JP3836291B2

JP3836291B2 - 箱形熱処理炉

Info

Publication number: JP3836291B2
Application number: JP2000053640A
Authority: JP
Inventors: 正勝柳田
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP2001241864A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、炉内に搬入した被処理物を複数の位置に移送して熱処理する箱形熱処理炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、箱形熱処理炉を用いて例えば浸炭焼入を行う場合には、図５に示すように、まず、熱処理対象となる歯車等の被処理物Ｗが、箱形熱処理炉５０の前方側に設けられた炉前テーブル５１上に搬送されてくると、炉体前方の搬入出扉５２が開いて、被処理物Ｗが図示しない搬送機構によって炉内の油槽室５３に搬入される。次いで、炉内に設けられている断熱扉５４が開いて、被処理物Ｗが図示しない搬送機構によって油槽室５３から加熱室５５に移送される。
【０００３】
そして、断熱扉５４が閉じられ、加熱室５５で被処理物Ｗが加熱されてガス浸炭等の処理が行われる。この処理の後、断熱扉５４が開いて被処理物Ｗが再び油槽室５３に移送される。続いて、被処理物Ｗが図示しないリフト機構によって下降し、油槽室５３の下部に設けられた焼入油槽５６内の油中に浸漬されて焼入が行われた後、被処理物Ｗが上昇して油槽室５３の上部に戻され、搬入出扉５２が開いて炉前テーブル５１に移送される。
【０００４】
ところで、このような熱処理を行う場合において、被処理物Ｗの熱処理歪が大きいと、後工程の例えば研磨工程において加工工数が増えて生産性が低下することになる。したがって、被処理物Ｗの熱処理歪を最小にすることが望ましい。
被処理物Ｗの熱処理歪を極力少なくするには、炉内での最適な熱処理条件を把握しておくことが重要である。そのためには、被処理物Ｗの加熱室５５での加熱温度や浸炭温度、焼入油槽５６における焼入温度等、被処理物Ｗの実際の温度をリアルタイムにて正確に検出することが必要となる。
このような被処理物Ｗの実際の温度は、熱電対入りのシース線の先端部を被処理物に直接固定し、シース線の他端部を炉外に引き出して測温することにより検出できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、被処理物Ｗは油槽室５３上部、加熱室５４、焼入油槽５６等の複数の位置に順次移送されるため、シース線の先端を単に被処理物Ｗに固定しただけでは、シース線が絡まったり炉内の部材に巻き付いたりして不意に切断されてしまうおそれがある。
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、被処理物を複数の位置に移送して熱処理する場合に、前記シース線が被処理物に円滑に追随することができ、被処理物の実際の温度を正確に測定することができる箱形熱処理炉を提供することを目的とする。
【０００６】
【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箱形熱処理炉は、炉内に搬入した被処理物を複数位置に移送して熱処理する箱形熱処理炉であって、先端側を炉内に導入しているとともに、先端部を被処理物に取り付ける測温用のシース線と、炉内において前記シース線の途中部を保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて当該シース線を引き回して被処理物に追随させるシース線保持装置とを備えることを特徴としている（請求項１）。
このように構成された箱形熱処理炉によれば、測温用のシース線の先端部を被処理物に取り付け、途中部をシース線保持装置によって保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を引き回して被処理物に追随させることができる。このため、シース線が弛み過ぎたり張り過ぎたりするのを防止することができる。
【０００７】
前記シース線保持装置は、被処理物の移送位置に応じて回動角度が切り換えられる作動アームと、この作動アームに揺動自在に取り付けられた従動アームとを備えるものであってもよい（請求項２）。
