DE112018002730T5

DE112018002730T5 - Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018002730T5
Application number: DE112018002730.9T
Authority: DE
Inventors: Osamu Sakamoto; Ichiro Nakamoto; Takuma Yoshida
Original assignee: IHI Corp; IHI Machinery and Furnace Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; IHI Machinery and Furnace Co Ltd
Priority date: 2017-05-29
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2020-03-05
Also published as: US11572614B2; WO2018221465A1; CN110662848A; JP6814288B2; US20200095667A1; JPWO2018221465A1

Abstract

In der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung (A, A1, A2, A3) sind Zwischenbeförderungseinrichtungen (1, 3, 31, 6) miteinander verbunden, wobei jede Behandlungsbeförderungseinrichtung der Zwischenbeförderungseinrichtungen mit einer Behandlungsvorrichtung versehen ist, die eine vorbestimmte Wärmebehandlung bei einem Behandlungsobjekt (X) anwendet und das Behandlungsobjekt zu der Behandlungsvorrichtung befördert, und jede Behandlungsvorrichtung entweder eine Hauptbehandlungsvorrichtung (7A bis 7D), die eine Hauptbehandlung bei dem Behandlungsobjekt anwendet, eine Vorheizeinrichtung (4A bis 4H), die eine Vorerwärmungsbehandlung bei dem Behandlungsobjekt vor der Hauptbehandlung anwendet, oder ein Kühler (R, S) ist, der eine Kühlbehandlung bei dem Behandlungsobjekt nach der Hauptbehandlung anwendet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung. Sie beansprucht die Priorität der am 29. Mai 2017 angemeldeten japanischen Patentanmeldung JP 2017-105562 , auf deren Inhalt hierbei Bezug genommen wird.
Hintergrund
Nachstehend aufgelistetes Patentdokument 1 offenbart eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung, bei der eine Kühlkammer, die eine Kühlbehandlung bei einem Behandlungsobjekt aufbringt, und drei Erwärmungskammern, die eine Erwärmungsbehandlung bei dem Behandlungsobjekt aufbringen, über eine Zwischenbeförderungskammer verbunden sind. In der Mehrkammer-Behandlungsvorrichtung sind die drei Erwärmungskammern an der oberen Seite der Zwischenbeförderungskammer vorgesehen, und ist die Kühlkammer an der unteren Seite der Zwischenbeförderungskammer vorgesehen, und dadurch wird das Behandlungsobjekt zu der Kühlkammer oder jeder der Erwärmungskammern über die Zwischenbeförderungskammer befördert.
Auflistung der Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente
Patent Dokument 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit Erstveröffentlichungsnummer JP 2014-051695
Zusammenfassung
Technisches Problem
Im Übrigen ist die Kühlkammer, oder jede der vorstehend beschriebenen Erwärmungskammern eine Behandlungskammer, die auf das Behandlungsobjekt die Kühlbehandlung oder die Erwärmungsbehandlung aufbringt und von der angeforderten Leistung der auf das Behandlungsobjekt aufzubringenden Wärmebehandlung abhängig ist, wobei eine Kühlkammer und drei Erwärmungskammern nicht ausreichend sein können, und mehr Behandlungskammern erforderlich sein können. Im Hinblick auf eine derartige Anforderung ist in der vorstehend beschriebenen Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung die Anzahl der Behandlungskammern begrenzt, und es kann schwierig sein, die Behandlungskammern in einer Anzahl vorzusehen, die der Anforderung entspricht.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend dargelegten Umstände gemacht worden, und es ist ihre Aufgabe, eine Mehrkammer-Behandlungsvorrichtung zu schaffen, die ermöglicht, dass Behandlungskammern in einer erforderlichen Anzahl mit Leichtigkeit vorgesehen werden.
Lösung des Problems
Um die vorstehend dargelegte Aufgabe zu lösen betrifft ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung, bei der Zwischenbeförderungseinrichtungen miteinander verbunden sind, wobei jede Behandlungsfördereinrichtung der Zwischenbeförderungseinrichtungen mit einer Behandlungsvorrichtung versehen ist, die eine vorbestimmte Wärmebehandlung bei einem Behandlungsobjekt anwendet und das Behandlungsobjekt zu der Behandlungsvorrichtung befördert, und wobei jede Behandlungsvorrichtung entweder eine Hauptbehandlungsvorrichtung, die eine Hauptbehandlung bei dem Behandlungsobjekt anwendet, eine Vorheizeinrichtung, die eine Vorerwärmungsbehandlung bei dem Behandlungsobjekt vor der Hauptbehandlung anwendet, oder ein Kühler ist, der eine Kühlbehandlung bei dem Behandlungsobjekt nach der Hauptbehandlung anwendet.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung des ersten Aspektes die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Vielzahl der Vorheizeinrichtungen versehen ist, die so angeordnet sind, dass Bewegungsabstände oder Bewegungszeitspannen des Behandlungsobjektes zu der Hauptbehandlungsvorrichtung bei den Zwischenbeförderungseinrichtungen zueinander gleich sind.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung des ersten oder zweiten Aspektes die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Vielzahl der Hauptbehandlungsvorrichtungen versehen ist, die so angeordnet sind, dass Bewegungsabstände oder Bewegungszeitspannen des Behandlungsobjektes zu dem Kühler bei den Zwischenbeförderungseinrichtungen zueinander gleich sind.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis dritten Aspekt die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Wärmeausgleichseinrichtung versehen ist, die eine Wärmeausgleichsbehandlung bei dem Behandlungsobjekt nach der Vorerwärmungsbehandlung anwendet.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis vierten Aspekt die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Vielzahl an Beladeanschlüssen und/oder einer Vielzahl an Entladeanschlüssen für das Behandlungsobjekt versehen ist.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis fünften Aspekt die Behandlungsvorrichtung an der Zwischenbeförderungseinrichtung anbringbar und von dieser ablösbar ist.
Ein siebenter Aspekt vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis sechsten Aspekt die Behandlungsvorrichtung durch eine andere Art an Behandlungsvorrichtung austauschbar ist.
Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis siebenten Aspekt in einem Beförderungspfad zu der Behandlungsvorrichtung in der Zwischenbeförderungseinrichtung eine andere Behandlungsvorrichtung angeordnet ist, und die Zwischenbehandlungsvorrichtung so aufgebaut ist, dass sie das Behandlungsobjekt zu sowohl der Behandlungsvorrichtung als auch der anderen Behandlungsvorrichtung über den Beförderungspfad befördert.
Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis achten Aspekt die Zwischenbeförderungseinrichtungen in der Draufsicht linear angeordnet sind.
Effekte
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung zu schaffen, die ermöglicht, dass Behandlungskammern mit Leichtigkeit in einer erforderlichen Anzahl vorgesehen werden.
