バッチ式熱処理炉
【課題】 安定した温度で熱処理できるバッチ式熱処理炉を提供する。
【解決手段】 箱状の炉本体部１１を有し、熱処理を施す炉体１０と、炉体１０に、熱処理物Ｗを出し入れする移動台２０とで構成する。移動台２０を、昇降装置４０を備え、前後方向に移動する台車２１と、台車２１の直上に設けられ、昇降装置４０によって昇降動する昇降基盤２２と、昇降基盤２２の後部から立設されたコラム２３と、コラム２３から前方へ延びるフォーク２４とで構成する。炉体１０を、炉本体部１１の直下に形成され、台車２１と昇降台２２が進入する空間部１２と、炉本体部１１の後部に形成され、熱処理物Ｗを載せたフォーク２４が進入できる大きさの出入口１３と、炉本体部１１の内部に設けられ、フォーク２４が進入する凹部１４ａを備え、上面に、熱処理物Ｗが上載される架台１４と、出入口１３を開閉する扉部１６とで構成する。
【解決手段】 箱状の炉本体部１１を有し、熱処理を施す炉体１０と、炉体１０に、熱処理物Ｗを出し入れする移動台２０とで構成する。移動台２０を、昇降装置４０を備え、前後方向に移動する台車２１と、台車２１の直上に設けられ、昇降装置４０によって昇降動する昇降基盤２２と、昇降基盤２２の後部から立設されたコラム２３と、コラム２３から前方へ延びるフォーク２４とで構成する。炉体１０を、炉本体部１１の直下に形成され、台車２１と昇降台２２が進入する空間部１２と、炉本体部１１の後部に形成され、熱処理物Ｗを載せたフォーク２４が進入できる大きさの出入口１３と、炉本体部１１の内部に設けられ、フォーク２４が進入する凹部１４ａを備え、上面に、熱処理物Ｗが上載される架台１４と、出入口１３を開閉する扉部１６とで構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理物を搬入および搬出するための移動台を備えたバッチ式の熱処理炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８および図９を参照して説明する。従来からバッチ式の熱処理炉が多く使用されている（例えば、特許文献１参照）。このバッチ式の熱処理炉には、熱処理物Ｗを台車７２と共に炉体７１に搬入して熱処理を行い、その後、熱処理物Ｗを台車７２と共に炉体７１から搬出するようにした台車式炉７０がある（図８参照）。
【０００３】
また、熱処理物Ｗをローラーコンベア８２に載せた搬送トレイ８３と共に炉体８１に搬入し、熱処理後、その熱処理物Ｗを搬送トレイ８３と共に炉体８１から搬出するようにしたトレイ式炉８０もある（図９参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の台車式炉７０は、熱処理物Ｗを台車７２と共に炉体７１に搬入するので、炉体７１に、台車７２が出入りできるほどの大きな開口部７３を形成する必要がある。従って、燃焼ガスが漏れ易く、あるいは外気が炉体７１内に進入し易いので、炉体７１の温度変化が激しく、熱処理物Ｗの品質が劣化し、作業環境が悪化するなどの問題がある。また、台車７２も、熱処理物Ｗと共に炉体７１で高熱を受けるので、損傷し易いといった問題がある。さらに、この台車７２は、蓄熱量の大きい耐火煉瓦および耐火キャスタブルで構成されていると共に、一回の熱処理後毎に炉外で冷却する必要があるため、熱損失が大きい。またさらに、台車７２と炉体７１との間には台車７２の側面に垂下した溝形材７５内のサンドシール７４中を炉体７１に垂下した鉛直板７６が挟まり込んでいるので、そこから燃焼ガスが漏れ易いといった問題もある。
【０００６】
また、従来のトレイ式炉８０は、熱処理物Ｗを搬送トレイ８３と共に炉体８１に搬入するので、炉体８１にもローラーコンベア８２を設ける必要がある。この搬送トレイ８３およびローラーコンベア８２は、炉体８１内の高熱に対応すべく耐熱鋼で形成する必要があり、従って、製造コストが嵩む。また、炉体８１内の高熱によって損傷し易く、頻繁に交換が必要となるので、維持コストが嵩んでしまう。
【０００７】
さらに、搬送トレイ８３は、熱処理物Ｗを載せた状態でローラーコンベア８２上を移動する必要があるので、充分な剛性を備えた構造が必要とされる。従って、その製造コストおよび維持コストが嵩む。また、ローラーコンベア８２の熱歪により熱処理物Ｗがローラーコンベア８２から落下する危険性もある。
【０００８】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、熱処理物を安定した温度で熱処理することができると共に、作業環境の改善を図ることができ、製造コストおよび維持コストが廉価で、かつ、耐久性および安全性に優れるバッチ式の熱処理炉を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
図１乃至図７を参照して説明する。請求項１に記載の熱処理炉１は、箱状の炉本体部１１を有し、熱処理物Ｗに熱処理を施す炉体１０と、前記炉体１０に、前記熱処理物Ｗを搬入すると共に、熱処理後、前記炉体１０から、前記熱処理物Ｗを搬出する移動台２０と、を備えたバッチ式熱処理炉である。
【００１０】
そして、前記移動台２０が、少なくとも、昇降装置４０を備え、搬送装置３０によって前後方向に移動する台車２１と、前記台車２１の直上に設けられ、前記昇降装置４０によって昇降動する昇降基盤２２と、前記昇降基盤２２の後部から立設されたコラム２３と、前記コラム２３から前方へ水平方向に延びる複数の水平部材２４ａで構成されるフォーク２４と、を備えている。
【００１１】
また、前記炉体１０が、少なくとも、前記炉本体部１１の直下に形成され、前記台車２１と昇降基盤２２が進入できる空間部１２と、前記炉本体部１１の後部に形成され、前記熱処理物Ｗを載せた前記フォーク２４が進入できる大きさの出入口１３と、前記炉本体部１１の内部に設けられ、前記フォーク２４が進入する凹部１４ａを備え、上面に、前記熱処理物Ｗが上載される架台１４と、前記出入口１３を開閉する扉部１６と、を備えている。