この場合には、被処理物の移送位置に応じて作動アームの回動角度を切り換えるだけで、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を被処理物に追随させることができる。このため、シース線保持装置の構造を簡素にすることができる。
【０００８】
またこの発明の箱形熱処理炉は、炉内に搬入した被処理物を複数位置に移送して熱処理する箱形箱形熱処理炉であって、先端側を炉内に導入しているとともに、先端部を被処理物に取り付ける測温用のシース線と、炉内において前記シース線の途中部を保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を昇降させて被処理物に追随させるシース線保持装置とを備えることを特徴としている（請求項３）。
このように構成された箱形熱処理炉によれば、測温用のシース線の先端部を被処理物に取り付け、途中部をシース線保持装置によって保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を昇降させて被処理物に追随させることができる。このため、シース線が弛み過ぎたり張り過ぎたりするのを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を示してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
図１はこの発明の実施の形態に係る箱形熱処理炉１の断面図、図２はその一部欠截側面図である。
この実施の形態の箱形熱処理炉１は、歯車等の被処理物Ｗに浸炭焼入処理を施すものであり、ドーム状の炉体２内に油槽室４と加熱室５とが設けられ、両室４，５が断熱扉７によって区画されている。また、前記油槽室４の下部には油焼入のための焼入油槽８が設けられている。
【００１０】
前記炉体２の前方壁の外側には、被処理物Ｗを一時的に待機させるための炉前テーブル１０が配置されており、この炉前テーブル１０に対面する炉体２の前方壁の開口部２ｃには、被処理物Ｗの搬入出扉１１が設けられている。
また、前記前テーブル１０から加熱室５にかけて、被処理物Ｗを炉前テーブル１０から油槽室４及び加熱室５の各位置に移送するための搬送機構１２が設けられている。この搬送機構１２は、炉前テーブル１０、油槽室４及び加熱室５にそれぞれ設けられた一対のガイドレール１２ａと、被処理物Ｗを搭載して前記ガイドレール１２ａに沿って移動する台車１２ｂとを備えるものである。
【００１１】
前記油槽室４には、被処理物Ｗを油槽室４上部と焼入油槽８との間で昇降させるシリンダ式のリフト機構１４が設けられている。このリフト機構１４は、被処理物Ｗを載置する片持式のフォーク１５を備え、このフォーク１５が上下に駆動されるようになっている。また、前記フォーク１５には、油槽室４内のガイドレール１２ａが搭載されており、このガイドレール１２ａと台車１２ｂとは、フォーク１５とともに昇降するようになっている。
【００１２】
炉体２の側壁部２ａには、炉内に導入された測温用のシース線１８を吊下保持するとともに、被処理物Ｗの移送位置に応じて当該シース線１８を引き回すシース線保持装置２０が設けられている。このシース線保持装置２０は、図３に示すように、クランク状の作動アーム２１と、この作動アーム２１の上端部に揺動自在に吊り下げられた従動アーム２２とを備えている。
【００１３】
前記作動アーム２１の基端部は、アーム軸２３に固定されている。このアーム軸２３は炉体１の側壁部２ａを貫通しており、その炉外に突出した端部にギヤ２５が固定され、このギヤ２５と炉外に設置されたモータ２６の駆動軸とが、チェーン２７を介して連結されている（図１参照）。前記モータ２６は、被処理物Ｗの移送位置に応じて正逆転駆動されるものであり、これにより、作動アーム２１の回動角度を選択的に切り換えて、当該作動アーム２１を被処理物Ｗの移送位置に応じてアーム軸２３を中心に３つの角度位置に回動させることができる。この実施の形態における前記作動アーム２１の回動位置は、図２の二点鎖線で示すように、アーム軸２３から鉛直上方に延びる垂直位置と、同図の実線で示すように、前記垂直位置から反時計回り方向に所定角度傾動した前傾位置と、同図の点線で示すように、前記垂直位置から時計回り方向に所定角度傾動した後傾位置の３位置に設定されている。
【００１４】
