JP5308017B2 - 鋼板用洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシローラを有する鋼板用洗浄装置に関する。

従来の鋼板用洗浄装置では、ブラシローラを回転させて鋼板（ワーク）の表面に付着した粉塵などの異物を取り除いている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献２や３には板状部材の処理を行うブラシローラに関して、軸方向に洗浄液等を移動させるべくブラシ毛を螺旋方向に植毛する技術が記載されている。
特開平６−９１３２７号公報（第７−９頁、図４） 特開平１１−３２３５８２号公報（図４） 特開平２００２−０９６０３８号公報（図２）

特許文献３の図２に示されるように、軸方向に洗浄液等を移動させるようにブラシ毛を螺旋方向に植毛した場合であっても、軸方向中央部の螺旋方向が変わる位置ではブラシ毛が無い部分に洗浄液等が滞留し、被洗浄物である鋼板に汚れが残存したり、新たな汚れが付着したりするおそれがあった。さらに滞留の影響で、ブラシの毛と毛の間にも埃、塵、切屑など鋼板の前処理工程において発生した異物が溜まり、ブラシローラの清掃に手間がかかるというおそれがあった。

そこで、本発明は、ブラシローラ中央部の洗浄液等の滞留を抑制することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、鋼板を搬送しながら洗浄する鋼板の洗浄装置であって、前記鋼板の表裏両面にそれぞれ当接して前記鋼板の前記表裏面を洗浄液で洗浄する少なくとも一対のブラシローラを備え、前記ブラシローラが回転することによって前記鋼板が洗浄され、前記ブラシローラは、柱状を呈するローラ本体と、前記ローラ本体の軸方向の中心部における外周面の全周又は中央ブラシ部端部が形成されるように外周面の一部において所定の幅を有した帯状の中央ブラシ部と、この中央ブラシ部によって軸方向において左右に分割された一対の側ブラシ部と、を有し、この側ブラシ部は、所定の幅を有し、前記鋼板との接触によって前記中央ブラシ部から前記鋼板の幅方向端部に向かって前記洗浄液を送ることができるように螺旋状に設けられていることを特徴としている。

前記構成によれば、ブラシローラが当接する鋼板の表面をこすると、ブラシローラの幅方向の中央に備えた中央ブラシ部によって洗浄液、塵埃や切りくずなどの洗浄液等が左右に振り分けられ、中央ブラシ部からブラシローラの端へ向かって洗浄液等を送ることができる螺旋方向に巻き付けた側ブラシ部によって洗浄液等を外側へ誘導することができる。

前記洗浄液等の振り分けは、中央ブラシ部と洗浄液等という物体間において強制的に相互作用を起こさせることにより、洗浄液等を中央ブラシ部の左右いずれかの側ブラシ部へ誘導している。なお、中央ブラシ部によって洗浄液等が左右どちらの側ブラシ部へ振り分けられるかは、複雑な初期条件、境界条件等に依存する所謂カオス理論に従うため、常に一定とはならない。

本発明に係る鋼板用洗浄装置は、鋼板およびブラシローラに洗浄液、塵埃や切りくずなどの洗浄液等を溜まり難くすることができる。

［第１実施形態］
図面を参照して本発明の第１実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る鋼板用洗浄装置の側断面図である。鋼板用洗浄装置１は、主にフレーム１０と、前部搬送ローラ２０と、ブラシローラ３０と、後部搬送ローラ４０と、から構成されている。

フレーム１０には、前部搬送ローラ２０と、ブラシローラ３０と、後部搬送ローラ４０が内部に配設されている。鋼板１１は、図１の左側の矢印ＩＮからフレーム１０内に導入され、右側の矢印ＯＵＴの方向へ搬出される。この間に、鋼板１１はフレーム１０の内部に備えたローラ等によって洗浄される。

