JP3607102B2 - 連続式加熱炉 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばアルミニウム合金製のホイールの溶体化処理等の熱処理に適用される連続式加熱炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ用のアルミニウム合金製ホイールについては、ダイキャスト成形が完了した後、連続式加熱炉によって加熱して溶体化処理を施すことが行われている。
前記溶体化処理に使用される連続式加熱炉は、一端にホイールの投入口が、他端にホイールの排出口がそれぞれ形成され、前記投入口及び排出口を開閉する扉が設けられたトンネル型の炉体と、この炉体を挿通するローラコンベアとを備えるものであり、ダイキャスト成形にて連続的に生産されたホイールは、２０〜４０個程度を１つのロットとしてバスケット内に段積みし、前記ローラコンベア上に配置したトレー上にバスケットごと移載して、これらトレー及びバスケットとともに炉内を搬送されながら所定温度に加熱される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記加熱炉は、以下に示す問題点が生じている。
▲１▼ダイキャスト成形にて生産されたホイールを、バスケット内に段積みする作業が必要であり、この作業の機械化が困難であるので、省力化を図る上で支障となる。
▲２▼加熱炉にて前記トレー及びバスケットも加熱されるので、熱効率が悪い。
▲３▼ダイキャスト成形直後においてホイールの温度が高いので、これを手作業にて炉内に投入するには、常温になるまで冷却する必要があり、生産効率が悪いとともに、冷却のための仮置きスペースが必要となる。
▲４▼ダイキャスト成形後の温度の高いホイールを、一旦常温に冷却した後、加熱炉にて再加熱するので、熱効率がさらに悪い。
この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、省力化が可能で、前記ホイール等のワークを効率よく加熱することができる連続式加熱炉を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのこの発明の連続式加熱炉は、炉内にワークを投入する投入口と、炉内からワークを排出する排出口と、前記投入口及び排出口を開閉する扉とを有する長尺の炉体と、前記投入口と排出口との間を無端回動する複数条のチェーンコンベアと、複数のワークを一括して炉体の外部から前記投入口を通して幅方向に並んだ状態で複数対のチェーンコンベアに直接載置するために前記対をなすチェーンコンベア相互間を上下方向に挿通可能なフォークを有するローディング装置とを備えることを特徴とする（請求項１）。この連続式加熱炉によれば、複数のワークを、対をなすチェーンコンベア相互間を上下方向に挿通可能なフォークを有するローディング装置によって一括して炉体の外部から投入口を通して幅方向に並んだ状態で複数対のチェーンコンベアに直接載置することができ、この載置したワークをチェーンコンベアによって搬送しながら加熱することができる。したがって、ワークをトレイやバスケットを用いることなく搬送及び加熱することができる。また、前記チェーンコンベアが炉体の投入口と排出口との間を無端回動し、さらに複数のワークがローディング装置によって一括して炉体の外部から投入口に通され、ワークの投入時と排出時以外は前記扉によって投入口及び排出口をそれぞれ閉塞しておくことができるので、炉内の温度低下が効果的に抑制される。
【０００５】
前記ローディング装置は、加熱されたワークを複数条のチェーンコンベアに直接載置するものであってもよく（請求項２）、この場合には、前工程で加熱されたワークをそのまま炉体に供給してさらに加熱することができる。このため、熱効率を高めることができるとともに、加熱されたワークの冷却工程が不要となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の連続式加熱炉の実施の形態について説明する。
図１は、この発明の連続式加熱炉の一つの実施の形態を示す概略正面図であり、図２はその一部欠截平面図である。この連続式加熱炉は、アルミニウム合金製のタイヤ用ホイールＷの溶体化処理に用いられるものであり、長尺の炉体１と、この炉体１の内部においてホイールＷを搬送する複数条のチェーンコンベア２と、ホイールＷを炉体１の外部からチェーンコンベア２上に直接載置するローディング装置３と、溶体化処理が完了したホイールＷを炉外に取り出すアンローデイング装置４とによって主要部が構成されている。
