JP4250167B2 - 真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、入口扉と冷却室と加熱室を有し、冷却室と加熱室を中間扉で仕切った真空浸炭の熱処理室を有する入口扉の使用方法に関する。

従来、真空浸炭炉を含め熱処理炉は真空で処理するタイプや冷却時窒素ガス等で雰囲気冷却する真空炉などがある。真空浸炭炉では炉内の空気を排気し真空に近い減圧をするため、炉外と炉内を密封する必要がある。そのためワークの投入口になる入口扉は炉内の空気を排気する際、炉外から炉内に空気が入らないようにするため扉と炉体を密封するための何らかの手段が必要になる。雰囲気冷却する熱処理炉は冷却室の内圧を保持するため冷却室の扉を冷却室に押し付ける手段が必要になる。入口扉と冷却室と加熱室を有し、冷却室と加熱室を中間扉で仕切った真空浸炭の熱処理室の入口扉としては、例えば特許文献１、２、３に記載されているものがある。特許文献１の加圧炉の例で扉はかんぬき的なクランプ装置でクランプする方法が記載され、特許文献２では扉の上昇・下降駆動手段に加え扉のクランプ駆動手段として炉外のシリンダーとリンクとで炉内の扉を密封する面に押し付ける構造が記載され、特許文献３では隣接する熱処理炉の隣接開口部の扉を囲むような加圧室を設け、隣接開口部の上下扉を形成する仕切り弁と称する扉を加圧室内に設置し、炉内と加圧室に圧力差を付け炉内を密封するものが記載されている。
公開実用昭63-32299号公報 実用新案公報第2556214 号公報 特公平8-26394 号公報

しかしながら、特許文献１のものでは、扉の周囲にクランプ装置を多数個所設け、それぞれ手動又は駆動装置でクランプする必要があり、クランプ装置のコストがかかり、かつ手動でクランプすると時間がかかり、駆動装置でクランプするとより高額となった。特許文献２のものでは、扉の上昇・下降駆動手段に加え扉のクランプ駆動手段が必要であり扉を押し付けるための炉外のシリンダーとトグルクランプやカムといったものも必要になり、極めて高額となりかつ多くのスペースを要する。特許文献３のものでは、扉の上昇・下降駆動手段のほか加圧室が必要であり、扉の大きさにもよるが加圧室には窒素等の不活性ガスが必要になり、極めて高額となりかつ多くのスペースを要し、さらに扉開閉は設置スペースのミニマム化から上下に開閉するのが一般的であるが、扉の自重による落下防止ブレーキ装置を別に設置する必要があった。特許文献１、２、３は、扉の駆動手段としては、いずれも扉の上昇・下降駆動手段に加え別の諸々の装置が必要で、扉のクランプ装置のコストがかかるなどの課題があった。

本発明の課題は、扉の駆動手段としては、扉の上昇・下降駆動手段だけで、それ以外の駆動手段は特に必要がない、シンプルかつ安価な構造を有する、真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法を提供することにある。

