JP5950272B2

JP5950272B2 - 電磁誘導加熱式塗膜除去装置

Info

Publication number: JP5950272B2
Application number: JP2011223592A
Authority: JP
Inventors: 石井　宏治; 宏治石井; 窪田　勝; 勝窪田; 永舟磯部
Original assignee: 株式会社石井鐵工所
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: JP2013081902A

Description

この発明は、電磁誘導加熱式（ＩＨ式）の皮膜除去装置によって、鋼板など金属表面の塗装やライニングの皮膜を剥離除去する電磁誘導加熱式塗膜剥離装置に関する。

鋼製タンクの底板、側板、屋根などには塗装やライニングが施工されている。既設の鋼製タンクの溶接部検査を行うためには、溶接部表面の塗膜やライニングを剥離除去する必要がある。
従来の塗膜剥離除去法としては、塗膜やライニングをサンドブラストなどの研削によって除去する方法が一般的である。この方法は大量の硅砂などの研削材を必要とするため、使用済みの大量の研削材を産業廃棄物として処理しなければならず、かつ剥離作業中の粉塵発生によって作業環境が劣悪となり、重装備の粉塵対策を必要とした。
これらの問題に配慮して、サンドブラストなどの研削材を使用しない塗膜等の除去装置及び方法が検討されている。

従来発明の塗膜除去技術として、特許文献１の特許第４０１４４０９号「錆び及びペイントを除去する装置及び方法」がある。この発明は金属表面から電磁誘導熱により錆び及びペイントを除去する装置であって、電力供給手段、誘導コイル、ホイール、移動速度を測定するタコメーター、制御ユニットを含み、これらの機器で電力供給手段の出力を調整する装置が開示されている。

特許文献２の特開２０００−２０２７７７号「塗膜剥離用サンダー刃およびこれを備えた塗膜剥離装置」には、ディスクサンダーの中心部に取付けた円板状の基板に複数枚のチップと複数個の貫通開口を備え、チップは回転方向との関係で配設して、塗膜の混入した研削粉が飛散するのを有効に防止する構成が開示されている。

また、特許文献３の特開２００３−３２０３０５号「超音波被膜剥離装置」には、ツールを超音波振動させて被塗布体から塗膜を剥離する超音波塗膜剥離工具を移動自在にするフレーム、車輪及びハンドルを備え、姿勢と押し付け力を一定にするレベル・チルト機構、重量ウエイトを備え、さらに剥離した塗膜を捕集する捕集機構を備えた超音波塗膜剥離装置が開示されている。

さらに、特許文献４の特開２０１０−１８４２４５号「塗膜剥離装置」には、レーザ光照射手段と、塗膜加熱手段と、風圧吹付手段と、飛散防止手段と、集塵手段と、レーザ光伝達手段等を備えた塗膜剥離装置が開示されている。

特許第４０１４４０９号公報特開２０００−２０２７７７号公報特開２００３−３２０３０５号公報特開２０１０−１８４２４５号公報

従来の剥離除去として、塗膜やライニングをサンドブラストで研削除去する方法は、大量の硅砂などの研削材を必要とするため、使用済の大量の研削材を産業廃棄物として処理しなければならず、剥離作業中は粉塵発生によって作業環境が劣悪となるため、重装備の粉塵対策を必要とした。
また、グラインダによる研削など、機械的・物理的に塗膜やライニングを削り取る方法は、必要以上に鋼板の表面を削り取る心配があり、その板厚減少箇所は肉盛り補修が必要となった。

特許文献１に開示されている「錆び及びペイントを除去する装置及び方法」の発明は、金属表面から電磁誘導熱により錆び及びペイントを除去するために、電力供給手段、誘導コイル、ホイール、移動速度を測定するタコメーター、制御ユニットを含み、これらの機器で電力供給手段の出力を調整して行う装置で、塗膜を電磁誘導熱で付着力を低下させ剥離し易くするものであるが、その後で人手による剥離除去、残渣処理が必要であった。また、剥離除去を良くするために表面温度を２００℃〜３００℃以上に上げ過ぎると塗膜が焼け焦げたり、塗膜剥離を必要としない周辺や鋼板裏面の塗装まで熱影響を与えたり、さらに鋼板に熱歪みを与えるなどの悪影響を生じる場合があった。

