JP2964299B2 - 加熱炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は金属製ビレット等のワ
ークを加熱する加熱炉に関し、さらに詳しくはワーク載
置するワークを載置回転体が縦回転する省スペース立型
の加熱炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加熱炉として、ロータリ
ーハース炉は炉床を水平に回転駆動させ、炉床に乗せた
ワークを炉体に設けたバーナで加熱させ、炉床の中央の
抽出口に落下させるものがある。

【０００３】又、加熱炉として、炉室内にワーク載置用
ターンテーブルを水平に回転自在に設け、そのターンテ
ーブルの外周部にワーク載置部を形成するため仕切材を
立設し、そのワーク載置部にワーク搬入口においてワー
クＡをワーク仮載部に待機させ、蓋体を開放してワーク
をターンテーブルのワーク載置部へ載置し、ワーク搬出
口にはターンテーブルの回転に同調してワークを炉室の
外方へ掻き出すワーク搬出棒を備えたものがある（特公
昭６１−５４４号公報参照）。

【０００４】又回転炉として回転テーブルに環状溝を形
成し、その環状溝上に多数の耐火チューブを放射状に設
置し、その耐火チューブにワークを配置し、耐火チュー
ブを介して加熱するようにしたものがある（特公昭６２
−１８２５３号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のロータリハース
炉等の加熱炉では炉床、ターンテーブルを水平回転させ
る構造であるために炉の設置面積が広く不都合で、省ス
ペース型とすることが望まれている。

【０００６】ワーク載置部に仕切材を立設するので、そ
の仕切材間の載置部にワークを供給するのにワーク仮載
置部、蓋体、揺動自由なワーク供給部等が必要で、仕切
材間にワークを供給するのに手間がかかり不都合であっ
た。

【０００７】又耐火チューブを設けたものではその都度
ワーク供給ロッドでワークを押入れなければならず、ワ
ークの供給に手間がかかり不便であった。

【０００８】水平回転させるターンテーブルではターン
テーブル上のワークをワーク搬出棒で掻き出すことはで
きるが、本発明の縦方向に回転するワーク載置用回転体
のギヤ板のワークを掻き出すのには適用しにくい。

【０００９】この発明の主目的は、ワーク載置用回転体
をギヤ板と断熱材とにより構成して そのギヤ板に載せた
ワークを回転体の回転でワークの搬送中、ふく射加熱と
衝撃加熱を有効に利用できるようにする。ワーク載置用
回転体のギヤ板に入れたワークをガスバーナ直前を搬送
し半周でワークの加熱を効果的に行う。

【００１０】さらに他の目的は加熱したワークをワーク
載置用回転体のギヤ板より払出し爪で的確に払出し、取
出し間隔を安定させ、後工程のプレスと同調させる。
又、ワーク供給板のワークをギヤ板に進退可能としてワ
ークの供給、供給停止ができるようにする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の加熱炉は、ワ
ーク搬入口（１）とワーク搬出口（２）を設けた耐火断
熱壁（３）によって囲まれ、かつ、その内方に向けて複
数のガスバーナ（４）が臨設された炉室（５）内に、ワ
ーク載置用回転体（９）を縦方向に間欠回転する立型加
熱炉において、 ワーク載置用回転体（９）の構成が、
外周面に多数のワーク収納凹溝（７）を有しかつ断熱材
（８）の外径より大きい複数枚の耐熱金属製ギヤ板
（６）をワークＡを受けうるよう任意の間隔をおいて断
熱材（８）に備え、ワーク載置用回転体９を縦方向に回
転自由に軸支し、該回転体をモータ等駆動手段により間
欠回転可能に備え、ワーク搬入口１からワーク搬出口２
までの円周方向の搬送ストロークでワークＡを加熱可能
とするものである。前記ギヤ板６の溝形状及びギヤ板の
間隔を変更することによりさらに広範囲のワークに対応
することができる。ギヤ板６の外径は断熱材８の外径よ
り大きくしてギヤ板の歯の凹部をワーク収納凹溝７と
し、ギヤ板６の凹溝７に入れたワークＡをガスバーナ４
の直前を搬送させてふく射加熱と衝撃加熱によりワーク
Ａを所望温度に加熱できる。

