JP2005120442A

JP2005120442A - 工業炉

Info

Publication number: JP2005120442A
Application number: JP2003357739A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Kurita; 清文栗太; Eijiro Okazaki; 栄二郎岡崎
Original assignee: Nippon Furnace Co Ltd
Current assignee: Nippon Furnace Co Ltd
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】エネルギーロスを防止する。砂型によって鋳造された鋳物の加熱に好適な工業炉を提供する。
【解決手段】炉内に設けたワーク移送装置によってワークＷを前方に移送しながら加熱する工業炉内においてワークを搬送する装置として、前後方向に往復移動可能な前後移動ビーム５と、前後移動ビーム５の移動を妨げることなく上下方向に往復移動可能な上下移動ビーム６とを備え、前後移動ビーム５は前進時にワークＷを載せて移送し、上下移動ビーム６は前後移動ビーム５の前進時には前後移動ビーム５の搬送面よりも下に退避すると共に前後移動ビーム５の後退時に前後移動ビーム５の搬送面よりも上に突出して前後移動ビーム５からワークＷを持ち上げて前後移動ビーム５を空移動させるようにしている。
【選択図】図１２

Description

本発明は、炉内に設けたワーク移送装置によってワークを前方に移送しながら加熱する工業炉に関する。さらに詳述すると、本発明は砂型によって鋳造された鋳物の加熱に好適な工業炉に関するものである。

内燃エンジンのシリンダヘッド等のアルミニウム製品は、砂型を使用して鋳造する。鋳造したアルミニウム合金鋳物（ワーク）の熱処理には、ワークを加熱する過程でワークから剥離する鋳砂によってワーク移送装置が目詰まりを起こす等のトラブルを防止するとともに、ワークの炉外への搬出を容易にするために、ワークをバスケット（トレー）に収容して移送するローラハース形連続炉が用いられている。

ローラハース形連続炉として、例えば特開平１１−１５６５２８号公報に開示された溶体化処理炉（焼入炉）がある。かかる溶体化処理炉１０１では、図１３に示すように、ワークＷの移送方向に沿って多数のローラ１０２を設け、バスケットＢごとワークＷを移送するようにしている。また、ローラ１０２の下方にはワークＷから剥離した鋳砂を受けるホッパー１０３が設けられており、ホッパー１０３で回収した鋳砂を空気圧式コンベア装置１０４を使用して炉外に排出するようにしている。ホッパー１０３はワークＷの移送方向に複数並べて設けられており、ホッパー１０３の各々に空気圧式コンベア装置１０４を設けて鋳砂を炉の幅方向に搬送している。

アルミニウム合金鋳物の熱処理は５００℃程度の温度で行うため、加熱の方法は対流加熱を主体とする加熱となる。したがって、炉内に循環ファン１０５を設け、５００℃程度の熱風を循環させて加熱を行っている。

特開平１１−１５６５２８号公報

しかしながら、上述のローラハース形連続炉１０１では、ワークＷをバスケットＢに収容して移送するため、本来、加熱する必要のないバスケットＢまで加熱することになり、その分だけ余分にエネルギーを消費していた。例えば鉄製のバスケットＢを使用する場合、即ち軽いアルミニウム合金製のワークＷを重い鉄製のバスケットＢに収容して移送する場合、合計重量の半分近くがバスケットＢの重量になることもあり、バスケットＢの加熱に要する損失熱量はワーク加熱に要する正味熱量の半分近くに達することもある。

また、バスケットＢに複数のワークＷを並べる場合、並べる位置によってワークＷの加熱に要する時間が異なる。つまり、バスケットＢの中央に載せたワークＷは、周辺に載せたワークＷよりも熱を受け難く温度上昇が遅れる傾向にある。したがって、全てのワークＷを加熱するためには、温度上昇が遅い中央位置のワークＷにあわせて加熱時間を設定する必要がある。このため、加熱時間が長くなり、炉長が長くなってしまう。

なお、バスケットＢを使用せずにワークＷをローラ上に直接載せて移送することも考えられるが、ワークＷの形状や大きさが様々であることから、ワークの搬送時の姿勢が不安定となったり移動・落下したりして、特に小形のワークＷの搬送には適さない。