Figurenliste

1 zeigt eine Draufsicht auf eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Seitenansicht der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Darstellung von Positionsbeziehungen zwischen und Beförderungspfade von Vorrichtungen in einer horizontalen Ebene der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Draufsicht auf eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung einer ersten Abwandlung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung einer zweiten Abwandlung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Draufsicht auf einer Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung einer dritten Abwandlung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A dieses Ausführungsbeispiels ist eine Wärmebehandlungsvorrichtung, die sich auf verschiedene Arten von Metallgegenständen X als Behandlungsobjekte bezieht und eine Vorerwärmungsbehandlung, Karbonisierbehandlung (Aufkohlung) (Hauptbehandlung) und eine Kühlbehandlung bei dem Metallgegenstand X anwendet, wodurch eine vorbestimmte karbonisierte Lage auf einer Oberfläche des Metallgegenstandes X (das Behandlungsobjekt) ausgebildet wird. Wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, sind in der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A drei Einheiten, nämlich eine erste Einheit U1, eine zweite Einheit U2 und eine dritte Einheit U3, in Reihe verbunden, und ein Gaskühler R ist mit der letzten Einheit U3 verbunden. Darüber hinaus bezeichnet in der folgenden Beschreibung eine „Draufsicht“ eine Betrachtung der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A oder dergleichen in der vertikalen Richtung.
Die erste Einheit U1 hat eine erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1 und vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D. Die zweite Einheit U2 hat eine zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3, vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D und einen Wärmeausgleicher 5. Die dritte Einheit U3 hat eine dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 6 und vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D.
Die erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1, die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 und die dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 6 sind so aufgebaut, dass sie den Metallgegenstand X zu den Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D, der Wärmeausgleichseinrichtung 5 und den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D befördern, und sie entsprechen der Zwischenbeförderungseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Außerdem sind die acht Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D, die Wärmeausgleichseinrichtung 5 und die vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D so aufgebaut, dass sie vorbestimmte Wärmebehandlungen bei dem Metallgegenstand X anwenden, wobei sie der Behandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung entsprechen. Darüber hinaus entsprechen die vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D der Hauptbehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Die erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1 der ersten Einheit U1 ist ein kastenförmiger hohler Körper, der im Inneren mit einer ersten Beförderungskammer versehen ist und einen Beladeanschluss 1a, eine erste Übertragungsstation 1b und einen Entladeanschluss 1c hat. Der Beladeanschluss 1a ist an einer lateralen (seitlichen) Fläche der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 (die erste Beförderungskammer) vorgesehen und ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstands X (das Behandlungsobjekt) in die erste Beförderungskammer. Außerdem ist der Beladeanschluss 1a mit einem Flansch (Element in der Form einer flachen Platte) mit einer vorbestimmten Größe versehen, und der Flansch ist mit einem Öffnungs/schließ-Verschluss für ein Öffnen und Schließen des Beladeanschlusses 1a versehen.
Die erste Übertragungsstation 1b ist eine Bereitschaftsstation, die ungefähr an der Mitte (ungefähr die Mitte in der Draufsicht) der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 (die erste Beförderungskammer) vorgesehen ist. Das heißt die erste Übertragungsstation 1b ist ein Ort, durch den der Metallgegenstand X stets tritt, wenn der Metallgegenstand X in der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 (die erste Beförderungskammer) befördert wird. Der Entladeanschluss 1c ist so vorgesehen, dass er dem Beladeanschluss 1a zugewandt ist, und er ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X aus der ersten Beförderungskammer heraus. Der Entladeanschluss 1c ist ebenfalls mit einem Flansch (Element in der Form einer flachen Platte) mit einer vorbestimmten Größe versehen.
Die erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1 hat eine horizontale Beförderungseinrichtung, die den Metallgegenstand X in der ersten Beförderungskammer horizontal bewegt, und eine Anhebeeinrichtung, die den Metallgegenstand X darin nach oben und nach unten bewegt, obgleich dies nicht gezeigt ist. Die erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1 betätigt die horizontale Beförderungseinrichtung und die die Anhebeeinrichtung, um den Metallgegenstand X, der von dem Entladeanschluss 1a in die erste Beförderungskammer hinein genommen worden ist, über die erste Übertragungsstation 1b zu den Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und dem Entladeanschluss 1c zu befördern.
Jeder der vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D ist ein hohler im Wesentlichen zylindrischer Körper, der im Inneren mit einer Vorheizkammer versehen ist und an der Oberseite der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 in einer Stellung montiert ist, bei der seine Mittelachse parallel zu der vertikalen Richtung ist. Die Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D sind so angeordnet, dass die Abstände von der ersten Übertragungsstation 1b der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 zu den Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D als die Positionsbeziehungen in einer horizontalen Ebene zueinander gleich sind.
Die Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D sind an der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 unter Verwendung von Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen lösbar befestigt. Jede der Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D hat eine elektrische Heizeinrichtung und führt eine Vorerwärmung des Metallgegenstandes X bis zu einer vorbestimmten Temperatur vor der Karbonisierbehandlung (die Hauptbehandlung) aus, die in jeder der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D ausgeführt wird.
Die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 der zweiten Einheit U2 ist ein kastenförmiger hohler Körper, der im Inneren mit einer zweiten Beförderungskammer versehen ist, und der einen Beladeanschluss 3a, eine zweite Übertragungsstation 3b und einen Entladeanschluss 3c hat. Der Beladeanschluss 3a ist an einer lateralen Fläche der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 (die zweite Beförderungskammer) vorgesehen und ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X (das Behandlungsobjekt) in die zweite Beförderungskammer. Ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Entladeanschluss 1c der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 ist der Beladeanschluss 3a mit einem Flansch (ein Element in der Form einer flachen Platte) mit einer vorbestimmten Größe versehen.
Die zweite Einheit U2 ist mit der ersten Einheit U1 verbunden, indem der an dem Beladeanschluss 3a der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 vorgesehene Flansch an dem Flansch, der an dem Entladeanschluss 1c der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 vorgesehen ist, mit Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen befestigt ist. Die zweite Übertragungsstation 3b ist eine Bereitschaftsstation, die ungefähr an der Mitte (ungefähr die Mitte in der Draufsicht) der zweiten Beförderungskammer vorgesehen ist. Die zweite Übertragungsstation 3b ist ein Ort, durch den der Metallgegenstand X stets tritt, wenn der Metallgegenstand X in der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 (die zweite Beförderungskammer) befördert wird. Der Entladeanschluss 3c ist in einer Stellung vorgesehen, die orthogonal (rechtwinklig) zu dem Beladeanschluss 3a ist, und ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X aus der zweiten Beförderungskammer heraus. Das heißt die Öffnungsrichtung (die Richtung der Mittelachse) des Beladeanschlusses 3a und die Öffnungsrichtung (die Richtung der Mittelachse) des Entladeanschlusses 3c sind orthogonal zueinander. Die Entladeplatte 3c ist mit einem Flansch (Element in der Form einer flachen Platte) mit einer vorbestimmten Größe versehen.
