JPS5849311B2 - 粉体塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体の形態で噴霧される有機高分子材料で物
品を被覆する方法に関する。

さらに詳細には、本発明は、物品が被覆される前に予加
熱される方法に関する。

特に本発明は、予加熱された物品が予加熱された後に冷
たい搬送装置へ移され、搬送装置が物品へ噴霧される材
料で被覆されるのを減ずる方法に関する。

粉体の形態の有機高分子材料を物品に対し吹付げて物品
に被膜をつくる技術は本分野で公知である。

また、吹付けに先だち物品を予加熱し、さらに吹付け後
に物品を加熱して吹付けられた材料を硬化させることも
公知である。

特にガラス容器は、このようにして被覆され、容器の破
損に際する容器の部分的保持被膜が与えられるであろう
。

しかしながらガラス容器のこのような被覆での繰り返さ
れる問題は工程中でガラス容器を運搬するチャック上に
蓄積する材料にある。

このことは、チャックが予加熱過程中に熱せられ、噴霧
工程中の過剰噴霧材料が熱いチャック上に溶融してチャ
ックを被覆する傾向があるからである。

比較的短時間にチャックがひどく被覆されるのでこれら
の作業が阻害され、掃除のために操作が中止されねばな
らない。

ガラス容器は、１組のチャックによって運搬されている
間に加熱され、次に該ガラス容器は、噴霧装置に移すた
めに、第２の組の冷たいチャックへ移動されてもよいこ
とをここに見いだした。

このことは、容器の整列をくずさずかつ予加熱温度の著
しい損失を伴わずになし得る。

冷たいチャックに到達する粉体噴霧された材料はチャッ
ク上で溶融付着せず、後に適当な手段によって除去され
得る。

この方法は、清掃のための作業の中断と中断との間の期
間を著しく伸ばす。

本発明は、粉体の形態をとった有機高分子材料で物品の
外部周面領域の少なくとも一部を被覆する方法である。

物品は装荷帯域で無端運動しているコンベヤ上へ載せら
れる。

物品は、次に、周囲温度より高い温度に物品を予加熱す
るために加熱装置内へ搬送される。

予加熱された物品は、装荷帯域から離隔した取外し帯域
でコンベヤからおろされる。

予加熱された物品は、取外し帯域に隣接する第２の装荷
帯域で第２の運動している無端コンベヤに装荷される。

物品は粉体噴霧装置内を通され、ここで物品は選択され
た部分に有機高分子材料が吹付けられる。

この後、噴霧された被膜は、第２の搬送路に沿う第２の
加熱装置内での物品の移動中に硬化される。

これは、粉体が物品上でフイルム状被膜となるよう十分
流動化するように粉体材料を加熱することによってなさ
れる。

次に被膜は、まだ第２のコンベヤ上にある間にその軟化
点以下の温度まで冷却される。

最後に、被覆された物品が第２のコンベヤから取外され
る。

以下本発明を添付の図面を参照してさらに詳細に説明す
る。

第１図は本発明の方法を実施するための装置を概略的に
示している。

搬入コンベヤ１０が複数の物品を等間隔をもった一列で
与える。

本発明を限定するものでないが具体的に例示すると、こ
れら物品はガラス容器１２であってもよい。

ガラス容器１２は総括的に参照数字１４で示される供給
ステーションで捕捉されて搬入コンベヤ１０から外され
そして第１の無端環型のチェーン搬送装置１６によって
搬送される。

ガラス容器１２は、チェーン搬送装置１６のチャックに
よって直立形態をもって運搬される。

ガラス容器１２は首端で把持されて一列をｋして支持さ
れる。

装置のこの一般的な様式は本技術分野では周知であり、
詳細な説明は当業者には必要ではない。

チェーン搬送装置１６はガラス容器１２を一列に保持し
て予加熱トンネル１８を通るように搬送する。

予加熱トンネル内で、ガラス容器１２は高温度にさらさ
れガラス容器の温度は約７０’Ｆの周囲温度範囲から１
５００ないし４２５下の温度まで上昇させられる。

予加熱トンネル１８から出た後のガラス容器１２は装置
１６から取外され無端運動中間トランスファーコンベヤ
２０上に置かれる。

チェーン搬送装置１６は、ガラス容器１２を装置１６の
輪に沿いかつコンベヤ２０の上の取外し領域でトランス
ファーコンベヤ２０上に解放する。

ガラス容器１２は第２のチェーン搬送装置２４の進路の
捕捉領域に向って搬送される際トランスファーコンベヤ
２０上で単一列間隔を保ち、捕捉領域でガラス容器は、
第２のチェーン搬送装置２４によって再び把持されてト
ランスファーコンベヤ２０かも除去される。

