JP3889237B2 - 付着物除去装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、付着物除去装置（スクレーパー）に関する。より詳しくは、搬送装置であるコンベアの搬送面に付着した付着物の除去を行う装置に関する。
【０００２】
以下、本明細書においては、本発明の付着物除去装置をエプロンコンベアに適用した場合を例に採り説明するが、これに限られるものではない。例えば、ベルトに挟まった障害物により搬送面が凹凸となったコンベア等にも本発明は適用可能である。すなわち、本発明は、搬送面の表面に凹凸を有するコンベアに対しても、搬送面が平面である場合と同様の付着物の除去が可能であり、その他のコンベア（ベルトコンベア等）にも、勿論適用可能である。
【０００３】
【従来の技術】
鋳造後（砂落とし直後）の鋳物製品を搬送する際等には、通常、コンベアが使用される。上記鋳物は、鋳造直後は製品自体の温度が高く（４００〜８００℃）、さらに重量物であるため、従来、鉄製のエプロンコンベアが使用されてきた。エプロンコンベアとは、「エプロン付き鋼板を循環するコンベア．２本の連続鎖を両端にスプロケット車にかけ電気駆動で循環し，その連続鎖の間にエプロン（側へり）を持つ鋼板を隙間なく取付けてある．溶解原料の切出しや砂落としの直後の熱い鋳物を運搬するとき使用する．」ものである（文献名：「図解鋳造用語辞典」（1995年11月30日、初版１刷発行）社団法人 日本鋳造工学会編 第２１〜２２頁）。
【０００４】
砂落とし直後の熱い鋳物が、エプロンコンベア１２（図１参照）により搬送される際には、鋳物表面に付着・残存している生砂が、搬送されながら往路Ａの搬送面１４（面）に落下する。上記生砂には通常バインダーが含有されており、コンベア搬送面１４に付着し易く、さらに鋳物の重量により砂が圧着されやすい。
【０００５】
そして、鋳物が搬送先でコンベア１２から回収された後、砂が付着した搬送面１４は、スプロケット車１６の位置で上から下へと転回して復路Ｂとなり、砂付着面が下面側となって逆方向へと移動する。その際、砂の乾きや振動などで復路Ｂの搬送面１４に付着していた砂が床面等に落下してしまう。
【０００６】
このため、搬送面１４に付着した砂（付着物）を除去する必要がある。砂除去を行わないと、砂が除去されないままコンベア１２に付着して移動してしまい、作業環境の悪化、コンベア装置の搬送不良を招くばかりでなく、搬送面１４から落下した砂の清掃作業に工数を費やしてしまうためである。
【０００７】
一方、従来の粉体搬送用のベルトコンベアに関する粉体（付着物）除去方法として、各種方法が提案されている。例えば、接触式除去方法としては、掻き取り式、回転ブラシ式等が周知である。また、非接触式除去方法としては、コンベアベルト下面に、噴霧ノズルから離型成分のミストを発生させて粉体除去を行う方法（特開２０００−２８９８３８公報）、コンベアベルト下面にエア噴射を行い、粉体を除去する方法（特開平９−１５６７４８号公報）等が公知である。
【０００８】
上記方法は、いずれも搬送面が平坦なコンベア（ベルトコンベア等）に対して適用するのには有効な手段である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、搬送面が平坦ではなく、凹凸部（段差）を有するエプロンコンベアに上記従来法を適用することは困難であった。すなわち、従来の接触式粉体除去方法（ブラシ等）を使用した場合は、搬送面の段差に完全に対応（追従）できず、コンベア、ブラシ等の除去装置ともに寿命が短く、維持費がかかった。
【００１０】
また、非接触式除去方法であっても噴射口等が搬送面近くで固定されたエアスクレーパー（エアブロー）除去装置では、粉体の噴射除去に必要な噴射力を得るために、噴射口と搬送面との距離を小さく設定すると、エプロンコンベアの凸部と該噴射口とが接触してしまうおそれがあり、粉体の除去が十分行われないだけではなく、搬送面を傷つけたり、除去装置を傷めたりする。
【００１１】
逆に、噴射口を搬送面の凹凸に影響がない程度まで離隔して使用することも考えられるが、搬送面の凹部に対する噴射圧が十分ではなく、粉体除去作業が有効に行われない。
