】
このような本発明のスプレー式金属表面処理装置によれば、
請求項１では、
▲１▼緩衝分配材で回収手段からの処理液を緩和し、かつ多方向に分配しているので、帯状フィルタ材が処理液の流れにより損傷されることなく、広い範囲で効率よく処理液から不純物を除去することができる。
▲２▼また、帯状フィルタ材が押え機構で断面凹形状に形状保持されているので、この帯状フィルタ材に不純物を除去する機能とともに、所定流量を貯溜する皿状溜を有する機能をも兼ね備え、回収手段からの処理液の流量が多くなる場合であっても、不純物が混在する処理液の貯溜槽側の流出を阻止して、処理液のみを貯溜槽に流出することができる。
▲３▼更に、帯状フィルタ材を移送する移送手段を設けているので、帯状フィルタ材の不純物除去が低下した際には容易に新たな帯状フィルタ材を緩衝分配材の下部に配置することができる。
▲４▼この結果、ろ過装置を回収手段と貯溜槽との間に配置しても、回収手段から回収された不純物が混在する処理液から不純物を除去して、処理液のみを貯溜槽に流出して、貯溜槽内に貯溜される処理液を不純物が混在しない処理液にすることができ、金属製搬送物の処理効率の向上が図れるとともに、ろ過装置を回収手段と貯溜槽間に配置することで、装置自体を小型化することが可能となる。
【００１２】
請求項２では、押え機構が、少なくとも帯状フィルタの側面部を押え付けて断面凹形状の皿状溜を形成するとともに、移送手段による帯状フィルタ材の移送に際して断面凹形状の皿状溜を保持しつつ当該帯状フィルタ材を損傷するとなく案内する複数のローラを有しているので、帯状フィルタ材の移送に際してもこれを損傷することがない。
【００１３】
請求項３においては、帯状フィルタ材の皿状溜が受ける緩衝分配材からの処理液の液面水位を検出する検出手段が設けられており、検出手段が所定の液面水位を検知すると移送手段を作動して、帯状フィルタ材を所定量だけ緩衝分配材の下部に移送するようにしたので、帯状フィルタ材で除去された不純物が当該帯状フィルタ材の皿状溜に溜まることによる液面水位の上昇を検知することで、帯状フィルタ材の機能低下の有無を判断して、その判断に基づき自動的に、新しい帯状フィルタ材を緩衝分配材の下部に位置させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例であるスプレー式金属表面処理装置について、図面を参照して説明する。図１は本実施例のスプレー式金属表面処理装置の全体構成を示す縦断面図、図２（ａ）は本実施例のスプレー式金属表面処理装置におけるろ過装置の構成を示す縦断面図、図２（ｂ）は本実施例のスプレー式金属表面処理装置におけるろ過装置の構成を示す横断面図である。なお、本実施例の図１及び図２おいて、従来技術の図３と同一の符号は同一の構成を有するのでその説明は省略する。
【００１５】
図１において、本実施例のスプレー式金属表面処理装置１は、不純物を処理液から除去するろ過装置２を、従来技術（図３に示す）のように、循環管路１１０中に配置するのでなく、回収手段となるスプレー室１０５と貯溜槽１０４との間に配置したもので、以下、図２（ａ）及び図２（ｂ）に基づいて、本実施例におけるろ過装置２の構成を説明する。
【００１６】
図２（ａ）及び図２（ｂ）において、ろ過装置２は、内部空間Ａを有する断面矩形状の収納箱体３と、緩衝分配材４及び帯状フィルタ材５と、搬送手段となる巻取装置６とを主要部として構成されている。収納箱体３は、この上面部３Ａに内部空間Ａに開口してスプレーチャンバ１０５の回収管路１０９に連結された流入口７と、この下面部３Ｂに流入口７に対向するように内部空間Ａに開口して貯溜槽１０４内に突出する流出口８とが形成されているとともに、内部空間Ａ内に緩衝分配材４と、例えば２０〜２００μ間隔の網目状の不織布及びネットや、紙製で形成される帯状フィルタ材５が配置されている。また、収納箱体３には、この相互に対する両側面部３Ｃ、３Ｄにそれぞれ搬入口９と搬出口１０とが形成されており、この搬入口９と搬出口１０には収納箱体３から外方向に突出する支持部材１１、１２がそれぞれ設けられている。
【００１７】
緩衝配分材４は、例えば、複数の網目を有する金網材で形成されており、流入口７の下方に所定距離を有してこの開口部７Ａを横切るようにして収納箱体３の長手方向Ｘ及び巾方向Ｙの２方向に延びている。また、緩衝分配材４は、収納箱体３の巾方向Ｙにわたって設けられた２本のブラケット１３、１４上にその両端部が載置されて取り外し可能に固定されている。
