JP5686918B1

JP5686918B1 - 熱処理設備

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Publication number: JP5686918B1
Application number: JP2014124918A
Authority: JP
Inventors: 智彦藤野
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2034-06-18
Also published as: JP2016003372A

Abstract

【課題】加熱室と冷却室とを分離して設け、搬送ユニットにより被処理物を加熱室および冷却室に搬入搬出して熱処理を行う熱処理装置において、加熱終了被処理物の加熱室から冷却室への搬送、および新たな被処理物の加熱室への搬送時間を短縮する。【解決手段】搬入部１、加熱室１０、冷却室２０とが分離して設けられ、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間を移動して、搬入部から搬入された被処理物を加熱室に搬送させると共に、加熱室において加熱された被処理物を冷却室に搬送させる搬送ユニット３０が設けられた熱処理設備において、前記の搬送ユニットに、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間で被処理物を受け渡しする受渡し室３２と、前記の搬入部から受渡し室に搬入された被処理物を待機させる待機室３３と、前記の加熱室において加熱されて受渡し室に搬入された被処理物を所定の温度で保温させる保温室３４を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、被処理物を搬入させる搬入部と、被処理物を加熱させる加熱室と、加熱された被処理物を冷却させる冷却室とが分離して設けられると共に、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間を移動して、搬入部から搬入された被処理物を加熱室に搬送させると共に、加熱室において加熱された被処理物を冷却室に搬送させる搬送ユニットが設けられた熱処理設備に関するものである。特に、前記の搬送ユニットに、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間で被処理物を受け渡しする受渡し室と、加熱室において加熱された被処理物を所定の温度で保温させる保温室とを設け、加熱室において加熱された被処理物を、搬送ユニットにおける受渡し室を通して保温室に搬入させるようにした熱処理設備において、加熱された被処理物を保温室に搬入させた後、この加熱室内に新たな被処理物を効率よく搬入できるようにした点に特徴を有するものである。

従来、浸炭焼入れ等を行う熱処理設備としては、被処理物を長い連続炉内に順々に導入させ、この連続炉内において被処理物を順々に移動させて、被処理物に対して加熱、均熱等の熱処理を連続的に行うようにした連続炉形式の熱処理設備と、独立したバッチ炉内において被処理物を移動させずに加熱、均熱等の熱処理を行うようにしたバッチ炉式の熱処理設備とが知られている。

ここで、連続炉形式の熱処理設備の場合、被処理物を一定した熱処理パターンで連続して熱処理するため、生産性は良好であるが、昇温，降温等の熱処理パターンが一定化し、近年のように様々な種類の製品を少量生産するという要請に対して柔軟に対応することができないという問題があった。

一方、前記のバッチ炉式の熱処理設備では、１つの炉において加熱、均熱等の熱処理の条件を変更させて熱処理を行うため、１つの被処理物の処理に多くの時間が必要になって、生産性が悪いという問題があった。

このため、近年においては、特許文献１に示されるように、被処理物を搬入させる搬入部と、被処理物を加熱させる加熱室と、加熱された被処理物を冷却させる冷却室とを分離して設け、前記の搬入部から被処理物を搬送ユニット内に搬入させた後、この搬送ユニットを加熱室の位置に移動させて加熱室に連結させ、前記の被処理物を搬送ユニットから加熱室内に搬入させて加熱させるようにし、このような操作を繰り返して、複数の加熱室内において被処理物を加熱させるようにし、何れかの加熱室において被処理物が適切に加熱された場合には、この加熱室の位置に搬送ユニットを移動させて連結させ、加熱された被処理物を搬送ユニット内に搬入させた後、この搬送ユニットを冷却室の位置に移動させて冷却室に連結させ、加熱された被処理物を搬送ユニットから冷却室に搬入させて冷却させるようにした熱処理設備が提案されている。

しかし、前記のように加熱室において加熱された被処理物を搬送ユニット内に搬入させた後、この搬送ユニットを冷却室の位置に移動させて冷却室に連結させて、加熱された被処理物を搬送ユニットから冷却室に搬入させるまでには時間がかかり、その間に加熱された被処理物の温度が低下してしまい、被処理物を冷却室において焼入れする場合に、被処理物の温度が所定温度以下になって焼入れ不良が発生し、製品の品質が低下するという問題があった。特に、被処理物に対して浸炭焼入れ等の熱処理を行う場合には、搬送ユニットを加熱室や冷却室に連結させ、非酸化雰囲気の状態にして、被処理物の受け渡しを行うことが必要になるため、搬送ユニット内や連結部分を非酸化雰囲気にするための時間が必要になり、加熱された被処理物を搬送ユニットから冷却室に搬入させるまでの時間がさらに長くなって、被処理物の温度がさらに低下するという問題があった。