また、バスケットＢを使用せずにワークＷを移送する装置として、図１４に示すように、炉床１０８に取り付けられた固定ビーム１０６に対して、炉床１０８に設けられた楕円の孔１０９から突出する移動ビーム１０７を垂直面内で矩形状に動かしてワークＷを移送するウォーキングビーム式のワーク移送装置があるが、炉内に熱風を循環させるアルミニウム合金鋳物の熱処理炉では舞い上がった鋳砂が固定ビーム１０６の隙間及び移動ビーム１０７の孔１０９等に詰まり移動ビーム１０７の動きを妨げる虞があるので採用は困難である。また、炉床１０８に固定ビーム１０６や移動ビーム１０７を設置すると熱風循環に支障をきたすと共に砂回収の弊害となる。

さらに、メッシュベルトやチェーンコンベア等を使用したワーク移送装置を採用することも考えられるが、これらのワーク移送装置の場合にも可動部分への鋳砂の目詰まりが問題となり、また、鋳砂によってブッシュ等が早期に摩耗し易く、やはり採用し難い。

本発明は、エネルギーロスの少ない工業炉を提供することを目的とする。また、本発明は、砂型によって鋳造された鋳物の加熱に好適な工業炉を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、炉内に設けたワーク移送装置によってワークを前方に移送しながら加熱する工業炉であって、ワーク移送装置は、前後方向に往復移動可能な前後移動ビームと、前後移動ビームの移動を妨げることなく上下方向に往復移動可能な上下移動ビームとを備え、前後移動ビームは前進時にワークを載せて移送し、上下移動ビームは前後移動ビームの前進時には前後移動ビームの搬送面よりも下に退避すると共に前後移動ビームの後退時に前後移動ビームの搬送面よりも上に突出して前後移動ビームからワークを持ち上げて前後移動ビームを空移動させるものである。

上下移動ビームを前後移動ビームよりも高く上げると、前後移動ビーム上のワークを持ち上げて浮かすことができる。一方、上下移動ビームを前後移動ビームよりも下に降ろすと、持ち上げていたワークを前後移動ビーム上に載せ換えることができる。上下移動ビームは前後移動ビームの前後移動を妨げないので、上下移動ビームの上げ下げと前後移動ビームの前後移動によってワークを前方に移送したり、ワークを後退させずに前後移動ビームのみを後方に戻すことができる。つまり、ワークを前方に移送する場合には、上下移動ビームを下げた状態で前後移動ビームを前進させる。そして、前後移動ビームを後方に戻す場合には、上下移動ビームによってワークＷを持ち上げ、前後移動ビームのみを空移動させる。

また、請求項２記載の工業炉は、前後移動ビームと上下移動ビームとはワークの搬送方向と直交する炉の幅方向に交互に配置され、上下移動ビームは前後移動ビームの間から突出してワークを持ち上げるものである。

したがって、前後移動ビームの前後移動を妨げることなく、上下移動ビームを上下に移動させることができる。また、小型のワークであっても、上下移動ビームによって持ち上げることができる。

また、請求項３記載の工業炉は、前後移動ビームを、その後端を炉のワーク搬入口の外に突出可能にしている。したがって、前後移動ビームをその後端がワーク搬入口の外に出るまで後方に移動させると、前後移動ビーム上にワークを直接載せることができる。即ち、ワークを搬入することができる。

また、請求項４記載の工業炉は、前後移動ビームを、その前端を炉のワーク搬出口の外に突出可能にしている。したがって、前後移動ビームの前端近傍にワークを載せた状態で、前後移動ビームを前方に移動させると、加熱したワークを炉外に直接搬出することができる。

また、請求項５記載の工業炉は、ワークは砂型によって鋳造された鋳物であり、ワークから剥離した鋳砂を炉外に排出する砂排出装置を備え、砂排出装置は、ワーク移送装置の下方に炉の長手方向に沿って設けられた回収手段と、回収手段によって回収した砂を炉外に搬出する移送手段を有するものである。

したがって、ワークから剥離した鋳砂は回収手段によって回収され、移送手段によって炉外に排出される。回収手段は炉の長手方向に沿って設けられているので、１つの回収手段によって広い範囲をカバーできる。

