JP6532588B1 - 加熱炉用粉体容器反転装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温の粉体容器から処理粉体を回収可能な加熱炉用粉体容器反転装置を提供する。【解決手段】反転室６２の外側に設けられた反転アクチュエータにより一対の反転軸９０、９２が反転させられると、反転軸９０、９２の室内側端部に固定されたクランプ装置９４、９６により把持された粉体容器１８が反転させられて、粉体容器１８内の粉体Ｐが取り出される。比較的熱に弱い反転アクチュエータ８８および開閉アクチュエータ１３０は反転室６２の外側に設けられているので、比較的高温の粉体容器１８を反転させて反転容器６２内の粉体Ｐを取り出すことができる。また、加熱炉１４の後半部分において常温付近まで温度下降させる必要がなくなって加熱炉１４を短縮することができるので、生産性を高めようとしても、加熱炉１４などの熱設備が大型化することが抑制される。【選択図】図５
Description
本発明は、加熱炉において加熱処理する粉体を収容する処理容器から加熱処理後の処理粉体を取り出すための処理粉体を収容する粉体容器を反転させる粉体容器反転装置に関し、とりわけ、加熱炉などの加熱設備を小型化する技術に関する。
従来、たとえば粉体を収容した状態で加熱炉内を搬送ローラによって順次搬送された搬送容器内から加熱処理後の粉体を取り出すに際しては、加熱炉の出口付近にたとえば１００℃程度の温度まで冷却する冷却室を設け、その冷却室内では比較的耐熱性の低い反転装置が用いられ、その処理容器を反転させて処理容器内から粉体を取り出すことが行なわれていた。たとえば、特許文献１に記載された希土類系磁石用原料合金の水素粉砕粉を収容する粉体容器を反転させる粉体容器反転装置がそれである。
特許文献１に記載の希土類系磁石用原料合金の水素粉砕粉を収容する粉体容器を反転させる粉体容器反転装置は、インライン式の反転装置であって、連続式加熱炉内の出口付近に設けられた回収室内の搬送路上において、真空中において搬送コンベアの一部と、その上に載置された粉体容器とが共に反転させられ、次いで、不活性ガスが導入された状態で、回収室内の粉体（水素粉砕粉）が取り出されるようになっている。
しかしながら、上記粉体容器反転装置によれば、連続式加熱炉の出口付近に、回収可能な温度たとえば１００℃程度の、粉体容器を反転させる機構を構成する部材や部品の耐熱温度まで粉体容器ごと冷却する冷却室が設けられるので、炉体や搬送コンベアが長くなり、生産性が得られなかった。これに対して、生産性を高めようとすると、加熱炉などの熱設備が大型化するという不都合があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、比較的高温の粉体容器から処理粉体を回収可能な加熱炉用粉体容器反転装置を提供することにある。
すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）粉体を収容した状態で加熱炉内を連続的に搬送された粉体容器内から加熱処理後の粉体を取り出すために前記粉体容器を反転させる加熱炉用粉体容器反転装置であって、（ｂ）位置固定の隔壁により囲まれ、前記加熱炉から送り出された前記粉体容器を一時的に収容する反転室と、（ｃ）前記隔壁を貫通し、前記反転室の外側に設けられた反転アクチュエータにより非反転位置と反転位置との間で水平な回転軸線まわりに反転可能に設けられた一対の反転軸と、（ｄ）前記反転室内に設けられ、前記反転軸の室内側端部に固定された固定把持爪と前記固定把持爪に対して開閉可能に設けられてスプリングの付勢力にしたがって前記固定把持爪の先端部との間を閉じる可動把持爪とを有し、前記粉体容器の外周壁を把持する複数のクランプ装置と、（ｅ）前記隔壁を貫通した状態で、前記反転室の外側に設けられたアンクランプアクチュエータによりアンクランプ位置とクランプ位置との間で回動可能に設けられたアンクランプ軸を有し、前記アンクランプ位置にあるときに前記アンクランプ軸とともに回転する係合片が前記可動把持爪の基端部を押圧して前記スプリングの付勢力に抗して前記クランプ装置を開くアンクランプ装置とを、含み、前記加熱炉は、入口から出口に向かう前記粉体容器の搬送方向が逆向きの状態で並列配置された一対の第１加熱炉および第２加熱炉から構成され、前記粉体容器反転装置は、前記第１加熱炉の出口から前記第２加熱炉の入口への第１搬送路および前記第２加熱炉の出口から前記第１加熱炉の入口への第２搬送路にそれぞれ配置された第１粉体容器反転装置および第２粉体容器反転装置であることにある。
第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記反転室を囲む隔壁は、前記開閉可能な開閉壁を含む複数の側壁と、前記複数の側壁の上側開口を閉じる天井壁と、前記複数の側壁の下側開口を閉じ、且つ前記粉体容器の反転により落下させられる粉体を受けて一時的に貯留する粉体貯留装置とから気密に構成されていることにある。