また、特許文献２においては、前記の搬送ユニットに、加熱室や冷却室との間で被処理物の受け渡しを行う受渡し室と、加熱室において加熱されて受渡し室に搬入された被処理物を保温させる保温室を設け、前記のように搬送ユニットを加熱室に連結させた状態で、加熱室において加熱された被処理物を、搬送ユニットにおける前記の受渡し室を通して保温室に搬入させ、この保温室において加熱された被処理物を保温させた状態で、搬送ユニットを冷却室の位置に移動させて冷却室に連結させ、保温室において保温されていた被処理物を、前記の受渡し室を通して冷却室に搬入させるようにした熱処理設備が提案されている。

ここで、このような熱処理設備においても、前記のように搬送ユニットを加熱室に連結させ、加熱室において加熱された被処理物を、搬送ユニットにおける受渡し室を通して保温室に搬入させた場合、前記の加熱室内には被処理物が存在しない状態になり、この加熱室内に新たに被処理物を搬入させて加熱させることが必要になる。

しかし、前記の加熱室内に新たに被処理物を搬入させるためには、前記のように保温室において加熱された被処理物を保温させた状態で、前記の搬送ユニットを搬入部の位置に導いて、搬入部から被処理物を搬送ユニット内に搬入させた後、この搬送ユニットを加熱室の位置に移動させて加熱室に連結させ、前記の被処理物を搬送ユニットから加熱室内に搬入させることが必要になり、加熱室に新たに被処理物を搬入させて加熱させるまでに多くの時間がかかり、生産性が悪くなるという問題があった。特に、被処理物に対して浸炭焼入れ等の熱処理を行う場合には、前記のように搬送ユニットを加熱室に連結させ、非酸化雰囲気の状態にして、被処理物の受け渡しを行うことが必要になるため、搬送ユニット内や連結部分を非酸化雰囲気にするための時間が必要になって、加熱室において新たに被処理物を加熱させるまでの時間がさらに長くなり、生産性がさらに悪くなるという問題があった。

特開２０１３−６４１８４号公報特開２００６−６３３６３号公報

本発明は、被処理物を搬入させる搬入部と、被処理物を加熱させる加熱室と、加熱された被処理物を冷却させる冷却室とを分離して設け、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間を移動する搬送ユニットにより、搬入部から搬入された被処理物を加熱室に搬送させて加熱させると共に、加熱室において加熱された被処理物を冷却室に搬送させて冷却させるようにした熱処理設備における前記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。

特に、本発明においては、前記の搬送ユニットに、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間で被処理物を受け渡しする受渡し室と、加熱室において加熱された被処理物を所定の温度で保温させる保温室とを設け、加熱室において加熱された被処理物を、搬送ユニットにおける受渡し室を通して保温室に搬入させるようにした熱処理設備において、加熱された被処理物を保温室に搬入させた後、この加熱室内に新たな被処理物を効率よく搬入できるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、前記のような課題を解決するため、被処理物を搬入させる搬入部と、被処理物を加熱させる加熱室と、加熱された被処理物を冷却させる冷却室とが分離して設けられると共に、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間を移動して、搬入部から搬入された被処理物を加熱室に搬送させると共に、加熱室において加熱された被処理物を冷却室に搬送させる搬送ユニットが設けられた熱処理設備において、前記の搬送ユニットに、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間で被処理物を受け渡しする受渡し室と、前記の搬入部から受渡し室に搬入された被処理物を待機させる待機室と、前記の加熱室において加熱されて受渡し室に搬入された被処理物を所定の温度で保温させる保温室を設けた。

そして、本発明の熱処理設備のように、搬送ユニットに、搬入部と加熱室と冷却室との間で被処理物を受け渡しする受渡し室と、搬入部から受渡し室に搬入された被処理物を待機させる待機室と、加熱室において加熱されて受渡し室に搬入された被処理物を所定の温度で保温させる保温室とを設けると、前記の待機室に搬入部から搬入された被処理物を待機させた状態で、搬送ユニットを加熱室の位置に導き、加熱室において加熱された被処理物を、この搬送ユニットの受渡し室を経由して保温室内に搬入させた後、そのままの状態で、前記の待機室に待機されていた被処理物を、受渡し室を経由してこの加熱室内に搬入させて加熱させることができる。

ここで、前記のように搬送ユニットに待機室を設けるにあたり、待機室を設ける位置については、受渡し室との間で被処理物を移動できると共に、受渡し室と保温室との間で被処理物を移動させる場合に邪魔にならない位置であれば特に限定されず、例えば、待機室を前記の受渡し室の上方に設けるようにすることができる。

