KR101931215B1 - 워크피스 가열용 롤러하스 가열로 및 워크피스의 가열방법 - Google Patents

워크피스 가열용 롤러하스 가열로 및 워크피스의 가열방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101931215B1
KR101931215B1 KR1020137028125A KR20137028125A KR101931215B1 KR 101931215 B1 KR101931215 B1 KR 101931215B1 KR 1020137028125 A KR1020137028125 A KR 1020137028125A KR 20137028125 A KR20137028125 A KR 20137028125A KR 101931215 B1 KR101931215 B1 KR 101931215B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
furnace
roller
heating
chamber
purge gas
Prior art date
Application number
KR1020137028125A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140047600A (ko
Inventor
랄프요셉 슈바르츠
Original Assignee
슈바르츠 에바
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 슈바르츠 에바 filed Critical 슈바르츠 에바
Publication of KR20140047600A publication Critical patent/KR20140047600A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101931215B1 publication Critical patent/KR101931215B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/56—Devices for preventing snoring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0012—Rolls; Roll arrangements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0056—Furnaces through which the charge is moved in a horizontal straight path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016—Chamber type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016—Chamber type furnaces
    • F27B17/0083—Chamber type furnaces with means for circulating the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/04—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
    • F27B9/045—Furnaces with controlled atmosphere
    • F27B9/047—Furnaces with controlled atmosphere the atmosphere consisting of protective gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
    • F27B9/2407—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor the conveyor being constituted by rollers (roller hearth furnace)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
    • F27B9/2469—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor the conveyor being constituted by rollable bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/02—Skids or tracks for heavy objects
    • F27D3/026—Skids or tracks for heavy objects transport or conveyor rolls for furnaces; roller rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02—Supplying steam, vapour, gases, or liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0073—Seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02—Supplying steam, vapour, gases, or liquids
    • F27D2007/023—Conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

본 발명은 워크피스 가열용 롤러하스 가열로에 관한 것으로, 상기 롤러하스 가열로는 워크피스를 수용하는 적어도 한 개 이상의 가열로 챔버로 구성되고, 상기 챔버는 적어도 두 개의 가열로 측벽을 가진다. 가열로 챔버를 통하여 워크피스를 운송하기 위한 적어도 한 개의 트랜스포트 롤러는 가열로 챔버 내부에 배열되고 각각의 가열로 벽은 트랜스포트 롤러가 통과하여 이동할 수 있는 적어도 한 개의 오프닝을 가진다. 적어도 한 개의 롤링 베어링 유닛이 가열로 벽의 각각의 외부 측면에 배열되고, 상기 롤러 베어링 유닛은 가열로 챔버의 외부에서 트랜스포트 롤러를 수용하고 지지하기 위해 고안된다. 롤러하스 가열로는 롤링 베어링 유닛을 위한 플러싱 시스템으로 구성되고, 상기 플러싱 시스템은 플러싱 가스를 롤링 베어링 유닛을 통과시키기 위해 고안되며, 상기 플러싱 가스는 가열로 벽을 마주보는 롤링 베어링 유닛의 한 측면으로부터 롤링 베어링 유닛을 통과하고 가열로 벽의 오프닝을 통과하여 롤러하스 가열로의 가열로 챔버 내부로 주입될 수 있다. 본 발명은 롤러하스 가열로를 이용하여 워크피스를 가열하는 방법에 관한 것이다.

Description

워크피스 가열용 롤러하스 가열로 및 워크피스의 가열방법{Roller hearth furnace and method for heating workpieces}
본 발명은 워크피스 가열용 롤러하스 가열로에 관한 것이다. 상기 롤러하스 가열로는 워크피스를 수용하기 위한 적어도 한 개의 가열로 챔버로 구성되고, 상기 챔버는 적어도 두 개의 가열로 측벽을 가지며, 가열로 챔버를 통과하여 워크피스를 운반하기 위한 적어도 한 개의 트랜스포트 롤러는 가열로 챔버 내부에 가열된다. 각각의 가열로 벽은 트랜스포트 롤러가 이동할 수 있는 적어도 하나의 오프닝을 가지고, 가열로 벽의 외부에 배열되고 트랜스포트 롤러를 가열로 챔버의 외부에서 수용하고 지지하기 위해 고안된 적어도 한 개의 롤러 베어링 유닛이 있다.
본 발명은 상기 롤러하스 가열로를 이용하여 워크피스를 가열하는 방법에 관한 것이다.
산업현장은 가능한 최고의 강도 대 중량비를 가져야 하는 강철부품의 수요를 증가시키고 있다. 이것은 예를 들어 프레스 경화 공정 또는 핫 스템핑 공정으로 불리는 방법으로 해결될 수 있다. 상기 공정에서 판금부품은 대략 800℃ 내지 1000℃[1472℉ 내지 1832℉]로 가열되고 그 이후 모양이 갖추어진 다음 식힌 다이(die)에서 냉각된다. 결과적으로 판금부품의 강도는 3배만큼 증가한다. 프레스 경화는 열처리와 동시에 조정냉각법을 결합함으로써 더 가볍고 단단한 강철부품을 만들 수 있다. 강철부품의 프레스 경화 외에도 산업현장은 워크피스를 담금질할 EO 같이 가열로 내에 워크피스를 가열하는 데 필요한 다양한 공정들을 이용하고 있다.
강철부품의 열처리에 있어서 과거에는 가열로의 다양한 구상들이 고안되었다. 특허 연속로의 원리가 프레스 경화에 널리 사용되었다. 상기 가열로의 원리로 가열될 강철부품은 컨베이어에 의해 가열로를 가로질러 운반된다. 강철부품을 가열할 목적으로 연속로는 보통 그 안에 가열로 가스가 들어있고 가열 엘리먼트에 의해 생성된 열이 들어가는 한 개 이상의 가열로 챔버를 가진다. 가열될 강철부품은 컨베이어에 의해 가열로를 가로질러 운반된다. 롤러 컨베이어 형태의 롤러는 컨베이어로서 자주 사용된다.
롤러 컨베이어의 롤러는 가열로 챔버의 가열로 벽 내의 오프닝을 통과하여 각각 연속로의 두 측면을 따라 이동되고, 일반적으로 볼 베어링 구조이며 가열로 벽 외부에 배열된 롤러 베어링 내의 가열로 챔버 외부에서 지지받는다. 가열로 챔버의 벽 외부 온도는 약 100℃[212℉]에 불과하기 그 안에 그 안에 윤활유를 가진 볼 베어링이 사용될 수 있으며 그에 따라서 볼 베이링의 작동 특성이 향상되고 그 사용수명에 영향을 미친다.
그러나 롤러하스 가열로의 작동 중에서 윤활유 안의 불순물 및/또는 윤활유 양의 감소는 롤러에 사용되는 볼 베어링의 사용수명을 짧게 한다. 그 이유는 예를 들어 롤러하스 가열로에서 나오고 가열로 챔버에서 가열로 벽 내의 오프닝을 통과하여 외부로 빠져나가는 가열로 가스, 가열로 벽의 외부에 배열된 볼 베어링을 통과하여 흐르는 과정이 원인일 수 있다. 롤러가 돌아가는 동안 가열로 내에서 생성되고 세라믹 절연벽에 대하여 그 결과 생긴 마찰에서 생겨난 입자는 가열로 가스에 의해 부분적으로 외부로 운반되고 볼 베어링을 통과하여 흐르듯이 볼 베어링 안으로 들어간다. 게다가 가열로 가스의 높은 온도로 인하여 윤활유는 천천히 분해되어 윤활유의 양은 시간이 흐르면서 그에 따라 감소한다.
