CN108700380B - 热处理炉的门构造 - Google Patents

Abstract

一种用于进行工件的热处理的热处理炉的门构造，其中，设有片状闸门和形成有供输送的工件通过的工件通过口的第1开口构件和第2开口构件，在片状闸门设有卷取部和闸门部，闸门部配置在第1开口构件和第2开口构件之间，而且在闸门部设有在闸门部关门时覆盖第1开口构件的工件通过口的第1片部和覆盖第2开口构件的工件通过口的第2片部，构成为在闸门部关门时在第1开口构件和第2开口构件之间形成有气体积存部。

Description

热处理炉的门构造

技术领域

本发明涉及一种用于进行工件的热处理的热处理炉的门构造。

背景技术

在制造汽车零件、其他的机械构造用零件等的过程中，与构件的强度提升、耐磨损性的提升等目的相应地对工件实施各种各样的热处理。用于进行工件的热处理的热处理炉要求将炉内维持为预定的气氛。特别是，由于在用于进行工件的搬入或搬出的热处理炉的出入口部分，炉内与炉外的温度差变大，因此从热能效率的观点出发，门的构造要求优异的气密性和绝热性。

作为以往的热处理炉用的门构造，在专利文献1中公开了将使用缸体的升降式的门推压于炉体的构造。在专利文献2中公开了设置具有挠性和耐热性的门帘状的遮蔽帘的构造。在专利文献3中公开了设置气密性较高的片状门的构造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭56－88100号公报

专利文献2：日本实开昭61－137652号公报

专利文献3：日本特开2000－161863号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1那样的使用缸体使门升降的构造、使用夹持机构使门固定的构造存在费用增多这样的问题。此外，为了阻断炉内外的热的移动，需要门的绝热材料施工。因此，门构造变复杂且规模变大，重量增加、占据空间增大。

另一方面，在像专利文献2、专利文献3那样门是片材料的情况下，与专利文献1相比，门主体变轻量，能够降低门的设置费用。但是，专利文献2、专利文献3那样的门构造存在绝热性不充分、热能效率较差这样的问题。

本发明即是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种轻量且简单的构造且是具有充分的气密性和绝热性的热处理炉用门。

用于解决问题的方案

用于解决上述问题的本发明是一种热处理炉的门构造，该热处理炉用于进行工件的热处理，该门构造的特征在于，包括：第1开口构件和第2开口构件，其形成有供输送的工件通过的工件通过口；以及片状闸门，其利用片材的升降而阻断气氛，所述第1开口构件和所述第2开口构件以彼此相对的方式配置，所述片状闸门具有用于卷取所述片材的卷取部和利用所述卷取部的动作而升降的闸门部，所述闸门部配置在所述第1开口构件和所述第2开口构件之间，而且具有在该闸门部关门时覆盖所述第1开口构件的工件通过口的第1片部和覆盖所述第2开口构件的工件通过口的第2片部，构成为在所述闸门部关门时在所述第1开口构件和所述第2开口构件之间形成有供从炉内流入的气体积存的气体积存部。

发明的效果

根据本发明，能够将热处理炉用的门设为轻量且简单的构造，并且确保充分的气密性和绝热性。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的门构造的应用例的示意图，表示具有该门构造的连续式回火炉的概略结构。

图2是本发明的一个实施方式的回火炉送入侧的门构造的示意图。

图3是图2中的A－A剖视图。

图4是图2中的B－B剖视图。

图5是表示本发明的一个实施方式的片状闸门开门时的状态的图。

图6是表示本发明的一个实施方式的片状闸门的关门动作过程中的状态的图。

图7是表示本发明的一个实施方式的片状闸门关门时的状态的图。

图8是表示本发明的另一个实施方式的门构造的结构的示意图。

具体实施方式

本发明的热处理炉的门构造例如应用于加热炉、渗碳炉、淬火炉、回火炉这样的热处理炉。以下，作为本发明的一个实施方式，对本发明的门构造应用于连续式回火炉的门的实施方式进行说明。另外，在本说明书和附图中，通过对实质上具有相同的功能结构的要素标注相同的附图标记而省略重复说明。