ここで、本発明の熱処理設備において、前記の搬送ユニットにおける受渡し室を、前記の加熱室及び冷却室に密封状態で連結させる連結部を設け、前記の搬入部から搬入された被処理物を待機室に待機させた状態で、前記の連結部を前記の加熱室に連結させ、加熱室において非酸化雰囲気下で加熱された被処理物を、非酸化雰囲気下において、前記の連結部から前記の受渡し室を経由して前記の保温室に導くと共に、前記の待機室に待機されている被処理物を、受渡し室を経由して連結部から加熱室内に搬入させる一方、前記の連結部を前記の冷却室に連結させ、前記の保温室において非酸化雰囲気下で所定の温度に保温された被処理物を、非酸化雰囲気下において前記の受渡し室を経由して前記の連結部から冷却室に導くようにすることができる。なお、前記の非酸化雰囲気とは、加熱された被処理物が酸化されない雰囲気を意味し、例えば、真空等の減圧雰囲気や、不活性ガス等を用いた不活性雰囲気や、減圧雰囲気と不活性雰囲気とを組み合わせた雰囲気等になっていることを意味する。

また、本発明の熱処理設備において、前記のように被処理物を非酸化雰囲気下において熱処理して浸炭処理等を行う場合には、前記の加熱室と冷却室とにそれぞれ密封式の開閉扉を設け、前記の搬送ユニットの受渡し室との間で被処理物を受け渡す際に、それぞれ前記の開閉扉を開閉させるようにすると共に、前記の搬送ユニットにおける受渡し室と保温室との間に密封式の開閉扉を設け、受渡し室と保温室との間で被処理物を移動させる際に、この開閉扉を開閉させるようにすることができる。さらに、前記の連結部と受渡し室との間に密封式の開閉扉を設け、受渡し室と前記の加熱室及び冷却室との間で被処理物を受け渡す際に、この開閉扉を開閉させるようにすることができる。

本発明における熱処理設備においては、前記のように搬送ユニットに、搬入部と加熱室と冷却室との間で被処理物を受け渡しする受渡し室と、搬入部から受渡し室に搬入された被処理物を待機させる待機室と、加熱室から受渡し室に搬入された加熱された被処理物を所定の温度で保温させる保温室とを設けたため、前記の待機室に搬入部から搬入された被処理物を待機させた状態で、搬送ユニットを加熱室の位置に導き、加熱室において加熱された被処理物を、この搬送ユニットの受渡し室を経由して保温室内に搬入させた後、そのままの状態で、前記の待機室に待機された被処理物を、受渡し室を経由してこの加熱室内に搬入されて加熱させるようにすることができる。

この結果、本発明における熱処理設備においては、加熱室において加熱された被処理物を、搬送ユニットにおける受渡し室を通して保温室に搬入させた後、この加熱室に新たな被処理物を搬入させて加熱させるまでの時間を大幅に短縮することができるようになり、生産性が著しく向上する。

また、本発明における熱処理設備により、被処理物に対して浸炭焼入れ等の熱処理を行うにあたり、搬送ユニットにおける受渡し室を、加熱室及び冷却室に密封状態で連結させる連結部を設け、搬入部から搬入された被処理物を待機室に待機させた状態で、前記の連結部を加熱室に連結させ、加熱室において非酸化雰囲気下で加熱された被処理物を、非酸化雰囲気下において、連結部から受渡し室を経由して保温室に導くと共に、待機室に待機されている被処理物を、受渡し室を経由して連結部から加熱室内に搬入させるようにすると、加熱室内に新たな被処理物を搬入させる際に、従来のように、新たに搬送ユニット内や連結部分を非酸化雰囲気にする必要がなくなり、加熱室内に新たな被処理物を搬入させるための時間をさらに短縮させることができ、浸炭焼入れ等の熱処理がさらに効率よく行えるようになる。

