JP4451127B2 - 板材の洗浄方法および板材のエンボス加工装置 - Google Patents

Description

本発明は積み重ねた状態の複数の板材を洗浄する方法、及びその洗浄すべき板材の表面に凹凸形状を形成するエンボス加工装置に関する。

例えば変圧器は珪素鋼板を積層した鉄心とその鉄心に巻回したコイルによりコア部を形成し、そのコア部を収容した容器に絶縁油を充填して構成される。かなり以前に電気絶縁性の高い絶縁油としてポリ塩化ビフェニール（ＰＣＢ）を添加したもの（以下、ＰＣＢ含有絶縁油という。）が広く普及した。しかし周知のようにＰＣＢは環境汚染物質であることが分かりその使用が禁止されてから久しい。

そのためＰＣＢ含有絶縁油を容器内に充填した電気機器の生産は中止され、既に生産し設置したものは設備更新に際して順次回収されている。回収された電気機器は解体されるが、解体に際しては先ず容器内のＰＣＢ含有絶縁油を抜き出し、次に容器からコア部を取り出し、更にそのコア部をコイルと鉄心に分離し、それぞれを洗浄液で洗浄してから払い出す。

分離した鉄心（積層珪素鋼板）を効率よく洗浄するには、金網等により構成した洗浄かご内に珪素鋼板を重ねた状態で投入し、その洗浄かごを例えば洗浄液を貯留した洗浄槽内に浸漬し、場合によっては洗浄かごを動揺させ又は洗浄液に超音波を照射しながら洗浄する。

しかし珪素鋼板の表面は平滑であるため、洗浄かごに複数枚の珪素鋼板を投入した状態のままでは珪素鋼板同士が密着し、洗浄液中に浸漬しても珪素鋼板の間に洗浄液が十分に浸入できないことが分かった。このように珪素鋼板の間に洗浄液が十分に浸入できないと、それらの表面に未洗浄部分や洗浄不十分な部分が発生し、洗浄後の珪素鋼板にＰＣＢが残留することになる。

そこで本発明は、積み重ねた状態の板材を洗浄する際に発生する上記問題を解決することを課題とし、積み重ねた板材の表面に十分に洗浄液が浸入することを可能にした洗浄方法を提供することを目的とする。また本発明は前記洗浄方法を実施するために有用なエンボス加工装置を提供することも目的とする。

前記課題を解決する本発明の洗浄方法は、平坦な表面を有する複数の板材１を積み重ねた状態で洗浄液１２により洗浄する方法において、
予め各板材１の表面に凹凸形状２をエンボスローラによって形成するエンボス形成工程と、
そのエンボス成形工程の後に、それら板材１を他のものを介さずに、前記凹凸形状２によって隙間が形成されるように洗浄かご６内に積み重ねる板材積層工程と、
その洗浄かご６を洗浄槽１１に沈めて、前記凹凸形状２によって形成される板材１間の間隙部７に洗浄液１２を浸入させて洗浄する洗浄工程と、を有することを特徴とする（請求項１）。

また前記課題を解決する本発明のエンボス加工装置は、平坦な表面を有する板材１の表面に凹凸形状２を形成するエンボス加工装置において、複数の板材１を次々と搬送する搬送路２２と、
搬送路２２に配置したエンボスローラ２３と、
そのエンボスローラ２３の上流側の搬送路２２中に配置され、エンボスローラ２３に供給される板材１の重なりを解除する重なり解除部２４を備え
前記搬送路２２は上下方向に対向配置した複数対の駆動ローラ２１を有し、
前記重なり解除部２４は、前記駆動ローラ２１対の間に上下方向に対向配置した少なくとも１対の互いに逆方向に回転する解除ローラ２５を有し、各解除ローラ２５の表面には同方向に巻回する螺旋状の弾性突条３３が設けられて、重なった２枚の板材１が同時に一対の解除ローラ２５に供給されたとき、前記各弾性突状３３により、その重なった２枚の板材１が互いに解除ローラの軸線方向の逆方向に移動するように構成されたことを特徴とする（請求項２）。