前部搬送ローラ２０は、互いに対向する上部ローラ２１と下部ローラ２２とからなり、所定のローラ間隔で鋼板１１を挟みながら引き込み、ブラシローラ３０へ鋼板１１を送る。
ブラシローラ３０は、互いに対向する上部ブラシローラ３１と、下部ブラシローラ３２と、入口側に設けた洗浄ノズル８０とから構成されており、所定のローラ間隔で鋼板１１を押圧しつつ回転することで、鋼板１１の表面を清浄にする。

後部搬送ローラ４０は、前部搬送ローラ２０と同様で、互いに対向する上部ローラ４１と下部ローラ４２とからなり、回転しながら鋼板１１の清浄化を図るとともに、防錆油の均一化を図る。
駆動機構６０は、前部搬送ローラ２０（上部ローラ２１、下部ローラ２２）、後部搬送ローラ４０（上部ローラ４１、下部ローラ４２）の４本のローラを全て同期させて同回転数で回転させる。

図２は図１のＩ矢視から見た正面図であり、ブラシローラ３０の上部ブラシローラ３１および下部ブラシローラ３２を示している。図２では、ブラシローラ３０に備えられたブラシ３６，３７を示している。上部ブラシローラ３１は第１駆動手段６１によって所定の速度で回転するとともに、下部ブラシローラ３２も第２駆動手段６２によって所定の速度で回転する。このとき、上部ブラシローラ３１は、鋼板１１の厚みに対応して上方の油圧シリンダ６４を作動させ、軸受箱６３とともに昇降する。

上部、下部ブラシローラ３１，３２の所定の速度はともに、他のローラ（図１の前部搬送ローラ２０、後部搬送ローラ４０）とは異なる速度に設定するのが望ましい。
速度を変化させることで、ブラシローラ３０が鋼板に当接したときに両者の速度の違いによって、ブラシローラ３０に備えられたブラシが鋼板１１をこすり、洗浄効果を高めるためである。

上部ブラシローラ３１は、ローラ本体３３と、このローラ本体３３の軸方向中央部の周囲に渡り帯状にブラシ３７を取り付けた中央ブラシ部７０と、この中央ブラシ部７０によって軸方向において左右に分割されブラシ３６，３６を螺旋状に取り付けた側ブラシ部７１とからなる。

下部ブラシローラ３２も上部ブラシローラ３１と同様であり、ローラ本体３４と、このローラ本体３４の軸方向中央部の周囲に渡り帯状にブラシ３７を取り付けた中央ブラシ部７０と、この中央ブラシ部７０によって軸方向において左右に分割されブラシ３６，３６を螺旋状に取り付けた側ブラシ部７１とからなる。

図３は図２のII部詳細図であり、構成が錯綜して見難くなるのを回避するため、上部ブラシローラ３１の側ブラシ部７１の一部と中央ブラシ部７０および下部ブラシローラ３２の中央ブラシ部７０のみを示している。
上部ブラシローラ３１は、ローラ本体３３の軸方向中央の外周面に所定幅Ｗａのブラシ３７を帯状に巻きつけた中央ブラシ部７０と、所定幅Ｗｂのブラシ３６を中央ブラシ部７０に対して対称に所定ピッチＰで、ローラ本体３３の端ＲＥＵ，ＬＥＵ（図２も併せて参照）へ向かう（矢印Ａ，Ｂの方向）螺旋方向（矢印Ｃ，Ｄ）に巻き付けた側ブラシ部７１とから構成されている。なお、このように螺旋状に巻きつけることにより、塵埃や切りくずなどの対象物ＰＯＬをローラが回転することによって任意の方向へ送ることができる。

下部ブラシローラ３２も上部ブラシローラ３１と同様であり、ローラ本体３４の軸方向中央の外周面に所定幅Ｗａのブラシ３７を帯状に巻きつけた中央ブラシ部７０と、所定幅Ｗｂのブラシ３６（上部ブラシローラ参照）を中央ブラシ部７０に対して対称に所定ピッチＰ（上部ブラシローラ参照）で、ローラ本体３４の端ＲＥＤ，ＬＥＤ（図２も併せて参照）へ向かう（矢印Ａ，Ｂの方向）螺旋方向（矢印Ｅ，Ｆ）に巻き付けた側ブラシ部７１とから構成されている。
なお、ブラシ３７の幅Ｗａ、ブラシ３６の幅Ｗｂおよび螺旋のピッチＰは、回転速度や前工程に応じて任意に決定される。

