JP6816115B2 - 自動フィルターシステムを持つ塗装ブース - Google Patents

Description

本発明は、スプレーしぶきを除去するフィルターを交換するための自動化システムが設けられた塗料吹き付けブースに関する。

通常、塗料吹き付けブースには、スプレーしぶき、すなわち霧状となった過剰の塗料をブースの外側に運び出すため、作業領域を通過する空気流が供給される。スプレーしぶきが巻き込まれる空気は、これが環境へと放出されるか、あるいはブースに向けて導入される可能性がある前に、塗料を必ず取り除かなければならず、この理由のため、空気流は適当なろ過システムを通過するようにされる。

フィルターを用いるシステムは、これらが塗料で満たされるようになるので、詰まってしまい、定期的に交換されなければならない。これは、ブースが少なからぬ期間に亙って機能しないという結果をしばしばもたらす。さらに、このフィルター交換作業は複雑であって「汚染された」領域にてしばしば作業せざるを得ない整備要員にとって厄介である可能性がある。

本発明の大まかな目的は、スプレーしぶき除去フィルターを自動的に交換するための手段を有するろ過システムを持ったブースを提供することである。

この目的に鑑み、本発明により見出されたアイデアは、塗料が吹き付けられると共にスプレーしぶきを除去するための空気流が供給される塗料吹き付けチャンバーを具えた塗料吹き付けブースであって、前記塗料のスプレーしぶきを前記空気流からろ過して分離するため、このブースの少なくとも１つのフィルターユニットへと前記空気流が運ばれ、前記フィルターユニットは、複数の交換可能なフィルターモジュールを具え、それぞれのフィルターモジュールは、前記フィルターユニットのハウジングの内側に取り出し可能に収容され、このブースは、前記複数のフィルターモジュールのそれぞれを、そのハウジングと、前記フィルターモジュールを当該ブースに入れるか、該ブースから出すための出し入れ領域との間で取り出して移送するための自動化システムを具えており、前記自動化システムは、前記フィルターモジュールを制御可能に前記ハウジングに装着するか、前記ハウジングから取り外すため、前記フィルターユニットのフィルターモジュールに沿って移動可能な電動シャトルを具えていることを特徴とするブースを提供することである。

本発明によるブースの一部破断概略正面図を示す。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断したブースの概略平面図を示す。 フィルターを本発明によるブースへと移送するための自動化システムの一部を拡大した概略図を示す。 図１のそれと同様な概略図を示し、本発明によるブースの可能な実施形態の一バリエーションを示している。

本発明の画期的な原理および従来技術と比較したその利点をより明瞭に例示するため、これらの原理を適用した実施形態の一実施例が添付図面を用いて以下に記述されよう。

図面に関し、図１は、概ね１０によって表された本発明による塗料吹き付けブースを示している。

このブースは、対象物１２（例えば自動車の車体）に吹き付けるためのチャンバー１１を具えている。吹き付けられる対象物を周知の連続搬送システム１３によってチャンバー１１へと輸送することが都合が良い。

このチャンバー１１には、塗装される対象物の表面に塗料を吹き付けるように操作される周知の塗料吹き付け器具（図示せず）が設けられている。この塗料吹き付け器具をスプレーガンが設けられた周知のロボットアームの形態にて都合良く実現することが可能である。

スプレーしぶきをチャンバー１１から除去するための空気は、ブースの内側で循環される。チャンバーを通る空気の連続流を生じさせるため、例えば適当な空気循環ファン（図示せず）を本質的に周知の技術によって提供することが都合が良い。

空気流の循環のため、チャンバー１１の床１４を、チャンバーの空気がここを通って引き込まれる格子で構成することが都合が良い。従って、チャンバーの内張りには、塗料の吹き付け作業中に上端から下方へとチャンバーを垂直に通過する連続した空気流を生ずるように、対応する空気入口１５が設けられている。チャンバー１１を出た空気流は、スプレーしぶきを留めておく少なくとも１つのフィルターユニット１６に運ばれる。このフィルターユニットは、対応するハウジング１８の内側にそれぞれ収容される交換可能な複数のフィルターモジュール１７を具えることが都合が良く、フィルターモジュールのための座を形成するハウジングは、チャンバーからの空気の入口と、ろ過後の空気を放電させる出口との間でこれを結合する。

特に、空気をフィルターへと導入するための第１の通路２１と、空気がフィルターから出る第２の通路２４とを設け、これら入り側通路と出側通路との間にフィルターユニットのフィルターモジュールを平行に結合することが都合が良い。

