JP2015055004A - 管材の熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】管材Pを加熱し乾燥する熱処理装置において、上方に加熱室10、下方に冷却室11を備え、加熱室10と冷却室11の間に管材Pが通過する開口部12を開閉するシャッタ13が設けられ、冷却室11に管材Pを装入及び搬出する出入り口6を開閉するドア7が設けられた炉体1と、管材Pの両端を支持し、水平な状態で、炉体1の加熱室10と冷却室11の間で管材Pを昇降させる昇降機構2と、昇降機構2により加熱室10内で受け渡された管材Pの両端を支持した状態で管材Pを回転させる第1回転機構3と、昇降機構2により冷却室11内で受け渡された管材Pの両端を支持した状態で管材Pを回転させる第2回転機構4とを備えた。
【選択図】図1
Description
管材を加熱し乾燥する熱処理装置において、
上方に加熱室、下方に冷却室を備え、前記加熱室と冷却室の間に前記管材が通過する開口部を開閉するシャッタが設けられ、前記冷却室に前記管材を装入及び搬出する出入り口を開閉するドアが設けられた炉体と、
管材の両端を支持し、水平な状態で、前記炉体の加熱室と冷却室の間で管材を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構により前記加熱室内で受け渡された管材の両端を支持した状態で管材を回転させる第1回転機構と、
前記昇降機構により前記冷却室内で受け渡された管材の両端を支持した状態で管材を回転させる第2回転機構とを備えたものである。
この構成によれば、移動装置により昇降ロッドを昇降させることにより、支持部材に両端を支持した管材を冷却室と加熱室の間で搬送することができる。
この構成によれば、管材の両端を支持面上の点で受けることができ、管材の外表面との接触を最小限にすることができる。
この構成によれば、支持部材の支持面で支持された管材の両端を第1回転機構又は第2回転機構で支持する際に、一方から押されたときに、管材の端が段部に当接するので、管材が支持部材から脱落するのを防止できる。また、第1回転機構又は第2回転機構で支持された管材から第1回転機構又は第2回転機構を引き抜く際に、管材が第1回転機構又は第2回転機構により引っ張られたときに、管材の端が段部に当接するので、管材が支持部材の支持面に受け止められずに支持部材から脱落するのを防止できる。
この構成によれば、管材の熱処理時に生じた熱膨張により、管材の長さが長く変化しているので、昇降機構の支持面との接触点が支持面の上側に移動している。このため、昇降機構により支持部材を上昇させて管材を受け取る際に、管材を受け渡したときと同じ位置に上昇させると、支持面が管材の端と衝突する。そこで、測定装置により管材の熱膨張量を測定し、測定された熱膨張量に応じて支持部材の上昇位置を調整することで、支持面が管材の端と衝突するのを防止することができる。
この構成によれば、管材の長さに応じて昇降機構を選択することができるので、管材が短くても、長くても、熱処理することができる。
前記第1回転機構と前記第2回転機構は、それぞれ、
前記管材の軸方向に移動可能な可動台と、
前記可動台に回転可能に支持され、前記炉体を貫通して水平方向に延び、先端が前記管材の端を押圧する回転軸と、
前記可動台に設けられ、前記回転軸を回転駆動する回転駆動装置と、
前記可動台を前記管材の軸方向に移動させる平行移動装置とからなり、
前記可動側の前記平行移動装置は、前記管材の熱膨張により、前記固定側の前記平行移動装置に対して相対的に後退可能であることが好ましい。
この構成によれば、管材の熱処理時に管材が熱膨張により伸長しても、可動側の平行移動装置が固定側の前記平行移動装置に対して相対的に後退するので、管材が熱応力により曲げ変形することがないし、回転機構が損傷することもない。
また、管材が両端で支持されるので、装置の高さを高くする必要がなく、管材の搬送や保持が容易である。
さらに、管材との接触が管材の端部に限定されるので、管材の製品歩留まりが向上するなどの効果を有している。
なお、図1において、熱処理装置の紙面手前側を正面、裏側を背面といい、上側、下側、左側、右側をそれぞれ、上面、底面、左側面、右側面という。特に左側は、管材の熱膨張による伸びを拘束する側であるので、固定側といい、また右側は管材Pの熱膨張による伸びを許容する側であるので、可動側という。
第2回転機構4は、炉体1の下部の外側に配置され、左側の固定側第2回転機構4aと、右側の可動側第2回転機構4bからなっている。第2回転機構4は、昇降機構2により冷却室11内で受け渡された管材Pの両端を支持した状態で管材Pを回転させるものである。
また、固定側と可動側の第1回転機構3の回転軸26の初期位置からの軸方向の移動量は、移動量検出スイッチ45により検出しておく。そして、回転軸26の初期位置と移動量から管材Pの長さを算出し、管材Pの算出長さを予め入力された管材Pの長さデータと比較し、管材Pの算出長さが一定の範囲内にあれば、第1回転機構3に正しく支持されたと判断し、昇降ロッド15を下降させ、シャッタ13を閉鎖して、加熱工程に移行する。
[数1]
h=x+δtanθ
δ;検出スイッチ45で測定された管材Pの伸び
θ;支持面20の傾斜角
x:中間段部21の高さ
以上により、管材Pが支持部材17の支持面20に両端支持される。
2 昇降機構
3 第1回転機構
4 第2回転機構
5 架台
5´ ベース板
