JP2001259542A - ブラシ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブラシの磨耗を全体的に満遍なくさせること
で、ブラシの交換周期を延長させ、ブラシ装置を用いて
の洗浄、研磨、スケール除去等におけるコストの低減を
可能にしたブラシ装置を提供する。 【解決手段】ブラシ装置１は、断面略円形状のブラシ２
を円周方向（Ａ方向）に回転させる回転手段３と、ブラ
シ２を対象物Ｍに対して押圧させる押圧手段４とを具備
している。ブラシ２は、リング状に構成されている。そ
して、ブラシ２をリング周方向（Ｂ方向）に回転させる
リング回転手段５を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯、自動車等
の対象物の洗浄、あるいは金属帯の酸化物スケールの除
去、研磨等に使用されるブラシ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、自動車を洗浄するために使用
されるブラシ装置は、例えば、図２に示すように、上壁
１０２及びその両端に設置された１対の側壁１０３によ
り構成される門型筐体１０１と、この門型筐体１０１の
両側壁１０３に回転可能に支持された回転式ブラシ１０
４とを具備しており、ブラシ１０４を矢印Ｈ方向に回転
させながら自動車１０５に押し当てつつ自動車１０５の
洗浄を行っている。

【０００３】しかしながら、このブラシ装置１００にあ
っては、自動車１０５の洗浄を何台も繰り返して続けて
いくと、ブラシ１０４には、図３に示すように、異なる
自動車がきてもいつも押し当てられる結果、汚れが集中
して使用不可能となる局部的に汚れのひどい部分１０４
ａとこの局部的に汚れのひどい部分１０４ａ以外の非汚
れ部分１０４ｂとが形成されてしまうことになる。この
場合、非汚れ部分１０４ｂはまだ十分に使用可能である
にもかかわらず、ブラシ１０４全体を交換する必要が生
じ、非常に不経済となっていた。

【０００４】一方、鉄鋼業においても、冷間圧延工程等
において、鋼帯の表面に付着した油分や鉄粉を洗浄する
必要がある場合があり、その洗浄の際に、回転する円筒
形状のブラシを鋼帯の表面に押圧しつつ鋼帯の表面に付
着した油分や鉄粉を除去するという製造の１プロセスを
経る鋼帯もあった。また、熱間圧延等において、鋼帯の
表面に形成されるスケールについては、冷間圧延に先立
って除去する必要があり、そのスケールを除去する際
に、回転するブラシを鋼帯の表面に押圧しつつ鋼帯の表
面に形成されたスケールを掻き落とす、という製造プロ
セスを経る鋼帯もあった。

【０００５】しかしながら、これら鋼帯の洗浄やスケー
ルの除去においては、洗浄等を続けていくと、鋼帯の幅
方向エッジによってブラシの毛の部分が切断されてしま
ったり、また、各種の幅の鋼帯を洗浄等する結果、ブラ
シの幅方向の磨耗形状が図４に示すようになってしまっ
ていた。即ち、ブラシ２０１には、各種の幅の鋼帯Ｓを
洗浄等する結果、その幅方向において、磨耗の大きい中
央部分２０１ａと、その中央部分２０１ａの両側に形成
された傾斜部分２０１ｂと、傾斜部分２０１ｂの両側に
形成された非磨耗部分２０１ｃとが形成されていた。こ
の場合、非磨耗部分２０１ｃはまだ十分に使用可能であ
るにもかかわらず、中央部分２０１ａの磨耗底が一定の
許容限度に達した時点でブラシ２０１全体を交換してい
た。