前記シース線１８は、先端内部に熱電対が封止されているものであり、その先端側の所定長さ部分が炉内に導入されているとともに、炉体２の側壁部２aに設けられた接続用プラグ３０を介して炉外の図示しない測温用の計器に接続されている。また、前記シース線１８は、接続用プラグ３０部分から途中部までが、作動アーム２１及び従動アーム２２に沿って配線されており、従動アーム２２の先端から先の部分は、自由状態にて被処理物Ｗに向けて延びており、その先端部は被処理物Ｗに結束等によって直接固定される。
【００１５】
次に、前記の構成の箱形熱処理炉１の動作について説明する。
まず、炉前テーブル１０上（図２のＡ位置）に被処理物Ｗが搬送されてくると、この被処理物Ｗの側面等にシース線１８の先端部を固定する。このとき、搬入出扉１１が開かれているとともに、シース線保持装置２０の作動アーム２１は前傾位置に傾動している。また、被処理物Ｗが作動アーム２１よりも前方位置にあるため、従動アーム２２はシース線１８に引っ張られて作動アーム２１よりも前方に振れた状態となる。
【００１６】
その後、被処理物Ｗが搬送機構１２によって炉内の油槽室４内の所定位置（図２のＢ位置）まで移送されて、片持式のフォーク１５によって支承される。この移送動作中にモータ２６が駆動されて、作動アーム２１が垂直位置に切り換えられる。このとき従動アーム２２は作動アーム２１とほぼ重なっている。
【００１７】
続いて、炉内に設けられている断熱扉７が開かれて、被処理物Ｗが搬送機構１２によって油槽室４から加熱室５内の所定位置（図２のＣ位置）まで移送される。この被処理物Ｗの加熱室５への移送に伴って、作動アーム２１が垂直位置から後傾位置に切り換えられる。このとき被処理物Ｗは作動アーム２１よりもさらに後方位置にあるので、従動アーム２２はシース線１８で引っ張られて作動アーム２１よりもさらに後方に振れた状態となる。そして、断熱扉７が閉じられた後、この加熱室５で被処理物Ｗが加熱されてガス浸炭等の処理が行なわれる。なお、前記断熱扉７が閉じられた状態では、その下面と加熱室５の開口縁５ａとの間に、シース線１８を通すための隙間が形成されている。
【００１８】
その後、断熱扉７が開かれて被処理物Ｗは搬送機構１２によって油槽室４の元の位置（図２のＢ位置）まで移送されて、再び片持式のフォーク１５によって支承される。このとき作動アーム２１は後傾位置のまま保持される。この場合、被処理物Ｗは作動アーム２１と略同じ位置にあるので、シース線１８は従動アーム２２と被処理物Ｗとの間で弛んだ状態になる。したがって、従動アーム２２はシース線１８で引っ張られないため、垂直に垂れ下がった状態に維持される。
【００１９】
続いて、リフト機構１４の片持式のフォーク１５が下降して、このフォーク１５に支承された被処理物Ｗが、焼入油槽８内（図２のＤ位置）に移送される。これによって油中に浸漬されて油焼入が行われる。このとき作動アーム２１は後傾位置に維持される。また、シース線１８は従動アーム２２と被処理物Ｗとの間で弛んだ状態になり、従動アーム２２はシース線１８で引っ張られないため、垂直に垂れ下がった状態に維持される。
この焼入処理の後、被処理物Ｗはリフト機構１４によって上昇移動されて、油槽室４の元の位置（図２のＢ位置）に戻される。このとき作動アーム２１は後傾位置に維持される。この被処理物Ｗの昇降に際しては、当該被処理物Ｗを支承するフォーク１５が片持式であるのでシース線１８がリフト機構１４に巻き付くのを抑制することができる。
【００２０】
次いで、搬入出扉１１が開かれて、被処理物Ｗは搬送機構１２によって再び炉前テーブル１０の元の位置（図２のＡ位置）に移送される。この被処理物Ｗの移送に伴って、作動アーム２１は後傾位置から前傾位置に切り換えられる。このとき、被処理物Ｗは作動アーム２１よりも前方位置にあるので、従動アーム２２はシース線１８で引っ張られて作動アーム２１より前方に振れた状態となり、シース線１８は最初の状態に戻る。
【００２１】
なお、前記の実施の形態においては、作動アーム２１を駆動するアーム軸２３を、炉体２の側壁部２ａのうちの搬入出扉１１寄りに設けているので、炉内におけるシース線１８の吊下位置も前方寄りになっているが、炉の設計上特に差し障りがなければ、アーム軸２３は、炉体２の側壁部２aのうちの被処理物Ｗの移送範囲の略中央位置に設けるのが好ましい。このようにすれば、被処理物Ｗを移送した際に、シース線１８に余分な弛みが生じるのを極力少なくできるので、シース線１８が絡まるのをより確実に阻止することができる。
【００２２】
