(57)【要約】【課題】線材の外周の全周全長に、塗布剤を変質を抑制して付着させ、付着させた塗布剤の膜厚を調整し得る塗布装置を得る。【解決手段】筒状槽の浸漬孔に塗布剤を滞留させるように、入口側ガイドの案内孔の径は、浸漬孔の径より小さく、かつ出口側ガイドの案内孔の径は、浸漬孔の径より小さく形成されており、入口側ガイドの案内孔と、筒状槽の浸漬孔と、出口側ガイドの案内孔と、調整ダイスの調整孔とが同軸上にあり、線材が入口側ガイドの案内孔から導入され、筒状槽の浸漬孔を通過して、塗布剤が付着された線材が、出口側ガイドの案内孔から導出され、調整孔を通過する際に調整孔で線材に付着させた塗布剤の膜厚が調整されるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材が通過する案内孔を有する入口側ガイドと、線材が通過する案内孔を有する出口側ガイドとを有し、塗布剤が供給充填され通過する線材に塗布剤を付着させる浸漬孔を有する筒状槽、及び
前記筒状槽に密着し、塗布剤が付着された線材を通過させる調整孔を有し、線材に付着させた塗布剤の膜厚を調整する調整ダイスを備え、
前記浸漬孔に塗布剤を滞留させるように、前記入口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく、かつ前記出口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく形成されており、
前記入口側ガイドの案内孔と、前記筒状槽の浸漬孔と、前記出口側ガイドの案内孔と、前記調整ダイスの調整孔とが同軸上にあり、
線材が前記入口側ガイドの案内孔から導入され、前記筒状槽の浸漬孔を通過して、塗布剤が付着された線材が、前記出口側ガイドの案内孔から導出され、前記調整孔を通過する際に前記調整孔で線材に付着させた塗布剤の膜厚が調整されるようにした線材への塗布剤の塗布装置。
【請求項２】
塗布剤タンクと、
前記塗布剤タンクから前記筒状槽へ塗布剤を配管を通して圧送供給するギアポンプとを備えた請求項１記載の線材への塗布剤の塗布装置。
【請求項３】
前記浸漬孔を有する前記筒状槽には、前記浸漬孔を取り巻く緩衝孔を設け、前記ギアポンプから圧送供給された塗布剤が前記緩衝孔に供給充填され、前記緩衝孔に供給し充填された塗布剤が前記浸漬孔に供給されるようにした請求項１又は請求項２記載の線材への塗布剤の塗布装置。
【請求項４】
前記塗布剤タンクと、前記配管と、前記ギアポンプと、前記筒状槽とを温度調整する温度調整機構を備えた請求項１又は請求項２記載の線材への塗布剤の塗布装置。
【請求項５】
線材が通過する案内孔を有する入口側ガイドと、線材が通過する案内孔を有する出口側ガイドとを有し、塗布剤が供給充填され通過する線材に塗布剤を付着させる浸漬孔を有する筒状槽、及び
前記筒状槽に密着し、塗布剤が付着された線材を通過させる調整孔を有し、線材に付着させた塗布剤の膜厚を調整する調整ダイスを備え、
前記浸漬孔に塗布剤を滞留させるように、前記入口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく、かつ前記出口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく形成されており、
前記入口側ガイドの案内孔と、前記筒状槽の浸漬孔と、前記出口側ガイドの案内孔と、前記調整ダイスの調整孔とが同軸上にあり、
線材を前記入口側ガイドの案内孔から導入し、前記筒状槽の浸漬孔を通過させ、塗布剤を付着させた線材を、前記出口側ガイドの案内孔から導出させ、線材が前記調整孔を通過するときに、前記調整孔で線材に付着させた塗布剤の膜厚を調整するようにした線材への塗布剤の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材などの長尺材に揮発性塗布剤を塗布する塗布装置及び塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
数本の例えば、鋼製素線を撚り合せた撚り線に樹脂を被覆する際、撚り線の外周の全周全長に塗布剤、例えば、接着剤やプライマを塗布し、撚り線と樹脂とを接着固定することが多い。鋼製撚り線の外周に接着剤を塗布するには、図５に示すように接着剤３を満たした接着槽１にローラ２を浸し、このローラ２の外周面で撚り線４を押圧して矢印方向に移動させ、撚り線４に接着剤３を連続的に接触させて、撚り線４に接着剤３を塗布する装置が用いられている。なお、図５は従来の線材への塗布剤の塗布装置における構成を示す斜視図である。このような塗布装置は、接着槽１に一定量の接着剤３を供給すると共に、回収する接着剤循環経路を備え、接着槽１に一定量の接着剤３を貯留している。