第３発明の要旨とするところは、第２発明において、前記加熱炉から送り出された前記粉体容器を搬送するローラコンベアと、前記ローラコンベアにより所定位置まで搬送された前記粉体容器を、前記所定位置から前記開閉壁が開かれた前記反転室内の前記固定把持爪の上へ送り込む送込装置とを、さらに備えることにある。
第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明のいずれか１の発明において、前記反転室内において前記粉体容器が反転させられるに際しては、前記反転室内が前記加熱炉内と同様の不活性ガス雰囲気に維持されることにある。
第５発明の要旨とするところは、第１発明から第４発明のいずれか１の発明において、前記固定把持爪および可動把持爪は、少なくともその先端の表面がセラミックスにより構成されていることにある。
第６発明の要旨とするところは、第１発明から第５発明のいずれか１の発明において、前記スプリングは、耐熱樹脂製の蛇腹により被覆された耐熱合金から構成されていることにある。
第７発明の要旨とするところは、第１発明から第６発明のいずれか１の発明において、前記第１搬送路の前記第１粉体容器反転装置の下流側および前記第２搬送路の前記第２粉体容器反転装置の下流側には、前記粉体容器内に粉体を充填する第１粉体充填装置および第２粉体充填装置が、それぞれ配置されていることにある。
第１発明の加熱炉用粉体容器反転装置によれば、位置固定の隔壁により囲まれ、前記加熱炉から送り出された前記粉体容器を一時的に収容する反転室と、前記隔壁を貫通し、前記反転室の外側に設けられた反転アクチュエータにより非反転位置と反転位置との間で水平な回転軸線まわりに反転可能に設けられた一対の反転軸と、前記反転室内に設けられ、前記反転軸の室内側端部に固定された固定把持爪と前記固定把持爪に対して開閉可能に設けられてスプリングの付勢力にしたがって前記固定把持爪の先端部との間を閉じる可動把持爪とを有し、前記粉体容器の外周壁を把持する複数のクランプ装置と、前記隔壁を貫通した状態で、前記反転室の外側に設けられたアンクランプアクチュエータによりアンクランプ位置とクランプ位置との間で回動可能に設けられたアンクランプ軸を有し、前記アンクランプ位置にあるときに前記アンクランプ軸とともに回転する係合片が前記可動把持爪の基端部を押圧して前記スプリングの付勢力に抗して前記クランプ装置を開くアンクランプ装置とを、含み、前記加熱炉は、入口から出口に向かう前記粉体容器の搬送方向が逆向きの状態で並列配置された一対の第１加熱炉および第２加熱炉から構成され、前記粉体容器反転装置は、前記第１加熱炉の出口から前記第２加熱炉の入口への第１搬送路および前記第２加熱炉の出口から前記第１加熱炉の入口への第２搬送路にそれぞれ配置された第１粉体容器反転装置および第２粉体容器反転装置である。このように、比較的熱に弱い反転アクチュエータおよび開閉アクチュエータは反転室の外側に設けられているので、反転室内で比較的高温の粉体容器を反転させて反転容器内の粉体を取り出すことができる。また、加熱炉の後半部分において常温付近まで温度下降させる必要がなくなって加熱炉を短縮することができるので、生産性を高める場合にも、加熱炉などの熱設備が大型化することが抑制される。また、第１加熱炉の出口から出された粉体容器は、冷却されることなく、高温状態で第２加熱炉の入口へ入れられるので、小型の熱設備により高能率の熱処理が得られるとともに、熱損失が抑制される利点がある。
第２発明の加熱炉用粉体容器反転装置によれば、前記反転室を囲む隔壁は、前記開閉可能な開閉壁を含む複数の側壁と、前記複数の側壁の上側開口を閉じる天井壁と、前記複数の側壁の下側開口を閉じ、且つ前記粉体容器の反転により落下させられる粉体を受けて一時的に貯留する粉体貯留装置とから気密に構成されている。これにより、反転室内において、比較的高温の粉体容器から粉体を取り出すことができる。
第３発明の加熱炉用粉体容器反転装置によれば、前記加熱炉から送り出された前記粉体容器を搬送するローラコンベアと、前記ローラコンベアにより所定位置まで搬送された前記粉体容器を、前記ローラコンベア上の前記所定位置から前記開閉壁が開かれた前記反転室内の前記固定把持爪の上へ送り込む送込装置とを、さらに備える。これにより、粉体容器は、反転室内の固定把持爪の上へ送り込まれるので、可動把持爪を閉じることによって、反転軸の室内側端部に設けられたクランプ装置によって反転可能に把持される。
第４発明の加熱炉用粉体容器反転装置によれば、前記反転室内において前記粉体容器が反転させられるに際しては、前記反転室内が前記加熱炉内と同様の不活性ガス雰囲気に維持される。これにより、粉体容器内の粉体は、不活性ガス雰囲気内で取り出されるので、比較的高温の粉体が空気と反応することが抑制される。
第５発明の加熱炉用粉体容器反転装置によれば、前記固定把持爪および可動把持爪は、少なくともその先端の表面がセラミックスにより構成されている。このことから、固定把持爪および可動把持爪と粉体容器との接触に起因して発生する不純物が、粉体容器の反転により取り出される粉体に混入することが解消される。
