KR960016162B1

KR960016162B1 - 로(Furnace)

Info

Publication number: KR960016162B1
Application number: KR1019890007252A
Authority: KR
Inventors: 히데사또 사까모또
Original assignee: 후아네스 쥬우고오 가부시기가이샤; 히데사또 사까모또
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1996-12-04
Also published as: CN1017921B; DE68917032T2; JPH0250080A; US4986750A; CN1039104A; KR890017516A; JP2819292B2; EP0345026A3; EP0345026B1; DE68917032D1; EP0345026A2; CA1326595C

Abstract

내용 없음

Description

로(Furnace)

제1도는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 로의 제2도의 I-I선에 연하는 종단면도,

제2도는 상반부가 제1도의 II-II선에 연하여 단면표시한 평면도,

제3도는 가공물 배치대와 턴테이블과 포크의 관계를 도시한 부분 사시도,

제4도는 본 발명의 제2실시예에 있어서 로를 제1도와 동일한 상태로 표시한 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 로,12, 13, 14, 15 : 측벽,

16 : 저벽,17 : 내주벽,

24 : 덮개체,25 : 내상벽,

18 : 내저벽,23 : 상벽,

26, 27 : 플랜지,28 : 기대,

29 : 지주,31 : 개구,

32 : 오목부,33 : 원통체,

35 : 개구,36 : 슬리브,

41 : 턴테이블,42 : 지지판,

43 : 차폐판,44 : 단열재,

45 : 상부로실,46 : 하부로실,

48 : 턴테이블,51 : 제1상부턴테이블,

52 : 제2상부턴테이블,53 : 제3상부턴테이블,

54 : 지지판,55, 56 : 개구

본 발명은 가공물을 가열 또는 열처리하는데 사용되는 로에 관한 것으로서, 특히 높이방향으로 복수의 로실을 형성하고 각 로실에 적어도 하나의 원판상의 턴테이블을 설치하고 이들 턴테이블을 동축상에 배치하여 각 로실마다 온도를 상이하게 설정하는 로에 관한 것이다.

종래에 있어서, 예를 들어 Ni-Cr강, Ni-Cr-Mo강, Cr강, Cr-Mo강 등의 강재를 가지고 기어, 샤프트, 피스톤핀, 크랭크샤프트 등의 가공물을 제작할 경우 이들 강재를 단조 등으로 가공한 후에 금속조직을 강화할 목적으로 열처리를 행한다. 이 열처리의 일례로서 침탄이 있다. 침탄에서는, 침탄에 적합한 Co가스가 발생하더라도 가공물의 철강 쪽에 탄소를 받아들이는 체제가 구비되지 않으면 침탄현상이 발생하지 않는다. 즉 강은 (γ)철이어야 비로서 탄소를 수용하는 능력이 생기고, γ철은 약 723℃인 A₁변태점 이상이 되어야 존재하므로 침탄을 행하기 이해서는 이 온도 이상으로 가열할 필요가 있다.

그러므로 저온에서는 α철로 되어 있어 침탄능력이 지극히 작으며 따라서 통상 침탄온도는 880~890℃로 선정된다. 그리고 침탄온도를 높게 하면 단시간에 깊은 침탄층을 얻게 된다. 이것은 강중에 침입한 탄소 원자가 내부에 침입하기 쉽게 되기 때문이고 이 현상을 확산이라고 칭한다.

그리고 침탄된 가공물은 다시 적합한 퀀칭온도, 예를 들어 800~950℃로 가열된 후 유체내에서 급랭되어 경화된다. 그런데 종래 상기 침탄이나 확산은 팻치식 로를 수기 또는 수십기를 수평방향으로 배치한 시스템에서 트레이나 버킷 등에 가공물을 지지한 후에 이들 트레이 등을 시스템의 입구측으로부터 이들 팻치식 로내를 순차 통과시켜 침탄, 확산, 그리고 퀀칭을 행하여 출구측에서 들어내는 방법이 채용되었다.

따라서 가공물은 트레이나 버킷 등에 복수개가 지지되기 때문에, 상부나 외주부 가까이에 지지된 가공물에 적절한 열이 가해지더라도 트레이 등의 중심부나 바닥부 가까이에 지지된 가공물에 가해지는 열은 상부나 외주부 근방에 지지된 가공물 및 트레이나 지그에 의해 온도가 강하하게 되므로, 로내에 교반용 팬을 설치하여 로내 온도의 균일화를 도모하게 되나, 팬만으로는 균일화하기 어려우므로 복수개의 전기히터를 설치해야 한다. 그리고 팻치식 로에는 상기와 같이 처리하여야 할 가공물은 물론 가공물을 지지하는 지그 등도 침탄온도나 확산온도로 가열되므로 지그 등에 가열변형이 발생한다.

