JP2008272995A - ライニング剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が近寄れない場所や、作業者による作業が短時間に制限される場所におけるライニング材の剥離作業を、人力によることなく、また基材を破壊や破損、変形させることなく、安全に且つ速やかに、効率よく行うことができるライニング剥離装置の提供を課題とする。
【解決手段】基材Ｂ上面に被膜されたライニング材Ｒを基材Ｂから剥離するライニング剥離装置１であって、基材Ｂ上面を走行する走行車１０と、走行車１０に搭載され、前記基材Ｂ上面に対面配置されることで前記基材Ｂの一定領域を高周波加熱する高周波加熱コイル２０と、走行車１０に搭載され、前記高周波加熱コイル２０により誘導加熱された基材Ｂと該基材Ｂからの熱により剥がれ易くなったライニング材Ｒとの間に侵入し、ライニング材Ｒを剥離させるスクレーパ３０とを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は高周波誘導加熱によるライニング剥離装置に関する。

従来、タンク内部壁面等の基材に張られたライニング材を剥がすライニング剥離方法として、機械的にライニング材を剥ぎ取とる方法や、ライニング材を燃焼させたりするのが一般的であった。
また特開平７−１６４４４５号公報（特許文献１）には、ライニング鋼管を冷却し、冷却されたライニング材を衝撃によって剥離させるライニング剥離方法が提供されている。
一方、特開２００５−２３３６９９号公報（特許文献２）には、コンクリート壁に対して高周波誘導加熱した加熱部材を当て、これによって放射性物質が付着、浸透したコンクリート表面層部分を脆くし、機械でコンクリート表面層を破壊するコンクリートの剥離方法および装置が提供されている。
特開平７−１６４４４５号公報 特開２００５−２３３６９９号公報

ところが前記剥離すべきライニングがなされたタンク等にあっては、作業者が入ることが不可能であったり、またタンク等内での作業が作業者にとって危険であって長期の作業ができない場合もある。従って、その様な設備や場所での人力によるライニングの剥離には問題があった。
また上記特許文献１に示すものは、ライニング鋼管を冷却しなければならず、加熱する場合に比べて、冷却にするのに必要な設備等が容易ではない。また衝撃を加える必要があることから、鋼管自体の破壊、破損或いは変形、損傷を回避しながらライニング材だけを剥離することができないという問題があった。
また上記特許文献２に示すものは、高周波誘導加熱を利用した剥離方法と言っても、実際にはコンクリート表面そのものを破壊するものであり、何らライニング材を剥離する方法ではない。

そこで本発明は上記従来技術における欠点を解消し、作業者が近寄れない場所や、作業者による作業が短時間に制限される場所におけるライニング材の剥離作業を、人力によることなく、また基材を破壊や破損、変形させることなく、安全に且つ速やかに、効率よく行うことができるライニング剥離装置の提供を課題とする。

上記課題を達成するため本発明のライニング剥離装置は、基材上面に被膜されたライニング材を基材から剥離するライニング剥離装置であって、基材上面を走行する走行車と、該走行車に搭載され、前記基材上面に対面配置されることで前記基材の一定領域を高周波誘導加熱する高周波加熱コイルと、前記走行車に搭載され、前記高周波加熱コイルにより誘導加熱された基材と該基材からの熱により剥がれ易くなったライニング材との間に侵入し、ライニング材を剥離させるスクレーパとを設けたことを第１の特徴としている。
基材は高周波誘導加熱ができる材質であることが前提となる。このような材料としては、典型的には鉄系の金属材料がある。が、勿論、基材としては高周波誘導加熱ができるものであればよい。
また本発明のライニング剥離装置は、第１の特徴に加えて、高周波加熱コイルは、基材に平行する形状とし、該基材との対面距離を調節可能に配置してあることを第２の特徴としている。
また本発明のライニング剥離装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、スクレーパによって剥離されたライニング材を切断する切断カッターを、走行車に搭載してあることを第３特徴としている。
また本発明のライニング剥離装置は、上記第３の特徴に加えて、スクレーパは、先端の厚みが薄く後方に行くに従って厚くなる形状とし、剥離されたライニング材を切断カッターに案内する構成とされていることを第４特徴としている。
また本発明のライニング剥離装置は、上記第３又は第４の特徴に加えて、切断カッターは、少なくとも、剥離されたライニング材の幅に合せて走行方向に縦切りする縦切カッターを備えていることを第５特徴としている。