さらに上記装置において、搬送される板材１に捻り応力を与えて揉み解す揉み解し部２６が前記重なり解除部２４の上流側に配置され、該揉み解し部２６は駆動ローラ２１対の間に上下方向に平行して対向配置した少なくとも１対の傾斜ローラ２７を有し、それら傾斜ローラ２７の軸心は駆動ローラ２１の水平な軸心から上下方向に僅かに偏って、その傾斜ローラ２７により、重ねられた２数の板材間に空気を進入させることを特徴とすることができる（請求項３）。

本発明の洗浄方法は、予め各板材の表面を凹凸形状に加工するエンボス成形工程を設け、その後に、各板材を洗浄かご内に積み重ねて、その洗浄かごを洗浄槽に沈めて、その凹凸形状によって形成される板材間の間隙部に洗浄液を浸入させて洗浄することを特徴とするので、複数の板材を積み重ねて洗浄しても表面に未洗浄部分や洗浄不十分な部分が発生することを防止できる。また凹凸形状をエンボスローラで形成するので、板材表面に均一に分散され且つ均一な凹凸深さを有する凹凸形状を形成することができる。

また本発明のエンボス加工装置は、エンボスローラに供給される板材の重なりを解除する重なり解除部を備え、その重なった２枚の板材１が、各弾性突状３３により、互いに解除ローラの軸線方向の逆方向に移動するように構成したから、搬送路で搬送されてくる複数の板材に重なり部分が発生した場合でも、重なった二枚の板材１をその幅方向にずらして、同時に下流側へ搬送し、その重なり部分を解除し、全ての板材の表面にムラ無くエンボス加工による凹凸形状を形成できる。さらに本装置によれば板材表面に均一に分散し且つ均一な凹凸深さを有する凹凸形状を形成できるので、本装置を使用することにより前記洗浄方法を効果的に実施できる。

前記のように、搬送される板材に捻り応力を与えて揉み解す揉み解し部を前記解除ローラの上流側に配置した場合は、揉み解し部により板材をねじり変形し、該部分に空気を進入させてその密着力を低減し、下流側に配置した解除ローラによる板材の離反動作をより確実に行わせることができる。

次に図面に基づいて本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明の洗浄方法を説明する図である。なお本実施形態は板材として変圧器を分解して回収した珪素鋼板を洗浄しているが、本発明は他の板材、例えば一般の鉄板、ステンレス鋼板、銅板、硬質なプラスチック板などの板材の洗浄にも同様に適用できる。

珪素鋼板からなる板材１は洗浄に先立ってその表面に例えば図示のような凹凸形状２を形成する。この凹凸形状２は、板材を一対のエンボスローラ間に通過させることにより、平面部３の片面から盛り上がる凸部４とその反対面に窪んだ凹部５とが交互に且つ二次元的に分散した形態で形成される。

表面に凹凸形状２を形成した板材１は、図示しないクレーン等の吊上げ装置やコンベア等の搬送装置で複数枚を洗浄かご６内に投入される。各板材１は洗浄かご６内にほぼ平行な状態で積み重なって収容されるが、その際、各板材１間には前記凹凸形状２により間隙部７が形成される。洗浄かご６はステンレス金網やステンレス板をパンチングして形成したかご体８と、そのかご体８の上部に着脱自在に取り付けた吊部９を備え、吊部９にクレーン等の吊上げ装置のワイヤ１０が連結される。

洗浄槽１１は上部が開放され、洗浄液補給管（図示せず）から洗浄液１２が補給され、下部にドレン抜き弁（図示せず）が設けられる。そして図示のように複数の板材１を収容した洗浄かご６を矢印のように下降して洗浄液１２中に浸漬する。すると洗浄液１２は積み重ねられた板材１の外側に接触すると共に、各板材１間に形成された間隙部７にも浸入するので、各板材１の全ての表面が洗浄液１２と接触して洗浄される。そして洗浄操作が完了したら、再び吊上げ装置を操作して洗浄かご６を洗浄槽１１から引き上げ、次工程へ払い出す。

なお所望により吊上げ装置を操作して洗浄かご６を上下または左右に細かく揺すって洗浄液を各板材１の表面に揺動させて洗浄効果を高めることができる。また洗浄槽１１内に洗浄液の噴出手段もしくは循環手段を設けて新しい洗浄液１２を常に各板材１に接触させて洗浄効果を高めることもできる。さらに他の方法として洗浄槽１１内に超音波発生装置を配置し、洗浄液１２に超音波を照射して洗浄効果を高めることもできる。

