JPS6112632B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導加熱によつてビレツト等を連続的
に全体加熱する、いわゆるビレツトヒータに関す
る。

従来、ビレツトヒータにはビレツト相互間の溶
着を防止する目的で昇温用加熱コイルと均熱用加
熱コイルとを分離して設置したものがある。その
一例を第１図ａ，ｂに従つて説明する。

C₁は昇温用加熱コイル、C₂は均熱用加熱コイ
ルであつて、ともにビレツト１の送り通路に分離
して配置されている。均熱用加熱コイルC₂は昇
温用加熱コイルC₁の出口側よりやや下方に位置
し、かつ入口側を上向きとした下方傾斜状態に配
置されている。５はＪ形状のストツパーで、その
一方端は、均熱用加熱コイルC₂の出口側に近接
して設けられたシリンダ６のロツド６１の先端に
連結され、他方端は均熱用加熱コイルC₂の出口
側内方へ突出している。ストツパー５の上記１方
端に近い直線部の所定位置はピン等で回動自在に
支持された支点０となつている。従つてシリンダ
６の駆動によるロツドの前進、後退によるストツ
パー５の支点０を中心とする回動によつてストツ
パー５の他方端で均熱用加熱コイルC₂に送られ
てきたビレツト１を係止し、又は係止解除して均
熱用加熱コイルC₂から排出することが可能であ
る。なお、第１図ｂにおいて４は昇温用加熱コイ
ルの耐火内張りである。

ビレツト１は、たとえばピンチローラ２のよう
な送り手段により連続的に昇温用加熱コイルC₁
内へ、長手方向を送り方向として送られ、昇温用
加熱コイルC₁内に設けられたスキツトレール３
上を前後のビレツトの端面が接触した状態で押し
送りされる。ビレツトは昇温用加熱コイルC₁を
通過する間に所定温度にまで昇温され、昇温用加
熱コイルC₁の出口側から傾斜したスキツトレー
ル３１上を自重により下降するが、ストツパー５
の先端でその下降が係止され、均熱用加熱コイル
C₂内において、全断面にわたる均熱加熱がなさ
れる。所定時間経過してビレツト１が全断面に亘
つて均熱されると、シリンダ６のロツド６１が前
進しそれまで均熱用加熱コイル出口端で当該ビレ
ツト１を係止していたストツパ５による係止を解
きこれによりビレツト１は均熱用加熱コイルC₂
から排出される。均熱用加熱コイルC₂における
ビレツト１の全断面にわたる均熱は、通常は後続
のビレツト１が昇温用加熱コイルC₁から下降し
てくる前に完了するので、先行ビレツト１を排出
した後ロツド６１を後退せしめることによつて、
ストツパー５は元位置に復帰して後続のビレツト
１の下降を待つ。

しかし、このような従来方式は、ビレツト１を
その長手方向を送り方向として昇温用加熱コイル
C₁へ連接して送り込む方式であるため、昇温用
加熱コイルC₁内において、耐火材４からなる炉
壁に対向するビレツト１の表面積は端面を除く全
周面に等しく、大である。昇温用加熱コイルC₁
内においてビレツト１は誘導電流によつて昇温す
る１方、表面からの熱放散もある。相隣るビレツ
トが接触している端面では一方のビレツトからの
熱の放散は他方に輻射熱又は熱伝導により吸収さ
れるので、全体としての熱放散によるロスは少な
いが、ビレツトのその他の全周面は熱吸収側とし
て働く炉壁に対向しており、しかも前述したごと
くその対向面積は大であるので、放熱によるロス
は大きく、昇温に対する大きなマイナス要素とな
る。又従来方式では、昇温用加熱コイルC₁と均
熱用加熱コイルC₂とは送り通路に直列に配置さ
れているので、ビレツト１を均熱用加熱コイル
C₂内で均熱する時間は、後続のビレツトが昇温
用加熱コイルC₁から排出される時間によつて規
制される。すなわち均熱用加熱コイルC₂内のビ
レツト１について、均熱のための時間がもつと欲
しい場合でも、昇温用加熱コイルから排出される
後続のビレツトの排出時間前に均熱用加熱コイル
C₂から排除しなければならない。