請求項１に記載のライニング剥離装置によれば、基材上面に被膜されたライニング材を基材から剥離するライニング剥離装置であって、基材上面を走行する走行車と、該走行車に搭載され、前記基材上面に対面配置されることで前記基材の一定領域を高周波誘導加熱する高周波加熱コイルと、前記走行車に搭載され、前記高周波加熱コイルにより誘導加熱された基材と該基材からの熱により剥がれ易くなったライニング材との間に侵入し、ライニング材を剥離させるスクレーパとを設けたので、
走行車に搭載された前記高周波加熱コイルに高周波電流を流すことで、高周波加熱コイルと対面する基材の表面が誘導加熱される。これよって基材表面に接着されたライニング材の界面が伝熱加熱され、剥がれ易くなる。そしてその剥がれ易くなったライニング材と基材との間に前記スクレーパが侵入することで、容易にライニング材が剥離される。
高周波加熱コイルによって基材表面だけを加熱させ、ライニング材は直接加熱されることがないので、ライニング材の温度を低く抑えることができる。よってライニング材が引火したり、燃焼ガスが発生したり、溶融してしまうことがなく、安全に且つ面倒な後処理等を必要とすることなく、速やかに剥離を行うことができる。
そして機械力による剥離方法と違い、粉塵や騒音を発生させることなく、また基材が破壊されたり、破損や変形されたりすることなく、ライニング材を剥離することができる。
また走行車を遠隔操作させることで、作業者が立ち入れない場所や、長期の作業ができない場所での、無人での剥離作業も可能となる。

また請求項２に記載のライニング剥離装置によれば、請求項１に記載の構成による作用効果に加えて、高周波加熱コイルは、基材に平行する形状とし、該基材との対面距離を調節可能に配置してあるので、
高周波加熱コイルと平行にある基材を均一的にムラなく加熱することができ、剥離し難い部分が残ったりすることなく、スムーズに剥離を行うことができる。また基材やライニング材の状況に応じて対面距離を調節することで、基材やライニング材の材質、厚み、その他の条件に合わせて、最適な剥離条件を整えることができる。

また請求項３に記載のライニング剥離装置によれば、請求項１又は２に記載の構成による作用効果に加えて、スクレーパによって剥離されたライニング材を切断する切断カッターを、走行車に搭載してあるので、
走行車で走行しながら、スクレーパで剥離したライニング材を、引き続いて速やかに切断してゆくことができる。従って剥離されたライニング材によって走行車の走行が妨げられるといったことがなく、確実な走行と剥離作業の継続を確保することができる。また走行しながら剥離したライニング材を切断、回収していくことが可能となる。

また請求項４に記載のライニング剥離装置によれば、請求項３に記載の構成による作用効果に加えて、スクレーパは、先端の厚みが薄く後方に行くに従って厚くなる形状とし、剥離されたライニング材を切断カッターに案内する構成とされているので、
先端の薄い厚みにより、スクレーパをライニング材と基材との間に侵入し易くすることができ、剥離が容易に行える。また後方に行くに従って厚みが厚くなることで、走行に応動して剥離間隙を大きくすることができ、剥離されたライニング材をスムーズに切断カッターにガイドすることができる。よって切断カッターによる切断がし易くなる。

また請求項５に記載のライニング剥離装置によれば、請求項３又は４に記載の構成による作用効果に加えて、切断カッターは、少なくとも、剥離されたライニング材の幅に合せて走行方向に縦切りする縦切カッターを備えているので、
スクレーパによって剥離されたライニング材の部分を他の未だ剥離されていない部分から切断、分離させることができる。これにより走行車の走行を容易にすることができると共に、切断、分離されたライニング材の後処理を容易に行うことができる。

以下の図面を参照して、本発明の実施形態に係るライニング剥離装置について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るライニング剥離装置の斜視図で、要部を透視して見た図である。図２は本発明の実施形態に係るライニング剥離装置側面図で、内部を透視して見た図である。図３は本発明の実施形態に係るライニング剥離装置の一部拡大図である。

図１を参照して、本発明の実施形態に係るライニング剥離装置１は、走行車１０と、該走行車１０に搭載される高周波加熱コイル２０と、スクレーパ３０と、切断カッター４０とを有する。