【００１２】
本発明は、上記にかんがみて、コンベアの搬送面に凹凸を有する場合であっても、有効に粉体除去（付着物除去）が可能な付着物除去装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究・開発に努力する過程で、付着した付着物を除去するために、搬送面の凹凸に比較的影響を受けにくい非接触式の流体噴射方法を使用する場合において、流体噴射機構と搬送面との距離を常に一定に維持できれば、一定の噴射圧で搬送面に対する付着物の噴射除去が可能となり、従来以上の付着物除去効果を期待できることを見いだし、下記構成の付着物除去装置に想到した。
【００１４】
コンベアに付着した付着物の除去を行う付着物除去装置において、付着物除去装置は、コンベアにおける搬送面に向かって流体を噴射可能な流体噴射機構と、搬送面と流体噴射機構との距離を一定に維持可能な噴射位置調整機構とを備えてなり、
流体噴射機構は、搬送面に対向する流体噴射口と、該流体噴射口が設けられた流体パイプとを有し、
噴射位置調整機構は、搬送面に接触して回転可能なガイドローラと、ガイドローラ及び流体噴射口を支持する支持体とを有し、ガイドローラが流体パイプに取り付けられ、該ガイドローラの回転軸が流体パイプとされ、流体噴射口は、ガイドローラの動きに追従するように支持体に取り付けられており、
支持体は、ガイドローラを搬送面側に付勢して両者間の接触を維持するとともに、ガイドローラが搬送面から圧力を受けて、付勢方向と逆方向へ逃げ可能な構造とされていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成において、支持体が、支持アームとスライドバーとを備えてなり、ガイドローラの付勢及び逃げが、支持アームとスライドバーとの間に位置するばね力により行われることが、複雑な装置を使用せず、軽量であるため望ましい。
【００１６】
上記構成において支持アームが、定常位置から搬送面と逆側へ可倒し、かつ定常位置へ復帰可能な可動アームであることが望ましい。上記スライドバーによる逃げに加え、支持アームの倒れによる逃げが加わり、搬送面の凹凸に対して無理なくガイドローラが追従した動きをすることができる。
【００１７】
上記構成において、支持アームの可倒及び復帰を、ばね及び／又はダンパで行うことが望ましい。ばねを使用した場合は構成が簡単で軽量であり、ダンパ（Damper) を使用した場合には、より大型の装置にも対応が可能となる。
【００１８】
上記構成において、流体噴射口が、コンベア幅方向と略平行に設けられた流体パイプ上に複数個設けられていることが望ましい。搬送面全体をよりムラなく噴射除去できるとともに、噴射口の構造が簡単となり、製造工数の削減となる。
【００１９】
上記構成において、ガイドローラが、流体パイプに取り付けられれば、さらに装置の構造が簡単となる。
【００２０】
上記構成において、ガイドローラは、搬送面に接触して回転可能なガイドローラである。搬送面との間の摩擦係数が低減し、搬送面の傷つき防止や、ガイドローラの摩耗防止を図ることができる。
【００２１】
そして、ガイドローラの回転軸が流体パイプとされていると、流体パイプを中心としてガイドローラが回転する構造となり、ガイドローラの径を調整するのみで、噴射孔と搬送面との距離を調節することができ、常に一定の間隔を容易に維持することができる。
【００２２】
上記流体噴射機構において、ガイドローラの取付位置の異なる２本以上の流体パイプを並設することで、より均一に搬送面に対する付着物除去を行なうことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、下記図面の記載に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の設計変更が可能であることは勿論である。
【００２４】
