JPH0289987A - ローラハース式真空炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は真空状態において被処理物の加熱をおこなう
ローラハース式真空炉に関する。

〔従来の技術〕

一般にローラハース式真空炉においては、炉温が１２０
０℃を越える高温処理の場合が多いため、被処理物搬送
用のローラとしては、耐熱金属製のローラでは強度や耐
久性が得られず、金ａ筒状のローラ内に冷却水を流通さ
せる水冷ローラが用いられている。

ところがこの水冷ローラは、炉内の熱を奪うため水冷損
失が大きく、加熱装置の電力費等のランニングコストが
かさみ、また冷却水の給排水のため各ロールの端部をシ
ール装置を経て炉外へ突出させてロータリージヨイント
を取付ける必要があるので、設備が複雑で多数のシール
箇所の検査費用もかさむという問題点があった。さらに
低温の水冷ロールからの影響を受けて被処理物に加熱む
らを生じないように、またＯ−ラの熱間強度の低下によ
る変形を防ぐために、被処理物を下側から持上げて水冷
ローラの上方に保持するりフタを設ける必要があるが、
このリフタは炉体下方に昇降駆動用のシリンダが突出す
るため、炉全高が大きくなり上下方向に大きな設置スペ
ースを必要とし、設備費もかさむうえ、リフタによる昇
降の際のショックにより被処理物の倒れを発生しやすい
等の種々の問題があった。

（発明が解決しようとする課題） この発明は上記従来の問題点を解決するもので、水冷Ｋ
】失が少なく運転費が低減化されるとともに、リフタを
必要とせず設置スペースが小さくてすみ、設備費も安価
ですむローラハース式真空炉を提供しようとするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

しかしてこの出願の第１の発明のローラハース式真空炉
は、被処理物装入用の入口および被処理物取出用の出口
を両端部にそなえた炉体内に、断熱壁で囲繞され加熱装
置を内部に有する加熱室を設け、前記入口部から出口部
にかけて被処理物を搬送する搬送用ローラを並設したＤ
−ラハース式真空炉において、前記加熱室を貫通する前
記搬送用ローラの少なくとも前記加熱室内部分を、黒鉛
により構成し、この搬送用ローラの前記断熱壁から突出
した軸部を軸受により支持したことを特徴とする。

またこの出願の第２の発明のローラハース式真空炉は、
被処理物装入用の入口および被処理物取出用の出口を両
端部にそなえた炉体内に、断熱壁で囲繞され加熱装置を
内部に有する加熱室を設け、前記入口部から出口部にか
けて被処理物を搬送する搬送用ローラを並設したローラ
ハース式真空炉において、前記加熱室を貫通する前記搬
送用ローラの少なくとも前記加熱室内部分を、黒鉛によ
り構成し、この搬送用ローラの前記断熱壁から突出した
軸部を軸受により支持するとともに、前記断熱壁と前記
軸受との間において、前記軸部を内面円筒状の水冷ジャ
ケットにすきまをもって嵌合させ、この水冷ジャケット
を前記炉体に固定して冷却用水を給排水するようにした
ことを特徴とする。

（作用） 第１の発明のローラハース式真空炉においては、搬送用
ローラの最も高温となる加熱室内部分が耐熱性および高
温強度を有する黒鉛で構成されており、内部を水冷する
必要がなく、また搬送用ローラは加熱室内で被処理物と
同程度の高温度となるため、水冷ローラのように被処理
物に加熱むらを生じることが少なく、リフタによる被処
理物の持上げをおこなうことなく搬送用ローラ上に被処
理物を載置したままで被処理物の加熱をおこなうことが
できる。

また第２の発明のローラハース式真空炉においでは、上
記作用が得られるほかに、搬送用ローラの断熱壁から突
出した軸部からの放射熱が、この軸部にすきまをへだで
て対向している水冷ジャケットの内周面を介して冷却水
により奪熱され、軸部を経て軸受に達する熱量が減少す
るので、軸受の熱負荷が低減化される。

〔実施例〕

以下第１図および第２図によりこの発明の一実施例を説
明する。

図中、１はローラハース式真空炉の一例である焼結炉で
、２は炉体であり、３は被処理物装入用の入口、４は同
じく取出用の出口である。５は入口３の扉、６は出口４
の扉で、それぞれ昇降装置７および８により昇降駆動さ
れるようになっている。また炉体２は仕切壁９．１０に
より大きく三つに区画され、その内部には、真空待機室
１１、脱ワツクス室である加熱室１２ａ、焼結室である
加熱室１２ｉ）、時効処理室である加熱室１２Ｃ１およ
び冷却室１３が形成されている。各加熱室１２８〜１２
Ｃ（以下加熱室１２と総称し、伯の部分も同様に総称す
る。）は、四周を黒鉛製の断熱壁１４により囲繞され、
その人口１５および出口１６は、それぞれ１１７ａ〜１
７ｃおよび１８ａ〜１８Ｃにより開閉されるようになっ
ている。２０は扉１７および１８の開閉装置で、炉体２
に固設した図示しないガイドにより昇降自在に案内され
た枠２１を、エアシリンダ２２のピストンロッド２３に
連結するとともに、枠２１に平行リンク２４を介して扉
１７および１８を連結して成る。

