JP4114721B2 - ねじ付きファスナへフルオロポリマー被覆を塗布する方法及び装置 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

一般に本発明はねじ付きファスナのための被覆に関する。更に詳しくは、本発明は雌ねじ付きファスナのねじへのフルオロポリマー被覆の塗布のための方法及び装置に関する。

現在、フルオロポリマー被覆は様々な汚染物質（例えば塗料プライマー、防錆剤、溶接スパッタ等）からファスナのねじ部分を遮蔽又は保護するように有効に採用し得ることはよく知られている。これら被覆の塗布のための好ましい技術はフルオロポリマーを用いており、これは乾燥パウダー形態で塗布されて、ファスナねじ上の薄い連続的被覆を形成するように加熱される。代表的には、パウダー状フルオロポリマーは、特別に設計されたノズルによりファスナのねじへ指向された空気流に載る。この好ましい技術の例は米国特許第４，８３５，８１９号、第５，２２１，１７０号、第６，１５６，３９２号及び第６，３９５，３４６号に示されており、これらの米国特許は参照により本明細書に組み込まれている。

公知の従来の方法の１つの問題は、雌ねじ付きファスナを被覆する際に生じる。ほぼ均一で連続的な被覆の必要性のために、これまではパウダー塗布の間にファスナのねじ付き孔内にノズルを挿入することが慣例であった。この慣例は、機械的に複雑で費用のかさむ往復駆動ノズル設計を必要とする。また、定置ノズル設計による他の粉末被覆技術に比べて概して低い生産率を招く。

従って、依然としてファスナねじ上の均一且つ連続的な被覆の高い度合いを保持しつつ、雌ねじ付きファスナにフルオロポリマー被覆を塗布する定置ノズル設計を採用することが望ましい。

発明の概要
本発明によれば、雌ねじ付きファスナの一端に隣接して位置する定置ノズルを用いて、均一且つ連続的フルオロポリマー被覆が雌ねじ付きファスナを横断して得られることが判っている。驚くべきことに、パウダーを塗布しながらファスナの対向端部を遮蔽又は閉止することにより、部分的に所望の被覆が達成される。

本発明の１つの局面によれば、雌ねじ付きファスナのねじへフルオロポリマー被覆を塗布するための方法及び装置が与えられる。このファスナは、本体と、本体の対向端部へ延出してファスナの対向する第１及び第２の開口を規定するねじ孔とを有する。ファスナは、そのねじ孔を所定の向きにしながら移送経路に沿ってコンベア上を移動する。ファスナがその移送経路に沿って移動するにつれて、第１の開口が閉塞部材により閉止し、一方、フルオロポリマーを載せて運ぶ空気流はノズルから第２の開口を通じてねじ孔へ指向される。ノズルは定置であり、ファスナの第２の開口に関して軸方向に変移した位置で且つコンベアに接近して隣接するように配置される。好ましくは、ノズルはディフューザーを含み、これは空気流及びそれに載るフルオロポリマーパウダーを発散パターンでファスナ孔へ指向させる。フルオロポリマーパウダーがファスナのねじへ付着した後、コンベアはファスナを加熱ステーションを通して移動させ、この加熱ステーションではフルオロポリマーパウダーがその溶融温度へ温度上昇されて溶融し、ファスナのねじを覆うほぼ連続的な膜として溶着される。

本発明の特性である新規な特徴は添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本発明の好ましい実施形態は、添付図面に関連してなされる以下の詳細な説明を参照することにより、更なる目的及び付随する利点と共に、最もよく理解される。

好ましい実施形態の詳細な説明
本発明の方法及び装置は様々な雌ねじ付きファスナに都合良く使用し得る。このようなファスナは、ねじ孔を有するファスナ本体を含み、そのねじ孔はファスナ本体の対向端部へ延出して、ファスナ本体の各端部に第１と第２の開口を規定する。このファスナは、個々に、積み重ねで供給してもよく、或いはワイア上に互いに列にしてリール上で供給してもよい。

図１は雌ねじ付きファスナのねじへフルオロポリマーを塗布する方法を示し、ここではファスナはワイアキャリアにより連結されて供給リール１０から供給される。ファスナは、供給リールから洗浄ステーション１２、パウダー塗布ステーション１４、清浄ステーション１６、加熱ステーション１８及び防食ステーション２０を通して供給され、最後に採取リール２２へ供給される。