如图1所示，本实施方式的连续式回火炉1是辊底式的回火炉。利用输送辊2沿着输送方向T输送从回火炉1的送入侧1a搬入到炉内的工件W。另外，沿着图1的纸面垂直方向、即炉宽方向S设有两条炉内的工件W的输送线。在顶部和炉底部的炉壁3的内侧设有绝热材料4。在炉内设有辐射管式的波纹管状的加热器(未图示)，炉内被加热到作为回火温度的200℃左右。

在搬入工件W的炉的送入侧1a和搬出工件W的炉的送出侧1b设有用于阻断炉内和炉外的气氛的片状闸门10。如图2所示，片状闸门10由用于卷取片材11的卷取部12和利用卷取部12的动作而升降的闸门部13构成。在卷取部12设有通常的卷取装置。此外，卷取部12的周围被炉壁3包围。本实施方式的片材11是使用耐热纤维制作的玻璃纤维布(所谓的涂层玻璃纤维布)，其具有耐热温度达到炉内温度以上这样的耐热性。

在片状闸门10的设置位置设有第1开口构件14和第2开口构件15这样的两个开口构件。第1开口构件14和第2开口构件15均与炉底垂直地设置，而且以互相空开预定的间隔D地相对的方式设置。间隔D与炉内外的温度差、片材11所具有的绝热性等相应地适当设定，但从闸门部13的绝热性的观点出发，第1开口构件14和第2开口构件15之间的间隔D优选为10mm以上。

如图2、图3所示，在第1开口构件14形成有能够供输送辊上的工件W通过的开口14a(以下称作“工件通过口”)。在闸门部13开门时，经由该工件通过口14a搬入工件W。在第2开口构件15也形成有与第1开口构件14同等尺寸的工件通过口15a。第1开口构件14的原材料和第2开口构件15的原材料例如由与炉壁3相同的材料形成。另外，虽未图示，但第1开口构件14和第2开口构件15利用例如螺栓连结等固定方法固定于炉壁3。

如图2所示，片状闸门10以在关门时闸门部13位于第1开口构件14和第2开口构件15之间的方式设置。此外，如图4所示，片材11的宽度具有能够覆盖第1开口构件14的工件通过口14a的程度的充分的长度。由于像前述那样第2开口构件15的工件通过口15a也具有与第1开口构件14的工件通过口14a同等的形状，因此在闸门部13关门时第2开口构件15的工件通过口15a也能够被片材11覆盖。

如图2、图4所示，在闸门部13的下端设有直径与第1开口构件14和第2开口构件15之间的间隔D的长度大致相同的圆柱状的轴16。该轴16不固定于炉壁等其他的构件，而设为在圆周方向上旋转自如。从卷取部12送出的片材11利用该轴16折回，片材11的顶端部固定于炉壁3的顶部。即，本实施方式的片状闸门10的闸门部13成为双重构造，利用与片材11的第1开口构件14接触的部分11a(以下是“第1片部”)和与片材11的第2开口构件15接触的部分11b(以下是“第2片部”)阻断炉内和炉外的气氛。另外，图2是为了便于说明本实施方式的门构造而以在各片部11a、11b与各开口构件14、15之间存在间隙的方式图示的，但实际上两者接触。

此外，如图2所示，第1片部11a和第2片部11b以分别覆盖空开预定的间隔D地配置的第1开口构件14和第2开口构件15的方式设置，因此在两者之间形成有空间。由于炉内的气氛相对于炉外成为高温，因此炉内的压力相对于炉外成为正压，在闸门部13开门时，炉内的气体易于朝向炉外流动。因此，在闸门部13的关门动作开始时、即闸门部13的下降过程中，炉内的气体从炉宽方向S流入到第1片部11a和第2片部11b之间的空间。像前述那样，卷取部12的周围被炉壁3覆盖，而且闸门部13被第1开口构件14和第2开口构件15夹持，因此在闸门部13关门时形成有相对于第1开口构件14的未设置闸门部13的一侧的气氛和第2开口构件15的未设置闸门部13的一侧的气氛隔离的密闭空间17。因此，在闸门部13下降时流入到第1片部11a和第2片部11b之间的气体在闸门部13关门时积存于该密闭空间17。在之后的说明中，将气体所积存的该密闭空间17称作“气体积存部”。在此，“隔离”意味着利用片材11、炉壁3等物体分隔出空间，但为了获得本发明的效果，片材11与第1开口构件14的大部分和第2开口构件15的大部分接触即可，也可以是气体积存部17不被严密地密闭。此外，在本实施方式中，对由炉内外的温度差引起的炉内正压进行了说明，但也可以通过设置气体供给机构等其他的机构而使炉内结果成为正压。