本発明は、この種従来方式に存する上述のよう
な問題点を解決するためになされたものである。

本発明を第２図ａ〜ｄに示す実施例に従つて説
明する。

C₃は昇温用加熱コイルであつて、その内周は
ビレツト１を、その長手方向が昇温用加熱コイル
内の送り通路に対して直角をなす形で送られるよ
うに第２図ｃに示すごとく巻回し、その内周に所
定厚の耐火内張り４を構成する。コイル長は、ビ
レツト１の形状、材質、送り速度および設定昇温
温度ならびに使用される電源等の諸元に従つて設
定される。C₄およびC₄′はともに均熱用加熱コイ
ルであつて、耐火内張りされた内周はビレツト１
の長手方向が送り方向となるように形成されると
ともに、コイル長は１個のビレツト１を長手方向
で充分収容可能なように設定され、台車７上に複
数個、並列に配置される。昇温用加熱コイルC₃
と台車７上に載置された均熱用加熱コイルC₄と
の位置的関係は次のように設定される。台車７お
よびその上に並列載置される複数の均熱用加熱コ
イルC₄は、昇温用加熱コイルC₃の軸線の、出口
側から所定距離へだてた延長線より十分下方に配
置され、かつ、各均熱用加熱コイルC₄の軸線の
延長線と昇温用加熱コイルC₃の軸線の出口側方
向延長線とは直交する。台車７の第２図ａにおけ
る右端面にはシリンダ９ｄのロツド９１ｄの先端
が固定されており、ロツド９１ｄの後退位置で均
熱用加熱コイルC₄の軸線の延長線は昇温用加熱
コイルC₃の軸線の出口側方向の延長線上の点Ｐ
からの垂線と直交し、上記後退位置からロツド９
１ｄを前進させることにより、台車７はレール１
０上に沿つて左方へ変位して均熱用加熱コイル
C₄の右方の均熱用加熱コイルC₄′が均熱用加熱コ
イルC₄の現位置に移動可能である。９ａはシリ
ンダであつて、そのロツド９１ａの先端はフイダ
ー８によつて、長手方向が送り方向に対し直角を
なすように連続的に送られてくるビレツト１の最
前方のビレツト１の端面と対向するように配置さ
れ、ロツド９１ａの前進によつて上記最前方のビ
レツト１を１個づつ昇温用加熱コイルC₃の入口
の前面へ押送りする。９ｂもシリンダであつて、
昇温用加熱コイルC₃の入口側に近接して設けら
れ、そのロツド９１ｂは昇温用加熱コイルC₃の
軸線を指向しており、その先端には昇温用加熱コ
イルC₃の入口前面にあるビレツトに、その長手
方向に直角な方向から左右均等の押圧力を与えて
昇温用加熱コイルC₃内へ押送りできるように２
又の押棒９２ｂが固着されている。１１はビレツ
ト転送装置であつて、回転駆動源１１１で回転駆
動される回転軸１１２に枢着された支持腕１１
３，１１３の先端にはビレツト１を収容可能な大
きさのコ字状内面をもつビレツト受け１１４が取
付けられている。回転軸１１２は均熱用加熱コイ
ルC₄の軸線を含む水平面上で、当該軸線に平行
である。しかして昇温用加熱コイルC₃の出口側
通路の下面は上記水平面よりやゝ上方にあり、回
転軸１１２は第２図ａの状態においては均熱用加
熱コイルC₄の軸線の延長上の１点Ｐと昇温用加
熱コイルC₃の出口側端面より少し外側において
描かれる均熱コイルC₄の軸線に平行な線との中
間の上記水平面上に配置される。従つて支持腕１
１３の長さおよびビレツト受１１４の寸法を所定
のごとく設定すれば、回転軸１１２を反時計廻り
に回動することによつてビレツト受１１４を昇温
用加熱コイルC₁の出口側通路端の下面に近接す
る位置Ｒで開口部を斜め左上方に向けた状態で停
止でき、また時計廻りの回動によつて、ビレツト
受１１４を開口部が右方に向いた状態でＳ位置へ
変位させることが可能である。なお、１１５は回
動してＳ位置に至つたビレツト受け１１４内のビ
レツト１の転落防止用ストツパーである。

Ｓ位置において、ビレツト受け１１４内のビレ
ツト１の軸線は第２図ａにおける均熱用加熱コイ
ルC₄の軸線の延長線上にある。９ｃもシリンダ
であつて、そのロツド９１ｃの先端はＳ位置にあ
るビレツト受け１１４内のビレツト１の端面と対
向している。ロツド９１ｃは非連続に長さの異な
る２種類の前進動作が可能なように設定されてい
る。すなわち、短い前進でビレツト１をビレツト
受け１１４内から均熱用加熱コイルC₄内に挿入
し、長い前進で均熱用加熱コイルC₄内のビレツ
ト１を均熱用加熱コイルC₄から排出する。