【０００３】
一般に接着剤には有機溶剤が含まれる。揮発性の高い有機溶剤が含まれる接着剤を鋼製撚り線に塗布する場合、このような塗布装置では運転時間と共に、接着槽内の接着剤の有機溶剤が揮発して接着剤の粘度が上昇し、撚り線外周表面への付着量(膜厚)が変動してしまう。
【０００４】
これに対し、特許文献１には、ほぼ一定の断面形状をなす長尺状被塗物外周形状と略同一形状の案内孔をもつ底部と、案内孔と同軸的にかつ底部の一側面側に設けられた前記案内孔より大きい塗布孔と、前記塗布孔に開口する接着剤の供給孔とをもつ筒状塗布部、及び、前記塗布部の供給孔へ接着剤を供給する供給部から構成され、被塗物が塗布部の案内孔に案内され、塗布孔内を移動すると共に、供給孔より供給された接着剤で塗布される塗布装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、第1の塗料タンクから供給される第１の塗料と、第２の塗料タンクから供給される第２の塗料が、ミキサーによって２液混合されて塗料槽に供給され、塗料槽にはチューブを介して塗装ダイスが接続され、線材はチューブにあけた孔を通り、塗装ダイスに導入され、塗料槽に供給される塗料が、チューブ内を自重に基づいて流動して降下し、塗装ダイスへ連続的に供給され、塗装ダイスにより線材表面に塗布される塗布装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−９９３７７号公報（第１図，第２図）
【特許文献２】特開２００８−１７３６２５号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した特許文献１の装置では、複数の鋼製素線を撚り合せた撚り線など複雑な断面形状を有する長尺材つまり線材に塗布する場合、接着剤が塗布孔と線材の外周全周に濡れ広がらず、線材の周方向及び軸方向で接着剤の液枯れ(未塗布部分)が発生することがある。また、前述した特許文献２の装置では、塗料を供給するため、塗料槽の上端が開口している。揮発性の高い有機溶剤からなる接着剤を使用する場合、接着剤の有機溶剤が揮発して開口部に皮張り(樹脂成分からなる膜)ができることがある。
本発明は前述のような課題を解決するためになされたもので、鋼製撚り線などの複雑な断面形状をもつ線材でも外周の全周全長に、揮発性塗布剤を変質を抑制して付着させ、付着させた塗布剤の膜厚を調整し得る線材への塗布剤の塗布装置および塗布方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わる線材への塗布剤の塗布装置は、線材が通過する案内孔を有する入口側ガイドと、線材が通過する案内孔を有する出口側ガイドとを有し、塗布剤が供給充填され通過する線材に塗布剤を付着させる浸漬孔を有する筒状槽、及び、前記筒状槽に密着し、塗布剤が付着された線材を通過させる調整孔を有し、線材に付着させた塗布剤の膜厚を調整する調整ダイスを備え、前記浸漬孔に塗布剤を滞留させるように、前記入口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく、かつ前記出口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく形成されており、前記入口側ガイドの案内孔と、前記筒状槽の浸漬孔と、前記出口側ガイドの案内孔と、前記調整ダイスの調整孔とが同軸上にあり、線材が前記入口側ガイドの案内孔から導入され、前記筒状槽の浸漬孔を通過して、塗布剤が付着された線材が、前記出口側ガイドの案内孔から導出され、前記調整孔を通過する際に前記調整孔で線材に付着させた塗布剤の膜厚が調整されるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明に係わる線材への塗布剤の塗布方法は、線材が通過する案内孔を有する入口側ガイドと、線材が通過する案内孔を有する出口側ガイドとを有し、塗布剤が供給充填され通過する線材に塗布剤を付着させる浸漬孔を有する筒状槽、及び、前記筒