JP2009221552A - 連続真空熱処理炉 - Google Patents

Abstract

【課題】 処理品の移送装置の劣化や動作不良の発生を防止することができるとともに、炉長方向の設置スペースが小さくて済む連続真空熱処理炉を提供する。
【解決手段】 直列に配置した３室以上の処理室を有する連続真空熱処理炉において、各処理室間に仕切扉を介して搬送室６，７を設け、各処理室に処理品支持用の架台１７を設け、昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置３０を搬送室６，７に設けるとともに、最前段の処理室の後側の搬送室６の側壁に開口部６ｂを設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえた搬入台車２０Ａに前記移送装置３０を搭載して前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とし、最後段の処理室の前側の搬送室７の側壁に開口部７ｂを設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえた搬出台車２０Ｂに前記移送装置３０を搭載して前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、直列に配置した複数の処理室に処理品を順次搬入して、真空状態で浸炭や焼結などの熱処理をおこなう連続真空熱処理炉に関する。

従来、鉄合金部品などの処理品の連続真空浸炭処理をおこなう炉としては、直列に配置した前室(装入室)、加熱室、浸炭室及び冷却室を有する連続真空浸炭炉が多く用いられている(たとえば特許文献１，２参照。)。また金属粉末の加圧成形品の連続真空焼結処理をおこなう炉としては、直列に配置した脱ワックス室、焼結室及び冷却室を有する連続真空焼結炉が多く用いられている（たとえば特許文献３参照。）。
特開２００４−１０７７０５号公報 特開２００６−１３７９６４号公報 特公平６−３３９４４号公報

ところがこれらの連続真空熱処理炉においては、処理品を各室に順次移送する移送手段としては、上記特許文献１に記載の炉ではローラハース式の移送装置を、上記特許文献２に記載の炉ではウオーキングビーム式の内部送り装置を、それぞれ用いているため、浸炭室内に設けたこれらの移送装置の各構成部材、特に鉄系合金部材が、高温下で繰返し真空浸炭処理を受ける結果、上記各構成部材に歪みを生じたり靱性が低下して脆くなり、また可動部材に煤やタールが付着堆積することとあいまって動作不良を生じ、短期間で移送装置の修理・交換などが必要となり、またこれらの保守・交換作業期間中は連続真空浸炭処理が中断され、炉操業の支障となるという問題点を有するものであった。また上記特許文献３に記載の炉においても、処理品を各室に順次移送する移送手段としてローラハース式の移送装置を用いているため、上記と同様に真空加熱の繰返しによる金属製ローラの歪みや強度低下を生じ、また蒸発ワックス（バインダー）成分に起因する煤やタールの付着堆積も加わって動作不良を生じ、短期間で移送装置の修理・交換が必要となり炉操業の支障となるという、上記と同様な問題点を有するものであった。

そこでこのような問題点に対処するために、本出願人は未公開の特許出願（特願２００７−３１０５８２）により、処理室間に搬送室を設け、前後方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を上記搬送室に設けて、この移送装置により各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に移送するようにした連続真空浸炭炉についての提案をおこなっている。この提案に係る発明により、移送装置が浸炭室内の真空浸炭雰囲気に曝されることは回避されるものであるが、処理品は最前段の前室の前側の入口から炉内に搬入され、最後段の冷却室の後側の出口から炉外へ搬出されるものであるため、炉の前後に処理品搬入・搬出用のスペースを必要とし、炉の設置のために炉長方向に大きな設置スペースを必要とするという、別の問題点を有するものである。

