JP2009030848A - 加熱炉用搬送ローラ支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ローラを支持するための支持軸を回転可能に支持する軸受の耐久性を高めることができる加熱炉用搬送ローラ支持装置を提供する。
【解決手段】搬送ローラ支持装置６において、炉体の側壁１４と軸受装置６６との間に冷却装置６２が設けられ、正圧雰囲気に維持された炉体内から貫通穴２８を通して軸受装置側へ向かう高温気体がその冷却装置により冷却されることから、軸受装置に対する高温気体による加熱が緩和されるので、その軸受装置の耐久性が高められる。したがって、軸受装置の固着が防止されるとともに、その軸受装置に対する保守や点検作業が軽減される。
【選択図】図４

Description

本発明は、炉体の側壁から突き出す複数本の搬送ローラの端部を回転可能に支持する加熱炉用搬送ローラ支持装置に関するものである。

トンネル状の炉室を有する炉体と、その炉体の側壁に形成された複数個の貫通穴を通して互いに平行な状態でその炉体の長手方向に配設された複数本の搬送ローラとを備え、それら複数本の搬送ローラを回転駆動することにより、複数本の搬送ローラ上の被加熱物を正圧雰囲気に維持された前記炉体内を搬送して熱処理を施す加熱炉が知られている。この加熱炉は、所謂ローラハースキルンと称されるものであり、たとえば特許文献１に記載されている。

上記加熱炉では、炉体の側壁から突き出した搬送ローラの両端部が、その炉体の側面に固定されたカバーケースによって覆われるとともに、そのカバーケースにより回転可能に支持された支持軸によって同心状態で支持される。このように構成された加熱炉では、複数本の搬送ローラを挿し通すために側壁に形成されている複数個の貫通穴を通して外側へ流出する高温気体がカバーケースによって抑制されるので、貫通穴内のシール機構を簡略化および小型化でき、さらに炉体内へ送り込む気体の流量を低減することができる等の利点がある。
特許第２８０４２２１号公報

ところで、上記加熱炉では、その炉内が不活性ガスにより大気圧よりも高い圧力である正圧の雰囲気に維持された状態で被加熱物の熱処理が行われることから、複数本の搬送ローラを挿し通すために側壁に形成されている複数個の貫通穴を通して、高温気体が外側へ流出するため、カバーケースが高温となり、特に支持軸を回転可能に支持する軸受の耐久性が損なわれるという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、搬送ローラを支持するための支持軸を回転可能に支持する軸受の耐久性を高めることができる加熱炉用搬送ローラ支持装置を提供することにある。

本発明者は、上記の課題を解決するために種々の検討を重ねた結果、支持軸を回転可能に支持する軸受或いはその付近のシール性が低く、炉体の側壁を貫通する貫通穴を通して外部へ流出した高温気体が軸受へ向かって流れることに起因して、その軸受が高温となり、その耐久性が損なわれることを見いだした。本発明はその知見に基づいて為されたものである。

すなわち、上記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) トンネル状の炉室を有する炉体と、該炉体の側壁に形成された複数個の貫通穴を通して互いに平行な状態で該炉体の長手方向に配設された複数本の搬送ローラとを備え、該複数本の搬送ローラを回転駆動することにより、該複数本の搬送ローラ上の被加熱物を正圧雰囲気に維持された前記炉体内を搬送して熱処理を施す加熱炉において、前記炉体の側壁から突き出す複数本の搬送ローラの端部を回転可能に支持する加熱炉用搬送ローラ支持装置であって、(b) 前記炉体の側面において、前記炉体の側壁から突き出す複数本の搬送ローラの端部をそれぞれ覆うカバーケースと、(c) 前記搬送ローラの端部を支持する先端部と、軸受装置を介して前記カバーケースに回転可能に支持された基端部とを有し、該搬送ローラと同心に配置された複数本の支持軸と、(d) 前記カバーケースの内側の前記炉体の側壁と前記軸受装置との間に設けられ、前記正圧雰囲気に維持された前記炉体内から前記貫通穴を通して前記軸受装置側へ向かう高温気体を冷却するための冷却装置とを、含むことにある。