뜨거운 가열로 가스로 인하여 입자가 들어감에 의해 야기된 윤활유 내 불순물 및 양에서의 감소는 롤러에 사용되는 볼 베어링의 마모를 증가시키는데 기여하고 따라서 볼 베어링의 사용 수명에 유해한 영향을 미친다.

일본출원 공개공보 제JP-A 2000 109926호에는 롤러 하스 가열로의 롤러 페시지 밀봉을 위한 방법은 물론 이를 위한 장치가 기재되어 있다. 상기 장치는 외부 및 내부 충전박스 장치를 가진다. 상기 롤러는 가열로 챔버에서 가열로 측벽의 구멍을 따라 바깥으로 뻗어있다. 롤러의 각 말단과 이들에 대칭하는 충전박스 유닛은 공유 저장소에서 캡슐화된다. 원거리 유래의 퍼지가스가 파이프를 통하여 저장소로 주입되어 상기 가스가 충전박스를 통하여 그리고 개구부 또는 가열로 벽과 가열로 챔버 안의 롤러의 손잡이 사이의 간격을 통하여 흐를수 있다.

일본출원 공개공보 제JP-A 06 185 876호에는 진공 가열로 밀봉을 위한 장치가 기재되어 있다. 롤러는 가열로 벽을 통하여 바깥으로 통하게 하고 이는 유닛을 가지고 있는 캡슐화된 롤러로서 지지된다. 내부 및 외부 밀봉 요소는 가열로에서 먼 쪽에 위치한다. 상기 밀봉 요소 사이에 찬 가스가 내부 밀봉 요소를 지나고 유닛을 가진 롤러를 통해 가열로 내로 흐른다.

일본출원 공개공보 제JP-A 07 090 352호에는 열처리 가열로로부터 나온 뜨거운 가열 가스의 누수가 예방될 수 있는 수단에 의한 밀봉 메커니즘이 기재되어있다. 상기 열처리 가열로는 가열로 저장소를 통하여 바깥으로 난 롤러를 가진다. 상기 배열은 외부에 대면한 외부 개스킷은 물론 가열로 챔버에 대면한 내부 개스킷도 가진다. 각 내부 및 외부 개스킷 사이에 공기가 유입되는 저장소가 있다.
상기 배경에 앞서 본 발명의 목적은 롤러 컨베이어의 롤러에 사용되는 볼 베어링의 사용 수명이 연장된 워크피스 가열용 롤러하스 가열로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 롤러하스 가열로를 이용하여 워크피스를 가열하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은 독립청구항 제1항의 특징을 가지는 롤러하스 가열로에 의해 달성된다. 롤러하스 가열로를 유리하게 개선하는 것은 종속청구항 제2항 내지 제10항에 제공된다. 상기 목적은 청구항 제11항에 따른 방법에 의해 달성된다. 상기 방법의 유리한 개선들은 종속청구항 제12항의 결과로 발생한다.
본 발명은 윤활유의 분해를 방지하고 롤러 베어링의 마모가 거의 없기 때문에 사용 수명을 연장하는 뛰어난 효과가 있다.
도 1a는 롤러하스 가열로의 세로 단면도이고;
도 1b는 롤러하스 가열로의 가로 단면도이고;
도 2a는 볼 베어링이고;
도 2b는 볼 베어링의 B-B 단면도; 및
도 3은 퍼징 시스템을 포함하는 도 1b의 A 구역 단면도이다.
본 발명은 워크피스가 들어가기 위한 적어도 한 개의 가열로 챔버로 구성되고 상기 챔버는 적어도 두 개의 가열로 측벽을 가지는 워크피스 가열용 롤러하스 가열로를 제공한다. 가열로 챔버를 통과하여 워크피스를 운송하기 위한 적어도 한 개의 트랜스포트 롤러가 가열로 챔버의 내부에 배열되고 가열로벽 각각은 트랜스포트 롤러가 가로질러 이동할 수 있는 입구를 적어도 한 개 가진다. 가열로 벽 외부 상에 배열되고 가열로 챔버의 외부에서 트랜스포트 롤러를 수용하고 지지하기 이해 고안된 롤러 베어링 유닛이 적어도 한 개 있다. 롤러하스 가열로는 롤러 베어링 유닛을 통과하여 퍼지 가스를 채우기 위해 고안된 롤러 베어링 유닛용 퍼징 시스템을 가지고 상기 퍼지 가스는 가열로 벽을 마주보는 롤러 베어링 유닛의 한쪽 측면으로부터 롤러베어링 유닛을 통과하고 가열로 벽의 오프닝을 통과하여 롤러하스 가열로의 가열로 챔버 안으로 주입될 수 있다. 상기 과정에서 퍼지 가스는 롤러하스 가열로의 가열로 챔버 내부압력 이상의 압력으로 제공될 수 있다.
펴징 시스템으로부터 퍼지 가스를 주입하고 롤러 베어링 유닛을 통하여 통과시키는 것은 가열로 챔버로부터 열이 없는 가열로 가스가 롤러 베어링 유닛을 통하여 흐를 수 있는 장점을 가진다. 가열로 가스는 가열로 챔버에 들어있는 내부압력 이상의 압력으로 제공되므로 표적 퍼지가스의 흐름은 가열로 챔버로부터 나온 뜨겁고 오염된 가열로 가스가 롤러 베어링 유닛을 통하여 흐르는 것을 방지하는 가열로 챔버 안으로 들어간다. 한편, 상기 표적 퍼지가스의 흐름은 롤러 베어링 유닛의 윤활유가 뜨거운 가열로 가스에 의해 분해되는 것을 방지한다. 반면에, 가열로 챔버로부터 나온 불순물 입자는 롤러 베어링 유닛 안으로 끌려 들어가서 윤활제를 파괴할 수 있다. 따라서, 윤활유의 구성과 양이 장기간에 걸쳐 유지되므로 마모가 거의 없고 롤러 베어링 유닛의 사용 수명이 상당히 연장되는데 이것은 더 오랜 기간 동안 사용될 수 있음을 의미한다. 마모가 거의 없기 때문에 롤러 베어링 유닛은 자주 교체될 필요가 없고 비용절감 덕분에 상기 롤러하스 가열로에는 경제적인 이점이 있는 것으로 이해된다.
롤러하스 가열로의 한 실시예에서 퍼징 시스템은 퍼지 가스를 롤러 베어링 유닛으로 주입하기 위한 파이핑 시스템으로 구성되고 상기 파이핑 시스템은 롤러하스 가열로의 가열로 벽 외부에 배열된다.
가열로 챔버의 벽 외부 온도는 단지 100℃[212℉]이므로 가열로 벽 외부에 퍼징 시스템을 위한 파이핑 시스템의 배열은 퍼징 가스가 롤러 베어링 유닛으로 들어가기 전에 과도하게 가열되지 않도록 한다. 따라서 이것은 롤러 베어링 유닛의 윤활제가 분해되지 않을 것이라는 것을 의미한다.
