JP6297471B2 - 熱処理設備 - Google Patents
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Description
前記加熱室で加熱された処理対象物を冷却する冷却室と、を備えている熱処理設備であって、
前記冷却室は、鉛直軸回りに回転可能となっており、処理対象物をガスあるいは冷却液で冷却する冷却部と、処理対象物を受入及び搬出するための受渡部と、を備えており、
前記鉛直軸と同軸の円周上には、複数の前記加熱室が配置されており、
前記加熱室と前記冷却室との間を気密可能とするよう、前記受渡部と前記加熱室とは連結可能となっており、
前記加熱室と前記冷却部との間で処理対象物を受け渡し可能な受渡装置を備えていることを特徴とする。
(1)前記受渡装置は、前記加熱室から前記冷却部まで処理対象物を搬送する第1受渡装置と、
前記冷却部で冷却された処理対象物を前記冷却室から搬出する第2受渡装置と、を備えている。
(2)前記構成(1)において、
前記受渡部は、前記加熱室から前記冷却部まで処理対象物を搬送するための第1受渡部と、前記冷却部で冷却された処理対象物を前記冷却室から搬出するための第2受渡部と、を備えており、
前記第1受渡部と前記第2受渡部とは前記冷却部に対して互いに反対側となるように配置されており、
前記第1受渡部は、前記第1受渡装置を備えており、
前記第2受渡部は、前記第2受渡装置を備えている。
(3)前記構成(1)において、
前記冷却室は、1個の前記受渡部を備えており、
単一の前記受渡部は、前記第1受渡装置と、前記第2受渡装置と、を備えている。
図1は、第1実施形態に係る熱処理設備100の平面図である。図1に示されるように、熱処理設備100は、処理対象物8の加熱を行う複数の加熱室2と、加熱室2で加熱された処理対象物8を冷却する冷却室1と、処理対象物8を受け渡し可能な受渡装置9とを備えている。また、熱処理設備100は、処理対象物8を熱処理設備100に搬入する搬入装置6と、熱処理設備100で熱処理された処理対象物を搬出する搬出装置7と、を備えている。搬入装置6及び搬出装置7は、例えば、ベルトコンベアである。
図4から図17を参照して、熱処理設備100の作動を説明する。概略的には、処理対象物8は、搬入装置6から熱処理設備100に搬入され、加熱室2および冷却室1で熱処理を受けた後、搬出装置7によって熱処理設備100から搬出される。
工程S1の開始時に、受渡部1Bは、搬入装置6の先端部6aに対向しているが、先端部6aから分離されている。この開始時に、冷却部1Aの扉11は閉じられており、受渡装置9は、アーム9aを下方位置に静止させている。また、処理対象物8がアーム9a上に載置されている。
図5は、工程S3における熱処理設備100の図である。工程S3では、移動装置5が冷却室1を後進させ、ターンテーブル4が冷却室1を加熱室2(1)の方に回転させる。これにより受渡部1Bが搬入装置6から離れた後、受渡部1Bが加熱室2(1)に対向する。ここで、加熱室2(1)は、真空排気されている。
図6は、工程S4、S5における熱処理設備100の図である。工程S4では、移動装置5が冷却室1を前進させ、これにより受渡部1Bが加熱室2(1)に接続される。工程S5では、真空バルブ12が開かれる。これにより受渡部1Bおよび戸袋27の内部の真空引きが所定の圧力に減圧されるまで実行される。
図7は、工程S6、S7における熱処理設備100の図である。工程S6では、受渡部1Bおよび戸袋27の内部が所定の圧力まで減圧された後、加熱室2(1)の扉21が開かれる。工程S7では、受渡装置9が処理対象物8を受渡部1Bから加熱室2(1)の載置台25に移動させる。ここで、受渡部1B、戸袋27、および加熱室2(1)の内部がすべて真空に保たれているので、処理対象物8は、空気に触れることなく移動できる。
図8は、工程S8、S9における熱処理設備100の図である。工程S8では、加熱室2(1)の扉21が閉じられる。工程S9では、開放バルブ17が開かれる。これにより受渡部1Bおよび戸袋27の内部が大気圧に戻される。なお、加熱室2では、工程S8の完了の後、工程S23の直前までの間、熱処理に適した所定の温度、圧力、雰囲気ガス、時間で熱処理が行われる。例えば、真空浸炭処理の場合は、処理対象物8を真空や常圧非酸化雰囲気などで昇温した後、真空バルブ22及びガスバルブ23を開き、浸炭に適したガス種、ガス量及び圧力の下で、処理対象物8に対して、浸炭、拡散処理を行う。