図２は洗浄する板材１の表面に凹凸形状を形成するエンボス加工装置の模式的な正面図、図３は図２の平面図である。これらの図において、エンボス加工装置２０は多数の駆動ローラ２１で構成した搬送路２２と、搬送路２２の途中に設けたエンボスローラ２３、そのエンボスローラ２３の上流位置に配置されて、重なり解除部２４を構成する１対の解除ローラ２５および揉み解し部２６を構成する２対の傾斜ローラ２７等を備えている。

搬送路２２は上下方向に対向配置した複数の駆動ローラ２１の対を所定間隔で且つ平行に整列配置して構成される。そして各駆動ローラ２１の両端部は図示しない軸受部で回転自在に支持され、一方の端部（図３の下側）に設けたギア部２８で上下の駆動ローラ２１が互いに歯合して逆回転する。また少なくとも上側または下側のいずれか一方の端部（図３の上側）にスプロケット２９が設けられ、各スプロケット２９はモータ等の駆動部３０（図３）で回転するエンドレスな駆動チェーン３１に噛合する。

エンボスローラ２３は上下に平行して対向配置され、その両端部は図示しない軸受部で回転自在に支持され、一方の端部（図３の下側）に設けたギア部２８で上下のエンボスローラ２３が互いに連結される。また上側または下側のいずれか一方における他方の端部（図３の上側）にスプロケット２９が設けられ、各スプロケット２９は前記駆動チェーン３１に噛合する。

各エンボスローラ２３は硬質な金属材で作られ、その外周面には複数の突条２３ａが軸方向に等間隔で且つ平行に設けられる。そして上下のエンボスローラ２３はそれぞれの突条２３ａが相手側の突条２３ａに接触しないようにそのピッチをずらせてギア部２８で連結する。なお上下のエンボスローラ２３の各突条２３ａの間隔は、エンボス加工する板材１の厚さおよび形成すべき凹凸形状の深さ等により適宜選択できる様、複数のローラを交換可能とする。

重なり解除部２４は複数枚（殆どの場合２枚）の板材１が搬送路２２で搬送されてきた場合に、その板材１の重なりを解除して横に（搬送方向に直交する方向）１枚づつ整列するために設けられる。この重なり解除部２４は上下に対向配置した１対の解除ローラ２５を有し、その両端部は軸受３２（図４）で回転自在に支持され、一方の端部にスプロケット２９が設けられ、各スプロケット２９は前記駆動チェーン３１に噛合する。

図４は解除ローラ２５の正面図で、図５は図４におけるＤ部拡大断面図である。なお図４には解除ローラ２５を回転自在に支持する軸受３２、ギア部２８およびスプロケット２９の１例が示されている。各解除ローラ２５は金属製または樹脂製の筒体を有し、その筒体表面には同方向に巻回する二乗の螺旋の凹溝３４が形成されその溝底に螺旋状の弾性突条３３が取付らけられている。

即ち、図５に示すように、筒体の表面に螺旋状の凹溝３４が形成され、その凹溝３４の底部にゴムまたは弾性プラスチックで作られた中空の弾性突条３３が接着剤等により固定される。弾性突条３３の上面は複数の細かい凸条が並列してそれらの外周全体が略円弧状に形成される。この細かい凸条は板材１と接触した際の摩擦係数を高める機能を有する。なお弾性突条３３の本数は図示のような３本に限らず、任意の本数を設けることができ、又それらのピッチは実験等により適宜選択することができる。

上側の解除ローラ２５の弾性突条３３と下側の解除ローラ２５の弾性突条３３は同じ螺旋方向とされ、且つその螺旋ピッチは同一である。そのため例えば２枚の重なり合った板材１が上下の解除ローラ２５の間を進行すると、上側の板材１と下側の板材１は弾性突条３３との摩擦力により互いに反対の軸方向の応力を受け、その応力で上側の板材１と下側の板材１は互いに斜め横方向に離反して進行し、重なり部分が解除される。即ち、重なり合った二枚のうち上側の板材１は螺旋の弾性突条３３に運ばれ、その上側解除ローラ２５の軸線方向に移動しつつ下流側に搬送される。また下側に位置する板材１は上側とは逆方向に回転する下側解除ローラ２５の弾性凸条３３により逆向きの軸線方向に移動しつつ下流側に搬送される。なお本実施形態では重なり解除部２４を１対の解除ローラ２５で構成しているが、所望により２対以上の解除ローラ２５で構成することもできる。