【００１２】
請求項２に記載の熱処理炉１は、箱状の炉本体部１１を有し、熱処理物Ｗに熱処理を施す炉体１０と、前記炉体１０に、前記熱処理物Ｗを搬入すると共に、熱処理後、前記炉体１０から、前記熱処理物Ｗを搬出する移動台２０と、を備えたバッチ式熱処理炉である。
【００１３】
そして、前記移動台２０が、少なくとも、昇降装置４０を備え、搬送装置３０によって前後方向に移動する台車２１と、前記台車２１の直上に設けられ、前記昇降装置４０によって昇降動する昇降基盤２２と、前記昇降基盤２２の後部から立設されたコラム２３と、前記コラム２３から前方へ水平方向に延びる複数の水平部材２４ａで構成されるフォーク２４と、を備えている。
【００１４】
また、前記炉体１０が、少なくとも、前記炉本体部１１の直下に形成され、前記台車２１と昇降基盤２２が進入できる空間部１２と、前記炉本体部１１の後部に形成され、前記熱処理物Ｗを載せた前記フォーク２４が進入できる大きさの出入口１３と、前記炉本体部１１の内部に設けられ、前記フォーク２４が進入する凹部１４ａを備え、上面に、前記熱処理物Ｗが上載される架台１４と、前記出入口１３を開閉する扉部１６と、を備えている。
【００１５】
また、前記昇降装置４０が、前記台車２１に設けられ、前後方向に水平移動するロッド４１ａを備えた伸縮シリンダー４１と、前記ロッド４１ａに、枢着された揺動アーム４２と、基端部が前記揺動アーム４２に枢着され、先端部が前記昇降基盤２２に枢着された昇降リンク４３と、で構成されている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載のバッチ式熱処理炉１は、上記構成としたので、移動台２０を搬送装置３０によって前進移動させて、熱処理物Ｗをフォーク２４と共に、出入口１３から炉本体部１１の内部まで搬入した後、昇降基盤２２と共にフォーク２４を昇降装置４０で下降させて熱処理物Ｗを架台１４の上面に載せることができる。その後、移動台２０を後退移動させて、炉体１０の扉部１６を閉じて熱処理を行うことができる。
【００１７】
従って、炉本体部１１に設けた出入口１３は、移動台２０や昇降基盤２２を通す必要がないので、開口面積を小さく設定することができる。これにより、燃焼ガスの漏出と、外気の進入を抑制することができ、炉本体部１１の加熱温度を一定に保つことができる。その結果、加熱後の熱処理物Ｗを高品質なものとすることができる。
【００１８】
また、従来の台車式炉７０とは異なり、移動台２０を、炉本体部１１から退避させた状態で熱処理を行うので、移動台２０が高熱によって損傷することがない。これにより、耐久性に優れ、製造コストや維持コストの廉価なバッチ式熱処理炉１を提供することができる。
【００１９】
さらに、従来のトレイ式炉８０とは異なり、ローラーコンベアを使用していないので、耐久性に優れ、製造コストや維持コストが廉価であると共に、ローラーコンベアの熱歪にて搬送が不安定となり熱処理物Ｗが落下する危険性がなく、安全性にも優れる。
【００２０】
請求項２に記載のバッチ式熱処理炉１は、請求項１に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、昇降装置４０を、伸縮シリンダー４１と、揺動アーム４２と、昇降リンク４３とで構成したので、昇降基盤２２を正確かつ確実に昇降動させることができる。尚、伸縮シリンダー４１を動かす小型駆動ユニットはコラム２３内に収納出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るバッチ式熱処理炉の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す熱処理炉において、熱処理物を移動台によって搬入および搬出する状態を示す断面側面図（図２のＸ−Ｘ線断面図）である。
【図３】図１に示す熱処理炉において、熱処理物の加熱状態を示す側面断面図である。
【図４】図１に示す熱処理炉の正面図である（図１のＹ−Ｙ矢視図）。
【図５】図１に示す熱処理における昇降装置とガイド機構を示す側面拡大図である。
【図６】図１に示す熱処理炉における連動機構を示す側面拡大図である。
【図７】図１に示す熱処理炉において、フォークの動きを示す正面拡大一部断面図である（（ａ）はフォークが下降する前の状態を示し、（ｂ）はフォークが下降した後の状態を示す）。
【図８】（ａ）従来例に係る台車式炉を示す側面構成図で、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面矢視図である。
【図９】従来例に係るトレイ式炉を示す側面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係るバッチ式熱処理炉の実施形態を、図１乃至図７に示す。この熱処理炉１は、箱状の炉本体部１１を有し、熱処理物Ｗに熱処理を施す炉体１０と、その炉体１０に、熱処理物Ｗを搬入すると共に、熱処理後、炉体１０から、熱処理物Ｗを搬出する移動台２０とを備えている。
【００２３】
また、移動台２０を、台車２１、昇降基盤２２、コラム２３、およびフォーク２４によって構成している。台車２１は、その下面に複数のコロ２６を有し、搬送装置３０によって前後方向に移動する。
【００２４】
この搬送装置３０は、モーター３２で駆動する駆動リール３１と従動リール３３との間にケーブル３４を掛け渡して構成されており、このケーブル３４を台車２１の下面に係合させ、ケーブル３４を前後方向に移動させることによって当該台車２１を前後方向に移動させる。また、搬送装置３０及びモーター３２等を台車２１に積載させる事により台車２１を自走式とすることが出来るのは言うまでもない。更に、この台車２１は、昇降装置４０を備えている。
