JPH1176963A

JPH1176963A - ワイピング装置及びワイパー部材並びにワイピング処理方法

Info

Publication number: JPH1176963A
Application number: JP23836897A
Authority: JP
Inventors: Hironori Hagiwara; 広法萩原; Ryunosuke Fuchigami; 龍之介渕上; Tetsuo Sakiyama; 哲雄崎山; Takashi Matsuno; 隆松野
Original assignee: Sumitomo 3M Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp; 3M Japan Ltd
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】十分なワイピング能力を継続的に維持でき且
つ耐久性に非常に優れた摺動タイプのワイピング装置を
提供する。【解決手段】保持体（枠体）１によって一端側を保持
されたワイパー部材３は、材料Ｗの表面に対して他端側
が面接触する。ワイパー部材３は、一端側から他端側へ
の通気性を有した多孔質性の所定硬度の耐摩耗性の弾性
部材から成る。ガス源５から供給されたガスは、ワイパ
ー部材３の一端側に流入して他端側から均一且つ或る程
度勢いよく噴出する。材料Ｗの上の付着物Ａは、ワイパ
ー部材３によってせき止められ、ワイパー部材３から噴
出するガスによってこのせき止め（ワイピング）効果が
強力に促進される。ガス噴出により、ワイパー部材内部
の多孔質部分（空隙部分）に付着物Ａが侵入しにくく、
目詰まりが低減ないしなくなり、材料Ｗへの汚れの転写
や材料Ｗの擦り傷等の発生がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼や非鉄金属あ
るいはガラス等の各種製造ラインにおいて使用され得る
ワイピング装置及びこれに用いるワイパー部材並びにワ
イピング処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種の製造ライン、例えば圧延ラ
インにおいては、処理セクションによって処理液が異な
り、処理液同士が相互に混ざり合うのを回避するため
に、ワイピング装置、具体的には、通常リンガーロール
と呼ばれる絞りロールが各セクションの最終部分に設け
られる。

【０００３】このリンガーロールを設けるスペースが無
い箇所には、チューブワイパーと呼ばれるゴム製の製品
や、フェルトワイパーと呼ばれるフェルト製の製品等の
簡易な摺動タイプ（バータイプ）のワイピング装置が設
けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者のロールタイプの
ワイピング装置は比較的高価であるので小規模設備に適
しておらず、また、使用時にワイピング処理される材料
（物）に相当な負荷を加えることになるので、薄肉の材
料、例えば金属箔の製造には不適である。他方、後者の
摺動タイプのワイピング装置の場合、ワイピングされる
べき材料に一定側面だけが常に摺動接触するので、絞り
能力を発揮させようと強く押し当てると、直ぐに摩耗減
耗し、これを避けるために押し当て力を小さくすると今
度は十分な絞り能力が得られない、といった相反する課
題が存在する。

【０００５】また、摺動タイプのワイピング部材として
不織布の類いを用いた場合、摩耗の問題に加えて、短時
間で液状の付着物を満杯吸収するに至るので、それ以
降、斯かる液状付着物を吸収（除去）し得なくなるとい
う不都合がある。このような課題は、異業種の製造ライ
ン、例えばガラスの製造ラインのように、ガラスに力を
加えることが許されないがワイピングする必要があるよ
うな工程においても同様に存在し、これを解決し得る合
理的・経済的な策が希求されている。

【０００６】そこで、本発明においては、十分なワイピ
ング能力を継続的に維持でき、また、特に、小規模設備
でも容易に適用可能な優れた摺動タイプのワイパー部材
及びそれを応用したワイピング装置、並びに、ワイピン
グ処理方法を提供することをその課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理説
明図である。同図において、枠体（以下、保持体）１に
よって一端側を保持（被覆）されたワイパー部材３は、
ワイピング処理されるべき材料Ｗ（の表面）に対して他
端側が係合（例えば、面接触）する。ワイパー部材３
は、一端側から他端側への通気性を有した多孔質性の所
定材料強度を有する部材から成る。尚、このワイパー部
材の使用材料特性は、使用条件（ないし製造条件）によ
り、適宜選択され得ることは言うまでもない。