另外，通过将第1开口构件14和第2开口构件15之间的间隔D设为10mm以上，从而在第1片部11a、第2片部11b存在微小的挠曲的情况下，两片部11a、11b也不会接触，能够使两片部11a、11b之间存在气体，保证闸门部13的绝热性。

在闸门部13升降时，设于闸门部13的下端的轴16在圆周方向上旋转的同时自身也与片材11一同升降。由于轴16未固定于其他的构件，因此片材11因轴16的自重而产生铅垂方向V的张力。由此，抑制了片材11在片状闸门10关门时的挠曲。因此，闸门部13和各开口构件14、15易于密合，闸门部13的气密性上升。此外，在本实施方式中，轴16的长度长于片材的整个宽度。由此，在闸门部13的开闭动作时，在炉宽方向整个区域内，在片材11产生铅垂方向的张力，因此能够稳定地抑制片材11的抖动。另外，考虑到第1开口构件14和第2开口构件15之间的间隔D、片材11的厚度等适当地设定轴直径，从而能够充分地确保闸门部13的气密性。

如图2所示，在第1片部11a和第2片部11b之间且是第1开口构件14的工件通过口14a的上方和第2开口构件15的工件通过口15a的上方设有引导管18。引导管18的直径成为与第1开口构件14和第2开口构件15之间的间隔D的长度大致相同的直径。闸门部13的片材11因轴16的自重而产生张力，但在闸门部13下降时若闸门部13的下端与卷取部12之间的距离变长，则在闸门部下端和卷取部12之间片材11有可能浮起。另一方面，若像本实施方式这样设置引导管18，则在闸门部下端和卷取部12之间产生片材11的支承点，能够抑制片材11在闸门部13下降时的浮起。由此，闸门部13和各开口构件14、15易于密合，闸门部13的气密性上升。

此外，如图2所示，在第2开口构件15的上表面部设有供从卷取部12送出来的片材11接触的引导辊19。该引导辊19防止片材11与第2开口构件15的上表面角部的接触，抑制了由反复进行闸门部13的开闭动作引起片材11的损伤。

这样，本实施方式的回火炉1的门构造成为从炉内侧起依次设有第1开口构件14、第1片部11a、第2片部11b、第2开口构件15的构造。另外，在图2～图4中图示了回火炉1的送入侧1a的门构造，但回火炉1的送出侧1b的门构造也与送入侧1a相同。

接着，说明本实施方式的片状闸门10的动作。

首先，如图5所示，在闸门部13开门时，片材11处于卷取于卷取部12的状态，闸门部13的下端位于比第1开口构件14的工件通过口14a和第2开口构件15的工件通过口15a靠上方的位置。在该状态下向炉内搬入工件W或者向炉外搬出工件W。

在工件W的搬入、搬出动作结束之后，如图6所示，闸门部13的关门动作开始。在此，轴16在圆周方向上旋转的同时下降，并且片材11在承受因轴16的自重而产生的张力的同时被从卷取部12送出。此时，炉内的气体从炉宽方向S流入到第1片部11a与第2片部11b之间。

接着，如图7所示，在闸门部13的下端到达炉底部时，第1开口构件14的工件通过口14a被第1片部11a覆盖，第2开口构件15的工件通过口15a被第2片部11b覆盖。此时，由于在形成于第1开口构件14和第2开口构件15之间的气体积存部17积存有相对于炉外为高温的炉内的气体，因此气氛温度成为高温。因此，气体积存部内的压力相对于炉外的气氛压力(大气压)升高。因而，对片材11作用从气体积存部侧将第2片部11b推压于第2开口构件15的力F，第2片部11b和第2开口构件15密合。由此，能够抑制外部空气从第2片部11b和工件通过口15a之间的间隙流入。