第６発明の加熱炉用粉体容器反転装置によれば、前記スプリングは、耐熱樹脂製の蛇腹により被覆された耐熱合金から構成されていることから、スプリングの破損によって発生する金属粒子が、粉体容器の反転により取り出される粉体に混入することが解消される。
第７発明の加熱炉用粉体容器反転装置によれば、前記第１搬送路の前記第１粉体容器反転装置の下流側および前記第２搬送路の前記第２粉体容器反転装置の下流側には、前記粉体容器内に粉体を充填する第１粉体充填装置および第２粉体充填装置が、それぞれ配置されている。これにより、第１加熱炉の出口から出された粉体容器は、冷却されることなく、高温状態で反転させられて熱処理された粉体が取り出され、次いで新たな粉体が充填されて第２加熱炉の入口へ入れられるので、小型の熱設備により高能率の熱処理が得られるとともに、熱損失が抑制される利点がある。
以下、本発明の加熱炉用粉体容器反転装置の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、粉体を加熱処理するための連続搬送式の加熱炉である第１加熱炉１４および第２加熱炉１６を示す平面配置図である。第１加熱炉１４および第２加熱炉１６は、互いに同様に構成されているが、粉体容器１８の搬送方向が逆向きとなるように、すなわち第１加熱炉１４の出口１４ｂと第２加熱炉１６の入口１６ａとが隣接し且つ第２加熱炉１６の出口１６ｂと第１加熱炉１４の入口１４ａとが隣接するように、数メートル程度の所定間隔を隔てて並列に配置されている。第１加熱炉１４および第２加熱炉１６は、それらの炉体を水平方向に貫通した状態でたとえば粉体容器１８の長さの数分の１程度の所定間隔たとえば１００ｍｍ間隔で平行に配置され且つ図示しない駆動装置によって回転駆動される図示しない複数本の加熱炉用搬送ローラをそれぞれ備え、搬送ローラ上の粉体容器１８を入口１４ａおよび１６ａから出口１４ｂおよび１６ｂへ連続的に且つ直線的にそれぞれ搬送しつつ、所定の炉内雰囲気たとえば不活性ガス雰囲気下で所定温度で粉体容器１８内の粉体を加熱処理するトンネル式加熱炉（ローラハースキルン）である。
粉体容器１８は１個ずつ所定の間隔で連続的に搬送されてもよいが、本実施例では、粉体容器１８が横並びした状態で６個ずつ搬送されるようになっている。粉体容器１８は、匣鉢或いは鞘などと称される窯道具の一種であって、リチウムイオン電池の電極材料等の熱処理をする粉体を収容するためにたとえば角型容器形状を有し、アルミナ、ＳｉＣ、ムライト・コーディライト、ムライト、スピネルコーディライト、マグネシア、ジルコニアなどの耐熱性無機材料から構成されている。
第１加熱炉１４の出口１４ｂと第２加熱炉１６の入口１６ａとの間には、粉体容器１８を所定間隔で一列に搬送する、第１出口側湾曲ローラコンベア２０、第１直線ローラコンベア２２、および第１入口側湾曲ローラコンベア２４が配置されている。第１加熱炉１４の出口１４ｂ側の第１加熱炉搬送ローラ１４ｃ上に搬出された６個の並列した粉体容器１８は、第１出口ハンドリング装置２６によって１個ずつ第１出口側湾曲ローラコンベア２０の始端上に移送されると、第１出口側湾曲ローラコンベア２０、第１直線ローラコンベア２２を経て、第１出口側湾曲ローラコンベア２４の終端へ搬送される。第１出口側湾曲ローラコンベア２０、第１直線ローラコンベア２２、および、第１出口側湾曲ローラコンベア２４は、第１搬送路を構成する。第１出口側湾曲ローラコンベア２４の終端へ到達した粉体容器１８は、第１入口ハンドリング装置２８によって、第２加熱炉１６の入口１６ａ側の第２加熱炉搬送ローラ１６ｃ上に６個が並列するように移送され、第２加熱炉１６内を通過させられる。
同様に、第２加熱炉１６の出口１６ｂと第１加熱炉１４の入口１４ａとの間には、第２出口側湾曲ローラコンベア３０、第２直線ローラコンベア３２、および第２入口側湾曲ローラコンベア３４が配置されている。第２加熱炉１６の出口１６ｂ側の第２加熱炉搬送ローラ１６ｃ上に搬出された６個の並列した粉体容器１８は、第２出口ハンドリング装置３６によって１個ずつ第２出口側湾曲ローラコンベア３０の始端上に移送されると、第２出口側湾曲ローラコンベア３０、第２直線ローラコンベア３２を経て、第２入口側湾曲ローラコンベア３４の終端へ搬送される。第２出口側湾曲ローラコンベア３０、第２直線ローラコンベア３２、および、第２出口側湾曲ローラコンベア３４は、第２搬送路を構成する。第２入口側湾曲ローラコンベア３４の終端へ到達した粉体容器１８は、第２入口ハンドリング装置３８によって、第１加熱炉１４の入口１４ａ側の第１加熱炉搬送ローラ１４ｃ上へ６個が並列するように移送され、第１加熱炉１４内を通過させられる。