【０００８】保持体１の中に形成した空間部１ａには、
ガス源５が連結され、従って、ガス源５から供給された
ガスは、ワイパー部材３の一端側に流入して他端側から
均一且つ或る程度勢いよく流出（噴出）する。ワイピン
グ処理されるべき材料Ｗの上の付着物Ａ（例えば、油等
の流動物）は、ワイパー部材３によってせき止められる
と共に、ワイパー部材３から噴出するガスによってこの
せき止め（ワイピング）効果が強力に促進される。

【０００９】また、このガス噴出により、ワイパー部材
内部の多孔質部分（空隙部分）に付着物Ａが侵入しにく
く、目詰まりが低減ないしなくなり、これにより材料Ｗ
への汚れの転写や材料Ｗの擦り傷等の発生がなくなる。
尚、材料Ｗへの負荷につき、従来装置と比べて同等で
も、あるいはそれ以下に軽減しても、十分なワイピング
効果が維持され得る。

【００１０】尚、特開平７−３１６８５４号公報には、
圧延ラインにおいて、不織布ロールの芯金部分からロー
ル表面に圧縮空気を噴出させる方法が開示されている
が、この方法は、ロール自体への異物の侵入を防止する
ことを目的としているものであるが、装置使用時、ガス
圧ヘッド差に起因して、材料Ｗ側にはガスの噴出は期待
できないものであり、本発明の構成とは基本的に異なる
ものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図２〜４は、本発明の一実施の形
態のワイピング装置を示す図であり、図５は、このワイ
ピング装置を組み込んだ圧延システムの要部を示す図で
ある。図５に示す適用例にあっては、ワイピング装置１
１は、上下一組として、圧延機１３の上流側及び下流側
の両方に各２組づつ配設される。ワイピング装置１１の
各々は、要部のみを図示したスタンド１５によって保持
され、圧延される帯状の板材Ｗに対して上下方向から圧
接可能に構成される。尚、この配置は例示であって、ワ
イピング装置が材料Ｗの片面、特に付着物の残り易い上
面側だけワイピングするような配置を採用することがで
きる。

【００１２】ワイピング装置１１は、図２〜４に示した
ように、ワイピング処理を実際に行うワイパー部材１７
と、ワイパー部材１７を保持する枠体（以下、保持体）
１９と、保持体１９にガスを供給するガス源２１、とを
含んで成る。ワイパー部材１７は、細長い直方体形状を
有しており、上面から下面にガスが通り抜けることがで
きるが、いわゆるスカスカではなく、或る程度圧力損失
（抵抗）があり、分散して下面から均一にガスが勢いよ
く噴出するような通気性を有した材質・材料で形成され
る。

【００１３】尚、ワイパーへの導入ガスの圧力は、例え
ば接続配管部に配設したガス導入制御調整弁（図示せ
ず）や、保持体とワイパー部材との間に設けた空間部
（ガス圧力を均等分散させ得るマニホールドのように作
用する）の少なくとも一方の作用により、調整（均一
化）されている。ワイパー部材１７は、ワイピング処理
されるべき材料、例えば鋼板に面接触し続けるような苛
酷な使用条件にも耐え得るように、或る程度の強度及び
硬度を有する。

【００１４】これらの要件を充足し得るワイパー部材１
７として、具体的には、例えば３Ｍ社製のワイパーバー
（商品名）がある。ワイパーバーは、多孔質性の不織布
材料であって、所定硬度及び強度（３タイプ有り）を有
し、耐摩耗性に非常に優れた弾性材料である。尚、ワイ
ピング処理されるべき材料上の付着物（流動物）が水系
の場合は、ポリプロピレン（ＰＰ）製のワイパーバー
を、それが油系の場合は、ナイロン製のワイパーバーを
使用するというように使い分けることができる。

【００１５】ワイパー部材としては、気孔率が２０〜６
０％のものが効率良いワイピング効果を奏することが実
験的に確認された。これは、２０％未満のものでは、相
当硬質であって、ガス噴出量が小さくなりすぎて付着物
の侵入を十分に阻止し得なくなる等であり、他方、６０
％を超えるものでは、相当軟質であって、部材強度の大
幅な低下によって短時間に消耗して耐久性がなくなるか
らであり、また、圧力損失が大きく相対的に大きな導入
ガスの圧力源を必要とし不経済であるからである。