【００１２】炉室５を円形とし、ワーク載置用回転体９
の円形のギヤ板６の外径は断熱材８の外径より大きくし
てギヤ板の歯の凹部をワーク収納凹溝７とし、ギヤ板６
の凹溝７に入れたワークＡをガスバーナ４の直前を搬送
させてふく射加熱と衝撃加熱を有効に利用できる。

【００１３】前記ワーク搬出口（２）にギヤ板（６）に
載置したワーク（Ａ）を払出す搬出板（１０）を臨設
し、かつ、ギヤ板（６）のワーク収納凹溝（７）に関連
して凹溝に収納したワーク（Ａ）を払出す払出し爪（１
１）を駆動手段で出し引き可能に備え、かつ設定タイマ
（１２）等のプログラムに従って前記ワーク載置回転体
（９）と該払出し爪（１１）を作動可能に設け、該払出
し爪（１１）を作動させてワーク（Ａ）を払出した後、
ギヤ板（６）の１ピッチ分だけ前記載置用回転体（９）
を作動するようにし、ワークの取出し間隔を一定とす
る。

【００１４】ワーク搬入口１にワーク供給板１３を傾斜
状としてギヤ板６のワーク収納凹溝７の部位に進退手段
１４で進退自由に備え、ワーク供給板１３上に並べたワ
ークＡの凹溝７への供給、供給停止を行う。

【００１５】

【作用】この発明の加熱炉で金属製ビレット等ワークを
鍛造のため加熱する場合、設定タイマー１２を鍛造に要
する時間にセットしてワーク載置用回転体９を駆動手段
で間欠回転させてギヤ板６の各ワーク収納凹溝７を順に
ワーク搬入口１に位置させ、凹溝７の部位に進出させた
ワーク供給板１３のワークＡをギヤ板６が間欠停止して
空の凹溝７に順にワークＡを入れてガスバーナ４の直前
を搬送させ、ふく射加熱、衝撃加熱する。ワークＡは断
熱材８の径より大きいギヤ板６の凹溝７に載せられてい
るので、ワークＡの周囲がふく射加熱、衝撃加熱され
る。また設定タイマ（１２）等のプログラムに従って前
記ワーク載置回転体（９）と該払出し爪（１１）を作動
可能に設け、該払出し爪（１１）を作動させてワーク
（Ａ）を払出した後、ギヤ板（６）の１ピッチ分だけ前
記載置用回転体（９）を作動することができる。ワーク
搬出口においてギヤ板６が間欠的な停止状態でエアーシ
リンダ等の駆動手段の作動により払出し爪１１を出し引
き作動し、加熱したワークＡを凹溝７より搬出板１０へ
排出して鍛造行程に供し、払出し爪１１が元に戻ると駆
動手段によりギヤ板６を１ピッチ回転させて停止し、凹
溝７に次のワークＡを入れ、この動作を繰返して加熱し
たワークＡを一定間隔で鍛造行程へ供する。

【００１６】

【実施例】図１乃至図５においてこの発明の立型加熱炉
を示す。この炉は略円筒型の耐火断熱壁３を上下に分割
したもので、炉室５は上側の半円の耐火断熱壁３ａと下
側の半円の耐火断熱壁３ｂで囲まれて構成され、その上
下の耐火断熱壁間に所定の間隔を存して一方にワーク搬
入口１、他方にワーク搬出口２を設けてある。またその
上部耐火断熱壁３ａは取外し自由として、炉内のギヤ板
等の取替え、メンテナンスを可能とする。