特許文献２の「塗膜剥離用サンダー刃およびこれを備えた塗膜剥離装置」は、ディスクサンダーの中心部に取付けた円板状の基板に複数枚のチップと複数個の貫通開口を備え、塗膜の混入した研削粉が飛散するのを防止する構成であるが、塗膜だけを剥離させ金属表面の研削を防止しキズの発生を防ぐのには適していない。

特許文献３の「超音波被膜剥離装置」は、ツールを超音波振動させて被塗布体から塗膜を剥離する超音波塗膜剥離工具を移動自在にするフレーム、車輪及びハンドルを備え、姿勢と押し付け力を一定にするレベル・チルト機構、重量ウエイトを備え、さらに剥離した塗膜を捕集する捕集機構を備えた超音波塗膜剥離装置であるが、超音波振動でツールを高速振動させ塗膜表面及び境界部に直接接触させて削り取るため、幅広の範囲に沿った塗膜剥離を行うためにはツールを幅方向に拡大するかツールの数を増やすなどして工具の大型化が必要で、大面積へ適用するには効率は必ずしも良くなかった。またこのような研削ハツリによる剥離は、鋼材および溶接部の凹凸面に対して表面を必要以上に荒らすこともあった。

特許文献４の「塗膜剥離装置」は、レーザ光照射手段と、塗膜加熱手段と、風圧吹付手段と、飛散防止手段と、集塵手段と、レーザ光伝達手段等を備えた塗膜剥離装置であるが、レーザ光照射と塗膜加熱で塗膜を剥離させるため、粘性を有する厚い塗膜やグラスフレークライニングなど厚膜のものは焼き付いて剥離調整が難しく、さらに光学機器に加えて加熱や吹付け集塵の機器を備えるため装置も大型化し効率が良くなかった。

この発明は上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鋼製タンクの底板、側板などの溶接部の塗膜やライニングに対して、電磁誘導による誘導熱分離と、剥離除去と、残渣回収の各機器の組合せで、手作業を廃し作業性の良い電磁誘導加熱式塗膜剥離装置を提供することにある。

請求項１記載の電磁誘導加熱式塗膜除去装置は、鋼製タンクの底板や側板などの溶接部の検査を行うために、該溶接部表面の塗膜を加熱分離する誘導加熱分離機と、該分離した塗膜を剥がす剥離機と、塗膜残渣を除去する研磨機と、塗膜残渣を回収する捕集機のうち、前記誘導加熱分離機と組合せた複数の機器を、前記溶接部に沿って走行する走行台車に搭載したことを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置であって、上記誘導加熱分離機は、上記溶接部を加熱して２００℃以下となるように、上記搭載する前記走行台車の走行速度を調節して移動することを特徴とする。

請求項２記載の電磁誘導加熱式塗膜剥離装置は、鋼製タンクの底板や側板などの溶接部の検査を行うために、該溶接部表面の塗膜を加熱分離する誘導加熱分離機と、該分離した塗膜を剥がす剥離機と、塗膜残渣を除去する研磨機と、塗膜残渣を回収する捕集機のうち、前記誘導加熱分離機と組合せた複数の機器を、前記溶接部に沿って走行する走行台車に搭載したことを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置であって、上記剥離機は、前記誘導加熱分離機で溶接部表面から分離した塗膜を削り取るシリンダーとコイルバネとピストンとで形成した出没機構を有するスクレーパーを備えるとともに該スクレーパーの根元に熱風噴出管を設けて形成し、該熱風噴出管は、加圧熱風の圧力及び送風量を調整して上記出没機構のコイルバネの力を利用して上記スクレーパーを突出又は引込みさせ、かつ上記加圧熱風で塗膜の残渣を吹き飛ばすことを特徴とする。