Die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 hat eine horizontale Beförderungseinrichtung, die den Metallgegenstand X in der zweiten Beförderungskammer horizontal bewegt, und eine Anhebeeinrichtung, die den Metallgegenstand X darin nach oben und nach unten bewegt, obgleich dies nicht gezeigt ist. Die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 betätigt die horizontale Beförderungseinrichtung und die Anhebeeinrichtung, um den Metallgegenstand X, der aus dem Beladeanschluss 3a in die zweite Beförderungskammer hereingenommen worden ist, über die zweite Übertragungsstation 3b zu den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D und dem Entladeanschluss 3c zu befördern.
Jede der vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D ist ein hohler im Wesentlichen zylindrischer Körper, der im Inneren mit einer Vorheizkammer versehen ist und der an der Oberseite der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 (die zweite Beförderungskammer) in einer Stellung montiert ist, bei der ihre Mittelachse parallel zu der vertikalen Richtung ist. Die Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D sind so angeordnet, dass die Abstände von der zweiten Übertragungsstation 3b der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 zu den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D als die Positionsbeziehungen in einer horizontalen Ebene zueinander gleich sind.
Die Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D sind an der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 unter Verwendung von Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen lösbar befestigt. Jede der Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D hat eine elektrische Heizeinrichtung und führt eine Vorerwärmung des Metallgegenstandes X bis zu einer vorbestimmten Temperatur vor der Karbonisierbehandlung (die Hauptbehandlung) aus, die in jeder der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D ausgeführt wird.
Der Wärmeausgleicher 5 ist ein hohler im Wesentlichen zylindrischer Körper, der im Inneren mit einer Wärmeausgleichskammer versehen ist und der auf der Oberseite der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 in einer Stellung montiert ist, bei der ihre Mittelachse parallel zu der vertikalen Richtung ist. Die Wärmeausgleichseinrichtung 5 ist an der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 unter Verwendung von Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Bolzen oder Schrauben lösbar befestigt. Die Wärmeausgleichseinrichtung 5 führt eine Wärmeausgleichsbehandlung bei dem Metallgegenstand X aus, indem die Metallgegenstände X, die durch die Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D vorerwärmt worden sind, eine vorbestimmte Zeitspanne lang untergebracht werden. Darüber hinaus sind die Wärmeausgleichseinrichtung 5 und die vorstehend beschriebenen Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D Vorbehandlungsvorrichtungen, die eine Vorbehandlung (Vorerwärmungsbehandlung und Wärmeausgleichsbehandlung) bei dem Metallgegenstand X vor der Karbonisierbehandlung (die Hauptbehandlung) in den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D anwenden.
Die dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 6 der dritten Einheit U3 ist ein kastenförmiger hohler Körper, der im Inneren mit einer dritten Beförderungskammer versehen ist und der einen Beladeanschluss 6a, eine dritte Übertragungsstation 6b und einen Entladeanschluss 6c hat. Der Beladeanschluss 6a ist an einer lateralen Fläche der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 (die dritte Beförderungskammer) vorgesehen und ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X in die zweite Beförderungskammer. Ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Entladeanschluss 3c der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 ist der Beladeanschluss 6a mit einem Flansch (Element in der Form einer flachen Platte) mit einer vorbestimmten Größe versehen.
Die dritte Einheit U3 ist mit der zweiten Einheit U2 verbunden, indem der an dem Beladeanschluss 6a der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 vorgesehene Flansch an dem Flansch, der an dem Entladeanschluss 3c der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 vorgesehen ist, anhand von Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen befestigt ist. Die dritte Übertragungsstation 6b ist eine Bereitschaftsstation für den Metallgegenstand X, die ungefähr an der Mitte (ungefähr die Mitte in der Draufsicht) der dritten Beförderungskammer vorgesehen ist. Die dritte Übertragungsstation 6b ist ein Ort, durch den der Metallgegenstand X stets tritt, wenn der Metallgegenstand X in der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 (die dritte Beförderungskammer) befördert wird. Der Entladeanschluss 6c ist so vorgesehen, dass er dem Beladeanschluss 6a zugewandt ist, und er ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X aus der dritten Beförderungskammer heraus. Der Entladeanschluss 6c ist außerdem mit einem Flansch (Element in der Form einer flachen Platte) mit einer vorbestimmten Größe versehen.
Die dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 6 hat eine horizontale Beförderungseinrichtung, die den Metallgegenstand X in der dritten Beförderungskammer horizontal bewegt, und eine Anhebeeinrichtung, die den Metallgegenstand X darin nach oben und nach unten bewegt, obwohl dies nicht gezeigt ist. Die dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 6 betätigt die horizontale Beförderungseinrichtung und die Anhebeeinrichtung so, dass der Metallgegenstand X, der von dem Beladeanschluss 6a in die dritte Beförderungskammer hereingenommen worden ist, über die dritte Übertragungsstation 6b zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D und dem Entladeanschluss 6c befördert wird.
Jede der vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D ist ein hohler im Wesentlichen zylindrischer Körper, der im Inneren mit einer Karbonisierkammer versehen ist, und ist eine Behandlungsvorrichtung, die an der Oberseite der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 in einer Stellung montiert ist, bei der ihre Mittelachse parallel zu der vertikalen Richtung ist. Die Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D sind so angeordnet, dass die Abstände von der dritten Übertragungsstation 6b der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D als die Positionsbeziehungen in einer horizontalen Ebene zueinander gleich sind.
Jede der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D ist an der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 unter Verwendung von Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen lösbar befestigt. Jede der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D hat eine elektrische Heizeinrichtung und eine Karbonisiergasliefervorrichtung und hält den Metallgegenstand X, der in der Karbonisierkammer unter einer Erwärmungsumgebung und einer Karbonisiergasatmosphäre untergebracht ist, wodurch eine vorbestimmte Karbonisierbehandlung bei dem Metallgegenstand X angewendet wird. Das heißt jede der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D wendet die Karbonisierbehandlung als die Hauptbehandlung bei dem Metallgegenstand X an, der der Vorerwärmungsbehandlung und der Wärmeausgleichsbehandlung als die Vorbehandlung ausgesetzt worden ist.
Der Gaskühler R ist eine Behandlungsvorrichtung, die mit der dritten Einheit U3 verbunden ist und die einen Beladeanschluss 8a, eine Kühlkammer 8b, eine Zirkulationskammer 8c, einen Wärmetauscher 8d, einen Zirkulator (Zirkulationseinrichtung) 8e und einen Entladeanschluss 8f hat. Der Beladeanschluss 8a ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X in die Kühlkammer 8b und ist mit einem Flansch (Element in der Form einer flachen Platte) mit einer vorbestimmten Größe versehen. Der Beladeanschluss 8a ist mit dem Entladeanschluss 6c der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 verbunden, indem die Flansche mit Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen befestigt sind. Das heißt der Gaskühler R ist mit der dritten Einheit U3 verbunden, indem der Beladeanschluss 8a mit dem Entladeanschluss 6c der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 verbunden ist.