この第２のチェーン搬送装置２４は第１の装置１６と実
質的に同一である。

装置２４はガラス容器１２を直立単一列として担持し、
ガラス容器の首は装置２４により担持されているチャッ
クにより把持される。

第２のチェーン搬送装置２４は、ガラス容器１２を一列
として噴霧トンネル２６を通るように搬送する。

噴霧トンネル内を通過する間に、ガラス容器１２は、有
機高分子材料で被覆される。

この材料は、好ましくは、静電形式の噴霧システムによ
り粉体の形態で施される。

好ましい材料は、デュポン社（ ｄｕｐｏｎｔ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ ）製のサーリンＡＤ ５ ０ ０ １ （
ＳｕｒｌｙｎＡＤ５００１ ）として知られる材料であ
ろう。

サーリン材料は、ガラス容器１２に３ないし１５ミルの
範囲の厚さの被膜をつくるようになされている。

カラス容器１２はトランスファーコンベヤ２０へ搬送さ
れた時点で周面温度より高い温度となっていることが注
目されるべきである。

ガラス容器は熱せられると比較的ゆっくりと冷える傾向
があり、かくして噴霧トンネルへは高くされた温度で入
る。

ガラス容器１２を加熱状態で噴霧トンネル２６内を通過
搬送させることによって、粉体噴霧材料は、噴霧トンネ
ル２６内を通る搬送に際し、部分的に溶融し流動する傾
向を示す。

噴霧トンネル２６の出口においてガラス容器の温度は高
くなっている。

噴霧トンネル２６内にあるとき、ガラス容器１２を担持
するチャックは、可動マスク組立体２８の手段により粉
体噴霧材料から遮蔽されている。

この可動マスク組立体は、公知のものである。

本発明の重要な観点の１つは、ガラス容器１２を噴霧ト
ンネル２６内にて通過搬送するチャックは、該チャック
がガラス容器を噴霧トンネル２６内で搬送している時点
で冷たいということである。

ガラス容器１２は、予加熱トンネル１８内で加熱されて
いたことが想起されるであろう。

必然的に、ガラス容器１２を担持するチャックも、また
、この工程で加熱される。

しかしながら、ガラス容器１２は、次に、トランスファ
ーコンベヤ２０へ解放されそして加熱されたチャックは
、さらに、移動して供給ステーション１４で他の一連の
ガラス容器１２を捕捉するっかくして第２のチェーン搬
送装置２４にあるチャックは、該チャックがガラス容器
１２を捕捉する時点で冷たい。

したがって、チャックが加熱されたガラス容器を噴霧ト
ンネル２６内へ搬送すると、ガラス容器１２の熱は、噴
霧トンネル２６内で噴霧される有機熱可塑性材料の付着
および固着効率および流展性を助長する。

移動するマスク組立体２８は、粉体材料がチャックに到
達するのを防止するのにかなり有効であるが、いくらか
の材料は、ガラス容器１２を担持するチャックに不可避
的に到達する。

これらのチャックは、比較的に冷たいので、これらチャ
ックに付着するいくらかの傾向を有する熱可塑性材料は
溶融と密着とを起こさないであろう。

このことは重要であり、その理由は、もしチャックが熱
ければ熱可塑性材料は、溶融する傾向を示し、一定時間
にわたってはチャックを被覆し、装置を適切に運転する
ことを非常に困難とするであろう。

噴霧トンネル２６を去ると、第２のチェーン搬送装置２
４はガラス容器１２を硬化炉３０内で通過搬送する。

第５図は、硬化炉３０を詳細に示している。硬化炉３０
内では、担持チャックは熱に対し部分的に遮蔽されてい
て、噴霧トンネル２６内での噴霧工程中に冷たいチャッ
クに到達する粉体の流展と溶融とを防止する。

硬化炉３０は、ガラス容器１２へ付着した被膜の温度を
４００ないし４２５下の範囲まで上げる。

この温度は、本方法の操作に好ましい材料として前記し
たサーリン材料を硬化するのに最適な温度であることが
明らかとされている。

しかしながら他の温度範囲が他の高分子材料に対して必
要とされる。

硬化炉３０は、噴霧トンネル２６内での噴霧工程で付着
させられたサーリン粉体材料の流展を完了させ比較的平
滑な表面のフイルム状被膜を形成する。

この加熱は、さらに、材料が完全に流展するのを可能と
する。

硬化炉３０から出た後、ガラス容器１２は、帝却部３２
内を通過搬送される。

冷却部３２は加圧冷却媒質、好ましくは空気、をガラス
容器１２０表面に送り、ガラス容器上の被膜を安全な操
作が可能な温度まで下げる。

冷却部３２の出口において、ガラス容器とその被膜との
温度はほぼ１５０下で、ある。

この温度では、有機高分子被膜は十分に硬化するので硬
質面上に置かれても傷つ《ことはないであろう。

このようにして、ガラス容器１２が冷却部３２からでる
と、ガラス容器１２は取外し領域へ進み、ここでガラス
容器１２は、第２のチェーン搬送装置２４により、この
工程から外されて取扱われるように搬出コンベヤ３４上
に置かれる。