図9は、工程S10−S13における熱処理設備100の図である。工程S10では、昇降装置15がひとつ前の処理対象物8を液槽14内の下方位置から上方空間16内の上方位置に引き上げる。工程S11では、開放バルブ19が開かれる。これにより冷却部1Aの内部が大気圧に戻される。工程S12では、受渡装置9がアーム9aを、受渡部1B内の下方位置から上方位置まで上昇させる。受渡装置9は、受渡部1B内の上方位置において、上方空間16内の上方位置に位置する処理対象物8を受け取ることができる。工程S13では、移動装置5が冷却室1を後進させ、これにより受渡部1Bが加熱室2(1)から離れる。
図10は、工程S14−S17における熱処理設備100の図である。工程S14では、ターンテーブル4が冷却室1を回転させ、これにより受渡部1Bが搬出装置7の先端部7aに対向する。工程S15では、移動装置5が冷却室1を前進させ、これにより受渡部1Bが搬出装置7に接近する。工程S16では、冷却部1Aの扉11が開かれる。工程S17では、受渡装置9が上方空間16内の上方位置に位置する処理対象物8を受け取る。
図11は、工程S18、S19における熱処理設備100の図である。工程S18では、受渡装置9がアーム9aを受渡部1B内の上方位置から下方位置まで下降させ、受渡装置9が処理対象物8を受渡部1Bから搬出装置7の先端部7aに移動させる。工程S19では、移動装置5が冷却室1を後進させ、これにより受渡部1Bが搬出装置7から離れる。
図12は、工程S20における熱処理設備100の図である。工程S20では、ターンテーブル4が冷却室1を回転させ、これにより受渡部1Bが加熱室2(2)に対向する。ここで、加熱室2(2)は、工程S19の完了時点において処理対象物8の加熱処理が最も早く完了する予定の加熱室2を指している。
図13は、工程S21、S22における熱処理設備100の図である。工程S21では、移動装置5が冷却室1を前進させ、これにより受渡部1Bが加熱室2(2)に接続される。工程S22では、真空バルブ12が開かれる。これにより冷却部1Aの上方空間16、受渡部1B、および戸袋27の内部の真空引きが所定の圧力に減圧されるまで実行される。そして、冷却部1Aの上方空間16、受渡部1B及び戸袋27が所定の圧力まで真空排気された後、これらの部位及び加熱室2を、工程S23〜25で行われる真空浸炭焼き入れをはじめとする各種焼き入れのための搬送に適した圧力とする。図14では、全てが真空の状態で搬送する図を記載しているが、復圧した方が良い場合には、ガスバルブ13、23を開くことによって、上記全ての部位を同じ所定の圧力まで非酸化性雰囲気で復圧する。
図14は、工程S23、S24における熱処理設備100の図である。工程S23では、受渡部1Bおよび戸袋27の内部が所定の圧力まで減圧された後、加熱室2(2)の扉21が開かれ、さらに、工程S24では、受渡装置9が、処理対象物8を、受渡部1Bの載置台25から受渡部1Bの下方位置、上方位置を経由して、冷却部1Aの上方空間16内の上方位置にまで、移動させた後、昇降装置15によって液槽14に沈められる。ここで、加熱室2(2)の内部、戸袋27、受渡部1B、および上方空間16の内部がすべて真空に保たれているので、処理対象物8は、空気に触れることなく移動できる。なお、加熱室から冷却部への搬送は真空中だけでなく、加熱室2(2)および戸袋27、受渡部1B、上方空間16の内部を非酸化性の雰囲気で任意の圧力に復圧した状態にして行うこともできる。
図15は、工程S25、S26における熱処理設備100の図である。工程S25では、冷却部1Aの扉11が閉じられ、加熱室2(2)の扉21が閉じられる。工程S26では、開放バルブ17が開かれる。これにより、受渡部1Bおよび戸袋27の内部が大気圧に戻される。
図16は、工程S27における熱処理設備100の図である。工程S27では、移動装置5が冷却室1を後進させ、これにより受渡部1Bが加熱室2(2)から離れる。