図１に示した実施形態において、フィルターユニットをブースの鉛直中央平面に対し、鏡像配置にて相互に対向して全部で２つ配することが都合が良い。この平面は、ブースの前後に延在する方向を画成する搬送システム１３の移動方向に対し、平行であることが都合が良い。空気が床１４を通って引かれるブースの実施形態において、このフィルターユニットまたは複数のフィルターユニット１６を床１４の下に直接配することが好ましい。

図示した実施形態において、概ねＴ字形状の断面を有するチャンバー１９があることが都合が良く、これは床１４の下で水平に延在してそこから空気を導入するための上部ヘッダー２０を、フィルターモジュールに沿って延在すると共にフィルターへの空気の流入を可能にする通路２１を形成するＴ字の垂直部分と共に画成する。通路２１の内側には、個々のハウジング１８に存在するフィルターモジュールの入口２２が相互に並んで配置されている。

同様に、個々のハウジング１８におけるフィルターモジュールの出口２３は、ろ過した空気流を排除するための通路２４に通じている。図示した実施形態において、フィルターモジュールは、両側に配置された入口と出口とを持つ平行六面体形状を有し、入り側通路２１と出側通路２４との間に平行に結合されることが都合が良い。これらフィルターは、種々の適当な種類のものであって良く、例えば板紙から作られる使い捨て式のものもまた、可能である。

通路２４は、ブースから空気を排出するための流路２７に（好ましくは一つ以上の、例えば「ポケット」式のさらなるフィルター２６を介して）結合することが都合が良い。この流路２７は、最終的に空気を外部に排出し、かつ／あるいは浄化した空気の再利用のため、これをチャンバー１１へと運んで戻すことができる。

また、フィルターモジュールを出る空気流を絞り、かつ／あるいは閉止するための制御ゲート２８を設けることが都合が良い。これらのゲートを（任意のさらなるフィルター２６も同様に）、それぞれのフィルターモジュール１７毎に１つずつ設けるか、いくつかのフィルターモジュール１７に対して設けることができる。図１において、ブースへの空気流は矢印によって概略的に表されている。

また、図２にて明瞭に見ることができるように、本発明によるブースは、複数のフィルターモジュール１７のそれぞれを取り込んで、そのハウジングと、これらフィルターモジュールをブースに入れるか、またはブースから出すための出し入れ領域３１との間を移送し、またフィルターモジュールをそのハウジングから除去してこれを出し入れ領域へと移送し、さらに、この出し入れ領域からフィルターモジュールを除去してこれを空のハウジング１８へと移送するための少なくとも一つの自動化システム３０を具えている。

この自動化システムは、フィルターモジュール１７の複数のハウジング１８と、フィルターモジュールをブースに入れるか、またはブースから出すための出し入れ領域３１との間を連続的に移動することができる手段を具えていることが都合が良い。好ましくは、図面で明瞭に見ることができるように、この手段は、フィルターモジュールのハウジング１８の前を連続的に通るように、通廊２４に沿って延在するレール３３から吊り下げられた移動するシャトル３２を具えることができる。このシャトルは、電動チェーンシステム４１を使って動かすことができる。

それぞれのモジュールをそのハウジングとシャトルの間で移送するためのさらなる移送手段３４を設けることができる。特に、図３にて明瞭に見ることができるように、この手段３４は、モジュールが吊り下げられると共に適当なアクチュエーターまたは移送器具３５を用いてシャトル３２に移送し、従ってフィルターモジュールをそのハウジングから取り込み、これを通路２４の内側に移送することができるキャリッジ４３をそれぞれのモジュールのために具えることができる。

ひとたびシャトルがフィルターモジュールを装着すると、シャトルから取り外されてブースから使用済みのフィルターが除去される出し入れ領域３１に向けてこれを移動させることができる。同様に、新たなフィルターを出し入れ領域３１にてシャトルに装着して移送し、空のハウジング１８へと挿入することができ、上述した取り込みのための処置とは逆である。

また、例えば倉庫か、または手動の取り付け／取り外し領域からこれらを受け取る適当な周知のエレベーター４２を使って出し入れ領域から、そして出し入れ領域へとモジュールを動かすことができる。例えば、板紙から作られた互換性のあるフィルターの場合、出し入れ領域はまた、本質的に知られた種類の適当な圧縮器具を都合良く具えることも可能である。

フィルターモジュールは、ハウジング１８と入り側通路２１との間の連通開口２５の外周端縁３６に対してその端縁がシール状態で密着する入口側を有することが都合が良い。この方法において、これは塗料吹き付けチャンバーからフィルターを通る空気流の気密性および循環を確実にするため、端縁３６に対してフィルターを載せるだけで足りる。例えば、フィルターモジュールをそのハウジングの内側に押圧するアクチュエーターまたは移送器具３５によって、シール接触を確実にすることができる。モジュールを作業位置に保持するため、さらなる周知の拘束手段を設けることができる。