【００２５】
昇降基盤２２は、台車２１の直上に、その台車２１と平行に設けられ、昇降装置４０によって昇降動する。この昇降装置４０は、基端をピン４２ｂを軸にして傾動する油圧シリンダーや電動シリンダー等の伸縮シリンダー４１と揺動アーム４２と昇降リンク４３とで構成される。なお、この昇降装置４０は、台車２１と昇降基盤２２とに跨って設けられるものであり、その具体的な設置箇所は特に限定されない。また、その設置数も限定されない。
【００２６】
伸縮シリンダー４１は、その基端を台車２１にピン４２ｂによって枢支され、前後方向に水平移動するピストンロッド４１ａを備えている。揺動アーム４２は、略くの字状であり、その基端部がロッド４１ａの先端部に枢軸Ｐ１によって枢着されている。上端を枢軸Ｐによって昇降基盤２２枢着した昇降リンク４３は、垂直方向に設けられた板状であり、その下端部が揺動アーム４２の先端部に枢軸Ｐによって枢着されている。揺動アーム４２の中間部（最上部）は、台車２１に枢軸Ｐによって枢支されている。
【００２７】
なお、昇降装置４０は、それに付属して連動機構４５を備える。この連動機構４５は、昇降装置４０に連動するもので（例えば、昇降装置４０の第一枢軸Ｐ１と連動機構４５の第一枢軸Ｐ１と同一軸とし、第一枢軸Ｐ１の軸方向にずらし、昇降基盤２２のフレームを挟んで、伸縮シリンダー４１と連動機構４５を配置し）、移動台２０の前後に設けた揺動アーム４２を、二本の軸棒４７とターンバックル４６を介して連結している。これにより、一つの伸縮シリンダー４１の作動によって、昇降基盤２２の前部と後部を同時に昇降動させることができる。この連動機構４５も、台車２１と昇降基盤２２とに跨って設けられるものであり、具体的な設置箇所および設置数は特に限定されない。
【００２８】
また、本実施形態では、台車２１と昇降基盤２２との間に、昇降基盤２２を垂直方向に昇降動させるためのガイド機構６０を設けている。このガイド機構６０は、台車２１に固定される案内孔部材６１と、上端が枢軸Ｐによって昇降基盤２２に枢着され、下部が案内孔部材６１に垂直移動自在に挿入される滑動杆６２とで構成される。なお、このガイド機構６０も、昇降装置４０と同様に、台車２１と昇降基盤２２とに跨って設けられるものであり、その具体的な設置箇所および設置数は特に限定されない。
【００２９】
コラム２３は、昇降基盤２２の後部から垂直方向に立設されている。フォーク２４は、コラム２３の上端部から前方へ水平方向に延びる複数（本実施形態では２本）の水平部材２４ａで構成されている。このフォーク２４は、台車２１および昇降基盤２２と平行に設けられ、それらと同じ長さを有する。
【００３０】
なお、本実施形態のバッチ式熱処理炉１は、その炉体１０を、炉本体部１１、空間部１２、出入口１３、架台１４、および扉部１６によって構成している。本体部１１は耐熱性材料（耐熱煉瓦及びセラミックブランケット等）で形成され、上部壁１１ａ、下部壁１１ｂ、および周囲壁１１ｃで構成された略直方体形状である。上部壁１１ａには、排気ダンパー１５を設けている。
【００３１】
空間部１２は、炉本体部１１（下部壁１１ｂ）の直下に形成され、移動台２０と昇降台２２が進入できる高さと幅を備える。この空間部１２は、炉本体部１１の下部から複数の支柱１７を垂下設することによって形成している。
【００３２】
出入口１３は、炉本体部１１（周囲壁１１ｃ）の後部に形成され、熱処理物Ｗを載せたフォーク２４が進入できる大きさ（高さと幅）を備えている。
【００３３】
架台１４は、炉本体部１１の内部に設けられ、その上面に、フォーク２４が進入できる大きさの凹部１４ａを備えている。架台１４の上面には、熱処理物Ｗが上載される。なお、本実施形態においては、熱処理物Ｗを上載トレイ２５に載せた状態で、フォーク２４および架台１４に載せるようにしている。
【００３４】
扉部１６は、炉本体部１１に形成した出入口１３を開閉するものであり、開閉機構５０によって昇降動する。開閉機構５０は、炉本体部１１に設けられ、その構造は限定されるものではないが、例えば、ウインチ５１によって、滑車５３を介して扉部１６に連結したワイヤー５２を巻き上げることによって出入口１３を開放することができる。
【００３５】
本実施形態に係るバッチ式熱処理装置は、次のように作動する。まず、クレーンなどによって、移動台２０のフォーク２４に上載トレイ２５と共に熱処理物Ｗを載せる。この状態で、搬送装置３０を駆動させて移動台２０を前進移動させ、台車２１と昇降基盤２２を空間部１２に進入させると共に、熱処理物Ｗをフォーク２４（および上載トレイ２５）と共に出入口１３から挿入する。なお、この際、開閉機構５０を駆動して扉部１６を上昇移動させ、出入口１３を開放しておく。
【００３６】
熱処理物Ｗが出入口１３から十分に挿入され、その全体が架台１４上に達した状態で（すなわち、コラム２３の前面が、炉本体部１１の後面１１ｄに近接する状態で）、搬送装置３０を停止する。
【００３７】
次に、昇降装置４０を駆動して昇降基盤２２を下降させる。この昇降基盤２２の下降移動は、ガイド機構６０の働きによって、垂直方向に向かって行われる。昇降基盤２２の下降移動に伴いフォーク２４を架台１４の凹部１４ａに進入させると共に、熱処理物Ｗ（および上載トレイ２５）を架台１４の上面に載せる（図７参照）。
【００３８】
続いて、移動台２０を、搬送装置３０を駆動することによって後退移動させて炉体１０から退避させた後、開閉機構５０を駆動することによって扉部１６を下降移動させ、出入口１３を閉じる。この状態で、熱処理物Ｗを一定時間加熱し、熱処理を行う（図３参照）。
【００３９】