【００１７】下部の半円の耐火断熱壁３ｂは機枠１５に
備え、その上方に上部の半円の耐火断熱壁３ａ機枠１５
に支持部材で吊設してかぶせ断熱材を介在して合わせて
円形の炉室５を構成してあり、その上部の耐火断熱壁３
ａの周面に中心方向に向けて数個のガスバーナ４を放射
状に配列する。実施例ではガスバーナ４を後述のギヤ板
６のワークＡに対応して軸方向に３列で周方向に数個配
列してある。又下部の半円の耐火断熱壁３ｂには中央に
底蓋が取付けてある。

【００１８】９はワーク載置用回転体で、例えばニッケ
ル合金等耐熱金属製等で、外周面に多数のワーク収納凹
溝７を有する２枚のギヤ板６とセラミックファイバーボ
ード等断熱材８とからなり、その回転軸１６を機枠１５
に備えた軸受１７で軸支し、モータ１８等駆動手段で歯
車、チェーンを介して駆動するように備えてある。

【００１９】ギヤ板６の外径は断熱材８の外径より大き
くしてギヤ板の歯の凹部をワーク収納凹溝７とし、２枚
のギヤ板６の凹溝７にワークＡを受け入れてワークＡを
載置するようにしてあるが、ギヤ板の枚数はこれに限ら
れるものではない。ギヤ板６の外径は断熱材８の外径よ
り大きくしたので、ギヤ板６の凹溝と断熱材８との間に
一定の間隔が存在する。又ギヤ板６のワーク収納凹溝７
の深さはワークＡが落ちないように収納載置できる深さ
とする。

【００２０】実施例ではワーク載置用回転体９は２枚の
縦型ギヤ板６の間隔を約５０ｍｍとし、ギヤ板間とギヤ
板側面にはセラミックファイバーボード８を備えボル
ト、ナットで固定してある。前記ギヤ板６の溝形状及び
ギヤ板の間隔を変更することによりさらに広範囲のワー
クに対応することができる。

【００２１】又、ギヤ板６の外径を炉室５の内径より若
干小径としてギヤ板６をガスバーナ４に近づけてあるの
で、ギヤ板６の凹溝７に入れたワークＡをガスバーナ４
の直前を搬送させてふく射加熱と衝撃加熱によりワーク
Ａを所望温度に加熱できるようにする。

【００２２】加熱したワークＡの取出しは払出し爪１１
を設けて行なっている。特に非鉄金属の場合加熱される
と粘性が高くなり、自然落下方式ではギヤ板の凹溝７と
の離脱性が悪く、取出し間隔が安定しない。取出し間隔
が安定しないと後の工程の鍛造とのタイミングが悪く歩
留りが悪くなる。そこで払出し爪１１を設けて後工程の
鍛造と同調させることができる。

【００２３】実施例で払出し爪１１はワーク搬出口２側
で各ギヤ板６の両側面にそれぞれ配置するもので、先端
をワークＡを引掛け易いように鉤状とし、その基端部を
機枠１５の軸受１９に支承した作動軸２０に固定し、か
つその作動軸２０の端部をエアーシリンダ２１のピスト
ンロッド２２と連結アーム２３で連結し、エアーシリン
ダ２１のピストンロッド２２の昇降運動で作動軸２０を
正逆回転し払出し爪１１を出し引きする。

【００２４】この払出し爪１１は常時は凹溝７のワーク
Ａの後方に引いた状態におき、エアーシリンダ２１で作
動することにより瞬かな時間で出し引きしてワークＡを
凹溝７より払い出す。実施例で払出し爪の駆動手段とし
てエアーシリンダを用いたが、これに限られるものでは
なく、カム機構、油圧シリンダでもよい。

【００２５】１０は払出し爪１１で払出すワークＡを鍛
造行程へ送る搬出板で、ワーク搬出口２に傾斜状に設置
する。

【００２６】１２は設定タイマーで、駆動源２４を介し
て払出し爪を作動するエアーシリンダ２１と接続し、エ
アーシリンダとワーク載置用回転体９を駆動するモータ
１８とを関連接続し、鍛造プレス時間を考慮してタイマ
ーをセットしタイマーの設定プログラムに従い払出し爪
１１の出し引きと、ギヤ板６の１ピッチ回転をさせる。
実施例では設定タイマーに従いエアーシリンダの駆動源
２４を駆動して払出し爪を出し引きし、払出し爪を引い
た時、ワーク載置用回転体のモータ１８を駆動する。