この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、処理品の移送装置が処理室内の高温雰囲気に曝されることがなく、高温加熱及び雰囲気ガスに起因する移送装置の劣化や動作不良の発生を防止することができるとともに、炉長方向の設置スペースが小さくて済む連続真空熱処理炉を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の連続真空熱処理炉は、直列に配置した３室以上の処理室に処理品を順次搬入して処理をおこなう連続真空熱処理炉において、前記各処理室間に、それぞれ仕切扉を介して搬送室を設けるとともに、前記各処理室に、それぞれ処理品支持用の架台を設け、昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を、前記各搬送室に設けて、該移送装置により、前記各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に移送するようにするとともに、最前段の前記処理室の後側に連設された前記搬送室の側壁に開口部を設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえ搬送室側方から該開口部に向って進退駆動される搬入台車の該蓋板の内側位置に、該搬送室用の前記移送装置を搭載して、該移送装置を前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とし、搬送室外において該移送装置上に載置された処理品を該搬送室を経て前記最前段の処理室内へ搬入するようにし、最後段の前記処理室の前側に連設された前記搬送室の側壁に開口部を設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえ搬送室側方から該開口部に向って進退駆動される搬出台車の該蓋板の内側位置に、該搬送室用の前記移送装置を搭載して、該移送装置を前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とし、前記最後段の処理室内の処理品を前記移送装置上に移載して該搬送室を経て搬送室外へ搬出するようにしたことを特徴とする。

この発明において「前」側とは、炉内を移送され前工程(前段)側から後工程(後段)側へと進行する処理品の進行方向上流側(前工程室側)を称し、「後」側とはその反対方向側を称し、また「左右」とは、前後方向に対する水平面上における左右方向を称するものとする。

請求項１記載の発明によれば、基材部上にテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に移送することができ、これら移送後の移送装置はテレスコピック型のアームを短縮状態として各搬送室内に収容することができ、各搬送室と仕切扉で仕切られた処理室において処理品の熱処理をおこなうことにより、移送装置は真空あるいは浸炭性ガスや蒸発ワックス等を含有する処理室内の高温雰囲気に曝されることがない。また処理品の炉内への搬入は、搬入台車に搭載した移送装置上に炉外において載置した処理品を、最前段の処理室に連設された搬送室を経て該処理室内へ搬入することによりおこなえるので、該処理室の前側には処理品搬入用のスペースは不要であり、さらに処理品の炉外への搬出は、最後段の処理室内の処理品を搬出台車に搭載した移送装置上に移載して炉外へ引出すことによりおこなえるので、該処理室の後側には処理品搬出用のスペースは不要であり、炉の設置のための炉長方向の設置スペースが小さくて済む。

また請求項２記載の発明は、直列に配置した前室に続く３室以上の処理室に処理品を順次搬入して処理をおこなう連続真空熱処理炉において、前記各処理室間に、それぞれ仕切扉を介して搬送室を設けるとともに、前記各処理室に、それぞれ処理品支持用の架台を設け、昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を、前記前室及び前記各搬送室に設けて、該移送装置により、前記前室外側にある処理品を該前室を経てこれに続く処理室内に、前記各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に、それぞれ移送するようにするとともに、最後段の前記処理室の前側に連設された前記搬送室の側壁に開口部を設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえ搬送室側方から該開口部に向って進退駆動される搬出台車の該蓋板の内側位置に、該搬送室用の前記移送装置を搭載して、該移送装置を前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とし、前記最後段の処理室内の処理品を前記移送装置上に移載して該搬送室を経て搬送室外へ搬出するようにしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、基材部上にテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、前室外側にある処理品を該前室を経てこれに続く処理室内に、各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に、それぞれ移送することができ、これら移送後の移送装置はテレスコピック型のアームを短縮状態として前室内及び搬送室内に収容することができ、これら前室及び搬送室と仕切扉で仕切られた処理室において処理品の熱処理をおこなうことにより、移送装置は真空あるいは浸炭性ガスや蒸発ワックス等を含有する処理室内の高温雰囲気に曝されることがない。また処理品の炉外への搬出は、最後段の処理室内の処理品を搬出台車に搭載した移送装置上に移載して炉外へ引出すことによりおこなえるので、該処理室の後側には処理品搬出用のスペースは不要であり、炉の設置のための炉長方向の設置スペースが小さくて済む。さらにこれに加えて、前室に設けた移送装置により前室外側から搬入した処理品を該前室内に保持して待機状態とし、これに続く処理室内における先行する処理品の熱処理中に、該前室の真空パージ等の雰囲気調整をおこなうことができるので、前室なしの場合に比べて該処理室における処理時間は短くて済み、上記の待機時間を含む上記処理時間を、他の処理室における処理工程での所要時間と同程度あるいはそれ以下に短縮することができ、全処理工程のサイクルタイムを短縮化して生産性の向上を図ることができる。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、各搬送室内に設けたテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に移送するようにしたので、移送装置は処理室内の高温雰囲気に曝されることがなく、移送装置の劣化や動作不良の発生を防止することができるとともに、処理品の炉内への搬入及び炉外への搬出は、最前段の処理室より後側及び最後段の処理室の前側の各搬送室位置において、移送装置を搭載した搬入台車及び搬出台車によりおこなうようにしたので、炉の設置のための炉長方向の設置スペースは小さくて済む。

