JP5419499B2

JP5419499B2 - ベルト搬送式熱処理装置

Info

Publication number: JP5419499B2
Application number: JP2009058296A
Authority: JP
Inventors: 元青海; 貴之川合; 公明松本
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: JTEKT Thermo Systems Corp
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: JP2010210184A

Description

本発明は、炉内で加熱処理した被処理物を加熱状態のままで出炉するようにしたベルト搬送式熱処理装置に関する。

従来、ベルト搬送式熱処理装置として、被処理物を無端の搬送ベルトの往路部分に載せて炉内を搬送しつつ加熱処理を行い、冷却処理を施すことなく高温のままの被処理物を出炉するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の加熱炉では、出炉した被処理物は、シュートを経て当該加熱炉の出口下方に設けられた水冷槽などの急冷部に送られる。

ところで、このような熱処理装置では、被処理物を出炉した直後の搬送ベルトも高温のままである。搬送ベルトを駆動する駆動手段には、例えばゴムライニングを施したローラのように比較的耐熱性の低い部材が使用されている場合があり、かかる場合に充分冷却しないまま搬送ベルトが駆動手段に送り出されると、前記ローラなどの部材が損傷してしまうおそれがある。
特許文献１に示される例のように、搬送ベルトの送り速度が充分に遅く、かつ搬送工程の長さが充分に長い場合は、搬送ベルトの戻り工程が充分長いので、搬送ベルトの冷却時間が充分にとれるので、こうした問題は生じなかったが、一般の場合には必ずしもそうではない。

特開２００１−１１６４６２号公報

また、仮に、ベルト搬送速度を遅くすれば、戻りベルトの冷却の点では都合がよいが、これでは、被処理物の処理速度が低下し、ベルト搬送式熱処理装置の処理効率を向上させることができない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理物の処理速度を高めて処理効率を向上させることができるベルト搬送式熱処理装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するため、本発明では、被処理物を無端の搬送ベルトの往路部分に載せて炉内を搬送しつつ加熱処理を行うベルト搬送式熱処理装置であって、前記搬送ベルトを駆動する駆動手段と、この駆動手段よりもベルト走行方向上流側において前記搬送ベルトを冷却する冷却手段とが、前記搬送ベルトの復路部分に沿って設けられていることを特徴としている。
このように、駆動手段よりもベルト走行方向上流側において搬送ベルトが冷却されるので、搬送ベルトを連続的に駆動させながら冷却することができる。このため、ベルト搬送速度を遅くするなどして、冷却に要する時間を稼ぐ必要がない。これにより、ベルト搬送式熱処理装置の処理速度を高めて被処理物の処理効率を向上させることができる。

また、前記冷却手段は、その上面を前記搬送ベルトが滑走可能な中空の滑走部と、この滑走部内に冷却水を通過させる冷却水通過手段とを備えていることが好ましい。
この場合、前記滑走部の上面を滑走する搬送ベルトは、当該滑走部内を通過する冷却水により冷却された滑走部上面との接触により、効率よく冷却される。

また、前記冷却手段は、前記搬送ベルトの走行方向を前後に反転させる複数の反転ローラを備えていることが好ましい。
この場合、搬送ベルトの走行方向が前後に反転されて冷却部における復路部分の長さが増大されている。これにより、冷却に要する時間が充分に確保され、搬送ベルトをより効率よく冷却することができる。

また、前記冷却手段は、前記搬送ベルトに冷却風を吹き付ける冷却風吹付手段を備えていることが好ましい。この場合、搬送ベルトに冷却風を吹き付けることで、搬送ベルトをさらに効率よく冷却することができる。

更に、前記冷却手段は、前記炉の下方に配設されていることが好ましい。
この場合、冷却手段を炉の下方に配設することで、炉長を短くして、ベルト搬送式熱処理装置の省スペース化を図ることができる。

本発明のベルト搬送式熱処理装置では、冷却手段によって、駆動手段よりもベルト走行方向上流側にて搬送ベルトを冷却しているので、搬送ベルトを連続的に駆動させながら冷却することができ、ベルト搬送式熱処理装置の処理速度を高めて被処理物の処理効率を向上させることができる。