Die Kühlkammer 8b ist ein hohler im Wesentlichen zylindrischer Körper, der im Inneren mit einer Kühlkammer versehen ist und der eine Kühlbehandlung bei den Metallgegenstand X anwendet, der der Karbonisierbehandlung in den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D ausgesetzt worden ist. Die Kühlkammer 8b kühlt den Metallgegenstand X durch Sprühen eines Kühlgases von beispielsweise oberhalb auf den Metallgegenstand X, der in der Kühlkammer untergebracht ist. Die Kühlkammer 8c ist ein rohrartiges Element mit einem Ende, das mit dem oberen Ende der Kühlkammer 8b verbunden ist, und einem anderen Ende, das mit dem unteren Ende der Kühlkammer 8b verbunden ist. Die Zirkulationskammer 8c liefert das Kühlgas in die Kühlkammer 8b von oben und sammelt das Kühlgas (das erwärmte Kühlgas, das durch den Metallgegenstand X erwärmt worden ist), das zu dem Kühlen des Metallgegenstandes X beigetragen hat, von unterhalb der Kühlkammer 8b.
Der Wärmetauscher 8d ist in einem Zwischenabschnitt der Zirkulationskammer 8c vorgesehen und kühlt das erwärmte Kühlgas durch einen indirekten Wärmeaustausch zwischen dem erwärmten Kühlgas und einem vorbestimmten Kühlmittel. Der Zirkulator 8e ist eine Bewegungsenergiequelle für ein Zirkulieren des Kühlgases durch die Zirkulationskammer 8c, und er hat ein Gebläse, das das Kühlgas bläst, einen Elektromotor, der das Gebläse antreibt, und dergleichen. Der Entladeanschluss 8f ist so angeordnet, dass er dem Beladeanschluss 8a in der Kühlkammer 8b zugewandt ist, und ist eine Öffnung zum Herausnehmen des Metallgegenstandes X in der Kühlkammer nach außen. Der Entladeanschluss 8f ist mit einer Öffnungs/schließ-Tür versehen, und der Metallgegenstand X in der Kühlkammer wird durch Öffnen der Öffnungs/schließ-Tür herausgenommen.
3 zeigt die Positionsbeziehungen zwischen den und die Beförderungspfade der Vorrichtungen der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A, die den vorstehend erläuterten Aufbau hat, in einer horizontalen Ebene. Schwarze Punkte zeigen die Positionen der Vorrichtungen und sind mit Bezugszeichen versehen, die den Vorrichtungen entsprechen, die in 1 gezeigt sind. Wie dies in 3 gezeigt ist, sind die Positionen der vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D (die Vorerwärmungskammern) in der ersten Einheit U1 so festgelegt, dass die Abstände von der ersten Übertragungsstation 1b der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 zu den Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D gleich einem Abstand L1 sind.
Die Positionen der vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) in der zweiten Einheit U2 sind so festgelegt, dass die Abstände von der zweiten Übertragungsstation 3b der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 zu den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D gleich einem Abstand L2 sind. Die Positionen der vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) in der dritten Einheit U3 sind so festgelegt, dass die Abstände von der dritten Übertragungsstation 6b der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D gleich einem Abstand L3 sind.
Außerdem hat die Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine (nicht gezeigte) Steuereinrichtung und wendet eine erwünschte Wärmebehandlung bei dem Metallgegenstand X an, indem diese durch die Steuereinrichtung umfassend gesteuert wird. Die Steuereinrichtung ist mit einer Steuertafel wie beispielsweise ein Touchpanel oder dergleichen versehen und ist so aufgebaut, dass sie in geeigneter Weise die Bedingungen festlegt, die sich auf die Funktionen der verschiedenen Vorrichtungen der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A beziehen, wie beispielsweise die Vorerwärmungsbedingungen wie zum Beispiel die Vorerwärmungstemperatur und eine Vorerwärmungszeitspanne in jeder der Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D, die Karbonisierbedingungen wie beispielsweise eine Karbonisiertemperatur und eine Karbonisierzeitspanne in jeder der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D, und die Kühlbedingungen wie beispielsweise eine Kühltemperatur und eine Kühlzeitspanne in dem Gaskühler R.
Nachstehend ist der Betrieb der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A mit dem vorstehend erläuterten Aufbau beschrieben.
Wenn die Wärmebehandlung bei dem Metallgegenstand unter Verwendung der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A angewendet wird, wird der Metallgegenstand X in die erste Beförderungskammer von dem Beladeanschluss 1a der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 durch eine (nicht gezeigte) Beförderungseinrichtung befördert. Der Metallgegenstand X wird durch die erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1 zu der ersten Übertragungsstation 1b einmal befördert und dann zu einer leeren Vorheizeinrichtung weiterbefördert, nämlich die Vorerwärmungskammer von einer der vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D.
Dann wird der in der leeren Vorerwärmungskammer untergebrachte Metallgegenstand X auf eine vorbestimmte Vorerwärmungssolltemperatur vorgewärmt, indem er in der Vorerwärmungskammer erwärmt wird. Das heißt die vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D, die an der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 angebracht sind, führen gleichzeitig ein Vorerwärmen von maximal vier (vier Gruppen an) Metallgegenständen X parallel aus.
Außerdem werden, wenn der Metallgegenstand X in jeder der vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D untergebracht ist, das heißt wenn der fünfte bis achte Metallgegenstand X in der ersten Beförderungskammer von dem Beladeanschluss 1a der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 hereingenommen worden ist, diese Metallgegenstände X von dem Beladeanschluss 1a durch die erste Übertragungsstation 1b und durch den Entladeanschluss 1c der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 in die zweite Beförderungskammer befördert. Dann werden diese Metallgegenstände X in Aufeinanderfolge zu der leeren Vorerwärmungskammer von den vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D befördert, die an der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 angebracht sind. In dieser Weise werden die Metallgegenstände X, die in den vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D untergebracht sind, auf eine vorbestimmte Vorerwärmungssolltemperatur vorgewärmt.
Das heißt gemäß der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A des vorliegenden Ausführungsbeispiels können maximal acht Metallgegenstände X der Vorerwärmungsbehandlung parallel gleichzeitig ausgesetzt werden. Außerdem kann die Anzahl der Metallgegenstände X, die parallel gleichzeitig vorerwärmt werden, mit Leichtigkeit erhöht werden, indem die Anzahl der verbundenen Einheiten der ersten Einheit U1 und/oder der zweiten Einheit U2 erhöht wird, indem nämlich die Anzahl der Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und/oder der Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D erhöht wird.
Anschließend wird, wenn der Metallgegenstand X auf die Vorerwärmungssolltemperatur in irgendeiner der vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D vorerwärmt ist, der Metallgegenstand X einmal durch die erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1 von der Vorerwärmungskammer zu der ersten Übertragungsstation 1b der ersten Beförderungskammer befördert. Dann wird der Metallgegenstand X über den Entladeanschluss 1c der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 und über den Beladeanschluss 3a der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 zu der zweiten Übertragungsstation 3b befördert.