게다가 이미 롤러하스 가열로 구조의 일부일 수 있는 디바이스는 파이핑 시스템으로 이용될 수 있다. 따라서 롤러하스 가열로의 개선점에서, 가열로 벽의 스테빌라이저는 파이핑 시스템으로 이용될 수 있도록 규정되어 있다. 이것은 퍼지 가스를 롤러 베어링 유닛으로 주입하기 위한 추가의 파이핑 시스템을 설치할 필요를 없앤다. 따라서 파이핑 시스템을 설치하기 위해 물질이나 조립면에서 추가의 지원은 필요하지 않다.
롤러 베어링 유닛은 두 롤러 베어링이 쌍을 이루는 것과 같은 방법으로 그 옆에 외부 롤러 베어링이 배열된 내부 롤러 베어링 유닛으로 구성되고, 캐비티는 한 TKd의 롤러 베어링을 이루는 두 롤러 베어링 사이에 형성되는 점에서, 내부 롤러 베어링은 롤러하스 가열로의 가열로 벽 외부에 외부 롤러 베어링보다 가깝게 위치한다.
롤러하스 가열로의 한 실시예에서 실링 엘리먼트는 외부 롤러 베어링의 한쪽 측면에 배열되고 상기 측면은 두 롤러 베어링 사이에 형성된 캐비티를 향한다.
롤러하스 가열로의 개선점에서, 퍼징 시스템의 파이핑 시스템은 퍼지 가스가 캐비티 안으로 주입될 수 있는 것과 같은 방법으로 캐비티에 연결되고, 그 다음 상기 퍼지 가스는 이 캐비티 밖으로 나와서 내부 롤러 베어링을 통과하고 가열로 벽 내 오프닝을 통과하여 롤러하스 가열로의 가열로 챔버 내부로 운반될 수 있다.
상기 캐비티는 한 쌍의 롤러 베어링을 이루는 두 롤러 베어링들 사이에 형성되기 때문에 그리고 캐비티는 퍼지 가스를 주입하기 위해 파이핑 시스템에 연결되기 때문에 퍼지 가스는 재부 롤러 베어링-가열로 벽의 외부에 더 가까이 위치하므로 빠져나가는 가열로 가스에 더 많이 노출되는-에 바로 흘러 들어가서 통과할 수 있다. 상기 효과는 실링 엘리먼트가 캐비티 내 퍼지가스에 반하여 외부 롤러 베어링을 봉쇄하는 점에서 더 심해진다.
롤러하스 가열로의 한 실시예에서 퍼징 시스템은 퍼지 가스가 롤러 베어링 유닛을 통과하고 가열로 벽 내 오프닝을 통과하여 롤러하스 가열로의 가열로 챔버 안으로 주입될 수 있는 유속을 측정하기 위해 고안된 플로우 레이트 미터기 (flow-rate meter)를 가진다.
플로우 레이트 미터의 사용은 퍼징 시스템 내 퍼지 가스의 유속 및 그에 따른 압력을 확인할 수 있게 한다. 유속이 너무 느리면 퍼지 가스는 가열로 챔버로부터 나가는 가열로 가스에 의해 보여질 수 있기 때문에 장점일 수 있으며, 롤러 베어링 유닛을 통과하여 으로는 것은 퍼지 가스가 아닌 뜨거운 가열로 가스일 수 있다. 따라서 롤러 베어링 유닛을 통과하는 퍼지 가스의 과도한 유속은 롤러 베어링 유닛에 손상을 입힐 수 있다.
롤러하스 가열로의 개선점에서 퍼징 시스템은 퍼지 가스의 유속을 조절하기 위해 고안된 컨트롤 엘리먼트로 구성된다. 따라서 컨트롤 엘리먼트에서 제공된 조정능력은 가열로 챔버 내부의 대기상태의 변화에 적절히 대응할 수 있게 한다.
롤러하스 가열로의 한 실시예에서 비활성 기체는 퍼지가스로 사용될 수 있다. 롤러하스 가열로의 다른 실시예에서 정화 및 건조되었던 공기는 퍼지 가스로 사용될 수 있다.
퍼지 가스로서 다양한 형태의 기체를 사용하는 것은 퍼징 시스템이 다양한 유형의 롤러하스 가열로의 조건, 예를 들어 비활성 기체를 넣은 가열로 EH는 공기 흐름을 넣은 가열로에 유연하게 적응할 수 있게 한다. 따라서 본 발명에 따른 롤러하스 가열로는 다양한 분야의 응용에 이용할 수 있다.
본 발명은 롤러하스 가열로 내에서 워크피스를 가열하는 방법을 제공한다. 롤러하스 가열로는 워크피스를 수용하기 위한 적어도 한 개의 가열로 챔버로 구성되고, 상기 챔버는 적어도 두 개의 가열로 측벽들을 가지며, 가열로 챔버를 통과하여 워크피스를 운반하기 위한 적어도 한 개의 프랜스포트 롤러는 가열로 챔버 내부에 배열된다. 가열로 벽들 각각은 한 개의 트랜스포트 롤러가 이동하기 위해 통과하는 적어도 한 개의 오프닝을 가지고, 가열로 챔버의 외부에서 트랜스포트 롤러를 수용하고 지지하는 적어도 한 개의 롤러 베어링 유닛이 가열로 벽들 외부에 배열되어 있다. 상기 방법에서 퍼징 시스템은 롤러 베어링 유닛을 통과하여 퍼지 가스를 주입하고, 상기 퍼지 가스는 가열로 벽으로부터 떨어져서 마주보는 롤러 베어링 유닛의 한 측벽으로부터 롤러 베어링 유닛을 통과하고 가열로 벽을 통과하여 롤러하스 가열로 가열로 챔버 내부까지 주입된다. 상기 방법에서 퍼지 가스의 압력은 롤러하스 가열로의 가열로 챔버 내부압력보다 크다.
상기 퍼지 가스의 압력은 반드시 퍼지 가스가 롤러 베어링 유닛을 통과하여 흐르도록 하고 가열로 가스는 롤러 베어링 유닛의 외부 및 가열로 벽의 오프닝 밖으로 밀려나게 된다.
본 발명의 개선점에서 상기 퍼지 가스는 퍼징 시스템의 파이핑 시스템 외부로 운반되어 캐비티 내부로 유입되고, 상기 캐비티는 롤러 베어링 유닛의 내부 롤러 베어링과 외부 롤러 베어링 사이에 형성되며, 이 롤러 베어링들은 한 쌍의 롤러 베어링처럼 롤러하스 가열로의 가열로 챔버의 가열로 벽 외부에 내부 롤러 베어링이 외부 롤러 베어링보다 가열로 벽의 외부에 더 가까이 있는 방법으로 서로 옆으로 배열된다.
상기에서 언급한 장점들 뿐만 아니라 본 발명의 다른 장점들, 특별한 특징들 및 실질적인 개선점들은 도면을 참고로 하기에 묘사한 실시예들을 기초로 하여 더 자세히 설명한다.