上側の解除ローラ２５と下側の解除ローラ２５は互いに反対方向に回転するので、これらが同じ回転数で回転すると、上側の解除ローラ２５の弾性突条３３と下側の解除ローラ２５の弾性突条３３は常に同じ部分で互いに接触する。弾性突条３３同士が接触する際にはそれらに圧縮応力が加わるので、長期間運転すると該部分の劣化が大きくなる。それを回避するには、例えば上側の解除ローラ２５と下側の解除ローラ２５の回転比を１：１から僅かに（例えば１００：９９に）ずらせる方法がある。この回転比はギア部２８のギア比を変えることにより簡単に設定できる。

図２，図３に示す揉み解し部２６は、例えば２枚の板材１が重なり合って搬送路２２で搬送されてきた場合に、その重なり部分の密着力を低減して下流側に配置した解除ローラ２５による板材の離反動作を確実に行わせるために設けられる。すなわちこの揉み解し部２６は板材１にねじり変形を起こし、重なった板材間に空気を進入させて、油などにより互いに強く吸着した力（密着力）を低減する。なおこの揉み解し方法は、例えば複数枚重ねた紙を互いに離反しやすくする際に、重ねた紙全体を捻ることによりその密着力を低減する原理を利用している。

本実施形態で揉み解し部２６は、夫々水平に配置された駆動ローラ２１の間に傾斜ローラ２７を配置したものである。上流側に配置した上下１対の傾斜ローラ２７は水平面に対して５°程度その反時計方向に傾けられている。下流側に位置した１対の傾斜ローラ２７は水平面に対して５°程度時計方向に傾斜している。

図６（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視図、すなわち上流側に配置した一対の互いに平行な傾斜ローラ２７と一対の水平な駆動ローラ２１の軸心関係を示し、図６（ｂ）は図３のＢ−Ｂ矢視図、すなわち下流側に配置した一対の傾斜ローラ２７と水平な一対の駆動ローラ２１の軸心関係を示すものである。これら傾斜ローラ２７の軸心は駆動ローラ２１の水平な軸心に対して時計方向または反時計方向に角度θ＝５°程度だけ偏って設定される。

そして上流側に配置した１対の傾斜ローラ２７で板材１に反時計方向にねじり応力を与え、下流側に配置した１対の傾斜ローラ２７で板材１に時計方向にねじり応力を与える。このねじり応力は前記角度θに比例するので、適当なねじり応力を与える角度θを実験等により適宜選択する。本実施形態のように、板材１に対して互いに反対方向の２回のねじり応力を与えると、より確実に重なり部分の密着力を低減できる。しかし場合によっては一対の傾斜ローラ２７だけを配置することもでき、また３対以上の傾斜ローラ２７を配置することもできる。

各傾斜ローラ２７の両端部は一例として図３のようにユニバーサルジョイント３５を介して軸受部（図示せず）に回転自在に支持される。そして、一対の傾斜ローラ２７のうちいずれか一方の端部（図３の上側）にスプロケット２９が設けられ、各スプロケット２９は前記駆動チェーン３１に噛合する。

次に本発明の洗浄方法により板材１を洗浄する方法を説明する。先ず駆動部３０を運転して搬送路２２を起動し、その搬送路２２の端部に板材１を次々と載せる。各板材１は上下に対向配置した複数対の駆動ローラ２１により駆動力を与えられて下流側に順次搬送される。

その際、複数の板材１間に重なり部分が発生した場合は、揉み解し部２６を構成する上流側の一対の傾斜ローラ２７でその重なり合った板材１に一方の対角線方向を中心としたねじり応力を与えて重なり部に空気を進入させて密着力を低減し、続いて下流側の一対の傾斜ローラ２７で他方の対角線方向を中心としたねじり応力を与えてその重なり部分にさらに空気を進入させて密着力をより低減する。

次に重なり合った板材１は重なり解除部２４を構成する一対の解除ローラ２５で互いに反対の軸方向の応力を与えられ、上側の板材１と下側の板材１が互いに斜め横方向に離反して重なり部分が解除される（図３参照）。