【００１８】
帯状フィルタ材５は、収納箱体３の搬入口９から収納箱体３の内部空間Ａ内に斜め上から傾斜側面部５Ｄから入り、緩衝分配材４と流出口８との間を通って搬出口１０から斜め上に傾斜側面部５Ｅが出ていくように配置されており、この傾斜側面部５Ｄが搬入口９側の支持部材１１に回転可能に軸支された巻回ドラム１５に巻回されており、傾斜側面部５Ｅが搬出口１０側の支持部材１２に回転可能に軸支された巻取装置６の巻取ドラム１６に取り付けられている。１７は巻取装置６の駆動モータであって、この回転軸に固定されたプーリ１７Ａと巻取ドラム１６に固定されたプーリ１６Ａとの間に懸架された環状伝達ベルト１８で連結されており、駆動モータ１７の駆動でこの回転運動をプーリ１７Ａ−伝達ベルト１８及びプーリ１６Ａを介して巻取ドラム１６に伝達して、帯状フィルタ材５を搬送口９から搬出口１０に順次、連続して移送するものである。また、帯状フィルタ材５は、緩衝分配材４に近接し、かつ流出口８の上方を横切るとうにして（貯溜槽３を覆うように）配置される底面部５Ａと、この底面部５Ａの巾方向Ｙの両端部側からそれぞれ折れ曲がって緩衝分配材４側に延びる側面部５Ｂ、５Ｃとで断面凹形状に形成されている。そして、この各側面部５Ｂ、５Ｃは相互間隔を拡大するように緩衝分配材４側に延びているとともに、各側面部５Ｂ、５Ｃの端部は緩衝分配材４の巾方向Ｙの両端部より外側に位置している。
【００１９】
２０は押え機構であって、帯状フィルタ５の底面部５Ａと各側面部５Ｂ、５Ｃを押え付けてその断面凹形状を保持する機能と、帯状フィルタ材５の移送時にこの帯状フィルタ材５を損傷することなく案内する機能とを兼ね備える側面ローラ２１、２２と底面ローラ２３とで構成されている。各ローラ２１〜２３は、収納箱体２の搬入口９側と搬出口１０側のそれぞれに設けられた梁材２４、２５から帯状フィルタ５側に延びるラケット２６〜２８にそれぞれ回転可能に軸支されている。そして、各梁材２４、２５の各側面ローラ２１、２１が帯状フィルタ材５の側面部５Ｂを、各側面ローラ２２、２２が帯状フィルタ材５の側面部５Ｃを、かつ各底面ローラ２３、２３が帯状フィルタ材５の底面部５Ａをそれぞれ押え付ている。これにより、帯状フィルタ材５は、この各面部５Ａ〜５Ｆで所定流量の処理液を溜めることができる皿状溜Ｂが形成されている。３０は収納箱体３の上面３Ａから内部空間Ａ内に配置され帯状フィルタ材５が受ける処理液の液面水位を検出する液面水位検出器（検出手段）であって、制御器３５に接続されている。この制御器３５は、液面水位検出器３０が検出する液面信号ａを授受して巻取装置６の駆動モータ１７の駆動／停止を制御するものである。
【００２０】
本実施例におけるスプレー式金属表面処理装置１は、以上のように構成されるが、次に、この表面処理装置１の不純物の除去作動について説明する。
供給ポンプ１０７を作動して貯溜槽１０４から処理液を吸引して、供給管路１０８を通して各スプレー１０３、１０３、１０３、・・・に処理液を供給する。そして、各スプレー１０３、１０３、１０３、・・・からコンベア１０１で搬送される加工部材１０２に処理液を噴射して、この加工部品１０２を表面を処理し、この際、この加工部品１０２の表面に付着等していた不純物は処理液に混入し、各スプレー１０３、１０３、１０３、・・・から噴射された処理液とともに不純物が、スプレー室１０５で回収され、この回収管路１０９を通して流入口８からろ過装置２の内部空間Ａ内に流入される。
【００２１】
不純物が混在する処理液がろ過装置２内に流入すると、まず、この処理液は複数の網目を有する金網材である緩衝分配材４に衝突して、その流速に起因する流れ運動力が緩和されるとともに、緩衝分配材４の網目を伝わるように流れて多方向（収納箱体２の長手方向Ｘ及び巾方向Ｙ）に分配され、この緩衝分配材４の全域から帯状フィルタ材５側に低流速で流れ、又は、水滴単位で落下することで、不純物が混在する処理液を、帯状フィルタ材５がこの処理液で損傷することなく皿状溜Ｂで受けることになる。そして、不純物が混在する処理液がフィルタ材５を通過する際に、この帯状フィルタ材５で不純物が除去され、処理液のみが貯溜槽１０４に流出され、再び供給ポンプ１０７で吸引されて加工部材１０２に噴射される。このとき、押え機構２０の各ローラ２１〜２３で帯状フィルタ材５の底面部５Ａ、各側面部５Ｂ、５Ｃが押え付けられてその断面凹形状を保持されており、帯状フィルタ材５は所定流量の処理液を貯溜する皿状溜Ｂを有しているので、たとえ、スプレー室１０５の回収管路１０９からろ過装置２に流入される処理液の流量が多くなっても、帯状フィルタ材５から溢れて不純物が混在する処理液が貯溜槽１０４に流出することなく、完全に不純物を処理液から除去して貯溜槽３に流出させることができる。