第１加熱炉１４の出口１４ｂと第２加熱炉１６の入口１６ａとの間の第１直線ローラコンベア２２には、粉体容器１８内の加熱処理後の粉体Ｐを砕く第１解砕装置４０、第１解砕装置４０により破砕された加熱処理後の粉体Ｐを粉体容器１８内から取り出す第１粉体容器反転装置４２、第１粉体容器反転装置４２により反転させられた後の粉体容器１８内を清掃する第１清掃装置４４および、第１清掃装置４４により清掃された粉体容器１８内へ新たな粉体Ｐを充填する第１粉体充填装置４６が、順次設けられている。同様に、第２加熱炉１６の出口１６ｂと第１加熱炉１４の入口１４ａとの間の第２直線ローラコンベア３２には、第１解砕装置４０、第１粉体容器反転装置４２、第１清掃装置４４および第１粉体充填装置４６と同様の、第２解砕装置５０、第２粉体容器反転装置５２、第２清掃装置５４および第２粉体充填装置５６が、順次設けられている。
粉体容器１８は、第１加熱炉１４の熱処理温度よりは低いが未冷却温度たとえば４００℃程度の比較的高温の状態のままで第１加熱炉１４の出口１４ｂから搬出された後、比較的高温の状態のまま、第１解砕装置４０、第１粉体容器反転装置４２、第１清掃装置４４および第１粉体充填装置４６を経て、第１加熱炉１４の出口１４ｂの近くに配置された第２加熱炉１６の入口１６ａへ短時間で搬送される。同様にして、粉体容器１８は、第２加熱炉１６の熱処理温度よりは充分に低いが未冷却温度たとえば４００℃程度の比較的高温の状態で第２加熱炉１６の出口１６ｂから搬出された後、比較的高温の状態のままで、第２加熱炉１６の出口１６ｂの近くに配置された第１加熱炉１４の入口１４ａへ短時間で搬送される。このようにして、粉体容器１８は比較的高温状態で粉体Ｐの取り出しおよび粉体Ｐの充填が行なわれるため、熱効率が高められるとともに、第１加熱炉１４および第２加熱炉１６において、加熱処理区間の前および後に設けられる予熱区間および冷却区間が縮小され、炉長が短縮されている。
第１粉体容器反転装置４２および第２粉体容器反転装置５２は同様に構成されているので、第１粉体容器反転装置４２について、以下に説明し、第２粉体容器反転装置５２の説明を省略する。
図２は、第１粉体容器反転装置４２を示す平面図である。図３は、第１直線ローラコンベア２２の搬送方向Ａの逆方向から見た第１粉体容器反転装置４２を示す正面図である。図４は、第１直線ローラコンベア２２の搬送方向Ａに直交する方向から見た第１粉体容器反転装置４２を示す側面図である。
第１直線ローラコンベア２２の搬送ローラ２２ａのうち、第１粉体容器反転装置４２が設けられる場所の複数本、本実施例では５本の搬送ローラ２２ａは、他の部分の搬送ローラ２２ａと略等間隔であるが、第１粉体容器反転装置４２のフレーム６０によって片持ち状に支持されている。なお、第１直線ローラコンベア２２の搬送ローラ２２ａは、複数本、本実施例では図４に示すように、５本の搬送ローラ２２ａ毎に設けられたローラ駆動モータ５７によりチェーン５８を介して回転駆動されるようになっている。
図２に示すように、第１粉体容器反転装置４２は、第１直線ローラコンベア２２の搬送方向Ａと直交する方向に粉体容器１８を１個ずつ反転室６２内の２対の固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂの上へ運び入れる前後移送装置６４と、反転室６２内の粉体容器１８を反転させる容器反転機構８０を備えている。容器反転機構８０は、第１直線ローラコンベア２２の搬送路上ではなく、第１直線ローラコンベア２２の搬送路から外れた位置で粉体容器１８を反転させる、アウトライン式の反転装置である。
図３に示すように、前後移送装置６４は、前後シリンダ７０と互いに平行な一対の前後スライドロッド７４と各１対の容器受け部材７６とを備えている。前後シリンダ７０は、４つの上下方向案内装置６５によって上下方向に案内され且つ一対の昇降シリンダ６６によってフレーム６０に対して昇降させられる昇降フレーム６８上に設けられている。互いに平行な一対の前後スライドロッド７４は、上下フレーム６８に固定された一対のスライドブッシュ７２によって第１直線ローラコンベア２２の搬送方向Ａに対して直角な水平方向に且つ搬送ローラ２２ａの間に位置するように案内され、前後シリンダ７０によって駆動される。各１対の容器受け部材７６は、一対の前後スライドロッド７４の先端部に上方に向かってそれぞれ突設され、粉体容器１８の底面を下から支持する。なお、前後移送装置６４は、粉体容器１８を１個ずつ反転室６２内の２対の固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂの上へ送り込み、反転後の粉体容器１８を２対の固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂの上から第１直線ローラコンベア２２上へ戻す移送装置として機能しており、カバー７８によって覆われている。
図４に示すように、容器受け部７６によって上方に持ち上げられる前に粉体容器１８を位置決めする容器位置決め装置７９が設けられている。容器位置決め装置７９は、水平な軸心まわりに回動可能に支持された回動軸７９ａと、回動軸７９ａを回動させるシリンダ７９ｂと、回動軸７９ａに固定された当接部材７９ｃとを備え、粉体容器１８の搬送方向Ａの移動時には当接部材７９ｃが粉体容器１８と干渉しない位置に回動させられるが、通過した次の粉体容器１８が反転室６２へ送り込まれる前には図４の破線に示す位置に下降して、粉体容器１８と当接して位置決めするようになっている。