第２図は、トランスファーコンベヤ２０へのガラス容器
１２の配置および続く、噴霧トンネル２６への移送を概
略的に示している。

第１のチェーン搬送装置１６は、複数の主スピンドル部
材３６から主になっており、これらは閉ループのまわり
の無端チェーンに全て連結されている。

第２図には主スピンドル部材３６の全てが示されている
わけではないが、それらの位置が中心線によって示され
ている。

主スピンドル３６は位置カム３８の制御の下に上下に運
動可能である。

主スピンドル３６のそれぞれはその端部に把持手段すな
わちチャック４０を担持しており、チャック４０はガラ
ス容器１２を把持して移送するための挟持部材（ ｔｏ
ｎｇ ｍｅｍｂｅｒ ） ４ ２を含んでいる。

主スピンドル３６のそれぞれは、位置カム３８内を走る
ようにされたカム従節４４を有している。

カム従節４４が主スピンドル３６へ装着されているので
、主スピンドル３６の位置は、これと組合せられたカム
従節４４の位置によって決定される。

第２図に示されるようにガラス容器１２がトランスファ
ーコンベヤ２０に近づくと、位置カム３８は下方に傾斜
しガラス容器１２の底部をトランスファーコンベヤ２０
の高さと同じにするのが注目される。

トランスファーコンベヤ２０は、第１の搬送装置１６の
速度と実質的に同じ速度で運動するので、ガラス容器１
２はトランスファーコンベヤ２００表面と円滑に接触す
る。

この時点で、扶持部材４２は挟持解放カム４６の係合に
よって開かれる。

扶持部材４２は通常は、閉位置に偏倚されており、扶持
解放カム４６による接触によって解放されねばならない
。

またこの時点において、位置カム３８は、再び上昇を開
始し、把持手段４０と挟持部材４２とをガラス容器１２
から完全に離れるように上昇させる。

次に、これらの把持手段４０と挟持部材４２とは、第１
のチェーン搬送装置１６の端部を回って、供給ステーシ
ョン１４へ戻り、後続するガラス容器１２を捕捉する。

次に、ガラス容器１２は間隔を持った単一列を保ってト
ランスファーコンベヤ２０上を進行し、第２のチェーン
搬送装置２４によって捕捉される。

第２のチェーン搬送装置２４は、第１のチェーン搬送装
置１６と実質的に同一である。

複数の主スピンドル４８があり、その垂直位置は位置制
御カムによって制御される。

主スピンドル４８のそれぞれは把持手段すなわちチャッ
ク５２を担持しており、チャック５２は扶持部材５４を
有している。

主スピンドル４８の実際の位置は、主スピンドル４８の
それぞれに装着されたカム従節５６によって決定され、
その軌道は位置制御カム５０の形状によって制御される
。

捕捉領域２２において、位置制御カム５０は、ガラス容
器１２が単一列の離隔列をなして通る際のガラス容器１
２と全体的に接触するように把持手段５２を下降させる
形状となっている。

この時点において、通常は偏倚されて閉鎖されている扶
持部材５４を開く必要がある。

この働きは扶持解放カム５８によってなされる。

挟持解放カム５８は、把持手段５２が降下されてガラス
容器１２と接触すると同時に扶持部材５４を開く。

扶持部材５４がガラス容器１２と完全に接触すると、扶
持解放カムは止まり、扶持部材が閉じてガラス容器１２
を捕捉する。

この時点において、ガラス容器１２は何ら移動の衝撃を
受けずに円滑にトランスファーコンベヤ２０から取り去
られるであろう。

位置制御カム５０が、次に、僅かに上昇し、ガラス容器
１２を噴霧トンネル２６内で処理すなわち被覆するよう
に好ましい高さにする。

この全操作は、ガラス容器１２が噴霧トンネル２６内を
移送させられるとき、把持手段５２と挟持部材５４が冷
えているのをまず確実にするためになされるのが注目さ
れる。