【００２２】
また、スプレー室１０５の回収管路１０９からろ過装置２に不純物が混在する処理液が流入されると、液面検出器３０が帯状フィルタ材５の皿状溜Ｂに貯溜される処理液の液面水位を検出し続け、液面信号ａを制御器３５に送出し、この液面信号ａが所定値以上になる（帯状フィルタ材５の処理液の液面水位が上昇して所定値になる）ことを条件として、制御器３５は巻取装置６の駆動モータ１７を駆動させる。すなわち、帯状フィルタ材５の不純物を除去する機能が低下して、不純物が帯状フィルタ材５の皿状溜Ｂに溜められる（積層）状態になると、この帯状フィルタ材５を通過する処理液の流量も減少することから、帯状フィルタ材５に貯溜される処理液が多くなりその液面が上昇していき、この液面水位の上昇を液面水位検出器３０が順次、検出して液面信号ａとして制御器３５に送出する。
【００２３】
そして、液面水位検出器３０から順次送出される液面信号ａが所定値になることを条件として帯状フィルタ材５の除去機能低下と判断して、制御器３５が駆動モータ１７に駆動信号ｂを送出する。駆動モータ１７が駆動信号ｂを入力すると、その駆動信号ｂに基づいて駆動してその回転軸を回転させ、この回転運動をプーリ１７Ａ−伝達ベルト１８及びプーリ１６Ａを介して巻取ドラム１６に伝達し、この巻取ドラム１６を回転させて、緩衝分配材４の直下にある帯状フィルタ材５を搬出口１０から収納箱体３の外部に移送してこの巻取ドラム１６で巻き取るとともに、巻回ドラム１５に巻回されている新たな帯状フィルタ５を緩衝分配材４の直下まで移送する。このとき、各ローラ２１〜２３が帯状フィルタ材５の断面凹形状の皿状溜Ｂを保持しつつ回転するので、帯状フィルタ材５は損傷されることなく各ローラ２１〜２３で案内されつつ搬送される。その後、制御器３５は、収納箱体３の内部空間Ａ内の全域（緩衝分配材４の全域）に新たな帯状フィルタ材５が配置されるまで所定量だけ移送させて、駆動モータ１７に停止信号ｃを送出して駆動モータ１７の駆動を停止する。
【００２４】
なお、本実施例におけるろ過装置２は、スプレー式金属表面処理装置１に適用した場合について説明したが、これに限定されるものでなく、いかなる装置、プラントに適用しても、処理液から不純物を除去することができる。
【００２５】
また、本実施例における緩衝分配材４は、複数の網目を有する金網材を用いたものを示したが、これに限定されるものでなく、金属製の平状板材に複数の通孔を形成して構成したものであってよく、また、帯状フィルタ５も前述のものに限定されるものでなく、不純物を有効に除去できるものであればよい。
【００２６】
更に、本実施例においては、帯状フィルタ材５を巻取装置６で巻き取りすることにより順次、この帯状フィルタ材５を移送するようにした場合について説明したが、これに限定されるものでなく、有効に帯状フィルタ５を移送できる構造であれば何であってもよく、また、帯状フィルタ材５を押え付ける機構についても、本実施例のように、複数のローラ２１〜２３に限定されない。
【００２７】
【発明の効果】
このように本発明の連続全量ろ過システムを有するスプレー式金属表面処理装置１によれば、▲１▼緩衝分配材で回収手段からの処理液を緩和し、かつ多方向に分配しているので、帯状フィルタ材が処理液の流れにより損傷されることなく、広い範囲で効率よく処理液から不純物を除去することができる。
▲２▼また、帯状フィルタ材が押で機構で断面凹形状に形状保持されているので、この帯状フィルタ材に不純物を除去する機能とともに、所定流量を貯溜する皿状溜を有する機能をも兼ね備え、回収手段からの処理液の流量が多くなる場合であっても、不純物が混在する処理液の貯溜槽側の流出を阻止して、処理液のみを貯溜槽に流出することができる。
▲３▼更に、帯状フィルタ材を移送する移送手段を設けているので、帯状フィルタ材の不純物除去が低下した際には容易に新たな帯状フィルタ材を緩衝分配材の下部に配置することができる。