【００２７】実施例では設定タイマーによりエアーシリ
ンダを駆動するようにしてあるが鍛造工程の鍛造毎の信
号によりエアーシリンダの駆動源を駆動するようにもで
きる。２５は搬出口２に設けた炉の排気通路である。

【００２８】１３はワーク供給板で先端にワークＡを受
止め板１３ａを止めねじ等で固定し、ワーク搬入口１に
傾斜状に進退自由に設ける。該ワーク供給板１３を進退
する手段１４として、ワーク供給板１３を機枠１５に傾
斜状に設けた支持板２６上に前後移動自由に備え、ワー
ク供給板１３を進退する操作杆２７に操作ハンドル２８
を設ける。

【００２９】而してギヤ板６にワークＡを供給する時は
ワーク供給板１３を操作ハンドル２８によりギヤ板６の
凹溝７の部位まで前進させ、ワークをギヤ板６の周面に
当てて並べておき、回転して来る空の凹溝７に順にワー
クを入れる。又ワークＡの供給を停止する時は操作ハン
ドル２８を引出してワーク供給板１３を凹溝７の手前ま
で引出す。この操作ハンドル２８は引出して廻してロッ
クできるようにしてある。

【００３０】２９はワークＡのつまりを防ぐ回転体で、
ワーク供給板１３上にワークＡを通す間隔を存して側板
３０に支承し、モータ等の駆動手段３１で歯車を介して
回転する。回転体２９の周面には摩擦力を生じさせるべ
く一定の間隔に浅い溝３２を設けるか、ロレット（図示
しない）を設け、この回転体２９をワークの進行方向と
逆方向に回転して側板間に多数入れたワークＡを動かし
ワークのつまりを防ぎつつ整列せしめる。３３はワーク
Ａ用の仕切板で、ワークＡを仕切板間に積上げるもので
あり、ワークＡの長さに応じて仕切板の間隔を調整可能
としてある。３４はエアー噴出器で、搬入口１にエアー
カーテンを施す、３５はワーク検知器である。

【００３１】この発明の加熱炉によるワークの供給、加
熱、払出しを図６の動作フローチャート、図７のタイマ
ーの設定時間と払出し爪の出し引き時間、ギヤ板の回転
時間との関係を示すグラフにより説明する。加熱物取出
しタイマー１２で設定時間を例えば６秒とする場合、タ
イマーで６秒カウントしてタイムアップするとき、ギヤ
板６は停止状態にあり、エアーシリンダ２１が作動して
払出し爪１１を出し引きしてギヤ板６の凹溝７の加熱し
たワークＡを払出し、払出し後ギヤ板６は１ピッチ回転
し停止する。ギヤ板の１ピッチの回転すると反対側のワ
ーク搬入口においてワークＡが次の空の凹溝７に入る。
タイマーが６秒を経過する毎に前記のように払出し爪の
作動、ギヤ板の１ピッチ回転が行なわれる。

【００３２】払出し爪１１の出し引きと、ギヤ板６の１
ピッチ回転に要する時間はタイマーの設定時間より短
く、例えば設定時間の半分ぐらいに設定する。鍛造工程
に要する時間を長くするとき、払出し爪の出し引き時間
とギヤ板６の１ピッチ回転に要する時間は変えないで、
ギヤ板の停止時間を長くして調整できる。なお、炉の耐
火断熱壁を上下に分割し、上部の耐火断熱壁を取外し、
炉の上部を開放してギヤ板、耐熱材、払出し爪の取替
え、ギヤ板、耐熱材のみならず耐火断熱壁のメンテナン
スを容易に行うことができて便利である。