【００１６】ワイパー部材（ワイパーバー）１７を保持
する保持体１９は、ワイパー部材１７を一回り大きくし
たような形状を有しており、ワイパー部材１７の下部部
分のみが露出するようにワイパー部材をスッポリ収容す
る凹所１９ａと、この凹所１９ａにつながった細長い隙
間空間部１９ｂと、隙間空間部１９ｂに開口する所定間
隔で穿設された複数個（図２では３つ）の供給孔１９
ｃ、とを含む。

【００１７】保持体１９に収納されたワイパー部材１７
は、保持体側面に形成した複数の雌ネジ部（図示せず）
にセットスクリュー（図示せず）が螺着され、これらに
直接／間接に押圧されることによって確実に固定され
る。保持体１９の供給孔１９ｃには、接続配管２５を介
してガス源２１が接続される。ガス源２１は、例えば、
圧縮空気を作るコンプレッサ等である。ガス（例えば、
空気）の圧力は、ワイピング処理性能の面から、或る程
度高い方が良いが、通常の工場配管から得られる圧力程
度でも十分であることが実験的に認められる。

【００１８】以上の構成を有する本ワイピング装置１１
は、次のように作用する。すなわち、図４を参照する
と、ワイピング処理されるべき圧延機前後の鋼板（材
料）Ｗに対して、ワイパー部材１７が押圧されてワイパ
ー部材１７の下端面が面接触する。鋼板Ｗは、圧延作業
のため左右方向に走行しているので、ワイピング処理さ
れるべき鋼板Ｗ上の付着物（図５には図示せず）、すな
わち、各種の油等の流動物は、ワイパー部材１７によっ
て物理的にせき止められる。そして、ワイパー部材１７
の端面からは、ガス（空気）が略均一に勢いよく噴出す
る。尚、ガスは鋼板に対して垂直方向に噴出させるのが
好ましいが、斜めに噴出させるように構成することもで
きる。

【００１９】これにより、鋼板Ｗ上の付着物の排除性能
が著しく向上する。つまり、ワイパー部材１７の物理的
なせき止め効果とガス噴射によるせき止め効果とが相俟
って、ワイピング処理性能（付着物排除性能）が飛躍的
に向上する。また、ワイパー部材１７からガスが適宜
（連続的でも間欠的でもよい）噴射することで、ワイパ
ー部材１７の空隙部分（すなわちガス通過部分）に付着
物が侵入して目詰まりが起きる虞れが殆どなくなる。従
って、目詰まりしたもの（汚れ）が転写されたり、それ
が鋼板Ｗに接触して鋼板Ｗに擦り傷を発生させる等の従
来頻発していた事態を大幅に改善することが可能にな
る。

【００２０】ワイピング処理性能の向上や目詰まりが殆
どなくなる結果として、ワイパー部材１７の寿命、従っ
て、ワイパー部材交換の周期が伸び、これにより、歩留
まりが著しく改善され、作業効率・能率が飛躍的に向上
する。ここで、上記ワイピング装置を鋼板の表面研削ラ
イン（例えば、コイル研削ライン）に適用した場合のワ
イピング処理特性についてデータを採取して、図６にそ
の結果をまとめたので、以下簡単に説明する。

【００２１】図６において、●は従来のワイピング装
置、すなわちリンガーロールのデータであり、□は本実
施形態のワイピング装置のデータである。Ｗｓは鋼板の
作業者側の部分における付着油量、Ｃｅは鋼板の中央部
分における付着油量、Ｄｒは鋼板の駆動機械側（すなわ
ち、作業者側とは反対の側）における付着油量を示す。
同図の横軸の『表』、『裏』は、鋼板の表裏を指す。
尚、本ワイピング装置にあっては、鋼板に対する負荷
（荷重）につき、従来装置のそれよりも低い負荷状態あ
るいは殆ど負荷のない状態で動作させている。

【００２２】現状のコイル研削ラインにあっては、使用
される研削油は、研削スタンド出側に設置されたワイピ
ング装置（リンガーロール、及び三段のバータイプのフ
ェルト製ワイパー）で絞り取っているが、バータイプ・
ワイパーの耐摩耗性が良くなく、絞り性が悪く研削油の
持ち逃げが多くなっている。斯かる従来のワイピング装
置と本実施形態のワイピング装置とを比較した図６から
理解されるように、研削油の持ち出し量が、平均的に約
２９４ｍｇ／ｍ²から約３４ｍｇ／ｍ²に、すなわち、約
１０分の１に減少する。そして、ワイピング装置の消耗
部品（フェルト製ワイパー等）の取り替え頻度が約１０
分の１に低下し、これにより、年間の経費を約１０分の
１以下に抑えることが可能である。