예를 들어 워크피스(102) 가열용 롤러하스 가열로(101)의 종단면은 도 1에 도식으로 나타나 있다. 롤러하스 가열로(101)는 높이가 조절가능한 챔버(가열로)도어(104,104') 각각에 의해 앞과 뒤에서 밀폐될 수 있는 연장된 가열로 챔버(103)로 구성된다. 워크피스(102)가 가열로 챔버(103) 안에 놓이거나 밖으로 나오기 전에 챔버(가열로)도어(104,104')는 열리고, 워크피스(102)가 가열로 챔버(103) 안에 놓이거나 밖으로 나온 후에는 그에 따라 챔버도어(104,104')가 다시 닫힌다. 상기 챔버도어(104,104')가 다시 닫힌다. 상기 챔버도어(104,104')가 연결된 롤러하스 가열로(101)의 구조가 특히 롤러하스 가열로(101)의 열 분배에 있어서 이점이 있더라도, 필요하다면 롤러하스 가열로(101)는 챔버도어(104,104') 없이도 작동될 수 있다.
롤러하스 가열로(101)는 워크피스를 가열하기 위해 롤러하스 가열로(101)를 통과하여 워크피스(102)를 화살표 방향으로 운반하는 롤러 컨베이어 형태의 워크피스(102)용 운송수단을 가지며, 상기 운송수단은 가열로 챔버(103) 안에 배열되어 있다. 롤러 컨베이어(105)는 위아래로 줄지어 배열된 여러 개의 트랜스포트 롤러(106)로 구성되고 트랜스포트 롤러(106) 각각 또는 그룹 방향으로 움직인다.
도 1a에는 한 개의 워크피스(102) 만 예시로 나타내었으나 롤러 컨베이어(105)는 롤러하스 가열로(101)를 통해 여러 개의 워크피스(102) 들을 운송하여 동시에 가열되게 하기 위해 사용될 수 있고, 상기 여러 개의 워크피스(102) 들은 줄지어 위아래로 및/또는 서로 옆으로 운송될 수 있다.
워크피스(102)가 롤러하스 가열로(101)를 통과하면서 가열될 때 이용되는 적절한 히팅 엘리먼트(107)는 가열로 챔버(103) 안에 배열된다. 상기 히팅 엘리먼트(107)는 최신 기술로 알려져 있고 여기에 상세히 기술되지 않을 것이다. 롤러하스 가열로(101)를 작동시키기 위해 필요한 모든 구성요소는 마찬가지로 본 발명의 주제가 아니며 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
예를 들어 롤러하스 가열로(101)의 종단면은 도 1b에 나타나 있다. 명료하게 나타내기 위해 가열로 챔버(103)의 프론트 가열로 도어(104)는 여기에 나타나지 않는다. 롤러하스 가열로(101)의 가열로 챔버(103) 양 측면들은 측면으로 가열로 챔버(103)의 범위를 한정하는 가열로 벽(108, 108')을 가진다.
가열로 챔버(103)의 두 가열로 벽(108, 108') 외부에 가열로 챔버(103)를 기계적으로 안정시키는 스태빌라이저(109)가 있다. 가열로 벽(108,108')의 재료가 가열로 챔버(103)의 내부와 그 주위에 때로 발생하는 높은 온도 차이로 인하여 광범위한 열 부하를 받는데, 상기 열 부하가 가열로 벽(108, 108')의 변형을 일으킬 수 있기 때문에 이 기계적인 안정은 필수적이다. 여기에 한 개의 스태빌라이저(109) 만이 예시로 보이지만 두 가열로 벽(108, 108')의 외부에 안정효과를 증가시키기 위해 여러 개의 스태빌라이저(109) 들을 설치할 수 있다.
그리고 두 가열로 벽(108, 108')의 외부에는 그 위치에 있는 롤러 베어링 유닛(111)을 퍼징하기 위한 퍼징 시스템(110)이 있다. 롤러 베어링 유닛(111)용 퍼징 시스템(110)의 작동 구조 및 형태는 도 1b의 A 구역의 확대 이미지를 기초로 하여 도 3에 관계된 하기 구역에서 더 상세히 설명될 것이다.
가열로 챔버103의 두 가열로 벽(108, 108') 외부에 접해 있는 롤러 베어링 유닛(111)은 롤러 컨베이어(105)의 롤러(106) 각각의 양끝 중의 하나를 수용하고 지지한다. 상기 롤러(106)가 가열로 챔버(103) 외부에 있는 롤러 베어링 유닛(111)에서 지지받기 위해서 가열로 벽(108, 108')은 각각의 롤러(106) 들이 가열로 챔버(103) 밖으로 나가서 관련된 롤러 베어링 유닛(111)의 외부 및 내부로 들어갈 때 통과하는 오프닝(여기에 나타나지 않음)을 가진다.
롤러 베어링(201)은 롤러 베어링 유닛(111)의 필수적인 부분이 되어서 각각의 롤러(106) 는 양쪽에서 수용되어 지지될 수 있다. 예를 들어 상기 롤러 베이링 유닛(111)을 위한 롤러 베어링(201)은 도 2a에 도식으로 나타나 있다. 여기에 나타나 있는 롤러 베어링(201)은 외부 링(202) 및 내부 링(203)을 가지는 볼 베어링 구조를 형성하고 상기 두 링 사이에 있는 각각의 볼(204) 들은 볼 베어링 엘리먼트로서 외부 링(202) 및 내부 링(203) 사이에 롤링 운동을 실행할 수 있다. 본 발명에서 볼(204) 들은 보통 볼 케이지(205)의 수단으로 외부 링(202) 및 내부 링(203) 사이에 위치하여 유지된다. 그러나 볼 케이지(205) 없는 볼 베어링(201) 형태도 있다. 윤활유(206)로 채운 캐비티는 각각의 볼(204) 사이에 형성된다.
상기 윤활유(206)는 특히 볼(204)의 롤링 운동 중에 볼(204) 들과 두 링(202, 203) 사이에 발생하는 마찰을 감소시켜서 롤러 베어링(201)의 마모뿐만 아니라 전력 손실을 최소화하는 기능을 가진다. 이에 적절한 윤활율(206)는 롤러 베어링(201)에 일반적으로 사용되는 흔한 윤활제 및 기름이다.
도 2b는 볼 베어링(201)의 B-B 단면을 도식으로 보여준다. 그리고 볼 베어링(201)은 양쪽에 스태이셔너리 실링(207)을 가지는데 상기 스태이셔너리 실링( 207)은 먼지 또는 수분의 침투로부터 볼 제어링의 내부를 보호함과 동시에 윤활유(206)의 누출을 예방한다. 특히 볼 베어링(201)의 예상된 사용 및 그 결과 초래된 물 튀김이나 번지로부터 보호하기 위한 기능으로서 여러 재료로 만들어진 스태이셔너리 실링(207)은 예를 들어 물 튀김 방지를 위한 고무 또는 먼지 보호를 위한 박강판이 알려져 있다. 다양한 유형의 플라스틱 또는 합성 물질도 스태이셔너리 실 링(207)으로 사용될 수 있다.