多数の処理ステーションを通じる移送経路に沿ってファスナを移動させるために、当業者に公知の様々な任意のファスナコンベアを用いることができる。ファスナは固締していない積み重ねで供給され、米国特許第Re３３，７６６号、第５，７９２，５１２号及び第６，２９６，５７３Ｂ１号に示されたようなコンベアを用いてもよい。

ファスナが搬送ワイア上で列をなすならば、コンベアは図２示すように平行チャンネルレール２６及び２８を有する軌道２４の形状をとってもよく、ファスナは少なくとも１つの駆動ホイール３０により所望の移動経路に沿って移動する。

パウダー塗布ステーションにおいて、ファスナの第１開口（図に示すように、第１開口はファスナ本体の上部にある）は、適宜な閉塞部材により閉止し、その閉塞部材は板又はベルト、或いは図示のように回転ホイールの形態としてもよい。従って、好ましい実施形態におけるホイール３０は、軌道２４に沿ってファスナを移動させることと、且つ各ファスナがパウダー塗布ステーションを通過するに応じて各ファスナの上部開口を閉止することとの両方の役割をなす。ホイール３０は硬度計(durometer)範囲がショアー(Shore)Ａ ３０乃至７０であるラバー・ネオプレン又はポリウレタンから製作してもよい。代替的に、ホイールは、シールを形成して各ファスナの上部開口を閉止するように、充分に柔らかい構造とせねばならない。

ファスナの第１即ち上部開口がホイール３０により閉止している間、フルオロポリマーパウダーを載せて運ぶ空気流はノズル４０から第２即ち下部開口を通じてファスナのねじ孔へ指向される。

ノズル４０は定置であり、ファスナの移送経路に接近して隣接して位置する。このノズル４０は、圧縮空気入口４２、パウダー入口４４及び出口ポート４６を有し、出口ポート４６は空気流及びそれに載るフルオロポリマーパウダーをファスナのねじ孔へ指向させる。ノズルは出口ポート４６内に軸方向に取り付けられたディフューザー若しくは反らせ板４８も含むことが好ましく、これはファスナ孔へフルオロポリマーパウダーを運ぶ発散空気流を生成する。ディフューザー若しくは反らせ板４８の角度は好ましくは出口ポートの軸から６０度であるが、３０度から８０度の間の範囲を良好に使用し得る。環状真空ポート５０を出口ポート４６に隣接して設置し、ファスナのねじに付着しなかったフルオロポリマーパウダーを回収するようにしてもよい。ファスナのねじ上に付着するパウダー被覆の均一性を制御するように真空レベルを調整してもよい。大きな寸法のファスナについては、均一被覆を維持するためにより大きな真空を使用する必要性を生じ得ることが判っている。ファスナへ塗布される被覆の量は、塗布されるパウダーの容積とパウダー塗布の回数とにより決定してもよい。

ホイール３０はその外周面上のフルオロポリマーパウダーを採取し得るので、このパウダーは、ホイール周囲に近接してポート５４を位置させた真空クリーナ５２により除去してもよい。

ファスナの下面に付着したフルオロポリマーパウダーは浄化ステーション１６において除去し得る。好ましい実施形態においては、この浄化は剛毛又はベルクロ面５８を有するベルトを用いて達成される。浄化ベルト５６上に再び堆積するパウダーは真空クリーナ６０を介して除去してもよい。

真空デバイス５０、５２及び６０から回収されたフルオロポリマーパウダーは、ノズル４０へパウダーを供給するパウダー供給源へ再循環させてもよい。

フルオロポリマーパウダーがファスナのねじへ付着した後、ファスナを加熱ステーション、例えば誘導加熱要素６２及び６４を通過させて、フルオロポリマーをその溶融温度へ温度上昇させることにより、個々のパウダー粒子が溶融して概ね均一で連続的な膜状被覆に融着する。好ましい粒子サイズは２０ミクロンから３５ミクロンである。

当業者には明白であるように、本発明の方法及び装置は機械的に単純であり、極く基本的な機械部品を必要とするのみである。パウダー塗布ノズルをファスナ孔の内外へ往復させる必要がないため、ファスナを連続的に移動できるので生産率を向上し得る。