ここで基材Ｂとライニング材Ｒについて、図２を参照して説明する。
基材Ｂは、例えば鋼鉄製のタンクの内部表面を構成する基材である。この基材Ｂは、前提として、高周波誘導加熱が可能な材料で構成されている必要がある。そして基材Ｂの表面にライニング材Ｒが、接着剤を介在して或いは介在することなく、張設されて、被膜されている。
ライニング材Ｒとしては、ゴム、プラスチックを含む高分子材料が対象となる。より具体的には、各種の天然ゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴムが対象となる。ゴムの耐熱性は、例えば７０〜１５０℃程度であるが、短時間（数十分）であれば、２００〜３００℃でも変化しない状態に維持できる。またタールエポキシ、ポリエチレン、ポリウレタン、ＦＲＰ等のプラスチックによるライニング材が対象となる。プラスチックは、熱可塑性のものの他、熱硬化性のものも対象となる。
これらのライニング材Ｒは、耐食、耐摩耗等の種々の目的で、例えば各種タンクの内壁面やその他の場所において、基材Ｂ表面の被覆に用いられる。
ライニング材Ｒがゴムの場合は、一般には共糊を呼ばれる同じゴムを溶解させた接着剤によって基材Ｂに接着される。
接着剤は、必ずしも前記共糊である必要はない。が、ライニング材Ｒに先立って熱の伝達を基材Ｂから受けることで軟化し、剥離し易くなるものが対象として好ましい。例えば基材Ｂの表面が２００〜３００℃程度に加熱されたときに、それからの伝熱により１００〜２００℃に加熱されることで剥離が容易となるような接着剤が対象として好ましい。

走行車１０は、自走式の車体１１の両側に複数のマグネット車輪１２を設けている。マグネット車輪１２には移動体であるクローラ１３を取り付けている。マグネット車輪１２とすることで、鉄系材料等の磁石に吸着する材料で構成された基材Ｂに対して、確実に接地して、その移動を行うことができる。勿論、基材Ｂ表面を、重力に反して、垂直方向にも、また天井面であっても走行することが可能である。またクローラ１３により、基材表面を確実にとらえて安定して走行することができる。
また走行車１０は、前記車体１１の前部に、走行中に前方の障害物等との接触を感知するタッチセンサー１４を、バンパー形状で設けている。またタッチセンサー１４の両端には前方の目標物及び地点距離を感知測定する距離センサー１５を設けている。これらタッチセンサー１４、距離センサー１５を設けることで、障害物に対する安全停止や迂回走行を行うことができる。

走行車１０には、車体１１の屋上に走行する前方を明るくする照明１６と、走行する前方を視野できる監視カメラ１７とが設けられており、これらによって外部からタンク内等の基材Ｂの周辺をモニターで見ながら、走行車の走行や、高周波加熱コイル２０、切断カッター４０による作業を遠隔操作できるように構成されている。

走行車１０の車体１１の車内後部には、ダストケース１８（図２参照）を設けている。該ダストケース１８の後部の排出口１８ａに対して排出パイプ１８ｂを接続し、これによってダストケース１８内に収容された剥離されたライニング材を走行車１０から外部へ排出できるように構成している。

走行車１０の車体１１の車内後部に、遠隔操作を行うための通信制御装置１９を設けている。また前記車体１１の車外後部にアンテナ１９ａと、後方に延伸する通電コード１９ｂとを設けている。これによって走行車１０と外部の遠隔操作部との間で双方向の通信ができるようにしている。

前記高周波加熱コイル２０は、走行車１０の前部に設けている。この高周波加熱コイル２０は、例えば銅製中空角管２１を平面コイル状に配置し、その周囲を絶縁、断熱被覆して構成することができる。高周波加熱コイル２０は基材Ｂに対して平行に対面するように構成されている。高周波加熱コイル２０の幅は、例えば前記走行車１０の前記マグネット車輪１２の車間幅より少し広い幅としている。
高周波加熱コイル２０は、前記基材Ｂとの対面距離を調節できるよう、周知の位置調節手段により取り付けることができる。これによって、該基材Ｂに対する加熱温度や加熱速度を変化させることができる。
勿論、高周波加熱コイル２０は平面形状の他、前記基材Ｂの表面形状に対応して均一な加熱を基材Ｂに与えることができるようにした曲面形状や、その他の形状とすることができる。

高周波加熱コイル２０には高周波電流が流される。これによって高周波加熱コイル２０と対面する基材Ｂが誘導加熱される。そしてこの基材Ｂの加熱によってライニング材Ｒが基材Ｂから剥がれ易くなる。
走行車１０の移動に伴って高周波加熱コイル２０がライニング材Ｒの表面をなぞるような状態で移動し、出力された高周波によって基材Ｂ表面が次々と加熱され、ライニング材Ｒが走行方向に順次剥がれ易くなる。