このため本発明は、入口扉と冷却室と加熱室を有し、冷却室と加熱室を中間扉で仕切った真空浸炭炉の熱処理室の入口扉の使用方法において、ワークが入る熱処理室である前記冷却室の前面の開口部を閉じるように冷却室炉体に固定されかつ前記開口部周縁に対応する位置にシール部材を両面に配置した中間板と、前記中間板を鋏みかつ前記シール部材の両面に接触可能に配置された２枚の外側入口扉及び内側入口扉と、を有し、前記外側入口扉及び内側入口扉は前記中間板両面に縦方向に固定された一対の縦方向ガイドである直動軸受に案内されて昇降可能にされ、各前記外側入口扉及び内側入口扉はその下端に横方向に固定された一対の横方向Ｕ字型ガイドを有し、冷却室壁及び前記中間板は前後に貫通する回転軸を回転可能に支持し、前記回転軸は前記中間板の両面に一対の三角型レバーの中間辺を固定し、一対の前記三角型レバーの他辺の第一辺は一対のローラ軸を介して一対の横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対のローラを横方向移動可能にかつ前後方向は固定位置で支持し、一対の前記三角型レバーの他辺の第二辺はリンク及びリンク軸を介して前記中間板に固定された扉駆動装置の駆動アームに回転可能に支持され、前記扉駆動装置の駆動アームが下方に駆動するときは一対の前記三角型レバーの他辺の第一辺は前記回転軸を支点として前記横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対のローラを横方向移動させて各前記外側入口扉及び内側入口扉を押し上げ、前記扉駆動装置の駆動アームが上方に駆動するときは同様に前記横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対の前記三角型レバーの他辺の第一辺はローラを逆方向に横方向移動させて各前記外側入口扉及び内側入口扉を押し下げるようにされ、
前記中間板は中間板外周縁から中間板内周縁に連通し開口する連通穴を有し、
前記外側入口扉及び内側入口扉が下降し前記中間板内周空間を遮蔽する状態になったとき、前記中間板の連通穴を介して前記中間板内周空間内を排気し、前記冷却室外の大気圧と前記冷却室内の内圧で前記外側入口扉及び内側入口扉を前記中間板に押し付けるようにしたことを特徴とする真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法を提供することによって上述した課題を解決した。

本発明では、扉駆動装置の駆動アームが下方に駆動するときは一対の三角型レバーの他辺の第一辺は回転軸を支点として横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対のローラを横方向移動させて各外側入口扉及び内側入口扉を押し上げ、扉駆動装置の駆動アームが上方に駆動するときは同様に横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対の三角型レバーの他辺の第一辺はローラを逆方向に横方向移動させて各外側入口扉及び内側入口扉を押し下げるようにされ、中間板は中間板外周縁から中間板内周縁に連通し開口する連通穴を有し、外側入口扉及び内側入口扉が下降し中間板内周空間を遮蔽する状態になったとき、中間板の連通穴を介して中間板内周空間内を排気し、冷却室外の大気圧と冷却室内の内圧で外側入口扉及び内側入口扉を中間板に押し付けるようにしたので、扉の駆動手段としては扉の上昇・下降駆動手段だけで、それ以外の駆動手段は特に必要がないシンプルかつ安価な構造を有する、真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法を提供するものとなった。

好ましくは、一対の三角型レバーの他辺の第一辺は回転軸を支点として上昇端死点を越えた下降位置に至った位置で停止するようにされ、上下開閉扉において、扉の自重による落下防止ブレーキ装置を別に設置する必要をなくした。
より好ましくは、縦方向ガイドである直動軸受は直動軸受の取付具により中間板両面に対して隙間をもって配置され、直動軸受の取付具に内蔵したスプリングにより、中間板内周空間内を排気しないときは、中間板両面よりわずかに浮上るようにされ、外側入口扉及び内側入口扉の昇降時に、中間板両面に配置したシール部材との擦れをなくすものとなった。

本発明を実施するための最良の形態の一例を図１乃至図７を参照して説明する。図１は本発明の実施形に使用する真空浸炭の入口扉、熱処理室である冷却室、中間扉及びと加熱室の概略側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った概略平面断面図、図３は図１の左側面図で、熱処理室である冷却室及び入口扉の正面図、図４は図３の外側入口扉及び内側入口扉の上昇・下降駆動手段の詳細を示す要部拡大図、図５は図４の一対の三角型レバーの他辺の第一辺が回転軸を支点として上昇端死点を越えた下降位置に至った位置で停止た状態で示す要部拡大面、図６（ａ）は図４のＢ−Ｂ線付近の要部部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の下面で図４のＢ−Ｂ線にそった要部部分拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の状態から直動軸受の取付具に内蔵したスプリングにより外側入口扉及び内側入口扉が中間板両面からわずかのすきまをもって浮上っている状態を示す。図７は図４のＣ−Ｃ断面を示す要部部分拡大断面図で、外側入口扉及び内側入口扉の上昇・下降駆動手段の詳細を示す。