また、請求項６記載の工業炉は、炉気を循環させるファンを備えるものである。したがって、熱風を炉内に循環させることができ、炉内の加熱方式の主体を対流加熱にすることができる。

しかして、請求項１記載の工業炉では、ワーク移送装置が、前後方向に往復移動可能な前後移動ビームと、前後移動ビームの移動を妨げることなく上下方向に往復移動可能な上下移動ビームとを備え、前後移動ビームは前進時にワークを載せて移送し、上下移動ビームは前後移動ビームの前進時には前後移動ビームの搬送面よりも下に退避すると共に前後移動ビームの後退時に前後移動ビームの搬送面よりも上に突出して前後移動ビームからワークを持ち上げて前後移動ビームを空移動させるようにしているので、バスケットやトレーを使用しなくても、ワークを確実に移送することができる。このため、バスケットやトレーの加熱に要するエネルギーロスの発生を防止することができる。また、構造上、バスケット上の位置によるワークの加熱時間のばらつきが無くなるので、ワークの加熱時間を短くすることができ、炉長を短くすることができると共に、エネルギーのロスをより一層防止することができる。さらに、ワークから剥離した鋳砂による悪影響を受け難く、砂型によって鋳造された鋳物の加熱に好適な工業炉を提供することができる。

また、請求項２記載の工業炉では、前後移動ビームと上下移動ビームは炉の幅方向に交互に配置され、上下移動ビームは前後移動ビームの間から突出してワークを持ち上げるので、前後移動ビームの前後移動を妨げることなく、上下移動ビームを上下に移動させることができる。また、小型のワークであっても、上下移動ビームによって持ち上げることができる。

また、請求項３記載の工業炉では、前後移動ビームを、その後端が炉のワーク搬入口の外に突出可能にしているので、ワーク移送装置によってワークを炉内に直接搬入することができ、フォークリフト等の装置類を不要にすることができる。

また、請求項４記載の工業炉では、前後移動ビームを、その前端が炉のワーク搬出口の外に突出可能にしているので、ワーク移送装置によってワークを炉外に直接搬出することができ、フォークリフト等の装置類を不要にすることができる。

また、請求項５記載の工業炉では、ワークは砂型によって鋳造された鋳物であり、ワークから剥離した鋳砂を炉外に排出する砂排出装置を備え、砂排出装置は、ワーク移送装置の下方に炉の長手方向に沿って設けられた回収手段と、回収手段によって回収した砂を移送する移送手段を有するので、ワークから剥離した鋳砂を回収して排出することができる。このため、砂型によって鋳造された鋳物の加熱に好適な工業炉を提供することができる。また、炉の長手方向に沿って回収手段を設けているので、１つの回収手段によって広い範囲をカバーすることができ、回収手段の数を少なくすることができる。

さらに、請求項６記載の工業炉では、炉気を循環させるファンを備えているので、炉内の加熱方式の主体を対流加熱にすることができ、アルミニウム合金鋳物の熱処理に適した工業炉を提供することができる。

以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。

図１に、本発明を適用した工業炉の実施形態の一例を示す。工業炉１は、例えばアルミニウム合金鋳物のＴ６処理の焼き入れを行う焼入炉（以下、焼入炉１という）であり、図２〜図６に示すように、焼入槽２及び焼戻炉３と併設されている。つまり、焼入炉１と焼入槽２と焼戻炉３によりＴ６熱処理炉を構成している。なお、焼入炉１のワーク移送装置４と同様のものが焼戻炉３のワーク移送装置にも採用されている。また、焼戻炉３について、焼入炉１の構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

焼入炉１は、炉内に設けたワーク移送装置４によってワークＷを前方に移送しながら加熱するものであり、ワーク移送装置４は、前後方向に往復移動可能な前後移動ビーム５と、前後移動ビーム５の移動を妨げることなく上下方向に往復移動可能な上下移動ビーム６とを備える。そして、図１２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、前後移動ビーム５は前進時にワークＷを載せて移送し、上下移動ビーム６は前後移動ビーム５の前進時には前後移動ビーム５の搬送面（ワーク搬送時にワークＷを受け支える面）よりも下に退避すると共に前後移動ビーム５の後退時に前後移動ビーム５の搬送面よりも上に突出して前後移動ビーム５からワークＷを持ち上げて前後移動ビーム５を空移動させるものである。