또 냉각시에는 냉각변형이 발생하게 되므로 지그 등을 장시간 사용할 수 없게 된다. 그리고 가공물을 가열처리를 위하여 로내의 공간온도를 제어함에 있어서는 당연히 트레이나 버킷 혹은 지그 등의 열용량도 감안하여 두지 않으면 안되나 통상 지그 장체의 열용량을 가공물 보다도 크기 때문에 필요한 열량이 많아지고 비경제적인 운전을 감수하게 된다.

본 발명자는 1982년 8월 27에 출원하고 1986년 1월 9일에 특허공고 제61-544호로 공고된 일본 특허 제 1,339,640호 발명과 1984년 10월 11에 출원하고 1987년 10월 12일에 특허공고 제 62-48152호로 공고된 일본특허 제 1,441,721호 발명에 있어서 로실을 축선이 직립하는 원통상으로 하고 그 내부에 상하 방향으로 복수의 턴테이블을 배치하고 이들 턴테이블상에 가공물을 배치하고 이 턴테이블을 수평으로 회전시키면서 가공물에 열처리를 실시하도록 한 로를 제안하였다. 즉 이들 로는 그 축방향이 직립인 원통상의 로실을 가진다. 이 로실내에는 수평방향을 회전가능한 복수의 턴테이블이 동축상으로 배치되고, 각 턴테이블의 상면 외주부에는 가공물을 지지하는 가공물 배치대가 적절한 간격을 두고 복수개 설치된다.

각 턴테이블의 중심부에는 이들 턴테이블 보다도 고속으로 회전하고 로내 온도를 균일하게 하기 위한 순환팬과, 이 순환팬에 대향하도록 배치되어 공기를 확산시키는 동심 방사상의 확산용 날개(diffuser vane)이 설치된다. 그리고 로벽의 측부에는 가공물 삽입구와 가공물 인출구가 설치되고 가공물 삽입구로부터 포크에 의하여 가공물을 배치대상에 배치하고 처리된 가공물을 인출구로부터 포크에 의하여 인출하도록 구성된다.

이같은 구성에 의하여 로 전체를 비교적 간결하게 제작할 수 있으며, 또한 다수의 가공물을 연속적으로 처리할 수 있다. 그리고 턴테이블과 순환팬의 상대회전에 의하여 전기히터로부터의 가열기류가 확산용 날개에 의하여 확산되고 가공물의 열 전달을 신속하게 행할 수 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 로의 이점을 충분히 발휘할 수 있는 동시에 열적으로 차단되는 적어도 2개의 로실을 설치하고 각 로실에 의해 독자적인 온도제어를 행하도록 하여 1대의 비교적 간결한 로에 의해 가열이나 열처리를 행하도록 한 로를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각 로실내의 온도제어를 독자적으로 그리고 균일한 온도분포로 행할 수가 있는 한편, 열량이 적어도 좋은 로를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 단열재에 의해 내장된 로벽(12, 13, 14, 15, 16)에 둘러싸이고 소정의 열상태로 유지되는 로(11)내에서 가공물의 가열이나 열처리 등을 행하는 로에 있어서 : 상기 로(11)내를 상하로 분할하여 적어도 상부로실(45) 및 하부로실(46)를 칸막이하기 위한 수평방향으로 설치된 차폐판(43) ; 상기 상부로실(45)내에 설치되고 수평방향으로 회전가능하게 지지되며 그 상면에 가공물을 배치하는 상부턴테이블(48) ; 상기 하부로실(46)내에 설치되고 상기 상부턴테이블(48)과는 독립되어 수평방향으로 회전가능하게 지지되며 그 상면에 상기 가공물을 배치하는 하부턴테이블(41) ; 상기 로벽(12, 13)의 소정 위치에 형성된 개구부(71, 72)를 통하여 로(11) 외부로부터 각각의 상기 턴테이블(41, 48)에 대하여 가공물을 출입시키는 가공물 반송수단(63, 68) ; 및 상기 상부 및 하부로실(45, 46)을 각각 상이한 온도로 설정하기 위한 각각의 전기히터(81, 85)를 포함하는 로를 제공하게 된다. 예를 들어 이러한 로를 열처리로 사용할 경우에는 개구부에서 가공물을 로내로 넣고 상부턴테이블에 배치하여 상부로실에서 제1열상태 온도로 열처리를 행하고 이어 가공물을 가공물 운송수단에 의해 하부로실의 하부턴테이블에 이동시켜 제2열상태 온도로 열처리를 행하게 된다. 이때 상부로실과 하부로실은 차폐판에 의해 격리되어 있으므로 전기히터에 의하여 가해지는 열량을 각각 독립적으로 제어할 수가 있다. 그리고 가공물은 턴테이블에 배치되어서만 있으므로 일단 로실의 공간온도가 정상이라면 가공물의 열용량만을 감안하여 공간온도의 제어를 행할 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면 상부 및 하부로실에서 가공물만을 제1 및 하부턴테이블상에 배치하여 열처리를 행하게 되므로 지그 등의 소모품이 불필요하고 가공비용이 저렴하게 되고 또 지그를 가열하여 가공물과 더불어 열처리온도로 가열할 필요가 없으므로 순온시간이 빠르고 보다 효율적인 처리가 가능하다.

