この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、処理品の移送装置が浸炭室内の真空浸炭雰囲気に曝されることがなく、真空浸炭に起因する移送装置の劣化や動作不良の発生を防止することができる連続真空浸炭炉を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の連続真空浸炭炉は、直列に配置した前室、加熱室、浸炭室及び冷却室を有する連続真空浸炭炉において、前記加熱室と前記浸炭室の間、及び前記浸炭室と前記冷却室の間に、それぞれ仕切扉を介して搬送室を設けるとともに、前記加熱室及び浸炭室及び冷却室に、それぞれ処理品支持用の架台を設け、昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を、前記各搬送室に設けて、前記移送装置により、前記各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に移送するようにしたことを特徴とする。
この発明において「前」側とは、炉内を移送され前工程(前段)側から後工程(後段)側へと進行する処理品の進行方向上流側(前工程室側)を称し、「後」側とはその反対方向側を称し、また「左右」とは、前後方向に対する水平面上における左右方向を称するものとする。
請求項1記載の発明によれば、基材部上にテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、加熱室内の処理品を浸炭室内に、浸炭室内の処理品を冷却室内に、それぞれ移送することができ、これら移送後の移送装置はテレスコピック型のアームを短縮状態として各搬送室内に収容することができ、各搬送室と仕切扉で仕切られた浸炭室において処理品の浸炭処理をおこなうことにより、移送装置は浸炭室内の真空浸炭雰囲気に曝されることがない。
また請求項2記載の発明は、直列に配置した前室、加熱室、浸炭室及び冷却室を有する連続真空浸炭炉において、前記加熱室と前記浸炭室の間に、仕切扉を介して搬送室を設けるとともに、前記加熱室及び浸炭室及び冷却室に、それぞれ処理品支持用の架台を設け、昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を、前記搬送室及び前記冷却室にそれぞれ設けて、前記移送装置により、前記加熱室内の処理品を前記浸炭室内に、前記浸炭室内の処理品を前記冷却室内にそれぞれ移送するようにするとともに、前記冷却室に、下降状態にある前記移送装置の上側に位置する水平面上に並列配置され左右方向に移動自在にガイドされた前後方向に延びる一対の遮熱板と、該遮熱板の下面に沿って配置され前後方向に延びる開口部を隔てて炉体に固設された固定板と、前記各遮熱板を相互に近接・離間駆動して前記開口部を閉鎖・開放させる駆動機とをそなえてなる開閉シャッタ式の遮熱装置を設け、前記冷却室内に移送され架台上に支持された処理品と下降状態にある前記移送装置との間を、前記開口部を閉鎖した状態の前記遮熱板により仕切るようにしたことを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、基材部上にテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、加熱室内の処理品を浸炭室内に、浸炭室内の処理品を冷却室内に、それぞれ移送することができ、これら移送後の移送装置はテレスコピック型のアームを短縮状態として搬送室内及び冷却室内に収容することができ、これら搬送室及び冷却室と仕切扉で仕切られた浸炭室において処理品の浸炭処理をおこなうことにより、移送装置は浸炭室内の真空浸炭雰囲気に曝されることがない。また浸炭室と冷却室との間には搬送室を設けずに、浸炭室からの処理品抽出用の移送装置は、浸炭室に隣合う冷却室に設けたので、上記搬送室設置分のスペースが不要であり、真空浸炭炉の炉全長、従って炉設置スペースが、小さくて済む。
また冷却室内において、冷却処理のために架台上に支持された処理品と下降状態にある移送装置との間を、開閉シャッタ式の遮熱装置の遮熱板により仕切るようにしたので、浸炭室から冷却室内に移送された直後の高温の処理品からの放射熱が移送装置に達するのが上記遮熱板に阻止され、移送装置は高温に加熱されることなく、長期にわたって支障なく使用できるのである。
また請求項3記載の発明は、請求項2記載の連続真空浸炭炉において、前記冷却室に設けた処理品支持用の架台を、前記移送装置による処理品の受渡し位置である下降位置と、前記架台の前後方向に延びる支持梁部が前記遮熱板の上端部より上側に位置する上昇位置との間を、昇降させる架台昇降装置を設けたことを特徴とする。
この請求項3記載の発明によれば、冷却室において架台昇降装置により、移送装置による処理品の受渡し時には架台を下降位置に、処理品の冷却処理時には架台を上昇位置に、それぞれ位置させることができるので、冷却室に設ける移送装置の昇降ストロークは格別大ストロークのものとする必要がなく、搬送室内に設ける移送装置と同型機を用いて移送装置の小型・共通化及びその制御の共通化をはかることができる。