【０００６】これらブラシ２０１における偏磨耗を防止
する手段として、例えば、図５に示すスケール除去用ブ
ラシ装置（特開昭６２- ３４６１８号公報参照）及び図
６に示すデスケール装置（実開平３- ４７６０４号公報
参照）が知られている。このうち、図５に示すスケール
除去用ブラシ装置３００は、鋼帯Ｓの搬送路に設けられ
た支持装置３０１と、支持装置３０１に鋼帯Ｓの搬送路
を横断するように回転可能に取り付けられ、搬送されて
いる鋼帯Ｓ表面のスケールを掻き落とす上下ブラシロー
ル３０２，３０３と、上下ブラシロール３０２，３０３
のそれぞれを断面円周方向に回転させる回転手段３０
６，３０７と、上下ブラシロール３０２，３０３のそれ
ぞれを鋼帯Ｓに押圧させる押圧手段３０８と、支持装置
３０１を鋼帯Ｓの搬送方向に交差する方向に沿って移動
させるシリンダ３０４とを具備している。このブラシ装
置３００によれば、支持装置３０１を移動させることに
より上下ブラシロール３０２，３０３を鋼帯Ｓの搬送方
向を横断する方向に沿って移動させることができるか
ら、上下ブラシロール３０２，３０３の磨耗をむらなく
略均一にでき、ブラシの交換頻度を少ないものとするこ
とができる。

【０００７】また、図６に示すデスケール装置４００
は、鋼帯Ｓの搬送路において一端が枢支機構４０２によ
り回動可能に枢支された門型架台４０１と、門型架台４
０１に回転自在に支持され、搬送されている鋼帯Ｓのス
ケールを掻き落とすブラシロール４０３と、ブラシロー
ル４０３を断面円周方向に回転させる回転手段４０５
と、ブラシロール４０３を鋼帯Ｓに対して押圧させる押
圧手段４０６と、門型架台４０１の他端に設置され、鋼
帯Ｓに対するブラシロール４０３の角度を任意に設定す
る角度可変機構４０４とを具備している。このデスケー
ル装置４００によれば、角度可変機構４０４を調節する
ことにより鋼帯Ｓに対するブラシロール４０３の角度を
変更できるから、ブラシロール４０３の磨耗を略均一に
でき、ブラシの交換頻度を少ないものとすることができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の図５に示すブラシ装置３００にあっては、上下ブラ
シロール３０２，３０３を鋼材Ｓの搬送方向を横断する
方向に沿って移動させることにより、上下ブラシロール
３０２，３０３の磨耗をブラシロール３０２，３０３の
幅方向に分散させることができるが、鋼材Ｓの幅や支持
装置３０１の寸法によっては、依然として使用可能な部
分が残ってしまうこともあり、この場合においても、ブ
ラシ全体を交換しなければならなかった。

【０００９】また、図６に示すデスケール装置４００に
あっても、ブラシロール４０３の鋼帯Ｓに対する角度を
変更することにより、ブラシロール４０３の磨耗をブラ
シロール４０３の幅方向に分散させることができるが、
これもやはり装置の構造上、依然として使用可能な部分
が残ってしまうこともあり、この場合においても、ブラ
シ全体を交換しなければならなかった。

【００１０】従って、本発明は上述の問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、ブラシの磨耗
を全体的に満遍なくさせることで、ブラシの交換周期を
延長させ、ブラシ装置を用いての洗浄、研磨、スケール
除去等におけるコストの低減を可能にしたブラシ装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
め、本発明のうち請求項１に係るブラシ装置は、断面略
円形状のブラシを円周方向に回転させる回転手段と、前
記ブラシを対象物に対して押圧させる押圧手段とを具備
し、前記回転手段により前記ブラシを回転させつつ前記
押圧手段により前記ブラシを前記対象物に押圧させるブ
ラシ装置において、前記ブラシをリング状に構成すると
共に、前記ブラシをリング周方向に回転させるリング回
転手段を設けたことを特徴としている。

【００１２】また、本発明のうち請求項２記載のブラシ
装置は、請求項１記載の発明において、前記リング回転
手段が、前記ブラシを挟んで互いに逆方向に回転する一
対の周回用ロールと、該周回用ロールの各々に連結され
て前記周回用ロールの各々を前記ブラシに対して押圧さ
せる周回用ロール押圧装置とで構成されていることを特
徴としている。