【００３３】

【発明の効果】この発明によれば、ワーク載置用回転体
は、断熱材の径より大きく、外周面に多数のワーク収納
凹溝を設けた複数枚の耐熱金属製ギヤ板をワークを受け
うるよう任意の間隔をおいて断熱材に備えるので、ギヤ
板の凹溝にワークを載せて縦方向に回転中、ギヤ板の凹
溝に載せられたワークの周面をバーナーによりふく射加
熱、衝撃加熱でき、ワークを効果的に加熱することがで
きる。ギヤ板の歯の凹部をワーク収納凹溝とできるの
で、製作容易である。ワーク載置用回転体を縦回転とし
て炉を立型としたので炉の設置面積を小さくできる。

【００３４】炉室内にはギヤ板とセラミックファイバー
ボード等の断熱材が有るのみで、他に蓄熱物がなく、炉
体昇温がきわめて速いため、昇温から操業までの時間が
短縮できる。

【００３５】又炉を円形とすれば全体を小型化でき、炉
室内周とギヤ板との間隔を小さくして上部炉室に放射状
に設けたガスバーナの直前をワークを搬送して略半周で
効率的に加熱することができる。

【００３６】ギヤ板にワークを払出す払出し爪を駆動手
段で出し引き可能に備え、かつ設定タイマ等のプログラ
ムに従って前記ワーク載置回転体と該払出し爪を作動可
能に設け、該払出し爪を作動させてワークを払出した
後、ギヤ板の１ピッチ分だけ前記載置用回転体を作動す
るようにしたので、ワーク搬出口で、加熱したワークを
設定タイマー等により払出し爪を出し引きしてワークを
的確に払出すことができ、ワークの取出し間隔を安定さ
せ、後工程のプレスと同調させることができる。

【００３７】さらにはワーク供給板をギヤ板に傾斜状に
進退可能としてワークの供給、供給停止を的確に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の加熱炉の縦断面図である。

【図２】同一部破断側面図である。

【図３】同上部炉を外した平面図である。

【図４】同ワーク搬出口の要部拡大断面図である。

【図５】同ワーク搬入口の要部拡大断面図である。

【図６】タイマーと払出し爪、ギヤ板１ピッチ回転の関
連を示す動作のフローチャートである。

【図７】タイマーと払出し爪の出し引き、ギヤ板１ピッ
チ回転時間の関連を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ワーク搬入口 ２ ワーク搬出口 ３ 耐火断熱壁 ４ ガスバーナ ５ 炉室 ６ ギヤ板 ７ ワーク収納凹溝 ８ 断熱材 ９ ワーク載置用回転体 １０ 搬出板 １１ 払出し爪 １２ 設定タイマー １３ ワーク供給板 １４ 進退手段 Ａ ワーク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク搬入口（１）とワーク搬出口
   （２）を設けた耐火断熱壁（３）によって囲まれ、か
   つ、その内方に向けて複数のガスバーナ（４）が臨設さ
   れた炉室（５）内に、ワーク載置用回転体（９）を縦方
   向に間欠回転する立型加熱炉において、 ワーク載置用回転体（９）の構成が、外周面に多数のワ
   ーク収納凹溝（７）を有しかつ断熱材（８）の外径より
   大きい複数枚の耐熱金属製ギヤ板（６）をワークＡを受
   けうるよう任意の間隔をおいて断熱材（８）に備えてな
   る ことを特徴とする加熱炉。
2. 【請求項２】 前記ワーク搬出口（２）にギヤ板（６）
   に載置したワーク（Ａ）を払出す搬出板（１０）を臨設
   し、かつ、ギヤ板（６）のワーク収納凹溝（７）に関連
   して凹溝に収納したワーク（Ａ）を払出す払出し爪（１
   １）を駆動手段で出し引き可能に備え、かつ設定タイマ
   （１２）等のプログラムに従って前記ワーク載置回転体
   （９）と該払出し爪（１１）を作動可能に設け、該払出
   し爪（１１）を作動させてワーク（Ａ）を払出した後、
   ギヤ板（６）の１ピッチ分だけ前記載置用回転体（９）
   を作動するようにした請求項１記載の加熱炉。