また請求項２記載の発明によれば、前室および各搬送室内に設けたテレスコピック型のアームをそなえた移送装置により、前室外側にある処理品を該前室を経てこれに続く搬送室内に、各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に、それぞれ移送するようにしたので、移送装置は処理室内の高温雰囲気に曝されることがなく、移送装置の劣化や動作不良の発生を防止することができるとともに、処理品の炉外への搬出は、最後段の処理室の前側の搬送室位置において、移送装置を搭載した搬出台車によりおこなうようにしたので、炉の設置のための炉長方向の設置スペースは小さくて済み、さらに移送装置により前室外側から搬入した処理品を前室内に保持して該前室の雰囲気調整をおこなうことにより、前室に続く処理室における処理時間を短縮化でき、サイクルタイムの短縮化により生産性の向上を図ることができる。

以下図１〜図９に示す第１例により、この発明の実施の形態を説明する。図１において、１は連続真空浸炭炉で、３は加熱室、４は浸炭室、５は冷却室で、６は加熱室３と浸炭室４の間に設けた搬送室、７は浸炭室４と冷却室５の間に設けた搬送室である。最前段の処理室である加熱室３は、処理品Ｗの出入口を後側にそなえ、最後段の処理室である冷却室５は、処理品Ｗの出入口を前側にそなえている。各室間には仕切扉１１ａ〜１１ｄを設け、これらの仕切扉は、それぞれ横置きシリンダ式の開閉装置１２により開閉駆動される。またこの炉における真空浸炭処理対象物である処理品Ｗは、各図において角体状に略図示してあるが、具体的には、複数段の棚板をそなえた保持具の前記棚板部に多数個の処理対象部品を保持させトレイ上に支持したものや、上記処理対象部品をバスケットに収容しトレイ上に支持したものなど、真空浸炭処理及び移送に適した形態を有するものであり、この発明においてはこれらの形態の処理単位品としてまとめられたものを処理品と称し、処理品Ｗの底面とは上記処理単位品の底面、具体的には上記トレイの底面などを称するものとする。

加熱室３から冷却室５に至る各室は、図示しない真空排気装置に接続され、さらに浸炭室４は図示しない浸炭性ガス供給源に、冷却室５は図示しない雰囲気ガス（窒素ガス）供給源に、それぞれ接続されている。また加熱室３及び浸炭室４は、それぞれ炉殻内に設けた断熱壁１３，１４で囲繞された室内に、図示しない電熱式のヒータをそなえ、冷却室５は炉殻内に設けた隔壁１５で囲繞された室内に冷却用雰囲気を循環させる送風機１６、及び隔壁１５の左右両側に形成したガス循環路に設けた図示しない冷却器とをそなえている。また加熱室３及び浸炭室４及び冷却室５は、炉殻に固設された処理品Ｗ支持用の架台１７をそれぞれそなえている。この架台１７は図２に示すように、処理品Ｗの底面の左右側縁部を支承する前後方向に延びる支持梁１７ａの前後両端部に支柱１７ｂを固着したコ字状の枠体を、左右に間隔をおいて２組配設して成り、この間隔部に後述する移送装置３０の伸長状態のテレスコピックアーム３１（詳しくはその上部アーム３４）が進入できる構造となっている。

