JP2017105105A - ワイヤーソーの付着物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被切断物の切断によって付着した付着物を確実に除去して、ワイヤーソーの温度上昇を抑制することができ、その寿命を延ばすことができる除去装置を提供する。
【解決手段】被切断物に巻き付けられて、走行回転することにより被切断物を切断する無端状ワイヤーソーに付着した付着物を除去する装置であって、ワイヤーソー３０の走行経路に設けられ、ワイヤーソー３０の外周を包囲する形状を有するヘッダー１２と、ヘッダー１２に圧縮気体を供給する送気管１３と、ヘッダー１２に周方向に所定間隔を置いて取り付けられ、走行中のワイヤーソー３０に向けて圧縮気体を吹き付ける多数のノズル１４，１５とを備えてなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、ワイヤーソーの付着物除去装置に関し、より詳細には、コンクリート等の被切断物を切断した結果ワイヤーソーに付着した付着物を除去するための装置に関する。

コンクリート等を切断する装置として、ワイヤーソー切断装置が知られている。ワイヤーソーは、台金の表面にダイヤモンドチップ層を設けたビーズ（ダイヤモンドビーズ）をワイヤーロープの外周に一定間隔で多数個取付けて無端状にしたものであり、このワイヤーソーを被切断物に巻き付け、高速で走行回転させることにより被切断物が切断される。芯材となるワイヤーロープは、通常、外周がゴムや樹脂等の被覆材で保護され、さらに補強のための鋼線がコイル状に巻かれている。

被切断物の切断時には、ダイヤモンドチップ層がワイヤーソーに付与される張力により被切断物に押し付けられ、ワイヤーソーが高速で走行回転することにより被切断物は削り取られるように切断される。その際、被切断物は多数のダイヤモンドチップ層で切断（切削）されるため、ダイヤモンドチップ層１個当たりの仕事量（切削量）は小さく、切断によって発生した切粉は、非常に小さな粉状となる。この切り粉がダイヤモンドチップ層の表面や、ダイヤモンドチップ層と台金との間の段差部、台金とワイヤーロープとの間の段差部に付着する。このような切粉の付着は、ワイヤーソーの切削機能の低下や、ワイヤーソーの切断時に生じる発熱の高温化、ワイヤーソー自体の破損・切断の原因となる。

特に、発熱高温化したワイヤーソーが、走行回転のために設けられている駆動プーリーや多数の従動プーリーを通過する際に、ワイヤーソーの熱がそれらのプーリーに伝達されるので、プーリーがゴム製のものである場合などには、ゴムが解けて摩耗しやすくなり耐久性が低下することとなる。

このようなことから、従来、ワイヤーソーに水をかけて冷却することが行われている。しかしながら、水による冷却は大量の冷却水を必要とし、さらには冷却後の水は切粉と混合して濁水となり、その水処理が必要となる。また、水による冷却は、ワイヤーソーに付着した切粉をある程度洗浄することができるが、水が切粉に粘着力を発生させるため、付着力が大きくなって積層し、完全に除去できない状態となる。これらの除去されない付着物は、発熱したワイヤーソーに対する冷却効果を著しく低下させることとなる。

水による冷却は上記のような問題があることから、ワイヤーソーに冷却気体を吹き付けることも行われている（例えば特許文献１，２参照）。しかしながら、この従来方法は冷却気体をワイヤーソーに向けて一方向からのみ吹き付けるものであるため、ワイヤーソーの外周特に上述の段差部に環状に付着した付着物全体を除去することができない。

また、０度Ｃ〜マイナス４０度Ｃで急速にワイヤーソーを冷却するため、局所的に冷たい部分と被切断物切断後の温かい部分とが交互に発生し、ワイヤーソーに張力が作用したまま温度応力が繰り返し作用するため、鋼材で構成されるワイヤーソーにとって疲労強度や、全体の強度の低下等を招く。これらの強度低下はワイヤーソーの寿命を縮めることになる。

特開平８−２７６４１８号公報 特開２００５−３２９５０６号公報

この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、被切断物の切断によって付着した付着物を確実に除去して、ワイヤーソーの温度上昇を抑制することができ、その寿命を延ばすことができる、ワイヤーソーの付着物除去装置を提供することにある。

この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、被切断物に巻き付けられて、走行回転することにより前記被切断物を切断する無端状ワイヤーソーに付着した付着物を除去する装置であって、
前記ワイヤーソーの走行経路に設けられ、前記ワイヤーソーの外周を包囲する形状を有するヘッダーと、
このヘッダーに圧縮気体を供給する送気管と、
前記ヘッダーに周方向に間隔を置いて取り付けられ、走行中の前記ワイヤーソーに向けて前記圧縮気体を吹き付ける多数のノズルと
を備えてなることを特徴とするワイヤーソーの付着物除去装置にある。

より具体的には、前記ワイヤーソーはワイヤーロープの外周に、筒状の台金とその表面に設けられたチップ層とからなるビーズを一定間隔で多数個取り付けたものであって、各ビーズごとに環状の段差部が形成され、
前記ノズルは、各ビーズが前記ヘッダーに到達する所定距離手前の位置で前記段差部に向けて圧縮気体を吹き付けるように、前記ヘッダーに取り付けられている構成を採用することができる。