位置固定の側壁８２で囲まれている反転室６２には、開閉シリンダ８４によって開閉される開閉壁（シャッター）８６が設けられている。前後移送装置６４は、第１直線ローラコンベア２２（図１参照）により運ばれた粉体容器１８を、開閉壁８６が開かれているときに反転室６２内へ移送する。反転室６２内は、第１加熱炉１４内の雰囲気と同様の雰囲気に保持されている。
図２に示すように、容器反転機構８０は、側壁８２を貫通し、反転室６２の外側に設けられた反転アクチュエータ８８により非反転位置と反転位置との間で、搬送方向Ａに平行な水平な回転軸線Ｃまわりに反転可能に設けられた一対の反転軸９０および９２と、反転室６２内に設けられ、各一対の反転軸９０および９２の室内側端部にそれぞれ固定され、粉体容器１８の反転に際して粉体容器１８の外周壁をその高さ方向から把持する一対のクランプ装置９４および９６と、一対のクランプ装置９４および９６を開操作して粉体容器１８の把持状態を解放するアンクランプ装置９８および１００とを備えている。
一対の反転軸９０および９２は、反転室６２の隔壁８２の外壁面に断熱機能を有するように枠材により構成された一対の台枠１０１を介してそれぞれ設けられた反転軸支持装置１０２、１０４によって共通の回転中心線Ｃ上で所定の間隔を隔て且つその共通の回転中心線Ｃまわりに回転可能に支持されている。反転アクチュエータ８８は、反転室６２の外側面に固定され、断熱機能を有するように枠材により構成された台枠１０５と、隔壁８２の外壁面に台枠１０５を介してそれぞれ設けられた各一対の反転駆動軸支持装置１０６、１０８によって反転軸９０および９２と平行に回転可能にそれぞれ支持され、伝動ベルト１１０、１１２を介して反転軸９０および９２の室外側端部と動力伝達可能に連結された一対の反転駆動軸１１４、１１６と、反転駆動軸１１４、１１６の互いに近接する端部に連結されてそれら反転駆動軸１１４、１１６をそれぞれ回転駆動する空圧式のロータリアクチュエータ１１８とを、備えている。
図５は、図３のＶ−Ｖ視断面図であって、反転室６２内を拡大して示す拡大断面図である。図６は、クランプ装置９６を拡大して説明する図である。図５および図６において、クランプ装置９６は、反転軸９０室内側端部に固定された反転プレート１１９に固定された一対の固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂと、一対の固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂに対して開閉可能となるように反転プレート１１９に固設された把持爪回動軸１２１まわりに回動可能に支持された一対の可動把持爪１２２ａおよび１２２ｂと、固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂの基端部と可動把持爪１２２ａおよび１２２ｂの基端部との間に与圧状態で設けられ、固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂの先端部と可動把持爪１２２ａおよび１２２ｂの先端部との間を閉じる方向に付勢する一対のスプリング１２４ａおよび１２４ｂと、一対のスプリング１２４ａおよび１２４ｂを覆う耐熱樹脂製の蛇腹１２５とを、備えている。
クランプ装置９４も、クランプ装置９６と同様に構成されているので、構成部品には同じ符号を付して説明を省略する。クランプ装置９４および９６は、粉体容器１８の外周壁をその高さ方向から把持した状態で、反転軸９０および９２と共に反転させられる。なお、固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂには、粉体容器１８の底面を受けるために上面よりも凹んだ受け面１２６ａおよび１２６ｂが形成されており、反転中の粉体容器１８のずれ或いは脱落が防止されるようになっている。
アンクランプ装置９８は、反転室６２を貫通した状態で、断熱機能を有するように枠材により構成された一対の台枠１２７（図２を参照）を介して側壁８２の外壁面に固定された軸受１２８（図２を参照）により回転可能に支持された一対のアンクランプ軸１２９と、反転室６２の室外側に設けられ、一対のアンクランプ軸１２９をクランプ位置とアンクランプ位置との間で回転させるアンクランプアクチュエータ１３０とを備え、アンクランプ位置にあるときにアンクランプ軸１２９とともに回転する係合片１３２が可動把持爪１２２ａおよび１２２ｂの基端部を連結する連結バー１３１を押圧し、スプリング１２４ａおよび１２４ｂの付勢力に抗してクランプ装置９４を開く。アンクランプ装置１００も、アンクランプ装置９８と同様に構成されているので、構成部品には同じ符号を付して説明を省略する。