볼 베어링(201)의 유형은 스테이셔너리 실링(207)의 숫자와 함께 스태이셔너리 실링(207)의 재료에 의해 결정된다. 다른 조합 이외에도, 하기의 볼 베어링 유형들이 널리 사용된다;
물 튀김 방지용 스테이셔너리 실링 한 개를 포함한 볼 베어링-R 타입
물 튀김 방지용 스테이셔너리 실링 두 개를 포함한 볼 베어링-RR 또는 2R 타입
먼지 보호용 스테이셔너리 실링 한 개를 포함한 볼 베어링-Z 타입
먼지 보호용 스테이셔너리 실링 두 개를 포함한 볼 베어링-ZZ 또는 2Z 타입
롤러 베어링 유닛(111)의 볼 베어링(201)은 한 편으로는 가열로 챔버(103) 외부에 있는 롤러 컨베이어(105)의 롤러(106)를 수용하고 지지하는 반면에 가열로 챔버(103) 내부에 있는 롤러(106)의 롤링 운동을 가능하게 하며 결국 롤러하스 가열로(101)를 통해 워크피스(102)를 운송한다.
볼 베어링(201)을 사용하는 것이 롤러(106) 들을 지지하는데 유익함에도 불구하고 예를 들어 실린더형 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링 또는 기타 다른 롤러 베어링 같은 다른 롤러 베어링들도 사용될 수 있다.
가열로 벽(108, 108') 외부에 접해 있는 롤러 베어링 유닛(111)의 배열로 인하여 볼 베어링(201)에 가해지는 열적 및 기계적 부하가 매우 높다. 결과적으로 이것은 볼 베어링(201)의 심한 마모를 일으키므로 볼 베어링(201)의 마모가 증가함에 따라 롤러(106)의 롤링 형태는 다양하게 변할 수 있고 롤러(106)의 완전 폐쇄까지도 가능하다. 퍼징 시스템(110)의 용도는 마모를 감소시키는 것이다.
도 3은 도 1b의 확대된 A 구역을 도식으로 보여주고 있는데 가열로 벽(108)의 일부 및 롤러(106)의 일부, 스테빌라이저(109), 퍼징 시스템(110) 및 롤러 베어링 유닛(111)이 나타나 있다.
롤러(106)는 가열로 챔버(103)의 외부에서 지지되기 때문에 오프닝(301)이 가열로 벽(108) 안에 만들어지고, 상기 입구(오프닝)(301)를 통해 롤러(106)가 가열로 챔버(103)로부터 이와 관련된 롤러 베어링 유닛(111)의 외부 및 내부로 이동된다. 롤러(106)는 내부 볼 베어링(201) 및 외부 볼 베어링(201')으로 구성되는 한 쌍의 볼 베어링에 의해 롤러 베어링 유닛(111)에서 지지받는다. 본 발명에서 한 쌍의 볼 베어링의 내부 볼 베어링(201)은 외부 볼 베어링(201')보다 가열로 벽(108)에 더 근접하게 배열된다. 그리고 두 개의 볼 베어링(201) 및 (201')은 캐비티가 그 둘 사이에 형성되는 것과 같은 방식으로 옆으로 나란히 배열된다. 두 개의 볼 베어링(201) 및 (201')은 ZZ 유형에 속한다. 즉, 먼지로부터 보호하기 위한 두 개의 스테이셔너리 실링(207)을 가진다.
캐비티(302)를 마주보는 외부 볼 베어링(201')의 측면에 접해 있는 캐비티(302) 안에 실링 엘리먼트(303)가 있다. 외부 볼 베어링(201')의 스테이셔너리 실링(207)은 오직 먼지차단을 위해 설계되므로 캐비티(302)를 봉쇄하는 것이 실링 엘리먼트(303)의 역할이다. 상기 목적을 위해 실링 엘리먼트(303)는 방사상의 회전축 같은 회전축으로 설계될 수 있다.
외부 볼 베어링(201')은 롤러(106) 끝에 장착되어 있는 리테이닝 링(304)에 의해 롤러(106) 상에 고정된다. 예를 들어 상기 리테이닝 링(304)은 DIN471에 따른 표준화된 부분이다. 그러나 다른 고정 수단도 외부 볼 베어링(201')에 사용될 수 있다.
퍼징 시스템(110)은 롤러 베어링 유닛(111)에 연결되어 있다. 상기 퍼징 시스템(110)의 구성요소는 롤러 베어링 유닛(111) 아래에 배열되고 피드라인(306)을 통해 롤러 베어링 유닛(111)의 한 쌍 롤러 베어링의 캐비티(302)에 연결되는 파이핑 엘리먼트(305) 이다. 컨트롤 엘리먼트(308)와 플로우 레이트 미터(307)는 피드라인(306)에 통합된다.
각각의 가스라인은 퍼지가스를 위한 파이핑 시스템(305)으로서 가열로 벽(108)의 외부에 설치될 수 있다. 그러나 이미 롤러하스 가열로(101) 구조물의 일부이고, 이미 기술한 스테빌라이저(109)와 같이 가열로 벽(108)의 외부에 추가의 스테빌라이저(109)로서 배열되는 파이프들 또는 하우징들은 퍼지가스를 위한 파이핑 시스템(305)으로서도 사용될 수 있다.
피드라인(306)은 예를 들어 플렉서블 러버 또는 실리콘 호스로 구성될 수 있다. 그러나 예를 들어 플라스틱 또는 금속으로 제조된 고정된 라인도 설치될 수 있다. 피드라인(306)을 위한 재료선택은 특히 예상된 압력조건 및 화학적 저항성 측면에서 사용되고 있는 퍼지가스의 필요조건을 고려해야 한다.
쉽고 간단한 설치를 위해 피드라인(306)은 예를 들어 플러그인 커넥션에 의하여 캐비티(302) 및 파이핑 시스템(305)에 연결될 수 있다. 그러나 다른 유형의 커넥션도 가능하다.
내부 볼 베어링(201)을 퍼지하기 위해 조절된 퍼지가스는 파이핑 시스템( 305)으로 주입된다. 롤러하스 가열로(101)의 유형에 따라, 사용된 퍼지가스는 예를 들어 비활성 기체로 채워진 가열로를 위한 비활성 기체 또는 그 밖에 공기로 채운 가열로를 위한 공기흐름일 수 있다. 그러나 다른 가스도 퍼지가스로 가능하다.
퍼지가스는 시간당 약 10의 수 제곱 리터의 기체흐름을 발생시키는 압력으로 파이핑 시스템(305)으로 공급된다. 퍼지가스의 유속은 플로우 레이트 미터(307)에 의해 판독되고 모니터될 수 있다. 기체흐름은 컨트롤 엘리먼트(308)에 의해 조절되는데 가장 단순한 경우 수동으로 기체 흐름을 설정하기 위한 스로틀 또는 컨트롤 밸브일 수 있다. 컨트롤 엘리먼트(308) 처럼 조절가능한 노즐이나 오리피스 판을 사용하는 것이 가능하며, 이를 통해서 예를 들어 노즐이나 오리피스 판의 오프닝 형태 및 크기를 다양화함으로써 퍼지 가스의 유속은 영향을 받을 수 있다. 그리고 가스 흐름의 자동 조절을 가능하게 하는 복잡한 컨트롤 엘리먼트(308)를 설치하기 위한 가능성이 존재한다.