高周波加熱コイル２０は、例えば２２０Ｖの電圧の電源を用い、また周波数を１０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ、出力を数十ｋｗとすることができる。高周波加熱コイル２０の出力を調整することで、基材Ｂに対する加熱温度、加熱速度を調整することができる。
高周波加熱コイル２０の銅製中空角管２１には、冷却水を循環させている。冷却水は、前記走行車１０の車体１１の後部に接続される冷却水循環チューブ２２を介して銅製中空角管２１内に循環される。

図３も参照して、スクレーパ３０は、前記高周波加熱コイル２０の後方にあって、先端が薄く後方に行くにつれて厚くなるような形状で、略楔形の断面形状にしている。
スクレーパ３０は、その先端部で基材Ｂと該基材Ｂ上面を被覆するライニング材Ｒとの間に侵入し、前記走行車１０の走行に伴って両者を剥離していく。
スクレーパ３０は、ライニング材Ｒを剥離できるように、１個乃至複数個が並列配置される。剥離幅が狭くてよい場合は１個のスクレーパで十分であるが、剥離幅を大きくする場合には複数のスクレーパを並列配置する必要がある。なお、スクレーパ３０の幅は前記高周波加熱コイル２０の幅より少し狭い幅とするが、本実施形態では前記クローラ１３、１３間に配置されている。
スクレーパ３０によって剥離されたライニング材Ｒは、スクレーパ３０の上面に沿ってガイドされながら、次第に剥離間隔を大きくされ、切断カッター４０に導かれる。

切断カッター４０は、前記スクレーパ３０で剥離されたライニング材Ｒの幅に合わせて走行方向に縦切りする縦切カッター４１と、その後に更に剥離されたライニング材Ｒを横方向に切断する横切カッター４２とを有する。

前記縦切カッター４１は、走行切断がし易い円盤状刃４１ａを軸の周りに設けている。この円盤状刃４１ａは、スクレーパ３０で剥離されたライニング材Ｒの剥離幅にほぼ合わせて切断できるように、少なくとも一対が設けられることになる。また剥離されるライニング材Ｒの幅の大きさに応じて、円盤状刃４１ａの数を増やすことができる。本実施形態では、中央部に１枚追加した３枚の刃としている。３枚刃とすることで、剥離されたライニング材Ｒの長手方向での幅を更に半分に縦切りすることができる。
また縦切カッター４１の円盤状刃４１ａは、スクレーパ３０の途中位置に隣接するようにして配置される。本実施形態では、並列された２つのスクレーパ３０の間に１つと、両側に２つで、計３つの円盤状刃４１ａがスクレーパ３０の途中に隣接して設けられている。
縦切カッター４１は、前記円盤状刃４１ａが走行方向に回動して、前記スクレーパ３０の上面を案内されてきたライニング材Ｒを切断することができる。この際、スクレーパ３０によって剥離されたライニング材Ｒの剥離間隔が大きく確保されることで、基材Ｂに円盤状刃４１ａが当ることなく、剥離されたライニング材Ｒの切断を確実に行うことができる。

前記横切カッター４２は、前記縦切カッター４１で切断された前記ライニング材Ｒを、更に排出し易いように幅方向に切断するカッターである。
横切カッター４２は、円筒状の軸の外周側に多数の横刃４２ａを歯車の如く備えたカッターである。この横切カッター４２は前記縦切カッター４１で縦切りされた剥離されたライニング材Ｒの幅よりも少し広い幅をもつ１つのカッターとして設けられている。
前記横切カッター４２に対して、その下に案内ローラ４３が設けられている。
前記スクレーパ３０の後端部は前記案内ローラ４３の直前まで延長されて設けられており、スクレーパ３０によって案内されてきた縦切り済みのライニング材Ｒを、案内ローラ４３に引き継ぐようになされている。
案内ローラ４３は、スクレーパ３０上を後方へ移動されてきた剥離されたライニング材Ｒを、ローラ上に載せて案内し、前記横切カッター４２に噛み込ませる。

横切カッター４２には、該横切カッター４２の後方に近接する前記走行車１０の車体１１の側壁に、前記ライニング材Ｒの切断塵を取り除く塵取りブラシ４４を設けている。
横切カッター４２で幅方向に細かく横切りされた前記ライニング材Ｒは、該横切カッター４２の後方のダストケース１８に収集される。
ダストケース１８に収容された細切れのライニング材Ｒは、排出口１８ａから前記排出パイプ１８ｂ内に吸引されて、外部に排出される構成とされている。