下端部が図示しないストッパに当接した扉１７および１
８は、枠２１がさらに下降することにより入口１５およ
び出口１６を密閉し、また枠２１の引上により扉１７お
よび１８は入口１５および出口１６から離間後上方へ引
上げられるようになっている。２５は加熱室１２内に設
けた電熱ヒータから成る加熱装置である。また２６は冷
却用の熱交換器、２７は循環ファンである。一方３１は
真空待機室１１および冷却ｖ１３内に設けた搬送用ロー
ラで、耐熱金属製のローラを公知の駆動機構により回転
駆動するものである。また３２は加熱帯である各加熱室
１２内および各加熱室間に設置された搬送用ローラで、
その詳細を第２図に示す。

搬送用ローラ３２は、全体が黒鉛から成り、断熱壁１４
から突出した軸部３３ａ、３３ｂの各端部を、気密ケー
シング３４内に配設した軸受３５により回転自在に支持
しである。なお３６は、被処理物２８のトレー底面の凹
溝に嵌合するガイド用のつば部である。３７は軸部３３
ａに取付けたスプロケットで、複数本（たとえは５本）
の搬送用ローラ３２を連動するためのものである。また
３８は前記複数本の搬送用ローラ３２につき１本ずつ設
けた駆動軸で、シール装置３９を介して気密ケーシング
４０外へその一部が突出し、公知の駆動機構により回転
駆動され、前記複数本の搬送用ローラ３２をチェーン駆
動するものである。４１は二重円筒形の水冷ジャケット
で、その内周面は搬送用ローラ３２の軸部３３にすきま
４２をもって嵌合している。この水冷ジャケット４１は
カーボン！１ｌｆｔ積層体から成る断熱材４３を介して
炉体２に固定され、図示しない冷却水供給源および排水
管路に接続されている。

上記構成の焼結炉１において真空焼結処理をおこなうに
は、加熱室１２ｂ、１２Ｃおよび冷却室１３を真空状態
とし、真空待機室１１および加熱室１２ａを大気圧状態
とし、入口３から被処理物２８を真空待機室１１内に装
入する。真空待機室１１および加熱室１２ａを真空状態
に排気後、被処理物２８を入口１５から加熱室１２ａ内
へ移送し、扉１７ａを閉じて加熱装置２５により被処理
物２８を約６００℃に加熱し鋭ワックスをおこなう。こ
の加熱は被処理物２８を搬送用ローラ３２上にｆ！置し
たま）おこなう。（後述の他の加熱室における加熱も同
様にしておこなう。）次にｇｆ１８ａおよび１７ｂを開
いて被処理物２８を搬送用ローラ３２により加熱室１２
ｂ内に移送し、ｆｆｉ！１７ｂを閉じて被処理物２８を
約１４００℃に加熱して焼結をおこなう。このとき加熱
室１２ａにおいては後続の被処理物２８の装入および脱
ワツクスをおこなっている。焼結後の被処理物２８は、
ｆｆｉ！１８ｂおよび１７ｃを開いて加熱室１２Ｃ内に
移送し、Ｉ７ｉ！１７Ｃを閉じて約６００℃の温度に所
定時間保持して時効処理をおこない、次いで扉１８Ｃを
開いて被処理物２８を冷却空１３の搬送用ローラ３１上
に移送し、冷却後扉６を開いて炉外へ取出す。

上記工程中において、搬送用ローラ３２は被処理物２８
と同程度の温度に加熱されるが、黒鉛製でありかつ真空
雰囲気中（あるため変形や損耗を生じることなく被処理
物２８の支持および搬送をおこなうことができる。また
加熱室１２において昇温した搬送用ローラ３２の加熱室
１２内部分から軸部３３に伝熱された熱ｍは、軸部３３
に内面が対向する水冷ジャケット４１により奪熱され、
軸受３５に至る熱量が低減化される。また従来の水冷ロ
ーラの場合に必要とした被処理物持上保持用のりフタ４
５（第１図参照。但し同図にはりフタを１基のみ図示し
であるが、各加熱室用に３基必要である。）は不要なの
で、炉の設ｎスペースは小さくてすみ、また該リフタに
より被処理物にショックが与えられることもなくなる。