３０は処理品Ｗ移送用の移送装置で、搬送室６及び搬送室７に設けられている。搬送室６用の移送装置３０は、後述する搬入台車２０Ａのフォーク２６上に搭載され、搬送室７用の移送装置３０は、後述する搬出台車２０Ｂのフォーク２６上に搭載され、いずれも各搬送室の側壁に設けた開口部を経て搬送室外へ引出自在となっており、以下、図３〜図９によりこれら各部の構成を説明する。先ず搬送室６の炉殻の一方の側壁６ａには、大きい角穴状の開口部６ｂが設けてあり、６ｃはこの開口部６ｂを包囲する短角筒状部、６ｄはその先端に形成したフランジ部である。また搬入台車２０Ａは、搬送室６の下方から側方にわたって基礎上に敷設した炉長方向に直交するレール２１上に、搬送室６の側方から開口部６ｂに向ってモータ２２により進退駆動される台車２３を載せ、この台車２３上に立設した支柱２４，２４に、上記開口部６ｂ開閉用の蓋板２５を取付け、この蓋板２５の内面側に、炉内に向って水平方向に突出するフォーク２６，２６の基部を固着保持して成る。蓋板２５は、上記搬送室６のフランジ部６ｄの外周形状とほぼ同じ外周形状を有し、その外周寄りの位置には、フランジ部６ｄに密着するためのシール用のリング（図示しない）を付設してある。そしてフォーク２６，２６上には移送装置３０が搭載されており、その詳細については後述する。

また搬送室７および搬出台車２０Ｂも、レール２１が搬送室７の下方から側方にわたって基礎上に敷設されている点を除いて、上記と同構成を有するものであり、図１及び図９にその同構成の主要部として、搬送室７の開口部７ｂ、搬出台車２０Ｂの蓋板２５、フォーク２６上に搭載された移送装置３０等を図示してある。

次に移送装置３０は、図３〜図８に示す構成を有する。なおこれらの図は搬送室６に設けた（搬入台車２０Ａに搭載した）移送装置３０を示すものであるが、搬送室７に設けた（搬出台車２０Ｂに搭載した）ものも、これと同一構成を有するものである。図中、３１はテレスコピックアームで、ベースアーム３２に中間アーム３３を長手方向に移動自在に支持し、この中間アーム３３に上部アーム３４を長手方向に移動自在に支持し、後述する駆動及び連動機構により中間アーム３３及び上部アーム３４が連動して、図示の短縮（原点）状態から図中矢印Ｓで示す前方及び矢印Ｔで示す後方へ伸長し、また短縮状態に引戻駆動されるものである。なお中間アーム３３のベースアーム３２への支持構造、及び上部アーム３４の中間アーム３３への支持構造としては、相対移動する一方のアームにアーム長手方向に並設したローラにより、他方のアームを長手方向に移動自在に支持する構造を有するものであるが、その詳細な図示は省略する。

図３及び図４に示すように２組のテレスコピックアーム３１，３１のベースアーム３２，３２の前後両端部を２本の連結梁３５で連結して、昇降駆動される基材部である四角枠組状の昇降枠３６を構成し、各連結梁３５の左右両端部には、ガイドを兼ねた駆動片３７が下向きに固設してある。３８は搬入台車２０Ａのフォーク２６の上面部に固設した支持台で、この支持台３８の四隅部に立設固着したガイド板３９が、上記昇降枠３６の各駆動片３７に設けた縦溝に摺動自在に嵌合し、これによって昇降枠３６、従って各テレスコピックアーム３１は、ガイド板３９により上下に昇降自在にガイドされている。

そして図３及び図６に示すように、支持台３８の前後中央部には、蓋板２５の外部に取付けた回転駆動機４０の出力軸に継手４１を介して連結された駆動軸４２が回転自在に支持され、この駆動軸４２に設けたスプロケット４３，４３によりチェーン４４，４４を介して回転駆動される従動軸４５ａ，４５ｂが、図５に鎖線で示す軸受４５ｃにより支持台３８の前後両端部に回転自在に支持されている。各従動軸４５ａ，４５ｂの両端部には、図５に示すように、この従動軸の軸心と偏心した位置に駆動ローラ４６を軸支したクランク状（偏心カム状）の駆動子４７を固設し、この駆動ローラ４６を前記駆動片３７の内面側に凹設した前後方向に延びる溝４８に係合させてあり、この駆動子４７及び駆動片３７によって昇降枠３６及びその上部支持物（処理品Ｗ移送時には処理品Ｗを含む）が支持されるとともに、回転駆動機４０により前記チェーン駆動機構を介して従動軸４５ａ，４５ｂを１８０度回転させることにより、昇降枠３６及びその上部支持物は、駆動ローラ４６と従動軸４５ａ，４５ｂの偏心量の２倍に相当する昇降行程Ｙだけ、図示の下降位置から上昇し、さらにこれらの従動軸の１８０度回転により図示の下降位置へと下降駆動される。