另外，如图7所示，在本实施方式中，使闸门部13下降到闸门部13的下端到达炉底部为止，但闸门部13的下端并不需要一定到达炉底部，闸门部13只要下降到片材11能够覆盖第1开口构件14的工件通过口14a和第2开口构件15的工件通过口15a的程度的高度即可。

此时，第2片部11b的炉外侧的面中的、工件通过口15a附近的面与相对于炉内温度为低温的炉外部空气氛接触。但是，由于在第1片部11a和第2片部11b之间空有间隔，在工件通过口14a附近第1片部11a和第2片部11b互相不接触，因此在两者之间不发生由接触引起的导热。另一方面，虽然借助第2片部11b发生向炉外的热移动，但是由于在气体积存部17积存有炉内的高温气体，因此借助第2片部11b使气体积存部17的气氛温度下降需要时间。即，炉内的气氛温度与气体积存部17的气氛温度的温度差变得小于炉内与炉外的温度差。因此，抑制了从炉内经由第1片部11a向气体积存部17的排热，易于将炉内温度保持为高温。

这样，通过像本实施方式这样设为将片状闸门10设为双重构造并空开第1片部11a和第2片部11b之间的间隔的构造，从而与以往相比能够设为简单的门构造，并且能够确保充分的气密性、绝热性。

另外，在本实施方式中，将包括片状闸门10和开口构件14、15的门构造设在炉的送入侧1a和送出侧1b，但设置该门构造的位置并不限定于炉的送入侧1a、送出侧1b。例如根据连续炉的构造，也存在在炉内设有多个处理室的情况。在这样的构造的情况下，有时也在炉内的相邻的处理室之间产生温度差、压力差。上述实施方式那样的门构造也可以用作将这样的处理室的气氛分隔的分隔门。在该情况下，会从相对于相邻的处理室为正压的处理室侧向该相邻的处理室推压片材11，从而能够确保气密性和绝热性。但是，由于本实施方式的门构造设在将温度差较大的气氛彼此阻断的部位的方式所获得的效果显著，因此优选设在进行工件W的搬入的炉的送入侧1a和进行工件W的搬出的炉的送出侧1b中的至少任一侧。

此外，在本实施方式中，作为片配重在第1开口构件14和第2开口构件15之间设有轴16，但即便不设置轴16，也能够通过适当地设定第1开口构件14和第2开口构件15之间的间隔D、各开口构件14、15的平滑度、片材11的厚度、片材11的平滑度等而确保闸门部13的气密性。但是，从提高气密性的观点出发，优选设置上述实施方式那样的轴16。另外，只要是能够使闸门部13和各开口构件14、15充分地密合并作为闸门部13的片配重发挥功能的长条构件，就也可以不是轴16这样的圆形的构件。

此外，在本实施方式中，在第1片部11a和第2片部11b之间设有引导管18，但即便不设置引导管18，也能够通过适当地设定第1开口构件14和第2开口构件15之间的间隔D、片材11的卷取部12的位置等而确保闸门部13的气密性。但是，从提高气密性的观点出发，优选设置引导管18。此外，在本实施方式中，使用管作为引导构件，但也可以使用能够在圆周方向上旋转的辊作为引导构件。此外，引导构件也可以不是圆形。即，只要在第1片部11a和第2片部11b之间且是第1开口构件14的工件通过口14a的上方和第2开口构件15的工件通过口15a的上方设置用于抑制该第1片部11a和第2片部11b的浮起这样的引导构件，就能够提高气密性。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于该例子。明确的是，只要是本领域技术人员，就能够在权利要求书所记载的技术思想的范围内想到各种变更例或修改例，应理解，这些例子当然也属于本发明的保护范围。