本発明に適用可能なエプロンコンベア１２としては、例えば、図１に示す構造のものがある。該エプロンコンベア１２は、架台１３の上梁１３ａの上にベアリング（軸受）１５を介して離隔配置されたスプロケット車１６に連続鎖１８をかけ、複数枚の鋼板２０を取り付けることで、コンベア１２の往路Ａ・復路Ｂの連続搬送面１４が形成されてなるものである。スプロケット車１６を、図示しない駆動機構により回転させると、コンベア搬送面１４は往路Ａ→復路Ｂ→往路Ａ…と循環し、往路Ａ側に搬送物を載せて搬送を行うことが可能となる。
【００２５】
そして、本発明の付着物除去装置２２は、架台１３の下梁１３ｂに、角パイプ１７を介して取り付けられており、上記コンベア１２の搬送面１４の復路Ｂ側（リターン側）の下面に配して使用する（図１参照）。なお、復路Ｂ側の下面であれば、いずれの位置に配してもよいが、搬送面１４の転回直後に配する構成とすると、搬送面１４が転回してから付着物除去装置２２に到達するまでの距離が短くなるため、床面等に落下する付着物の量をより少なくすることができる。
【００２６】
上記エプロンコンベア１２と、付着物除去装置２２の取付部である架台１３の上梁１３ａは水平な下梁１３ｂに対して傾斜しており、コンベア片側（図の右側）が他端に比して高く位置されているが、この構成は必然的ではない。勿論、上梁１３ａと下梁１３ｂはともに水平面と平行になるよう設計してもよい。
【００２７】
なお、ここで付着物とは、主として粉体（本実施形態では鋳物砂を例に採り説明する）を指すものとするが、噴射により除去が可能な付着物であれば本発明の付着物除去装置２２は効果を有する。
【００２８】
図１に示される付着物除去装置２２は、コンベア１２における搬送面１４（リターン側下面）に向かって流体を噴射可能な流体噴射機構２４と、搬送面１４と流体噴射機構２４との距離を一定に維持可能な噴射位置調整機構２６とを備えてなることで、コンベア１２の搬送面１４に付着した付着物２８（図２参照）の除去が可能とされている。なお、図２は図１の正面モデル図である。
【００２９】
流体噴射機構２４は、搬送面１４に対向する流体噴射口３０と、流体パイプ３２、その他、図示しない圧縮流体源、流体パイプ３２と圧縮流体源とを接続する配管等からなる。流体噴射口３０は流体パイプ３２上に複数個一定間隔で設けられており、流体パイプ３２は、コンベア幅方向と略平行に配されている。流体は、圧縮流体源から供給され、配管を通って流体パイプ３２に流入し、流体噴射口３０から搬送面１４に向かって噴射可能とされている。一定間隔で流体噴射口３０が設けられていることで、搬送面１４全体にムラなく流体噴射が可能とされている。
【００３０】
流体噴射口３０のコンベア１２に対する配置位置としては、例えばコンベア１２の幅：９０cm、流体パイプ３２の径：２．７cm、流体パイプ３２の長さ：６０cm、とした場合、コンベア１２と流体噴射口３０との距離を１．５〜３．０cm、流体噴射口３０の数：２１個、流体噴射口３０の大きさ：φ１．２mm、流体噴射口３０のピッチ：３０mmとすることができる。
【００３１】
なお、流体噴射口３０は、本実施形態では、ノズル（突出）形状としたが、オリフィス（細孔）形状でもよく、流体噴射口３０の孔の形状は丸孔、長孔等のいずれでもよい。
【００３２】
また、使用可能な流体としては、エア、水、その他の液体（例えば離型剤等）等を挙げることができるが、経済的な観点からエアを使用することが望ましい。
【００３３】
流体としてエアを使用する場合、上記仕様において、例えば噴射圧：０．０５〜０．２ＭＰａ、噴射量：６００Ｌ／min 、噴射角：７０±１０°とすることができる。
【００３４】
一方、噴射位置調整機構２６は、搬送面１４に接触するガイド体３４と、ガイド体３４及び流体噴射口３０を支持する支持体３６とを有している。本実施形態の支持体３６は、流体パイプ３２（流体噴出機構を兼ねる）、スライドバー３８、支持アーム４０、取付フレーム４２等からなり、ガイド体３４は、上記で説明した流体噴射口３０とともに流体パイプ３２に取り付けられている。流体パイプ３２はスライドバー３８の搬送面１４側先端に位置しており、スライドバー３８は支持アーム４０に平面Ｈ字形の連結ブラケット４３を介して二対４個の筒状のスライドバー受け４１に差し込まれた状態でスライド可能に保持されている。さらに、スライドバー３８とスライドバー受け４１とは、第１引張コイルばね（第１ばね）４４により接続され、ガイド体３４を搬送面１４側に押圧して両者間の接触を維持するとともに、ガイド体３４が搬送面１４から圧力を受けて、上記付勢方向と逆方向へ逃げ可能な構造とされている。ばねを使用したのは、複雑な装置が不要で、軽量であるためである。