그리고 본 발명의 로는 가공물만을 열처리하므로 처리할 것의 열용량이 작아지고 공간온도의 제어가 용이하므로 퀀칭을 포함하는 열처리의 정밀도 향상이 도모되고 기계가공이나 단조처리후에 곧바로 열처리를 행할 수 있으므로 단조 등의 가공전후의 공정에 직접 결합할 수 있고 공장 자동화를 촉진시킬 수 있다. 그리고 로가 대략 원통형으로 형성되므로 종래의 팻치로나 연속로에 비하여 설치면적이 적고 가공물 개체의 처리가 가능하므로 로실 자체의 용적도 작게 된다.

그리고 가열에 요하는 열량도 작아지고 상부로실과 하부로실의 공간온도를 차폐판을 통해서 명확하게 제어할 수 있으므로, 침탄온도로부터 확산온도, 나아가 퀀칭온도까지의 강하시간을 빠르게 할 수 있으며 운전비용이 싸게 든다.

본 발명의 기타 목적과 특징 및 효과를 도면에 따라 이하에 설명한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제1 및 제2실시예에 있어서 동일 구성요소는 동일 참조번호로 하여 중복될 설명은 생략한다.

우선 제1도와 제2도에 나타낸 제1실시예에 대하여 설명하면, 로(11)는 좌우의 측벽(12),(13)과 이들 측벽 사이를 접속하는 전면측벽(14)과 후변측벽(15) 및 이들 좌우측벽(12),(13)과 전후측벽(14),(15)에 둘러싸인 부분의 저부를 피복하는 저벽(16)에 의해 구성되는 외벽을 가진다. 이들 외벽은 내열강판으로 제작된다. 좌우측벽(12),(13)과 전후면측벽(14),(15)으로 둘러싸인 내면에는 그 내주면이 원통상이 되도록 세라믹울 등의 단열재로 구성된 내주벽(17)을 부착한다.

저벽(16)의 상면에도 내주벽(17)과 동일한 단열재로 구성된 원통상이며 그 외주가 내주벽(17)에 끼워 맞춰지도록 내저벽(18)이 부착된다. 내저벽(18)의 상부외주면(19)은 하부보다도 직경이 작게 구성되고 내주벽(17)과의 사이에 간격(21)이 형성되어 있다. 좌우측벽(12),(13)과 전후측벽(14),(15)으로 둘러싸인 부분의 상부는 이들 측벽에 의하여 형성되는 외주벽과 동일한 형상의 외주벽(22)과 이 외주벽(22)의 상부를 피복하는 상벽(23)에 의해 구성되는 덮개체(24)가 부착된다. 덮개체(24)의 내부에는 내주벽(17)과 동일한 단열재로 구성된 내상벽(25)이 부착된다. 외주벽(22)과 상벽(23)은 좌우측벽(12),(13)과 동일한 내열강판으로 구성된다. 외주벽(22)의 하단에는 외측으로 돌출하는 플랜지(26)를 가지며, 이 플랜지(26)는 좌우측벽(12),(13)과 전후면측벽(14),(15)의 각 상단에 동일하게 설치되는 플랜지(27)와 맞닿고 이들 플랜지(26, 27) 사이에 적절한 간격을 두고 설치한 볼트, 너트(도시생략) 등에 의하여 견고하게 고착된다.

로(11)는 기대(28)에 적절한 간격을 두고 그들의 하단이 고정되는 복수의 지주(29)의 상단에 저벽(16)을 부착함으로서 기대(28)로부터 사이를 두고 배치된다.

저벽(16)의 중심부에는 둥근개구(31)가 형성되고 내저벽(18)의 하면중앙에는 이 개구(31)의 직경과 거의 동일한 내경의 오목부(32)가 형성된다. 오목부(32)의 내주면에는 내열강판으로 구성된 원통체(33)가 부착되고 이 원통체(33)의 상단개구부에는 중심에 개구를 가진 상판(34)이 일체로 부착된다. 저벽(16)이 오목부(21)의 중심부에는 그 상면까지 관통되는 개구(35)가 형성되고 이 개구(35)내에는 슬리브(36)를 통해서 중공의 외축(37) 및 이 외축(37)에 삽입된 내축(38)의 2축구성의 회전축이 삽입된다.