また、前記段差部は前記台金と前記チップ層との間に形成される第１段差部と、前記台金と前記ワイヤーロープとの間に形成される第２段差部とからなり、前記ノズルは前記第１段差部及び第２段差部のそれぞれに向けて向けて圧縮気体を吹き付ける２つのノズル群からなる構成を採用することができる。

また、前記ヘッダーは周方向の一部が開放した環状のものである構成を採用することができる。

また、前記ヘッダーは、前記ワイヤーソーの走行方向前後に前記ワイヤーソーを通過させるための開口を有する遮蔽ボックスに収容され、
この遮蔽ボックスには除去された付着物を吸引排出するための吸引管が設けられている構成を採用することができる。

この発明によれば、被切断物の切断によって付着した付着物を確実に除去することができるので、ワイヤーソーの温度上昇を抑制することができ、その寿命を延ばすことができる。

この発明によるワイヤーソーの付着物除去装置の実施形態を示す斜視図である。 同実施形態の鉛直方向断面図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２のａ部の拡大図である。

この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、この発明によるワイヤーソーの付着物除去装置の実施形態を示す斜視図、図２は同実施形態の鉛直方向断面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図４は図２のａ部の拡大図である。

ワイヤーソー３０は周知のものであるが、まず、その構造を概略説明する。ワイヤーソー３０は、多数のワイヤーを撚ったワイヤーロープ３１の外周に一定間隔でダイヤモンドビーズ３２を取り付け、無端状としたものである。

ワイヤーロープ３１は、通常、ダイヤモンドビーズ３２，３２間の外周に、ワイヤーロープ３１を保護するためのゴムや樹脂等の被覆材（符号は示さず）が設けられ、さらに被覆材の補強のために補強鋼線３３がコイル状に巻かれている。

ダイヤモンドビーズ３２は、円筒形の台金３４とその外周に設けられたダイヤモンドチップ層３５とからなり、台金３４がワイヤーロープ３１に嵌合固定されることによりワイヤーロープ３１に取り付けられる。このようにして構成されるワイヤーソー３０は、図示しない切断装置本体に設けられた駆動プーリー及び多数の従動プーリーに巻き掛けられて走行回転し、コンクリート構造物等の被切断物に巻き付けられて被切断物を切断する。

ダイヤモンドチップ層３５は、通常、台金３４よりも軸方向長さが小さくされ、したがってワイヤーロープ３１にダイヤモンドビーズ３２を取り付けることにより、台金３４とダイヤモンドチップ層３５との間に第１段差部３６が、またワイヤーロープ３１と台金３４との間に第２段差部３７がそれぞれ形成される。これらの段差部３６，３７は、言うまでもなく環状のものである。

図２に矢印Ｂで示す方向がワイヤーソー３０の走行方向であり、段差部はダイヤモンドビーズ３２におけるワイヤーソー３０の走行方向前後に形成されるが、被切断物の切断によって発生する切粉等の付着物はワイヤーソー３０の走行方向前側の段差部３６，３７に付着する。

付着物の除去装置１０は、ワイヤーソー３０が被切断物を切断して切断装置本体に戻る走行経路に設置される。除去装置１０は遮蔽ボックス１１と、遮蔽ボックス１１内に収容配置されたヘッダー１２と、ヘッダー１２に空気などの圧縮気体を供給する送気管１３と、ヘッダー１２に取り付けられた多数のノズル１４，１５とを備える。

遮蔽ボックス１１にはワイヤーソー３０の走行方向前後にワイヤーソー３０を通過させるための開口１６が設けられている。ヘッダー１２に圧縮気体を供給する送気管１３は遮蔽ボックス１１に支持され、その端部が遮蔽ボックス１１内でヘッダー１２に連結されている。この送気管１３の他端部は図示しない圧縮気体供給源に連結されている。また、遮蔽ボックス１１には除去された付着物を吸引排出するための吸引管１７が開口し、この吸引管１７は図示しないバキューム装置に連結されている。

ヘッダー１２はワイヤーソー３０を包囲する形状、この実施形態では円環状のものであり、ワイヤーソー３０の走行経路を垂直に横切るように送気管１３に連結されている。ヘッダー１２には、その内方にワイヤーソー３０を入れ易くするために周方向の一部に開放部１７が設けられている。

前後の開口１６，１６を通して遮蔽ボックス１１内を走行するように配置されたワイヤーソー３０は、実施形態では下向きとなっている開放部１７を介してヘッダー１２の内方に、すなわちヘッダー１２に包囲されるように配置される。そして、ワイヤーソー３０に張力を与えることにより、ワイヤーソー３０はその軸線とヘッダー１２の中心とがほぼ一致するように位置決めされる。