【００１３】本発明のうち請求項３に係るブラシ装置
は、請求項１又は２記載の発明において、前記回転手段
が、前記ブラシを挟んで同一方向に回転する一対の駆動
ロールと、該駆動ロールの各々に連結されて前記駆動ロ
ールの各々を前記ブラシに対して押圧させる駆動ロール
押圧装置とで構成されていることを特徴としている。本
発明のうち請求項４に係るブラシ装置は、請求項１乃至
３のうちいずれか一項記載の発明において、前記押圧手
段が、前記ブラシに接触するバックアップロールと、該
バックアップロールに連結されて前記バックアップロー
ルを前記ブラシに押圧させる押圧装置とで構成されてい
ることを特徴としている。

【００１４】本発明のうち請求項５に係るブラシ装置
は、請求項４記載の発明において、前記バックアップロ
ールが、前記断面略円形状のブラシを円周方向に回転さ
せる回転トルクを発生することを特徴としている。ま
た、本発明のうち請求項６に係るブラシ装置は、請求項
１乃至５のうちいずれか一項記載の発明において、前記
対象物が、金属帯板であることを特徴としている。

【００１５】更に、本発明のうち請求項７に係るブラシ
装置は、請求項６記載の発明において、前記ブラシ、前
記回転手段、前記押圧手段、及び前記リング回転手段を
ユニットとして、前記金属帯板が搬送されるライン内に
組み入れ及び前記ライン外へ取り出し可能であることを
特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。図１は本発明に係るブラシ装置を金属
帯板の洗浄に適用した場合の概略斜視図である。図１に
おけるブラシ装置１は、金属帯板Ｍの冷間圧延工程等に
おいて、搬送される金属帯板Ｍの表面に存在する油分や
鉄粉等を洗浄するために使用されるものであり、一対の
ブラシ２を金属帯板Ｍを横断する方向に沿って金属帯板
Ｍの上下に配置して構成されている。

【００１７】そして、各ブラシ２は、中心に設けた芯材
の周囲に多数の合成樹脂製の毛ブラシ部分を植設した断
面略円形状を有するリング状に構成されている。各ブラ
シ２は、回転手段３により図１における矢印Ａで示され
る円周方向に回転させられると共に、押圧手段４により
金属帯板Ｍの板面に対して押圧されるようになってい
る。金属帯板Ｍの表面に存在する油分や鉄粉は、金属帯
板Ｍの搬送途中において、回転手段３によりブラシ２を
円周方向に回転させつつ押圧手段４によりブラシ２を金
属帯板Ｍに押圧させることで、洗浄される。その際、金
属帯板Ｍとブラシ２の摺動部分に、適宜、水や洗浄液を
注いでもよい。

【００１８】また、各ブラシ２は、リング回転手段５に
よって矢印Ｂで示すリング周方向に回転させられるよう
になっている。リング周方向に回転させないで金属帯板
Ｍの表面に存在する油分や鉄粉を各ブラシ２によって洗
浄し続けると、金属帯板Ｍの幅に対応する長さの各ブラ
シ２のリング周方向の一部分が汚れ、そしてその部分が
偏磨耗することになる。しかし、金属帯板Ｍの洗浄の際
に、各ブラシ２をリング回転手段５によって矢印Ｂで示
すリング周方向に少しずつ回転させれば、金属帯板Ｍに
よる磨耗が各ブラシ２のリング周方向において全体的に
満遍なく分散し、偏磨耗を防止することができる。この
ため、各ブラシ２は、毛ブラシ部分の根がなくなるま
で、半永久的に使用可能となり、ブラシ２の交換周期を
延長させることができる。よって、ブラシ装置１を用い
ての洗浄におけるコストの低減が可能になると共に、メ
ンテナンス負荷の減少、労務コストの削減につながる。