前後移動ビーム５は第１の枠体７に取り付けられている。第１の枠体７は、図７及び図８等に示すように、炉の長手方向（前後方向）に沿う例えば４本のレール７ａと、レール７ａの前端、中央、後端の３箇所をそれぞれ連結する横棒７ｂより構成されている。各横棒７ｂには所定間隔で複数のブラケット８が取り付けられており、レール７ａの前端を連結する横棒７ｂのブラケット（前側ブラケット）８とレール７ａの中央を連結する横棒７ｂのブラケット（中央ブラケット）８との間、および中央ブラケット８とレール７ａの後端を連結する横棒７ｂのブラケット（後側ブラケット）８との間にそれぞれ前後移動ビーム５を水平に渡して固定している。前側ブラケット８と中央ブラケット８の間に渡された前後移動ビーム５と、中央ブラケット８と後側ブラケット８の間に渡された前後移動ビーム５はワークＷの移送方向に並んでいる。

本実施形態では、前後移動ビーム５を幅方向に例えば１２列（４列×３グループ）設けている。また、上述のようにして構成した第１の枠体７を前後に２つ連結している。なお、２つの第１の枠体７の連結部分は、横棒７ｂとブラケット８を共有している。即ち、前側の第１の枠体７の後端を連結する横棒７ｂは、後側の第１の枠体７の前端を連結する横棒７ｂでもあり、前側の第１の枠体７の後側ブラケット８は、後側の第１の枠体７の前側ブラケット８でもある。

第１の枠体７は複数の駆動ローラ９によって前後に往復移動される。第１の枠体７のレール７ａは駆動ローラ９に載せられており、図示しないモータによって駆動ローラ９を回転させることで第１の枠体７を前後方向に移動させることができる。即ち、前後移動ビーム５を前後方向に移動させることができる。そして、前後移動ビーム５は、その後端５ｂを炉のワーク搬入口１０の外に、その前端５ａを炉のワーク搬出口１１の外にそれぞれ突出可能になっている。ワーク搬入口１０及びワーク搬出口１１は、油圧シリンダで操作される扉３２，３４によって開閉される。

上下移動ビーム６は第２の枠体１２に取り付けられている。第２の枠体１２は、図７及び図８等に示すように、炉の長手方向（前後方向）に沿う例えば４本のレール１２ａと、レール１２ａの前端、中央、後端の３箇所をそれぞれ連結する横棒１２ｂより構成されている。横棒１２ｂには所定間隔で複数のブラケット１３が取り付けられており、レール１２ａの前端を連結する横棒１２ｂのブラケット（前側ブラケット）１３とレール１２ａの中央を連結する横棒１２ｂのブラケット（中央ブラケット）１３との間、および中央ブラケット１３とレール１２ａの後端を連結する横棒１２ｂのブラケット（後側ブラケット）１３との間にそれぞれ上下移動ビーム６を水平に渡して固定している。前側ブラケット１３と中央ブラケット１３の間に渡された上下移動ビーム６と、中央ブラケット１３と後側ブラケット１３の間に渡された上下移動ビーム６はワークＷの移送方向に並んでいる。

本実施形態では、上下移動ビーム６をワークの搬送方向と直交する炉の幅方向に例えば１５列（５列×３グループ）設けている。また、上述のようにして構成した第２の枠体１２を前後に２つ連結している。なお、２つの第２の枠体１２の連結部分は、横棒１２ｂとブラケット１３を共用している。即ち、前側の第２の枠体１２の後端を連結する横棒１２ｂは、後側の第２の枠体１２の前端を連結する横棒１２ｂでもある。また、前側の第２の枠体１２の後側ブラケット１３は、後側の第２の枠体１２の前側ブラケット１３でもある。

第２の枠体１２は複数の回転アーム１４によって上下に往復移動される。第２の枠体１２のレール１２ａは回転アーム１４の先端に連結されており、図示しないモータによって回転アーム１４が取り付けられたシャフト１５を回転させることで第２の枠体１２を上下方向に移動させることができる。即ち、上下移動ビーム６を上下方向に移動させることができる。