図１は本発明が特定の効用を見出すねじ付きファスナへのフルオロポリマーの塗布のための方法及び装置の全体的配置を示す例示的な実施形態の模式図である。 図２は本発明の１つの好ましい実施形態のための構造の詳細を示す斜視図である。 図３は１つの好ましい実施形態に採用された粉末状フルオロポリマー塗布ステーションの更なる構造の詳細を示す側面立面図である。 図４は部分的に断面で示す他の側面立面であり、図３に示す塗布ステーションの一層更なる構造の詳細を示す図である。

符号の説明

２４ 軌道（コンベア）
３０ 回転ホイール
４０ ノズル
４２ 圧縮空気入口
４４ パウダー入口
４６ 出口ポート
４８ ディフューザー
５０ 環状真空ポート
６２，６４ 誘導加熱要素（加熱要素）

Claims (10)

1. 雌ねじ付きファスナのねじへフルオロポリマー被覆を塗布する方法であって、前記ファスナは、本体と、この本体の対向端部へ延出して前記ファスナにおける対向する第１及び第２の開口を規定するねじ孔とを有し、前記方法は、
   前記ファスナをそのねじ孔を所定の向きにしながら移送経路に沿って移動させる段階と、
   前記ファスナの第１の開口を閉止する段階と、
   第１の開口を閉止しながら、フルオロポリマーパウダーを載せて運ぶ空気流を第２の開口を通じて前記ファスナの前記ねじ孔へ指向させ、前記空気流は、前記ファスナの第２の開口から軸方向に変移した位置に配置されたノズルから発せられることにより、前記ファスナの前記ねじ上にフルオロポリマーパウダー被覆を形成する段階と、
   前記フルオロポリマーパウダー被覆を加熱して前記ファスナの前記ねじ上にほぼ連続的なフルオロポリマー膜を形成する段階とを含む方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記ファスナの第１の開口が、この第１の開口を横切る遮蔽体を位置決めすることにより閉止される方法。
3. 請求項２記載の方法において、前記遮蔽体が回転ホイールを含み、この回転ホイールは、前記ファスナの端部に当接することにより前記ファスナの第１の開口を閉止する外面を有する方法。
4. 請求項３記載の方法において、前記ホイールは更に、前記ファスナをその移送経路に沿って移動させることを支援する方法。
5. 請求項１記載の方法において、前記フルオロポリマーパウダーを載せた空気流を前記ファスナへ指向させる間、前記ノズルが定置している方法。
6. 請求項１記載の方法において、前記ノズルが、前記フルオロポリマーパウダーを載せて前記ファスナへ入る発散空気流を生成するディフューザーを含む方法。
7. 雌ねじ付きファスナのねじへフルオロポリマー被覆を塗布する装置であって、前記ファスナは、本体と、この本体の対向端部へ延出して前記ファスナにおける対向する第１及び第２の開口を規定するねじ孔とを有し、前記装置は、
   前記ファスナをそのねじ孔を所定の向きにしながら移送経路に沿って移動させるコンベアと、
   前記ファスナの移送経路に隣接して位置する閉塞部材であって、前記ファスナ本体の一端部に係合して前記ファスナの第１の開口を閉止する面を有する閉塞部材と、
   前記ファスナの移送経路に隣接し、且つ前記ファスナの第２の開口から軸方向に変移して位置するノズルであって、このノズルは圧縮空気入口、フルオロポリマーパウダー入口、及び出口ポートを有することにより、第１の開口を閉止しながら、フルオロポリマーパウダーを載せて運ぶ空気流を第２の開口を通じて前記ファスナの前記ねじ孔へ指向させて前記ファスナの前記ねじ上にフルオロポリマーパウダー被覆を形成するノズルと、
   前記ファスナの移送経路に沿って位置し、前記フルオロポリマーパウダーをその融点へ加熱して前記ファスナの前記ねじ上にフルオロポリマー膜を形成する加熱要素とを備える装置。
8. 請求項７記載の装置において、前記閉塞部材が回転ホイールを含み、この回転ホイールは、前記ファスナの端部に当接することにより前記ファスナの第１の開口を閉止する外面を有する装置。
9. 請求項７記載の装置において、前記ノズルの出口ポートが、ディフューザーを含むことにより、前記フルオロポリマーパウダーを載せて運ぶ空気流を発散パターンで放出する装置。
10. 請求項７記載の装置において、前記ノズルが、前記ファスナの前記ねじに付着しなかったフルオロポリマーパウダーを回収するようにされた環状真空ポートを含む装置。

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