請求項１記載の電磁誘導加熱式塗膜除去装置は、鋼製タンクの底板や側板などの溶接部の検査を行うために、該溶接部表面の塗膜を加熱分離する誘導加熱分離機と、該分離した塗膜を剥がす剥離機と、塗膜残渣を除去する研磨機と、塗膜残渣を回収する捕集機のうち、前記誘導加熱分離機と組合せた複数の機器を、前記溶接部に沿って走行する走行台車に搭載したことを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置であって、上記誘導加熱分離機は、上記溶接部を加熱して２００℃以下となるように、上記搭載する前記走行台車の走行速度を調節して移動するので、
各機器個別の手作業でなく一連の作業を自動的に能率良く、安全作業で作業環境も良く、タンク溶接部に沿って塗膜を剥離させ除去することが可能となる。
溶接部表面の塗膜の状態に応じて、誘導加熱機の対向する時間を確保するように走行台車の走行で昇温調整されるため、十分な塗膜除去性能が得られる適度な温度を確保することができる。
上記誘導加熱機は、鋼板の溶接部上及び両側の塗膜に対向し、適当な対向時間の内に加熱して２００℃程度まで温度上昇させ、塗膜を浮き上がらせることが可能である。この場合、塗膜が焼けたり焦げ付いたりすることがなく、鋼材表面温度が必要以上に高くなることがない。
このように、鋼材表面温度を２００℃以下にすることにより、塗膜剥離を必要としない周辺や鋼板裏面の塗装まで熱影響を与えることなく、さらに薄い鋼板に熱歪みを与えることもない。

請求項２記載の電磁誘導加熱式塗膜剥離装置は、鋼製タンクの底板や側板などの溶接部の検査を行うために、該溶接部表面の塗膜を加熱分離する誘導加熱分離機と、該分離した塗膜を剥がす剥離機と、塗膜残渣を除去する研磨機と、塗膜残渣を回収する捕集機のうち、前記誘導加熱分離機と組合せた複数の機器を、前記溶接部に沿って走行する走行台車に搭載したことを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置であって、上記剥離機は、前記誘導加熱分離機で溶接部表面から分離した塗膜を削り取るシリンダーとコイルバネとピストンとで形成した出没機構を有するスクレーパーを備えるとともに該スクレーパーの根元に熱風噴出管を設けて形成し、該熱風噴出管は、加圧熱風の圧力及び送風量を調整して上記出没機構のコイルバネの力を利用して上記スクレーパーを突出又は引込みさせ、かつ上記加圧熱風で塗膜の残渣を吹き飛ばすので、スクレーパーによる物理的な除去と、加熱エアーによる吹飛ばし除去を合わせて、塗膜をきれいに剥離させることができる。

本発明に係る電磁誘導加熱式塗膜剥離装置を示す説明図である。誘導加熱部を示す説明図である。走行台車を示す説明図である。剥離機を示す説明図である。（Ａ），（Ｂ）は、図４の剥離機の先端部構造を示す説明図である。研磨機を示す説明図である。捕集機を示す説明図である。

本発明の電磁誘導加熱式塗膜剥離装置の実施形態例について図１から図７を参照しながら説明する。図面において同様のものや対応するもの、総称できるものについては同じ符号を付して説明する。
鋼製タンクの底板、側板、屋根板などの溶接部の検査を行うために、この溶接部表面の塗膜やライニングを除去するために電磁誘導加熱式塗膜剥離装置を使用する。
本発明は、下記の実施形態にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施形態に変更を加えることが出来るのはもちろんである。

図１は、本発明に係る電磁誘導加熱式塗膜剥離装置１を示す説明図である。図２から図７は、図１の各部を示す。
２は塗膜を加熱分離する誘導加熱機、３は分離した塗膜を剥がす剥離機、４は塗膜残渣を除去する研磨機、５はこれらの機器の周囲を覆って塗膜や残渣を回収する捕集機、６はこれらの各機器を搭載して移動する走行台車、７は各機器の作動調整をする操作盤である。
８はタンク底板などの鋼板で、塗膜を剥離するタンクの溶接部９は、底板重ねすみ肉継ぎ手、アニュラ板相互の突き合わせ継ぎ手、タライ周りすみ肉継ぎ手などの各部位とする。
この電磁誘導加熱式塗膜剥離装置１は、鋼製タンクの底板、側板など鋼板８の溶接部の検査を行うために、塗膜１０の誘導加熱機２、塗膜１０を剥がす剥離機３、塗膜１０の残渣を除去する研磨機４、および捕集機５の各機器を、走行台車６に搭載するように形成する。