Außerdem wird der Metallgegenstand X von der zweiten Übertragungsstation 3b zu der Wärmeausgleichseinrichtung 5 befördert und in der Wärmeausgleichskammer untergebracht. Dann wird die Temperatur des Metallgegenstands X ausgeglichen, indem dieser in der Wärmeausgleichskammer eine vorbestimmte Zeitspanne lang belassen bleibt. Das heißt wenn der Metallgegenstand X in der Wärmeausgleichskammer belassen bleibt, wird eine lokale Ungleichmäßigkeit bei dem Vorerwärmen (Vorerwärmungsungleichmäßigkeit) bei der Vorerwärmungskammer korrigiert, was zu einer insgesamt gleichen Temperatur führt.
Dann wird der Metallgegenstand X, der die Wärmeausgleichsbehandlung in der Wärmeausgleichseinrichtung 5 (die Wärmeausgleichskammer) erfahren hat, von der Wärmeausgleichseinrichtung 5 (die Wärmeausgleichskammer) über den Entladeanschluss 3c der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 und über den Beladeanschluss 6a der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 zu der dritten Übertragungsstation 6b befördert. Dann wird der Metallgegenstand X in Aufeinanderfolge zu der leeren Karbonisierkammer nämlich der Karbonisierkammer von einer der vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D befördert.
Somit wird der Metallgegenstand X, der in jeder der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) untergebracht ist, der Karbonisierbehandlung unter einer Erwärmungsumgebung und einer Karbonisiergasatmosphäre ausgesetzt. Das heißt Kohlenstoffatome werden in dem Metallgegenstand X bis zu einer vorbestimmten Tiefe von seiner Oberfläche in jeder der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) imprägniert, und eine karbonisierte Lage wird in einem Bereich nahe der Oberfläche ausgebildet.
Das heißt gemäß der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es möglich, gleichzeitig die Karbonisierbehandlung für maximal vier Metallgegenstände X parallel anzuwenden. Darüber hinaus ist es möglich, mit Leichtigkeit die Anzahl der gleichzeitig der Karbonisierbehandlung parallel ausgesetzten Metallartikel X zu erhöhen, indem die Anzahl der verbundenen Einheiten der dritten Einheit U3 erhöht wird. Beispielsweise kann, wenn eine andere dritte Einheit U3 zwischen der vorstehend beschriebenen dritten Einheit U3 und dem Gaskühler R vorgesehen ist, die Anzahl der Metallgegenstände, die gleichzeitig der Karbonisierbehandlung ausgesetzt werden, auf acht erhöht werden.
Der Metallgegenstand X, bei dem die Karbonisierbehandlung in jeder der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) vollendet worden ist, wird einmal von jeder der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) zu der dritten Übertragungsstation 6b der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 befördert. Dann wird der Metallgegenstand X von der dritten Übertragungsstation 6b über den Entladeanschluss 6c und über den Beladeanschluss 8a des Gaskühlers R zu der Innenseite der Kühlkammer 8b nämlich zu dem Kühlraum befördert.
Dann wird der Metallgegenstand X, der in der Kühlkammer 8b (der Kühlraum) untergebracht ist, gemäß einer vorbestimmten Kühlhistorie durch das Kühlgas gekühlt, das in der Kühlkammer 8b (der Kühlraum) und der Zirkulationskammer 8c zirkuliert. Dann wird der Metallgegenstand X, bei dem die Kühlbehandlung in der Kühlkammer 8b (der Kühlraum) vollendet worden ist, von dem Entladeanschluss 8f der Kühlkammer 8b (der Gaskühler 8) herausbefördert.
Gemäß der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann, da eine Vielzahl an Vorerwärmungskammern und eine Vielzahl an Karbonisierkammern erlangt werden, indem die erste Einheit U1, die zweite Einheit U2, die dritte Einheit U3 und der Gaskühler R verbunden sind, mit Leichtigkeit ein Aufbau mit den Vorerwärmungskammern und den Karbonisierkammern in erforderlicher Anzahl vorgesehen werden.
Außerdem sind in der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Laufdistanzen (Bewegungsabstände) der Bewegungszeitspannen des Metallgegenstandes X von den vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (den Karbonisierkammern) zu der Kühlkammer 8b (der Kühlraum) zueinander bei sämtlichen Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D gleich. Selbst wenn der Metallgegenstand X der Karbonisierbehandlung in irgendeiner der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) ausgesetzt ist, wird der Metallgegenstand X zu der Kühlkammer 8b (dem Kühlraum) durch einen gleichen Bewegungsabstand oder eine gleiche Bewegungszeitspanne befördert und wird der Kühlbehandlung ausgesetzt.
Das heißt in dieser Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A sind Beförderungskühlzustände während der Beförderung von den vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammer) zu der Kühlkammer 8b (der Kühlraum) zueinander bei sämtlichen der Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) zueinander gleich. Somit kann gemäß der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A eine gleiche (gleichmäßige) karbonisierte Lage auf den Metallgegenständen X ausgebildet werden, da die Kühlhistorie nach der Karbonisierbehandlung auf die gleiche Weise festgelegt werden kann.
Außerdem sind in der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Bewegungsabstände oder die Bewegungszeitspannen des Metallgegenstands X von den vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) zu den vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) zueinander bei sämtlichen der Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) gleich. Selbst wenn der Metallgegenstand X der Vorerwärmungsbehandlung in irgendeiner der Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) ausgesetzt ist, wird der Metallgegenstand X zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) durch einen gleichen Bewegungsabstand oder eine gleiche Bewegungszeitspanne befördert und wird der Karbonisierbehandlung ausgesetzt.
Das heißt in dieser Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A sind die Beförderungskühlzustände während des Beförderns von den vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) zu den vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) zueinander bei sämtlichen der Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) gleich. Somit kann gemäß der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A, da die Temperaturen (Vorerwärmungstemperaturen) der Metallgegenstände X vor der Karbonisierbehandlung gleich werden können, eine gleiche Karbonisierbehandlung bei den Metallgegenständen X angewendet werden.
Darüber hinaus sind bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Bewegungsabstände oder die Bewegungszeitspannen des Metallgegenstandes X von den vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D (die Vorerwärmungskammern) zu den vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) zueinander in sämtlichen der Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D (die Vorerwärmungskammern) zueinander gleich. Selbst wenn der Metallgegenstand X der Vorerwärmungsbehandlung in irgendeiner der Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D (die Vorerwärmungskammern) ausgesetzt wird, wird der Metallgegenstand X zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) durch einen gleichen Bewegungsabstand oder eine gleiche Bewegungszeitspanne befördert und wird der Karbonisierbehandlung ausgesetzt.
Das heißt bei dieser Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A sind die Beförderungskühlzustände während des Beförderns von den vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D (die Vorerwärmungskammern) zu den vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) in sämtlichen der Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D (den Vorerwärmungskammern) zueinander gleich. Somit kann gemäß der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A, da die Temperaturen (Vorerwärmungstemperaturen) der Metallgegenstände X vor der Karbonisierbehandlung gleich werden können, eine gleiche Karbonisierbehandlung bei den Metallgegenständen X angewendet werden.