次に各テレスコピックアーム３１は、図７に示すようにそのベースアーム３２の前後中間部に設けた各駆動ボックス４９内の駆動スプロケット５０，５０を同時に回転駆動する駆動軸５１を、蓋板２５の外部に取付けた回転駆動機５２の出力軸に継手５３を介して連結し、この駆動軸５１の回転により、テレスコピックアーム３１の伸縮駆動を次のようにしておこなうようになっている。

すなわち、図８に略図示するように、ベースアーム３２の前後両端部に内蔵・軸支したスプロケット５４ａ，５４ｂと、前記駆動ボックス４９内に軸支したスプロケット５５，５５と、前記駆動スプロケット５０に、駆動チェーン５６を巻掛け、この駆動チェーン５６に噛合う複数個の直列状に配置した歯５７を中間アーム３３の上辺部の左右中央部下面に下向きに突設固着してあり、駆動軸５１の回転により駆動チェーン５６及び歯５７を介して中間アーム３３が、前方（矢印Ｓ方向）あるいは後方（矢印Ｔ方向）へ駆動される。一方各アームの連動用に、中間アーム３３の前端部には連動用のローラ５８ａが、後端部にはこれと左右位置を変えてローラ５８ｂが、それぞれ内蔵・軸支され、上部アーム３４の上辺部下面に一端部Ｐを固着した連動用のチェーン５９ａがローラ５８ａに巻掛けられたのち他端部をベースアーム３２に固着され、また上部アーム３４の上辺部下面に一端部Ｑを固着した連動用のチェーン５９ｂがローラ５８ｂに巻掛けられたのち、他端部をベースアーム３２に固着されている。

上記の各チェーンの配設により、図８（ａ）に示すように駆動軸５１を矢印Ｕ方向に回転駆動すると、矢印方向に移動する駆動チェーン５６により歯５７を介して中間アーム３３が前方（矢印Ｓ方向）へ移動し、この移動する中間アーム３３のローラ５８ａに巻掛けたチェーン５９ａにより上部アーム３４が中間アーム３３上を該中間アーム３３の移動量に等しい量（従ってベースアーム３２に対しては該移動量の２倍）だけ前方へ移動して、伸長状態へと前方へ駆動される。また同図（ｂ）に示すように駆動軸５１を矢印Ｖ方向に回転駆動すると、上記と反対に中間アーム３３が後方（矢印Ｔ方向）へ移動するとともに、チェーン５９ｂにより上部アーム３４が中間アーム３３上を後方へ移動して、伸長状態へと後方へ駆動される。また前方へ伸長した状態から、図３に示す短縮状態に戻すときは、図８（ｂ）と同様な駆動及びチェーン５９ｂによる連動作用により、また後方へ伸張した状態から同じく短縮状態に戻すときは、図８（ａ）と同様な駆動及びチェーン５９ａによる連動作用により、それぞれ短縮状態に戻されるのである。

上記の各室に設けた移送装置３０に対して、各室に設けた架台１７及び図９に示す炉外に設けた送入テーブル６１及び送出テーブル６２の各上面（処理品Ｗ支持面）は、前記下降位置にある移送装置３０の上面（上部アーム３４の上面）位置と、これから昇降行程Ｙだけ上昇した上昇位置との中間位置にある。そしてたとえば搬送室６の移送装置３０により、処理品Ｗを加熱室３内から浸炭室４内に移送するには、各仕切扉を開いた状態で、下降位置に保持したテレスコピックアーム３１を前方へ伸長駆動して、上部アーム３４が加熱室３の架台１７上の処理品Ｗの下側に達したら、昇降枠３６（従ってテレスコピックアーム３１）を上昇駆動して処理品Ｗを上部アーム３４上に移載し、次いでテレスコピックアーム３１を短縮状態に引戻し後さらに後方へ伸長駆動して、処理品Ｗが浸炭室４の架台１７上に達したら昇降枠３６（テレスコピックアーム３１）を下降駆動してその架台１７上に処理品Ｗを移載し、テレスコピックアーム３１を短縮状態に戻せば移送は完了する。搬送室７に設けた移送装置３０によっても、同様な昇降・伸縮動作により、処理品Ｗの浸炭室４内から冷却室５内への移送をおこなうことができる。