외축(37)의 상단은 내저벽(18)의 상면으로 돌출함과 동시에 그 모양의 끝모서리에는 원판상의 하부턴테이블(41)이 일체적으로 부착된다. 하부턴테이블(41)의 외경은 내주벽(17)에 의하여 구성된 원통부의 내경보다도 작게 구성된다. 하부턴테이블(41)상에는, 대략 하부턴테이블(41)의 반경방향으로 연장되는 면을 갖는 지지판(42)이 원주방향으로 적합한 간격을 두고 복수개 부착된다. 각 지지판(42)의 상단에는 그 위에 배치듸는 도너스형상의 차폐판(43)이 부착된다. 차폐판(43)은 내열강판으로 구성되고 그 상면에는 내주벽(17)과 동일한 단열재(44)가 판상으로 부착된다. 차폐판(43)의 외경은 하부턴테이블(41)의 외경보다 크고 내주벽(17)의 벽면에 근소한 사이를 두고 위치하도록 구성된다. 또한 차폐판(43)은 로(11)내를 그 상하방향으로 2 : 1의 비율로 2개로 분할하도록 위치하고 상부로실(45)과 하부로실(46)의 경계부를 구성한다. 차폐판(43)의 외주부 아래에는 내주벽(17)에 일체적으로 형성된 환상돌기부(49)가 위치한다.

내축(38)의 상단은 외축(37)의 상단보다도 더욱 상방으로 돌출되고 차폐판(43)의 중심개구(47)를 지나서 차폐판(43)의 상면으로 돌출되도록 연장된다.

내축(38)의 상면에는 상부턴테이블(48)이 부착된다. 이 상부턴테이블(48)은 도너스모양의 제1상부턴테이블(51)과, 이 제1상부턴테이블과 동일형상의 제2상부턴테이블(52)과, 중심부가 내축(38)에 고정된 제3상부턴테이블(53)을 가진다. 제1상부턴테이블(51)과 제2상부턴테이블(52) 사이, 그리고 제2상부턴테이블(52)과 제3상부텐테이블(53) 사이에는 각각 지지판(42)과 동일한 지지판(54)이 원주방향으로 적당한 간격을 두고 복수개가 설치되고, 이들 지지판(54)에 의하여 제1, 제2 및 제3상부턴테이블(51), (52), (53)은 높이방향으로 소정의 간격을 두고 위치한다. 제1 및 제2상부턴테이블(51), (52)의 각 중심개구(55), (56)내에는 중심부로부터 공기를 흡인하여 외주부로 송풍하는 시로코팬(57)이 삽입되어 제2 및 제3상부턴테이블(52), (53)상에 바람을 보내도록 되어 있다. 하단부가 시로코팬(57)의 중심부에 고정된 회전축(58)의 상단부는 내상벽 또는 덮개체(24)의 중심부에 상하방향으로 관통하는 개구(59)에 삽입된 슬리브(61)를 지나서 상방으로 연장된다. 이 회전축(58)은 내축(38)과 동심상에 배치된다. 제1, 제2 및 제3상부턴테이블(51), (52), (53)의 각각의 사이에 부착된 지지판(53)의 사이에 제2도와 같이 시로코팬(57)으로부터의 기류를 반경방향으로 균일하게 흐르게 하기 위한 확산장치로서 작동하도록 확산용 날개부재(62)가 원주방향으로 연하여 복수매 설치된다. 그리고 지지판(54)도 판날개부재(62)로 구성하고 소정간격을 두고서 확산용 날개부재(62) 혹은 모든 확산용 날개부재의 상단을 제1 및 제2상부턴테이블(51), (52)의 하면에 고정하도록 구성하여도 좋다.

하부턴테이블(41) 및 제2 및 제3상부턴테이블(52), (53)의 각 상면에는 각각의 외측 가장자리부에 연하여 제3도에는 그 일부를 상세하게 나타낸 바와 같이 복수의 가공물 배치대(63)가 부착된다. 이들 가공물 배치대(63)는 제2 및 제3상부턴테이블(52), (53)의 외측 가장자리부로부터 중심부로 연장되는 띠모양의 저판부(64)와 이 저판부(64)의 길이방향 양단부와 이 양단부의 대략 중앙부에 세워 설치된 3개의 측판부(65) 및 이들 측판부(65)의 상부턴테이블(51), (52)이 중심부측의 끝부를 폐쇄하도록 위치하는 후판부(66)에 의하여 구성된다. 이들 가공물 배치대(63)는 제3도에 이점쇄선으로 나타낸 가공물(67)을 3개의 측판부(65)의 상단면에 의해 지지한다. 3개의 측판부(65) 및 후판부(66)의 높이는 가공물(67)을 가공물 배치대(63)상에 배치하고 들어내는 일을 행하는 포크(68)가 이들 측판부(65) 사이에 삽입될 수 있는 충분한 높이로 한다.