状槽に密着し、塗布剤が付着された線材を通過させる調整孔を有し、線材に付着させた塗布剤の膜厚を調整する調整ダイスを備え、前記浸漬孔に塗布剤を滞留させるように、前記入口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく、かつ前記出口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく形成されており、前記入口側ガイドの案内孔と、前記筒状槽の浸漬孔と、前記出口側ガイドの案内孔と、前記調整ダイスの調整孔とが同軸上にあり、線材を前記入口側ガイドの案内孔から導入し、前記筒状槽の浸漬孔を通過させ、塗布剤を付着させた線材を、前記出口側ガイドの案内孔から導出させ、線材が前記調整孔を通過するときに、前記調整孔で線材に付着させた塗布剤の膜厚を調整するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係わる線材への塗布剤の塗布装置及び塗布方法によれば、前記浸漬孔に塗布剤を滞留させるように、前記入口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく、かつ前記出口側ガイドの案内孔の径は、前記浸漬孔の径より小さく形成されており、前記入口側ガイドの案内孔と、前記筒状槽の浸漬孔と、前記出口側ガイドの案内孔と、前記調整ダイスの調整孔とが同軸上にあるので、前記浸漬孔に滞留する塗布剤が外気に触れることが抑制され、線材の外周の全周全長に亘って塗布剤を付着させることができ、線材に付着させた塗布剤の膜厚を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる線材への塗布剤の塗布装置における構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】従来の線材への塗布剤の塗布装置における構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係わる線材への塗布剤の塗布装置における構成を示す斜視図で、接着剤タンクは、透視して内部を示している。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。図４は図１のＣ−Ｃ線断面図である。実施の形態では、揮発性のある塗布剤として、揮発性のある接着剤を例に説明する。図において、ガイドローラ１２は一対の水平ローラと一対の垂直ローラを有し、鋼製撚り線などの線材１１を筒状槽１３に案内する。筒状槽１３は、筒状槽本体１４と、シール材１５を介在させて筒状槽本体１４に密着させた入口側ガイド板１６と、シール材１７を介在させて筒状槽本体１４に密着させた出口側ガイド板１８と、接着剤が供給される配管１９を開閉するバルブ２０で構成されている。バルブ２０はエア駆動で開閉できる。入口側ガイド板１６と筒状槽本体１４と出口側ガイド板１８とは、シール材を介在させないで、それらを結合して一体に構成してもよい。筒状槽本体１４には、断面が円形で貫通しており、揮発性の高い接着剤を一時的に滞留させ、内部を通過する線材を浸漬し接着剤を付着させる浸漬孔２１が形成されている。さらに、筒状槽本体１４には、断面がＵ字状で貫通しており、前記浸漬孔２１の３側面を取り囲む緩衝孔２２が形成されている。（図４参照）。
【００１３】
配管１９からバルブ２０を経て供給される接着剤は、バルブ孔２３から緩衝孔２２に導入され、緩衝孔２２に充填される。さらに、接着剤は緩衝孔２２から供給孔２４を経て浸漬孔２１に導入される。緩衝孔２２から浸漬孔２１へ接着剤を導入する供給孔２４は、浸漬孔２１の短手方向断面の円において、円周方向に略等間隔に離間した３箇所（左右側面と下側面）に設けられている（図３参照）。これらにより浸漬孔２１の短手方向断面の円の周方向に比較的均等に接着剤が供給される。前記３箇所で形成された供給孔２４群は、浸漬孔２１の長手方向に複数箇所、図２で示す４箇所に設けられている。２５は止め栓である。筒状槽本体１４とバルブ２０は耐溶剤性に優れたステンレス材で形成する。
【００１４】
入口側ガイド板１６は筒状槽本体１４にシール材１５を挟んで密着しており、案内孔２６が形成されている。案内孔２６の径は筒状槽本体１４の浸漬孔２１の径より小さく、筒状槽本体１４の壁面機能と線材１１の筒状槽本体１４への案内機能を兼ねている。入口側ガイド板１６は線材１１と接触して磨耗しやすいため、入口側ガイド板１６の案内孔２６の角部にはフィレット加工を施し、かつ材質としてＳＫＤ１１に真空焼入れして表面硬度を上げた後、さらに硬質クロムメッキを施したものを使用する。