また請求項4記載の発明は、直列に配置した前室、加熱室、浸炭室及び冷却室を有する連続真空浸炭炉において、前記加熱室と前記浸炭室の間に、仕切扉を介して搬送室を設けるとともに、前記加熱室及び浸炭室に、それぞれ処理品支持用の架台を設け、昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を、前記搬送室及び前記冷却室にそれぞれ設けるとともに、前記冷却室に処理品支持装置として、処理品底面の左右側縁部を支承する支持片部をそなえ前記移送装置による処理品の受渡し位置に前記支持片部が位置する下降位置と該下降位置から所定ストローク上昇した上昇位置との間を、前記冷却室の上部に設けた駆動機により昇降駆動されるゴンドラを設けて、前記移送装置により、前記加熱室内の処理品を前記浸炭室内に、前記浸炭室内の処理品を前記冷却室内にそれぞれ移送するようにするとともに、前記冷却室に、下降状態にある前記移送装置の上側に位置する水平面上に並列配置され左右方向に移動自在にガイドされた前後方向に延びる一対の遮熱板と、該遮熱板の下面に沿って配置され前後方向に延びる開口部を隔てて炉体に固設された固定板と、前記各遮熱板を相互に近接・離間駆動して前記開口部を閉鎖・開放させる駆動機とをそなえてなる開閉シャッタ式の遮熱装置を設け、前記冷却室内に移送され上昇位置にある前記ゴンドラに支持された処理品と下降状態にある前記移送装置との間を、前記開口部を閉鎖した状態の前記遮熱板により仕切るようにしたことを特徴とする。
請求項4記載の発明によれば、請求項2記載の発明と同様に、基材部上にテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、加熱室内の処理品を浸炭室内に、浸炭室内の処理品を冷却室内に、それぞれ移送することができ、これら移送後の移送装置はテレスコピック型のアームを短縮状態として搬送室内及び冷却室内に収容することができ、これら搬送室及び冷却室と仕切扉で仕切られた浸炭室において処理品の浸炭処理をおこなうことにより、移送装置は浸炭室内の真空浸炭雰囲気に曝されることがない。また浸炭室と冷却室との間には搬送室を設けずに、浸炭室からの処理品抽出用の移送装置は、浸炭室に隣合う冷却室に設けたので、上記搬送室設置分のスペースが不要であり、真空浸炭炉の炉全長、従って炉設置スペースが、小さくて済む。
また冷却室内において、移送装置による処理品の受渡し時にはゴンドラを下降位置に位置させ、冷却処理時にはゴンドラを上昇位置に、それぞれ位置させることができるので、冷却室に設ける移送装置の昇降ストロークは格別大ストロークのものとする必要がなく、搬送室内に設ける移送装置と同型機を用いて移送装置の小型・共通化及びその制御の共通化をはかることができる。またゴンドラは冷却室上部に設けた駆動機により吊下状態で昇降駆動されるので、ゴンドラの下側には昇降駆動機構を設ける必要がなく、架台を昇降駆動する場合に上下方向にかさばる架台昇降駆動装置設置のためのスペースを冷却室下部に確保したり処理品パスラインを上方位置に設定する必要がなく、冷却室下部の構造の小型・簡素化及び真空浸炭炉全体の炉高の小型化をはかることができる。
そして冷却室内において、冷却処理のために上昇位置にあるゴンドラ(の支持片部上)に支持された処理品と下降状態にある移送装置との間を、開閉シャッタ式の遮熱装置の遮熱板により仕切るようにしたので、浸炭室から冷却室内に移送された直後の高温の処理品からの放射熱が移送装置に達するのが上記遮熱板に阻止され、移送装置は高温に加熱されることなく、長期にわたって支障なく使用できるのである。
また請求項5記載の発明は、請求項4記載の連続真空浸炭炉において、前記ゴンドラの左右両側面部に、該ゴンドラに支持された処理品の左右両側面に対面して配置した側部遮熱板を取付けたことを特徴とする。
この請求項5記載の発明によれば、浸炭室から冷却室内に移送されゴンドラ(の支持片部上)に支持された直後の高温の処理品の左右両側面部からの放射熱が側部遮熱板により遮熱されるので、この放射熱により、炉体側壁部側の冷却風循環路と処理品収容部との間の隔壁などの、処理品の左右両側に位置する炉体各部が過熱され劣化するのが防止される。
また請求項6記載の発明は、請求項2ないし請求項5のいずれかに記載の連続真空浸炭炉において、前記遮熱板の前後両端部に、上向きに延びる断熱板を固設し、前記遮熱板の閉鎖時に、該遮熱板と共に移動して閉鎖状態となった前記断熱板により、前記冷却室内に収容した処理品の前後両側面部と冷却室の前後両壁板との間を仕切る断熱壁体を形成させるようにしたことを特徴とする。
この請求項6記載の発明によれば、断熱板は遮熱板と一体となって開閉駆動され、処理品の移送時には開放状態となり移送の支障となることはなく、閉鎖状態では高温の処理品の前後両側面部に近い位置で該前後両側面部と冷却室の前後両壁板及び該壁板部に設けた開口部開閉用の扉との間を仕切るので、高温の処理品からの放射熱によりこれら壁板や扉部が昇温するのを防止でき、これら壁板や扉部への大掛かりな断熱材の付設や、この付設による扉の開閉ストロークの増大化などをはかる必要がなくなる。
また請求項7記載の発明は、請求項2ないし請求項6のいずれかに記載の連続真空浸炭炉において、前記遮熱板の上面側に、表面が該遮熱板の先端側に向かって上方へ湾曲し、遮熱板閉鎖時に冷却風を上方へ偏向させる整流体部を設けたことを特徴とする。
この請求項7記載の発明によれば、遮熱板閉鎖時に処理品の下方の左右中央部に位置する整流体部によって、冷却風が上方へ偏向され、冷却風がほぼ均一流となって処理品に吹付けられるので、処理品はほぼ均一に冷却され、遮熱板とは別個の整流板を処理品下方に進退自在に設けるなどの複雑な装置は不要であり、簡潔な構造の整流作用が得られる。
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、浸炭室の前段側及び後段側に設けた各搬送室内に設けたテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、処理品の浸炭室内への送入・抽出をおこなうようにしたので、移送装置は浸炭室内の真空浸炭雰囲気に曝されることがなく、真空浸炭に起因する移送装置の劣化や動作不良の発生を防止することができる。