加熱処理完了後、扉部１６を上昇移動させて出入口１３を解放状態とすると共に、移動台２０を前進移動させて、台車２１および昇降基盤２２を空間部１２に進入させると共に、フォーク２４を出入口１３から挿入して、凹部１４ａに進入させる。この状態で、昇降基盤２２を上昇移動させることによって、そのフォーク２４の上に、熱処理物Ｗ（および上載トレイ２５）を載せる。なお、昇降基盤２２の上昇移動も、ガイド機構６０の働きによって、垂直方向に沿って行われる。
【００４０】
続いて、移動台２０を後退移動させて、炉体１０から退避させ、当該熱処理物Ｗをクレーン等でフォーク２４から降ろした後、新たな熱処理物Ｗを載せ、上記の工程を繰り返して熱処理を行う。
【００４１】
本実施形態に係るバッチ式熱処理炉１は、炉体１０の炉本体部１１に設けた出入口１３から、熱処理物Ｗ（および上載トレイ２５）を載せたフォーク２４を挿入するのみであり、台車２１や昇降基盤２２を炉本体内に進入させる必要がない。従って、出入口１３の開口面積を小さく設定することができる。これにより、燃焼ガスの漏出と、外気の進入を抑制することができ、炉本体部１１の加熱温度を一定に保ち易い。
【００４２】
すなわち、熱処理物Ｗを炉体１０に搬入する際の熱損失が少ないため熱効率が良く、そのため省エネルギー化を図ることができると共に、昇温時間も短縮することができる。その結果、熱処理後の熱処理物Ｗを高品質なものとすることができる。
【００４３】
また、移動台２０を、炉本体部１１から退避させた状態で熱処理を行うので、移動台２０が高熱によって損傷することがない。また、炉本体部１１の内部にローラーコンベア等を設ける必要もない。従って、炉体１０および移動台２０の構造を簡素化することができ、耐久性に優れ、製造コストや維持コストの廉価で経済的なバッチ式熱処理炉１を提供することができる。
【００４４】
さらに、熱処理物Ｗを架台１４に上載するので、ローラーコンベア上を移動させる場合のように、熱処理物Ｗが落下することもなく、安全性に優れる。
【００４５】
また、昇降装置４０を、伸縮シリンダー４１と、揺動アーム４２と、昇降リンク４３とで構成しているので、昇降基盤２２を正確かつ確実に昇降動させることができる。
【００４６】
なお、本発明に係る熱処理炉１は、あらゆる炉として使用することができる。例えば、焼鈍炉、焼準炉、加熱炉、焼入炉、焼戻し炉、ステンレス溶体化炉などである。
【符号の説明】
【００４７】
１ バッチ式熱処理炉
１０ 炉体
１１ 炉本体部
１１ａ 上部壁
１１ｂ 下部壁
１１ｃ 周囲壁
１１ｄ 後面
１２ 空間部
１３ 出入口
１４ 架台
１４ａ 凹部
１５ 排気ダンパー
１６ 扉部
１７ 支柱
２０ 移動台
２１ 台車
２２ 昇降基盤
２３ コラム
２４ フォーク
２４ａ 水平部材
２５ 上載トレイ
２６ コロ
３０ 搬送装置
３１ 駆動リール
３２ モーター
３３ 従動リール
３４ ケーブル
４０ 昇降装置
４１ 伸縮シリンダー
４１ａ ロッド
４２ 揺動アーム
４２ｂ ピン
４３ 昇降リンク
４５ 連動機構
４６ ターンバックル
４７ 軸棒
５０ 開閉機構
５１ ウインチ
５２ ワイヤー
５３ 滑車
６０ ガイド機構
６１ 案内孔部材
６２ 滑動杆
７０ 台車式炉
７１ 炉体
７２ 台車
７３ 開口部
７４ サンドシール
７５ 溝形材
７６ 鉛直板
８０ トレイ式炉
８１ 炉体
８２ ローラーコンベア
８３ 搬送トレイ
Ｐ 枢軸
Ｐ１ 第一枢軸
Ｗ 熱処理物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理物を搬入および搬出するための移動台を備えたバッチ式の熱処理炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８および図９を参照して説明する。従来からバッチ式の熱処理炉が多く使用されている（例えば、特許文献１参照）。このバッチ式の熱処理炉には、熱処理物Ｗを台車７２と共に炉体７１に搬入して熱処理を行い、その後、熱処理物Ｗを台車７２と共に炉体７１から搬出するようにした台車式炉７０がある（図８参照）。
【０００３】
また、熱処理物Ｗをローラーコンベア８２に載せた搬送トレイ８３と共に炉体８１に搬入し、熱処理後、その熱処理物Ｗを搬送トレイ８３と共に炉体８１から搬出するようにしたトレイ式炉８０もある（図９参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の台車式炉７０は、熱処理物Ｗを台車７２と共に炉体７１に搬入するので、炉体７１に、台車７２が出入りできるほどの大きな開口部７３を形成する必要がある。従って、燃焼ガスが漏れ易く、あるいは外気が炉体７１内に進入し易いので、炉体７１の温度変化が激しく、熱処理物Ｗの品質が劣化し、作業環境が悪化するなどの問題がある。また、台車７２も、熱処理物Ｗと共に炉体７１で高熱を受けるので、損傷し易いといった問題がある。さらに、この台車７２は、蓄熱量の大きい耐火煉瓦および耐火キャスタブルで構成されていると共に、一回の熱処理後毎に炉外で冷却する必要があるため、熱損失が大きい。またさらに、台車７２と炉体７１との間には台車７２の側面に垂下した溝形材７５内のサンドシール７４中を炉体７１に垂下した鉛直板７６が挟まり込んでいるので、そこから燃焼ガスが漏れ易いといった問題もある。
【０００６】
また、従来のトレイ式炉８０は、熱処理物Ｗを搬送トレイ８３と共に炉体８１に搬入するので、炉体８１にもローラーコンベア８２を設ける必要がある。この搬送トレイ８３およびローラーコンベア８２は、炉体８１内の高熱に対応すべく耐熱鋼で形成する必要があり、従って、製造コストが嵩む。また、炉体８１内の高熱によって損傷し易く、頻繁に交換が必要となるので、維持コストが嵩んでしまう。
【０００７】