また炉外からの処理品Ｗの搬入時には、図９に示すように搬送室６の移送装置３０を搭載した搬入台車２０Ａを炉外へ引出して送入テーブル６１に対向する位置に停止させ、送入テーブル６１上の処理品Ｗに対して、上記と同様なテレスコピックアーム３１の前方への伸長及び上昇駆動とこれに続く短縮状態への引戻しにより、処理品Ｗを短縮状態のテレスコピックアーム３１上に移載後、搬入台車２０Ａを矢印方向へ進入駆動して、蓋板２５による開口部６ｂ閉鎖状態で仕切扉１１ａを開き、テレスコピックアーム３１の前方への伸長及び下降駆動により処理品Ｗを加熱室３の架台１７上に移載後、テレスコピックアーム３１を短縮状態に引戻せば、処理品Ｗを加熱室３内へ搬入する行程が完了する。また冷却室５内の処理品Ｗの炉外への搬出時には、仕切扉１１ｄを開き搬出台車２０Ｂに搭載された搬送室７内の移送装置３０により、上記と同様なテレスコピックアーム３１の後方への伸長及び上昇駆動とこれに続く短縮状態への引戻しにより、処理品Ｗを短縮状態のテレスコピックアーム３１上に移載後、搬出台車２０Ｂを図９に矢印で示すように炉外へ引出して送出テーブル６２に対向する位置に停止させ、テレスコピックアーム３１の後方への伸長及び下降駆動により処理品Ｗを送出テーブル６２上に移載後、テレスコピックアーム３１を短縮状態に引戻し、搬出台車２０Ｂを搬送室７に向って進入駆動して蓋板２５による開口部７ｂ閉鎖状態とすれば、処理品Ｗを炉外へ搬出する行程が完了する。

上記構成の各装置をそなえた連続真空浸炭炉１により処理品Ｗの真空浸炭処理をおこなうには、炉外の送入テーブル６１上の処理品Ｗを前記のように搬入台車２０Ａを用いて搬送室６を経て加熱室３内に搬入して加熱処理し、加熱後の処理品Ｗを搬送室６を経て浸炭室４内に移送して真空浸炭処理し、次いで冷却室５内に移送して常圧下で窒素ガス循環による冷却処理後、前記のように搬出台車２０Ｂを用いて搬送室７を経て炉外の送出テーブル６２上に搬出するという処理を、順次炉内に搬入される複数の処理品Ｗに対して連続的におこなう。このとき各処理室における処理時の室内圧力調節の他、処理品Ｗの移送に先立って、搬送室６や搬送室７の室内圧力を、仕切扉を介して隣合う処理室内の圧力と同程度の圧力とするなどの圧力調節を、処理工程の進行に応じて適宜おこなう。

上記の処理品Ｗの加熱室３内への搬入、加熱室３内の処理品Ｗの浸炭室４内への移送、浸炭室４内の処理品Ｗの冷却室５内への移送、および冷却室５内の処理品Ｗの炉外への搬出は、それぞれ移送装置３０及び搬入台車２０Ａ，搬出台車２０Ｂを用いて、前述したその昇降及び伸長・短縮駆動によりおこなわれる。そしてこれらの搬入・移送・搬出の各行程後の移送装置３０は、テレスコピックアーム３１を短縮状態として、搬入台車２０Ａ及び搬出台車２０Ｂの蓋板２５，２５により開口部６ｂ，７ｂを閉鎖された搬送室６及び搬送室７にそれぞれ収容され、これら各室と仕切扉１１ａ〜１１ｄで仕切られた状態で、加熱室３における処理品Ｗの加熱処理、及び浸炭室４における処理品Ｗの真空浸炭処理がおこなわれる。