本発明の一実施形態に係る熱処理設備において、搬送ユニットの移動方向に沿って、被処理物を搬送ユニットに搬入させる搬入部と、被処理物を加熱させる複数の加熱室と、加熱された被処理物を冷却させる冷却室とを直線状に配列させた状態を示した概略平面図である。前記の実施形態に係る熱処理設備に使用する搬送ユニットを示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、搬入部から被処理物を搬送ユニットの受渡し室内に搬入させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、被処理物が受渡し室内に搬入された搬送ユニットを適当な加熱室の位置に導き、この搬送ユニットを加熱室に向けてスライドさせて、この搬送ユニットにおける連結部を加熱室に連結させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、搬送ユニットの受渡し室の開閉扉と加熱室の開閉扉とを開けて、受渡し室内における被処理物を、連結部を通して加熱室内に搬入させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、被処理物を加熱室内に搬入させた状態で、受渡し室の開閉扉と加熱室の開閉扉とを閉じて、搬送ユニットを加熱室から離れる方向にスライドさせた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、前記の搬送ユニットにより各加熱室内に被処理物を搬入させて、被処理物を各加熱室内において加熱処理させる状態を示した概略平面図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、搬入部から搬送ユニットの受渡し室内に搬入された被処理物を、受渡し室の上方に設けられた待機室に待機させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、被処理物を待機室に待機させた状態で搬送ユニットを、被処理物が加熱処理された加熱室の位置に移動させ、この搬送ユニットを加熱室に向けてスライドさせて、搬送ユニットにおける連結部を前記の加熱室に連結させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、加熱室における開閉扉、受渡し室における連結部側の開閉扉及び受渡し室と保温室との間の開閉扉を開け、加熱室内において加熱処理された被処理物を、加熱室から受渡し室を通して保温室に移動させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、受渡し室と保温室との間の開閉扉を閉じて、加熱処理された被処理物を保温室内において保温させた状態で、受渡し室の上の待機室に待機されていた被処理物を、待機室から受渡し室を通して加熱室に搬入させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、加熱処理された被処理物を保温室内において保温させると共に、待機させていた被処理物を加熱室内に搬入させた状態で、受渡し室の開閉扉と加熱室の開閉扉とを閉じて、搬送ユニットを加熱室から離れる方向にスライドさせた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、加熱処理された被処理物を保温室内において保温させた状態で、搬送ユニットを冷却室の位置に移動させ、この搬送ユニットを冷却室に向けてスライドさせて、この搬送ユニットにおける連結部を冷却室に連結させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、受渡し室と保温室との間の開閉扉を開けると共に、受渡し室の開閉扉と冷却室の開閉扉を開け、保温室内において保温されていた被処理物を保温室から受渡し室を通して冷却室内に搬入させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において、受渡し室と保温室との間の開閉扉を閉じると共に、冷却室の開閉扉を閉じ、冷却室内に搬入された被処理物を冷却させる一方、受渡し室における連結部側の開閉扉を閉じた後、搬送ユニットを冷却室から離れる方向にスライドさせて、搬送ユニットを冷却室から離間させた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において使用する搬送ユニットの第１の変更例を示した概略平面図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において使用する搬送ユニットの第２の変更例を示した概略平面図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において使用する搬送ユニットの第３の変更例を示した概略平面図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において使用する搬送ユニットの第４の変更例を示した概略平面図である。前記の実施形態に係る熱処理設備において使用する搬送ユニットの第５の変更例を示した概略断面説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る熱処理設備を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る熱処理設備は下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る熱処理設備においては、図１に示すように、被処理物Ｗを搬入させる搬入部１と、被処理物Ｗを非酸化雰囲気下で加熱させる複数（図に示す例では３つ）の加熱室１０と、加熱された被処理物Ｗを冷却させる冷却室２０とを分離させて直線状に配列させている。

また、前記の搬入部１と加熱室１０と冷却室２０の配列方向に沿って走行レールＬを設け、この走行レールＬに沿って搬送ユニット３０を走行させて、搬送ユニット３０を、前記の搬入部１と加熱室１０と冷却室２０との間で移動させるようにしている。

そして、前記の搬入部１から搬送ユニット３０内に被処理物Ｗを搬入させて、この搬送ユニット３０を加熱室１０に移動させ、搬送ユニット３０内に搬入された被処理物Ｗを加熱室１０内に搬入させて、この加熱室１０内において被処理物Ｗを加熱させ、このように加熱室１０内において加熱された被処理物Ｗを搬送ユニット３０により冷却室２０に搬送させ、加熱された被処理物Ｗを搬送ユニット３０から冷却室２０内に搬入させて冷却させるようにしている。

ここで、前記の加熱室１０においては、前記の搬送ユニット３０との間で被処理物Ｗを受け渡す開口部に密封式の開閉扉１１を設け、この開閉扉１１を閉じ、加熱室１０内を減圧装置（図示せず）により減圧させて非酸化雰囲気にした状態で、前記のように搬送ユニット３０から加熱室１０内に搬入された被処理物Ｗを加熱装置（図示せず）により加熱させるようにしている。

また、前記の冷却室２０においては、前記の搬送ユニット３０との間で被処理物Ｗを受け渡す開口部に密封式の開閉扉２１を設け、この開閉扉２１を閉じ、冷却室２０内を減圧装置（図示せず）により減圧させて非酸化雰囲気にした状態で、前記のように搬送ユニット３０から冷却室２０内に搬入された前記の加熱された被処理物Ｗを冷却させるようにしている。なお、被処理物Ｗを冷却室２０において冷却させるにあたっては、例えば、冷却室２０に油冷漕（図示せず）等を設け、加熱された被処理物Ｗを油冷させて、被処理物Ｗを焼入れさせるようにすることができる。なお、被処理物Ｗを冷却させる方法は、油冷に限られず、水冷やガス冷却など、どのような方法であってもよい。

また、前記の搬送ユニット３０においては、前記の加熱室１０や冷却室２０と対面する部分に、この搬送ユニット３０を加熱室１０や冷却室２０と連結させる連結部３１を設けると共に、加熱室１０及び冷却室２０にも、搬送ユニット３０の連結部３１と嵌め合わせて密封状態で連結させる連結部１２及び連結部２２を設けている。