前後移動ビーム５と上下移動ビーム６は炉の幅方向に交互に配置されている。このため、図７に示すように、上下移動ビーム６を前後移動ビーム５の間から突出させてワークＷを持ち上げることができる。即ち、前後移動ビーム５同士の間隔、上下移動ビーム６同士の間隔は、ワークＷの大きさよりも狭くなっており、各ビーム５，６上にワークＷを載せることができる。また、前後移動ビーム５と上下移動ビーム６は、ワークＷから剥離した鋳砂を良好に落下させる程度の間隔をあけて配置されている。

本実施形態では、前後移動ビーム５と上下移動ビーム６を例えば３グループに分けており、ワークＷを３列に並べて移送することができる。ワークＷは、例えば砂型によって鋳造されたアルミニウム合金鋳物である。

この焼入炉１は、ワークＷから剥離した鋳砂を炉外に排出する砂排出装置１６を備えている。砂排出装置１６は、ワーク移送装置４の下方に炉の長手方向に沿って設けられた回収手段１７と、回収手段１７によって回収した鋳砂を移送する移送手段１８を有している。

回収手段１７は、ワークＷから剥離した鋳砂を受けるホッパー１９と、ホッパー１９の傾斜面を滑り落ちた鋳砂を移送手段１８に送るスクリュウコンベア２０より構成されている。回収手段１７のホッパー１９とスクリュウコンベア２０を炉の長手方向に沿って設けているので、炉を長くしても回収手段１７の数を増やさずに対応することができる。即ち、図１２に示す従来の溶体化処理炉のように炉の幅方向に沿って回収手段を設ける構造では、炉が長くなればその分だけ多くの回収手段が必要になるが、本発明の焼入炉１では、炉が長くなっても回収手段１７を長くすれば良く、その数を増やす必要はない。回収手段１７の数を増やすよりも、回収手段１７を長くする方が製造コストの上昇を抑えることができるので、本発明の焼入炉１は経済的である。本実施形態では、炉の長手方向中央に配置した移送手段１８を挟んで前後両側に回収手段１７を２列ずつ設けている。

移送手段１８は、回収手段１７が回収した鋳砂を炉外に排出するコンベアである。排出された鋳砂は砂タンク２１に溜められて再利用される。

炉内には水平隔壁２２が設けられており、炉内空間を上下に分割して熱風が循環する経路を形成している。水平隔壁２２の上の上部空間２３には、炉気を循環させるファン２４が設けられている。バーナ２５によって加熱された炉気はファン２４に吸引されて上部空間２３に吐出され、５００℃程度の循環流となって第１の送風口２６から水平隔壁２２の下の下部空間２７に流入する。循環流は下部空間２７内を３列のワークＷの移送方向とは逆方向に流れながらワークＷを加熱する。３列のワークＷは、下部空間２７内を移送される間に所定温度まで加熱される。そして、ワークＷを加熱した循環流は、第２の送風口２８から上部空間２３へと流入し、バーナ２５によって加熱される。第１及び第２の送風口２６，２８にはダンパ２９が設けられている。

次に、ワーク移送装置４によるワークＷの移送について説明する。上下移動ビーム６を下げた状態では、図７に実線で示すように、上下移動ビーム６は前後移動ビーム５よりも低くなるので、ワークＷは前後移動ビーム５上に載せられる。一方、上下移動ビーム６を上げると、図７に二点鎖線で示すように、上下移動ビーム６は前後移動ビーム５よりも高くなるのでワークＷを前後移動ビーム５上から持ち上げる。

ワーク移送装置４は、上下移動ビーム６を下げてワークＷを前後移動ビーム５上に載せた状態でこの前後移動ビーム５を前進させることで、ワークＷを前方に移送する。そして、前後移動ビーム５を元の位置に戻す（後退させる）場合には、上下移動ビーム６を上昇させてワークＷを前後移動ビーム５から持ち上げ、前後移動ビーム５のみを空移動させる。前後移動ビーム５を元の位置に空移動させた後、上下移動ビーム６を下げるとワークＷを上下移動ビーム６上から前後移動ビーム５上に載せ換えることができ、前後移動ビーム５を前進させてワークＷを前方に移送することができる。また、全てのワークＷを同時に移送する必要はなく、例えば先頭のワークＷなど一部のワークＷのみを前後移動ビーム５上に載せると共に、その他のワークＷを上下移動ビーム６上に載せておくことで、一部のワークＷのみを移送することもできる。

