JP2011219814A

JP2011219814A - 連続熱処理装置

Info

Publication number: JP2011219814A
Application number: JP2010089751A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sugimoto; 浩一杉本; Itsuro Morita; 逸郎森田
Original assignee: Daido Plant Industries Co Ltd
Current assignee: Daido Plant Industries Co Ltd
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2011-11-04

Abstract

【課題】大ロットの被処理材から小ロットの被処理材にいたるまで、多種多様の被処理材を効率的且つ経済的に、また安全に連続して熱処理することができる連続熱処理装置を提供する。
【解決手段】被処理材の移動方向に沿って、被処理材を真空雰囲気下に加熱して脱脂する脱脂室と、脱脂した被処理材を真空雰囲気下に加熱する加熱帯と、加熱した被処理材を真空雰囲気下に油焼入する油焼入室とを備え、加熱帯を、真空容器内の断熱材で囲まれた空間にて、被処理材の移動方向に沿い、開閉可能な断熱扉で複数の加熱室に仕切り、各加熱室に独立して制御可能なヒータを取付けた。
【選択図】図１

Description

本発明は連続熱処理装置に関する。例えば加工したボルトの硬さを増すために焼入する場合や、またボルトの焼入に続いて不都合な応力を除くために焼戻する場合に、連続熱処理装置が使用される。本発明は、かかる連続熱処理装置の改良に関し、大ロットの被処理材から小ロットの被処理材にいたるまで多種多様の被処理材を、効率的且つ経済的に、また安全に連続して熱処理することができる連続熱処理装置に関する。

従来、前記のような連続熱処理装置として一般に、カーボンポテンシャルを制御する雰囲気ガス下に横に長いトンネル型の装置内で被処理材を熱処理する装置が使用されており、例えば、被処理材の移動方向に沿い、被処理材を所定のガス雰囲気下に置く搬入ゾーンと、被処理材を所定のガス雰囲気下に加熱する横に長いトンネル型の加熱ゾーンと、加熱した被処理材を所定のガス雰囲気下に油焼入する焼入ゾーンとを備えるものが知られている（例えば特許文献１参照）。しかし、かかる従来の連続熱処理装置には、１）カーボンポテンシャルを制御する雰囲気ガスの発生装置が必要であり、２）被処理材の材質等が変わって、それに応じ雰囲気ガスのカーボンポテンシャルの切替えが必要になったとき、横に長いトンネル型の加熱ゾーンを含め、装置全体の雰囲気ガスを切替えなければならないため、手間がかかり、それだけ稼働率が低くなって、雰囲気ガスのロスも大きい、３）小ロットの被処理材を熱処理する場合でも、横に長いトンネル型の加熱ゾーンを含め、装置全体の雰囲気ガスのカーボンポテンシャルや温度を、その小ロットの被処理材に求められるカーボンポテンシャルや温度に切替えなければならないため、手間がかかり、それだけ稼働率が低くなって、雰囲気ガスや熱エネルギーのロスも大きい、４）雰囲気ガスの漏出等に起因するガス爆発やガス中毒の危険がある等、多くの問題がある。カーボンポテンシャルを制御した雰囲気ガス下に被処理材を熱処理する従来の連続熱処理装置には、総じて、被処理材の熱処理が非効率的であり、非経済的であって、安全性についての危惧があるという問題があるのである。

特開２００６−６３３８９号公報

本発明が解決しようとする課題は、前記したような従来の連続熱処理装置における問題を解消し、大ロットの被処理材から小ロットの被処理材にいたるまで、多種多様の被処理材を効率的且つ経済的に、また安全に連続して熱処理することができる連続熱処理装置を提供する処にある。

前記の課題を解決する本発明は、被処理材の移動方向に沿って、被処理材を真空雰囲気下に加熱して脱脂する脱脂室と、脱脂した被処理材を真空雰囲気下に加熱する加熱帯と、加熱した被処理材を真空雰囲気下に油焼入する油焼入室とを備え、加熱帯が、真空容器内の断熱材で囲まれた空間にて、被処理材の移動方向に沿い、開閉可能な断熱扉で複数の加熱室に仕切られており、各加熱室に独立して制御可能なヒータが取付けられて成ることを特徴とする連続熱処理装置に係る。