次に各板材１は駆動ローラ２１でさらに搬送され、一対のエンボスローラ２３間を通過する際にその表面に凹凸形状が形成される。そして凹凸形状を付与された各板材１は搬送路２２から直接、または他の搬送手段を介して図１のように洗浄かご６に投入され、積み重ねられた状態で洗浄される。凹凸の曲折は板材の厚み程度で充分である。凹凸の形状は任意のものでよく、多数の円形、楕円形、矩形等であってもよい。なお、各駆動ローラ２１、傾斜ローラ２７の外表面は弾性を有するゴム材等で形成し、一対の各ローラ間の隙間は一例として板材１の厚み程度とすることができる。

本発明の洗浄方法は複数の板材を積み重ねた状態で洗浄するために利用できる。また本発明のエンボス加工装置は前記洗浄方法を実施する際に、板材の表面に凹凸形状を形成するために利用できる。

本発明の洗浄方法を説明する図。 洗浄する板材１の表面に凹凸形状を形成するエンボス加工装置の模式的な正面図。 図２の平面図。

図３に示す解除ローラ２５のＣ−Ｃ矢視図。 図４におけるＤ部拡大断面図。 図３のＡ−Ａ矢視図およびＢ−Ｂ矢視図。

符号の説明

１ 板材
２ 凹凸形状
３ 平面部
４ 凸部
５ 凹部
６ 洗浄かご
７ 間隙部
８ かご体
９ 吊部
１０ ワイヤ

１１ 洗浄槽
１２ 洗浄液
２０ エンボス加工装置
２１ 駆動ローラ
２２ 搬送路
２３ エンボスローラ
２３ａ 突条
２４ 重なり解除部
２５ 解除ローラ
２６ 揉み解し部
２７ 傾斜ローラ
２８ ギア部
２９ スプロケット
３０ 駆動部

３１ 駆動チェーン
３２ 軸受
３３ 弾性突条
３４ 凹溝
３５ ユニバーサルジョイント

Claims (3)

1. 平坦な表面を有する複数の板材１を積み重ねた状態で洗浄液１２により洗浄する方法において、
   予め各板材１の表面に凹凸形状２をエンボスローラによって形成するエンボス形成工程と、
   そのエンボス成形工程の後に、それら板材１を他のものを介さずに、前記凹凸形状２によって隙間が形成されるように洗浄かご６内に積み重ねる板材積層工程と、
   その洗浄かご６を洗浄槽１１に沈めて、前記凹凸形状２によって形成される板材１間の間隙部７に洗浄液１２を浸入させて洗浄する洗浄工程と、を有することを特徴とする板材の洗浄方法。
2. 平坦な表面を有する板材１の表面に凹凸形状２を形成するエンボス加工装置において、
   複数の板材１を次々と搬送する搬送路２２と、
   搬送路２２に配置したエンボスローラ２３と、
   そのエンボスローラ２３の上流側の搬送路２２中に配置され、エンボスローラ２３に供給される板材１の重なりを解除する重なり解除部２４を備え、
   前記搬送路２２は上下方向に対向配置した複数対の駆動ローラ２１を有し、
   前記重なり解除部２４は、前記駆動ローラ２１対の間に上下方向に対向配置した少なくとも１対の互いに逆方向に回転する解除ローラ２５を有し、各解除ローラ２５の表面には同方向に巻回する螺旋状の弾性突条３３が設けられて、重なった２枚の板材１が同時に一対の解除ローラ２５に供給されたとき、前記各弾性突状３３により、その重なった２枚の板材１が互いに解除ローラの軸線方向の逆方向に移動するように構成されたことを特徴とする板材のエンボス加工装置。
3. 請求項２において、
   搬送される板材１に捻り応力を与えて揉み解す揉み解し部２６が前記重なり解除部２４の上流側に配置され、該揉み解し部２６は駆動ローラ２１対の間に上下方向に平行して対向配置した少なくとも１対の傾斜ローラ２７を有し、それら傾斜ローラ２７の軸心は駆動ローラ２１の水平な軸心から上下方向に僅かに偏って、その傾斜ローラ２７により、重ねられた２数の板材間に空気を進入させることを特徴とする板材のエンボス加工装置。

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