図17は、工程S28における熱処理設備100の図である。工程S28では、ターンテーブル4が冷却室1を搬入装置6の方に回転させる。これにより、受渡部1Bが搬入装置6に対向する。この結果、熱処理設備100の動作が、工程S1の開始時に戻る。
図18は、第2実施形態に係る熱処理設備200の平面図である。第1実施形態に係る熱処理設備100が1つの受渡部1Bを備えているのに対して、第2実施形態に係る熱処理設備200では、冷却室1は、第1受渡部1B1及び第2受渡部1B2からなる2つの受渡部を備えている。この点で、第2実施形態に係る熱処理設備200は、第1実施形態に係る熱処理設備100とは異なっている。他の構成要素については、第2実施形態に係る熱処理設備200は、第1実施形態に係る熱処理設備100と同一である。
図19は、第3実施形態に係る熱処理設備300の図2と同様の断面図である。第3実施形態に係る熱処理設備300は、第1実施形態に係る受渡部1Bに代えて、受渡部3Bを備えている。他の構成要素については、第3実施形態に係る熱処理設備300は、第1実施形態に係る熱処理設備100と同一である。
図20は、第4実施形態に係る熱処理設備400の平面図である。第4実施形態に係る熱処理設備400は、第1実施形態に係る移動装置5に代えて、移動装置52、56、57を備えている。他の構成要素については、第4実施形態に係る熱処理設備400は、第1実施形態に係る熱処理設備100と同一である。
1A 冷却部
10 外殻壁 10a 開口 11 扉 11a パッキン
12 真空バルブ 13 ガスバルブ 14 液槽 15 昇降装置
16 上方空間 17 開放バルブ 18 仕切り壁 18a 開口
19 開放バルブ
1B 受渡部
1B1 第1受渡部 1B2 第2受渡部
2 加熱室
20 外殻壁 20a 開口 21 扉 21a パッキン
22 真空バルブ 23 ガスバルブ 24 加熱装置 25 載置台
26 正面壁 27 戸袋 27a 開口
28 フランジ 28a パッキン
29 ファン
3B 受渡部
4 ターンテーブル 4a 外周
40 真空ポンプ
5、52、56、57 移動装置
50 ガス供給装置
6 搬入装置 6a 先端部
7 搬出装置 7a 先端部
8 処理対象物
9、39 受渡装置
9a アーム
91a 第1アーム 92a 第2アーム
9b 昇降装置
91 第1受渡装置
92 第2受渡装置
100、200、300、400 熱処理設備
A 回転軸
Claims (4)
- 処理対象物に加熱を行う加熱室と、
前記加熱室で加熱された処理対象物を冷却する冷却室と、を備えている熱処理設備であって、
前記冷却室は、鉛直軸回りに回転可能となっており、処理対象物をガスあるいは冷却液で冷却する冷却部と、処理対象物を受入及び搬出するための受渡部と、を備えており、
前記鉛直軸と同軸の円周上には、複数の前記加熱室が配置されており、
前記加熱室と前記冷却室との間を気密可能とするよう、前記受渡部と前記加熱室とは連結可能となっており、
前記加熱室と前記冷却部との間で処理対象物を受け渡し可能な受渡装置を備えていることを特徴とする、熱処理設備。 - 前記受渡装置は、前記加熱室から前記冷却部まで処理対象物を搬送する第1受渡装置と、
前記冷却部で冷却された処理対象物を前記冷却室から搬出する第2受渡装置と、を備えている請求項1に記載の熱処理設備。 - 前記受渡部は、前記加熱室から前記冷却部まで処理対象物を搬送するための第1受渡部と、前記冷却部で冷却された処理対象物を前記冷却室から搬出するための第2受渡部と、を備えており、
前記第1受渡部と前記第2受渡部とは前記冷却部に対して互いに反対側となるように配置されており、
前記第1受渡部は、前記第1受渡装置を備えており、
前記第2受渡部は、前記第2受渡装置を備えている、請求項2記載の熱処理設備。 - 前記冷却室は、1個の前記受渡部を備えており、
単一の前記受渡部は、前記第1受渡装置と、前記第2受渡装置と、を備えている、請求項2に記載の熱処理設備。
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