포크(68)는 좌우측벽(12),(13)으로부터 각각 내주벽(17)을 지나서 상부 및 하부실로(45),(46)로 통하는 개구부(71),(72)으로부터 로(11)내로 삽입된다. 이들 개구부(71), (72)에는 각각 덮개체(73), (74)가 부착된다. 이들 덮개체(73),(74)는 안내부재(75), (76)에 의하여 상하방향으로 접동가능하게 되어 있고 덮개체(73),(74)를 상승시킴으로서 개구부(71), (72)가 개구하고 포크(68)의 삽입이 가능해진다. 이들 덮개체(73),(74)의 상하이동은 도시 생략되었으나, 모터 등의 구동력을 이용하거나 또는 손에 의하여 상이동하여도 된다.

개구부(72) 측에는 제2도에 나타낸 바와 같이 하부로실(46)내의 하부턴테이블(41)의 가공물 배치대(63) 상의 가공물(67)을 들어내어 퀀칭하기 위한 오일탱크(77)가 설치되어 있다. 이 오일탱크(77)는 개구부(72)의 하단과 거의 같거나 그 보다도 낮은 위치에 투입부(도시생략)가 설치된다.

덮개체(24)에는 상부로실(45)내를 가열하기 위한 전기히터(81)가 적당한 간격을 두고 복수개 설치된다. 그리고 제1도에 있어서는 도면의 복잡함을 피하기 위해 대표적으로 하나만을 표시하였다. 즉 각 전기히터(81)는 덮개체(24)의 상벽(23)에 설치된 삽입구(82)에 상단이 연통하고 하단은 내상벽(25)의 하면으로 개구하는 슬리브(83)로부터 상부로실(45)내에 위치한다. 각 전기히터(81)는 상부턴테이블(48)의 외주연과 내주벽(17)의 내주면과의 사이에 위치하고 이의 각 하단은 제3상부턴테이블(53)에 가까이 위치한다. 덮개체(24)에는 또 상부로실(45)내에서 침탄을 행하기 위한 일산화탄소를 공급하는 복수개의 공급공(84)이 제1도에서 점선표시와 같이 설치된다.

저벽(16)에는 하부로실(46)내를 가열하기 위한 전기히터(81)가 동일한 전기히터(85)가 적당한 간격을 두고 복수개 설치된다. 그리고 전기히터(81)와 동일하게 전기히터(85)도 제1도에서는 대표적인 하나만을 나타내었다. 이들 전기히터(85)도 저벽(16)에 설치된 삽입구(86)에 하단이 연통되고 상단은 간극(21)내로 터져 있는 슬리브(87)로부터 하부로실(46)내의 하부턴테이블(41)의 외주부의 하면에 위치한다. 하부로실(46)의 간극(21)내에는 또 접선방향으로 기류가 발생되도록 축류팬(88)이 설치된다. 축류팬(88)은 대략 수평으로 배치된다. 회전축(89)의 선단에 부착되고 회전축(89)은 내주벽(17)에 매몰되어 부착된 모터(91)에 의하여 회전구동된다. 축류팬(88)은 이 실시예에 있어서는 제1도에 나타낸 바와 같이 그 회전직경이 상부외주면(19)의 높이보다 길게되어 있으므로 이 축류팬(88)이 위치하는 부분의 내저벽(18)은 축류팬(88)의 회전을 방해하지 않도록 다른 부분보다 크게 절결되어 있다.

축류팬(88)에 의하여 발생된 바람은 전기히터(85)에 보내지고 가열된 바람으로 하부로실(46)내를 균등하게 가열한다. 내저벽(18)의 오목부(32)에 삽입된 원통체(33) 상판(34)의 중심개구에는 중심부에 외축(37)를 통과시키기 위한 개구가 형성된 지지원판(92)이 볼트 고정된다. 이 지지원판(92)의 상면에는 외축(37)의 외주를 둘러싸고 물재킷(93)이 부착되고 외축(37) 및 내축(38)을 물로 냉각한다.

지지원판(92)의 하면에는 외축(37)의 회전에 수반하여 축 방향으로 작용하는 외력을 받는 드러스트베어링(94)이 부착된다. 드러스트베어링(94)에 의하여 그 하단이 기대(28)상에 간격을 두고 위치하는 외축(37)의 하단에는 외축기어(95)가 부착된다. 베어링(96)에 의하여 기대(28)상에 그 하단이 회전가능하게 지지된 내축(38)의 하단에는 내축기어(97)가 부착된다.

외축(37)과 내축(38)의 끼워맞춤부 사이에는 적당한 간격을 두고 볼베어링 등으로 구성되는 베어링(98)이 부착되고 이들 외축(37)과 내축(38)은 각각 독립하여 회전하도록 구성된다. 외축기어(95)와 내축기어(97)은 각각 독립된 스텝모터 및 감속기어트레인(도시생략)에 의하여 스텝모터 일회전에 의한 회전수에 의하여 외축기어(95)와 내축기어(97) 즉 하부턴테이블(41)과 상부턴테이블(48)의 회전상태를 검지하게 된다.