なお前記縦切カッター４１と横切カッター４２とからなる切断カッター４０は、それらを前進方向に回転させることで、ライニング材Ｒの切断を行う際に、それらカッター４１、４２がスクレーパ３０との間でライニング材Ｒを挟み込むような状態となり、或いはライニング材Ｒを引き込むような状態となるため、走行車１０の自走がより確実に、安定して行われる。

本発明の装置の使用例として、例えばタンク内での使用について説明する。
まず本装置１の走行車１０をタンク内に搬入する。そしてタンク内の壁面を構成する基材Ｂに配置された走行車１０を、外部からモニターを見ながら遠隔操作によって走行を開始させる。次に高周波加熱コイル２０をオンして、高周波電力を加え、また高周波加熱コイル２０の冷却水の循環を開始させる。また縦切カッター４１、横切カッター４２を回転動作させる。また前記排出パイプ１８ｂによる吸引を開始させる。これらのスイッチ動作は、高周波加熱コイル２０のオンにより自動的に引き続いて行われるようにしておくこともできる。
スクレーパ３０は、その配置を退避位置と剥離位置とに調整できるようにしている場合には、その先端部を剥離位置、即ち基材Ｂとライニング材Ｒとの間に臨む位置、に調整しておく。
走行車１０の走行速度は、例えば５ｍ／分程度とする。
また高周波加熱コイル２０に対面する基材Ｂの領域が、走行車１０の移動と共に１００〜２００℃程度に加熱されるように、高周波加熱コイル２０の周波数と電力を調整しておく。
このようにすることで、走行車１０の走行と共に基材Ｂの対応する領域が１００〜２００℃に加熱され、これによってライニング材Ｒと前記基材Ｂとの接着面が剥がれ易くなる。よってスクレーパ３０が前記ライニング材Ｒと前記基材Ｂとの間に容易に侵入し、前記走行車１０の走行速度に合わせらがらライニング材Ｒを剥離してゆく。剥離された前記ライニング材Ｒは、前記スクレーパ３０と列設した縦切カッター４１で長手方向に切断され、更に前記横切カッター４２によって細かく切断される。細かく切断された前記ライニング材Ｒは、前記車体１１後部のダストケース１８に収容され、更に排出パイプ１８ｂに吸引されて、外部に排出される。

本発明の実施形態に係るライニング剥離装置の斜視図で、要部を透視して見た図である。 本発明の実施形態に係るライニング剥離装置の側面図で、内部を透視して見た図である。 本発明の実施形態に係るライニング剥離装置の一部拡大図である。

符号の説明

１ ライニング剥離装置
１０ 走行車
１１ 車体
１２ マグネット車輪
１３ クローラ
１４ タッチセンサー
１５ 距離センサー
１６ 照明
１７ カメラ
１８ ダストケース
１８ａ 排出口
１８ｂ 排出パイプ
１９ 通信制御装置
１９ａ アンテナ
１９ｂ 通電コード
２０ 高周波加熱コイル
２１ 銅製中空角管
２２ 冷却水循環チューブ
３０ スクレーパ
４０ 切断カッター
４１ 縦切カッター
４１ａ 円盤状刃
４２ 横切カッター
４２ａ 横刃
４３ 案内ローラ
４４ 塵取りブラシ
Ｂ 基材
Ｒ ライニング材

Claims (5)

1. 基材上面に被膜されたライニング材を基材から剥離するライニング剥離装置であって、基材上面を走行する走行車と、該走行車に搭載され、前記基材上面に対面配置されることで前記基材の一定領域を高周波誘導加熱する高周波加熱コイルと、前記走行車に搭載され、前記高周波加熱コイルにより誘導加熱された基材と該基材からの熱により剥がれ易くなったライニング材との間に侵入し、ライニング材を剥離させるスクレーパとを設けたことを特徴とするライニング剥離装置。
2. 高周波加熱コイルは、基材に平行する形状とし、該基材との対面距離を調節可能に配置してあることを特徴とする請求項１に記載のライニング剥離装置。
3. スクレーパによって剥離されたライニング材を切断する切断カッターを、走行車に搭載してあることを特徴とする請求項１又は２に記載のライニング剥離装置。
4. スクレーパは、先端の厚みが薄く後方に行くに従って厚くなる形状とし、剥離されたライニング材を切断カッターに案内する構成とされていることを特徴とする請求項３に記載のライニング剥離装置。
5. 切断カッターは、少なくとも、剥離されたライニング材の幅に合せて走行方向に縦切りする縦切カッターを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載のライニング剥離装置。

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