【０００７】
前記炉体１は、トンネル型のものであり、その一端部には、炉内にホイールＷを投入するための投入口１１が、他端部には炉内からホイールＷを排出するための排出口１２がそれぞれ設けられている。また、これら投入口１１及び排出口１２は、断熱性を有する扉１３，１４によって開閉可能となっている。各扉１３，１４は、図示しない流体圧シリンダにて所定時間毎に昇降駆動され、下降位置にて前記投入口１１，排出口１２をそれぞれ閉塞する。なお、前記炉体１の内部には、ガスバーナ等の加熱装置が設けられている。
【０００８】
複数条のチェーンコンベア２は、炉体１の幅方向に沿って並列に設けられている。このチェーンコンベア２は、隣設する２条が対をなしており、この対をなす２条のチェーンコンベア２の相互間にホイールＷを架け渡した状態で、当該ホイールＷを投入口１１から排出口１２に向かって搬送することができる。
各チェーンコンベア２のチェーン２０は、炉内において投入口１１と排出口１２とに接近させて配置された一対の第１スプロケットホイール２１と、炉外において各第１スプロケットホイール２１の直下に配置された第２スプロケットホイール２２とに巻き掛けられており、モータ及び減速機を含む駆動装置２３によって、前記投入口１１と排出口１２との間を間欠的に無端回動される。
なお、前記チェーンコンベア２の条数は、図示しないダイキャストマシンの台数や生産能力に応じて適宜選択される。
【０００９】
前記チェーン２０の戻り側の途中部には、当該チェーン２０にテンションを負荷するテンショナー５が設けられている。このテンショナー５は、チェーンコンベア２毎にテンションを負荷できるように、各チェーンコンベア２毎に設けられている。
各テンショナー５は、一対の固定スプロケットホイール５１の相互間に、上下動自在な可動スプロケットホイール５２を設け、この可動スプロケットホイール５２を、流体圧シリンダ５３にて下方へ押圧しているものであり、前記流体圧シリンダ５３に供給する流体圧を調整することにより、各チェーン２０に対して個別にテンションを負荷することができる。このため、各チェーン２０の経時的な伸び量の差に応じて、テンションを個別且つ適切に負荷することができる。
【００１０】
ローディング装置３は、ダイキャストマシンにて成形されたホイールＷを、そのまま受け入れてチェーンコンベア２に移載するものである。このローディング装置３は、ダイキャストマシンからコンベアＣを介して供給されたホイールＷを一時的に支承する金属製にて櫛歯状の前テーブル３１と、この前テーブル３１を上下方向に挿通可能な複数の金属製のフォーク３２と、各フォーク３２を略矩形の軌跡を描きながら一斉にサイクル運動させる駆動部３３とを備えている。前記フォーク３２は、対をなすチェーンコンベア２毎に設けられている。また、各フォーク３２は、炉内に進出した状態で前記対をなすチェーンコンベア２の相互間を上下方向に挿通可能である。なお、前記ローディング装置３の少なくとも前テーブル３１及びフォーク３２は、耐熱性を備えている。
【００１１】
前記フォーク３２は、通常は、前テーブル３１の下方で待機しており（図３参照）、ダイキャストマシンから前テーブル３１上にホイールＷが所定個数供給されると、駆動部３３により上昇駆動され、この上昇途中にて前テーブル３１上のホイールＷを掬い上げる（図４参照）。次いで、前記駆動部３３により、フォーク３２を図１の右方向へ前進させて、ホイールＷを投入口１１を通して炉内に導入し（図５参照）、この状態で、フォーク３２を下降させる。この下降途中においてホイールＷが、対をなすチェーンコンベア２上に直接載置される（図６参照）。その後、前記駆動部３３により、フォーク３２を後退させて、最終的に前テーブル３１の下方に復帰させる。
なお、前記投入口１１はホイールＷの供給の都度開閉され、排出口１２はホイールＷの排出の都度開閉される。
【００１２】
アンローデイング装置４は、チェーンコンベア２にて排出口１２に搬送されてきた各ホイールＷを掬い上げる複数のフォーク４１と、流体圧シリンダを駆動源として各フォーク４１を一斉に昇降させる昇降駆動部４２と、前記フォーク４１を昇降駆動部４２とともに水平方向へ一斉に移動させる水平駆動部４３とを備えている。このアンローデイング装置４は、チェーンコンベア２にて排出口１２に搬送されてきたホイールＷを、フォーク４１にて掬い上げ、図１において右方向へ所定量移動させた後、下降させる。これにより、アンローデイング装置４の下方に配置された水槽６の中の冷却水にホイールＷを浸漬させて冷却させることができる。次いで、フォーク４１とともにホイールＷを上昇させ、図１において右方向へさらに移動させた後、再び下降させて、櫛歯状の後テーブル４４上に順次移載する。この後テーブル４４上に移載されたホイールＷは、図示しないコンベアによって所定部に搬送される。