6 出入り口
7 ドア
8 エアシリンダ
9 断熱壁
10 加熱室
11 冷却室
12 開口部
13 シャッタ
14 エアシリンダ
15 昇降ロッド
16 軸封部材
17 支持部材
18 アーム
19 エアシリンダ
20 支持面
21 中間段部
22 上方段部
23 LMガイド
24 可動台
25 軸受け
26 回転軸
27 伸縮管
28 角度検出スイッチ
29 検知板
30 ギア
31 先端アダプタ
32 基部
33 先端部
34 端板
35 ボルトナット
36 切欠き部
37 緩衝材
38 緩衝材
39 駆動軸
40 軸受け
41 ギア
42 モータ(回転駆動装置)
43 アーム
44 エアシリンダ(平行移動装置)
45 移動量検出スイッチ(移動量測定装置)
46 制御装置(調整装置)
P 管材
管材を加熱し乾燥する熱処理装置において、
上方に加熱室、下方に冷却室を備え、前記加熱室と冷却室の間に前記管材が通過する開口部を開閉するシャッタが設けられ、前記冷却室に前記管材を装入及び搬出する出入り口を開閉するドアが設けられた炉体と、
管材の一端側と他端側にそれぞれ配置され、管材の両端を支持し、水平な状態で、前記炉体の加熱室と冷却室の間で管材を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構により前記加熱室内で受け渡された管材の両端を支持した状態で管材を回転させる第1回転機構と、
前記昇降機構により前記冷却室内で受け渡された管材の両端を支持した状態で管材を回転させる第2回転機構とを備えたものである。
この構成によれば、管材の長さに応じて昇降機構を選択することができるので、管材が短くても、長くても、熱処理することができる。
管材を加熱し乾燥する熱処理装置において、
上方に加熱室、下方に冷却室を備え、前記加熱室と冷却室の間に前記管材が通過する開口部を開閉するシャッタが設けられ、前記冷却室に前記管材を装入及び搬出する出入り口を開閉するドアが設けられた炉体と、
前記管材の一端側と他端側にそれぞれ配置され、前記管材の両端を支持し、水平な状態で、前記炉体の加熱室と冷却室の間で前記管材を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構により前記加熱室内で受け渡された前記管材の両端を支持した状態で前記管材を回転させる第1回転機構と、
前記昇降機構により前記冷却室内で受け渡された前記管材の両端を支持した状態で前記管材を回転させる第2回転機構とを備えたものである。
Claims (7)
- 管材を加熱し乾燥する熱処理装置において、
上方に加熱室、下方に冷却室を備え、前記加熱室と冷却室の間に前記管材が通過する開口部を開閉するシャッタが設けられ、前記冷却室に前記管材を装入及び搬出する出入り口を開閉するドアが設けられた炉体と、
管材の両端を支持し、水平な状態で、前記炉体の加熱室と冷却室の間で管材を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構により前記加熱室内で受け渡された管材の両端を支持した状態で管材を回転させる第1回転機構と、
前記昇降機構により前記冷却室内で受け渡された管材の両端を支持した状態で管材を回転させる第2回転機構とを備えた管材の熱処理装置。 - 前記昇降機構は、
前記炉体を貫通して上下方向に延びる昇降ロッドと、
前記昇降ロッドの上端に設けられ、上面に前記管材を支持する支持面を有する支持部材と、
前記炉体の外側に配置され、前記昇降ロッドを軸方向に移動させる移動装置とからなることを特徴とする請求項1に記載の管材の熱処理装置。 - 前記支持部材の支持面は、前記管材の端から中央に向かう方向に低くなる傾斜が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の管材の熱処理装置。
- 前記支持面は、前記管材の軸方向に階段状の段部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の管材の熱処理装置。
- 前記管材の熱膨張量を測定する測定装置と、
前記測定装置により測定された熱膨張量に応じて、前記支持部材の上昇位置を調整する調整装置とを備えたことを特徴とする請求項3から4のいずれかに記載の管材の熱処理装置。 - 前記昇降機構は、前記管材の長さに応じて選択使用可能な複数の昇降機構からな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管材の熱処理装置。
- 前記第1回転機構と前記第2回転機構は、前記炉体の外側であって、前記管材の一端側に位置する固定側と、前記管材の他端側に位置する可動側とに配置され、
前記第1回転機構と前記第2回転機構は、それぞれ、
前記管材の軸方向に移動可能な可動台と、
前記可動台に回転可能に支持され、前記炉体を貫通して水平方向に延び、先端が前記管材の端を押圧する回転軸と、
前記可動台に設けられ、前記回転軸を回転駆動する回転駆動装置と、
前記可動台を前記管材の軸方向に移動させる平行移動装置とからなり、
前記可動側の前記平行移動装置は、前記管材の熱膨張により、前記固定側の前記平行移動装置に対して相対的に後退可能であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の管材の熱処理装置。
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