図４はシース線保持装置２０の他の実施の形態を示す一部欠截側面図である。前記の実施の形態におけるシース線保持装置２０は、シース線１８を被処理物Ｗの移送に追随させて吊下状態で引き回すものであるが、この実施の形態のシース線保持装置２０は、シース線１８の途中部を保持した状態で、被処理物Ｗの移送位置に応じて前記シース線１８を昇降させて被処理物Ｗに追随させるものである。
すなわち、この実施の形態のシース線保持装置２０は、油槽室４の上方に位置する炉体２の天井壁２に、エアシリンダ等からなる昇降機構３２を設けており、この昇降機構３２によってシース線１８を吊り下げた状態で上下動させることにより、当該シース線１８の弛み具合を被処理物Ｗの移送位置に応じて調整するものである。
この実施の形態によれば、シース線保持装置２０がシース線１８を上下動させるだけのものであるので、その構造を極めて簡素にすることができる。
【００２３】
なお、前記の実施の形態においては、浸炭処理用の箱形熱処理炉を例にとって説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、被処理物Ｗに焼入処理のみを施す箱形熱処理炉ついてもこの発明を勿論適用して実施することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の箱形熱処理炉によれば、測温用のシース線の先端部を被処理物に取り付け、途中部をシース線保持装置によって保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を引き回して被処理物に追随させることができるので、シース線が弛み過ぎたり張り過ぎたりするのを防止することができ、シース線が絡まったり炉内の部材に巻き付いたりして不意に切断するのを防止することができる。したがって、被処理物の実際の熱処理温度を正確に測定することができる。
【０００２５】
請求項２記載の箱形熱処理炉によれば、被処理物の移送位置に応じて作動アームの回動角度を切り換えるだけで、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を被処理物に追随させることができるので、シース線保持装置の構造を簡素にすることができ、その製造コストを安くすることができる。
【０００２６】
請求項３記載の箱形熱処理炉によれば、測温用のシース線の先端部を被処理物に取り付け、途中部をシース線保持装置によって保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を昇降させて被処理物に追随させることができるので、シース線が弛み過ぎたり張り過ぎたりするのを防止することができ、シース線が絡まったり炉内の部材に巻き付いたりして不意に切断するのを防止することができる。したがって、被処理物の実際の熱処理温度を極めて簡素な構造でもって正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る箱形熱処理炉の断面図である。
【図２】前記箱形熱処理炉の一部欠截側面図である。
【図３】シース線保持装置を示す要部斜視図である。
【図４】シース線保持装置の他の実施の形態を示す一部欠截側面図である。
【図５】箱形熱処理炉の熱処理手順の説明図である。
【符号の説明】
１箱形熱処理炉
２炉体
４油槽室
５加熱室
８焼入油槽
１２搬送機構
１４リフト機構
１５フォーク
１８シース線
２０シース線保持装置
２１作動アーム
２２従動アーム
２３アーム軸
３２昇降機構

Claims

炉内に搬入した被処理物を複数位置に移送して熱処理する箱形熱処理炉であって、
先端側を炉内に導入しているとともに、先端部を被処理物に取り付ける測温用のシース線と、
炉内において前記シース線の途中部を保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて当該シース線を引き回して被処理物に追随させるシース線保持装置と
を備えることを特徴とする箱形熱処理炉。
前記シース線保持装置が、被処理物の移送位置に応じて回動角度が切り換えられる作動アームと、この作動アームに揺動自在に取り付けられた従動アームとを備える請求項１記載の箱形熱処理炉。
炉内に搬入した被処理物を複数位置に移送して熱処理する箱形箱形熱処理炉であって、
先端側を炉内に導入しているとともに、先端部を被処理物に取り付ける測温用のシース線と、
炉内において前記シース線の途中部を保持した状態で、被処理物の移送位置に応じて前記シース線を昇降させて被処理物に追随させるシース線保持装置と
を備えることを特徴とする箱形熱処理炉。