JP2936198B2 - ワークの冷却装置 - Google Patents

ワークの冷却装置

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JP2936198B2 JP1210957A JP21095789A JP2936198B2 JP 2936198 B2 JP2936198 B2 JP 2936198B2 JP 1210957 A JP1210957 A JP 1210957A JP 21095789 A JP21095789 A JP 21095789A JP 2936198 B2 JP2936198 B2 JP 2936198B2
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碩哉 向井
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高温のワークを冷却する為の冷却装置に関
し、特に、変態温度域よりも高温のワークを変態温度域
を通って変態温度域よりも低温に冷却する為に用いられ
るワークの冷却装置に関する。
〔従来の技術〕
通風用の間隙を有する搬送体例えばメッシュベルトに
ワークを乗せた状態でそのワークを筒状の本体の入口か
ら出口へ向けて搬送し、その搬送過程において、本体内
を流通する空気によりワークを冷却するようにした冷却
装置がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
この従来のワークの冷却装置によって変態温度域より
も高温のワークを変態温度域よりも低温に冷却しようと
する場合、ワークの下側は空気の流れが悪くなる為、ワ
ークの各部例えば上下での冷却にばらつきが生じ易く、
冷却を完了したワークに硬度むらができるといった品質
低下を生ずる問題点があった。
本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、ワークを変態温度域よりも高温
から変態温度域よりも低温に冷却する場合において、ワ
ークが660℃〜630℃の温度域を下降する過程でのワーク
の全体の冷却を高速に、かつ一様化できて、冷却を完了
したワークの硬度に係る品質を向上させられると共に、
そのような品質の向上を僅かなランニングコストで達成
できるようにしたワークの冷却装置を提供することであ
る。
〔課題を解決する為の手段〕
本願発明は、一端に入口を他端に出口を有する筒状の
本体と、通風用の多数の間隙を有しかつワークを乗せた
状態においてそのワークを上記本体の入口から本体内を
通して出口に向け搬送するようにした搬送体と、上記本
体内に空気を流通させ得るよう上記本体に付設した排気
装置とを有して、上記入口に入れられた変態温度域より
も高温のワークを、出口まで搬送する過程で、本体内を
流通させる空気により変態温度域よりも低温にまで冷却
し得るようにしてあるワークの冷却装置において、上記
本体における入口と出口の中間部であってワーク表面温
度が660℃〜630℃の領域を下降する区間には、上記搬送
手段によって搬送されるワークの下側に向けて、ワーク
の冷却速度が5℃/分〜100℃/分となるように、冷却
用の空気を吹き出すようにした吹出手段を配設したので
ある。
〔作用〕
変態温度域より高温のワークが本体の入口に送りまれ
る。そのワークは搬送手段によって本体内を通して出口
へ向け搬送される。その搬送過程においてワークは本体
内を流通する空気によって冷却され、変態温度域よりも
低温となる。ワークの温度が660℃〜630℃の温度域を下
降する場合、ワークの下部は、ワークの冷却速度が5℃
/分〜100℃/分となるように、吹出手段からの空気に
よって高速に冷却され、ワークの全体は均一に冷却され
る。
〔実施例〕
以下本願の実施例を示す図面について説明する。第1
図において、Aは本体、Bは搬送装置、Cは本体Aに付
設した排気装置、Dは前冷却装置、Eは本体Aに付設し
た下吹装置を夫々示す。
次にこれらの各々について第2図をも参照して説明す
る。
上記本体Aは第2図にも示される如く中空の筒状に形
成され、第1図の如く一端に入口1を他端に出口2を夫
々有する。
次に上記搬送装置Bについて説明する。3,4は一対の
プーリ、5は両プーリに掛け渡されたメッシュベルト
で、搬送体の一例として示すものであり、その往路5aは
本体A中を貫通し、復路5bは本体Aの下に位置してい
る。このメッシュベルト5は周知の如く通風用の多数の