本発明の実施形態に係わるベルト搬送式熱処理装置の側面説明図である。冷却ユニットの断面説明図である。

図１は、本発明の実施形態に係わるベルト搬送式熱処理装置の側面を示している。このベルト搬送式熱処理装置１（以下、単に「熱処理装置」という）は、アルミ基板等の被処理物（図示せず）を加熱処理する炉３を備えている。そして、被処理物は、搬送ベルトとしての無端のメッシュベルト２に載置した状態で炉３内に搬送される。このメッシュベルト２は、耐熱性という点で２５Ｃｒ−２０Ｎｉ系のメッシュベルトが用いられている。また、炉３は、上下２段構造となる装置基台１１の上段１２に設けられている。そして、炉３の上方には３基の熱風循環ファン駆動モータ３１が設けられ、これらの熱風循環ファン駆動モータ３１で駆動するファンおよびヒータ（図示せず）により炉３の上部空間で熱風を発生させ、この熱風により被処理物を所望の温度（例えば５７０°Ｃ）に加熱処理する。また、炉３の前方側（メッシュベルト２の走行方向上流側）には、入口トンネル部３２が設けられている。一方、炉３の後方側（メッシュベルト２の走行方向下流側）には、出口トンネル部３３が設けられている。更に、炉３の前方（入口トンネル部３２の前方）には、メッシュベルト２に被処理物を載置して投入する投入部４が設けられている。そして、入口トンネル部３２および出口トンネル部３３により、被処理物と共にメッシュベルト２の炉３への出入りを可能にしている。そして、装置基台１１の上段１２側には、メッシュベルト２の走行方向上流側から順に、投入部４を有する投入エリア４０と、炉３により加熱処理する加熱処理エリア３０とが配置されている。また、炉３の後方（出口トンネル部３３の後方）には、熱処理装置１からの被処理物を下方の水槽（図示せず）へ自然落下させるシュート（図示せず）が設けられている。この場合、水槽に自然落下した被処理物は、水中に没入して冷却されながら水槽内の搬送装置（図示せず）により回収されて水槽外に搬出される。

前記メッシュベルト２は、装置基台１１の前端（図１では左端）より上方へ突出するローラ支持枠１２１の上端に回転自在に支持された第１ローラ２１と、装置基台１１の後端（図１では右端）より上方へ突出するローラ支持台１２２の上端に回転自在に支持された第２ローラ２２とに巻回されている。そして、メッシュベルト２は、上段１２の上側位置において第１および第２ローラ２１，２２間を略水平に延びる往路部分２０Ａを構成している。この場合、投入部４と炉３とが、往路部分２０Ａに沿って設けられている。

また、前記メッシュベルト２の復路部分２０Ｂは、前記往路部分２０Ａの末端で前記第２ローラ２２によりベルト走行方向が略下向きに転向されて炉３の下方に位置するように構成されている。そして、メッシュベルト２を駆動する駆動手段としての駆動ユニット５と、メッシュベルト２を冷却する冷却手段としての冷却ユニット６とが、前記復路部分２０Ｂに沿って設けられている。冷却ユニット６は、駆動ユニット５よりもベルト走行方向上流側（図１では右側）に配置されている。

前記駆動ユニット５は、装置基台１１の下段１３の前側の駆動エリア５０に設けられている。また、駆動ユニット５は、装置基台１１の下段１３の略中央位置に取り付けられた駆動モータ（図示せず）と、この駆動モータの回転数を減速する減速機５１と、この減速機５１の出力軸５２に連結された出力スプロケット５３と、この出力スプロケット５３にチェーン５４を介して駆動連結される駆動スプロケット５５と、この駆動スプロケット５５に軸５７を介して連結された駆動ローラ５６とを備えている。駆動ローラ５６は、メッシュベルト２との摩擦力を高めるために、例えば耐熱温度が１６０°Ｃ程度であるハイパロン（商品名。クロロスルホン化ポリエチレンゴム）により表面がライニング加工されている。