さらに、搬送トレイ８３は、熱処理物Ｗを載せた状態でローラーコンベア８２上を移動する必要があるので、充分な剛性を備えた構造が必要とされる。従って、その製造コストおよび維持コストが嵩む。また、ローラーコンベア８２の熱歪により熱処理物Ｗがローラーコンベア８２から落下する危険性もある。
【０００８】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、熱処理物を安定した温度で熱処理することができると共に、作業環境の改善を図ることができ、製造コストおよび維持コストが廉価で、かつ、耐久性および安全性に優れるバッチ式の熱処理炉を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
図１乃至図７を参照して説明する。請求項１に記載の熱処理炉１は、箱状の炉本体部１１を有し、熱処理物Ｗに熱処理を施す炉体１０と、前記炉体１０に、前記熱処理物Ｗを搬入すると共に、熱処理後、前記炉体１０から、前記熱処理物Ｗを搬出する移動台２０と、を備えたバッチ式熱処理炉である。
【００１０】
そして、前記移動台２０が、少なくとも、昇降装置４０を備え、搬送装置３０によって前後方向に移動する台車２１と、前記台車２１の直上に設けられ、前記昇降装置４０によって昇降動する昇降基盤２２と、前記昇降基盤２２の後部から立設されたコラム２３と、前記コラム２３から前方へ水平方向に延びる複数の水平部材２４ａで構成されるフォーク２４と、を備えている。
【００１１】
また、前記炉体１０が、少なくとも、前記炉本体部１１の直下に形成され、前記台車２１と昇降基盤２２が進入できる空間部１２と、前記炉本体部１１の後部に形成され、前記熱処理物Ｗを載せた前記フォーク２４が進入できる大きさの出入口１３と、前記炉本体部１１の内部に設けられ、前記フォーク２４が進入する凹部１４ａを備え、上面に、前記熱処理物Ｗが上載される架台１４と、前記出入口１３を開閉する扉部１６と、を備えている。
【００１２】
請求項２に記載の熱処理炉１は、箱状の炉本体部１１を有し、熱処理物Ｗに熱処理を施す炉体１０と、前記炉体１０に、前記熱処理物Ｗを搬入すると共に、熱処理後、前記炉体１０から、前記熱処理物Ｗを搬出する移動台２０と、を備えたバッチ式熱処理炉である。
【００１３】
そして、前記移動台２０が、少なくとも、昇降装置４０を備え、搬送装置３０によって前後方向に移動する台車２１と、前記台車２１の直上に設けられ、前記昇降装置４０によって昇降動する昇降基盤２２と、前記昇降基盤２２の後部から立設されたコラム２３と、前記コラム２３から前方へ水平方向に延びる複数の水平部材２４ａで構成されるフォーク２４と、を備えている。
【００１４】
また、前記炉体１０が、少なくとも、前記炉本体部１１の直下に形成され、前記台車２１と昇降基盤２２が進入できる空間部１２と、前記炉本体部１１の後部に形成され、前記熱処理物Ｗを載せた前記フォーク２４が進入できる大きさの出入口１３と、前記炉本体部１１の内部に設けられ、前記フォーク２４が進入する凹部１４ａを備え、上面に、前記熱処理物Ｗが上載される架台１４と、前記出入口１３を開閉する扉部１６と、を備えている。
【００１５】
また、前記昇降装置４０が、前記台車２１に設けられ、前後方向に水平移動するロッド４１ａを備えた伸縮シリンダー４１と、前記ロッド４１ａに、枢着された揺動アーム４２と、基端部が前記揺動アーム４２に枢着され、先端部が前記昇降基盤２２に枢着された昇降リンク４３と、で構成されている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載のバッチ式熱処理炉１は、上記構成としたので、移動台２０を搬送装置３０によって前進移動させて、熱処理物Ｗをフォーク２４と共に、出入口１３から炉本体部１１の内部まで搬入した後、昇降基盤２２と共にフォーク２４を昇降装置４０で下降させて熱処理物Ｗを架台１４の上面に載せることができる。その後、移動台２０を後退移動させて、炉体１０の扉部１６を閉じて熱処理を行うことができる。
【００１７】
従って、炉本体部１１に設けた出入口１３は、移動台２０や昇降基盤２２を通す必要がないので、開口面積を小さく設定することができる。これにより、燃焼ガスの漏出と、外気の進入を抑制することができ、炉本体部１１の加熱温度を一定に保つことができる。その結果、加熱後の熱処理物Ｗを高品質なものとすることができる。
【００１８】
また、従来の台車式炉７０とは異なり、移動台２０を、炉本体部１１から退避させた状態で熱処理を行うので、移動台２０が高熱によって損傷することがない。これにより、耐久性に優れ、製造コストや維持コストの廉価なバッチ式熱処理炉１を提供することができる。
【００１９】
さらに、従来のトレイ式炉８０とは異なり、ローラーコンベアを使用していないので、耐久性に優れ、製造コストや維持コストが廉価であると共に、ローラーコンベアの熱歪にて搬送が不安定となり熱処理物Ｗが落下する危険性がなく、安全性にも優れる。
【００２０】
請求項２に記載のバッチ式熱処理炉１は、請求項１に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、昇降装置４０を、伸縮シリンダー４１と、揺動アーム４２と、昇降リンク４３とで構成したので、昇降基盤２２を正確かつ確実に昇降動させることができる。尚、伸縮シリンダー４１を動かす小型駆動ユニットはコラム２３内に収納出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るバッチ式熱処理炉の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す熱処理炉において、熱処理物を移動台によって搬入および搬出する状態を示す断面側面図（図２のＸ−Ｘ線断面図）である。