フィルターモジュールへと空気を導入する開口２５を閉止するための手段もまた、設けられている。この手段を実現するため、通路に沿って移動してフィルターモジュールへと導入するための開口の一つを順々に閉止するように、（本質的に周知の、従って図示しない手段、例えばチェーン伝動システムを用いて）電動化された可動間仕切り３７を入り側通路２１に設けることが都合がよい。この方法において、フィルターモジュールを交換することが必要となった場合、このモジュールに対する入口を閉止するように間仕切りが移動し、次にモジュールがハウジングから引き出され、これを取り出し領域へと搬送するシャトルへと移送される。ひとたび新たなフィルターモジュールがハウジングへと導入されると、間仕切り３７を（図２Ｃ中、左側のユニットに対して示す）休止位置へと戻すことができる。

空気の循環の完全な遮断を必要とすることなく、フィルターモジュールを通路２４に入れると共にこの通路から出すことを可能にするため、通路２４に連通する第１のドア３９と、外側、特に出し入れ領域３１に連通する第２のドア４０とが設けられた移送チャンバー３８を設けることが都合が良い。この場合、適当な駆動システム（図示せず）を使って２つのドアを交互に開くことによって、外部に連通する通路２４無しでフィルターモジュールを移送することができる。また、使用中ではない場合、ドア３９および４０の両方を閉止してシャトル３２を収容し、通路２４の内側に存在する空気流からこれを隔離した状態に保つように、移送チャンバー３８を用いることもできる。

図３は、フィルターの移送および交換のためのシステム３０の可能で有利な実施形態をより大きく詳細に示している。

特に、それぞれのフィルターモジュール１７は、それぞれのハウジング１８の天井に配置されてハウジングから／ハウジングへのモジュールの抜き出し／挿入方向に延在するレール４４に沿って移動可能である対応したキャリッジ４３から吊り下げられている。この方向は、そのレール３３のシャトル３２の移動方向に対して交差していることが都合が良い。

そしてまた、シャトル３２は、シャトルがそのハウジングの近傍へと移送された場合、 ハウジングのレール４４に対して位置調整されるレール部４５を具えている。この方法において、アクチュエーター３５は、フィルターユニットをキャリッジ４３と共にレール４３からレール部４５へと、そして逆もまた同様に移動させることができる。図３で再び見ることができるように、このアクチュエーター３５は、キャリッジ４３の適当な操作端４７に係合する電動スライダー４６を設けた周知の直線アクチュエーターであってよく、これはハウジング１８とシャトル３２との間を制御可能に移動するようになっている。他の移送器具を当業者らは想起することができる。

それぞれのフィルターユニットは、対応する移動システムを相互に鏡像配置にて具えることが都合が良い。

鏡像構成の２つのフィルターユニットを持つ実施形態が特に有利であると考えられているけれども、例えば処理される空気流がより制限されている場合、それにも拘らず単一のフィルターユニットを用いることもまた、可能である。これは、例えば図４に示されており、フィルターへと空気を運ぶための本質的にＴ字形のチャンバーは、入り側通路の片側にだけフィルターモジュールを有し、従って単一のフィルター移送システムが設けられている。残余に関し、塗料吹き付けブースの構造は、上述したものと同一であってよい。

この時点で、あらかじめ定めた目的がどのように達成されているかが明確である。本発明によるブースに関し、プラントを停止する必要なく、フィルターを自動的な方法で周期的に交換することが可能である。空気流が複数のフィルターを用いて分けられるため、一つのフィルターをその取り出しおよび交換のために閉止しても、作業全体に必要な期間中に空気流を過度に減らさない。

本発明の革新的な原理を適用した上の一実施形態の説明は、これらの革新的な原理の実施例として明らかにもたらされ、従ってここで請求された権利の範囲を限定するように見なしてはならない。

例えば、ここで当業者が容易に想像することができるように、出し入れ領域を、新たなフィルターが届く入り側領域と、使用済みのフィルターが移送される出側領域とに分けることができる。

フィルターの交換を、作業者によって、または周期的処置によって始まる手作業の交換指令手段を用いて行うことができ、それにより所定の作業時間後にフィルターが交換される。適当なセンサーを設けることができ、これらは、ある一定量よりも多くまで詰まっていることをこれが検出した場合、フィルターの自動交換を要求する。完全な交換作業中に、フィルターモジュールはまた、すべてのフィルターモジュールが完全に交換されるまで、このプラントを停止することなく、一回に付き１つ（あるいは対応付けられた独立した自動化システムを持つ２つのフィルターユニットの場合、対で）ずつ連続的に交換することができる。