前記冷却ユニット６は、装置基台１１の下段１３の後側の冷却エリア６０に設けられている。この冷却エリア６０内における下段１３の後端上部位置には、第３ローラ２３が回転自在に支持されている。この第３ローラ２３は、前記第２ローラ２２からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略水平方向前方向きに転向している。また、冷却ユニット６は、メッシュベルト２のベルト走行方向を前後に反転させる２つの反転ローラとしての第４および第５ローラ２４，２５を備えている。第４ローラ２４は、第３ローラ２３からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略水平方向後方向きに反転させている。一方、第５ローラ２５は、第４ローラ２４からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略水平方向前方向きに反転させている。また、第５ローラ２５の下流側には、第６ローラ２６が回転自在に支持されている。この第６ローラ２６は、第５ローラ２５からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略上向きに転向している。更に、第６ローラ２６の下流側には、第７ローラ２７が回転自在に支持されている。この第７ローラ２７は、第６ローラ２６からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略水平方向前方向きに転向し、駆動エリア５０に供出している。

メッシュベルト２は、第３および第４ローラ２３，２４と、第４および第５ローラ２４，２５と、第５および第６ローラ２５，２６との間においてそれぞれ略水平に配置されている。そして、冷却ユニット６は、その上面をメッシュベルト２が滑走可能な中空の薄箱形状の滑走部６１を備えている。この滑走部６１は、第３および第４ローラ２３，２４と、第４および第５ローラ２４，２５と、第５および第６ローラ２５，２６との間においてメッシュベルト２のベルト走行方向に沿って設けられている。また、冷却ユニット６は、各滑走部６１内に冷却水を通過させる冷却水通過手段（図示せず）を備えている。この冷却水通過手段は、各滑走部６１内に冷却水を供給する冷却水供給口（図示せず）と各滑走部６１内から冷却水を排出する冷却水排出口（図示せず）とを備えている。また、各滑走部６１内に複数の折り返しなどにより経路を構成し、その経路の上流端を冷却水供給口に、下流端を冷却水排出口にそれぞれ連通させてもよい。これにより、各滑走部６１を滑走するメッシュベルト２は、冷却水により冷却された滑走部６１上面と接触している。なお、滑走部６１は、中空の薄箱形状のものに代えて、例えば蛇行状の配管列よりなるもので構成されていてもよく、その場合には、この配管列の上流端が冷却水供給口に、下流端が冷却水排出口にそれぞれ連通される。

更に、冷却ユニット６は、図２に示すように、冷却風吹付手段としての上下一対の冷却ファン６５を備えている。この各冷却ファン６５は、第３および第４ローラ２３，２４と、第４および第５ローラ２４，２５と、第５および第６ローラ２５，２６との間に位置するメッシュベルト２に対し冷却風を吹き付ける。

また、図１に示すように、駆動ローラ５６の上部には、前後一対の第８および第９ローラ２８，２９が回転自在に支持されている。この第８および第９ローラ２８，２９のうちの後側の第８ローラ２８は、冷却エリア６０から駆動エリア５０に供出されたメッシュベルト２のベルト走行方向を略下向きに転向している。駆動ローラ５６は、第８ローラ２８からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略上向きに転向している。更に、前側の第９ローラ２９は、駆動ローラ５６からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略下向きに転向している。この第９ローラ２９により転向されたメッシュベルト２は、駆動エリア５０の前方（下流側）に設けられたベルトテンショナユニット７に供出している。

ベルトテンショナユニット７は、装置基台１１の下段１３の前端のベルトテンショナエリア７０に設けられている。また、ベルトテンショナ７は、下段１３の前端より突出する軸７１に上下方向へ揺動自在に支持されたアーム７２と、このアーム７２の先端に回転自在に支持されたテンショナローラ７３とを備えている。また、装置基台１１の下段１３の前端（アーム７２の軸７１よりも上方位置）には、第１案内ローラ７４が回転自在に支持されている。更に、前記ローラ支持枠１２１の上下方向略中央位置には、第２案内ローラ７５が回転自在に支持されている。そして、テンショナローラ７３は、前記駆動エリア５０からベルトテンショナエリア７０に供出されたメッシュベルト２のベルト走行方向を略上向きに転向している。また、第１案内ローラ７４は、テンショナローラ７３からのメッシュベルト２のベルト走行方向を前方向きに転向している。第２案内ローラ７５は、第１案内ローラ７４からのメッシュベルト２のベルト走行方向を略上向きに転向し、前記第１ローラ２１に供出している。これにより、往路部分２０Ａに比して復路部分２０Ｂが長い、メッシュベルト２の軌道を構成している。この場合、アーム７２およびテンショナローラ７３は、図１に一点鎖線および二点鎖線で示すように、メッシュベルト２の弛みに応じて揺動する。