【図３】図１に示す熱処理炉において、熱処理物の加熱状態を示す側面断面図である。
【図４】図１に示す熱処理炉の正面図である（図１のＹ−Ｙ矢視図）。
【図５】図１に示す熱処理における昇降装置とガイド機構を示す側面拡大図である。
【図６】図１に示す熱処理炉における連動機構を示す側面拡大図である。
【図７】図１に示す熱処理炉において、フォークの動きを示す正面拡大一部断面図である（（ａ）はフォークが下降する前の状態を示し、（ｂ）はフォークが下降した後の状態を示す）。
【図８】（ａ）従来例に係る台車式炉を示す側面構成図で、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面矢視図である。
【図９】従来例に係るトレイ式炉を示す側面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係るバッチ式熱処理炉の実施形態を、図１乃至図７に示す。この熱処理炉１は、箱状の炉本体部１１を有し、熱処理物Ｗに熱処理を施す炉体１０と、その炉体１０に、熱処理物Ｗを搬入すると共に、熱処理後、炉体１０から、熱処理物Ｗを搬出する移動台２０とを備えている。
【００２３】
また、移動台２０を、台車２１、昇降基盤２２、コラム２３、およびフォーク２４によって構成している。台車２１は、その下面に複数のコロ２６を有し、搬送装置３０によって前後方向に移動する。
【００２４】
この搬送装置３０は、モーター３２で駆動する駆動リール３１と従動リール３３との間にケーブル３４を掛け渡して構成されており、このケーブル３４を台車２１の下面に係合させ、ケーブル３４を前後方向に移動させることによって当該台車２１を前後方向に移動させる。また、搬送装置３０及びモーター３２等を台車２１に積載させる事により台車２１を自走式とすることが出来るのは言うまでもない。更に、この台車２１は、昇降装置４０を備えている。
【００２５】
昇降基盤２２は、台車２１の直上に、その台車２１と平行に設けられ、昇降装置４０によって昇降動する。この昇降装置４０は、基端をピン４２ｂを軸にして傾動する油圧シリンダーや電動シリンダー等の伸縮シリンダー４１と揺動アーム４２と昇降リンク４３とで構成される。なお、この昇降装置４０は、台車２１と昇降基盤２２とに跨って設けられるものであり、その具体的な設置箇所は特に限定されない。また、その設置数も限定されない。
【００２６】
伸縮シリンダー４１は、その基端を台車２１にピン４２ｂによって枢支され、前後方向に水平移動するピストンロッド４１ａを備えている。揺動アーム４２は、略くの字状であり、その基端部がロッド４１ａの先端部に枢軸Ｐ１によって枢着されている。上端を枢軸Ｐによって昇降基盤２２枢着した昇降リンク４３は、垂直方向に設けられた板状であり、その下端部が揺動アーム４２の先端部に枢軸Ｐによって枢着されている。揺動アーム４２の中間部（最上部）は、台車２１に枢軸Ｐによって枢支されている。
【００２７】
なお、昇降装置４０は、それに付属して連動機構４５を備える。この連動機構４５は、昇降装置４０に連動するもので（例えば、昇降装置４０の第一枢軸Ｐ１と連動機構４５の第一枢軸Ｐ１と同一軸とし、第一枢軸Ｐ１の軸方向にずらし、昇降基盤２２のフレームを挟んで、伸縮シリンダー４１と連動機構４５を配置し）、移動台２０の前後に設けた揺動アーム４２を、二本の軸棒４７とターンバックル４６を介して連結している。これにより、一つの伸縮シリンダー４１の作動によって、昇降基盤２２の前部と後部を同時に昇降動させることができる。この連動機構４５も、台車２１と昇降基盤２２とに跨って設けられるものであり、具体的な設置箇所および設置数は特に限定されない。
【００２８】
また、本実施形態では、台車２１と昇降基盤２２との間に、昇降基盤２２を垂直方向に昇降動させるためのガイド機構６０を設けている。このガイド機構６０は、台車２１に固定される案内孔部材６１と、上端が枢軸Ｐによって昇降基盤２２に枢着され、下部が案内孔部材６１に垂直移動自在に挿入される滑動杆６２とで構成される。なお、このガイド機構６０も、昇降装置４０と同様に、台車２１と昇降基盤２２とに跨って設けられるものであり、その具体的な設置箇所および設置数は特に限定されない。
【００２９】
コラム２３は、昇降基盤２２の後部から垂直方向に立設されている。フォーク２４は、コラム２３の上端部から前方へ水平方向に延びる複数（本実施形態では２本）の水平部材２４ａで構成されている。このフォーク２４は、台車２１および昇降基盤２２と平行に設けられ、それらと同じ長さを有する。
【００３０】
なお、本実施形態のバッチ式熱処理炉１は、その炉体１０を、炉本体部１１、空間部１２、出入口１３、架台１４、および扉部１６によって構成している。本体部１１は耐熱性材料（耐熱煉瓦及びセラミックブランケット等）で形成され、上部壁１１ａ、下部壁１１ｂ、および周囲壁１１ｃで構成された略直方体形状である。上部壁１１ａには、排気ダンパー１５を設けている。
【００３１】
空間部１２は、炉本体部１１（下部壁１１ｂ）の直下に形成され、移動台２０と昇降台２２が進入できる高さと幅を備える。この空間部１２は、炉本体部１１の下部から複数の支柱１７を垂下設することによって形成している。
【００３２】
出入口１３は、炉本体部１１（周囲壁１１ｃ）の後部に形成され、熱処理物Ｗを載せたフォーク２４が進入できる大きさ（高さと幅）を備えている。
【００３３】
架台１４は、炉本体部１１の内部に設けられ、その上面に、フォーク２４が進入できる大きさの凹部１４ａを備えている。架台１４の上面には、熱処理物Ｗが上載される。なお、本実施形態においては、熱処理物Ｗを上載トレイ２５に載せた状態で、フォーク２４および架台１４に載せるようにしている。
【００３４】