このような構成において、長手方向が送り方向
と直角となる形でフイダー８で送られてきたビレ
ツト１は、その先端に位置したものから順次１個
づつシリンダ９ａの動作によつて昇温用加熱コイ
ルC₃の入口前面へ移送され、ついでシリンダ９
ｂの動作によつて同じく、長手方向が送り方向と
直角となる形で昇温用加熱コイルC₃内へ押送り
される。昇温用加熱コイルC₃内のビレツト１
は、順次繰返されるシリンダ９ａと９ｂとの動作
によつて昇温用加熱コイルC₃内に送り込まれる
後続ビレツト１によつて順次スキツトレール３上
を歩進的に出口側方向へ押送りされ、昇温用加熱
コイルC₃を通過するまでの間に所定温度にまで
昇温する。昇温用加熱コイルC₃はビレツト１
を、その長手方向を送り方向に対して直角として
押圧送りする過程で加熱する構成となつているの
で、従来のごとく、長手方向を送り方向として押
圧送りする構成のものと比し、同数のビレツトを
収容するのに、長さをきわめて短かくでき、又隣
接するビレツトは端面ではなく、長手方向の周面
で接触するので、炉壁に対向するビレツト１の表
面積及び炉内断面積とビレツト１の断面積との比
である空隙比が従来方式と比し大となり、炉壁に
よる熱吸収も、炉内空間に放散する熱もそれだけ
小となつて熱損失が可及的に防がれ、ビレツトを
所定温度まで効果的に加熱昇温することができ
る。特にビレツト１が角材である場合は、相隣る
ビレツトは長手方向が密接した状態で押送りされ
るので、炉内空隙はきわめて小となり、熱損失防
止効果は特に大である。十分昇温したビレツトは
後続のビレツト１によつて昇温用加熱コイルC₃
から押し出され、Ｒ位置で待機しているビレツト
転送装置１１のビレツト受け１１４内に落下す
る。回転軸１１２の時計廻りの回動によつてビレ
ツト１を収容したビレツト受け１１４はＲ位置か
らＳ位置に変位する。ビレツト受け１１４がＳ位
置に至ると、シリンダ９ｃが動作となり、ロツド
９１ｃの短い前進によつてビレツト受け１１４内
のビレツト１は均熱用加熱コイルC₄内へ挿入さ
れ全断面均一な温度となるように所定時間加熱さ
れる。この場合、ビレツト受け１１４を第２図ｄ
に示すように構成してあるので、ビレツト均熱効
果をさらに向上することができる。すなわち、ビ
レツト受け１１４はＲ位置では、第２図ｃに示す
ように、開口部を左方向に傾斜させた状態として
おく。従つて昇温用加熱コイルC₃から排出され
たビレツト１は第２図ｃに示すようにＲ位置にあ
るビレツト受け１１４に収容される。この場合、
１ａとして示す辺の所定面が昇温用加熱コイル
C₃のスキツトレールに接触していたこととな
る。回転軸１１２の回動によつてビレツト受け１
１４は点線で示したＳ位置に変位する。この場
合、ビレツト受け１１４の開口部は右方向に向い
た位置にあり、上記辺１ａは上面に変位してい
る。その後、Ｓ位置のビレツト受け１１４内のビ
レツト１は、前述したごとく、ロツド９１ｃの前
進によつてスキツトレール３′上に沿つて均熱用
加熱コイル内に挿入され、ビレツト１は辺１ａの
反対面が均熱用加熱コイルC₄のスキツトレール
上に接触した状態で均熱される。すなわち、ビレ
ツト１は昇温用加熱コイルC₃と均熱用加熱コイ
ルC₄とでそれぞれ異なる面の所定面がスキツト
レールで奪熱されるので両加熱コイルを通じて同
一面がスキツトレールで奪熱され対流による上側
が昇温する従来方式と比し上下方向を反転させる
ため均熱上好ましい。均熱加熱の終了したビレツ
ト１はシリンダ９ｃの動作によるロツド９１ｃの
前進によつて均熱用加熱コイルC₄外へ排出され
る。一方ビレツト転送装置１１のビレツト受け１
１４は、ビレツト１を均熱用加熱コイルC₄内に
送り出したのち、回転軸１１２の反時計廻りの回
動によつて位置Ｓから位置Ｒに復帰し、昇温用加
熱コイルC₃からの後続ビレツトは当該ビレツト
受け１１４により受けとめられ、位置Ｓへ転送さ
れ、以下同様の工程が繰返される。

上記実施例の昇温と均熱の過程におけるビレツ
トの温度特性を第３図に示す。

第３図において、縦軸は温度℃、横軸は時間ｔ
を示す。実線イおよびロで示す曲線はそれぞれ本
発明の装置で加熱した場合の加熱時間の経過に従
つて変化するビレツトの表面および中心における
温度特性を、また点線ハおよびニで示す曲線はそ
れぞれ従来装置で加熱した場合の加熱時間の経過
に従つて変化するビレツト表面および中心におけ
る温度特性を示すものであり、破線ホは両者に共
通の平均温度である。Ａ，ＢおよびＣはそれぞれ
所定温度までの昇温時間、コイル間の移送または
転送時間および均熱時間を示す。