また請求項2記載の発明によれば、浸炭室の前段側に設けた搬送室内及び冷却室内に設けたテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、処理品の浸炭室内への送入・抽出をおこなうようにしたので、移送装置は浸炭室内の真空浸炭雰囲気に曝されることがなく、真空浸炭に起因する移送装置の劣化や動作不良の発生を防止することができるとともに、浸炭室に隣合う冷却室内に移送装置を設けたので真空浸炭炉の炉長方向設置スペースが小さくて済む。また冷却室内に設けた移送装置と冷却室内に支持された処理品との間を開閉シャッタ式の遮熱装置の遮熱板により仕切るようにしたので、移送装置は処理品により高温に加熱されることなく、長期にわたって支障なく使用できる。
また上記の請求項2記載の発明による効果に加えて、請求項3記載の発明によれば、冷却室に架台昇降装置を設けたので、冷却室内に設ける移送装置としては搬送室内に設ける移送装置と同型機あるいは同程度の昇降ストロークを有する移送装置を使用することができる。
また請求項4記載の発明によれば、上記の請求項2記載の発明による効果に加えて、ゴンドラは冷却室上部に設けた駆動機により昇降駆動されるので、架台昇降駆動装置を設ける場合に比べて冷却室の下部構造が小型・簡素化され、真空浸炭炉全体の炉高の小型化をはかることができる。
また上記の請求項4記載の発明による効果に加えて、請求項5記載の発明によれば、高温の処理品の左右両側面部からの放射熱が側部遮熱板により遮熱されるので、処理品の左右両側に位置する炉体各部の過熱を防止できる。
また上記の効果に加えて、請求項6記載の発明によれば、高温の処理品の前後両側面からの放射熱が断熱板により断熱されるので、冷却室の前後両壁板及びその開口部開閉用の扉の過度の昇温を防止できる。
また上記の効果に加えて、請求項7記載の発明によれば、遮熱板の整流体部によって冷却風がほぼ均一流となって処理品に吹付けられるので、処理品がほぼ均一に冷却される。
以下図1〜図12に示す第1例により、この発明の実施の形態を説明する。図1において、1は連続真空浸炭炉で、2は前室(装入室)、3は加熱室、4は浸炭室、5は冷却室で、6は加熱室3と浸炭室4の間に設けた搬送室である。各室間には仕切扉11a〜11dを設け、各室(の炉殻部)は一体に連結されているが、保守時などには切離せる構造となっており、図示のように炉体下部に車輪をそなえている。12は処理品装入用の入口、13は同じく取出用の出口で、それぞれエアシリンダ式の開閉装置14,15により開閉駆動される扉16,17をそなえている。また仕切扉11a〜11dは、それぞれ横置きシリンダ式の開閉装置18により開閉駆動される。またこの炉における真空浸炭処理対象物である処理品Wは、各図において角体状に略図示してあるが、具体的には、複数段の棚板をそなえた保持具の前記棚板部に多数個の処理対象部品を保持させトレイ上に支持したものや、上記処理対象部品をバスケットに収容しトレイ上に支持したものなど、真空浸炭処理及び移送に適した形態を有するものであり、この発明においてはこれらの形態の処理単位品としてまとめられたものを処理品と称し、処理品Wの底面とは上記処理単位品の底面、具体的には上記トレイの底面などを称するものとする。
前室2から冷却室5に至る各室は、図示しない真空排気装置に接続され、さらに浸炭室4は図示しない浸炭性ガス供給源に、冷却室5は図示しない雰囲気ガス(窒素ガス)供給源に、それぞれ接続されている。また加熱室3及び浸炭室4は、それぞれ炉殻内に設けた断熱壁21,22で四周を囲繞された室内に、図示しない電熱式のヒータをそなえ、炉殻に固設された処理品W支持用の架台25,25をそなえている。この架台25は図2に示すように、処理品Wの底面の左右側縁部を支承する前後方向に延びる支持梁25aの前後両端部に支柱25bを固着したコ字状の枠体を、左右に間隔をおいて2組配設して成り、この間隔部に後述する移送装置30の伸長状態のテレスコピックアーム31(詳しくはその上部アーム34)が進入できる構造となっている。また冷却室5には、処理品W支持用の上記と同様な構成の架台25を昇降させる架台昇降装置70を設けてあり、その構成については、冷却室5の詳細構造とともに後述する。
30は処理品W移送用の移送装置で、搬送室6,冷却室5,及びこの例では前室2にも、設けられている。この移送装置30は、図3〜図8に示す構成を有する。なおこれらの図は搬送室6に設けた移送装置30を示すものであるが、冷却室5及び前室2に設けたものも、これと同一構成を有するものである。図中、31はテレスコピックアームで、ベースアーム32に中間アーム33を長手方向に移動自在に支持し、この中間アーム33に上部アーム34を長手方向に移動自在に支持し、後述する駆動及び連動機構により中間アーム33及び上部アーム34が連動して、図示の短縮(原点)状態から図中矢印Sで示す前方及び矢印Tで示す後方へ伸長し、また短縮状態に引戻駆動されるものである。なお中間アーム33のベースアーム32への支持構造、及び上部アーム34の中間アーム33への支持構造としては、相対移動する一方のアームにアーム長手方向に並設したローラにより、他方のアームを長手方向に移動自在に支持する構造を有するものであるが、その詳細な図示は省略する。