請求項１に係る発明によれば、カバーケースの内側の前記炉体の側壁と前記軸受装置との間に冷却装置が設けられ、正圧雰囲気に維持された炉体内から貫通穴を通して軸受装置側へ向かう高温気体がその冷却装置により冷却されることから、軸受装置に対する高温気体による加熱が緩和されるので、その軸受装置の耐久性が高められる。したがって、軸受装置の固着が防止されるとともに、その軸受装置に対する保守や点検作業が軽減される。

ここで、好適には、前記カバーケースは、前記炉体の側壁から離れる方向に突き出し且つ前記支持軸を挟んで対向する一対のカバー板部と、その一対のカバー板部の先端部を相互に連結し、前記軸受装置が固定された連結板部とを備えたものであり、前記冷却装置は、一対のカバー板部の内側にそれぞれ固定されているので、軸受装置に対する高温気体による加熱が一層緩和されるとともに、その軸受装置の耐久性が高められる。

また、好適には、前記冷却装置は、内部通路を液密に囲む外壁から構成され、該内部通路に冷却液が循環させられるものである。このようにすれば、冷却液が循環させられることにより、正圧雰囲気に維持された炉体内から貫通穴を通して軸受装置側へ向かう高温気体がその冷却装置により冷却され、その軸受装置の耐久性が高められる。

また、好適には、前記冷却装置は、前記外壁から前記支持軸側へ突き出す複数枚の冷却フィンを備える。このようにすれば、正圧雰囲気に維持された炉体内から貫通穴を通して軸受装置側へ向かう高温気体がその冷却装置の外壁から支持軸側へ突き出す複数枚の冷却フィンにより一層効率よく冷却される。

また、好適には、前記連結板部には、前記支持軸の基端部を挿通させるための挿通穴が形成され、前記軸受装置は、その挿通穴から外側へ突き出した前記支持軸の基端部を回転可能に支持するものである。このようにすれば、軸受装置は連結板部の外側に設けられているので、その軸受装置に対する高温気体による加熱が一層緩和される。

また、好適には、前記軸受装置は、前記カバーケースの連結板部の外側に固定され、前記連結板部に形成された挿通穴を塞ぐように位置させられた一対の第１ボールベアリングとその一対の第１ボールベアリングから所定距離隔てて配置された第２ボールベアリングとを介して前記支持軸の基端部を回転可能に支持するものである。このようにすれば、支持軸の基端部のうち高温による負荷および荷重負荷が大きい側の位置には一対のボールベアリングが配設されるので、軸受装置の耐久性が一層高められる。更に、上記一対のボールベアリングによりカバーケース内の気密性が一層高められる。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は発明に関連する要部を説明するものであり、寸法および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例の搬送ローラ支持装置６を備えた加熱炉８を示す断面図である。加熱炉８は、磁器、セラミックス電子部品、炭素繊維等の焼成や、ホーロー製品衛生陶器等の釉焼に適用されるローラハースキルン型の熱処理炉である。加熱炉８は、耐熱レンガ１１およびその耐熱レンガ１１を包被するケーシング１３によって形成された長手状の炉体１０と、被熱処理物を不活性の正圧雰囲気（窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガス等の正圧高温ガス）中で連続的に熱処理するためにトンネル状に形成された炉室１２とを備えている。この加熱炉８では、被熱処理物の熱処理時間に適応する個数の炉体１０が必要に応じて直列に連結された状態で設置される。

上記炉体１０の両側に位置する側壁１４の上下方向中央部付近には、その側壁１４をそれぞれ貫通した状態で被熱処理物の移送方向と直交する方向に長手状を成し、被熱処理物の移送方向へ並列状態で横１列に一定間隔で配列された多数本の搬送ローラ１６が設置されている。但し、炉体１０の入口および出口においても搬入用の搬送ローラ列と、搬出用の搬送ローラ列とが連続して設置される。搬送ローラ１６の両端部は、側壁１４を貫設して形成された貫通穴２８内に挿通された状態で配置されており、側壁１４外へ突き出されている。上記搬送ローラ支持装置６は、カバーケース４２および軸受装置６６を備え、貫通穴２８を封止しつつ、側壁１４外へ突き出された搬送ローラ１６の両端部を回転可能に支持するものである。

図２は、図１の搬送ローラ支持装置６を加熱炉８の側面から示す図１のII−II視断面図であり、図３は、その図２のIII 部を拡大して示す図である。また、図４は、図１の搬送ローラ支持装置６の要部を拡大して示す図３のIV−IV視断面図である。