このように、本発明の熱処理装置１では、駆動ユニット５よりもベルト走行方向上流側においてメッシュベルト２を冷却する冷却ユニット６が復路部分２０Ｂに沿って設けられているので、メッシュベルト２を連続的に駆動させながら冷却することができる。これにより、熱処理装置１の処理速度を高めて被処理物の処理効率を向上させることができる。

しかも、メッシュベルト２は、第４および第５ローラ２４，２５によりベルト走行方向が前後に反転されて冷却エリア６０における復路部分２０Ｂでの長さが増大され、冷却に要する時間が充分に確保される。また、中空の滑走部６１を滑走するメッシュベルト２が、冷却水により冷却された当該滑走部６１上面との接触により冷却される。更に、冷却ファン６５により冷却風を吹き付けてメッシュベルト２が冷却される。したがって、これらを備えた冷却ユニット６によって、メッシュベルト２を非常に効率よく冷却することができ、駆動ローラ５６の耐熱温度を充分にクリアすることができる。

更に、冷却ユニット６が、炉３の下方に配設されるので、炉長が短くなり、熱処理装置１の省スペース化を図ることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記実施形態では、冷却ユニット６に、メッシュベルト２のベルト走行方向を前後に反転させる第４および第５ローラ２４，２５と、メッシュベルト２を接触により冷却する滑走部６１と、メッシュベルト２に冷却風を吹き付ける冷却ファン６５とを備えたが、これらを全て用いる必要はなく、これらのうちのいずれか１つまたは２つの組み合わせによって冷却ユニットが構成されていてもよい。また、前記実施形態では、第４および第５ローラ２４，２５を前後に配置してメッシュベルトの走行方向を前後に反転
させたが、これらの反転ローラによってメッシュベルトの走行方向が前後に反転されさえすればよく、例えば各反転ローラが上下に配置されていてもよい。

また、前記実施形態では、搬送ベルトとしてメッシュベルト２を適用したが、搬送ベルトは耐熱性と可撓性とを備えたものであればよい。

１熱処理装置（ベルト搬送式熱処理装置）
２メッシュベルト（搬送ベルト）
２０Ａ往路部分
２０Ｂ復路部分
２４第４ローラ（反転ローラ）
２５第５ローラ（反転ローラ）
３炉
５駆動ユニット（駆動手段）
６冷却ユニット（冷却手段）
６１滑走部
６５冷却ファン（冷却風吹付手段）

Claims

所定間離れた一対のローラと、
被処理物が載置され、前記一対のローラ間を無端回動する搬送ベルトと、を備え、
前記被処理物を前記搬送ベルトの往路部分に載せて炉内を搬送しつつ加熱処理を行い、
前記搬送ベルトの復路部分が炉の下方外側に位置しているベルト搬送式熱処理装置であって、
前記搬送ベルトを駆動する駆動手段と、この駆動手段よりもベルト走行方向上流側において前記搬送ベルトを冷却する冷却手段とが、前記搬送ベルトの復路部分に沿って設けられており、
前記冷却手段は、その上面を前記搬送ベルトが滑走可能な中空の滑走部と、この滑走部内に冷却水を通過させる冷却水通過手段と、前記搬送ベルトの走行方向を前後に反転させる複数の反転ローラと、を備え、
複数の前記滑走部が上下方向に並べられており、
前記搬送ベルトは、その走行方向が前後に反転されて複数の前記滑走部の間を蛇行するように導かれ、各前記滑走部の上面を滑走することを特徴とするベルト搬送式熱処理装置。
前記冷却手段は、前記搬送ベルトに冷却風を吹き付ける冷却風吹付手段を備えており、
前記冷却手段には、前記冷却風を通過させるための空間が設けられ、
前記搬送ベルトは、前記滑走部の上面と接触している面の反対面が前記空間に露出した状態で前記上面を滑走するように構成されている請求項１に記載のベルト搬送式熱処理装置。