▲４▼この結果、ろ過装置を回収手段と貯溜槽との間に配置しても、回収手段から回収された不純物が混在する処理液から不純物を除去して、処理液のみを貯溜槽に流出して、貯溜槽内に貯溜される処理液を不純物が混在しない純粋な処理液にすることができ、金属製搬送物の処理効率の向上が図れるとともに、ろ過装置を回収手段と貯溜槽間に配置することで、装置自体を小型化し工場内の設置を極めて容易にすることが可能となる。
【００２８】
また、押え機構が、少なくとも帯状フィルタの側面部を押え付けて断面凹形状の皿状溜を形成するとともに、移送手段による帯状フィルタ材の移送に際して断面凹形状の皿状溜を保持しつつ当該帯状フィルタ材を損傷するとなく案内する複数のローラを有しているので、帯状フィルタ材の移送に際してもこれを損傷するこがなくなるので、帯状フィルタ材による不純物を処理液から除去する効率を向上させることができる。
【００２９】
更に、帯状フィルタ材の皿状溜が受ける緩衝分配材からの処理液の液面水位を検出する検出手段が設けられており、検出手段が所定の液面水位を検知すると移送手段を作動して、帯状フィルタ材を所定量だけ緩衝分配材の下部に移送するようにしたので、帯状フィルタ材で除去された不純物が当該帯状フィルタ材の皿状溜に溜まることによる液面水位の上昇を検知することで、帯状フィルタ材の機能低下の有無を判断して、その判断に基づき自動的に、新しい帯状フィルタ材を緩衝分配材の下部に位置させることができ、帯状フィルタ材による不純物を処理液から除去する効率を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おけるスプレー式金属表面処理装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例のスプレー式金属表面処理装置におけるろ過装置の構成を示す図であって、（ａ）はろ過装置の構成を示す縦断面図、（ｂ）はろ過装置の構成を示す横断面図である。
【図３】従来技術におけるスプレー式金属表面処理装置の全体構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２ろ過装置
４緩衝分配材
５帯状フィルタ材
１０２金属加工製品
１０４貯溜槽
１０３スプレー
１０５スプレー室
１０７供給ポンプ
Ｂ皿状溜

Claims

搬送される金属製搬送物を表面処理するための処理液を噴射するスプレーと、前記スプレーで噴射された処理液を回収して貯溜槽に流出させる回収手段と、前記貯溜槽から処理液を前記スプレーに供給する供給手段と、前記貯溜槽に接続される循環管路に配置され前記処理液から不純物を取り除くろ過装置とを有して構成されるスプレー式金属表面処理装置において、
前記ろ過装置は、前記回収手段と前記貯溜槽との間に配置され、
前記回収手段から前記貯溜槽に流出される処理液の流れによる運動力を緩和して当該処理液を多方向に分配する緩衝分配材と、
前記緩衝分配材で多方向に分配される処理液を受けて当該処理液から前記不純物を除去して前記貯溜槽に流出させる帯状フィルタ材と、
前記緩衝配分材の下部に前記帯状フィルタ材を連続的に移送する移送手段とで構成されており、
前記帯状フィルタ材は、前記貯溜槽を覆う底面部と当該底面部から前記緩衝分配材に向かって相互間隔が拡大するように延びる側面部とを有する断面凹形状に形成され、斜め上から前記緩衝分配材の下部に入りかつ当該緩衝分配材の下部から斜め上に出ていく傾斜側面部と前記断面凹形状とで皿状溜を形成するとともに、前記断面凹形状が押え機構で押え付けることにより形状保持されていることを特徴とするスプレー式金属表面処理装置。
前記押え機構が、少なくとも前記帯状フィルタの側面部を押え付けて前記断面凹形状の前記皿状溜を形成するとともに、前記移送手段による前記帯状フィルタ材の移送に際して前記断面凹形状の皿状溜を保持しつつ当該帯状フィルタ材を損傷するとなく案内する複数のローラを有してなることを特徴とする請求項１記載のスプレー式金属表面処理装置。
前記帯状フィルタ材の皿状溜が受ける前記緩衝分配材からの前記処理液の液面水位を検出する検出手段が設けられており、前記検出手段が所定の液面水位を検知すると前記移送手段を作動して、前記帯状フィルタ材を所定量だけ前記緩衝分配材の下部に移送することを特徴とする請求項１記載のスプレー式金属表面処理装置。