本発明の実施形態の真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法は、入口扉 1と冷却室 2と加熱室 3を有し、冷却室 2と加熱室 3を中間扉 4で仕切った真空浸炭炉の熱処理室の入口扉 1の使用方法において、ワーク 5が入る熱処理室である冷却室 2の前面の開口部 6を閉じるように冷却室炉体に固定されかつ開口部 6周縁に対応する位置にシール部材 9、9（図５〜７）を両面に配置した中間板12と、中間板12を鋏みかつシール部材 9,9の両面に接触可能に配置された２枚の外側入口扉1a及び内側入口扉1bと、を有し、外側入口扉1a及び内側入口扉1bは中間板12両面に縦方向に固定された一対の縦方向ガイドである直動軸受 14、14に案内されて昇降可能にされ、各外側入口扉1a及び内側入口扉1bはその下端に横方向に固定された一対の横方向Ｕ字型ガイド 35a,35bを有し、冷却室壁50及び中間板12は前後に貫通する回転軸20を回転可能に支持し、回転軸20は中間板12の両面に一対の三角型レバー 16,16の中間辺 16a、16aを固定し、一対の三角型レバー 16,16の他辺の第一辺 16b,16bは一対のローラ軸 36a,36bを介して一対の横方向Ｕ字型ガイド 35a,35bのＵ字溝に一対のローラ36,36 を横方向移動可能にかつ前後方向は固定位置で支持し、一対の前記三角型レバー 16,16の他辺の第二辺 16c,16cはリンク 17a及びリンク軸 17bを介して中間板12に固定された扉駆動装置であるシリンダ15の駆動アームであるシリンダロッド19に回転可能に支持され、扉駆動装置15の駆動アーム19が上方に駆動するときは一対の前記三角型レバー 16,16の各一端 16b,16bは、回転軸20を支点として横方向Ｕ字型ガイド 35a,35bのＵ字溝に一対のローラ 36,36を横方向移動させて各外側入口扉1a及び内側入口扉1bを押し上げ、扉駆動装置15の駆動アーム19が下方に駆動するときは同様に横方向Ｕ字型ガイド 35a,35bのＵ字溝に一対のローラ 36,36を逆方向に横方向移動させて各外側入口扉1a及び内側入口扉1bを押し下げるようにされる。中間板12は中間板外周縁21から中間板内周縁22に連通し開口する連通穴23を有し、外側入口扉1a及び内側入口扉1bが下降し中間板内周空間24を遮蔽する状態になったとき、中間板12の連通穴23を介して中間板内周空間24内を排気し、冷却室外の大気圧と冷却室 2内の内圧で外側入口扉1a及び内側入口扉1bを中間板12に押し付けるようにしたものである。即ち、冷却室外の大気圧は約100KPa、冷却室 2内の内圧は約 80KPa、中間板内周空間24内の内圧は約1KPaまで排気されるので、外側入口扉1a及び内側入口扉1bは極めて強い力で中間板12に押し付けられる。