図3及び図4に示すように2組のテレスコピックアーム31,31のベースアーム32,32の前後両端部を2本の連結梁35で連結して、昇降駆動される支持部材である四角枠組状の昇降枠36を構成し、各連結梁35の左右両端部には、ガイドを兼ねた駆動片37が下向きに固設してある。38は搬送室6の炉殻6aの底部に固設した支持台で、この支持台38の四隅部に立設固着したガイド板39が、上記昇降枠36の各駆動片37に設けた縦溝に摺動自在に嵌合し、これによって昇降枠36、従って各テレスコピックアーム31は、ガイド板39により上下に昇降自在にガイドされている。
そして図3及び図6に示すように、支持台38の前後中央部には、炉殻6aの外部に取付けた回転駆動機40の出力軸に継手41を介して連結された駆動軸42が回転自在に支持され、この駆動軸42に設けたスプロケット43,43によりチェーン44,44を介して回転駆動される従動軸45a,45bが、図示しない軸受により支持台38の前後両端部に回転自在に支持されている。各従動軸45a,45bの両端部には、図5に示すように、この従動軸の軸心と偏心した位置に駆動ローラ46を軸支したクランク状(偏心カム状)の駆動子47を固設し、この駆動ローラ46を前記駆動片37の内面側に凹設した前後方向に延びる溝48に係合させてあり、この駆動子47及び駆動片37によって昇降枠36及びその上部支持物(処理品W移送時には処理品Wを含む)が支持されるとともに、回転駆動機40により前記チェーン駆動機構を介して従動軸45a,45bを180度回転させることにより、昇降枠36及びその上部支持物は、駆動ローラ46と従動軸45a,45bの偏心量の2倍に相当する昇降行程Yだけ、図示の下降位置から上昇し、さらにこれらの従動軸の180度回転により図示の下降位置へと下降駆動される。
次に各テレスコピックアーム31は、図7に示すようにそのベースアーム32の前後中間部に設けた各駆動ボックス49内の駆動スプロケット50,50を同時に回転駆動する駆動軸51を、炉殻6aの外部に取付けた回転駆動機52の出力軸に継手53を介して連結し、この駆動軸51の回転により、テレスコピックアーム31の伸縮駆動を次のようにしておこなうようになっている。
すなわち、図8に略図示するように、ベースアーム32の前後両端部に内蔵・軸支したスプロケット54a,54bと、前記駆動ボックス49内に軸支したスプロケット55,55と、前記駆動スプロケット50に、駆動チェーン56を巻掛け、この駆動チェーン56に噛合う複数個の直列状に配置した歯57を中間アーム33の上辺部の左右中央部下面に下向きに突設固着してあり、駆動軸51の回転により駆動チェーン56及び歯57を介して中間アーム33が、前方(矢印S方向)あるいは後方(矢印T方向)へ駆動される。一方各アームの連動用に、中間アーム33の前端部には連動用のローラ58aが、後端部にはこれと左右位置を変えてローラ58bが、それぞれ内蔵・軸支され、上部アーム34の上辺部下面に一端部Pを固着した連動用のチェーン59aがローラ58aに巻掛けられたのち他端部をベースアーム32に固着され、また上部アーム34の上辺部下面に一端部Qを固着した連動用のチェーン59bがローラ58bに巻掛けられたのち、他端部をベースアーム32に固着されている。
上記の各チェーンの配設により、図8(a)に示すように駆動軸51を矢印U方向に回転駆動すると、矢印方向に移動する駆動チェーン56により歯57を介して中間アーム33が前方(矢印S方向)へ移動し、この移動する中間アーム33のローラ58aに巻掛けたチェーン59aにより上部アーム34が中間アーム33上を該中間アーム33の移動量に等しい量(従ってベースアーム32に対しては該移動量の2倍)だけ前方へ移動して、伸長状態へと前方へ駆動される。また同図(b)に示すように駆動軸51を矢印V方向に回転駆動すると、上記と反対に中間アーム33が後方(矢印T方向)へ移動するとともに、チェーン59bにより上部アーム34が中間アーム33上を後方へ移動して、伸長状態へと後方へ駆動される。また前方へ伸長した状態から、図3に示す短縮状態に戻すときは、図8(b)と同様な駆動及びチェーン59bによる連動作用により、また後方へ伸張した状態から同じく短縮状態に戻すときは、図8(a)と同様な駆動及びチェーン59aによる連動作用により、それぞれ短縮状態に戻されるのである。
上記の各室に設けた移送装置30に対して、各室に設けた架台25(冷却室5においては後述する下降状態での架台25)及び図示しない炉外に設けた装入テーブル及び抽出テーブルの各上面(処理品W支持面)は、前記下降位置にある移送装置30の上面(上部アーム34の上面)位置と、これから昇降行程Yだけ上昇した上昇位置との中間位置にある。そしてたとえば搬送室6の移送装置30により、処理品Wを加熱室3内から浸炭室4内に移送するには、各仕切扉を開いた状態で、下降位置に保持したテレスコピックアーム31を前方へ伸長駆動して、上部アーム34が加熱室3の架台25上の処理品Wの下側に達したら、昇降枠36(従ってテレスコピックアーム31)を上昇駆動して処理品Wを上部アーム34上に移載し、次いでテレスコピックアーム31を短縮状態に引戻し後さらに後方へ伸長駆動して、処理品Wが浸炭室4の架台25上に達したら昇降枠36(テレスコピックアーム31)を下降駆動してその架台25上に処理品Wを移載し、テレスコピックアーム31を短縮状態に戻せば移送は完了する。他の室に設けた移送装置30によっても、同様な昇降・伸縮動作により、処理品Wの移送をおこなうことができる。なお冷却室5においては、後述する昇降駆動される架台25が、移送装置30と同室に設けられているが、下降状態の架台25上への処理品Wの移送及びこの架台25上から炉外の抽出テーブル上への処理品Wの移送は、上記と同じ移送装置30の昇降及び伸縮動作によっておこなわれる。