【００１９】なお、ブラシ装置１の筐体（図示せず）に
は、リング状ブラシ２が貫通するように配置される一対
の外れ止め６が設けられ、ブラシ２が洗浄の際に金属帯
板Ｍが搬送されるラインから飛び出してしまわないよう
になっている。そして、各ブラシ２を断面円周方向に回
転させる回転手段３は、ブラシ２を挟んで同一の矢印Ｃ
方向に回転する一対の駆動ロール３ａと、駆動ロール３
ａの各々に連結されて駆動ロール３ａの各々をブラシ２
に対して押圧させる流体圧（エア、油圧など）シリンダ
（駆動ロール押圧装置）３ｂとで構成されている。一対
の駆動ロール３ａの回転力及び流体圧シリンダ３ｂによ
る駆動ロール３ａのブラシ２に対する押圧力を調整する
ことで、ブラシ２の回転トルクを調整することができ
る。

【００２０】また、各ブラシ２を金属帯板Ｍの板面に対
して押圧させる押圧手段４は、ブラシ２に接触するバッ
クアップロール４ａと、バックアップロール４ａに連結
されてバックアップロール４ａをブラシに押圧させる流
体圧シリンダ（押圧装置）４ｂとで構成されている。流
体圧シリンダ４ｂによるバックアップロール４ａのブラ
シ２に対する押圧力を調整することで、金属帯板Ｍに対
するブラシ２の押圧力を調整することができる。そし
て、金属帯板Ｍに対する洗浄能力を向上させたいときに
は、一対の駆動ロール３ａの回転力及び流体圧シリンダ
３ｂによる押圧力を調整してブラシ２の回転トルクを大
きくし、この状態で、流体圧シリンダ４ｂによって金属
帯板Ｍに対するブラシ２の押圧力を大きくすればよい。

【００２１】一方、押圧手段４を構成するバックアップ
ロール４ａは、それ自体が矢印Ｄ方向に回転可能になっ
ており、それ自体で断面略円形状のブラシ２を矢印Ａで
示す円周方向に回転させる回転トルクを発生するように
このブラシ２を円周方向に回転させる回転トルク及び金
属帯板Ｍに対するブラシ２の押圧力が押圧手段４によっ
て付与されることになるから、回転手段３のみによって
ブラシ２に回転トルクを付与する場合よりも、着実に洗
浄に必要な力がブラシ２から金属帯板Ｍに伝達されるこ
とになる。

【００２２】更に、各ブラシ２を矢印Ｂで示すリング周
方向に回転させるリング回転手段５は、ブラシ２を挟ん
で互いに逆方向（図１における矢印Ｅ方向と矢印Ｆ方
向）に回転する一対の周回用ロール５ａと、周回用ロー
ル５ａの各々に連結されて周回用ロール５ａの各々をブ
ラシ２に対して押圧させる流体圧シリンダ（周回用ロー
ル押圧装置）５ｂとで構成されている。一対の周回用ロ
ール５ａの回転力及び流体圧シリンダ５ｂによる周回用
ロール５ａのブラシ２に対する押圧力を調整すること
で、ブラシ２のリング周方向の回転トルクを調整するこ
とができる。また、一対の周回用ロール５ａの回転数あ
るいは回転角度を調整することにより、各ブラシ２のリ
ング周方向の回転数や回転角度を調整することができ
る。

【００２３】そして、ブラシ装置１は、ブラシ２、回転
手段３、押圧手段４、及びリング回転手段５をユニット
として、金属帯板Ｍが搬送されるライン内に組み入れ可
能であると共に、ライン外へ矢印Ｇで示す方向に取り出
し可能となっている。このため、ブラシ２を交換する作
業を容易に行えると共に、ブラシ２に付着したゴミなど
も容易に掃除、除去することができる。