そして、この搬送ユニット３０においては、前記の連結部３１を通して前記の搬入部１と加熱室１０と冷却室２０との間で被処理物Ｗを受け渡しする受渡し室３２と、受渡し室３２の上方において前記の搬入部１から受渡し室３２に搬入された被処理物Ｗを待機させる待機室３３を設けると共に、前記の受渡し室３２を介して前記の加熱室１０や冷却室２０と反対側の位置に、加熱室１０において加熱された被処理物Ｗを非酸化雰囲気にした状態で所定の温度に保温させる保温室３４を設けている。

また、前記の連結部３１と受渡し室３２との間の開口部に密封式の開閉扉３５を設けると共に、受渡し室３２と前記の保温室３４との間の開口部にも密封式の開閉扉３６を設けている。

そして、この搬送ユニット３０における前記の連結部３１を加熱室１０や冷却室２０に連結させるにあたり、この実施形態においては、前記の搬送ユニット３０にスライドベース３７を設け、搬送ユニット３０における受渡し室３２が前記の加熱室１０や冷却室２０と対面する位置において、搬送ユニット３０全体を加熱室１０や冷却室２０に向けてスライドさせて、前記のように搬送ユニット３０における前記の連結部３１を、加熱室１０や冷却室２０に設けられた連結部１２や連結部２２と密封状態で連結させるようにしている。

また、前記の搬送ユニット３０においては、図２に示すように、前記の受渡し室３２と前記の加熱室１０や冷却室２０や保温室３４との間で被処理物Ｗを移送させる移送用台車４１を設けると共に、前記の受渡し室３２の位置において、移送用台車４１の上に保持された被処理物Ｗを昇降させる昇降装置４２を設け、この昇降装置４２により、被処理物Ｗを受渡し室３２とその上に設けられた前記の待機室３３との間で移動させるようにしている。

ここで、前記の移送用台車４１により被処理物Ｗを移動させて、被処理物Ｗを加熱室１０のセット部１３や冷却室２０のセット部２３や保温室３４のセット部３４ａにセットしたり、これらのセット部１３，２３，３４ａから被処理物Ｗを取り出したりするにあたり、図示していないが、移送用台車４１に被処理物Ｗを昇降させる機構を設けるようにしている。また、図示していないが、前記の移送用台車４１に代えて、被処理物Ｗを下からすくい上げる伸縮可能なアームを設けるようにすることも可能である。

また、この実施形態においては、前記の昇降装置４２として、被処理物Ｗを両側から抱えこむように保持するアーム部４２ａを用いるようにしたが、昇降装置４２はこのようなものに限定されず、被処理物Ｗを昇降させると共に、被処理物Ｗを上方に持ち上げた状態で保持できるものであれはどのようなものであってもよい。

次に、この実施形態に係る熱処理設備において、被処理物Ｗを非酸化雰囲気下において熱処理して浸炭処理等を行う場合について説明する。

先ず、図３に示すように、前記の搬送ユニット３０を、前記の搬入部１の位置に移動させ、受渡し室３２と保温室３４との間の開閉扉３６を閉じ、保温室３４を非酸化雰囲気にした状態で維持させる一方、前記の連結部３１側における受渡し室３２の開閉扉３５を開け、前記の移送用台車４１を、矢印で示すように、受渡し室３２と搬入部１との間で移動させて、搬入部１における被処理物Ｗを、この移送用台車４１により連結部３１を通して受渡し室３２内に搬入させる。なお、この実施形態においては、移送用台車４１により、搬入部１における被処理物Ｗを受渡し室３２内に搬入させるようにしたが、搬入部１の方に、被処理物Ｗを搬送ユニット３０の受渡し室３２内に搬入させる搬入装置（図示せず）を設けるようにすることもできる。

そして、このように被処理物Ｗを搬送ユニット３０の受渡し室３２内に搬入させた後、前記の開閉扉３５を閉じ、この搬送ユニット３０における前記の受渡し室３２及び待機室３３内を減圧装置（図示せず）により減圧させて、前記の加熱室１０や保温室３４と同じ圧力の非酸化雰囲気にすると共に、図４に示すように、この搬送ユニット３０を走行レールＬに沿って移動させて適当な加熱室１０の位置に導き、この搬送ユニット３０全体を、矢印で示すように、加熱室１０に向けてスライドさせて、前記の連結部３１を加熱室１０の連結部１２に密封状態になるようにして連結させる。その後、このように連結部３１と連結部１２とにより連結された受渡し室３２と加熱室１０との連結部分を減圧装置（図示せず）により減圧させて、この連結部分の空間Ｓを、前記の加熱室１０や搬送ユニット３０における受渡し室３２、待機室３３及び保温室３４と同じ圧力の非酸化雰囲気にする。