【００３５】
そして、支持アーム４０はスライドバー３８取付位置と逆位置で、回動ピン４６により取付フレーム４２に回動可能に取り付けられている。そして、支持アーム４０と取付フレーム４２は第２引張コイルばね（第２ばね）４５で接続されている。第２引張コイルばね４５で両者を接続することで、支持体３６が定常位置から搬送面１４と逆側（図では左下方向）へ可倒し、かつ定常位置へ復帰可能とされている。本構成のように支持アーム４０を可動アームとすることで、上記スライドバー３８による逃げに加え、支持アーム４０の倒れによる逃げが加わり、搬送面１４の凹凸に対して無理なくガイド体３４が追従した動きをすることができる。ばねを使用したのは、構成が簡単で軽量であるからである。
【００３６】
なお、ガイド体３４は、本実施形態では、搬送面１４に接触して自由回転可能なガイドローラ（回転体）とされている。回転体を使用することで、搬送面１４との間の摩擦係数が低減し、搬送面１４の傷つき防止や、ガイド体３４の摩耗防止を図ることができる。そして、ガイドローラ３４の回転軸が流体パイプ３２とされている。そのため、ガイドローラ３４は流体パイプ３２を中心として車輪のように自由回転する構造となる。
【００３７】
ガイドローラ３４は、本実施形態（図１参照）では、１本の流体パイプ３２に所定間隔で複数個取り付けられてなる。ガイドローラ３４の取付け数、大きさ等は適宜設計すればよいが、例えば上記仕様とした場合、取付け数：３〜４個、ガイドローラ３４の径：φ７０mmとすることができる。
【００３８】
ガイドローラ３４の径が大き過ぎると、流体パイプ３２と搬送面１４との距離が長くなる、すなわち、流体噴射口３０と搬送面１４との距離が長くなり、付着物２８の除去作業が有効に行われない。本構成では、ガイドローラ３４の径を調整するのみで、噴射口３０と搬送面１４との距離を調節することができ、常に一定の間隔を容易に維持することができる。
【００３９】
本実施形態において、流体パイプ３２は２本対の状態で配されている。そして、２本の流体パイプ３２に取付けられているガイドローラ３４の位置が、搬送面進行方向で重ならないようされている。このように、ガイドローラ３４を搬送面進行方向で重ならないように取付けた、２本以上の流体パイプ３２を並設すると、搬送面１４の付着物除去をより均一に行うことができる。すなわち、前側（右側）の流体パイプ３２のみでは、前側の流体パイプ３２に取付けたガイドローラ３４の位置で、搬送面１４とガイドローラ３４が接触するため、他の部分に比して流体が噴射され難く、搬送面１４の付着物除去が有効に行われない場合がある。そのため、後側（左側）にもう１本別の流体パイプ３２を併設すれば、ガイドローラ３４の取付け位置をずらして、前側の流体パイプ３２のみでは除去できない搬送面１４の部分の付着物除去を補うことができる。
【００４０】
流体パイプ３２は、１本でも十分に付着物除去が可能であれば、複数本設ける必要はなく、また、２本でも不十分である場合には、３本以上設けることもできる。
【００４１】
図２において、図符号４８は、付着物回収装置の飛散防止カバーである。上記エア噴射により搬送面１４から除去された付着物２８は、大気中への飛散等を防止するために、通常、付着物回収装置により回収される。付着物回収装置としては、従来使用されている汎用の装置を適用可能である。例えば、特開平９−１５６７４８号公報記載の装置等が使用可能である。
【００４２】
上記付着物回収装置は、飛散防止カバー４８、図示しない吸引装置等を備えてなる。飛散防止カバー４８内で噴射により搬送面１４から除去された付着物２８は、吸引装置により吸引され、大気に飛散することなく回収される。
【００４３】
本実施形態の付着物除去装置２２を用いてエプロンコンベア１２の付着物除去を行う方法について簡単に説明する。まず、付着物除去装置２２を駆動させて、上記エアノズル３０からエアを噴射させる。同時に吸引装置も作動させておく。エプロンコンベア１２が動くと、エアが噴射された搬送面１４に付着した付着物２８は、エアの圧力により搬送面１４から離脱し吸引装置に吸引される。