図８及び図９に基づいて具体的に説明する。図８に焼入中のワークＷ、前後移動ビーム５、上下移動ビーム６等の位置関係を示す。この状態では、上下移動ビーム６は下降しており、図中、番号２〜２０を付したワークＷは前後移動ビーム５に載っている。また、前後移動ビーム５は、上下移動ビーム６よりもワーク１個分だけ前進している。

先頭の２０番ワークＷについて加熱所要時間が経過して所定温度に達すると、上下移動ビーム６が上昇する（図９（ａ））。前後移動ビーム５は、上下移動ビーム６よりもワーク１個分だけ前進しているので、上下移動ビーム６は２番ワークＷから１９番ワークＷを持ち上げる。したがって、２０番ワークＷは前後移動ビーム５上に残される。

次に、図９（ｂ）に示すように、ワーク搬出口１１を開き、前後移動ビーム５を前進させてその先端５ａを炉外に突出させる。これにより先頭の２０番ワークＷを炉外にそのまま搬出することができる。即ち、前後移動ビーム５を前進させることで、所定温度まで加熱した２０番ワークＷをそのまま焼入槽２のエレベータリフト３０に載せることができる。

また、同時にワーク搬入口１０を開き、新たに焼き入れを開始する１番ワークＷを炉内に搬入する。ワーク搬入口１０が開くと装入装置３１のフォークリフトが自動的に前進し、テーブル上の１番ワークＷを炉内に運び込んで上下移動ビーム６の手前側位置（後端６ｂ近傍位置）に載せる。そして、装入装置３１のフォークリフトが元の位置に戻ると、ワーク搬入口１０を閉める。

２０番ワークＷを焼入槽２のエレベータリフト３０に載せた後、前後移動ビーム５を１番ワークＷ〜１９番ワークＷの下方位置まで後退（空移動）させ、ワーク搬出口１１を閉める（図９（ｃ））。そして、上下移動ビーム６を下げて上下移動ビーム６上のワークＷを前後移動ビーム５上に載せ換えた（図９（ｄ））後、図８に示す位置まで前後移動ビーム５を前進させる。これにより、１番ワークＷ〜１９番ワークＷがワーク１個分だけ前方に移送され、２番ワークＷ〜２０番ワークＷとなり加熱される。

このように、上述の動作を繰り返し行ってワークＷを所定温度まで加熱し、焼入槽２に供給する。

ワークＷの加熱によってワークＷの凹部等に付着していた鋳砂のバインダが熱分解し、鋳砂が剥離して落下する。ワーク移送装置４の下方には炉の長手方向に沿って回収手段１７のホッパー１９が設けられているので、ワークＷから剥離した鋳砂は回収手段１７のホッパー１９内に落ちる。そして、この鋳砂はスクリュウコンベア２０によって集められ、移送手段１８によって炉外の砂タンク２１に投入される。

ワーク移送装置４の前後移動ビーム５と上下移動ビーム６の間にはある程度の間隔があいているので、ワークＷから剥離した鋳砂はビーム５，６間に詰まることはなく良好に落下する。また、前後移動ビーム５を第１の枠体７に取り付けて駆動ローラ９によって駆動するようにしており、上下移動ビーム６を第２の枠体１２に取り付けて回転アーム１４によって駆動するようにしているので、可動部分に鋳砂が詰まり難い駆動構造となっている。このため、ワークＷの移送を確実に行うことができる。

このワーク移送装置４は、ワークＷの搬出時に前後移動ビーム５の前端５ａをワーク搬出口１１の外にまで突出（前進）させるので、後工程の焼入槽２のエレベータリフト３０との間で直接、ワークＷの受け渡しを行うことができる。このため、加熱したワークＷを素早く焼入槽２の中に入れることができる。また、炉内からワークＷを取り出すフォークリフト等の専用の搬出装置を不要にすることができる。さらに、ワーク搬出口１１を小さくすることができ、炉内の熱を外に逃がし難くすることができる。