次いで、このように搬送ユニット３０における受渡し室３２及び待機室３３内や前記の連結部分の空間Ｓを非酸化雰囲気及び圧力にした状態で、図５に示すように、前記の加熱室１０における開閉扉１１及び受渡し室３２における連結部３１側の開閉扉３５を開け、前記の移送用台車４１を受渡し室３２と加熱室１０との間で移動させて、被処理物Ｗを加熱室１０内に搬入させる。

その後、図６に示すように、加熱室１０における開閉扉１１を閉じて、加熱室１０内に搬入された被処理物Ｗを加熱処理（例えば、真空浸炭処理）させるようにすると共に、前記の受渡し室３２における連結部３１側の開閉扉３５を閉じた後、減圧状態にある空間Ｓを大気圧に戻し、前記の搬送ユニット３０全体を加熱室１０から離れる方向にスライドさせて、搬送ユニット３０を加熱室１０から離間させるようにする。

また、必要に応じて、前記の搬送ユニット３０を、前記の搬入部１と各加熱室１０との間を走行させ、前記のような操作を繰り返して行い、図７に示すように、各加熱室１０内に被処理物Ｗを搬入させて、被処理物Ｗを各加熱室１０内において非酸化雰囲気下で加熱処理させる。

そして、前記のように加熱室１０内において被処理物Ｗを加熱処理させている間に、前記の搬送ユニット３０を搬入部１の位置に移動させ、前記の図３に示したように、連結部３１側における受渡し室３２の開閉扉３５を開け、搬入部１における被処理物Ｗを、移送用台車４１により連結部３１を通して受渡し室３２内に搬入させる。

その後、図８に示すように、受渡し室３２内において移送用台車４１の上に保持された被処理物Ｗ１を、前記の昇降装置４２により上方に移動させて受渡し室３２の上に設けられた前記の待機室３３に待機させると共に、連結部３１側における受渡し室３２の開閉扉３５を閉じ、この搬送ユニット３０における受渡し室３２及び待機室３３内を減圧装置により減圧させて、前記の加熱室１０や保温室３４と同じ圧力の非酸化雰囲気にする。

そして、何れかの加熱室１０内において被処理物Ｗ２が適切に加熱処理されると、図９に示すように、被処理物Ｗ１を待機室３３に待機させた前記の搬送ユニット３０を、被処理物Ｗ２が加熱処理された加熱室１０の位置に移動させ、前記の図４に示した場合と同様に、搬送ユニット３０全体を加熱室１０に向けてスライドさせて、前記の連結部３１を加熱室１０の連結部１２に密封状態になるようにして連結させ、受渡し室３２と加熱室１０との連結部分の空間Ｓを減圧させて、この連結部分を前記の加熱室１０や搬送ユニット３０における受渡し室３２、待機室３３及び保温室３４と同じ圧力の非酸化雰囲気にする。

次いで、このように非酸化雰囲気にした状態で、図１０に示すように、加熱室１０における開閉扉１１、受渡し室３２における連結部３１側の開閉扉３５及び受渡し室３２と保温室３４との間の開閉扉３６を開け、前記の移送用台車４１を受渡し室３２から加熱室１０に導き、加熱処理された被処理物Ｗ２を移送用台車４１に保持させ、この状態で、移送用台車４１を加熱室１０から受渡し室３２を通して保温室３４に移動させて、加熱処理された被処理物Ｗ２を移送用台車４１により保温室３４に搬入させた後、この移送用台車４１を受渡し室３２に戻すようにする。

また、このように受渡し室３２に移送用台車４１を戻した後、図１１に示すように、受渡し室３２と保温室３４との間の開閉扉３６を閉じて、加熱処理された被処理物Ｗ２を保温室３４において所定の温度に保温させると共に、前記の昇降装置４２を下降させて、受渡し室３２の上の待機室３３に待機されていた被処理物Ｗ１を移送用台車４１の上にセットし、この移送用台車４１を受渡し室３２と加熱室１０との間で移動させて、前記の被処理物Ｗ１を加熱室１０内に搬入させる。

その後、図１２に示すように、前記の図６の場合と同様に、加熱室１０における開閉扉１１を閉じて、前記のように加熱室１０内に搬入された被処理物Ｗ１を加熱処理させるようにすると共に、前記の受渡し室３２における連結部３１側の開閉扉３５を閉じた後、減圧状態にある空間Ｓを大気圧に戻し、この搬送ユニット３０全体を、加熱室１０から離れる方向にスライドさせて、搬送ユニット３０を加熱室１０から離間させるようにする。

そして、前記のように加熱処理された被処理物Ｗ２を保温室３４において所定の温度に保温させた状態で、加熱室１０から離間させた搬送ユニット３０を走行レールＬに沿って前記の冷却室２０の位置に移動させた後、図１３に示すように、この搬送ユニット３０全体を冷却室２０に向けてスライドさせて、前記の連結部３１を冷却室２０の連結部２２に密封状態になるようにして連結させ、受渡し室３２と冷却室２０との連結部分の空間Ｓを減圧させて、この連結部分を、冷却室２０や搬送ユニット３０における受渡し室３２等と同じ圧力の非酸化雰囲気にする。