次に図9及び図10は、冷却室5の詳細構造を示し、61は冷却時の処理品Wの頂部及び側部を包囲する隔壁、62はこの隔壁61と炉殻5aとの間に形成した雰囲気ガスの循環路、63は雰囲気ガス循環用の送風機、64は雰囲気ガス冷却用の熱交換器から成る冷却器、65,65は循環路62の前後両端部を仕切る仕切壁であり、この仕切壁65には、隔壁61の左右巾と同じ開口幅の開口部66を設けてある。そして炉殻5aの底部に固設した支持台67上に、前記の搬送室6(及び前室2)と同じ移送装置30が設置してあり、また処理品W移送用の架台25は、架台昇降装置70により、移送装置30による処理品Wの受渡し位置である図9に鎖線で示す下降位置と、架台25の前後方向に延びる支持梁25a部が後述する遮熱板81の(整流体部81aの)上端部より上側に位置する実線で示す上側位置との間を、昇降駆動されるようになっている。
この架台昇降装置70としてこの例では、架台25の4本の長尺の支柱25bを、炉殻5aの底部を貫通させてその下端を昇降台71に連結し、この昇降台71と基礎上に設けた基台72の間に、中央部を軸73により枢着した起伏式のレバー74,75を2組介装して、軸73,73間にシリンダ部を取付けた油圧シリンダ76のピストンロッドに、レバー74,75の縁面部間に挟圧されて前後動によりレバー74,75の挟角を変化させて昇降台71を昇降駆動するローラ77を取付けて成る昇降駆動機構を用いている。上記のレバー74,75は、それぞれ一端部(図9における右端部)を昇降台71,基台72に枢着され、レバー74の他端部には基台72の底板面上を転動するローラ74aを、レバー75の他端部には昇降台71の頂板下面上を転動するローラ75aを、それぞれ軸着してある。そして油圧シリンダ76のピストンロッド引込駆動により、ローラ77を挟む両レバー74,75は挟角拡大方向に駆動されて、架台25は図9に実線で示す上昇状態となる。また油圧シリンダ76のピストンロッドを伸張方向に駆動すれば、ローラ77の前進移動に伴って、昇降台71及びその上側の各部の自重により両レバー74,75は挟角縮小方向に駆動されて、架台25は図9に鎖線で示す下降状態に切替えられるのである。
一方、81,81は、下降状態にある移送装置30の上側に位置する水平面上に並列配置された前後方向に延びる一対の遮熱板、82,82はこの遮熱板81の下面に沿って配置され、前後方向に延びる開口部83(図11参照)を隔てて炉殻5aに固設された固定板で、この固定板82上に設けたガイド84によって、各遮熱板81は左右方向に移動自在にガイドされており、この例では遮熱板81及び固定板82は、いずれも普通鋼の型枠の表面にセラミック成形体を固定した構造である。85は遮熱板81を相互に近接離間駆動するエアシリンダ式の駆動機であり、この駆動機85及び遮熱板81,81及び固定板82,82により、開閉シャッタ式の遮熱装置80が形成されている。またこの例では遮熱板81,81の上面側には、表面が遮熱板の先端側に向って上方へ湾曲した整流体部81aを設け、また遮熱板81,81の前後両端部には、セラミック成形体から成り上向きに延びる断熱板86,86を一体に立設してあり、これらの断熱板の上端部は、仕切壁65の外面部に設けた左右方向に延びるガイド87によってガイドされている。そして図11(b)及び図12(b)に示すように各遮熱板81には、遮熱板81,81が相互に近接駆動されて開口部83を閉鎖する際に、上昇状態にある架台25の支柱25bと干渉しないように、先端部に向って開口する切欠81bを2箇所に設けてある。
上記の架台25の昇降動作及び遮熱板81の開閉動作を、これと関連する移送装置30の動作と合わせて説明すると、浸炭室4内の架台25上の処理品Wを冷却室5内に移送する際は、図11に示すように遮熱装置80の遮熱板81,81を後退させて開口部83を開放状態、架台25を下降状態としておき、下降状態とした前記移送装置30のテレスコピックアーム31の浸炭室4内への伸長駆動と上昇駆動に続く短縮駆動と下降駆動により、処理品Wを架台25上に移載する。(なお図11及び図12は、図10における遮熱装置80及び架台25のみを略図示するものである。)続いて図12に示すように、前記架台昇降装置70により架台25を上昇駆動して上昇位置に保持し、遮熱板81,81を相互に近接駆動して開口部83を閉鎖した状態とする。これによって各遮熱板81と同体の断熱板86,86も、同図に示すように近接駆動されて仕切壁65の開口部66(図9参照)を閉鎖した状態となる。この状態で送風機63を運転して冷却室5における処理品Wの冷却処理がおこなわれ、冷却処理後は先ず遮熱板81,81(及び断熱板86,86)を離間方向へ駆動して図11に示す開放状態とし、次いで架台25を下降位置まで下降駆動した後、移送装置30の上昇駆動及びテレスコピックアーム31の後方への伸長駆動と下降駆動により、処理品Wを図示しない炉外の抽出テーブル上に移送し、テレスコピックアーム31を短縮駆動して冷却室5内に収容した状態とすればよい。
上記構成の各装置をそなえた連続真空浸炭炉1により処理品Wの真空浸炭処理をおこなうには、図示しない炉外の送入テーブル上の処理品Wを前室2内に移送し待機後、加熱室3に移送して加熱処理し、加熱後の処理品Wを搬送室6を経て浸炭室4内に移送して真空浸炭処理し、次いで冷却室5内に移送して常圧下で窒素ガス循環による冷却処理後、図示しない炉外の抽出テーブル上に送出するという処理を、順次炉内搬送される複数の処理品Wに対して連続的におこなう。このとき各処理室における処理時の室内圧力調節の他、処理品Wの移送時には、仕切扉を介して隣合う2室内の圧力を同程度の圧力とするなどの圧力調節を、処理工程の進行に応じて適宜おこなう。