扉部１６は、炉本体部１１に形成した出入口１３を開閉するものであり、開閉機構５０によって昇降動する。開閉機構５０は、炉本体部１１に設けられ、その構造は限定されるものではないが、例えば、ウインチ５１によって、滑車５３を介して扉部１６に連結したワイヤー５２を巻き上げることによって出入口１３を開放することができる。
【００３５】
本実施形態に係るバッチ式熱処理装置は、次のように作動する。まず、クレーンなどによって、移動台２０のフォーク２４に上載トレイ２５と共に熱処理物Ｗを載せる。この状態で、搬送装置３０を駆動させて移動台２０を前進移動させ、台車２１と昇降基盤２２を空間部１２に進入させると共に、熱処理物Ｗをフォーク２４（および上載トレイ２５）と共に出入口１３から挿入する。なお、この際、開閉機構５０を駆動して扉部１６を上昇移動させ、出入口１３を開放しておく。
【００３６】
熱処理物Ｗが出入口１３から十分に挿入され、その全体が架台１４上に達した状態で（すなわち、コラム２３の前面が、炉本体部１１の後面１１ｄに近接する状態で）、搬送装置３０を停止する。
【００３７】
次に、昇降装置４０を駆動して昇降基盤２２を下降させる。この昇降基盤２２の下降移動は、ガイド機構６０の働きによって、垂直方向に向かって行われる。昇降基盤２２の下降移動に伴いフォーク２４を架台１４の凹部１４ａに進入させると共に、熱処理物Ｗ（および上載トレイ２５）を架台１４の上面に載せる（図７参照）。
【００３８】
続いて、移動台２０を、搬送装置３０を駆動することによって後退移動させて炉体１０から退避させた後、開閉機構５０を駆動することによって扉部１６を下降移動させ、出入口１３を閉じる。この状態で、熱処理物Ｗを一定時間加熱し、熱処理を行う（図３参照）。
【００３９】
加熱処理完了後、扉部１６を上昇移動させて出入口１３を解放状態とすると共に、移動台２０を前進移動させて、台車２１および昇降基盤２２を空間部１２に進入させると共に、フォーク２４を出入口１３から挿入して、凹部１４ａに進入させる。この状態で、昇降基盤２２を上昇移動させることによって、そのフォーク２４の上に、熱処理物Ｗ（および上載トレイ２５）を載せる。なお、昇降基盤２２の上昇移動も、ガイド機構６０の働きによって、垂直方向に沿って行われる。
【００４０】
続いて、移動台２０を後退移動させて、炉体１０から退避させ、当該熱処理物Ｗをクレーン等でフォーク２４から降ろした後、新たな熱処理物Ｗを載せ、上記の工程を繰り返して熱処理を行う。
【００４１】
本実施形態に係るバッチ式熱処理炉１は、炉体１０の炉本体部１１に設けた出入口１３から、熱処理物Ｗ（および上載トレイ２５）を載せたフォーク２４を挿入するのみであり、台車２１や昇降基盤２２を炉本体内に進入させる必要がない。従って、出入口１３の開口面積を小さく設定することができる。これにより、燃焼ガスの漏出と、外気の進入を抑制することができ、炉本体部１１の加熱温度を一定に保ち易い。
【００４２】
すなわち、熱処理物Ｗを炉体１０に搬入する際の熱損失が少ないため熱効率が良く、そのため省エネルギー化を図ることができると共に、昇温時間も短縮することができる。その結果、熱処理後の熱処理物Ｗを高品質なものとすることができる。
【００４３】
また、移動台２０を、炉本体部１１から退避させた状態で熱処理を行うので、移動台２０が高熱によって損傷することがない。また、炉本体部１１の内部にローラーコンベア等を設ける必要もない。従って、炉体１０および移動台２０の構造を簡素化することができ、耐久性に優れ、製造コストや維持コストの廉価で経済的なバッチ式熱処理炉１を提供することができる。
【００４４】
さらに、熱処理物Ｗを架台１４に上載するので、ローラーコンベア上を移動させる場合のように、熱処理物Ｗが落下することもなく、安全性に優れる。
【００４５】
また、昇降装置４０を、伸縮シリンダー４１と、揺動アーム４２と、昇降リンク４３とで構成しているので、昇降基盤２２を正確かつ確実に昇降動させることができる。
【００４６】
なお、本発明に係る熱処理炉１は、あらゆる炉として使用することができる。例えば、焼鈍炉、焼準炉、加熱炉、焼入炉、焼戻し炉、ステンレス溶体化炉などである。
【符号の説明】
【００４７】
１ バッチ式熱処理炉
１０ 炉体
１１ 炉本体部
１１ａ 上部壁
１１ｂ 下部壁
１１ｃ 周囲壁
１１ｄ 後面
１２ 空間部
１３ 出入口
１４ 架台
１４ａ 凹部
１５ 排気ダンパー
１６ 扉部
１７ 支柱
２０ 移動台
２１ 台車
２２ 昇降基盤
２３ コラム
２４ フォーク
２４ａ 水平部材
２５ 上載トレイ
２６ コロ
３０ 搬送装置
３１ 駆動リール
３２ モーター
３３ 従動リール
３４ ケーブル
４０ 昇降装置
４１ 伸縮シリンダー
４１ａ ロッド
４２ 揺動アーム
４２ｂ ピン
４３ 昇降リンク
４５ 連動機構
４６ ターンバックル
４７ 軸棒
５０ 開閉機構
５１ ウインチ
５２ ワイヤー
５３ 滑車
６０ ガイド機構
６１ 案内孔部材
６２ 滑動杆
７０ 台車式炉
７１ 炉体
７２ 台車
７３ 開口部
７４ サンドシール
７５ 溝形材
７６ 鉛直板
８０ トレイ式炉
８１ 炉体
８２ ローラーコンベア
８３ 搬送トレイ
Ｐ 枢軸
Ｐ１ 第一枢軸
Ｗ 熱処理物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状の炉本体部（１１）を有し，熱処理物（Ｗ）に熱処理を施す炉体（１０）と，前記炉体に，前記熱処理物を搬入すると共に，熱処理後，前記炉体から，前記熱処理物を搬出する移動台（２０）と，を備えたバッチ式の熱処理炉であって、前記移動台が、少なくとも、昇降装置（４０）を備え，搬送装置（３０）によって前後方向に移動する台車（２１）と、前記台車の直上に設けられ，前記昇降装置によって昇降動する昇降基盤（２２）と、前記昇降基盤の後部から立設されたコラム（２３）と、前記コラムから前方へ水平方向に延びる複数の水平部材（２４ａ）で構成されるフォーク（２４）と、を備えるものとし、前記炉体が、少なくとも、前記本体部の直下に形成され，前記台車と昇降基盤が進入できる空間部（１２）と、前記本体部の後部に形成され，前記熱処理物を載せた前記フォークが進入できる大きさの出入口（１３）と、前記本体部の内部に設けられ，前記フォークが進入する凹部（１４ａ）を備え，上面に，前記熱処理物が上載される架台（１４）と、前記出入口を開閉する扉部（１６）と、を備えるものとしたことを特徴とするバッチ式熱処理炉。