図２乃至図４に詳しく示すように、搬送ローラ１６は円管状であり、その両端部の開口内に先端部１８が軸心方向への移動可能にそれぞれ嵌め込まれた左右一対の支持軸２０により回転可能に支持されている。各搬送ローラ１６は、それと同心に配置された左右一対の支持軸２０に固定されたばね受け２２と搬送ローラ１６の両端面との間にそれぞれ介在させられたコイルスプリング２４によって軸心方向に挟圧され、支持軸２０と連れ回るようになっている。上記支持軸２０は、軸受装置６６によって回転可能に支持された基端部１９を有している。

上記搬送ローラ１６の端部には、ロックウール、グラスウール等の耐熱繊維から成る円筒状断熱シール材３６が嵌め入れられるとともに、貫通穴２８が開口するシール材取付溝３０の側壁面と円筒状断熱シール材３６との間には、同様のロックウール、グラスウール等の耐熱繊維から成るバルク状断熱シール材３８が嵌め入れられており、炉室１２内と外部との間を連通させる貫通穴２８がシールされている。

各側壁１４の外壁面には、その側壁１４から離れる方向に突き出した形状を有して前記貫通穴２８から突き出す搬送ローラ１６の端部を気密に覆う長手状のカバーケース４２が、それぞれタップベース４４およびケースパッキン４６を介して固定されている。カバーケース４２は、支持軸２０を挟んで対向する長手状の一対のカバー板部４８と、その一対のカバー板部４８の先端側を相互にねじ止めにて連結する長手状の連結板部５０と、一対のカバー板部４８の基端側にねじ止めにてそれぞれ固定され、側壁１４の外壁面に固定されたタップベース４４に対してボルトにより締め着けられた長手状の一対の取付板部５２と、両端部をそれぞれ気密に塞ぐための矩形板状の端板部５４とを備えている。

上記一対のカバー板部４８の内側には、側壁１４と連結板部５０の間に位置し、水等の冷却液が循環させられる内部通路５６を液密に囲む外壁５８から構成され、その外壁５８から支持軸２０側へ突き出す複数枚の冷却フィン６０を備える、断面矩形の管状の冷却装置６２がそれぞれ固定されている。上記外壁５８および冷却フィン６０は、たとえば鋼板、アルミニウム、銅等の熱電導率の高い金属から構成されている。

上記カバーケース４２の連結板部５０には、支持軸２０の基端部１９を挿通させるための挿通穴６４が形成されており、その挿通穴６４を塞ぐように外側に位置させられ、支持軸２０の基端部１９を回転可能に支持する軸受装置６６が固定されている。

軸受装置６６は、連結板部５０の外側に隣接する第１支持板６８と、その外側にスペーサー７４により所定間隙を隔てて平行に設けられた第２支持板７０と、その第１支持板６８と第２支持板７０と連結板部５０とを通してそれらを連結板部５０に固定する複数本の通しボルト７２と、第１支持板６８の中央部に嵌め着けられて支持軸２０の基端部１９を回転可能に支持する一対の第１ボールベアリング７６と、第２支持板７０の中央部に嵌め着けられて支持軸２０の軸端を回転可能に支持する第２ボールベアリング７８とを備え、支持軸２０およびそれに両端部が嵌合させられた搬送ローラ１６を回転可能に支持している。上記一対の第１ボールベアリング７６は、連結板部５０に形成された挿通穴６４を塞ぐようにその外側に位置させられている。

図１乃至図３に詳しく示すように、ローラ駆動装置が設けられている側の第２支持板７０の長手方向中央部にはその上方へ延び出す延出部８０が形成されており、同じく駆動側の第１支持板６８の長手方向中央部上端面にもその上方へ延び出す延出部８２が形成されており、それら延出部８０および延出部８２は相互に連結されている。そして、その延出部８０には、減速機構が収容されたギヤボックスを有するローラ駆動モータ８４が取付けられており、このローラ駆動モータ８４の出力軸８６には駆動用の駆動スプロケットホイール８８が固定されている。

延出部８０の下部には、ボルト９０によって遊転可能に支持された前後１対のガイド用のガイドスプロケットホイール９２が所定間隙を隔てて設置され、第１支持板６８と第２支持板７０との間隙内の前後端部付近にはボルト９４によって遊転可能に支持された各２個のテンション調整用の調整スプロケットホイール９６が設置されるとともに、第１支持板６８と第２支持板７０との間隙内の下部には第１支持板６８と第２支持板７０とにボルト９８によって結合されたチェーンレール１００がカバーケース４２の長手方向に沿って水平伏に設置されている。