図４は図３のIII−III線断面図であり、ブラシローラ３０の断面に洗浄ノズル８０の断面を追加して併記した状態を示す。
ブラシローラ３０は、所定のローラ間隔で矢印Ｘ方向へ搬送される鋼板１１を押圧しつつ回転（矢印Ｇ，Ｈの方向）することで、鋼板１１の表面の塵埃や切りくずなどの対象物ＰＯＬを取り除くとともに、洗浄ノズル８０からブラシローラ３０側に向けて洗浄油（液）を供給し、鋼板１１表面の防錆油を適度に除去する。

次に鋼板１１の洗浄方法を図３および図４を参照して説明する。
まず、図４の上部ブラシローラ３１と下部ブラシローラ３２をそれぞれ矢印Ｇ，Ｈの方向に回転させ、その次に、ブラシローラ３０の入口側に洗浄油（液）を洗浄ノズル８０で吹き付けながら、入口側から鋼板１１を矢印Ｘの方向に通しつつ鋼板１１の表面を上部ブラシローラ３１と下部ブラシローラ３２のブラシ３６，３７，３６，３７でこする。図３に示すように、中央ブラシ部７０によって振り分けられた洗浄油（液）とともに塵埃や切りくずなどの対象物ＰＯＬは、螺旋方向に従い、ローラ本体３３，３４の端ＲＥＵ，ＬＥＵ，ＲＥＤ，ＬＥＤ（図２参照）へ向かって送られ、矢印Ａ，Ｂの方向である外側へ誘導することができる。その結果、ブラシ３６，３７，３６，３７内に塵埃や切りくずなどの対象物ＰＯＬが溜まり難く、ブラシローラ３０の清掃回数を少なくすることができるとともに、ラインの休止回数を減らすことができ、生産効率の向上を図ることができる。

次に鋼板用洗浄機のブラシローラの作用を詳細に説明する。
図５は本発明に係るブラシローラの作用を示す模式図である。ここでは、側ブラシ部７１について説明し、中央ブラシ部７０の作用については後記する。
鋼板１１を矢印Ｘの方向の下流側へ送りつつ、上部ブラシローラ３１を矢印Ｇの方向へ回転させて鋼板１１の表面をこすると、螺旋状に形成した側ブラシ部７１（図２参照）によって鋼板１１面上の塵埃や切りくずなどの対象物ＰＯＬには矢印Ａ，Ｂ方向の分力ＦＤ，ＦＤが発生するので、対象物ＰＯＬは鋼板１１の中央からローラ本体３３の端ＲＥＵ，ＬＥＵに向かって進む。その結果、ブラシ３６の毛である樹脂製線材３８間に鋼板１１から取り除いた埃や塵が溜まるのを抑制することができる。
下部ブラシローラ３２は上部ブラシローラ３１と同様の構成であり、同様の作用を発揮する。

次に図６を参照して、本実施形態の実施例と従来技術の比較例における作用の違いについて説明する。なお、図６では、洗浄、搬送される鋼板や、ブラシローラの周囲の構成要素については省略し、上部ブラシローラ３１のローラ本体３３と側ブラシ部７１（ブラシ３６），中央ブラシ部７０（ブラシ３７）に注目して模式化している。

図６（ａ）に示す比較例（従来技術）は、特許文献３に記載されているものであり、実施例との差異は中央ブラシ部を有していないことである。比較例において、ブラシローラが回転し、鋼板を洗浄、搬送すると、螺旋ブラシ部１７１によって掻き採られた対象物ＰＯＬは、ブラシ間の隙間を通って、中央から端部へ移動していく。しかし、螺旋の方向が変わるＶ字の部分では、ブラシ１３６によって掻き出され、もしくはブラシから滲み出た洗浄液等の対象物ＰＯＬは、中央に集まる。このとき、左右のブラシ部から排出される洗浄液等の量に大きな差はできにくいため、回転方向Ｇと一致した方向（矢視参照）に流れが発生し、左右いずれにも対象物ＰＯＬが振り分けられず、Ｖ字の中側の中央に対象物ＰＯＬが滞留するおそれがある。