図１では上記全ての各機器を一台の走行台車６に搭載した場合を示すが、単数又は複数の機器を組合せて、単数又は複数台の走行台車６に搭載するようにしても良い。
例えば、一台目の走行台車６に誘導加熱機２を搭載して塗膜の浮き上りを行い、二台目の走行台車６に剥離機３と研磨機４と捕集機５を搭載して塗膜の剥離と残渣の除去研磨、及び塗膜と残渣と粉塵などの捕集を行うようにする。または、一台目の走行台車６に誘導加熱機２と剥離機３を搭載して塗膜の浮き上りと剥離を行い、二台目の走行台車６に研磨機４と捕集機５を搭載して残渣の除去研磨、及び塗膜と残渣と粉塵などの捕集を行うようにする。或いは、一台目の走行台車６に誘導加熱機２を搭載し塗膜の浮き上りを行い、二台目の走行台車６に剥離機３を搭載し塗膜の剥離を行い、三台目の走行台車６に研磨機４と捕集機５を搭載して研磨と補修を行うなど、搭載する機器の数と走行台車６の数をそれぞれ変えて、各作業を能率良く行うようにする。
このように電磁誘導加熱式塗膜剥離装置１を使用することによって、タンク開放検査で貯蔵内容物を払い出したタンク内の溶接部９に沿って、剥離、研磨、清掃の手作業をなくし、機器の移送を省力化し、一連の作業を自動的に能率良く行い、溶接部表面の塗膜１０を剥離除去することが可能となる。

図２に示すように誘導加熱機２の誘導加熱コイル１１は、支え部１２からの操作によって鋼板８の溶接部９上及び両側の塗膜１０に対向し、適当な対向時間の内に加熱して２００℃程度まで温度上昇させ、塗膜１０を浮き上がらせる。この場合、塗膜１０が焼けたり焦げ付いたりすることなく、鋼材表面温度が必要以上に高くならないようにする。このように、鋼材表面の温度を２００℃以下にすることにより、塗膜剥離を必要としない周辺や鋼板裏面の塗装まで熱影響を与えることなく、さらに薄い鋼板に熱歪みを与えることもない。

図３は車輪２６を備えた走行台車６で、実線で示す誘導加熱機２を車体２７に搭載する。なお、破線で示す各機器は適宜搭載する。
走行台車６は、駆動装置２９で走行させハンドル２８で方向転換し操作盤７で速度調節を行う。走行台車６に搭載された誘導加熱機２は、鋼板８の溶接部９表面の塗膜１０の厚さや付着力凹凸などの条件に応じて、誘導加熱コイル１１が溶接部９に対向する時間を確保して昇温し、十分な塗膜除去性能が得られるように加熱状況と剥離状況を維持しながら移動する。なお、剥離を必要としない近傍の塗膜や薄い板の裏面の塗膜は、高温にならないように配慮する。

図４は、剥離機３で、先端のスクレーパー１３が鋼板８表面に斜めに接触し、浮き上がった表面の塗膜１０を削り取るように形成する。このスクレーパー１３の根元には加圧した熱風を吐出させる噴出管１４を設け、その先端ノズルから熱風エアーを噴出して、上記塗膜１０の削り取りを加勢するとともに塗膜残渣を吹き飛ばすように形成する。
また、剥離機３先端の所定距離を確保するように、支持ローラー１５を取り付ける。