【００４４】
その際、ガイドローラ３４は常に搬送面１４に接触した状態で回転している。すなわち、搬送面１４の平面部分においては、スライドバー３８と支持アーム４０とを接続する一対の第１引張コイルばね（第１ばね）４４に働く引張力により、ガイドローラ３４が搬送面１４側に押圧（付勢）されている。同時に、支持アーム４０と取付フレーム４２を接続する第２引張コイルばね（第２ばね）４５にも引張力が働いて、搬送面に対向するように回動する付勢力が付与されているため、支持アーム４０は定常位置に維持される。
【００４５】
そして、搬送面１４の凸部がガイドローラ３４の位置に達すると、ガイドローラ３４は搬送方向側に力を受ける。すると、支持アーム４０は、第２ばね４５の付勢力に抗して回動ピン４６の位置を支点としてゆっくりと下側へと回動する。同時にスライドバー３８は、同じく第１ばね４４の付勢力に抗してゆっくりと下側へスライドする。すなわち、支持体３６が上記定常位置から、搬送面１４の復路Ｂ側を押圧しながら逃げ移動することになる。ガイドローラ３４が搬送面１４の凸部を通過し、再び搬送面１４の平面部分に戻ると、各第１・第２ばね４４・４５の付勢力により再び支持体３６は定常位置に復帰する。こうして、常に搬送面１４とエアノズル３０との距離を一定に保った状態で付着物除去を行うことができる。
【００４６】
すなわち、搬送面１４に対して略直交方向と接円方向にガイドローラ３４が各付勢力に抗して円滑に微小往復移動可能な構成とされているため、ガイドローラ３４が搬送面１４の凹凸に追従して常に搬送面１４に押圧接触した状態となる。そのため、流体噴射口（噴射ノズル）３０の位置もガイドローラ３４にあわせて搬送面１４から一定距離を保ったまま微小往復移動（逃げ）することができ、凹凸の激しいエプロンコンベア１２の砂除去作業を良好に行うことができる。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
また、本実施形態は、流体パイプ３２が２本構成のものである。流体パイプ３２を１本のみ設ける場合は、コンベア幅と略同等の長さの流体パイプ３２を使用して、搬送面１４の幅全体に均一に付着物除去が可能となるようにする。
【００５０】
また、流体パイプ３２を２本以上設ける場合には、本実施形態のように搬送方向に併設して２本以上設けることもできるし、搬送面１４の幅より短い流体パイプ３２を、幅方向に位置をずらして設ける等して、結果的に搬送面１４全体の付着物除去が可能な構成とすることもできる。
【００５１】
【００５２】
さらに、本発明における付着物除去装置は、その他の公知の除去装置と併用して使用することができる。例えば、付着物除去用ブラシを併用した構成としたものである。その他、搬送面１４に付着物２８の付着を防止するための表面処理を施したりもできる。
【００５３】
なお、ブラシを使用する場合、ブラシも搬送面１４の凹凸の状態に対応（追従）可能となるよう、可倒式にするとよい。
【００５４】
【００５５】
【００５６】
また、支持アーム４０の可倒及び復帰が、ダンパにより行われる構成であってもよい。ダンパ（Damper) を使用した場合にも支持アーム４０の可動機構は、第２引張コイルばね４５を使用した場合と略同様であり、第２引張コイルばね４５を使用するよりもより大型の装置にも対応が可能となる。
【００５７】
上記実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しなければ、適宜設計変更は可能である。例えば、上記実施形態では、付勢手段に使用するばねとして、すべてコイルばねのうち、引張コイルばねを使用したが、その他のばねを使用することもできる。例えば、取付け位置を変えることにより、圧縮ばね、板ばね等を使用することもできる。
【００５８】
例えば、図２において、圧縮コイルばねをスライドバー受け４１と、流体パイプ３２との間に介在させることにより、ガイド体３４を搬送面１４方向に付勢可能である。
【００５９】
【００６０】