本発明に係る連続熱処理装置は、被処理材、例えば加工したボルトの硬さを増すために焼入する場合や、またボルトの焼入に続いて不都合な応力を除くために焼戻するような場合に使用されるもので、被処理材の移動方向に沿って、被処理材を真空雰囲気下に加熱して脱脂する脱脂室と、脱脂した被処理材を真空雰囲気下に加熱する加熱帯と、加熱した被処理材を真空雰囲気下に油焼入する油焼入室とを備えている。

前記の脱脂室、加熱帯及び油焼入室には、被処理材の移動手段、例えばローラが敷設されており、脱脂室及び加熱帯にはヒータが取付けられていて、油焼入室には下方のピットに油槽が設置されている。また脱脂室、加熱帯及び油焼入室には入口及び出口が開設されており、これらの入口及び出口には内部を真空雰囲気に保持できる断熱扉が取付けられていて、断熱扉は開閉可能、例えばシリンダ駆動により昇降可能になっている。更に油焼入室には、被処理材を油槽に入れ、また油槽から出すための昇降手段が装備されている。更にまた脱脂室、加熱帯及び油焼入室にはそれぞれ排気口が開設されており、これらの排気口はバルブやトラップ等を適宜に介して真空ポンプに接続されている。

本発明に係る連続熱処理装置では、前記の加熱帯が、真空容器内の断熱材で囲まれた空間にて、被処理材の移動方向に沿い、開閉可能な断熱扉で複数の加熱室に仕切られており、各加熱室に独立して制御可能なヒータが取付けられている。加熱帯を複数の加熱室に仕切る断熱扉は、各加熱室を個別に真空雰囲気に保持するためのものではないので、比較的簡単な構造のものでよい。被処理材の脱脂、加熱及び油焼入を真空雰囲気下で行なうため、カーボンポテンシャルを制御する雰囲気ガスの発生装置は不要であり、また被処理材の材質等の変更に伴い強いられてきた装置全体の雰囲気ガスのカーボンポテンシャルの切替えも不要になって、しかも雰囲気ガスの漏出等に起因する安全性についての危惧もないことはいうまでもないが、加熱帯が開閉可能な断熱扉により複数の加熱室に仕切られており、各加熱室に独立して制御可能なヒータが取付けられているので、例えば加熱帯が第１加熱室から第４加熱室までの合計四つの加熱室に仕切られている場合、大ロットの被処理材を焼入するときは、被処理材を第１加熱室から第４加熱室までの各加熱室で順次加熱して適宜に均熱保持するが、小ロットの被処理材を焼入するときは、被処理材を第４加熱室だけで加熱して均熱保持し、第１加熱室から第３加熱室まではヒータで加熱することなく単なる通路として利用することができる。本発明に係る連続熱処理装置によると、大ロットの被処理材から小ロットの被処理材にいたるまで多種多様の被処理材を、効率的且つ経済的に、また安全に連続して熱処理することができるのである。

本発明に係る連続熱処理装置において、前記の油焼入室を上段の加熱室と下段の油槽とに開閉扉で仕切り、下段の油槽で油焼入した被処理材を上段の加熱室で真空雰囲気下に加熱して付着している焼入油を除いた後、上流側の加熱室、前記の例では第４加熱室に戻し、ここで焼戻することもできるが、前記の油焼入室の下流側に、被処理材の移動方向に沿い、更に油焼入した被処理材を洗浄する洗浄装置及び洗浄した被処理材を大気雰囲気下に焼戻する焼戻装置等を接続して、焼戻することもできる。その性質上、ここでの洗浄装置は簡単な例えば水洗装置でよく、また焼戻装置には雰囲気ガスを必要としない。

本発明に係る連続熱処理装置によると、大ロットの被処理材から小ロットの被処理材にいたるまで多種多様の被処理材を、効率的且つ経済的に、また安全に連続して熱処理することができるという効果がある。

本発明に係る連続熱処理装置を例示する縦断面図。本発明に係る他の連続熱処理装置を例示する縦断面図。

図１に例示した連続熱処理装置は、被処理材の移動方向（図１の左手方向から右手方向）に沿って、被処理材Ａを真空雰囲気下に加熱して脱脂する脱脂室１１と、脱脂した被処理材を真空雰囲気下に加熱する加熱帯１２と、加熱した被処理材を真空雰囲気下に油焼入する油焼入室１３とを備えており、脱脂室１１の上流側及び油焼入室１３の下流側に搬送テーブル１４，１５を備えている。被処理材Ａは例えばボルトであり、多数のボルトを一つの網状のバスケットに収納した状態で焼入するようになっている。