これによって、搬送室６及び搬送室７に設けた移送装置３０は、いずれも浸炭室４内の真空浸炭雰囲気に曝されて処理品Ｗと共に真空浸炭処理されるということがないので、これらの移送装置は真空浸炭に起因する劣化や動作不良を生じることなく、長期にわたって支障なく使用できる。さらに搬送室６に設けた移送装置３０は、加熱室３の高温雰囲気に曝されて処理品Ｗと共に加熱処理されることがないので、繰返高温加熱による劣化や動作不良を生じることなく、長期にわたって支障なく使用できる。

また処理品Ｗの炉内への搬入は、搬入台車２０Ａに搭載した移送装置３０上に炉外において載置した処理品Ｗを、搬送室６を経て加熱室３内へ搬入することによりおこなえるので、加熱室３の前側には処理品搬入用のスペースは不要であり、さらに処理品Ｗの炉外への搬出は、冷却室５内の処理品Ｗを搬出台車２０Ｂに搭載した移送装置３０上に移載して炉外へ引出すことによりおこなえるので、冷却室５の後側には処理品搬出用のスペースは不要であり、炉の設置のための炉長方向の設置スペースが小さくて済むのである。

次に図１０〜図１５に示す第２例により、この発明の実施の形態を説明する。この例の連続真空浸炭炉は、加熱室及びこれに続く搬送室の構造、及び加熱室の前段側に前室を設けた点が、前記第１例と異なるが、その他の構成は第１例と同じであるので、第１例と同一または相当部分については第１例の各図と同一符号を付して図示する。図１０において、７１は連続真空浸炭炉で、２は前室（装入室）、３は加熱室、４は浸炭室、５は冷却室で、８は加熱室３と浸炭室４の間に設けた搬送室、７は浸炭室４と冷却室５の間に設けた搬送室である。この例における最前段の処理室である加熱室３は、処理品Ｗの入口を前側に、出口を後側にそなえている。各室間には仕切扉１１ａ〜１１ｅを設け、これらの仕切扉は、それぞれ横置きシリンダ式の開閉装置１８により開閉駆動される。９は処理品搬入用の入口で、エアシリンダ式の開閉装置１８により開閉駆動される扉１９をそなえている。またこの炉における真空浸炭処理対象物である処理品Ｗは、各図において角体状に略図示してあるが、この点は前記第１例と同じであり、具体的な処理品の支持形態や処理品Ｗの底面の指称部位などについては、第１例において前述した通りである。

前室２から冷却室５に至る各室は、図示しない真空排気装置に接続され、さらに浸炭室４は図示しない浸炭性ガス供給源に、冷却室５は図示しない雰囲気ガス（窒素ガス）供給源に、それぞれ接続されている。また加熱室３は、炉殻内に設けた断熱壁１３で四周を囲繞された室内に、図示しない電熱式のヒータをそなえ、浸炭室４及び冷却室５の構成は前記第１例と同じである。また加熱室３及び浸炭室４及び冷却室５は、炉殻に固設された処理品Ｗ支持用の前記第１例と同じ架台１７をそれぞれそなえている。

３０は処理品Ｗ移送用の移送装置で、前室２，搬送室８及び搬送室７に設けられている。このうち先ず搬送室７用の移送装置３０は、前記第１例と同じ搬出台車２０Ｂのフォーク２６上に搭載され、搬送室７の側壁に設けた開口部を経て搬送室外へ引出自在となっている。また前室２及び搬送室８に設けた移送装置３０は、前室２及び搬送室８の各炉底部上にそれぞれ固定配置されているが、移送装置３０自体の構成は前記第１例と同じであるので、以下、前記第１例の各図に対応する図１０〜図１４により、第１例との相違点を中心に各部の構成を説明する。先ず搬送室８は図１１〜図１４に示すように、炉殻の側壁に開口部を有しない通常の角筒状の炉殻を有するものであり、その底板８ｂ上に移送装置３０が取付けられており、また前室２も搬送室８と同様な角筒状を呈し、その底板上に移送装置３０が取付けられている。