次いで、図１４に示すように、前記の受渡し室３２と保温室３４との間の開閉扉３６を開けると共に、受渡し室３２における連結部３１側の開閉扉３５と冷却室２０における開閉扉２１とを開け、前記の移送用台車４１を受渡し室３２から保温室３４に移動させて、保温室３４内において所定の温度に保温された被処理物Ｗ２を移送用台車４１の上に保持させ、この移送用台車４１を保温室３４から受渡し室３２を通して冷却室２０に移動させて、移送用台車４１の上に保持された前記の被処理物Ｗ２を冷却室２０内に搬入させるようにする。

次いで、図１５に示すように、受渡し室３２と保温室３４との間の開閉扉３５を閉じると共に、冷却室２０における開閉扉２１を閉じ、冷却室２０内に搬入された被処理物Ｗ２を、油冷漕（図示せず）内に浸漬させて油冷させて、被処理物Ｗ２を焼入れさせるようにする一方、前記の受渡し室３２における連結部３１側の開閉扉３５を閉じた後、減圧状態にある空間Ｓを大気圧に戻し、搬送ユニット３０全体を冷却室２０から離れる方向にスライドさせて、搬送ユニット３０を冷却室２０から離間させるようにする。なお、冷却室２０において冷却された後の被処理物Ｗ２は次の工程に移動される。

その後、再び図８に示すように、搬送ユニット３０を搬入部１の位置に導き、この搬入部１から受渡し室３２内に搬入された被処理物Ｗ１を、昇降装置４２により受渡し室３２の上に設けられた待機室３３に待機させた状態にし、他の加熱室１０内において被処理物Ｗ２が加熱処理されると、この加熱室１０の位置に前記の搬送ユニット３０を移動させ、この加熱室１０内において加熱処理された被処理物Ｗ２を、前記のように加熱室１０から保温室３４内に搬入させて所定の温度に保温させる一方、待機室３３に待機されている被処理物Ｗ１を、加熱処理された被処理物Ｗ２が搬出された加熱室１０内に搬入させ、その後、保温室３４内において所定の温度に保温された被処理物Ｗ２を冷却室２０内に搬入させて冷却させるようにし、このような操作を繰り返して行うようにする。

このようにすると、加熱処理された被処理物Ｗ２を搬送ユニット３０の保温室３４に搬入させた後、この加熱室１０に対して待機室３３に待機されている新たな被処理物Ｗ１を速やかに搬入させて、この加熱室１０内において新たな被処理物Ｗ１を加熱処理させることができ、加熱室１０内に新たな被処理物Ｗ１を搬入させる際に、搬送ユニット３０を搬入部１に移動させることなく、そのままの状態で、新たな被処理物Ｗ１を加熱室１０内に搬入させることができ、従来のものに比べて、加熱された被処理物Ｗ２を取り出した後の加熱室１０に対して、新たな被処理物Ｗ１を搬入させて加熱処理させるまでの時間を大幅に短縮することができ、生産性が著しく向上する。

また、前記のように搬入部１から搬入された被処理物Ｗ１を待機室３３に待機させた状態で、前記の連結部３１を加熱室１０に連結させ、加熱室１０において非酸化雰囲気下で加熱された被処理物Ｗ２を、非酸化雰囲気下において、連結部３１から受渡し室３２を経由して保温室３４に導くと共に、待機室３３に待機されている被処理物Ｗ１を、受渡し室３２を経由して連結部３１から加熱室１０内に搬入させるようにしたため、加熱室１０内に新たな被処理物Ｗ１を搬入させる際に、従来のように、搬送ユニット３０内や連結部分を大気圧に戻して離間させたり、新たに非酸化雰囲気にしたりする必要がなくなり、加熱室１０内に新たな被処理物Ｗ１を搬入させるための時間をさらに短縮させることができ、浸炭焼入れ等の熱処理がさらに効率よく行えるようになる。

なお、前記の実施形態における熱処理設備においては、前記の搬送ユニット３０において、加熱された被処理物Ｗを所定の温度に保温させる保温室３４を、前記の受渡し室３２を介して加熱室１０や冷却室２０と反対側の位置に設けるようにしたが、図１６及び図１７に示すように、前記の受渡し室３２に対して、保温室３４を搬送ユニット３０の移動方向（走行レールＬに沿った方向）側の位置に設けるようにすることもできる。このようにすると、搬送ユニット３０において、保温室３４が加熱室１０や冷却室２０と反対側に突出するということがなく、搬送ユニット３０を、加熱室１０と冷却室２０との間を移動させるための移動用のスペースを小さくすることができると共に、前記の加熱室１０や冷却室２０を、走行レールＬを介して搬送ユニット３０の移動方向両側の位置に設けることも可能になる。