상기와 같이 구성된 로(11)에서는 예를 들어 상부로실(45)에서 침탄처리를 그리고 하부로실(46)에는 확산처리를 행한다고 하면 이로 인하여 상부로실(45)은 대략 950℃로 하부로실(46)은 대략 850℃로 유지된다. 이는 전기히터(81, 85)의 통전의 온 오프를 제어하는 것과 시로코팬(57)과 축류팬(88)을 사전 설정한 회전수로 회전시켜 상부 및 하부로실(45, 46)내의 공간온도를 균일화함으로써 달성된다. 이와 같이하여 상부 및 하부로실(45, 46)의 공간온도의 조정을 행하면서 먼저 덮개체(73)를 개방하여 개구부(71)로부터 가공물을 포크(68)에 싣고서 상부턴테이블(48)의 예를 들어 제2상부턴테이블(52)상의 가공물 배치대(63) 상에 배치한다. 이때 상부턴테이블(48)의 내축(38)을 회전시킴으로써 각 가공물 배치대(63) 상에 가공물(67)을 한개씩 차례로 싣게 된다.

소정 수의 가공물(67)을 제2상부턴테이블(52)상의 가공물 배치대(63)상에 배치완료한 시점에서 덮개체(73)를 폐쇄한다. 이때 도시생략된 스텝모터를 구동한다. 이때 내축(38)을 구동하는 스텝모터와 기어트레인(Geartrain)은 침탄처리시에는 예를 들어 상부턴테이블(48)이 1.5시간에 1회전하도록 사전설정해 둔다. 그리고 상부로실(45)을 상기 약 950℃의 온도로 유지함과 동시에 일산화탄소를 일산화탄소공급공(84)으로부터 공급하고 상부로실(45)내를 일산화탄소상태로 하고 상부턴테이블(48)이 1회전하는 것을 기다린다. 상부턴테이블(48)이 1회전하면 최초에 가공물(67)을 실은 제2상부턴테이블(52)의 가공물 배치대(63)상의 가공물(67)은 1.5시간의 침탄처리가 행하여지고 다시 개구부(71)에 대향하는 위치에 도달한다. 이때 포크(68)에 의하여 이 가공물(67)을 제2상부턴테이블(52)로부터 하층의 제3상부턴테이블(53)의 가공물 배치대(63)상으로 이동시킨다. 그리고나서 새로운 가공물(67)을 제2상부턴테이블(52)상의 가공물 배치대(63)에 보급한다. 이 동작이 차례차례로 행하여지고 최초에 제3상부턴테이블(53)의 가공물 배치대(63)에 배치한 가공물(67)이 다시 개구부(71)의 대향위치에 도달되었을 때에는 3시간의 침탄처리가 행하여진 것이 된다. 여기에서 이번에는 제3상부턴테이블(53)상의 가공물 배치대(63)에 있는 가공물(67)을 하부로실(46)의 하부턴테이블(41)상의 가공물 배치대(63)에 포크(68)을 사용하여 상기 설명한 바와 같이 이동시킨다. 여기서 외축(37)을 구동하는 스텝모터 및 기어트레인은 확산처리시에는 예를 들어 하부턴테이블(41)이 1시간에 1회전하도록 사전설정하여 둔다. 이로써 개구부(71)의 대향위치에서는 순차로 침탄처리가 완료된 가공물(67)이 제3상부턴테이블(53)로부터 하부턴테이블(41)로 그리고 제2상부턴테이블(52)상에서 소요시간의 절반시간을 침탄처리를 행한 가공물(67)은 제3상부턴테이블(53)로 또 새로운 가공물(67)은 제2상부턴테이블(52)에 각각 배치되어 처리가 행하여진다. 하부턴테이블(41)에 바꾸어 실은 가공물(67)은 하부로실(46)에서 확산처리가 행하여진다.

0.5시간 경과하면 개구(72)의 대향위치에 오게된다. 여기서 덮개체(74)를 그 하단이 차폐판(43) 가까이에 위치하는 곳까지 개방하고 개구(72)의 외부로부터 포크(68)를 삽입하여 가공물(67)을 가공물 배치대(63)로부터 들어올려서 로 밖으로 들어내 오일탱크(77)내의 유체중에 낙하시키고 퀀칭을 행한다.

이 동작은 가공물(67)이 개구(72)에 대향하는 위치에 올 때마다 순차로 행하고 로내에 집어넣은 가공물은 상기와 같이 상부로실(45)에서 침탄처리를 950℃로 3시간을 그리고 하부로실(46)내에서 확산처리를 850℃에서 30분간을 행한 후에 퀀칭이 실시된다. 오일탱크(77)내에서의 퀀칭은 가공물(67)만을 투입하는 것이고 퀀칭에 요하는 오일량은 작아도 되고 또한 도시생략된 오일탱크(77)의 냉각장치도 소형화 할 수 있다.