他に、特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであって、前記実施形態等から把握される技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００６１】
(a) 前記流体がエアであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の付着物除去装置。上記構成によれば、流体としてエアを使用しているため、経済的である。
【００６２】
(b) さらに、前記搬送面から除去した付着物を回収するための付着物回収装置を備えてなることを特徴とする請求項１記載の付着物除去装置。上記構成とした場合、付着物回収装置により、搬送面から除去した付着物の大気中への飛散等を防止しつつ、その付着物を回収できる。また、汎用の付着物回収装置を使用することも可能となる。
【００６３】
(c) さらに、付着物除去用のブラシを併用することを特徴とする請求項１記載の付着物除去装置。上記構成によれば、付着物除去用のブラシを併用することで、搬送面に対する付着物除去をより確実に行うことができるようになる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、上記構成とすることにより、コンベアの搬送面に凹凸を有する場合であっても、凹凸面に追従して、有効に粉体除去が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の付着物除去装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】 図１における付着物除去装置のモデル正面図である。
【符号の説明】
１２ エプロンコンベア
１４ 搬送面
２２ 付着物除去装置
３０ 流体噴射口（エアノズル、噴射ノズル）
３２ 流体パイプ
３４ ガイド体（ガイドローラ）
３８ スライドバー
４０ 支持アーム
４２ 取付フレーム
４４ 第１引張コイルばね
４５ 第２引張コイルばね
４８ 飛散防止カバー

Claims (6)

1. コンベアに付着した付着物の除去を行う付着物除去装置において、前記付着物除去装置は、前記コンベアにおける搬送面に向かって流体を噴射可能な流体噴射機構と、前記搬送面と前記流体噴射機構との距離を一定に維持可能な噴射位置調整機構とを備えてなり、
   前記流体噴射機構は、前記搬送面に対向する流体噴射口と、該流体噴射口が設けられた流体パイプとを有し、
   前記噴射位置調整機構は、前記搬送面に接触して回転可能なガイドローラと、前記ガイドローラ及び前記流体噴射口を支持する支持体とを有し、前記ガイドローラが前記流体パイプに取り付けられ、該ガイドローラの回転軸が前記流体パイプとされ、前記流体噴射口は、前記ガイドローラの動きに追従するように前記支持体に取り付けられており、
   前記支持体は、前記ガイドローラを前記搬送面側に付勢して両者間の接触を維持するとともに、前記ガイドローラが前記搬送面から圧力を受けて、前記付勢方向と逆方向へ逃げ可能な構造とされていることを特徴とする付着物除去装置。
2. 前記流体噴射機構において、前記ガイドローラの取付位置が異なる２本以上の前記流体パイプを並設したことを特徴とする請求項１記載の付着物除去装置。
3. 前記流体噴射口が、前記コンベア幅方向と略平行に設けられた流体パイプ上に複数個設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の付着物除去装置。
4. 前記支持体が、支持アームとスライドバーとを備えてなり、前記ガイドローラの付勢及び逃げが、前記支持アームと前記スライドバーとの間に位置するばね力により行われることを特徴とする請求項１、２又は３記載の付着物除去装置。
5. 前記支持アームが、定常位置から前記搬送面と逆側へ可倒し、かつ定常位置へ復帰可能な可動アームであることを特徴とする請求項４記載の付着物除去装置。
6. 前記支持アームの可倒及び復帰を、ばね及び／又はダンパで行うことを特徴とする請求項５記載の付着物除去装置。

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