前述したように、同じ把持手段と挟持手段とが、予加熱
トンネル１８と噴霧トンネル２６０両者の内部でガラス
容器１２を移送するように、使用されるとすると、扶持
部材自体と把持手段自体とが加熱されて噴霧トンネル２
６内で噴霧される材料の被覆を受けるであろう。

第３図は、供給ステーション１４でのガラス容器１２の
捕捉を示している。

これは、トランスファーコンベヤ２０の捕捉領域２２で
行なわれる操作と実質的に同じである。

第４図は、第２のチェーン搬送装置２４から搬出コンベ
ヤ３４へのガラス容器１２の移送を示している。

この操作は、、第１のチェーン搬送装置１６がガラス容
器１２をトランスファーコンベヤ２０へ移送する位置で
第１のチェーン搬送装置１６によって行なわれる操作と
実質的に同一である。

第５図は、予加熱トンネル１８の断面図である。

予加熱トンネル１８と硬化炉３０とは形状においては実
質的に同一であり、したがって、第５図の断面図は、こ
れら２つの加熱装置のいずれか１つの断面図とみなし得
る。

両者の基本的な目的は、ガラス容器を制御可能に加熱す
ることである。

予加熱トンネル１８は、２つの主側壁パネル５９と６０
を有している。

予加熱トンネル１８は、その全長に沿う両側が複数の加
熱素子６２によって内張リされている。

加熱素子６２は、好ましくは、最高限度の輻射エネルギ
ーを与えるガス炎赤外線バーナであり、最高限度の輻射
エネルギーが予加熱トンネル１８内を進行するガラス容
器１２によって容易に吸収されてガラス容器１２に最高
限度の加熱効果を与える。