그리고 상기의 열처리에 있어서 침탄처리시간이나 확산처리시간은 재료나 로내의 상태에 의하여 자유롭게 설정되어야 할 것들이며, 이 예에 있어서의 공간온도나 처리시간은 오직 예시적인 것이다.

그리고 상부 및 하부로실내의 공간온도의 제어에는 상부 및 하부로실(45, 46)에 각각 적절한 수의 열전대를 설치하여 이들 열전대의 검출치의 평균치로부터 보다 정확한 온도를 검출제어하도록 하면 된다.

그리고 상기 침탄처리에 대하여 설명하면 상부로실(45)의 침탄 및 침탄질화영역에서는 로내가스의 카본포텐셜은 다소 높게 설정하고 한편 하부로실(46)의 확산영역에서는 카본포텐셜을 그 보다도 낮게 설정할 필요가 있으며, 이에 따라서 각 영역의 칸막이는 완전할 수록 좋다. 여기서 제4도에 나타낸 본 발명의 제2실시예에 있어서는 상부로실과 하부로실의 칸막이 구조의 일예를 나타낸다.

즉 제2실시예에 있어서는 하부로실(46)의 개구부(71)에 대응하는 위치에는 개구부(71)를 개폐하는 셔터(111)가 설치된다. 이 셔터(111)는 내저벽(18)의 상부외주면과 내주벽(17)의 내면과의 간극 사이에 위치하고 내저벽(18) 및 저벽(16)을 관통하여 수직방향으로 연장된다. 셔터(111)의 하단에는 베어링(112)내를 상하방향으로 이동가능하게 지지되는 연결봉(113)의 상단이 부착된다. 연결봉(113)의 하단에는 수평방향으로 연장되는 연결아암(114)의 선단이 부착된다. 연결아암(114)의 후단은 공기압, 유압 혹은 전기식 실린더(115)의 플랜저(116)에 연결된다.

실린더(115)는 플랜저(116)가 대략 수직으로 상하이동하도록 지지부재(177)에 의하여 기대(28)에 부착된다. 셔터(111)는 제4도의 표시와 같이 플랜저(116)가 실린더(115)내에 최대로 인입되었을 때 그 상단이 차폐판(43)의 하면에 맞닿는데 충분한 길이를 가진다.

그리고 상부로실(45)과 하부로실(46)의 칸막이를 보다 확실하게 하기 위하여 이 실시예에서는 차폐판(43)과 단열재(44)에 의해 구성되는 차폐판의 단부가장자리를 내주벽(17)내 삽입지지시킨다. 즉 차폐판(43)과 단열재(44)의 개구부(71, 72)에 맞닿는 부분을 제외한 단부가장자리는 내주벽(17)내에 매설되고 좌우측벽(12, 13)이나 전후측벽(14, 15)에 설치된 블래킷(118)에 지지된다. 그리고 차폐판(43)의 중심개구(47)와 내측(38)사이에는 기밀성을 갖는 베어링수단(119)이 설치된다.

하부로실(46)내를 폐쇄할 때에는 실린더(115)에 의하여 셔터(111)를 그 선단이 차폐판(43)의 이면에 맞닿도록 상승시킨다. 이로써 하부로실(46)로부터 칸막이된다. 그리고 개구부(72) 측에도 같은 셔터기구를 설치하므로서 칸막이는 더 한층 확실하게 된다. 가공물(67)의 반입, 반출시에는 실린더(115)에 의하여 셔터(111)를 소정의 높이까지 하강시키면 된다.

이와 같이 하면 상부 및 하부로실(45, 46)의 칸막이는 보다 확실하게 할 수가 있으나 경우에 따라서는 가스의 절약을 고려하여 확산영역의 폐가스를 침탄영역으로 흐르게 하여 이것에 예를 들어 생프로판이나 생브탄을 첨가하고 C_o2+C→2C_o로 하여 침탄가스로서 재활용하게 하여도 된다. 그리고 도시생략되었으나 상부로실(45)측에 동일한 셔터기구를 설치하여 상부로실(45)내를 칸막이하여도 좋다.

이상 열처리로의 경우의 실시예에 대하여 설명하였으나 이로는 예를 들어 다음과 같이 사용할 수도 있다.

한쪽 로실을 열간 혹은 온도간 단조용 가열로 로하고 다른쪽 로실을 탬퍼링 혹은 어닐링 등의 열처리로 로하는 경우 또는 한쪽 로실을 분말야금용 소결로 로하고 다른쪽 로실을 그 퀀칭, 어닐링용의 열처리로로 하는 경우에도 이용된다. 그리고 한쪽 로실을 알미늄합금 혹은 기타 비철합금의 단조용 가열로 로하고 다른쪽 로실을 그 용체화 처리용 로로 사용하거나 한쪽 로실에서 용체화처리를 행하고 다른쪽 로실에서 시효화 처리를 행하거나 단조를 복수회 반복하는 경우에는 쌍방의 로실을 공히 각각 가공로로 하여도 된다.