적용된 압력은 퍼지가스가 파이핑 시스템(305) 밖으로 나와 피드라인(306)을 거쳐 운반되어 볼 베어링 쌍의 캐비티(302) 안으로 주입되도록 이끈다. 그에 부응하여 퍼지가스의 흐름은 상기 과정에서 내부 볼 베어링(201) 안으로 흐른다. 내부 볼 베어링(201)의 스테이셔너리 실링(207) 만이 가스 보호가 아닌 먼지 차단을 제공하기 때문에 그리고 내부 볼 베어링(201)의 구조는 여러 장소에 작은 슬릿과 갭을 가지고 있음을 의미하기 때문에 퍼지가스는 전에 흘러 들어갔던 내부 볼 베어링(201)을 통과하여 흐를 수도 있다. 따라서 퍼지가스는 캐비티(302)를 마주보고 있는 내부 볼 베어링(201)의 한 측면을 관통하여 슬릿 및 갭을 통해 내부 볼 베어링(201)으로 흐르고 난 다음에는 가열로 벽(108)을 마주보고 있는 내부 볼 베어링(201)의 한 측면으로 다시 한 번 나간다. 상기 과정에서 실링 엘리먼트(303)는 퍼지가스가 외부 볼 베어링(201')으로 흐르지 못하게 하므로 퍼지가스는 흐르는 동시에 외부 볼 베어링(201')을 통과할 수 없다.
내부 볼 베어링(201)을 통과해 흐른 후 퍼지가스는 가열로 벽(108)의 오프닝(301)을 통해 더 흘러가서 가열로 챔버(103) 내부까지 도달한다. 파이핑 시스템(305)을 나와 피드라인(306)을 통해 캐비티(302) 안으로 들어가서 내부 볼 베어링(201)을 통해 더 흘러서 가열로 벽(108)의 오프닝(301)을 통과해 가열로 챔버(103) 내부까지의 퍼지가스의 전체 흐름경로는 화살표를 따라 나타나 있다.
가열로 가스가 가열로 챔버(103) 밖으로 흘러서 오프닝(301)을 통과하고 내부 볼 베어링(201)을 통과하는 것을 확실하고 효율적으로 퍼지 가스의 압력이 방지한다. 이것은 내부 볼 베어링(201)의 윤활유(206)가 뜨거운 가열로 가스에 의해 분해되는 것을 방지한다. 그리고 롤러(106)의 회전 중에 생겨나고 롤러하스 가열로(101)의 세라믹 단열벽에 반하는 마찰로부터 생겨난 입자들이 가열로 가스를 내부 볼 베어링(201) 안으로 끌고 가는 것을 확실하게 방지한다. 대신에, 퍼지가스는 오염되지 않으므로 퍼지가스는 내부 볼 베어링(201)이 입자가 없게 유지한다. 그리고 가열로 가스는 롤러하스 가열로(101)의 외부에서 롤러 베어링 유닛(111)으로 움직이기 때문에 퍼지가스의 온도는 가열로 가스의 온도보다 상당히 낮다. 따라서 윤활유(206)는 심지어 가스가 통과할 때도 분해되지 않는다.
롤러 컨베이어(105)는 위아래로 줄지어 배열된 여러 개의 롤러(106) 들로 구성되므로 두 가열로 벽(108, 108')은 그에 상응하는 수의 오프닝(301)을 가지며, 상기 오프닝(301)을 통해 롤러(106) 들이 가열로 챔버(103) 밖으로 나와 관련된 롤러 베어링 유닛(111) 안으로 이동될 수 있다. 각각의 상기 롤러 베어링 유닛(111)은 내부 롤러 베어링(201) 및 외부 롤러 베어링(201')을 가지며 그 사이에 캐비티(302)가 형성되고 각각의 상기 캐비티(302) 들은 개개의 피드라인(306)을 거쳐 차례로 파이핑 시스템(305)에 연결되는 한 쌍의 롤러 베어링인 것이 특징이다. 여기에 플로우 레이트 미터(307) 및 컨트롤 엘리먼트(308)는 각각의 분리된 피드라인(306)에 통합된다.
파이핑 시스템(305)이 퍼지가스를 파이핑 시스템(305)으로 주입하는데 단지 한 개의 커넥션을 필요로 한다고 해도, 상기 목적을 위해 여러 개의 커넥션이 제공될 수 있다고 해도, 퍼지가스로 채워진 수많은 내부 볼 베어링(201)을 공급하여 그에 상응하는 모든 내부 볼 베어링(201)의 마모를 확실히 감소시킨다.
롤러 베어링 유닛(111) 각각의 타이트함을 모니터하고 퍼징 시스템(110)의 기능을 모니터하기 위한 목적으로 또 다른 실링 엘리먼트(303)는 챔버가 형성되는 방식으로 각각의 롤러 베어링 유닛(111)의 캐비티(302) 내부에 배열될 수 있다. 상기 챔버에 연결된 압력 모니터링 유닛은 그 다음에 챔버 내 압력이 모니터되게 하여, 이 챔버에서 압력하강이 기록될 때 롤러 베어링 유닛(111)은 적절히 교체될 수 있다.
101 롤러하스 가열로
102 워크피스
103 가열로 챔버
104, 104' 가열로 도어
105 롤러 컨베이어
106 트랜스포트 롤러, 롤러
107 히팅 엘리먼트
108, 108' 가열로 벽
109 스테빌라이저
110 퍼징 시스템
111 롤러 베어링 유닛
201 롤러 베어링/볼 베어링, 내부 롤러 베어링/볼 베어링
201' 롤러 베어링/볼 베어링, 외부 롤러 베어링/볼 베어링
202 외부 링
203 내부 링
204 볼
205 볼 케이지
206 윤활유
207 스테이셔너리 실링
301 오프닝
302 캐비티
303 실링 엘리먼트
304 리테이닝 링
305 파이핑 시스템
306 피드 라인
307 플로우 레이트 미터
308 컨트롤 엘리먼트

Claims (12)

  1. 워크피스(102)를 수용하는 적어도 한 개의 가열로 챔버(103)로 구성되고, 상기 챔버는 적어도 두 개의 가열로 측벽(108, 108')을 가지고, 가열로 챔버(103)를 통과하여 워크피스(102)를 운반하는 적어도 한 개의 트랜스포트 롤러(106)는 가열로 챔버(103) 내부에 배열되고, 상기 가열로 벽(108, 108') 각각은 상기 트랜스포트 롤러(106)가 통과하여 이동할 수 있는 적어도 한 개의 오프닝(301)을 가지고, 가열로 벽(108, 108') 외부에 배열되어 가열로 챔버(103) 외부에서 트랜스포트 롤러(106)를 수용하고 지지하도록 고안된 적어도 한 개의 롤러 베어링 유닛(111)이 있는 워크피스(102) 가열용 롤러하스 가열로(101)에 있어서;
    상기 롤러하스 가열로(101)는 퍼지가스를 롤러 베어링 유닛(111)을 통과하여 주입하기 위해 고안된 롤러 베어링 유닛(111)용 퍼징 시스템(110)을 가지고, 상기 퍼지가스는 가열로 벽(108, 108')을 마주보는 롤러 베어링 유닛(111)의 한쪽 측면으로부터 롤러 베어링 유닛(111)을 통하여, 그리고 가열로 벽(108, 108') 내 오프닝(301)을 통하여 롤러하스 가열로(101)의 가열로 챔버(103) 안까지 주입될 수 있으며, 상기 퍼지가스는 롤러하스 가열로(101)의 가열로 챔버(103) 내 내부압력 이상의 압력으로 제공될 수 있고, 상기 퍼징 시스템(110)은 퍼지가스를 롤러 베어링 유닛(111)으로 주입하기 위한 파이핑 시스템(305)으로 구성되고, 상기 파이핑 시스템(305)은 롤러하스 가열로(101)의 가열로 벽(108, 108') 외부에 배열되는 것을 특징으로 하는 워크피스(102) 가열용 롤러하스 가열로(101).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열로 벽(108, 108')의 스태빌라이저(109)는 파이핑 시스템(305)으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  4. 제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤러 베어링 유닛(111)은 두 롤러 베어링(201, 201')이 쌍을 이루는 방법으로 외부 롤러 베어링(201')이 그 옆에 배열된 내부 롤러 베어링(201)으로 구성되고, 내부 롤러 베어링(201)은 외부 롤러 베어링(201')보다 롤러하스 가열로(101)의 가열로 벽 (108, 108') 외부에 더 가깝게 위치하며, 캐비티(302)는 한 쌍을 이루는 두 롤러 베어링(201, 201') 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  5. 제4항에 있어서,
    실링 엘리먼트(303)는 외부 롤러 베어링(201')의 한쪽 측면 상에 배열되고, 상기 측면은 쌍을 이루는 두 롤러 베어링(201, 201') 사이에 형성된 캐비티(302)를 마주 보는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  6. 제4항에 있어서,
    상기 퍼징 시스템(110)의 파이핑 시스템(305)은 퍼지가스가 캐비티(302) 안으로 주입될 수 있는 것과 같은 방법으로 캐비티(302)에 연결되고, 상기 퍼지가스는 내부 롤러 베어링(201)을 통해 상기 캐비티(302)에 연결되고, 상기 퍼지가스는 내부 롤러 베어링(201)을 통해 상기 캐비티(302) 밖으로 운반될 수 있고, 가열로 벽(108, 108') 내 오프닝(301)을 통과하여 롤러하스 가열로(101)의 가열로 챔버(103) 안으로 완전히 운반될 수 있는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 퍼징 시스템(110)은 퍼지가스가 롤러 베어링(201, 201')을 통해 주입되어 가열로 벽(108, 108') 내 오프닝(301)을 통해 롤러하스 가열로(101)의 가열로 챔버(103) 안으로 주입될 때의 유속을 측정하기 위해 고안된 플로우 레이트 미터(307)를 가지는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 퍼징 시스템(110)은 퍼지가스의 유속을 조절하기 위해 고안된 컨트롤 엘리먼트(308)로 구성되는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  9. 제8항에 있어서,