なお、反転室６２内の金属部品、たとえば一対の反転軸９０および９２、クランプ装置９４および９６の構成部品は、耐熱合金によって構成されている。また、一対の可動把持爪１２２ａおよび１２２ｂの先端部と、固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂの先端部とは、それぞれセラミックス製であるか或いはセラミック溶射で覆われて、少なくともその先端の表面がセラミックスにより構成されており、粉体容器１８との接触によって不純物の発生が防止されている。また、スプリング１２４ａおよび１２４ｂも、耐熱合金から構成されている。
反転室６２は、側壁８２と、側壁８２の上側開口を閉じる天井壁１３４と、側壁８２の上側開口を閉じ、且つ粉体容器１８の反転により粉体容器１８から落下する粉体Ｐを受けて一時的に貯留する粉体貯留装置として機能するシャッタ１３６ａ付のホッパ１３６とで構成される隔壁により、気密に囲まれている。この反転室６２内には、第１加熱炉１４内と同様の不活性雰囲気を保持するために雰囲気ガスが導入されるようになっている。
上述のように、本実施例の第１加熱炉１４の第１粉体容器反転装置４２によれば、位置固定の隔壁（側壁８２、天井壁１３４、ホッパ１３６）により囲まれ、第１加熱炉１４から送り出された粉体容器１８を一時的に収容する反転室６２と、反転室６２の側壁（隔壁）８２を貫通し、反転室６２の外側に設けられた反転アクチュエータ８８により非反転位置と反転位置との間で水平な回転軸線まわりに反転可能に設けられた一対の反転軸９０、９２と、反転室６２内に設けられ、反転軸９０、９２の室内側端部に固定された固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂと固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂに対して開閉可能に設けられてスプリング１２４ａおよび１２４ｂの付勢力にしたがって固定把持爪１２０ａおよび１２０ｂの先端部との間を閉じる可動把持爪１２２ａおよび１２２ｂとを有し、粉体容器１８の外周壁１８ａを把持する複数のクランプ装置９４、９６と、反転室６２の側壁（隔壁）８２を貫通した状態で、反転室６２の外側に設けられた開閉アクチュエータ１２８により開位置と閉位置との間で回動可能に設けられたアンクランプ軸１２９を有し、開位置にあるときにアンクランプ軸１２９とともに回転する係合片１３２が可動把持爪１２２ａ、１２２ｂの基端部を押圧してスプリング１２４ａ、１２４ｂの付勢力に抗してクランプ装置９４、９６を開くアンクランプ装置９８、１００とを、含む。このように、比較的熱に弱い反転アクチュエータ８８および開閉アクチュエータ１２８は反転室６２の外側に設けられているので、比較的高温の粉体容器１８を反転させて反転容器６２内の粉体Ｐを取り出すことができる。また、加熱炉１４の後半部分において常温付近まで温度下降させる必要がなくなって加熱炉１４を短縮することができるので、生産性を高めようとしても、加熱炉１４などの熱設備が大型化することが抑制される。
また、本実施例の第１粉体容器反転装置４２によれば、反転室６２を囲む隔壁は、開閉可能な開閉壁を含む複数の側壁８２と、複数の側壁８２の上側開口を閉じる天井壁１３４と、複数の側壁８２の下側開口を閉じ、且つ粉体容器１８の反転により落下させられる粉体Ｐを受けて一時的に貯留するホッパ１３６とから気密に構成されている。これにより、反転室６２内において、比較的高温の粉体容器１８から粉体Ｐを取り出すことができる。
また、本実施例の第１粉体容器反転装置４２によれば、加熱炉１４から送り出された粉体容器１８を搬送するローラコンベア（２４、２６、２８）と、ローラコンベアにより所定位置まで搬送された粉体容器１８を、ローラコンベア上の前記所定位置から開閉壁８６が開かれた反転室１８内の固定把持爪の上へ送り込む前後移送装置（送込装置）６４とを、さらに備える。これにより、粉体容器１８は、反転室６２内の固定把持爪１２０ａ、１２０ｂの上へ送り込まれるので、可動把持爪１２２ａ、１２２ｂを閉じることによって、反転軸９０、９２の室内側端部に設けられたクランプ装置９４、９６によって反転可能に把持される。
また、本実施例の第１粉体容器反転装置４２によれば、反転室６２内において粉体容器１８が反転させられるに際しては、反転室６２内が第１加熱炉１４内と同様の不活性ガス雰囲気に維持される。これにより、粉体容器１８内の粉体Ｐは、不活性ガス雰囲気内で取り出されるので、比較的高温の粉体が空気と反応することが抑制される。
また、本実施例の第１粉体容器反転装置４２によれば、固定把持爪１２０ａ、１２０ｂおよび可動把持爪１２２ａ、１２２ｂは、少なくともその先端の表面がセラミックスにより構成されている。このことから、固定把持爪１２０ａ、１２０ｂおよび可動把持爪１２２ａ、１２２ｂと粉体容器１８との接触に起因して発生する不純物が、粉体容器１８の反転により取り出される粉体Ｐに混入することが解消される。
また、本実施例の第１粉体容器反転装置４２によれば、スプリング１２４ａ、１２４ｂは、耐熱樹脂製の蛇腹１２５により被覆された耐熱合金から構成されていることから、スプリング１２４ａ、１２４ｂの破損によって発生する金属粒子が、粉体容器１８の反転により取り出される粉体Ｐに混入することが解消される。