間隙を有する。上記のような通風用の多数の間隙を有す
る搬送体としてはチェーンコンベアその他のものを利用
してもよい。6はプーリ4を回転駆動するようにしたモ
ータを示す。尚7はメッシュベルト5に対するワークW
の乗載場所、8は取出場所を夫々示す。
次に排気装置Cにおいて、11は主ファンで、その吸込
口はダクト12によって本体Aの中間部と連通させてあ
る。
次に前冷却装置Dにおいては、13は衝風ファン、14は
フードで、メッシュベルト5の幅を覆い得る幅に形成さ
れており、ダクト15によって衝風ファン13の吹出口に接
続してある。
次に下吹装置Eについて説明する。17は下吹ファン、
18は本体Aにおいて入口1と出口2の中間部に設けた吹
出手段を示し、一例として、第1図の如く本体Aの入口
1と出口2を結ぶ方向に並設された多数のパイプ19と、
第2図の如く各パイプ19の上面に夫々複数が設けられた
吹出口20をもって構成してある。21はヘッダーで、上記
多数のパイプ18に連通しており、また上記下吹ファン17
の吹出口に接続してある。
次に上記構成の冷却装置によるワークWの冷却につい
て説明する。準備として、モータ6の作動によりメッシ
ュベルトが矢印23方向に移動され、ファン11の作動によ
り、本体Aの入口1及び出口2から空気が吸引され、本
体A内を矢印24方向に流通する。またファン13,17の作
動によりフード14、吹出口20から夫々空気が吹出され
る。上記ファン11の吸引空気量は例えば660m3/分、ファ
ン13によるフード14からの吹出空気量は例えば180m3/
分、吹出手段18の全吹出口20からの吹出空気量は例えば
25m3/分である。
上記のように準備された状態において変態温度域より
も高温例えば1000℃のワークWが乗載場所7においてメ
ッシュベルト5の上に乗せられ、そのワークWはメッシ
ュベルト5によって搬送される。上記ワークWは例えば
非調質鋼製の熱間鍛造部品である。そのような部品とし
ては例えばエンジンのクランク(材料成分は次の第1表
参照)のような自動車部品がある。
しかし上記ワークWの材質は非調質鋼以外であっても
良い。またワークWは鍛造品以外のものでもよい。搬送
過程においてワークWはフード14から吹き出される空気
によって冷却され、未だ変態温度域よりも高温の例えば
800℃程度となる。尚乗載場所7でメッシュベルト5に
乗せられるワークWの温度が比較的低い例えば800゜近
くの温度の場合、前冷却装置Dは停止状態でもよい。
上記ワークWは次に入口1から本体Aに入る。本体A
内においてワークWは出口2に向け搬送される過程で、
本体A内を流通する空気によって冷却される。その冷却
過程においてワークWが本体Aの中間部を搬送されると
き、ワークWの温度は変態温度域を通って下降する。そ
の場合吹出口20からワークWの下側に向けて冷却用の空
気が吹き出され、その空気によってワークWは下側を補
助的に冷却される。従って、入口1や出口2から吸引さ
れて本体A内を流通する空気のみではワークWの下側に
冷却の遅れが生ずる(ワークWの上部に比べ下部の温度
が未だ高い状態となる)恐れがあっても、そのような不
都合は未然に回避され、ワークWはその全体が一様に冷
却される。またこの場合、本体A内を流通する空気はワ
ークWからの熱を受け取る為、その温度は、本体Aにお
いてダクト12の連通部分の前後において最も高くなる。
この温度の高温化はワークWの冷却速度の鈍化をもたら
す。しかし吹出手段18が上記連通部分の前後にある為、
それからの吹出空気が上記鈍化を阻止し、冷却速度を比
較的高く保つ。高い冷却速度は冷却の完了したワークの
硬度を増加させる。尚実験例によれば、ワークWの下側
に向けて冷却用の空気を吹き付け始めてから終えるまで
の領域は、ワーク表面温度660〜630℃(加熱のばらつき
を考慮すれば675〜625℃)がよい。その結果として、ワ
ークWの硬度のばらつきが極端に少なくなることが確認
できた。例えば次の第2、3表参照。尚冷却後のワーク
Wの硬度の測定点は第2図の符号Pの箇所である。
上記冷却速度の一例は40℃/分であるが、他の値でも
良い。しかし5℃/分未満や100℃/分を超える場合は
ワークWの硬度量の低下をもたらす。上記のようにして
変態温度域を下降したワークWは、吹出手段18のある場
所を過ぎた後も更に冷却され、変態温度域よりも低い温
度例えば550℃程度となって出口2に至る。出口2から
出たワークWは取出場所8においてメッシュベルト5上