    비활성 기체는 퍼지가스로 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  10. 제8항에 있어서,
    정제 및/또는 건조될 수 있는 공기는 퍼지가스로 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101).
  11. 롤러하스 가열로(101)는 워크피스(102)를 수용하는 적어도 한 개의 가열로 챔버(103)로 구성되고, 상기 가열로 챔버(103)는 적어도 두 개의 가열로 측벽(108, 108')을 가지며, 상기 가열로 챔버(103)를 통해 워크피스(102)를 운송하는 적어도 한 개의 트랜스포트 롤러(106)가 가열로 챔버(103) 내부에 배열되고, 가열로 벽(108, 108') 각각은 트랜스포트 롤러(106)가 이동하면서 통과하는 적어도 한 개의 오프닝(301)을 가지고, 가열로 벽(108, 108') 외부에 배열되어 가열로 챔버(103) 외부에서 트랜스포트 롤러(106)를 수용하고 지지하는 적어도 한 개의 롤러 베어링 유닛(111)이 있는 롤러하스 가열로(101) 내 워크피스(102)를 가열하는 방법에 있어서;
    퍼징 시스템(110)은 롤러 베어링 유닛(111)을 통하여 퍼지가스를 주입하고, 퍼지가스는 가열로 벽(108, 108')을 마주보는 롤러 베어링 유닛의 한 측면으로부터 롤러 베어링 유닛(111)을 통해 그리고 가열로 벽(108, 108')을 통해 롤러하스 가열로 (101)의 가열로 챔버(108, 108') 안으로 주입되며, 퍼지가스는 롤러하스 가열로(101)의 가열로 챔버(103) 내부 압력 이상의 압력으로 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101) 내 워크피스(102)를 가열하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 퍼지가스는 퍼징 시스템(110)의 파이핑 시스템 밖으로 운반되어 캐비티 안으로 주입되고, 상기 캐비티는 롤러 베어링 유닛(111)의 내부 롤러 베어링(201) 및 외부 롤러 베어링(201') 사이에 형성되며, 상기 롤러 베어링은 내부 롤러 베어링(201)이 외부 롤러 베어링(201') 보다 가열로 벽(108, 108') 외부에 더 가까운 방법으로 롤러하스 가열로(101)의 가열로 챔버(103)의 가열로 벽 외부 상에 서로 옆에 쌍으로 배열되는 것을 특징으로 하는 롤러하스 가열로(101) 내 워크피스(102)를 가열하는 방법.
KR1020137028125A 2011-03-25 2012-03-23 워크피스 가열용 롤러하스 가열로 및 워크피스의 가열방법 KR101931215B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011006171A DE102011006171A1 (de) 2011-03-25 2011-03-25 Rollenherdofen und Verfahren zum Erwärmen von Werkstücken
DE102011006171.1 2011-03-25
PCT/EP2012/055188 WO2012130750A1 (de) 2011-03-25 2012-03-23 Rollenherdofen und verfahren zum erwärmen von werkstücken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140047600A KR20140047600A (ko) 2014-04-22
KR101931215B1 true KR101931215B1 (ko) 2018-12-21

Family

ID=45928855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137028125A KR101931215B1 (ko) 2011-03-25 2012-03-23 워크피스 가열용 롤러하스 가열로 및 워크피스의 가열방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9423182B2 (ko)
EP (1) EP2689204B1 (ko)
JP (1) JP6068431B2 (ko)
KR (1) KR101931215B1 (ko)
CN (1) CN103547875B (ko)
BR (1) BR112013024477B1 (ko)
DE (2) DE102011006171A1 (ko)
ES (1) ES2723786T3 (ko)
PL (1) PL2689204T3 (ko)
WO (1) WO2012130750A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5849542B2 (ja) * 2011-09-05 2016-01-27 株式会社Ihi 連続加熱炉
JP6240371B2 (ja) 2011-09-05 2017-11-29 株式会社Ihi 加熱炉および連続加熱炉
DE102011053634B3 (de) 2011-09-15 2013-03-21 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren sowie Vorrichtung zur Erwärmung einer vorbeschichteten Platine aus Stahl
CN102944335B (zh) * 2012-11-05 2014-10-15 三一汽车制造有限公司 工件位置检测系统及检测方法
JP6185863B2 (ja) * 2013-04-24 2017-08-23 日本碍子株式会社 熱処理方法及び熱処理装置
KR200483965Y1 (ko) * 2013-04-24 2017-07-13 엔지케이 인슐레이터 엘티디 열처리 장치
DE102015214711A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Dürr Systems Ag Behandlungsanlage und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken
DE102015214706A1 (de) 2015-07-31 2017-02-02 Dürr Systems Ag Behandlungsanlage und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken
EP3144620A1 (de) 2015-09-18 2017-03-22 Schwartz GmbH Wärmebehandlungsanlage
CN105758190B (zh) * 2016-05-06 2018-11-20 艾伯纳工业炉(太仓)有限公司 一种辊底式加热炉的可调节炉辊
US10852063B2 (en) 2017-06-02 2020-12-01 Img-Na, Llc Modular furnace
CN109028936A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 丰域科技（北京）有限公司 固态物料处理设备及其处理方法
JP7057219B2 (ja) * 2018-05-23 2022-04-19 本田技研工業株式会社 ロール搬送装置
CN110283977A (zh) * 2019-06-21 2019-09-27 湖北金阳石新型耐磨材料科技有限公司 一种减轻氧化和带氧化皮清理功能的热处理炉及使用方法
JP6878661B1 (ja) * 2020-07-29 2021-05-26 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 雰囲気加熱炉用搬送ローラ支持装置
CN112595067A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 安徽迈德福新材料有限责任公司 一种带有平整机构的合金箔膜收卷用烘干装置及其使用方法
CN114645120A (zh) * 2022-03-23 2022-06-21 熊建 一种可有效吸除水蒸气的凸轮轴高频淬火装置
CN115058580B (zh) * 2022-06-07 2024-03-26 重庆骏诚机械有限公司 一种热处理用连续式加热炉

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL107254C (ko) * 1959-10-05