また、本実施例によれば、入口から出口に向かう粉体容器１８の搬送方向が逆向きの状態で並列配置された一対の第１加熱炉１４および第２加熱炉１６から構成され、第１粉体容器反転装置４２は、第１加熱炉１４の出口１４ｂから第２加熱炉１６の入口１６ａへの第１搬送路（２０、２２、２４）に配置され、第２粉体容器反転装置５２は、第２加熱炉１６の出口１６ｂから第１加熱炉１４の入口１４ａへの第２搬送路（３０、３２、３４）に配置された第１粉体容器反転装置および第２粉体容器反転装置から構成されている。このことから、第１加熱炉１４の出口１４ｂから出された粉体容器１８は、それほど冷却されることなく、高温状態のままで第２加熱炉１６の入口１６ａへ入れられるので、小型の熱設備により高能率の熱処理が得られるとともに、熱損失が抑制される利点がある。
また、本実施例によれば、第１搬送路（２０、２２、２４）の第１粉体容器反転装置４２の下流側および第２搬送路（３０、３２、３４）の第２粉体容器反転装置５２の下流側には、粉体容器１８内に粉体Ｐを充填する第１粉体充填装置４６および第２粉体充填装置５６が、それぞれ配置されている。これにより、第１加熱炉１４の出口１４ｂから出された粉体容器１８は、冷却されることなく、高温状態のままで反転させられて熱処理された粉体Ｐが取り出され、次いで新たな粉体Ｐが充填されて第２加熱炉１６の入口１６ａへ入れられるので、小型の熱設備により高能率の熱処理が得られるとともに、熱損失が抑制される利点がある。
以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
たとえば、前述の実施例では、並列配置された２本の第１加熱炉１４および第２加熱炉１６が用いられていたが、第１加熱炉１４または第２加熱炉１６が単独で配置されていてもよい。
また、第１加熱炉１４の出口１４ｂから少なくとも第１粉体容器反転装置４２まで、第１加熱炉１４の炉内雰囲気と同じ雰囲気が維持されるように、第１加熱炉１４の出口１４ｂ側の第１加熱炉搬送ローラ１４ｃ、第１出口側湾曲ローラコンベア２０、第１直線ローラコンベア２２を覆う隔壁が設けられている。これにより、粉体容器１８は、第１加熱炉１４の出口１４ｂから少なくとも第１粉体容器反転装置４２までは、第１加熱炉１４の炉内雰囲気と同じ雰囲気下におかれるようになっている。また、第２加熱炉１６の出口１６ｂから少なくとも第２粉体容器反転装置５２までも同様である。
また、前述の実施例の反転室において、ホッパ１３６の下側にロールクラッシャなどの粉砕装置や冷却装置とメインホッパとが設けられていてもよい。この場合のホッパ１３６は、シャッタ１３６ａを備えない代わりに、メインホッパにシャッタが設けられる。この場合には、メインホッパが粉体貯留装置に対応する。
なお、上述したのはあくまでの本発明の一実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられるものである。
１４：第１加熱炉（加熱炉）
１４ａ：入口
１４ｂ：出口
１４ｃ：第１加熱炉搬送ローラ
１６：第２加熱炉（加熱炉）
１６ａ：入口
１６ｂ：出口
１６ｃ：第２加熱炉搬送ローラ
１８：粉体容器
１８ａ：外周壁
２０：第１出口側湾曲ローラコンベア（第１搬送路）
２２：第１直線ローラコンベア（第１搬送路）
２４：第１入口側湾曲ローラコンベア（第１搬送路）
２６：第１出口ハンドリング装置
２８：第１入口ハンドリング装置
３０：第２出口側湾曲ローラコンベア（第２搬送路）
３２：第２直線ローラコンベア（第２搬送路）
３４：第２入口側湾曲ローラコンベア（第２搬送路）
３６：第２出口ハンドリング装置
３８：第２入口ハンドリング装置
４２：第１粉体容器反転装置
４６：第１粉体充填装置
５２：第２粉体容器反転装置
５６：第２粉体充填装置
６０：フレーム
６２：反転室
６４：前後移送装置（送込装置）
８０：容器反転機構
８２：側壁（隔壁）
８４：シリンダ
８６：開閉壁
８８：反転アクチュエータ
９０、９２：反転軸
９４、９６：クランプ装置
９８、１００：アンクランプ装置
１０２、１０４：反転軸支持装置
１０５：枠台
１０６、１０８：反転駆動軸支持装置
１１０、１１２：伝動ベルト
１１４、１１６：反転駆動軸
１１８：ロータリアクチュエータ
１２０ａ、１２０ｂ：固定把持爪
１２１：把持爪回動軸
１２２ａ、１２２ｂ：可動把持爪
１２４ａ、１２４ｂ：スプリング
１２５：蛇腹
１２６ａ、１２６ｂ：受け面
１２７：台枠
１２９：アンクランプ軸
１３０：アンクランプアクチュエータ
１３１：連結バー
１３２：係合片
１３４：天井壁（隔壁）
１３６：ホッパ（粉体貯留装置）
Ｐ：粉体
１４ａ：入口
１４ｂ：出口
１４ｃ：第１加熱炉搬送ローラ
１６：第２加熱炉（加熱炉）
１６ａ：入口
１６ｂ：出口
１６ｃ：第２加熱炉搬送ローラ
１８：粉体容器
１８ａ：外周壁
２０：第１出口側湾曲ローラコンベア（第１搬送路）