例如在上述实施方式中，将1张片材11折回而形成第1片部11a和第2片部11b，但也可以如图8所示使用两张片材11、20并将各个片材11、20作为第1片部11a和第2片部20a而构成片状闸门10。在该情况下，例如设有两个卷取部12的卷取装置，在片材11、20的下端作为片配重安装有板厚较薄的板21。在该情况下也是，在关门时在第1片部11a和第2片部20a之间形成有在上述实施方式中说明的气体积存部17，因此能够充分地确保气密性和绝热性。但是，从简化门构造的观点出发，优选为将1张片材11折回的构造。另外，也可以通过将两张以上的片材互相接合而构成1张片材。

实施例

采用本发明的热处理炉的门构造作为连续式回火炉的送入侧、送出侧的门构造来实施工件的回火处理。本发明的门构造是指图2所示的构造。将回火处理的目标均热温度设为150±7.5℃，测量从工件搬入后到升温至目标均热温度为止的升温时间、达到目标均热温度之后的保持时间(均热时间)、相对于升温时的目标均热温度的中央值而言的过冲温度。结果如下述表1所示。表1中的目标值是在以往的铁门构造的炉中要求的升温时间、均热时间、过冲温度。另外，炉内的工件的测温使用护套热电偶。

[表1]

如表1所示，在使用本发明的门构造的回火炉中，到升温至均热温度为止的升温时间在目标值的范围内。此外，通过门构造具有充分的绝热性，从而关于均热时间也能够确保目标时间。过冲温度也处于合格水平。即，采用本发明的门构造，与以往炉相比能够简化构造，并且能够确保以往炉水平的绝热性能。

产业上的可利用性

本发明能够应用于进行工件的回火处理的回火炉。

附图标记说明

1、连续式回火炉；1a、炉的送入侧；1b、炉的送出侧；2、输送辊；3、炉壁；4、绝热材料；10、片状闸门；11、片材；11a、第1片部；11b、第2片部；12、卷取部；13、闸门部；14、第1开口构件；14a、第1开口构件的工件通过口；15、第2开口构件；15a、第2开口构件的工件通过口；16、轴；17、气体积存部；18、引导管；19、引导辊；20、片材；20a、第2片部；21、板；D、第1开口构件和第2开口构件之间的间隔；F、推压力；S、炉宽方向；T、输送方向；V、铅垂方向；W、工件。

Claims (7)

1.一种热处理炉的门构造，该热处理炉用于进行工件的热处理，其中，

该门构造包括：

第1开口构件和第2开口构件，其形成有供输送的工件通过的工件通过口；以及

片状闸门，其利用片材的升降而阻断气氛，

所述第1开口构件和所述第2开口构件以彼此相对的方式配置，

所述片状闸门具有用于卷取所述片材的卷取部和利用所述卷取部的动作而升降的闸门部，

所述闸门部配置在所述第1开口构件和所述第2开口构件之间，而且具有在该闸门部关门时覆盖所述第1开口构件的工件通过口的第1片部和覆盖所述第2开口构件的工件通过口的第2片部，

构成为在所述闸门部关门时在所述第1开口构件和所述第2开口构件之间形成有供从炉内流入的气体积存的气体积存部。

2.根据权利要求1所述的热处理炉的门构造，其中，

在所述闸门部的下端配置有以在圆周方向上旋转自如的方式设置的长条构件，

通过1张片材利用所述长条构件折回而构成所述第1片部和所述第2片部。

3.根据权利要求2所述的热处理炉的门构造，其中，

所述长条构件的长度长于所述片材的整个宽度。

4.根据权利要求1所述的热处理炉的门构造，其中，

在所述第1片部和所述第2片部之间且是所述工件通过口的上方设有用于抑制所述片材的挠曲的引导构件。

5.根据权利要求1所述的热处理炉的门构造，其中，

所述第1开口构件和所述第2开口构件之间的间隔为10mm以上。

6.一种工件的热处理炉，其中，

采用权利要求1所述的热处理炉的门构造作为进行工件的搬入的炉的送入侧和进行工件的搬出的炉的送出侧中的至少任一侧的门构造。

7.一种工件的热处理方法，其中，

使用权利要求6所述的热处理炉，使炉内的压力相对于炉外的压力成为正压而进行工件的热处理。