【００２３】ところで、上記本実施形態のワイピング装
置の配置につき、上述の例に限定されることなく、例え
ば、図７に示すように、（熱間／冷間）圧延機３３の上
流側あるいは下流側に通常のリンガーロール３５を配設
し、反対側に本ワイピング装置１１を配設するような折
衷的な新構成が考えられる。また、図示しないが、本ワ
イピング装置を多段に並べて配設することにより、より
効果的にワイピング処理することができる。例えば、ワ
イピング処理されるべき帯状の板材の側縁に対応するワ
イパー部材部分を、該板材の進行方向に対して或る角度
を持たせ、該ワイパー部材部分からのガスの噴射が外方
に向くように構成することにより、せき止められつつあ
る該板材上の付着物を外方に円滑に排出できる。

【００２４】あるいは、図８（ａ）に例示したような連
続焼きなまし酸洗設備（通常、ＡＰラインと呼ばれる）
や、図８（ｂ）に例示したような鋼板表面研削設備（例
えば、コイル研削ライン）等のワイピング処理の必要な
工程箇所に本ワイピング装置を設けることにより、研削
油の持ち逃げの大幅な削減及びこれに伴う脱脂処理の省
略や、ワイピング装置の構成部品の長寿命化を図ること
ができる。また、ワイピング装置の部品交換等の作業頻
度が著しく低減でき、稼働率が非常に向上する。

【００２５】尚、本発明を適用する用途例としては、ワ
イピング処理されるべき材料が、基本的に板形状である
ことが望ましいが、接触する接線が扁平な形状であれば
よく、従って、例えば、ロール形状の材料に対してもワ
イピング処理することが可能である。上述したような鉄
鋼ラインにおける圧延前後のオイルリンガー、洗浄ライ
ンやメッキラインのリンガー等に対する本発明の適用に
加えて、次のような適用対象例を挙げることができる。
すなわち、それらは、(1)伸銅ライン（鉄鋼ラインと用
途は略同様）や、(2)フィルム製造ライン（洗浄後の絞
り工程等）や、(3)ガラス製造ライン（洗浄後の絞り工
程等）等である。特に最後のガラス製造ラインは、ガラ
スに力を加えないようにワイピング処理することが要求
されることから、これを難無くクリアできる本発明装置
はワイピング処理に非常に好適であり、これを適用した
場合、本発明装置が様々の優れた作用・効果を奏するこ
とが予想される。

【００２６】更にまた、本発明の実施の形態は上記に限
られず、例えば図９に示したように、ローラータイプの
ワイパー部材６３と、ワイパー部材６３を保持する保持
体（枠体）６５と、ワイパー部材６３の端面中央に横方
向からガスを供給するガス導入管６７、とから成るワイ
ピング装置が考えられよう。要するに、ワイパー部材
と、ワイパー部材にガスを導入・供給する構造と、ワイ
ピング処理面（作業面）から主としてガスを噴出させ得
る保持体（枠体）構造、とを含むように配置構成されて
いればよい。

【００２７】また、図示しないが、円板ないし円筒状の
ベースの外周に特性の異なる幾つかのワイパー部材を
（例えば均等に）配置して、必要に応じてターレット式
にワイパー部材を切り換えて、所望のワイパー部材でワ
イピング作業を行うように構成することもできる。

【００２８】

【実施例】最後に、本願発明者は、以下の実験を行い本
願発明の効果を確認したので、以下簡単に説明する。（１）実験装置（図１０参照）ワイパー部材４３としては、上述した３Ｍ社製のワイパ
ーバーを用いる。

【００２９】ワイパー部材４３を保持する保持治具４１
内部には、エアー（空気）が供給される。ワイピング処
理されるべき材料は、スチールロール（の表面）であ
り、スチールロールの上方側には、保持治具４１及びワ
イパー部材４３が配設され、スチールロールの下方側に
は、油又は水を入れたパン４７が配設される。

【００３０】スチールロールは、図示しない駆動装置に
よって回転する。スチールロールによってパンから引き
上げられる油又は水は、図示実験装置によってワイピン
グ処理される。ワイピング処理後のスチールロール表面
に残留する油又は水を濾紙で吸着して、装置作動前後の
重量変化を残油量又は残水量とした。尚、使用した油
は、出光社製ミネラルオイル（商品名）である。