図５（Ａ）、（Ｂ）は、図４の剥離機３の先端部近傍、スクレーパー１３と噴出管１４の構造を示す。
（Ａ）は加圧熱風１８のエアー圧力が低下し、バネ力が働いてスクレーパー１３が矢印方向に引込んだ状況を示す。（Ｂ）は加圧熱風１８の圧力上昇でバネを圧縮してスクレーパー１３を矢印方向に突出させ、続いて加圧熱風１８が噴出管１４を通って噴出する状況を示す。
スクレーパー１３の出没機構１６は、シリンダー１６ａとコイルバネ１６ｂとピストン１６ｃとで形成し、加圧熱風１８の噴出機構１７は、噴出口１７ａと通気管路１７ｂと管路入口１７ｃとで形成する。
スクレーパー１３は、加圧熱風１８の押圧力で突出させ、出没機構１６のバネ力を利用して引込みさせる。また加圧熱風１８は、残存する塗膜残渣を吹き飛ばすように噴出管１４から噴出させる。

図６は、研磨機４のバフ１９で、鋼板８の表面に接触し、駆動装置２０で研磨するように形成する。上下高さは調整部２１で調整するように形成する。
バフ１９は、鋼板８の表面や溶接部をブラッシングして残渣を削り取り研磨して、検査がしやすい表面状態にする。
つまり、溶接継ぎ手のビードの目視検査や磁粉探傷検査（ＭＴ）が問題なく実施できる程度に表面処理を行う。

図７は捕集機５の実施形態例で、破線で示すように各機器の周囲全体をカバー２２で覆い、剥離した塗膜片や残渣、粉塵やガスなどを集めてホース２３を介して、吸引ポンプ２４で吸引し、フィルター装置２５で回収して分離処理するように形成する。
なお、剥離状況が見えるようにカバー２２は必要範囲に透明シートなどの部材を用いる。
このように捕集機５を設けて、塗膜片や塗膜残渣、粉塵やガスを捕集することにより、作業環境が良くなる。

本発明の電磁誘導加熱式塗膜剥離装置は、鋼製タンクの底板、側板のみならず、種々構築物の塗膜やライニングに対して、誘導熱で塗膜やライニングを分離し、剥離除去し、残渣を回収する装置として適用することができる。

１電磁誘導加熱式塗膜剥離装置
２誘導加熱機
３剥離機
４研磨機
５捕集機
６走行台車
７操作盤
８鋼板
９溶接部
１０塗膜
１１誘導加熱コイル
１２支え部
１３スクレーパー
１４噴出管
１５支持ローラー
１６出没機構
１７噴出機構
１８加圧熱風
１９バフ
２０駆動部
２１調整部
２２カバー
２３ホース
２４吸引ポンプ
２５フィルター装置
２６車輪
２７車体
２８ハンドル
２９駆動装置

Claims

鋼製タンクの底板や側板などの溶接部の検査を行うために、該溶接部表面の塗膜を加熱分離する誘導加熱分離機と、該分離した塗膜を剥がす剥離機と、塗膜残渣を除去する研磨機と、塗膜残渣を回収する捕集機のうち、前記誘導加熱分離機と組合せた複数の機器を、前記溶接部に沿って走行する走行台車に搭載したことを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置であって、
上記誘導加熱分離機は、上記溶接部を加熱して２００℃以下となるように、上記搭載する前記走行台車の走行速度を調節して移動することを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置。
鋼製タンクの底板や側板などの溶接部の検査を行うために、該溶接部表面の塗膜を加熱分離する誘導加熱分離機と、該分離した塗膜を剥がす剥離機と、塗膜残渣を除去する研磨機と、塗膜残渣を回収する捕集機のうち、前記誘導加熱分離機と組合せた複数の機器を、前記溶接部に沿って走行する走行台車に搭載したことを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置であって、
上記剥離機は、前記誘導加熱分離機で溶接部表面から分離した塗膜を削り取るシリンダーとコイルバネとピストンとで形成した出没機構を有するスクレーパーを備えるとともに該スクレーパーの根元に熱風噴出管を設けて形成し、該熱風噴出管は、加圧熱風の圧力及び送風量を調整して上記出没機構のコイルバネの力を利用して上記スクレーパーを突出又は引込みさせ、かつ上記加圧熱風で塗膜の残渣を吹き飛ばすことを特徴とする電磁誘導加熱式塗膜除去装置。