【００１３】
以上の構成の連続式加熱炉は、ホイールＷをチェーンコンベア２上に直接載置して搬送するものであるので、炉内の熱の一部がトレイやバスケットに吸収されるという従来の問題点を解消することができる。また、チェーンコンベア２の両端部を炉外に引き出すことなく配置しているので、ホイールＷの投入時及び排出時以外は、投入口１１及び排出口１２を扉１３，１４によってそれぞれ閉塞しておくことができる。このため、炉内の温度低下が効果的に抑制される。さらに、ダイキャストマシンから排出された温度の高いホイールＷを、ローディング装置３によってそのまま炉内に供給するので、一旦冷却して再加熱する従来方式に比べて熱効率を高めることができる。したがって、ホイールＷを少ない熱エネルギーにて効率よく加熱することができる。
しかも、ホイールＷをローディング装置３によって炉内に自動的に供給することができるので、省力化を図ることができるとともに、ダイキャスト成形後においてホイールＷを冷却する必要がないので、生産効率を高めたり、冷却のための仮置きスペースを不要にしたりすることができる。
【００１４】
この発明の連続式加熱炉は、前記実施の形態に限定されるものでなく、例えば、ローディング装置３としてアームロボットを採用すること等、種々の設計変更を施すことができる。
また、この発明の連続式加熱炉は、前記ホイールＷの溶体化処理以外に、各種材料からなるワークの加熱処理にも勿論適用することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の連続式加熱炉によれば、トレイやバスケットを用いることなくワークを搬送することができるので、これらトレイやバスケットがワークとともに加熱されることによって熱損失が生じるのを防止することができる。また、チェーンコンベアが炉体の投入口と排出口との間を無端回動し、さらに複数のワークが、対をなすチェーンコンベア相互間を上下方向に挿通可能なフォークを有するローディング装置によって一括して炉体の外部から投入口に通され、ワークの投入時と排出時以外は、扉によって投入口及び排出口を閉塞しておくことができるので、炉内の温度低下が効果的に抑制される。したがって、ワークを少ない熱エネルギーで効率よく加熱することができる。さらに、ワークを前記ローディング装置によって炉内に自動的に供給することができるので、省力化を図ることができる。
【００１６】
請求項２記載の連続式加熱炉によれば、前工程で加熱されたワークをそのまま炉体に供給してさらに加熱することができるので、一旦冷却して再加熱する場合に比べて熱効率を高めることができる。また、前記ホイールを冷却する工程が不要であるので、生産効率を高めたり、冷却のための仮置きスペースを不要にしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る連続式加熱炉の概略断面図である。
【図２】同じく一部欠截平面図である。
【図３】ローデイング動作を示す要部概略正面図である。
【図４】ローデイング動作を示す要部概略正面図である。
【図５】ローデイング動作を示す要部概略正面図である。
【図６】ローデイング動作を示す要部概略正面図である。
【符号の説明】
１ 炉体
１１ 投入口
１２ 排出口
１３ 扉
１４ 扉
２ チェーンコンベア
２０ チェーン
３ ローディング装置
４ アンローデイング装置
５ テンショナー
Ｗ ホイール（ワーク）

Claims (1)

1. 炉内にワークを投入する投入口と、炉内からワークを排出する排出口と、前記投入口及び排出口を開閉する扉とを有する長尺の炉体と、
   前記投入口と排出口との間を無端回動する複数対のチェーンコンベアと、
   複数のワークを一括して炉体の外部から前記投入口を通して幅方向に並んだ状態で複数対のチェーンコンベアに直接載置するために前記対をなすチェーンコンベア相互間を上下方向に挿通可能なフォークを有するローディング装置と
   を備えることを特徴とする連続式加熱炉。

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