Nachstehend ist eine erste bis dritte Abwandlung des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben. In diesen Abwandlungen trägt eine gleiche oder äquivalente Komponente (Bauteil) wie bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel das gleiche Bezugszeichen, und seine Erläuterung wird vereinfacht oder unterbleibt.
Erste Abwandlung
Wie dies in 4 gezeigt ist, hat eine zweite Einheit U2 einer Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A1 der ersten Abwandlung eine zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 31 anstelle der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels, und hat außerdem acht Vorheizeinrichtungen 4A bis 4H (Behandlungsvorrichtungen) und die Wärmeausgleichseinrichtung 5. Die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 31 ist ein kastenförmiger hohler Körper, der im Inneren mit einer (nicht gezeigten) zweiten Beförderungskammer versehen ist, und hat den Beladeanschluss 3a, die zweite Übertragungsstation 3b und den Entladeanschluss 3c, die vorstehend beschrieben sind.
Die vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D sind an vier Ecken der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 31 in der Draufsicht angeordnet. In der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 31 sind die zweite Übertragungsstation 3b und die vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D miteinander über die vier Beförderungspfade 41 bis 44 jeweils verbunden. Diese Beförderungspfade 41 bis 44 sind aus horizontalen Beförderungseinrichtungen für ein horizontales Bewegen des Metallgegenstandes X und Anhebeeinrichtungen aufgebaut, die dem nach oben und nach unten erfolgenden Bewegen des Metallgegenstandes X dienen, obgleich dies nicht gezeigt ist. Die Beförderungspfade 41 bis 44 erstrecken sich radial und linear von der zweiten Übertragungsstation 3b in der Draufsicht.
Die vier Vorheizeinrichtungen für 4E bis 4H sind jeweils an Zwischenabschnitten der Beförderungspfade 41 bis 44 angeordnet. Das heißt die Vorheizeinrichtungen 4E bis 4H (die andere Behandlungsvorrichtung) sind jeweils in den Beförderungspfaden 41 bis 44 angeordnet, die sich zu den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (Behandlungsvorrichtung) der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 31 erstrecken. Die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 31 ist so aufgebaut, dass sie den Metallgegenstand X zu jeder der Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D und 4E bis 4H über die Beförderungspfade 41 bis 44 befördert. Beispielsweise ist die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 31 so aufgebaut, dass sie den Metallgegenstand X zu jeder der Vorheizeinrichtung 4A und der Vorheizeinrichtung 4E über den Beförderungspfad 41 befördert.
Außerdem ist bei der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A1 der ersten Abwandlung jeder Bewegungsabstand des Metallgegenstandes X von den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D größer als jeder Bewegungsabstand des Metallgegenstandes X von den Vorheizeinrichtungen 4E bis 4H zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D. Um zu bewirken, dass jede Bewegungszeitspanne des Metallgegenstandes X von den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D gleich jeder Bewegungszeitspanne des Metallgegenstandes von den Vorheizeinrichtungen 4E bis 4H zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D ist, ist es lediglich erforderlich, zu bewirken, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Metallgegenstandes X, der in den Vorheizeinrichtungen 4E bis 4H vorerwärmt worden ist, zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D geringer als die Bewegungsgeschwindigkeit des Metallgegenstandes X, der an den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D vor erwärmt wird, zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D ist.
Wenn viele Behandlungsvorrichtungen so angeordnet sind, dass die Abstände von der zweiten Übertragungsstation 3b zu den Behandlungsvorrichtungen in der Draufsicht gleich sind, ist es erforderlich, den Beförderungspfad zwischen der zweiten Übertragungsstation 3b und diesen Behandlungsvorrichtungen zu verlängern, und als ein Ergebnis kann die Größe der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung zunehmen. In dieser Abwandlung sind zwei Behandlungsvorrichtungen in einem Beförderungspfad in der Draufsicht angeordnet, und der Metallgegenstand X kann zu jeder der beiden Behandlungsvorrichtungen über den Beförderungspfad so befördert werden, dass eine Zunahme der Größe der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung sogar dann begrenzt werden kann, wenn viele Behandlungsvorrichtungen angeordnet sind.
In der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 31 kann die Anzahl der Beförderungspfade eins bis drei oder fünf oder mehr betragen, und drei oder mehr Behandlungsvorrichtungen können in einem Beförderungspfad angeordnet sein. Die Arten einer Vielzahl an Behandlungsvorrichtungen, die in einem Beförderungspfad angeordnet sind, können sich voneinander unterscheiden.
Zweite Abwandlung
Wie dies in 5 gezeigt ist, weist eine Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A2 der zweiten Abwandlung zusätzlich zu dem Aufbau, den die Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels hat, eine Tauchkühleinrichtung S (Behandlungsvorrichtung) auf, die an der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 der dritten Einheit U3 befestigt ist. Die dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 6 hat einen zweiten Entladeanschluss 6d zusätzlich zu dem Beladeanschluss 6a, der dritten Übertragungsstation 6b und dem Entladeanschluss 6c, die vorstehend beschrieben sind. Der zweite Entladeanschluss 6d ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X aus der dritten Beförderungskammer der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 heraus, und ist mit einem Flansch versehen.
Die Tauchkühleinrichtung S hat einen Tauchtank (Eintauchtank) 9a, einen Beladeanschluss 9b und einen Entladeanschluss 9c. Der Tauchtank 9a ist ein Tank, in dem eine Flüssigkeit wie beispielsweise Öl, das heißt ein Kühlmittel verwendet wird, untergebracht ist, und der Metallgegenstand X wird gekühlt, indem der Metallgegenstand X in die untergebrachte Flüssigkeit eingetaucht wird. Der Beladeanschluss 9b ist eine Öffnung zum Befördern des Metallgegenstandes X in den Tauchtank 9a, und ist mit einem Flansch versehen. Der Beladeanschluss 9b ist mit dem zweiten Entladeanschluss 6d der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 verbunden, indem die Flansche mit Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen befestigt sind. Der Entladeanschluss 9c ist eine Öffnung zum Herausnehmen des Metallgegenstandes X nach dem Kühlen in dem Tauchtank 9a zu der Außenseite. Der Tauchkühler S kann mit einer Beförderungseinrichtung zum Befördern des Metallgegenstandes X, eine Anhebeeinrichtung zum Tauchen des Metallgegenstandes X in die in den Tauchtank 9a untergebrachte Flüssigkeit und zum Anheben des Metallgegenstandes X aus der Flüssigkeit, und dergleichen versehen sein, obgleich dies nicht gezeigt ist.