本発明においては、ビレツトの昇温用加熱コイ
ルC₃からの排出時間間隔に制限されない均熱時
間が得られるように均熱用加熱コイルC₄の他に
C₄′が設けてある。もし均熱用加熱コイルC₄に収
容されているビレツトに昇温用加熱コイルC₃か
らのビレツトの排出時間間隔以上の均熱時間が欲
しい場合には、均熱用加熱コイルC₄に当該ビレ
ツトを収容して均熱を続行したままシリンダ９ｄ
を動作させてロツド９１ｄを前進させて台車７を
左方へ移動させ、C₄′が第２図ａにおけるC₄の位
置に至つたとき停止させて、後続ビレツトを当該
C₄′に収容した後、C₄′による均熱を開始し、ロツ
ド９１ｄの後退によつて台車７を右方へ移動さ
せ、C₄を前位置に復帰させ、所望の均熱のすん
だ先行のビレツトをC₄から排出のうえ、C₄に第
３のビレツトを収容し、次いでロツド９１ｄを前
進させて、C₄′を第２図ａのC₄位置へ移動させ、
先に収容した後続ビレツトをC₄′から排出して第
４のビレツトを収容する、のごとく、台車を左方
←→右方へと移動させ、その間に充分時間をかけた
均熱を行うようにすることができる。たとえば、
昇温用加熱コイルC₃の出口でビレツトの表面と
中心部との温度差が100℃あり、これを25℃以内
に均熱されるためには、直径、材質および昇温温
度によつて決まる時定数Ｔ≒0.1に相当する均熱
時間を必要とするが、昇温時間の時定数を1.20と
すれば約10％の均熱時間を取らねばならない。従
つて生産量と全加熱時間との関係から均熱用加熱
コイルを必要に応じて２個あるいはそれ以上配置
することにより、従来装置に比べて充分均熱がな
されたビレツトを生産性を低下させることなく得
ることができ、生産量に応じた効率のよい加熱工
程を組むことが可能である。従来装置において複
数の均熱用加熱コイルを設けることは、ビレツト
を昇温用加熱コイルC₁から下降傾斜したスキツ
トレール３１上を介して均熱用加熱コイルC₂内
に自重によつて送る構成となつている処からきわ
めて困難である。

上記の実施例においてはビレツトの昇温用加熱
コイルC₃および均熱用加熱コイルC₄への送り込
みを、シリンダ９ｂおよび９ｃの動作により行つ
た場合の例について述べたが、これに代えてラツ
クギヤ方式またはピンチローラ方式で押し棒を動
作させるような方法を用いてもよい。

本発明によれば、昇温用加熱コイル内でのビレ
ツトの送りを長手方向が送り方向に直角となるよ
うにすることによつてビレツトの炉壁面に対向す
る表面積および炉内空隙比を大とし、加熱中の炉
壁による熱吸収ならびに炉内に放散される熱を可
及的に防止することによつて炉効率を高め、これ
によつて投入電力の効率的な使用を可能とし、さ
らに、ビレツトを１個づつ長手方向を送り方向と
して必要により、複数のうちの該当する均熱用加
熱コイルに送ることにより、生産量を落すことな
く充分の均熱を行うことを可能としたもので、省
エネルギーと大量生産性に資することきわめて大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来の誘導加熱装置の正面図、第１
図ｂは第１図ａのＢ−Ｂ線断面図、第２図ａは本
発明の全体構成を示す平面図、第２図ｂは第２図
ａの正面図、第２図ｃは第２図ａのＡ−Ａ線断面
図、第２図ｄは第２図ａにおけるビレツト受けの
作用を説明するための正面図、第３図は本発明に
おける加熱温度特性と従来方法におけるそれとを
示す線図である。 C₃……昇温用加熱コイル、C₄，C₄′……均熱用
加熱コイル、１……被加熱材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 昇温用加熱コイルと均熱用加熱コイルとを分
   離設置したものにおいて、昇温用加熱コイルは、
   被加熱材の長手方向が送り方向に対して直角とな
   るように、又均熱用加熱コイルは、被加熱材の長
   手方向が送り方向となるように構成したことを特
   徴とする誘導加熱装置。 ２ 均熱用加熱コイルを複数個並列配置した特許
   請求の範囲第１項記載の誘導加熱装置。