２２：第１直線ローラコンベア（第１搬送路）
２４：第１入口側湾曲ローラコンベア（第１搬送路）
２６：第１出口ハンドリング装置
２８：第１入口ハンドリング装置
３０：第２出口側湾曲ローラコンベア（第２搬送路）
３２：第２直線ローラコンベア（第２搬送路）
３４：第２入口側湾曲ローラコンベア（第２搬送路）
３６：第２出口ハンドリング装置
３８：第２入口ハンドリング装置
４２：第１粉体容器反転装置
４６：第１粉体充填装置
５２：第２粉体容器反転装置
５６：第２粉体充填装置
６０：フレーム
６２：反転室
６４：前後移送装置（送込装置）
８０：容器反転機構
８２：側壁（隔壁）
８４：シリンダ
８６：開閉壁
８８：反転アクチュエータ
９０、９２：反転軸
９４、９６：クランプ装置
９８、１００：アンクランプ装置
１０２、１０４：反転軸支持装置
１０５：枠台
１０６、１０８：反転駆動軸支持装置
１１０、１１２：伝動ベルト
１１４、１１６：反転駆動軸
１１８：ロータリアクチュエータ
１２０ａ、１２０ｂ：固定把持爪
１２１：把持爪回動軸
１２２ａ、１２２ｂ：可動把持爪
１２４ａ、１２４ｂ：スプリング
１２５：蛇腹
１２６ａ、１２６ｂ：受け面
１２７：台枠
１２９：アンクランプ軸
１３０：アンクランプアクチュエータ
１３１：連結バー
１３２：係合片
１３４：天井壁（隔壁）
１３６：ホッパ（粉体貯留装置）
Ｐ：粉体
Claims (7)
- 粉体を収容した状態で加熱炉内を連続的に搬送された粉体容器内から加熱処理後の粉体を取り出すために前記粉体容器を反転させる加熱炉用粉体容器反転装置であって、
位置固定の隔壁により囲まれ、前記加熱炉から送り出された前記粉体容器を一時的に収容する反転室と、
前記隔壁を貫通し、前記反転室の外側に設けられた反転アクチュエータにより非反転位置と反転位置との間で水平な回転軸線まわりに反転可能に設けられた一対の反転軸と、
前記反転室内に設けられ、前記反転軸の室内側端部に固定された固定把持爪と前記固定把持爪に対して開閉可能に設けられてスプリングの付勢力にしたがって前記固定把持爪の先端部との間を閉じる可動把持爪とを有し、前記粉体容器の外周壁を把持する複数のクランプ装置と、
前記隔壁を貫通した状態で、前記反転室の外側に設けられたアンクランプアクチュエータによりアンクランプ位置とクランプ位置との間で回動可能に設けられたアンクランプ軸を有し、前記アンクランプ位置にあるときに前記アンクランプ軸とともに回転する係合片が前記可動把持爪の基端部を押圧して前記スプリングの付勢力に抗して前記クランプ装置を開くアンクランプ装置とを、含み、
前記加熱炉は、入口から出口に向かう前記粉体容器の搬送方向が逆向きの状態で並列配置された一対の第１加熱炉および第２加熱炉を備え、
前記粉体容器反転装置は、前記第１加熱炉の出口から前記第２加熱炉の入口への第１搬送路および前記第２加熱炉の出口から前記第１加熱炉の入口への第２搬送路にそれぞれ配置された第１粉体容器反転装置および第２粉体容器反転装置である
ことを特徴とする加熱炉用粉体容器反転装置。 - 前記反転室を囲む隔壁は、前記開閉可能な開閉壁を含む複数の側壁と、前記複数の側壁の上側開口を閉じる天井壁と、前記複数の側壁の下側開口を閉じ、且つ前記粉体容器の反転により落下させられる粉体を受けて一時的に貯留する粉体貯留装置とから気密に構成されている
ことを特徴とする請求項１の加熱炉用粉体容器反転装置。 - 前記加熱炉から送り出された前記粉体容器を搬送するローラコンベアと、前記ローラコンベアにより所定位置まで搬送された前記粉体容器を、前記ローラコンベア上の前記所定位置から前記開閉壁が開かれた前記反転室内の前記固定把持爪の上へ送り込む送込装置とを、備える
ことを特徴とする請求項２の加熱炉用粉体容器反転装置。 - 前記反転室内において前記粉体容器が反転させられるに際しては、前記反転室内が前記加熱炉内と同様の不活性ガス雰囲気に維持される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１の加熱炉用粉体容器反転装置。 - 前記固定把持爪および可動把持爪は、少なくともその先端の表面がセラミックスにより構成されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１の加熱炉用粉体容器反転装置。 - 前記スプリングは、耐熱樹脂製の蛇腹により被覆された耐熱合金から構成されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１の加熱炉用粉体容器反転装置。 - 前記第１搬送路の前記第１粉体容器反転装置の下流側および前記第２搬送路の前記第２粉体容器反転装置の下流側には、前記粉体容器内に粉体を充填する第１粉体充填装置および第２粉体充填装置が、それぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１の加熱炉用粉体容器反転装置。
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