上記の処理品Wの加熱室3内への移送、加熱室3内の処理品Wの浸炭室4内への移送、及び浸炭室4内の処理品Wの冷却室5内への移送は、それぞれ移送装置30を用いて、前述したその昇降及び伸長・短縮駆動によりおこなわれる。そしてこれらの移送行程後の移送装置30は、テレスコピックアーム31を短縮状態として、前室2,搬送室6及び冷却室5にそれぞれ収容され、これら各室と仕切扉11a〜11dで仕切られた状態で、加熱室3における処理品Wの加熱処理、及び浸炭室4における処理品Wの真空浸炭処理がおこなわれる。
これによって、搬送室6に設けた移送装置30、及び冷却室5に設けた移送装置30は、いずれも浸炭室4内の真空浸炭雰囲気に曝されて処理品Wと共に真空浸炭処理されるということがないので、これらの移送装置は真空浸炭に起因する劣化や動作不良を生じることなく、長期にわたって支障なく使用できる。また浸炭室4からの処理品W抽出用の移送装置30は冷却室5に設け、浸炭室4と冷却室5の間には移送装置設置用の搬送室を設けていないので、連続真空浸炭炉1の全長は短くて済む。
また冷却室5における処理品Wの冷却処理は、前述したように下降状態の架台25上に移送装置30により真空浸炭処理後の処理品Wを移載したのち、架台25を上昇駆動して上昇位置に保持し、遮熱装置80の遮熱板81,81を相互に近接駆動して開口部83を閉鎖した状態でおこなう。これによって、架台25上に支持された処理品Wと下降状態にある移送装置30との間が遮熱板81,81により仕切られるので、特に移送直後の高温の処理品Wからの放射熱が移送装置30に達するのが遮熱板81,81によって阻止され、移送装置30は高温に加熱されることなく、長期にわたって支障なく使用できるのである。
そして上記の冷却処理時においては、図10において循環路62から隔壁61の下部開口部を経て炉中心側に流入する冷却風は、同図に鎖線で示す閉鎖状態の遮熱板81,81の各整流体部81aにより破線矢印で示すように上方へ偏向され、ほぼ均一流となって処理品Wに吹付けられるので、処理品Wはほぼ均一に冷却される。また遮熱板81,81と一体になって駆動された断熱板86,86が、隔壁61の開口部66を閉鎖して処理品Wの前後両側面部と、冷却室5の前後の両壁板5b,5c及びこれら壁板に設けた開口部開閉用の扉との間を仕切るので、これらの壁板や扉部が処理品Wからの放射熱により過度に昇温するのが防止される。
また冷却室5において、架台昇降装置70により架台25を、移送装置30により処理品Wの受渡し時には下降位置に、冷却処理時には処理品Wを遮熱板81,81より上方に保持する上昇位置に、それぞれ位置させるようにしたので冷却室5に設ける移送装置30は上記の上昇位置まで昇降できる大昇降ストロークのものとする必要はなく、搬送室6に用いる固定式の架台25上への処理品受渡し用の小昇降ストロークの移送装置30を、冷却室5においても用いることができるのである。
次に図13〜図14に示す第2例により、この発明の実施の形態を説明する。この例の連続真空浸炭炉は、前記第1例の連続真空浸炭炉1において、冷却室5の代りに図13〜図14に示す冷却室7を用い、その他の構成は上記連続真空浸炭炉1と同じであるので、炉全体の図示は省略して、冷却室7の構成について説明する。そして冷却室7は、第1例の冷却室5における架台昇降装置70により昇降駆動される架台25の代りに、処理品Wの支持装置として、冷却室7の上部に設けた駆動機96により昇降駆動されるゴンドラ90を設けたものであり、その他の構成は冷却室5と同じであるので、図9〜図10と同一または相当部分については図9〜図10と同一符号を付して図示し、それらの詳細な説明は省略する。なお本例では上記のように架台25を用いないので、前記第1例において遮熱装置80の遮熱板81に設けた切欠81bは、設けなくてよい。
図13〜図14において、90はゴンドラで、前後に間隔をおいて配設され下向きに開口するコ字状の2個の枠体91,91の下端部に、それぞれ断面L字形の支持材92の前後端部を固着して、処理品Wの底面の左右両縁部が(上面に)支承される支持片部93,93を設けて成る。94はこのゴンドラ90の昇降駆動装置で、炉殻7aの上部の支持台95に取付けられた同期運転される2基の電動式のねじジャッキから成る駆動機96の各出力軸(昇降軸)を、各枠体91の上梁中央部に連結され炉殻7aの貫通部で上下動自在にガイドされた2本の吊下ロッド97の上端部に、それぞれ連結して成る。またこの例では、ゴンドラ90の支持片部93上に支持された処理品Wの左右両側面に対面する2枚の側部遮熱板98を、その下縁部を支持材92の縦片部に、前後縁部を各枠体91の縦材内側面部に、それぞれ取付けることにより、ゴンドラ90に取付けてあり、この側部遮熱板98は、表面側を光輝面処理されたステンレス鋼板から成る。
そして上記の昇降駆動装置94によりゴンドラ90が、冷却室7の下部に設けた移送装置30による処理品Wの受渡し位置(たとえば下降状態にある移送装置30のテレスコピックアーム31の上面から移送装置30の前記昇降行程Yの1/2程度上側の位置)に支持片部93(の上面)が位置する下降位置と、この冷却室7に設けた前記第1例と同じ開閉シャッタ式の遮熱装置80の遮熱板81の(整流体部81aの)上端部より上側の位置にゴンドラ90の下端面が位置する上昇位置との間を、昇降駆動されるように、昇降駆動装置94によるゴンドラ90の昇降ストロークが設定されている。