Der Tauchkühler (Tauchkühleinrichtung) S hat im allgemeinen eine höhere Kühlkapazität als der Gaskühler R, der das Kühlgas (ein Gas) als ein Kühlmittel verwendet. Außerdem kann es sein, dass in Abhängigkeit von der Art des Metallgegenstandes X und den Kühlbedingungen ein Kühlen durch den Tauchkühler S nicht bevorzugt wird, und ein Kühlen durch den Gaskühler R kann bevorzugt werden. Da sowohl der Gaskühler R als auch der Tauchkühler S an der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 der vorliegenden Abwandlung befestigt sind, kann sogar dann, wenn die Art des Metallgegenstandes X oder die Kühlbedingungen sich ändern, ein geeignetes Kühlverfahren in Abhängigkeit von der Art des Metallgegenstandes X bestimmt werden, ohne eine Einstellungsänderung auszuführen.
Dritte Abwandlung
Wie dies in 6 gezeigt ist, sind in einer Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung A3 der dritten Abwandlung die erste Einheit U1, die zweite Einheit U2 und die dritte Einheit U3 in einer Draufsicht linear angeordnet. Das heißt die erste Zwischenbeförderungseinrichtung 1, die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 und die dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 6 sind in der Draufsicht linear angeordnet. Der Beladeanschluss 3a und der Entladeanschluss 3c der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 der vorliegenden Abwandlung sind so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind.
Da der Beladeanschluss 3a und der Entladeanschluss 3c der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, kann der Beförderungspfad von dem Beladeanschluss 3a zu dem Entladeanschluss 3c linear gestaltet werden. Daher ist es möglich, noch schneller und sanfter (gleichmäßiger) den Metallgegenstand X als beim vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel zu befördern, wodurch bewirkt wird, dass der Metallgegenstand X durch den vorstehend erläuterten Beförderungspfad der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 tritt, wenn der Metallgegenstand X von der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 zu der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 befördert wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, und beispielsweise können die folgenden Abwandlungen in Erwägung gezogen werden.

(1) Im vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind die erste Einheit U1, die zweite Einheit U2 und die dritte Einheit U3 verbunden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt die Anzahl an verbundenen Einheiten, nämlich die Anzahl an verbundenen Zwischenbeförderungseinrichtungen kann gemäß der Anzahl der Vorerwärmungskammern und der Karbonisierkammern, die benötigt werden, geeignet festgelegt werden. Außerdem können im Hinblick auf die Verbindungsreihenfolge der Einheiten beispielsweise die erste Einheit U1 und die zweite Einheit U2 ausgetauscht werden.
(2) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind acht Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D, eine Wärmeausgleichseinrichtung 5 und vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D als die Behandlungsvorrichtung vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Anzahl an Behandlungsvorrichtungen, die an einer Zwischenbeförderungseinrichtung befestigt sind, ist nicht auf vier oder fünf beschränkt.
(3) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D, die Wärmeausgleichseinrichtung 5 und die Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D als die Behandlungsvorrichtung vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, was die Art der Behandlungsvorrichtung anbelangt, so kann eine Behandlungsvorrichtung, die eine andere Behandlung (eine Haupterwärmungsbehandlung oder eine Nitridierbehandlung) anstelle von oder zusätzlich zu der Vorerwärmungsbehandlung, der Wärmeausgleichsbehandlung und der Karbonisierbehandlung ausführt, angewendet werden. Beispielsweise können die vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D durch Haupterwärmungsvorrichtungen ersetzt werden, die die Haupterwärmungsbehandlung bei dem Metallgegenstand X anwenden. Das heißt anstelle der vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D können die Haupterwärmungsvorrichtungen als die Hauptbehandlungsvorrichtungen aufgegriffen werden. Gemäß einer derartigen Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung kann ein Abschrecken bei dem Metallgegenstand X ausgeführt werden. Außerdem können die vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D durch Nitridiervorrichtungen ersetzt werden, die eine Nitridierbehandlung bei dem Metallgegenstand X unter einer erwärmenden Umgebung anwenden. Das heißt anstelle der vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D können die Nitridiervorrichtungen als die Hauptbehandlungsvorrichtungen aufgegriffen werden. Gemäß einer derartigen Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung kann die Nitridierbehandlung bei dem Metallgegenstand X ausgeführt werden.
(4) Im vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist jede der Zwischenbeförderungseinrichtungen, nämlich sowohl die erste bis dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 1, 3 und 6, mit einem Beladeanschluss und einem Entladeanschluss versehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Jede Zwischenbeförderungseinrichtung kann mit einer Vielzahl an Beladeanschlüssen und/oder einer Vielzahl an Entladeanschlüssen für den Metallgegenstand X versehen seien. Das heißt in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind die erste bis dritte Zwischenbeförderungseinrichtung 1, 3 und 6 in Reihe verbunden, da jede aus den drei Zwischenbeförderungseinrichtungen, das heißt der ersten bis dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 1, 3 und 6, mit einem Beladeanschluss und einem Entladeanschluss versehen ist. Jedoch können, wenn jede Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Vielzahl an Beladeanschlüssen und/oder einer Vielzahl an Entladeanschlüssen versehen ist, Zwischenbeförderungseinrichtungen in einem Zustand verbunden werden, bei dem der Beförderungspfad verzweigt, und der Freiheitsgrad bei der Behandlung für den Metallgegenstand X kann verbessert werden.
(5) Der Gaskühler R ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann anstelle des Gaskühlers R ein Nebelkühler oder ein Tauchkühler (siehe die vorstehend erläuterte zweite Abwandlung) angewendet werden. Da der Gaskühler R das Kühlgas (ein Gas) als ein Kühlmittel verwendet, ist seine Kühleffizienz geringer als bei dem Nebelkühler, der einen Nebel wie beispielsweise Wasser als ein Kühlmittel anwendet, oder bei dem Tauchkühler, der eine Flüssigkeit wie beispielsweise Öl als ein Kühlmittel anwendet. Daher kann, wenn eine höhere Kühleffizienz erforderlich ist, der Nebelkühler oder der Tauchkühler anstelle des Gaskühlers R angewendet werden.
(6) Der eine Gaskühler R (allgemein: der Kühler) ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt eine Vielzahl an Kühlern wie beispielsweise an Gaskühlern R, die die Kühlbehandlung bei dem Metallgegenstand X anwenden, kann vorgesehen sein. Außerdem kann eine Vielzahl an Kühlern in Reihe verbunden sein, oder der Kühler kann mit jedem einer Vielzahl an Entladeanschlüssen verbunden sein, die in der Zwischenbeförderungseinrichtung vorgesehen sind.
(7) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 mit der Wärmeausgleichseinrichtung 5 (die Wärmeausgleichskammer) versehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Wärmeausgleichseinrichtung 5 (die Wärmeausgleichskammer) kann bei Bedarf weggelassen werden. Außerdem ist es in diesem Fall denkbar, dass die Beförderungszeitspanne von den Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D und 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) zu den Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D (die Karbonisierkammern) erhöht wird, indem sie verlängert wird und als Wärmeausgleichszeitspanne angewendet wird.