から取り出される。
上記のようにして冷却されたワークWは、変態温度域
を下降するときに上記の如く全体が一様に冷却されてい
る為、全体の硬度が一様となって高品質である。また上
記のような冷却の処理は第1図の如く多数のワークWを
メッシュベルト5の上に次々と乗せて行なわれるが、前
述の如き下吹きが行なわれたことによって、それらのワ
ーク相互の硬度のばらつきも小さい。
尚上記冷却装置では、上記のようにワークの冷却を行
うとき、ワークWが下吹手段18の設けられている区間を
通るときにワークの温度が前記変態温度域の温度となる
ように、ワークWの大きさ、材質、第1図における温度
測定点26,27で測定されるワークWの温度などに応じ
て、搬送体5の移動速度や排気装置による本体A内での
空気の流通量が制御される。しかしワークWが単品種の
場合には、上記移動速度や流通量がワークを所定の温度
に冷却できるように定められた一定の値で、入口と出口
との中間部において設計上ワークWの温度が変態温度域
となる区間に上記下吹手段18が設けられていても良い。
尚上記のようなワークの冷却装置は例えば鍛造自熱焼
鈍炉において利用される。
〔発明の効果〕
以上のように本発明にあっては、変態温度域よりも高
温のワークWを変態温度域よりも低温にまで冷却できる
は勿論のこと、 その冷却の場合、入口1と出口2の中間部に吹出手段
18を配設して、ワークWが660℃〜630℃の温度域を下降
する過程では、ワークWを、ワークの冷却速度が5℃/
分〜100℃/分となるように、下側からも冷やしてワー
クの全体を均一に、かつ高速に冷やすことができる特長
がある。
このことは、先ず第1に、ワークが660℃〜630℃の重
要な温度域を下降するときにワーク全体の温度を均一化
できることから、冷却を完了したワークWの硬度のばら
つきを極端に少なくし、高品質のものにできる効果があ
り、 第2に、そのように硬度に係る品質を高め得るもので
あり、ワークWの温度が下降する全温度域でなく、上記
のような660℃〜630℃の温度域での限定的区間での空気
の吹出によるものだから、その空気の吹出量は僅かで良
く、少ないランニングコストでもって上記の如き高品質
のものを得ることを可能にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本願の実施例を示すもので、第1図は冷却装置の
縦断面図(ワークの冷却が行なわれる場合の各場所での
ワークの温度変化も付記した)、第2図はII−II線拡大
断面図。 A……本体、B……搬送装置、C……排気装置、W……
ワーク、1……入口、2……出口、18……吹出手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸國 等 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 峯 幸一 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−197514(JP,A) 実開 昭62−44056(JP,U) 特公 昭63−9006(JP,B2) 特公 昭53−44126(JP,B2) 特公 昭61−16547(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端に入口を他端に出口を有する筒状の本
    体と、通風用の多数の間隙を有しかつワークを乗せた状
    態においてそのワークを上記本体の入口から本体内を通
    して出口に向け搬送するようにした搬送体と、上記本体
    内に空気を流通させ得るよう上記本体に付設した排気装
    置とを有して、上記入口に入れられた変態温度域よりも
    高温のワークを、出口まで搬送する過程で、本体内を流
    通させる空気により変態温度域よりも低温にまで冷却し
    得るようにしてあるワークの冷却装置において、上記本
    体における入口と出口の中間部であってワーク表面温度
    が660℃〜630℃の領域を下降する区間には、上記搬送手
    段によって搬送されるワークの下側に向けて、ワークの
    冷却速度が5℃/分〜100℃/分となるように、冷却用
    の空気を吹き出すようにした吹出手段を配設したことを
    特徴とするワークの冷却装置。
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