次に図６（ｂ）に示す実施例では、比較例と異なり、洗浄液等の対象物ＰＯＬは中央ブラシ部７０によってカオス的に振り分けられるため、回転方向Ｇから僅かに傾いた方向（矢視参照）に流れが発生する。この傾きは、対象物ＰＯＬが中央から端部へ移動する方向となり、対象物ＰＯＬは中央から端部へ移動し、洗浄液等の滞留が抑制される。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。図７は、本実施形態の側ブラシ部と中央ブラシ部の部分の拡大説明図である。
図７に示すように、本実施形態における側ブラシ部２７１は、図６（ａ）で示した従来技術である比較例と同様な形態となっている。この従来技術の側ブラシ部２７１において、中央で螺旋の方向が変わる部分に中央ブラシ部２７０が備えられている。

図６（ａ）で示した従来技術である比較例においては、前記したようにＶ字の中側の中央に対象物ＰＯＬが滞留するおそれがある（図６（ａ）参照）。しかしながら、本実施形態のように備えられた中央ブラシ部２７０では、中央ブラシ部端部２７２がこの滞留した対象物を掻き採ることができる。そして、中央ブラシ部２７０と鋼板との接触面では、図６（ｂ）において説明したように作用し、洗浄液等の滞留を抑制することができる。

さらに、本実施形態の構成は、従来技術（図６（ａ）比較例参照）に、中央ブラシ部２７０を付加することでも達成することができ、新たな製品の設計、製造等を要しない。そして、中央ブラシ部２７０を着脱可能として、これを適宜交換することにより、洗浄能力の低下、洗浄液等の滞留を抑制する能力の低下を防止することも可能となる。

以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。

本発明の第１実施形態に係る鋼板用洗浄装置の側面図である。 図１のＩ−Ｉ矢視図である。 図２のII部詳細図である。 図３のIII−III線断面図である。 本発明の第１実施形態に係るブラシローラの作用を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るブラシローラの中央ブラシ部（実施例）と従来技術（比較例）との作用比較を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るブラシローラの中央ブラシ部と側ブラシ部の拡大説明図である。

符号の説明

１ 鋼板用洗浄装置
１１ 鋼板
１０ フレーム
２０ 前部搬送ローラ
３０ ブラシローラ
３１ 上部ブラシローラ
３２ 下部ブラシローラ
３３，３４ ローラ本体
３６，３７ ブラシ
４０ 後部搬送ローラ
６０ 駆動装置
７０ 中央ブラシ部
７１ 側ブラシ部
８０ 洗浄ノズル
ＰＯＬ 対象物
Ｐ 所定ピッチ
Ｗａ 中央ブラシ部のブラシの所定幅
Ｗｂ 側ブラシ部のブラシの所定幅

Claims (1)

1. 鋼板を搬送しながら洗浄する鋼板の洗浄装置であって、
   前記鋼板の表裏両面にそれぞれ当接して前記鋼板の前記表裏面を洗浄液で洗浄する少なくとも一対のブラシローラを備え、前記ブラシローラが回転することによって前記鋼板が洗浄され、
   前記ブラシローラは、
   柱状を呈するローラ本体と、前記ローラ本体の軸方向の中心部における外周面の全周又は中央ブラシ部端部が形成されるように外周面の一部において所定の幅を有した帯状の中央ブラシ部と、この中央ブラシ部によって軸方向において左右に分割された一対の側ブラシ部と、を有し、
   この側ブラシ部は、所定の幅を有し、前記鋼板との接触によって前記中央ブラシ部から前記鋼板の幅方向端部に向かって前記洗浄液を送ることができるように螺旋状に設けられていることを特徴とする鋼板の洗浄装置。

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