この冷却室7においては、第1例の冷却室5と同様に、処理品W移送時には遮熱装置80の遮熱板81及び断熱板86は開口部開放状態としておき、移送装置30の前述した昇降及び伸長・短縮駆動により浸炭室4から抽出した処理品Wは、下降位置にあるゴンドラ90の支持片部93上へ移載し、次いでゴンドラ90を上昇駆動して上昇位置に保持し、遮熱板81,81及びこれと同体の断熱板86,86を相互に近接駆動して開口部閉鎖状態とする。この状態で処理品Wの冷却処理をおこなったのち、冷却処理後は、遮熱板81,81及び断熱板86,86を離間駆動して開放状態とし、ゴンドラ90を下降位置まで下降駆動したのち、移送装置30によりゴンドラ90の支持片部93上の処理品Wを炉外の図示しない抽出テーブル上に移送し、短縮状態とした移送装置30を冷却室7内に収容した状態とすればよい。
上記構成の冷却室7を、第1例の連続真空浸炭炉1の冷却室5の代りに最後段部にそなえた連続真空浸炭炉においては、第1例と同様にして順次炉内搬送される処理品Wの連続真空浸炭処理がおこなわれ、この際の処理品Wの各処理室内への移送は、第1例と同様に前室2,搬送室6,及び冷却室7に設けた移送装置30によりそれぞれおこなわれる。そして冷却室7に設けた移送装置30は、第1例と同様に浸炭室4内の処理品Wの冷却室7内への移送後は冷却室7に収容され、この冷却室7と仕切扉11dで仕切られた浸炭室4内で処理品Wの真空浸炭処理がおこなわれ、これによって、浸炭室4内の真空浸炭雰囲気に曝されて処理品Wと共に真空浸炭処理されるということがないので、真空浸炭に起因する劣化や動作不良を生じることなく、長期間にわたって支障なく使用できる。また第1例と同様に浸炭室4からの処理品W抽出用の移送装置30は冷却室7に設け、浸炭室4と冷却室7の間には移送装置設置用の搬送室を設けていないので、真空浸炭炉の全長は短くて済む。
また冷却室7における処理品Wの冷却処理は、前述したように下降状態のゴンドラ90上に移送装置30により真空浸炭処理後の処理品Wを移載したのち、ゴンドラ90を上昇駆動して上昇位置に保持し、遮熱装置80の遮熱板81,81を相互に近接駆動して開口部83を閉鎖した状態でおこなう。これによって、ゴンドラ90上に支持された処理品Wと下降状態にある移送装置30との間が遮熱板81,81により仕切られるので、特に移送直後の高温の処理品Wからの放射熱が移送装置30に達するのが遮熱板81,81によって阻止され、移送装置30は高温に加熱されることなく、長期にわたって支障なく使用できるのである。
またこの例においても第1例と同様に、冷却処理時には遮熱板81に設けた整流体部81aによる冷却風の上方への偏向作用により、第1例と同様に処理品Wはほぼ均一に冷却され、また遮熱板81,81と一体になって駆動される断熱板86,86が、隔壁61の開口部66を閉鎖して処理品Wの前後両側面部と、冷却室7の前後の両壁板7b,7c及びこれら壁板に設けた開口部開閉用の扉との間を仕切るので、これらの壁板や扉部が処理品Wからの放射熱により過度に昇温するのが防止される。また冷却室7において、ゴンドラ90を、移送装置30により処理品Wの受渡し時には下降位置に、冷却処理時には処理品Wを遮熱板81,81より上方に保持する上昇位置に、それぞれ位置させるようにしたので冷却室7に設ける移送装置30は上記の上昇位置まで昇降できる大昇降ストロークのものとする必要はなく、搬送室6に用いる固定式の架台25上への処理品受渡し用の小昇降ストロークの移送装置30を、冷却室7においても用いることができるのである。
これに加えてこの例では、ゴンドラ90は冷却室上部に設けた駆動機96(及び昇降駆動装置94)により吊下状態で昇降駆動されるので、第1例におけるような架台昇降装置70設置のための大きなスペースを冷却室下部に確保する必要がなく、冷却室7の下部の構造の小型・簡素化及び真空浸炭炉全体の炉高の小型化をはかることができる。またゴンドラ90に支持された処理品Wの左右両側面に対向して設けた側部遮熱板98により、高温の処理品Wの左右両側面からの放射熱が遮熱されるので、処理品Wの左右両側に位置する隔壁61やゴンドラ90の支持材92部等の過熱を防止できるのである。
次に図15及び図2〜図12に示す第3例により、この発明の実施の形態を説明する。なおこの例の連続真空浸炭炉は、冷却室の構造及び冷却室と浸炭室の間に搬送室を設けた点が前記第1例と異なるが、その他の構成は第1例と同じであるので、第1例と同一または相当部分については第1例の各図と同一符号を付して図示する。図15において、101は連続真空浸炭炉で、2は前室(装入室)、3は加熱室、4は浸炭室、8は冷却室で、6は加熱室3と浸炭室4の間に設けた搬送室、9は浸炭室4と冷却室8の間に設けた搬送室である。各室間には仕切扉11a〜11eを設け、各室(の炉殻部)は一体に連結されているが、保守時などには切離せる構造となっており、図示のように炉体下部に車輪をそなえている。12は処理品装入用の入口、13は同じく取出用の出口で、それぞれエアシリンダ式の開閉装置14,15により開閉駆動される扉16,17をそなえている。また仕切扉11a〜11eは、それぞれ横置きシリンダ式の開閉装置18により開閉駆動される。またこの炉における真空浸炭処理対象物である処理品Wは、各図において角体状に略図示してあるが、この点は前記第1例と同じであり、具体的な処理品の支持形態や処理品Wの底面の指称部位などについては、第1例において前述した通りである。