(8) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 mit den Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) versehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D (die Vorerwärmungskammern) durch Karbonisiereinrichtungen (Karbonisierkammern) bei Bedarf ersetzt werden. Das heißt die Behandlungsvorrichtungen sind so aufgebaut, dass sie an der Zwischenbeförderungseinrichtung mit dem gleichen Befestigungsaufbau angebracht sind, und somit kann die Behandlungsvorrichtung (die Behandlungskammer), die an jeder Zwischenbeförderungseinrichtung befestigt ist, durch eine andere Art an Behandlungsvorrichtung (Behandlungskammer) nach Bedarf ersetzt (ausgetauscht) werden.
(9) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist lediglich die zweite Zwischenbeförderungseinrichtung 3 mit der Wärmeausgleichseinrichtung 5 befestigt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Wärmeausgleichseinrichtung 5 an der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 und/oder der Zwischenbeförderungseinrichtung 6 anstelle der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 angebracht (befestigt) sein, oder die Wärmeausgleichseinrichtung 5 kann an der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 und/oder der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 zusätzlich zu der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 angebracht (befestigt) sein.
(10) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist die Behandlungsvorrichtung an der oberen Seite der Zwischenbeförderungseinrichtung vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die vier Vorheizeinrichtungen 2A bis 2D an der unteren Seite der ersten Zwischenbeförderungseinrichtung 1 vorgesehen sein, können die vier Vorheizeinrichtungen 4A bis 4D und die Wärmeausgleichseinrichtung 5 an der unteren Seite der zweiten Zwischenbeförderungseinrichtung 3 vorgesehen sein, und können die vier Karbonisiereinrichtungen 7A bis 7D an der unteren Seite der dritten Zwischenbeförderungseinrichtung 6 vorgesehen sein.
(11) Der Metallgegenstand X kann beispielsweise durch eine Schneidtätigkeit hergestellt werden, bevor die Wärmebehandlung durch die Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Da Schneidöl oder Späne an dem Metallgegenstand X nach der Schneidtätigkeit angeheftet sein können, wird bevorzugt, das Schneidöl oder dergleichen von dem Metallgegenstand X für eine geeignete Erwärmungsbehandlung zu entfernen. Daher können beispielsweise die Vorheizeinrichtungen 2A und 2B in der Nähe des Beladeanschlusses 1a der ersten Einheit U1, nämlich die Behandlungsvorrichtung an der am weitesten stromaufwärtigen Seite der Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, durch eine Waschvorrichtung ersetzt werden, und nachdem der Metallgegenstand X durch die Waschvorrichtung gereinigt worden ist, kann der Metallgegenstand X zu der Vorheizeinrichtung an der stromabwärtigen Seite befördert werden und vorerwärmt werden. Außerdem können sämtliche der Behandlungsvorrichtungen der ersten Einheit U1 Waschvorrichtungen sein. Das heißt die Zwischenbeförderungseinrichtung der vorliegenden Erfindung kann mit der Waschvorrichtung zum Waschen des Metallgegenstandes X vor der Vorerwärmungsbehandlung versehen sein.

Bezugszeichenliste

A, A1, A2, A3: Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung
U1: erste Einheit
U2: zweite Einheit
U3: dritte Einheit
R: Gaskühler (Behandlungsvorrichtung)
S: Tauchkühler (Behandlungsvorrichtung)
X: Metallgegenstand (Behandlungsobjekt)
1: erste Zwischenbeförderungseinrichtung
1a: Beladeanschluss
1b: erste Übertragungsstation
1c: Entladeanschluss
2A bis 2D: Vorheizeinrichtung (Behandlungsvorrichtung)
3, 31: zweite Zwischenbeförderungseinrichtung
3a: Beladeanschluss
3b: zweite Übertragungsstation
3c: Entladeanschluss
4A bis 4D: Vorheizeinrichtung (Behandlungsvorrichtung)
4E bis 4H: Vorheizeinrichtung (weitere Behandlungsvorrichtung)
41 bis 44: Beförderungspfad
5: Wärmeausgleichseinrichtung
6: dritte Zwischenbeförderungseinrichtung
6a: Beladeanschluss
6b: dritte Übertragungsstation
6c: Entladeanschluss
7A bis 7D: Karbonisiereinrichtungen (Behandlungsvorrichtung)
8a: Beladeanschluss
8b: Kühlkammer
8c: Zirkulationskammer
8f: Entladeanschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017105562 [0001]
JP 2014051695 [0003]

Claims

Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung, bei der Zwischenbeförderungseinrichtungen miteinander verbunden sind, wobei jede Behandlungsfördereinrichtung der Zwischenbeförderungseinrichtungen mit einer Behandlungsvorrichtung versehen ist, die eine vorbestimmte Wärmebehandlung bei einem Behandlungsobjekt anwendet und das Behandlungsobjekt zu der Behandlungsvorrichtung befördert, und wobei jede Behandlungsvorrichtung entweder eine Hauptbehandlungsvorrichtung, die eine Hauptbehandlung bei dem Behandlungsobjekt anwendet, eine Vorheizeinrichtung, die eine Vorerwärmungsbehandlung bei dem Behandlungsobjekt vor der Hauptbehandlung anwendet, oder ein Kühler ist, der eine Kühlbehandlung bei dem Behandlungsobjekt nach der Hauptbehandlung anwendet.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Vielzahl der Vorheizeinrichtungen versehen ist, die so angeordnet sind, dass Bewegungsabstände oder Bewegungszeitspannen des Behandlungsobjektes zu der Hauptbehandlungsvorrichtung bei den Zwischenbeförderungseinrichtungen zueinander gleich sind.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Vielzahl der Hauptbehandlungsvorrichtungen versehen ist, die so angeordnet sind, dass Bewegungsabstände oder Bewegungszeitspannen des Behandlungsobjektes zu dem Kühler bei den Zwischenbeförderungseinrichtungen zueinander gleich sind.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Wärmeausgleichseinrichtung versehen ist, die eine Wärmeausgleichsbehandlung bei dem Behandlungsobjekt nach der Vorerwärmungsbehandlung anwendet.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zwischenbeförderungseinrichtung mit einer Vielzahl an Beladeanschlüssen und/oder einer Vielzahl an Entladeanschlüssen für das Behandlungsobjekt versehen ist.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Behandlungsvorrichtung an der Zwischenbeförderungseinrichtung anbringbar und von dieser ablösbar ist.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Behandlungsvorrichtung durch eine andere Art an Behandlungsvorrichtung austauschbar ist.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in einem Beförderungspfad zu der Behandlungsvorrichtung in der Zwischenbeförderungseinrichtung eine andere Behandlungsvorrichtung angeordnet ist, und die Zwischenbehandlungsvorrichtung so aufgebaut ist, dass sie das Behandlungsobjekt zu sowohl der Behandlungsvorrichtung als auch der anderen Behandlungsvorrichtung über den Beförderungspfad befördert.
Mehrkammer-Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zwischenbeförderungseinrichtungen in einer Draufsicht linear angeordnet sind.