加熱素子６２は、好ましくは僅かに角度がつげられてお
り、予加熱トンネル１８内を進行するガラス容器１２の
全領域が同程度の輻射熱エネルギーにさらされる。

もちろん、予加熱トンネル１８内に生ずる熱空気流によ
りいくらかの対流加熱がある。

予加熱トンネルの頂部は、頂部カバー板６４によってシ
ールされており、カバー板６４は、予加熱トンネル１８
のための閉鎖空間を画定する役目をしている。

硬化炉３０のカバー板６４は、把持手段５２の加熱を防
ぐのを助け溶融した材料が把持手段５２に付着するのを
防止する手段ともなる。

排気ダクト６６は、予加熱トンネル１８からの加熱空気
を排出する役割をして予加熱トンネル１８の内部があま
り熱くならないようにするのを確実にする。

第５図の矢印は、ガラス容器１２が予加熱トンネル１８
内を通過するときガラス容器１２を回転することが可能
であることを示していることが注目される。

このことは、ガラス容器１２が予加熱トンネル１８内を
通過するときその全周面に関し均一に加熱されるのを確
実にするのに好ましい。

この回転は硬化炉３０内でも行なわれ得る。

第６図は、噴霧トンネル２６の断面図を示している。

噴霧トンネル２６は完全なシート金属包囲部６８から主
につくられている。

シート金属包囲部６８は、ガラス容器１２が噴霧トンネ
ル２６内に通過して入り得る入口７０とこれと対応する
出口（図示せず）とを有している。

噴霧トンネル２６内には、ガラス容器１２へ有機熱可塑
性被膜を施すスプレーガンが配設されている。

本実施例では、２つのスプレーガン７２，７３が示され
ている。

スプレーガン７２，７３はシート金属包囲部６８の開口
に挿入されている。

スプレーガン７２，７３は、好ましくは、静電形式のも
のであり、ガラス容器１２に被膜を形成する有機高分子
材料の粉体を噴霧する。

スプレーガン７３は、シート金属包囲部６８の底部近傍
に位置決めされかつガラス容器１２に対して上方向を向
いているのが注目される。

スプレーガン７３のこの位置決めは、ガラス容器１２の
下部の均一な被覆を可能にする。

所望なら、ガラス容器１２が噴霧トンネル２６内を通過
する際回転するようにしてもよい。

噴霧トンネル２６も、また、排気ダクト部７４を有して
、２つのスプレーガン７２．７３によって噴霧される過
剰材料の除去を可能としている。

排気ダクト７４は、シート金属包囲部６８内から過剰材
料を吸引するのに十分な圧力を発生する排気装置（図示
せず）に連結されている。

この工程の１つの観点は、所望であるなら、ガラス容器
の選択された部分だけが噴霧トンネル２６内で被覆され
得ることである。

これを達戒するために、第６図に仮想線で示されるじゃ
ま部材Ｔ６が挿入され得ることである。

第６図の実線図は、両スプレーガン７２，７３がガラス
容器１２に向け材料を射出しガラス容器１２の全面被覆
を可能としているのを示している。

しかしながら、じゃま板７６が所定の位置に上昇させら
れて、ガラス容器１２へ向け噴霧される材料と、ガラス
容器１２の下部との接触が防がれてもよい。

この状況下では、スプレーガン７３は働らかないでおり
、スプレーガン７２だげがガラス容器１２に向け材料を
射出する。

このことは、たとえば、ガラス容器１２の肩部だげの被
覆を可能にする。

じゃま板７６は、好ましくは、非導電性材料、たとえば
合板あるいは圧縮木製材料からなる。

このことは前記したように、スプレーガン７２が好まし
くは静電形式であることから必要となる。

じゃま板７６を非導電性材料からつくることによって、
スプレーガン７２によって噴霧される静電的に荷電した
材料は、じゃま板７６へ付着する傾向を有さないであろ
う。

第７図には、冷却部３２が２つの部分から事実上なって
いるのが判るであろう。

また充満チャンバ部７８がある。

比較的高速度の空気流が充満チャンバ７８内にあり、ガ
ラス容器１２の硬化炉３０の通過後の該ガラス容器の急
速冷却を可能としている。

これは、好ましくは、被覆されたガラス容器１２に対し
４０００〜６０００フィート／分の速度を持つ空気であ
り、ガラス容器に被覆された有機高分子被膜の最終的硬
化を可能とする。

複数のノズル８０が充満チャンバ７８の内部と連通して
いてガラス容器１２へ空気流を方向づける。

第７図の矢印が示すように、ガラス容器１２は、好まし
くは、全冷却部３２内の通過に際し把持手段５２によっ
て回転させられる。

完全な吹付けを確実にしさらに冷却部３２から加熱空気
を除去するために、排気チャンバ８２が充満チャンバ７
８とは反対側でガラス容器１２に対しつくられている。

排気チャンバ８２と充満チャンバ７８とが冷却部３２の
主要素を構成する。

ノズル８０から吹出される気体は、ガラス容器１２に隣
接する排気チャンバ８２の壁に形成された複数のスリッ
ト８４を通じて排気チャンバ８２内に引かれる。

排気チャンバ８２は適当な排気ファンに連結されていて
、この排気ファンが排気チャンバ８２内に差圧を生じさ
せて、加熱された空気を排気チャンバ８２内に吸引する
。

じゃま板８６が外方向に延長していてガラス容器１２と
ほとんど接触していて、ノズル８０から排気チャンバ８
２内への冷却空気の吹きぬけをさらに方向づけるのを助
ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を遂行する装置の概略的斜視図
である。 第２図は、第１図の線２−２によって示される第１図の
装置の一部の側面図である。 第３図は、第１図の線３−３に沿ってとった側面図であ
る。 第４図は、第１図の線４−４に沿ってとった側面図であ
る。 第５図は、第１図の線５−５に沿ってとった断面図であ
る。 第６図は、第１図の線６−６に沿ってとった断面図であ
る。 第７図は、第１図の線７−７に沿ってとった断面図であ
る。 １０・・・・・・搬入コンベヤ、１２・聞・ガラス容器
、１６，２４・・・・・・チェーン搬送装置、１８・・
・・・・予加熱トンネル、２０・・・・・・トランスフ
ァーコンベヤ、２６・・・・・・噴霧トンネル、２８・
・・・・・可動マスク組立体、３０・・・・・・硬化炉
、３２・・・・・・冷却部、３４・・・・・・搬出コン
ベヤ、３８・・・・・・位置カム、４０，５２・・・・
・・把持手段、６２・・・・・・加熱素子、７２，７３
・・・・・・スプレーガン、７８・・・・・・充満チャ
ンバ ８２，・・・．・排気チャンバ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器の外部周面領域の少なくとも選択された部分を
   粉体状の有機高分子材料で被覆する方法において、 予加熱帯域内で複数の容器を搬送し、この際容器の上端
   をチャックにより把持して直立状態とし、該容器の温度
   を周囲温度以上の高さまで上昇させること； 該予加熱された容器のそれぞれを、独立コンペャにより
   、容器よりは温度が実質的に低い第２のチャックへ移送
   すること； 該予加熱された容器を粉体噴霧装置内で搬送すること； 該噴霧装置内での容器の運動中、該予加熱された容器の
   選択された部分へ該粉体とされた有機高分子材料を噴霧
   するとと；および その後、該容器の該選択された部分上にフイルム状有機
   高分子層を形成するように、該容器上の噴霧された有機
   高分子材料を硬化すること、の各段階を含む、容器の外
   部周面領域の少なくとも選択された部分を粉体状の有機
   高分子材料で被覆する方法。