【００１５】
出口側ガイド板１８も筒状槽本体１４にシール材１７を挟んで密着しており、案内孔２７が形成されている。案内孔２７の径は筒状槽本体１４の浸漬孔２１の径より小さく、筒状槽本体１４の壁面機構と線材１１の調整ダイス２８への案内機構を兼ねる。出口側ガイド板１８は線材１１と接触して磨耗しやすいため、出口側ガイド板１８の案内孔２７の角部にはフィレット加工を施し、材質としてＳＫＤ１１に真空焼入れして表面硬度を上げた後、さらに硬質クロムメッキを施したものを使用する。筒状槽本体１４の浸漬孔２１は、案内孔２６を有する入口側ガイド板１６と、案内孔２７を有する出口側ガイド板１８とで閉塞され、入口側ガイド板１６の案内孔２６の径が、浸漬孔２１の径より小さく、かつ出口側ガイド１８の案内孔２７の径が、浸漬孔２１の径より小さいので、接着剤の外気との接触が極力抑制された構成になっており、接着剤を浸漬孔２１内に充填滞留させることができる。
【００１６】
調整ダイス２８は筒状槽１３の出口側ガイド板１８にシール材２９を挟んで密着しており、出口側ガイド板１８の案内孔２７から導出され調整ダイス２８の調整孔３２を通過する線材１１に付着された接着剤の膜厚を調整する。調整ダイス２８はダイスホルダ３０と調整ダイス本体３１から構成され、調整孔３２の径の異なる調整ダイス本体３１を容易に交換できる。調整ダイス本体３１の調整孔３２の径は筒状槽本体１４の浸漬孔２１の径より小さく、かつ出口側ガイド板１８の案内孔２７の径より小さい。また、調整ダイス本体３１の調整孔３２は、入口側ガイド板１６の案内孔２６と筒状槽本体１４の浸漬孔２１と出口側ガイド板１８の案内孔２７と同軸上にある。同軸上に構成し、その軸上に線材１１を移動させることにより、線材１１と、各孔２６，２１，２７，３２との接触を避け、調整孔３２で線材１１に付着された接着剤の膜厚の調整を精度よく実施することができる。調整ダイス２８の材質としては、ＳＫＤ１１に真空焼入れして硬度を上げた後、硬質クロムメッキを施したものを使用する。シール材１５，１７，２９にはポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂を使用する。
【００１７】
接着剤タンク３６には、密閉蓋３５を開閉して接着剤３７を投入貯蔵し、温度調整機構として、接着剤タンク３６の下部外周に帯状シリコンヒータ３８を巻き付けている。接着剤タンク３６には、撹拌翼３４を有する攪拌機３９を備え、タンク内の接着剤３７の温度ムラ低減のために接着剤３７を撹拌している。矢印は攪拌機３９による撹拌方向を示している。ギアポンプ４０は接着剤タンク３６から接着剤３７を配管１９を通って筒状槽１３に圧送供給する。配管にはポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂とステンレス材を使用する。ギアポンプ４０、配管１９には、温度調整機構として帯状シリコンヒータを巻き付け（図示せず）、筒状槽１３にカードリッジヒータを埋め込んでいる。なお、図示を省略しているが、塗布装置の前段には線材の巻出装置が設置され、後段には接着剤を塗布した線材の熱風乾燥装置と線材の巻取装置が設置されている。
【００１８】
次に、線材への塗布剤の塗布装置の塗布方法について説明する。図1に示すように、線材を、次の順にガイドローラ１２→筒状槽１３(入口側ガイド板１６＋筒状槽本体１４＋出口側ガイド板１８)→調整ダイス２８に通し、撚り線である線材を一定の張力で保持する。前述した温度調整機構としての各部のヒータを加熱すると共に、攪拌して接着剤タンク３６内の接着剤３７を設定液温にする。運転を開始時に、塗布装置のギアポンプ４０を回転させると共にバルブ２０を開き、筒状槽１３の浸漬孔２１に緩衝孔２２を経て接着剤を供給滞留させる。すると、図示していない巻出装置、巻取装置、熱風乾燥装置が運転を開始して、線材が走行し、ガイドローラ１２→筒状槽１３(入口側ガイド板１６＋筒状槽本体１４＋出口側ガイド板１８)→調整ダイス２８へと順に通過する。この際、筒状槽１３の浸漬孔２１壁面と線材１１の隙間をギアポンプ４０で圧送した接着剤で満たし、線材外周全周に接着剤を付着させる。線材に付着した接着剤は調整ダイス２８の調整孔３２の径に応じた量に絞られ、接着剤の膜厚が所定の厚さになる。接着剤の塗布量が調整された線材を乾燥装置に通し、接着剤中の有機溶剤を揮発させることで、所定の接着被膜(樹脂被膜)を線材外周の全周全長に形成する。