冷却室 2内には炉内搬送装置27と、ワーク 5を油漕29中に浸漬させる昇降装置28がある（図１）。冷却室 2と加熱室 3の間には加熱室 3を真空シールするエンドレスチェーン30駆動による中間扉 4がある。加熱室 3内に図示しない断熱枠で支えられた断熱材32が配置され、加熱室後部はフランジ33により外部と遮断され、フランジ33を外して断熱枠で支えられた断熱材32を取り出すことができる。外側入口扉1a及び内側入口扉1bは、一対の三角型レバー 16,16の他辺の第一辺 16b,16bは回転軸20を支点として上昇端死点を越えた下降位置に至った位置で停止するようにされ（図５）、上下開閉扉において、扉の自重による落下防止ブレーキ装置を別に設置する必要をなくした。外側入口扉1a及び内側入口扉1bは、図３、４では各4 ヶ所縦方向ガイドである直動軸受14の取付具13が配置され、直動軸受 14、14に案内される。縦方向ガイドである直動軸受 14、14は直動軸受 14、14の取付具13により中間板12両面に対して隙間 25、25をもって配置され、直動軸受 14、14の取付具13に内蔵したスプリング 26、26により、中間板内周空間24内を排気しないときは、中間板12両面よりわずかに浮上るようにされ、外側入口扉及び内側入口扉の昇降時に、中間板12両面に配置したシール部材 9、9との擦れをなくすものとなった。図５（ｃ）はスプリング 26、26により外側入口扉1a及び内側入口扉1bが中間板12からわずかのすきま 25、25をもって浮上っている状態を示す。

本発明では、扉駆動装置の駆動アームが下方に駆動するときは一対の三角型レバーの他辺の第一辺は回転軸を支点として横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対のローラを横方向移動させて各外側入口扉及び内側入口扉を押し上げ、扉駆動装置の駆動アームが上方に駆動するときは同様に横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対の三角型レバーの他辺の第一辺はローラを逆方向に横方向移動させて各外側入口扉及び内側入口扉を押し下げるようにされ、中間板は中間板外周縁から中間板内周縁に連通し開口する連通穴を有し、外側入口扉及び内側入口扉が下降し中間板内周空間を遮蔽する状態になったとき、中間板の連通穴を介して中間板内周空間内を排気し、冷却室外の大気圧と冷却室内の内圧で外側入口扉及び内側入口扉を中間板に押し付けるようにしたので、扉の駆動手段としては扉の上昇・下降駆動手段だけで、それ以外の駆動手段は特に必要がないシンプルかつ安価な構造を有する、真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法を提供するものとなった。

好ましくは、一対の三角型レバーの他辺の第一辺は回転軸を支点として上昇端死点を越えた下降位置に至った位置で停止するようにされ、上下開閉扉において、扉の自重による落下防止ブレーキ装置を別に設置する必要をなくした。
より好ましくは、縦方向ガイドである直動軸受は直動軸受の取付具により中間板両面に対して隙間をもって配置され、直動軸受の取付具に内蔵したスプリングにより、中間板内周空間内を排気しないときは、中間板両面よりわずかに浮上るようにされ、外側入口扉及び内側入口扉の昇降時に、中間板両面に配置したシール部材との擦れをなくすものとなった。

なお本発明の実施の形態の真空浸炭炉の熱処理室の入口扉の使用方法は、真空浸炭炉の熱処理室である冷却室の入口扉の使用方法として説明したが、本発明は真空浸炭炉の熱処理室の入口扉の使用方法は真空浸炭炉の搬入室、加熱室を含む他の熱処理室の入口扉の使用方法にも適用でき、本発明は真空浸炭炉の熱処理室の入口扉の使用方法は真空浸炭炉の搬入室、加熱室を含む他の熱処理室の入口扉の使用方法を含む。

本発明の実施形態に使用する真空浸炭の入口扉、熱処理室である冷却室、中間扉及びと加熱室の概略側面断面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った概略平面断面図。 図１の左側面図で、熱処理室である冷却室及び入口扉の正面図。 図３の外側入口扉及び内側入口扉の上昇・下降駆動手段の詳細要部拡大図。 図４の一対の三角型レバーの他辺の第一辺が回転軸を支点として上昇端死点を越えた下降位置に至った位置で停止た状態で示す要部拡大面。 （ａ）は図４のＢ−Ｂ線付近の要部部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の下面で図４のＢ−Ｂ線にそった要部部分拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の状態から直動軸受の取付具に内蔵したスプリングにより外側入口扉及び内側入口扉が中間板両面からわずかのすきまをもって浮上っている状態を示す。 図４のＣ−Ｃ断面を示す要部部分拡大断面図で、外側入口扉及び内側入口扉の上昇・下降駆動手段の詳細を示す。