【００２４】以上、本発明の実施形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されず、種々の変更を行う
ことができる。例えば、本実施形態にあっては、ブラシ
装置１を金属帯板Ｍの洗浄に使用したが、熱間圧延等で
金属帯板Ｍの表面に形成される酸化物スケールを除去し
たり、金属帯板Ｍの表面研磨に用いたりすることもでき
る。この場合、ブラシ２の毛ブラシ部分の材質を柔らか
い合成樹脂から金属製に変更する場合があり、例えば、
ステンレス製の毛ブラシ部分を芯材に植設する。また、
本実施形態にあっては、ブラッシングの対象物が金属帯
板Ｍであるが、そのブラッシングの対象物は金属帯板Ｍ
に限定されず、例えば、自動車の洗車にも使用すること
ができる。更に、本実施形態にあっては、押圧手段４を
構成するバックアップロール４ａは、それ自体で断面略
円形状のブラシ２を円周方向に回転させる回転トルクを
発生するようになっているが、この回転トルクを発生さ
せないように非駆動（アイドル）に構成してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係るブラシ装置によれば、ブラシをリング状に構
成すると共に、前記ブラシをリング周方向に回転させる
リング回転手段を設けたので、ブラッシング対象物の洗
浄、研磨等の際に、ブラシをリング回転手段によってリ
ング周方向に少しずつ回転させれば、ブラッシング対象
物による磨耗がブラシのリング周方向において全体的に
満遍なく分散し、偏磨耗を防止することができる。この
ため、ブラシは、毛ブラシ部分の根がなくなるまで、半
永久的に使用可能となり、ブラシの交換周期を延長させ
ることができる。よって、ブラシ装置を用いての洗浄に
おけるコストの低減が可能になると共に、メンテナンス
負荷の減少、労務コストの削減をすることができる。

【００２６】また、本発明のうち請求項２に係るブラシ
装置によれば、請求項１記載の発明において、前記リン
グ回転手段が、前記ブラシを挟んで互いに逆方向に回転
する一対の周回用ロールと、該周回用ロールの各々に連
結されて前記周回用ロールの各々を前記ブラシに対して
押圧させる周回用ロール押圧装置とで構成されているの
で、一対の周回用ロールの回転力及び周回用ロール押圧
装置による周回用ロールのブラシに対する押圧力を調整
することで、ブラシのリング周方向の回転トルクを調整
することができる。また、一対の周回用ロールの回転数
あるいは回転角度を調整することにより、ブラシのリン
グ周方向の回転数や回転角度を調整することができる。

【００２７】本発明のうち請求項３に係るブラシ装置に
よれば、請求項１又は２記載の発明において、前記回転
手段が、前記ブラシを挟んで同一方向に回転する一対の
駆動ロールと、該駆動ロールの各々に連結されて前記駆
動ロールの各々を前記ブラシに対して押圧させる駆動ロ
ール押圧装置とで構成されているので、一対の駆動ロー
ルの回転力及び駆動ロール押圧装置による駆動ロールの
ブラシに対する押圧力を調整することで、ブラシの回転
トルクを調整することができる。

【００２８】本発明のうち請求項４に係るブラシ装置に
よれば、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の発明
において、前記押圧手段が、前記ブラシに接触するバッ
クアップロールと、該バックアップロールに連結されて
前記バックアップロールを前記ブラシに押圧させる押圧
装置とで構成されているので、押圧装置によるバックア
ップロールのブラシに対する押圧力を調整することで、
ブラッシング対象物に対するブラシの押圧力を調整する
ことができる。

【００２９】本発明のうち請求項５に係るブラシ装置に
よれば、請求項４記載の発明において、前記バックアッ
プロールが、前記断面略円形状のブラシを円周方向に回
転させる回転トルクを発生するので、ブラシを円周方向
に回転させる回転トルク及びブラッシング対象物に対す
るブラシの押圧力が押圧手段によって付与されることに
なるから、回転手段のみによってブラシに回転トルクを
付与する場合よりも、着実に洗浄に必要な力をブラシか
らブラッシング対象物に伝達することができる。