【実施例１】
【００１９】
次に実施例１について説明する。図1に示した線材への塗布剤の塗布装置を用いて、以下の条件による実施例１の検証を行なった。
約φ0.4mm鋼線素線を7本撚り合せた約φ1.3mm撚り線に、不揮発分として合成樹脂が約10wt％、揮発分としてトルエン，イソプロピルアルコール，エチルアルコールなどが約90wt％からなる接着剤を使用した。
【００２０】
入口側ガイド板１６の案内孔２６はφ2mmで、孔角部はＲ2.5mmフィレット加工、孔長は15mmとした。出口側ガイド板１８の案内孔２７はφ2mmで、孔角部はＲ2.5mmフィレット加工、孔長は15mmとした。筒状槽本体１４の浸漬孔２１はφ3mm、孔長は７２mm、供給孔はφ2mmで浸漬孔２１の短手方向断面の円における円周方向に３箇所で、浸漬孔２１の長手方向に12mm間隔に4箇所設けた。緩衝孔２２は短手方向の断面が幅4mmでＵの字の形状とした。調整ダイス２８の調整孔３２はφ1.5mm、孔長は30mmとした。撚り線速度は15m/min、走行時の張力は120Ｎとし、熱風乾燥装置内の温度は90℃とした。接着剤の液温は25℃とし、ギアポンプによる圧送量を約7ml/minとした。その結果、約9000mの撚り線で、運転時間約10時間で液枯れすることなく、山部の膜厚約6umでほぼ一定に塗布できることを確認した。  
【００２１】
なお、本発明は、前述した実施の形態１及び実施例１に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、実施の形態１においては、線材の処理本数が1本であるが、筒状槽及びバルブを数セット用意して、共通のギアポンプに配管接続することで、数本並列処理できる線材への塗布剤の塗布装置を形成することもできる。また、実施の形態１においては、塗布剤として、１液性の有機溶剤含有接着剤を使用したが、ワニスにも、エナメルにも、塗料にも、２液又は３液混合性接着剤にも使用できる。また、実施の形態１においては、横型の線材への塗布剤の塗布装置としたが、垂直(重力の方向に平行な方向)になる縦型の線材への塗布剤の塗布装置を構成することもできる。また、筒状槽の部分に埃や塵が混入することを防ぐため、カバーを設けても良い。また、塗布剤への雰囲気温度の影響を防ぐため、筒状槽の部分に設けたカバーに温度調整させた気体を入れてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１１  線材                              １２  ガイドローラ
１３  筒状槽                            １４  筒状槽本体
１５  シール材                          １６  入口側ガイド板
１７  シール材                          １８  出口側ガイド板
１９  配管                              ２０  バルブ
２１  浸漬孔                            ２２  緩衝孔
２３  バルブ孔                          ２４  供給孔
２５  止め栓                            ２６  案内孔
２７  案内孔                            ２８  調整ダイス
２９  シール材                          ３０  ダイスホルダ
３１  調整ダイス本体                    ３２  調整孔
３４  撹拌翼                            ３５  密閉蓋
３６  接着剤タンク                      ３７  接着剤
３８  シリコンヒータ                    ３９  攪拌機
４０  ギアポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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