符号の説明

１：入口扉、1a：外側入口扉、1b：内側入口扉、２：冷却室（熱処理室）、３：加熱室、４：中間扉、５：ワーク、６：開口部、９：シール部材、12：中間板、13：直動軸受の取付具、14：直動軸受（縦方向ガイド）、15：シリンダ（駆動手段）、16,16 ：三角型レバー、16a,16a ：三角型レバーの中間辺、16b,16b ：三角型レバーの他辺の第一辺、
16c,16c ：三角型レバーの他辺の第二辺、14：直動軸受（縦方向ガイド）、20：回転軸、21：中間板外周縁、22：中間板内周縁、23：連通穴、24：中間板内周空間、
35a,35b ：横方向Ｕ字型ガイド、36,36 ：ローラ、50：冷却室壁

Claims (3)

1. 入口扉と冷却室と加熱室を有し、冷却室と加熱室を中間扉で仕切った真空浸炭炉の熱処理室の入口扉の使用方法において、ワークが入る熱処理室である前記冷却室の前面の開口部を閉じるように冷却室炉体に固定されかつ前記開口部周縁に対応する位置にシール部材を両面に配置した中間板と、前記中間板を鋏みかつ前記シール部材の両面に接触可能に配置された２枚の外側入口扉及び内側入口扉と、を有し、前記外側入口扉及び内側入口扉は前記中間板両面に縦方向に固定された一対の縦方向ガイドである直動軸受に案内されて昇降可能にされ、各前記外側入口扉及び内側入口扉はその下端に横方向に固定された一対の横方向Ｕ字型ガイドを有し、冷却室壁及び前記中間板は前後に貫通する回転軸を回転可能に支持し、前記回転軸は前記中間板の両面に一対の三角型レバーの中間辺を固定し、一対の前記三角型レバーの他辺の第一辺は一対のローラ軸を介して一対の横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対のローラを横方向移動可能にかつ前後方向は固定位置で支持し、一対の前記三角型レバーの他辺の第二辺はリンク及びリンク軸を介して前記中間板に固定された扉駆動装置の駆動アームに回転可能に支持され、前記扉駆動装置の駆動アームが下方に駆動するときは一対の前記三角型レバーの他辺の第一辺は前記回転軸を支点として前記横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対のローラを横方向移動させて各前記外側入口扉及び内側入口扉を押し上げ、前記扉駆動装置の駆動アームが上方に駆動するときは同様に前記横方向Ｕ字型ガイドのＵ字溝に一対の前記三角型レバーの他辺の第一辺はローラを逆方向に横方向移動させて各前記外側入口扉及び内側入口扉を押し下げるようにされ、
   前記中間板は中間板外周縁から中間板内周縁に連通し開口する連通穴を有し、
   前記外側入口扉及び内側入口扉が下降し前記中間板内周空間を遮蔽する状態になったとき、前記中間板の連通穴を介して前記中間板内周空間内を排気し、前記冷却室外の大気圧と前記冷却室内の内圧で前記外側入口扉及び内側入口扉を前記中間板に押し付けるようにしたことを特徴とする真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法。
2. 前記一対の三角型レバーの他辺の第一辺は前記回転軸を支点として上昇端死点を越えた下降位置に至った位置で停止するようにされたことを特徴とする請求項１記載の真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法。
3. 前記縦方向ガイドである直動軸受は直動軸受の取付具により前記中間板両面に対して隙間をもって配置され、前記直動軸受の取付具に内蔵したスプリングにより、前記中間板内周空間内を排気しないときは、前記中間板両面よりわずかに浮上るようにされたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の真空浸炭の熱処理室の入口扉の使用方法。

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