各搬送ローラ１６にローラ駆動モータ８４の回転を伝達するためのチェーン１０２は、駆動スプロケットホイール８８、両調整スプロケットホイール９６、前端および後端の搬送ローラ１６の基端部１９に嵌め着けられたスプロケットホイール２６とに巻き掛けられるとともに、その前後端の搬送ローラ１６のスプロケットホイール２６を除く各搬送ローラ１６の基端部１９に嵌め着けられたスプロケットホイール２６の下側に噛み合わされているので、支持軸２０により両端部が支持された各搬送ローラ１６はローラ駆動モータ８４によりチェーン１０２を介して回転駆動され、同方向へ等速回転させられるようになっている。

上述のように、本実施例の搬送ローラ支持装置６によれば、炉体１０の側壁１４と軸受装置６６との間に冷却装置６２が設けられ、正圧雰囲気に維持された炉体１０内から貫通穴２８を通して軸受装置６６側へ向かう高温気体がその冷却装置６２により冷却されることから、軸受装置６６に対する高温気体による加熱が緩和されるので、その軸受装置６６の耐久性が高められる。したがって、軸受装置６６の固着が防止されるとともに、その軸受装置６６に対する保守や点検作業が軽減される。

また、本実施例の搬送ローラ支持装置６によれば、両カバーケース４２は、炉体１０の側壁１４から離れる方向に突き出し、且つ、その構成の一つである一対のカバー板部４８の内側には冷却装置６２がそれぞれ固定されているので、軸受装置６６に対する高温気体による加熱が一層緩和されるとともに、その軸受装置６６の耐久性が高められる。

また、本実施例の搬送ローラ支持装置６によれば、冷却装置６２は、内部通路５６を液密に囲む外壁５８から構成され、その内部通路５６に冷却液が循環させられるものであるので、冷却液が循環させられることにより、正圧雰囲気に維持された炉体１０内から貫通穴２８を通して軸受装置６６側へ向かう高温気体がその冷却装置６２により冷却されて、軸受装置６６の耐久性が高められる。

また、本実施例の搬送ローラ支持装置６によれば、冷却装置６２は外壁５８から支持軸２０側へ突き出す複数枚の冷却フィン６０を備えていることから、正圧雰囲気に維持された炉体１０内から貫通穴２８を通して軸受装置６６側へ向かう高温気体がその冷却装置６２の外壁５８から支持軸２０側へ突き出す複数枚の冷却フィン６０により一層効率よく冷却されて、軸受装置６６の耐久性が高められる。

また、本実施例の搬送ローラ支持装置６によれば、連結板部５０には、支持軸２０の基端部１９を挿通させるための挿通穴６４が形成され、軸受装置６６は、その挿通穴６４から外側へ突き出した前記支持軸２０の基端部１９を回転可能に支持するものであることから、軸受装置６６は連結板部５０の外側に設けられているので、その軸受装置６６に対する高温気体による加熱が一層緩和される。

また、本実施例の搬送ローラ支持装置６によれば、軸受装置６６は、前記カバーケース４２の連結板部５０の外側に固定され、前記連結板部５０に形成された挿通穴６４を塞ぐように位置させられた一対の第１ボールベアリング７６とその一対の第１ボールベアリングから所定距離隔てて配置された第２ボールベアリング７８とを介して前記支持軸２０の基端部１９を回転可能に支持するものであることから、支持軸２０の基端部１９のうち高温による負荷および荷重負荷が大きい側の位置には一対のボールベアリング７６が配設されるので、軸受装置６６の耐久性が一層高められる。更に、上記一対のボールベアリング７６によりカバーケース４２内の気密性が一層高められる。

また、本実施例の搬送ローラ支持装置６によれば、一対のカバー板部４８は、その先端側を連結板部５０とその基端側を上下一対の取付け板５２部と相互にねじ止めにて連結されているので、ねじを外すだけで簡易にカバー板部４８を取り外すことができ、カバーケース内部の保守や点検作業を容易に行うことができる。