次に、焼戻炉３に設置したワーク移送装置４の作動を、図１０及び図１１に基づいて具体的に説明する。

図１０に焼戻炉３内で焼き戻し中のワークＷ、前後移動ビーム５、上下移動ビーム６等の位置関係を示す。この状態では、上下移動ビーム６は下降しており、２番ワークＷから１７番ワークＷは前後移動ビーム５上に載っている。なお、前後移動ビーム５は先頭の１８番ワークＷの位置よりも手前側（移送方向後側）に停止しているので、１８番ワークＷは上下移動ビーム６上に載っている。

先頭の１８番ワークＷについて加熱所要時間が経過して所定温度に達すると、上下移動ビーム６が上昇し、全てのワークＷを持ち上げる（図１１（ａ））。その後、ワーク搬出口（抽出口）１１を開き、抽出装置３５が１８番ワークＷを取り出す。即ち、ワーク搬出口１１が開くと抽出装置３５のフォークリフトが自動的に前進し、上下移動ビーム６上から１８番ワークＷを取り出して抽出テーブル３３上に載せる（図１１（ｂ））。１８番ワークＷが炉内から取り出されると、ワーク搬出口１１が閉まる。

また、同時にワーク搬入口（装入口）１０を開き、前後移動ビーム５を後退（空移動）させてその後端５ｂを炉外に突出させて、焼入槽２のエレベータリフト３０から焼入処理済みの１番ワークＷを受け取る。そして、１番ワークＷが前後移動ビーム５上の２番ワークＷに当たらない位置まで前後移動ビーム５を前進させてワーク搬入口１０を閉じる（図１１（ｃ））。

次に、上下移動ビーム６を下げて２番ワークＷ〜１７番ワークＷを前後移動ビーム５上に載せ換えた後、即ち全てのワークＷを前後移動ビーム５上に載せた後（図１１（ｄ））、前後移動ビーム５を前進させる。これにより、１番ワークＷ〜１７番ワークＷがワーク１個分移送され、２番ワークＷ〜１８番ワークＷとなる（図１１（ｅ））。

そして、上下移動ビーム６を一旦上昇させて全ワークＷを上下移動ビーム６上に載せ換えてから、前後移動ビーム５をワーク１個分だけ後退（空移動）させた後、上下移動ビーム６を下降させる。これにより、２番ワークＷ〜１７番ワークＷが前後移動ビーム５上に載せ換えられ、先頭の１８番ワークＷのみ上下移動ビーム６上に残る（図１０）。そして、この状態で各ワークＷを加熱する。

このように、上述の動作を繰り返し行ってワークＷを加熱し焼き戻しを行う。

焼戻炉３のワーク移送装置４は、ワークＷの搬入時に前後移動ビーム５の後端５ｂをワーク搬入口１０の外にまで突出（後退）させるので、前工程の焼入槽２のエレベータリフト３０との間で直接、ワークＷの受け渡しを行うことができる。このため、焼き入れしたワークＷを素早く焼き戻しすることができる。また、炉内にワークＷを運び込むフォークリフト等の専用の搬入装置を不要にすることができる。さらに、ワーク搬入口１０を小さくすることができ、炉内の熱を外に逃がし難くすることができる。

本発明のワーク移送装置４は、ワークＷをバスケットに収容せずにビーム５，６上に直接載せて移送することができる。このため、構造上、バスケット上の位置によるワークＷの加熱むらが発生せず、全てのワークＷを均一に加熱することができるので、加熱時間を短くすることができ、炉長を短くして炉を小型化することができる。

また、バスケットを加熱する必要がないので、その分だけエネルギーロスの発生を防止することができる。さらに、バスケットにワークＷを並べる手間や、バスケットからワークＷを取り出す手間を省くことができる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

例えば、上述の説明では、前後移動ビーム５を取り付けた第１の枠体７を駆動ローラ９によって前後に往復移動させるようにしていたが、必ずしもこの構造に限るものではない。例えば、駆動ローラ９に代えてピニオンギヤを設けると共に、第１の枠体７のレール７ａの底面にラックを設け、ピニオンギヤとラックを噛み合わせ、ピニオンギヤを回転駆動することで、第１の枠体７即ち前後移動ビーム５を前後方向に移動させるようにしても良い。または、水平方向に回転するアームによって第１の枠体７を水平方向（前後方向）に往復移動させるようにしても良い。さらには、その他の駆動手段によって前後移動ビーム５を前後方向に移動させるようにしても良い。