그리고 상기 제1 및 제2실시예에서는 이러한 로내를 2개의 로실로 구분하였으나 필요에 따라서 그 이상으로 구분하고 각 로실을 상이한 열적 상태로 제어하도록 하여도 된다.

이상 적합한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나 이들 기재는 이해를 위한 것이고, 이 발명은 이하의 청구범위 기재에서 벗어나지 않는 여러가지 변형이 가능함을 이해하여야 할 것임은 물론이다.

Claims

단열재에 의해 내장된 로벽(12, 13, 14, 15, 16)에 둘러싸이고 소정의 열상태로 유지되는 로(11)내에서 가공물의 가열이나 열처리 등을 행하는 로에 있어서 : 상기 로(11)내를 상하로 분할하여 적어도 상부로실(45) 및 하부로실(46)를 칸막이하기 위한 수평방향으로 설치된 차폐판(43) ; 상기 상부로실(45)내에 설치되고 수평방향으로 회전가능하게 지지되며 그 상면에 가공물을 배치하는 상부턴테이블(48) ; 상기 하부로실(46)내에 설치되고 상기 상부턴테이블(48)과는 독립되어 수평방향으로 회전가능하게 지지되며 그 상면에 상기 가공물을 배치하는 하부턴테이블(41) ; 상기 로벽(12, 13)의 소정 위치에 형성된 개구부(71, 72)를 통하여 로(11) 외부로부터 각각의 상기 턴테이블(41, 48)에 대하여 가공물을 출입시키는 가공물 반송수단(63, 68) ; 및 상기 상부 및 하부로실(45, 46)을 각각 상이한 온도로 설정하기 위한 각각의 전기히터(81, 85)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 차폐판(43)의 외주부 아래에는 상기 로벽의 내주벽(17)으로부터 중심방향으로 돌출하는 환상돌기(49)가 위치되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 차폐판(43)은 상기 하부턴테이블(41)상의 지지판(42)에 의하여 소정의 간극을 두고 지지되며, 상기 하부턴테이블(41)과 더불어 회전할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 차폐판(43)의 외주부는 상기 로벽의 내주벽(17)에 삽입고정되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 상부턴테이블(48)은 대략 직립되는 제1회전축(58)의 상단에 부착되고 상기 하부턴테이블(41)은 상기 제1회전축(58)을 그 내부에 회전가능하게 삽입한 중공의 제2회전축(38)의 상단에 부착되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 상부턴테이블(48)은, 복수의 높이방향으로 배치된 원통상의 가공물의 지지부재(52, 53)로 구성되고 각 가공물의 지지부재(52, 53)의 외주부의 상면에는 상기 가공물을 배치하는 배치대(63)가 설치되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 상부턴테이블(48)의 중심부에는 개구(55)를 가지며, 상기 개구(55)에는 중심부로부터 외부로 향하여 순환송풍하는 송풍수단(57)이 설치되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 하부턴테이블(41)의 외주부에는 접선방향으로 순환송풍하는 송풍수단(88)이 설치되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 상부턴테이블(48)의 중심부에는 개구(55)를 가지며 상기 개구(55)에는 중심부로부터 외측으로 향하여 순환송풍하는 제1송풍수단(57)이 설치되고, 상기 하부턴테이블(41)의 외주부에는 그 접선방향으로 순환송풍하는 제2송풍수단(88)이 설치되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 개구부(71, 72)에는 상기 상부 및 하부로실(45, 46)의 어느 한쪽과 연통하는 부분을 개폐가능케 하는 덮개체(73, 74)가 설치되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 상부 및 하부로실(45, 46)의 한쪽에는 그 로실(45 또는 46)의 전기히터(81 또는 85)에 의하여 침탄온도가 설정되고 다른쪽 로실에는 다른 전기히터(81 또는 85)에 의하여 확산온도를 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로.
제1항에 있어서, 상기 상부 및 하부로실(45, 46)의 한쪽은 단조 등의 가열로로서 사용되며 다른쪽 로실은 열처리로로서 사용되는 것을 특징으로 하는 로.
제7항에 있어서, 상기 송풍수단(57)의 외측에는 이 송풍수단(57)으로부터의 바람을 원주방향 외향으로 확산시키기 위한 확산용 날개부재(62)가 설치되는 것을 특징으로 하는 로.
제8항에 있어서, 상기 송풍수단(88)은 상기 로벽의 저부에 환상으로 설치되는 오목부(21)내에 설치되는 것을 특징으로 하는 로.
제10항에 있어서, 상기 덮개체(73, 74)는 유압 혹은 기압실린더에 의하여 개폐가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 로.