多数のノズル１４，１５は、図４に示すように、ワイヤーソー３０の各ビーズ３２がヘッダー１２に到達する所定距離Ｌ手前の位置で、段差部３６，３７に向けて圧縮気体を吹き付けるように傾斜してヘッダー１２に取り付けられている。具体的には、ノズル１４群は第１段差部３６に、またノズル１５群は第２段差部３７にそれぞれ圧縮気体を吹き付けるようにヘッダー１２に取り付けられている。これらのノズル１４，１５は、交互配置となるようにヘッダー１２に周方向に間隔を置いて取り付けられている。

圧縮気体の吹き付け角度、すなわち第１段差部３６については台金３４の吹き付け位置を通る母線と圧縮気体流とのなす角度、また第２段差部３７についてはワイヤーロープ３１の吹き付け位置を通る母線と圧縮気体流とのなす角度、これらの角度が小さいと距離Ｌが長くなって圧縮気体のエネルギーが減衰してしまうので、吹き付け角度は２０度〜４０度とすることが望ましい。

以上のように構成された除去装置１０により、ワイヤーソー３０は被切断物を切断（切削）して切断装置本体に戻る前に、遮蔽ボックス１１内を通過する。この遮蔽ボックス１１内において、ワイヤーソー３０にはノズル１４，１５からの圧縮気体が吹き付けられ、特にダイヤモンドビーズ３２の取付けによって形成される第１段差部３６及び第２段差部３７には、ヘッダー１２に到達する所定距離Ｌ手前の位置で圧縮気体が吹き付けられる。

そして、圧縮気体はワイヤーソー３０を包囲するノズル１４，１５から環状の第１段差部３６及び第２段差部３７のほぼ全周にわたって吹き付けられるので、段差部３６，３７に付着した切粉等の付着物は確実に除去される。これにより、ワイヤーソー３０には切粉等の付着物が積層して付着することがなく、ワイヤーソー３０の温度上昇を抑制することができる。したがって、切断効率を向上させることができ、またワイヤーソーの寿命を延ばすことができる。

また、ヘッダー１２の周囲は遮蔽ボックス１１によって遮蔽され、除去された付着物は吸引管１７から排出されるので、切断作業現場付近に付着物が飛散することがなく、作業環境を良好に保つことができる。

上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。上記実施形態では、ワイヤーロープ３１にダイヤモンドビーズ３２を取り付けることによって２つの環状段差部３６，３７ができるワイヤーソー３０を示したが、ワイヤーソーには台金をその外周とワイヤーロープの外周とが面一になるように取付け、環状段差部が１つだけ形成されるものもあり、この形式のワイヤーソーを使用する場合にもこの発明の除去装置を適用することができる。

また、ヘッダー１２及びそれに付随する部材をワイヤーソー３０の走行経路に間隔を置いて複数設置し、ワイヤーソー３０に複数箇所で圧縮気体を吹き付けるようにしてもよい。また、ヘッダー１２としては周方向の一部を開放した環状のものを示したが、ヘッダーは一部開放することなく閉じた環状のものであってもよい。

１０：除去装置
１１：遮蔽ボックス
１２：ヘッダー
１３：送気管
１４，１５：ノズル
１６：開口
１７：吸引管
３０：ワイヤーソー
３１：ワイヤーロープ
３２：ダイヤモンドビーズ
３４：台金
３５：ダイヤモンドチップ層
３６：第１段差部
３７：第２段差部

Claims (5)

1. 被切断物に巻き付けられて、走行回転することにより前記被切断物を切断する無端状ワイヤーソーに付着した付着物を除去する装置であって、
   前記ワイヤーソーの走行経路に設けられ、前記ワイヤーソーの外周を包囲する形状を有するヘッダーと、
   このヘッダーに圧縮気体を供給する送気管と、
   前記ヘッダーに周方向に間隔を置いて取り付けられ、走行中の前記ワイヤーソーに向けて前記圧縮気体を吹き付ける多数のノズルと
   を備えてなることを特徴とするワイヤーソーの付着物除去装置。
2. 前記ワイヤーソーはワイヤーロープの外周に、筒状の台金とその表面に設けられたチップ層とからなるビーズを一定間隔で多数個取り付けたものであって、各ビーズごとに環状の段差部が形成され、
   前記ノズルは、各ビーズが前記ヘッダーに到達する所定距離手前の位置で前記段差部に向けて圧縮気体を吹き付けるように、前記ヘッダーに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のワイヤーソーの付着物除去装置。
3. 前記段差部は前記台金と前記チップ層との間に形成される第１段差部と、前記台金と前記ワイヤーロープとの間に形成される第２段差部とからなり、前記ノズルは前記第１段差部及び第２段差部のそれぞれに向けて向けて圧縮気体を吹き付ける２つのノズル群からなることを特徴とする請求項２記載のワイヤーソーの付着物除去装置。
4. 前記ヘッダーは周方向の一部が開放した環状のものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のワイヤーソーの付着物除去装置。
5. 前記ヘッダーは、前記ワイヤーソーの走行方向前後に前記ワイヤーソーを通過させるための開口を有する遮蔽ボックスに収容され、
   この遮蔽ボックスには除去された付着物を吸引排出するための吸引管が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のワイヤーソーの付着物除去装置。

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