前室2から冷却室8に至る各室は、図示しない真空排気装置に接続され、さらに浸炭室4は図示しない浸炭性ガス供給源に、冷却室8は図示しない雰囲気ガス(窒素ガス)供給源に、それぞれ接続されている。また加熱室3及び浸炭室4は、それぞれ炉殻内に設けた断熱壁21,22で四周を囲繞された室内に、図示しない電熱式のヒータをそなえ、冷却室8は炉殻内に設けた隔壁23で四周を囲繞された室内に冷却用雰囲気を循環させる送風機24、及び隔壁23の左右両側に形成したガス循環路に設けた図示しない冷却器とをそなえている。また加熱室3及び浸炭室4及び冷却室8は、炉殻に固設された処理品W支持用の架台25をそれぞれそなえている。この架台25は図2に示すように、処理品Wの底面の左右側縁部を支承する前後方向に延びる支持梁25aの前後両端部に支柱25bを固着したコ字状の枠体を、左右に間隔をおいて2組配設して成り、この間隔部に後述する移送装置30の伸長状態のテレスコピックアーム31(詳しくはその上部アーム34)が進入できる構造となっている。
30は処理品W移送用の移送装置で、搬送室6,搬送室9,及びこの例では前室2にも、設けられている。この移送装置30は、図3〜図8に示す構成を有する。なおこれらの図は搬送室6に設けた移送装置30を示すものであるが、搬送室9及び前室2に設けたものも、これと同一構成を有するものである。そして移送装置30は第1例と同じ構成を有し、その各部の動作も前述した通りであるので、詳細な説明は省略する。
上記の各室に設けた移送装置30に対して、各室に設けた架台25及び図示しない炉外に設けた装入テーブルの各上面(処理品W支持面)は、前述した下降位置にある移送装置30の上面(上部アーム34の上面)位置と、これから昇降行程Yだけ上昇した上昇位置との中間位置にある。そしてたとえば搬送室6の移送装置30により、処理品Wを加熱室3内から浸炭室4内に移送するには、各仕切扉を開いた状態で、下降位置に保持したテレスコピックアーム31を前方へ伸長駆動して、上部アーム34が加熱室3の架台25上の処理品Wの下側に達したら、昇降枠36(従ってテレスコピックアーム31)を上昇駆動して処理品Wを上部アーム34上に移載し、次いでテレスコピックアーム31を短縮状態に引戻し後さらに後方へ伸長駆動して、処理品Wが浸炭室4の架台25上に達したら昇降枠36(テレスコピックアーム31)を下降駆動してその架台25上に処理品Wを移載し、テレスコピックアーム31を短縮状態に戻せば移送は完了する。他の室に設けた移送装置30によっても、同様な昇降・伸縮動作により、処理品Wの移送をおこなうことができる。
上記構成の各装置をそなえた連続真空浸炭炉101により処理品Wの真空浸炭処理をおこなうには、図示しない炉外の送入テーブル上の処理品Wを前室2内に移送し待機後、加熱室3に移送して加熱処理し、加熱後の処理品Wを搬送室6を経て浸炭室4内に移送して真空浸炭処理し、次いで浸炭処理後の処理品Wを搬送室9を経て冷却室8内に移送して常圧下で窒素ガス循環による冷却処理後、図示しないフォーク等の抽出装置により炉外に送出するという処理を、順次炉内搬送される複数の処理品Wに対して連続的におこなう。このとき各処理室における処理時の室内圧力調節の他、処理品Wの移送時には、仕切扉を介して隣合う2室内の圧力を同程度の圧力とするなどの圧力調節を、処理工程の進行に応じて適宜おこなう。
上記の処理品Wの加熱室3内への移送、加熱室3内の処理品Wの浸炭室4内への移送、及び浸炭室4内の処理品Wの冷却室8内への移送は、それぞれ移送装置30を用いて、前述したその昇降及び伸長・短縮駆動によりおこなわれる。そしてこれらの移送行程後の移送装置30は、テレスコピックアーム31を短縮状態として、前室2,搬送室6及び搬送室9にそれぞれ収容され、これら各室と仕切扉11a〜11dで仕切られた状態で、加熱室3における処理品Wの加熱処理、及び浸炭室4における処理品Wの真空浸炭処理がおこなわれる。
これによって、搬送室6に設けた移送装置30、及び搬送室9に設けた移送装置30は、いずれも浸炭室4内の真空浸炭雰囲気に曝されて処理品Wと共に真空浸炭処理されるということがないので、これらの移送装置は真空浸炭に起因する劣化や動作不良を生じることなく、長期にわたって支障なく使用できるのである。
この発明は上記各例に限定されるものではなく、たとえば遮熱板81,断熱板86,側部遮熱板98等の材質は、上記以外のものとしてもよく、また遮熱板81を整流体部81aを有しない平板状のものとしたり、断熱板86及び側部遮熱板98を省略することも可能である。また移送装置30におけるテレスコピックアーム31の伸縮駆動機構及び昇降機構や、架台昇降装置70、ゴンドラ90の昇降駆動装置94などの各具体的構成は、上記以外のものとしてもよい。また上記各例では前室2にも他室と同じくテレスコピック型のアームをそなえた移送装置30を設けたが、処理品の炉外から前室2内への及び前室2から加熱室3内への移送装置としては、他の形式の移送装置を用いてもよい。
1…連続真空浸炭炉、2…前室、3…加熱室、4…浸炭室、5…冷却室、6…搬送室、7…冷却室、8…冷却室、9…搬送室、11a〜11e…仕切扉、25…架台、30…移送装置、31…テレスコピックアーム、36…昇降枠、40…回転駆動機、52…回転駆動機、56…駆動チェーン、59a…チェーン、59b…チェーン、61…隔壁、63…送風機、66…開口部、70…架台昇降装置、71…昇降台、76…油圧シリンダ、80…遮熱装置、81…遮熱板、81a…整流体部、82…固定板、83…開口部、85…駆動機、86…断熱板、90…ゴンドラ、91…枠体、93…支持片部、94…昇降駆動装置、96…駆動機、98…側部遮熱板、101…連続真空浸炭炉。