【請求項２】
箱状の炉本体部（１１）を有し，熱処理物（Ｗ）に熱処理を施す炉体（１０）と，前記炉体に，前記熱処理物を搬入すると共に，熱処理後，前記炉体から，前記熱処理物を搬出する移動台（２０）と，を備えたバッチ式の熱処理炉であって、前記移動台が、少なくとも、昇降装置（４０）を備え，搬送装置（３０）によって前後方向に移動する台車（２０）と、前記台車の直上に設けられ，前記昇降装置によって昇降動する昇降基盤（２２）と、前記昇降基盤の後部から立設されたコラム（２３）と、前記コラムから前方へ水平方向に延びる複数の水平部材（２４ａ）で構成されるフォーク（２４）と、を備えるものとし、前記炉体が、少なくとも、前記炉本体部の直下に形成され，前記台車と昇降基盤が進入できる空間部（１２）と、前記炉本体部の後部に形成され，前記熱処理物を載せた前記フォークが進入できる大きさの出入口（１３）と、前記炉本体部の内部に設けられ，前記フォークが進入する凹部（１４ａ）を備え，上面に，前記熱処理物が上載される架台（１４）と、前記出入口を開閉する扉部（１６）と、を備えるものとし、前記昇降装置が、前記台車に設けられ，前後方向に水平移動するロッド（４１ａ）を備えた伸縮シリンダー（４１）と、前記ロッドに，枢着された略くの状の揺動アーム（４２）と、基端部が前記揺動アームに枢着され，先端部が前記昇降台に枢着された昇降リンク（４３）と、で構成されたことを特徴とするバッチ式熱処理炉。
【請求項１】
箱状の炉本体部（１１）を有し，熱処理物（Ｗ）に熱処理を施す炉体（１０）と，前記炉体に，前記熱処理物を搬入すると共に，熱処理後，前記炉体から，前記熱処理物を搬出する移動台（２０）と，を備えたバッチ式の熱処理炉であって、前記移動台が、少なくとも、昇降装置（４０）を備え，搬送装置（３０）によって前後方向に移動する台車（２１）と、前記台車の直上に設けられ，前記昇降装置によって昇降動する昇降基盤（２２）と、前記昇降基盤の後部から立設されたコラム（２３）と、前記コラムから前方へ水平方向に延びる複数の水平部材（２４ａ）で構成されるフォーク（２４）と、を備えるものとし、前記炉体が、少なくとも、前記本体部の直下に形成され，前記台車と昇降基盤が進入できる空間部（１２）と、前記本体部の後部に形成され，前記熱処理物を載せた前記フォークが進入できる大きさの出入口（１３）と、前記本体部の内部に設けられ，前記フォークが進入する凹部（１４ａ）を備え，上面に，前記熱処理物が上載される架台（１４）と、前記出入口を開閉する扉部（１６）と、を備えるものとしたことを特徴とするバッチ式熱処理炉。
【請求項２】
箱状の炉本体部（１１）を有し，熱処理物（Ｗ）に熱処理を施す炉体（１０）と，前記炉体に，前記熱処理物を搬入すると共に，熱処理後，前記炉体から，前記熱処理物を搬出する移動台（２０）と，を備えたバッチ式の熱処理炉であって、前記移動台が、少なくとも、昇降装置（４０）を備え，搬送装置（３０）によって前後方向に移動する台車（２０）と、前記台車の直上に設けられ，前記昇降装置によって昇降動する昇降基盤（２２）と、前記昇降基盤の後部から立設されたコラム（２３）と、前記コラムから前方へ水平方向に延びる複数の水平部材（２４ａ）で構成されるフォーク（２４）と、を備えるものとし、前記炉体が、少なくとも、前記炉本体部の直下に形成され，前記台車と昇降基盤が進入できる空間部（１２）と、前記炉本体部の後部に形成され，前記熱処理物を載せた前記フォークが進入できる大きさの出入口（１３）と、前記炉本体部の内部に設けられ，前記フォークが進入する凹部（１４ａ）を備え，上面に，前記熱処理物が上載される架台（１４）と、前記出入口を開閉する扉部（１６）と、を備えるものとし、前記昇降装置が、前記台車に設けられ，前後方向に水平移動するロッド（４１ａ）を備えた伸縮シリンダー（４１）と、前記ロッドに，枢着された略くの状の揺動アーム（４２）と、基端部が前記揺動アームに枢着され，先端部が前記昇降台に枢着された昇降リンク（４３）と、で構成されたことを特徴とするバッチ式熱処理炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１５２４９（Ｐ２０１３−１５２４９Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７８７３（Ｐ２０１１−１４７８７３）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【特許番号】特許第４９９６７６０号（Ｐ４９９６７６０）
【特許公報発行日】平成２４年８月８日（２０１２．８．８）
【出願人】（５０２０９９６８１）アルカエンジニアリング株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【特許番号】特許第４９９６７６０号（Ｐ４９９６７６０）
【特許公報発行日】平成２４年８月８日（２０１２．８．８）
【出願人】（５０２０９９６８１）アルカエンジニアリング株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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