【００３０】また、本発明のうち請求項６に係るブラシ
装置によれば、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載
の発明において、前記対象物が金属帯板であるので、鉄
鋼業におけるブラッシングに有益なブラシ装置とするこ
とができる。更に、本発明のうち請求項７に係るブラシ
装置によれば、請求項６記載の発明において、前記ブラ
シ、前記回転手段、前記押圧手段、及び前記リング回転
手段をユニットとして、前記金属帯板が搬送されるライ
ン内に組み入れ及び前記ライン外へ取り出し可能である
ので、ブラシを交換する作業を容易に行えると共に、ブ
ラシに付着したゴミなども容易に掃除、除去することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブラシ装置を金属帯板の洗浄に適
用した場合の概略斜視図である。

【図２】従来の自動車洗浄用のブラシ装置を示す概略正
面図である。

【図３】図２に示すブラシ装置におけるブラシの汚れ状
況を示す説明図である。

【図４】従来のブラシ装置によって各種の幅の鋼帯を洗
浄等した結果のブラシの幅方向の磨耗形状を示す説明図
である。

【図５】従来例のブラシ装置の概略断面図である。

【図６】従来例のデスケール装置の斜視図である。

【符号の説明】

１はブラシ装置 ２はブラシ ３は回転手段 ３ａは駆動ロール ３ｂは流体圧シリンダ（駆動ロール押圧装置） ４は押圧手段 ４ａはバックアップロール ４ｂは流体圧シリンダ（押圧装置） ５はリング回転手段 ５ａは周回用ロール ５ｂは流体圧シリンダ（周回用ロール押圧装置） ６は外れ止め Ｍは金属帯板（対象物）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面略円形状のブラシを円周方向に回転さ
   せる回転手段と、前記ブラシを対象物に対して押圧させ
   る押圧手段とを具備し、前記回転手段により前記ブラシ
   を回転させつつ前記押圧手段により前記ブラシを前記対
   象物に押圧させるブラシ装置において、 前記ブラシをリング状に構成すると共に、前記ブラシを
   リング周方向に回転させるリング回転手段を設けたこと
   を特徴とするブラシ装置。
2. 【請求項２】前記リング回転手段が、前記ブラシを挟ん
   で互いに逆方向に回転する一対の周回用ロールと、該周
   回用ロールの各々に連結されて前記周回用ロールの各々
   を前記ブラシに対して押圧させる周回用ロール押圧装置
   とで構成されていることを特徴とする請求項１記載のブ
   ラシ装置。
3. 【請求項３】前記回転手段が、前記ブラシを挟んで同一
   方向に回転する一対の駆動ロールと、該駆動ロールの各
   々に連結されて前記駆動ロールの各々を前記ブラシに対
   して押圧させる駆動ロール押圧装置とで構成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のブラシ装置。
4. 【請求項４】前記押圧手段が、前記ブラシに接触するバ
   ックアップロールと、該バックアップロールに連結され
   て前記バックアップロールを前記ブラシに押圧させる押
   圧装置とで構成されていることを特徴とする請求項１乃
   至３のうちいずれか一項記載のブラシ装置。
5. 【請求項５】前記バックアップロールが、前記断面略円
   形状のブラシを円周方向に回転させる回転トルクを発生
   することを特徴とする請求項４記載のブラシ装置。
6. 【請求項６】前記対象物が、金属帯板であることを特徴
   とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のブラシ
   装置。
7. 【請求項７】前記ブラシ、前記回転手段、前記押圧手
   段、及び前記リング回転手段をユニットとして、前記金
   属帯板が搬送されるライン内に組み入れ及び前記ライン
   外へ取り出し可能であることを特徴とする請求項６記載
   のブラシ装置。