脱脂室１１、加熱帯１２、油焼入室１３及び搬送テーブル１４，１５には、被処理材の移動手段としてローラ２１が敷設されており、脱脂室１１及び加熱帯１２にはヒータ３１〜３５が取付けられていて、油焼入室１３には下方のピットに油槽４１が設置され、油槽４１には焼入用の油が充填されている。また脱脂室１１、加熱帯１２及び油焼入室１３には入口及び出口が開設されており、これらの入口及び出口には内部を真空雰囲気に保持できる断熱扉５１〜５６が取付けられていて、断熱扉５１〜５６は図示しないシリンダ駆動により昇降可能になっている。更に油焼入室１３には、被処理材を油槽４１の油中に入れ、また油槽４１の油中から出すためのそれ自体は公知の昇降手段が装備されている。更にまた脱脂室１１、加熱帯１２及び油焼入室１３にはそれぞれ排気口６１〜６４が開設されており、これらの排気口６１〜６４はバルブや図示しないトラップ等を適宜に介して真空ポンプ７１に接続されている。

図１の場合、前記の加熱帯１２は、真空容器８１内の断熱材８２で囲まれた空間にて、被処理材の移動方向に沿い、開閉可能な断熱扉５７〜５９で、第１加熱室８３、第２加熱室８４、第３加熱室８５及び第４加熱室８６の合計四つの加熱室に仕切られており、各加熱室に独立して制御可能なヒータ３２〜３５が取付けられている。被処理材の脱脂、加熱及び油焼入を真空雰囲気下で行なうため、雰囲気ガスの発生装置が不要であることはいうまでもないが、大ロットの被処理材を焼入するときは、被処理材を第１加熱室８３から第４加熱室８６までの各加熱室で順次加熱して適宜に均熱保持するが、小ロットの被処理材を焼入するときは、被処理材を第４加熱室８６だけで加熱して均熱保持し、第１加熱室８３から第３加熱室８５まではそれらをヒータ３２〜３４で加熱することなく単なる通路として利用することができるので、図１の連続熱処理装置によると、大ロットの被処理材から小ロットの被処理材にいたるまで、多種多様の被処理材を、効率的且つ経済的に、また安全に連続して焼入することができる。

図２に例示した連続熱処理装置は、図１の連続熱処理装置の油焼入室１３と搬送テーブル１５との間に、被処理物の移動方向に沿い、油焼入した被処理材を洗浄する洗浄装置９１と、洗浄した被処理材を大気雰囲気下に焼戻する焼戻装置９２とを備えた形のものになっている。便宜上、図１の連続熱処理装置と同じ構成については図１と同じ符号にａを付けて示しているが（但し、一部は省略）、洗浄装置９１は被処理材を挟んで上方に水スプレー４２を備え、下方に水槽４３を備える簡単な構造のものであり、また焼戻装置９２は、断熱壁で囲まれた内部にヒータ３６を備え、入口及び出口に開閉可能な断熱扉４４，４５を備えるそれ自体は公知のものである。

１１，１１ａ脱脂室
１２，１２ａ加熱帯
１３，１３ａ油焼入室
２１ローラ
３１〜３６，３１ａ〜３５ａヒータ
４４，４５，５１〜５９，５１ａ〜５６ａ断熱扉
６１〜６４排気口
７１，７１ａ真空ポンプ
９１洗浄装置
９２焼戻装置

Claims

被処理材の移動方向に沿って、被処理材を真空雰囲気下に加熱して脱脂する脱脂室と、脱脂した被処理材を真空雰囲気下に加熱する加熱帯と、加熱した被処理材を真空雰囲気下に油焼入する油焼入室とを備え、加熱帯が、真空容器内の断熱材で囲まれた空間にて、被処理材の移動方向に沿い、開閉可能な断熱扉で複数の加熱室に仕切られており、各加熱室に独立して制御可能なヒータが取付けられて成ることを特徴とする連続熱処理装置。
請求項１記載の油焼入室の下流側に、被処理材の移動方向に沿い、更に油焼入した被処理材を洗浄する洗浄装置及び洗浄した被処理材を大気雰囲気下に焼戻する焼戻装置が接続された連続熱処理装置。
被処理材がボルトである請求項１又は２記載の連続熱処理装置。