また、前記の実施形態における熱処理設備においては、前記の搬送ユニット３０において、受渡し室３２に搬入された被処理物Ｗを待機させる待機室３３を、受渡し室３２の上に設けるようにしたが、図１７や図１８に示すように、前記の受渡し室３２に対して、待機室３３を搬送ユニット３０の移動方向（走行レールＬに沿った方向）側の位置に設けるようにすることもできる。

さらに、図１９に示すように、前記の保温室３４を、前記の受渡し室３２に対して搬送ユニット３０の移動方向側の位置に設ける一方、前記の待機室３３を、受渡し室３２を介して加熱室１０や冷却室２０と反対側の位置に設けるようにすることも可能である。

ここで、前記のように保温室３４や待機室３３を、前記の受渡し室３２に対して搬送ユニット３０の移動方向側の位置に設けた場合、移送用台車４１により受渡し室３２に搬入された被処理物Ｗを、この受渡し室３２と前記の保温室３４や待機室３３との間で移送させるために、例えば、図１６〜図１９に示すように、前記の受渡し室３２に回転装置４３を設け、この回転装置４３の上に被処理物Ｗを保持した移送用台車４１をセットさせた状態で、この回転装置４３を回転させて、被処理物Ｗを保持した移送用台車４１が搬送ユニット３０の移動方向に向かうようにし、この移送用台車４１により被処理物Ｗを、前記の受渡し室３２と前記の保温室３４や待機室３３との間で移送させるようにすることができる。

また、前記の実施形態においては、搬送ユニット３０の連結部３１と受渡し室３２との間の開口部に開閉扉３５を設けると共に、受渡し室３２と前記の保温室３４との間の開口部にも開閉扉３６を設けるようにしたが、図２０に示すように、連結部３１と受渡し室３２との間の開口部における開閉扉３５をなくし、受渡し室３２と前記の保温室３４との間の開口部にだけ開閉扉３６を設けるようにすることもできる。

１搬入部
１０加熱室
１１開閉扉
１２連結部
１３セット部
２０冷却室
２１開閉扉
２２連結部
２３セット部
３０搬送ユニット
３１連結部
３２受渡し室
３３待機室
３４保温室
３４ａセット部
３５，３６開閉扉
３７スライドベース
４１移送用台車
４２昇降装置
４２ａアーム部
４３回転装置
Ｌ走行レール
Ｓ連結部分の空間
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２被処理物

Claims

被処理物を搬入させる搬入部と、被処理物を加熱させる加熱室と、加熱された被処理物を冷却させる冷却室とが分離して設けられると共に、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間を移動して、搬入部から搬入された被処理物を加熱室に搬送させると共に、加熱室において加熱された被処理物を冷却室に搬送させる搬送ユニットが設けられた熱処理設備において、前記の搬送ユニットに、前記の搬入部と加熱室と冷却室との間で被処理物を受け渡しする受渡し室と、前記の搬入部から受渡し室に搬入された被処理物を待機させる待機室と、前記の加熱室において加熱されて受渡し室に搬入された被処理物を所定の温度で保温させる保温室を設けたことを特徴とする熱処理設備。
請求項１に記載の熱処理設備において、前記の搬送ユニットにおける前記の待機室を、前記の受渡し室の上方に設けたことを特徴とする熱処理設備。
請求項１又は請求項２に記載の熱処理設備において、前記の搬送ユニットにおける受渡し室を、前記の加熱室及び冷却室に密封状態で連結させる連結部を設け、前記の搬入部から搬入された被処理物を待機室に待機させた状態で、前記の連結部を前記の加熱室に連結させ、加熱室において非酸化雰囲気下で加熱された被処理物を、非酸化雰囲気下において、前記の連結部から前記の受渡し室を経由して前記の保温室に導くと共に、前記の待機室に待機されている被処理物を、受渡し室を経由して連結部から加熱室内に搬入させる一方、前記の連結部を前記の冷却室に連結させ、前記の保温室において非酸化雰囲気下で所定の温度に保温された被処理物を、非酸化雰囲気下において前記の受渡し室を経由して前記の連結部から冷却室に導くことを特徴とする熱処理設備。
請求項３に記載の熱処理設備において、前記の加熱室と冷却室とにそれぞれ密封式の開閉扉を設け、前記の搬送ユニットの受渡し室との間で被処理物を受け渡す際に、それぞれ前記の開閉扉を開閉させるようにすると共に、前記の搬送ユニットにおける受渡し室と保温室との間に密封式の開閉扉を設け、受渡し室と保温室との間で被処理物を移動させる際に、この開閉扉を開閉させることを特徴とする熱処理設備。
請求項３又は請求項４に記載の熱処理設備において、前記の連結部と受渡し室との間に密封式の開閉扉を設け、受渡し室と前記の加熱室及び冷却室との間で被処理物を受け渡す際に、この開閉扉を開閉させることを特徴とする熱処理設備。