さらにシ−ル装Ｈ３９の設置箇所は少なくてすみ、リー
ク箇所が減り、検査費用も少なくてすむ。

次に第３図はこの発明の他の実施例を示し、加熱室１２
の巾寸法よりや）長尺の黒鉛製のスリーブ状のローラ本
体５０の両端に、断熱材製のブツシュ５１を介して、金
属製の軸５２ａ、５２ｂを嵌着して搬送用ローラ５３を
構成し、ローラ本体５０へのＩＭ竹部の曲げモーメント
軽減化のため軸５２を２個の軸受３５で支持した点のみ
が前記実施例と異なり、その他の構成は前記実施例と同
様であるので、第２図と同一部分に同一符号を付して図
示しである。

この実施例においては、金属製の軸５２はその外周に対
向する水冷ジャケット４１により奪熱されて過度の昇温
が防止され、また軸受３５への伝熱量も低減化される。

また第４図はこの発明のさらに他の実施例を示し、第３
図の実施例において水冷ジャケット４１を省略するとと
もに、軸５２を中空の水冷構造として、直接ローラ本体
５０にＩｆｉ看し、ロータリージヨイント６０により軸
５２内に冷却用水を給排水するようにしたものである。

その他用２図および第３図と同一部分には同一符号を付
して図示しである。なｊ５断熱材４３は断＃％壁１４に
固着しである。

この実施例においては、搬送用ローラ６１の両軸端部に
はシール装置６２およびロータリージヨイント６０を設
けなければならないが、軸５２は直接水冷により確実に
冷却することができ、水冷される軸５２は加熱￥１２外
にあるので被処理物に生じる温度むらや水冷損失も少な
くてすむ。

この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、た
とえば軸受３５の耐熱性が高い場合は、水冷ジャケット
４１は省略してもよい。また上記実施例のように、隣り
合う各加熱室１２間にある搬送用ローラは、加熱室１２
を貫通する搬送用ローラ３２と同一構成とするのが好ま
しいが、他の構成のローラを用いることもできる。さら
にこれとは逆に加熱帯の外にある搬送用ローラ３１を、
搬送用ローラ３２と同一構成のものとしてもよい。

またこの発明は焼結炉のほかの各種用途および構造のロ
ーラハース式真空炉にも適用できるものである。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、搬送用ローラの
加熱室内部分は水冷を必要としないので、水冷損失が少
なく運転費の低減化を達成できるとともに、リフタが不
要であるので、従来のりフタにより被処理物にかかる上
下方向のショックはなくなり、炉設置のための上下方向
のスペースは小さくて済み、設備費も低減化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す焼結炉の縦断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図はこの発明の
他の実施例を示す第２図相当図、第４図はこの発明のさ
らに他の実施例を示す第２図相当図である。 １・・・焼結炉、２・・・炉体、３・・・入口、４・・
・出口、１２８〜１２ｃ・・・加熱室、１４・・・断熱
壁、２５・・・加熱装置、３１・・・搬送用ローラ、３
２・・・搬送用ローラ、３３ａ、３３ｂ−・・軸部、３
５−・・軸受、４１・・・水冷ジャケット、４２・・・
すきま、４３・・・断熱材、５０・・・ローラ本体、５
２ａ、５２ｂ・・・軸、５３・・・搬送用ローラ、６１
・・・搬送用ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物装入用の入口および被処理物取出用の出口
   を両端部にそなえた炉体内に、断熱壁で囲繞され加熱装
   置を内部に有する加熱室を設け、前記入口部から出口部
   にかけて被処理物を搬送する搬送用ローラを並設したロ
   ーラハース式真空炉において、前記加熱室を貫通する前
   記搬送用ローラの少なくとも前記加熱室内部分を、黒鉛
   により構成し、この搬送用ローラの前記断熱壁から突出
   した軸部を軸受により支持したことを特徴とするローラ
   ハース式真空炉。 ２、被処理物装入用の入口および被処理物取出用の出口
   を両端部にそなえた炉体内に、断熱壁で囲繞され加熱装
   置を内部に有する加熱室を設け、前記入口部から出口部
   にかけて被処理物を搬送する搬送用ローラを並設したロ
   ーラハース式真空炉において、前記加熱室を貫通する前
   記搬送用ローラの少なくとも前記加熱室内部分を、黒鉛
   により構成し、この搬送用ローラの前記断熱壁から突出
   した軸部を軸受により支持するとともに、前記断熱壁と
   前記軸受との間において、前記軸部を内面円筒状の水冷
   ジャケットにすきまをもつて嵌合させ、この水冷ジャケ
   ットを前記炉体に固定して冷却用水を給排水するように
   したことを特徴とするローラハース式真空炉。