可燃性材料で作られた使い捨てフィルターの場合、使用済みフィルターの高温焼却のための方法を考えることができ、この方法は、フィルターそれ自体およびこれに含まれる塗料を燃料の少なくとも一部として用いる。フィルターを除去することに加え、この燃焼を燃焼蒸気からの熱回収のために有効利用することが可能である。

Claims (9)

1. 塗料が吹き付けられると共にスプレーしぶきを除去するための空気流が供給される塗料吹き付けチャンバー（１１）を具えた塗料吹き付けブース（１０）であって、前記塗料のスプレーしぶきを前記空気流からろ過して分離するため、このブースの少なくとも１つのフィルターユニット（１６）へと前記空気流が運ばれ、前記フィルターユニットは、複数の交換可能なフィルターモジュール（１７）を具え、それぞれのフィルターモジュールは、前記フィルターユニットのハウジング（１８）の内側に取り出し可能に収容され、このブースは、前記複数のフィルターモジュール（１７）のそれぞれを、そのハウジング（１８）と、前記フィルターモジュールを当該ブースに入れるか、該ブースから出すための出し入れ領域（３１）との間で取り出して移送するための自動化システム（３０）を具えており、前記自動化システム（３０）は、前記フィルターモジュールを制御可能に前記ハウジング（１８）に装着するか、前記ハウジングから取り外すため、前記フィルターユニット（１６）のフィルターモジュール（１７）に沿って移動可能な電動シャトル（３２）を具え、前記自動化システム（３０）は、前記シャトル（３２）が前記ハウジングの近傍に移送された場合、前記フィルターモジュール（１７）を、そのハウジング（１８）と前記シャトルとの間を制御可能に移動させるための移送手段（３４）を具え、前記移送手段（３４）は、前記フィルターモジュール（１７）が取り付けられ、かつアクチュエーターまたは移送器具（３５）によって前記ハウジングの内側のレール（４４）に移動されられるキャリッジ（４３）を具えており、前記アクチュエーターまたは移送器具（３５）は、前記フィルターモジュール（１７）が吊り下げられたままで、そのハウジング（１８）と前記シャトル（３２）との間を、前記フィルターモジュール（１７）を移動させることを特徴とするブース。
2. 前記電動シャトル（３２）は、このキャリッジ（４３）を収容するためのレールをそこに有し、前記キャリッジを前記ハウジングと前記シャトルとの間で移送するために前記ハウジングの内側の前記レール（４４）と位置調整されることを特徴とする請求項１に記載のブース。
3. 前記塗料吹き付けチャンバーから前記フィルターモジュール（１７）へと空気を導入するための第１の通路（２１）と、前記フィルターモジュール（１７）から空気を排出させるための第２の通路（２４）とを具え、前記ハウジング（１８）は、前記フィルターユニットのフィルターモジュール（１７）を相互に平行に結合するように、前記第１および第２の通路間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブース。
4. 前記電動シャトル（３２）は、前記第２の通路（２４）の内側を移動することを特徴とする請求項３に記載のブース。
5. ハウジング（１８）の空気入口を制御可能に閉鎖するように、前記フィルターモジュール（１７）の空気入口（２２）に沿って順々に移動する可動間仕切り（３７）を具えていることを特徴とする請求項１に記載のブース。
6. 前記フィルターモジュール（１７）を前記ハウジング（１８）と前記出し入れ領域（３１）との間で移送するための移送チャンバー（３８）を具え、この移送チャンバー（３８）には、前記ハウジング（１８）につながる第１のドア（３９）と、前記出し入れ領域（３１）に向けて前記ブースの外側につながる第２のドア（４０）とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のブース。
7. 前記フィルターユニットの数が２つであって、前記塗料吹き付けチャンバーの床の下に鏡像構成にて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブース。
8. Ｔ字形の断面を持つチャンバー（１９）が前記塗料吹き付けチャンバーの床の下に設けられ、Ｔ字の水平部分は、前記塗料吹き付けチャンバーの床を通過する前記空気流を運ぶための流路（２０）を形成し、Ｔ字の垂直部分は、前記フィルターモジュール（１７）の入口（２２）が現われる流路（２１）をその内側に形成することを特徴とする請求項１に記載のブース。
9. さらなるフィルター（２６）および／または流出する前記空気流を閉止または絞るための制御ゲートが前記フィルターモジュール（１７）の下流にあることを特徴とする請求項１に記載のブース。

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