US3656720A (en) * 1970-03-16 1972-04-18 Hayes Inc C I Heat treating furnace with walking beam drive
US3802495A (en) * 1972-09-18 1974-04-09 Combustion Eng Internally fluid cooled rotatable roll
JPS53127312A (en) * 1976-06-17 1978-11-07 Daido Steel Co Ltd Continuous atomosphere furnace and method of supplying atomosphere gas therein
JPH0619555Y2 (ja) * 1989-06-14 1994-05-25 株式会社神戸製鋼所 転炉の炉体冷却装置
JPH0464559U (ko) * 1990-10-11 1992-06-03
JPH0647349U (ja) * 1992-12-10 1994-06-28 住友金属工業株式会社 焼鈍炉ロール軸受シール構造
JP2843472B2 (ja) 1992-12-16 1999-01-06 川崎重工業株式会社 真空処理炉の回転ローラの気密構造
US5362230A (en) * 1993-03-24 1994-11-08 Italimpianti Of America, Inc. Rolls for high temperature roller hearth furnaces
US5370530A (en) * 1993-03-24 1994-12-06 Italimpianti Of America, Inc. Rolls for high temperature roller hearth furnaces
JP2804221B2 (ja) 1993-09-28 1998-09-24 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 熱処理炉におけるシール装置
KR100513758B1 (ko) * 1998-08-24 2005-12-02 주식회사 태평양 기호성이우수한둥굴레차의제조방법
JP2000109926A (ja) 1998-10-05 2000-04-18 Nkk Corp 金属帯の連続処理炉における炉内ロール軸封装置及びその使用方法
KR20010011972A (ko) * 1999-07-31 2001-02-15 이구택 로 압력 유지용 질화수소 가스 공급장치 및 방법
US7371296B1 (en) * 2004-06-01 2008-05-13 Tempel Steel Company Annealing furnace cooling and purging system and method
DE202005006587U1 (de) * 2005-04-20 2005-08-25 Rollmod Hochtemperatur-Transportsysteme Gmbh Antriebsvorrichtung für Rollen von Rollenherdöfen und Rollenherdofen
DE102007057480A1 (de) * 2007-02-16 2008-08-21 Sms Demag Ag Vorrichtung und Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Metallbandes
US7520746B1 (en) * 2007-06-05 2009-04-21 Temple Steel Company Annealing furnace cooling and purging system and method
JP5090096B2 (ja) * 2007-07-25 2012-12-05 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 加熱炉用搬送ローラ支持装置
JP5389397B2 (ja) * 2008-08-18 2014-01-15 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 加熱炉用搬送ローラ支持装置
US8714559B2 (en) * 2008-09-04 2014-05-06 Setco Sales Company Spindle seal with tangential flow-inducing distribution ring
CN101921900B (zh) * 2010-07-19 2013-04-10 张家港市嘉华炉业有限公司 连续光亮退火炉炉底辊轴承座
CN201770744U (zh) * 2010-07-20 2011-03-23 浙江海亮股份有限公司 一种辊底式光亮退火炉

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014511988A (ja) 2014-05-19
DE102011006171A1 (de) 2012-09-27
JP6068431B2 (ja) 2017-01-25
DE202011110724U1 (de) 2016-01-22
BR112013024477A2 (pt) 2017-02-14
ES2723786T3 (es) 2019-09-02
KR20140047600A (ko) 2014-04-22
BR112013024477B1 (pt) 2018-07-10
PL2689204T3 (pl) 2019-09-30
US20140227651A1 (en) 2014-08-14
EP2689204A1 (de) 2014-01-29
CN103547875B (zh) 2016-02-10
CN103547875A (zh) 2014-01-29
EP2689204B1 (de) 2019-02-27
US9423182B2 (en) 2016-08-23
WO2012130750A1 (de) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101931215B1 (ko) 워크피스 가열용 롤러하스 가열로 및 워크피스의 가열방법
RU2454621C1 (ru) Устройство подачи воздуха и охладительная установка для горячего гранулированного/кускового материала, оборудованная устройством подачи воздуха
KR0154588B1 (ko) 스크랩 컨베이어
CN114514196A (zh) 用于制造石墨的方法及竖式石墨化炉
US7377774B2 (en) Change-over apparatus for cooling gas passages in vacuum heat treating furnace
KR20140004121A (ko) 용융로를 위한 금속 충전물을 예열하는 기구 및 그 방법
CN111351345A (zh) 回转炉
JP5840674B2 (ja) 押し込むことができるスクリーンを有する溶融プロセス
AU722155B2 (en) Plant for transferring liquid metal, method of operation, and refractories
KR101626833B1 (ko) 냉각 시스템이 설치된 고로 장입 장치 및 이에 따른 환형 스위블 조인트
US11650013B2 (en) Conveying a material to be conveyed
US11999572B2 (en) Conveying a material to be conveyed
KR20140004122A (ko) 용융 설비를 위한 금속 충전물을 이송 및 예열하는 기구 및 그 방법
JP2007285683A (ja) ロータリーキルン
US4681536A (en) Charging sluice for annealing oven
CN111133267A (zh) 材料处理用回转窑
UA122760C2 (uk) Засіб для поздовжнього ущільнення дуттьових камер у пристроях з рухомими колосниковими решітками
EA031513B1 (ru) Вращающийся холодильник, содержащий управляемую систему омывающего воздуха
US20070275111A1 (en) Cooling arrangement for centering device and spline shaft
CN114391070A (zh) 旋转辊的轴承箱、旋转辊的轴承箱的冷却方法、钢的连续铸造机以及钢的连续铸造方法
EP3894602B1 (en) Method for protecting an inner wall of a shaft furnace
FI107940B (fi) Laite käsiteltävän materiaalin kannattamiseksi jatkuvatoimisissa lämpökäsittelyuuneissa
CN116391050A (zh) 用于对金属带进行连续热处理的竖炉
US11226157B2 (en) Paint drying device
JPH0694370A (ja) 連続炉における駆動ローラ端部のシール構造

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right