【００３１】

【表１】

【００３２】採取したデータをまとめた上記表１から、
実験装置において、エアー供給なしの場合は、ワイピン
グ処理が十分ではなく、エアー供給ありの場合には、従
来のリンガーロールと比較して、そのワイピング処理性
能が相当向上していることが理解できよう。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
十分なワイピング能力を継続的に維持でき且つ耐久性に
非常に優れた摺動タイプのワイパー部材及びこれを組み
込むワイピング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】ワイパー部材を保持する保持体の断面側面図で
ある。

【図３】図２の保持体を下方側から見た図である。

【図４】図２の保持体の左端面図である。

【図５】ワイピング装置を組み込んだ圧延システムの要
部を示す図である。

【図６】コイル研削ラインにおける従来装置と本装置と
のデータ比較を示す図である。

【図７】別の配置構成例を示す図である。

【図８】別の適用例を示す図であって、同図（ａ）は、
ＡＰライン、同図（ｂ）は、コイル研削ラインを示す。

【図９】ワイピング装置の別の構成例を示す要部斜視図
である。

【図１０】実験装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１、１９、６５…保持体１ａ…空間部３、１７、４３、６３…ワイパー部材５、２１…ガス源１１…ワイピング装置１３、３３…圧延機１５…スタンド１９ａ…凹所１９ｂ…隙間空間部１９ｃ…供給孔２５…接続配管３５…リンガーロール４１…保持治具４７…パンＷ…ワイピング処理されるべき材料Ａ…付着物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者崎山哲雄東京都千代田区丸の内１−１−２日本鋼管株式会社内 (72)発明者松野隆東京都千代田区丸の内１−１−２日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイピング処理されるべき材料に接触し
て、材料上の付着物をせき止めるためのワイパー部材を
含むワイピング装置であって、ワイパー部材に導入されるワイピング処理用のガスを供
給するガス源と、ガス供給時にワイパー部材のワイピング処理面から主と
してガスを噴出させる噴出構造、とを含むことを特徴と
するワイピング装置。
【請求項２】ワイパー部材と、ワイパー部材の一端側を内部保持する枠体と、枠体の中に形成した空間部に連結されたガス源、とを含
み、ワイパー部材の他端側が、ワイピング処理されるべき材
料に負荷状態もしくは無負荷状態で接触して、材料上の
付着物をせき止めるワイピング装置であって、ワイパー部材は、一端側から他端側への通気性を有した
多孔質性の部材であり、ワイピング処理時に枠体の空間
部に供給されたガス源からのガスが、ワイパー部材を貫
通して噴出することを特徴とするワイピング装置。
【請求項３】ワイパー部材と、ワイパー部材の一端側を内部保持する枠体と、枠体の中に形成した空間部を装置外のガス源に連結し、
空間部へのガス導入圧の制御機構を有した接続配管、と
を含み、ワイパー部材の他端側が、ワイピング処理されるべき材
料に接触して、材料上の付着物をせき止めるワイピング
装置であって、ワイパー部材は、一端側から他端側への通気性を有した
多孔質性の部材であり、ワイピング処理時に枠体の空間
部に供給されたガス源からのガスが、ワイパー部材を貫
通して噴出することを特徴とするワイピング装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれか１項記載のワ
イピング装置において、前記ワイパー部材の気孔率は、
２０〜６０％であることを特徴とするワイピング装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれか１項記載のワ
イピング装置において、前記ガスは、ワイピング処理時
に適宜噴出し得ることを特徴とするワイピング装置。
【請求項６】請求項１から５のいずれか１項記載のワ
イピング装置を用いて、ワイピング処理されるべき材料
に作用させて、材料表面をワイピング処理することを特
徴とするワイピング処理方法。
【請求項７】ガス源からのガスが供給される空間部を
具えた枠体によって、一端側が内部保持され、他端側
が、ワイピング処理されるべき材料に接触して、材料上
の付着物をせき止めるワイピング装置に用いられ得るワ
イパー部材であって、該ワイパー部材が、一端側から他端側への通気性を有し
た多孔質性の部材であり、ワイピング処理時に枠体の空
間部に供給されたガス源からのガスが、該ワイパー部材
を貫通して噴出し得ることを特徴とするワイパー部材。