また、上述の説明では、上下移動ビーム６を取り付けた第２の枠体１２を回転アーム１４によって上下に往復移動させるようにしていたが、必ずしもこの構造に限るものではない。例えば、カムによって第２の枠体１２を上下に往復移動させるようにしても良い。

さらに、上述の説明では、アルミニウム合金鋳物の熱処理を行う焼入炉１や焼戻炉３を例にしていたが、本発明を適用できる工業炉はこれらに限るものではないことは勿論である。

本発明を適用した焼入炉の実施形態の一例を示す縦断面図である。本発明を適用した焼戻炉の実施形態の一例を示す縦断面図である。図１の焼入炉と図２の焼戻炉を備えるＴ６熱処理炉の概略構成を示す平面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う焼入炉の横断面図である。図３のＶ−Ｖ線に沿う焼戻槽の横断面図である。図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う焼戻炉の横断面図である。ワーク移送装置をワークの搬送方向からみた図である。図１の焼入炉のワーク移送装置を示し、焼き入れ中のワーク、前後移動ビーム、上下移動ビームの位置関係を示す図である。図８のワーク移送装置の作動を示し、（ａ）は図８の状態から上下移動ビームを上昇させた状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の状態から前後移動ビームを前進させた状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）の状態から前後移動ビームを後退させたさせた状態を示す図、（ｄ）は（ｃ）の状態から上下移動ビームを降ろした状態を示す図である。図２の焼戻炉のワーク移送装置を示し、焼き戻し中のワーク、前後移動ビーム、上下移動ビームの位置関係を示す図である。図１０のワーク移送装置の作動を示し、（ａ）は図１０の状態から上下移動ビームを上昇させた状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の状態から前後移動ビームを後退させたさせた状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）の状態から前後移動ビームを前進させた状態を示す図、（ｄ）は（ｃ）の状態から上下移動ビームを降ろした状態を示す図、（ｅ）は（ｄ）の状態から前後移動ビームを前進させた状態を示す図である。本発明の前後移動ビームと上下移動ビームとの関係を簡略に説明する概念図であり、（Ａ）はワークを上下移動ビームで持ち上げた状態、（Ｂ）はワークを前後移動ビームで搬送する状態を示す。従来の溶体化処理炉の縦断面図である。従来のウォーキングビーム式のワーク移送装置の縦断面図である。

符号の説明

１焼入炉（工業炉）
４ワーク移送装置
５前後移動ビーム
５ａ前後移動ビームの前端
５ｂ前後移動ビームの後端
６上下移動ビーム
１０ワーク搬入口
１１ワーク搬出口
１６砂排出装置
１７回収手段
１８移送手段
２４ファン
Ｗワーク

Claims

炉内に設けたワーク移送装置によってワークを前方に移送しながら加熱する工業炉であって、前記ワーク移送装置は、前後方向に往復移動可能な前後移動ビームと、前記前後移動ビームの移動を妨げることなく上下方向に往復移動可能な上下移動ビームとを備え、前記前後移動ビームは前進時に前記ワークを載せて移送し、前記上下移動ビームは前記前後移動ビームの前進時には前記前後移動ビームの搬送面よりも下に退避すると共に前記前後移動ビームの後退時に前記前後移動ビームの搬送面よりも上に突出して前記前後移動ビームから前記ワークを持ち上げて前記前後移動ビームを空移動させることを特徴とする工業炉。
前記前後移動ビームと前記上下移動ビームとは前記ワークの搬送方向と直交する炉の幅方向に交互に配置され、前記上下移動ビームは前記前後移動ビームの間から突出して前記ワークを持ち上げることを特徴とする請求項１記載の工業炉。
前記前後移動ビームは、その後端を炉のワーク搬入口の外に突出可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の工業炉。
前記前後移動ビームは、その前端を炉のワーク搬出口の外に突出可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の工業炉。
前記ワークは砂型によって鋳造された鋳物であり、前記ワークから剥離した鋳砂を炉外に排出する砂排出装置を備え、前記砂排出装置は、前記ワーク移送装置の下方に炉の長手方向に沿って設けられた回収手段と、前記回収手段によって回収した砂を炉外に搬出する移送手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の工業炉。
炉気を循環させるファンを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の工業炉。