以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の本実施例の冷却装置６２は外壁５８から支持軸２０側へ突き出す複数枚の冷却フィン６０を備えているが、その冷却フィン６０の長さ、枚数は、必要に応じて種々の形状に変更される。また、その冷却フィン６０は必ずしも設けられていなくてもよい。

また、前述の本実施例の冷却装置６２は、断面矩形の形状となるように外壁５８により構成されていたが、円管状に形成されていてもよいし、複数本が並列に設けられていてもよい。

また、前述の本実施例では、連結板部５０とは別に第一支持板６８を設けその第一支持板６８の中央部に一対の第１ベアリング７６が嵌め着けられており、連結板部５０に対して第１ベアリング７６は間接的に固定されているが、連結板部５０に直接嵌め着けられたベアリングにより軸受装置６６が構成されてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

本発明の一実施例の搬送ローラ支持装置が加熱炉に取付られた状態を示す断面図である。 図１の実施例の搬送ローラ支持装置を加熱炉の側面から示す図１のII−II視断面図である。 図１の搬送ローラ支持装置の一部である図２のIII 部を拡大して示す図である。 図１の搬送ローラ支持装置の要部を拡大して示す図３のIV−IV視断面図である。

符号の説明

６：搬送ローラ支持装置
８：加熱炉
１０：炉体
１２：炉室
１４：側壁
１６：搬送ローラ
１８：先端部
１９：基端部
２０：支持軸
２８：貫通穴
４２：カバーケース
４８：カバー板部
５０：連結板部
５６：内部通路
５８：外壁
６０：冷却フィン
６２：冷却装置
６４：挿通穴
６６：軸受装置
７６：第１ボールベアリング（軸受)
７８：第２ボールベアリング（軸受)

Claims (6)

1. トンネル状の炉室を有する炉体と、該炉体の側壁に形成された複数個の貫通穴を通して互いに平行な状態で該炉体の長手方向に配設された複数本の搬送ローラとを備え、該複数本の搬送ローラを回転駆動することにより、該複数本の搬送ローラ上の被加熱物を正圧雰囲気に維持された前記炉体内を搬送して熱処理を施す加熱炉において、前記炉体の側壁から突き出す複数本の搬送ローラの端部を回転可能に支持する加熱炉用搬送ローラ支持装置であって、
   前記炉体の側面において、前記炉体の側壁から突き出す複数本の搬送ローラの端部をそれぞれ覆うカバーケースと、
   前記搬送ローラの端部を支持する先端部と、軸受装置を介して前記カバーケースに回転可能に支持された基端部とを有し、該搬送ローラと同心に配置された複数本の支持軸と、
   前記カバーケースの内側の前記炉体の側壁と前記軸受装置との間に設けられ、前記正圧雰囲気に維持された前記炉体内から前記貫通穴を通して前記軸受装置側へ向かう高温気体を冷却するための冷却装置と
   を、含むことを特徴とする加熱炉用搬送ローラ支持装置。
2. 前記カバーケースは、前記炉体の側壁から離れる方向に突き出し且つ前記支持軸を挟んで対向する一対のカバー板部と、該一対のカバー板部の先端部を相互に連結し、前記軸受装置が固定された連結板部とを備えたものであり、
   前記冷却装置は、該一対のカバー板部の内側にそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１の加熱炉用搬送ローラ支持装置。
3. 前記冷却装置は、内部通路を液密に囲む外壁から構成され、該内部通路に冷却液が循環させられるものであることを特徴とする請求項１または２の加熱炉用搬送ローラ支持装置。
4. 前記冷却装置は、前記外壁から前記支持軸側へ突き出す複数枚の冷却フィンを備えることを特徴とする請求項３の加熱炉用搬送ローラ支持装置。
5. 前記連結板部には、前記支持軸の基端部を挿通させるための挿通穴が形成され、
   前記軸受装置は、該挿通穴から外側へ突き出した前記支持軸の基端部を回転可能に支持することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１の加熱炉用搬送ローラ支持装置。
6. 前記軸受装置は、前記カバーケースの連結板部の外側に固定され、前記連結板部に形成された挿通穴を塞ぐように位置させられた一対の第１ボールベアリングと該一対のボールベアリングから所定距離隔てて配置された第２ボールベアリングとを介して前記支持軸の基端部を回転可能に支持するものである請求項２乃至５のいずれか１の加熱炉用搬送ローラ支持装置。

Images