図１１〜１４は、上記の搬送室８内の移送装置３０を示し、移送装置３０の各可動部材を支持すると共にガイド板３９を立設した支持台３８は、搬送室８の底板８ｂ上に固定取付けされており、またテレスコピックアーム３１の昇降駆動用の駆動軸４２を回転駆動する回転駆動機４０、及びテレスコピックアーム３１の伸縮駆動用の駆動軸５１を回転駆動する回転駆動機５２は、いずれも搬送室８の側壁８ａの外部に取付けてある。なおこれらの回転駆動機を、前記第１例の蓋板２５とは左右反対側の側壁８ａに取付けた関係上、支持台３８の前後中央部に設けた駆動軸４２の後側位置に駆動軸５１を設けてある。また前室２に設けた移送装置３０も、上記と同じ構成を有するものである。そして上記以外の点において、移送装置３０は第１例と同一構成を有し、各部の動作も前述の通りであるので、図３〜図８と同一部分に同一符号を付して図示し、詳細な説明は省略する。

上記の各室に設けた移送装置３０に対して、各室に設けた架台１７及び図１５に示す炉外に設けた送入テーブル６１及び送出テーブル６２の各上面（処理品Ｗ支持面）は、前記下降位置にある移送装置３０の上面（上部アーム３４の上面）位置と、これから昇降行程Ｙだけ上昇した上昇位置との中間位置にある。そしてたとえば搬送室６の移送装置３０により、処理品Ｗを加熱室３内から浸炭室４内に移送するには、各仕切扉を開いた状態で、下降位置に保持したテレスコピックアーム３１を前方へ伸長駆動して、上部アーム３４が加熱室３の架台１７上の処理品Ｗの下側に達したら、昇降枠３６（従ってテレスコピックアーム３１）を上昇駆動して処理品Ｗを上部アーム３４上に移載し、次いでテレスコピックアーム３１を短縮状態に引戻し後さらに後方へ伸長駆動して、処理品Ｗが浸炭室４の架台１７上に達したら昇降枠３６（テレスコピックアーム３１）を下降駆動してその架台１７上に処理品Ｗを移載し、テレスコピックアーム３１を短縮状態に戻せば移送は完了する。搬送室７に設けた移送装置３０によっても、同様な昇降・伸縮動作により、処理品Ｗの浸炭室４内から冷却室５内への移送をおこなうことができる。

また炉外からの処理品Ｗの搬入時には、前室２の扉１９を開き、図１５に示す送入テーブル６１上の処理品Ｗに対して、前室２内に設けた移送装置３０のテレスコピックアーム３１の前方への伸長及び上昇駆動とこれに続く短縮状態への引戻しにより、処理品Ｗを短縮状態のテレスコピックアーム３１上に移載して扉１９を閉じた前室２内に保持し、先行する処理品Ｗの加熱室３内における加熱処理工程中に前室２内を減圧するなどして待機し、上記先行する処理品Ｗが前記のようにして浸炭室４に移送された後、仕切扉１１ａを開き、テレスコピックアーム３１の前方への伸長及び下降駆動により処理品Ｗを加熱室３の架台１７上に移載後、テレスコピックアーム３１を短縮状態に引戻せば、処理品Ｗを加熱室３内へ搬入する行程が完了する。また冷却室５内の処理品Ｗの炉外への搬出時には、前記第１例と同じ搬出台車２０Ｂ及びこれに搭載された搬送室７内の移送装置３０を前記第１例と同じ手順で駆動することにより、処理品Ｗを炉外へ搬出する行程が完了する。

上記構成の各装置をそなえた連続真空浸炭炉７１により処理品Ｗの真空浸炭処理をおこなうには、炉外の送入テーブル６１上の処理品Ｗを前室２内に搬入し待機後、加熱室３内に移送して加熱処理し、加熱後の処理品Ｗを搬送室６を経て浸炭室４内に移送して真空浸炭処理し、次いで冷却室５内に移送して常圧下で窒素ガス循環による冷却処理後、前記のように搬出台車２０Ｂを用いて搬送室７を経て炉外の送出テーブル６２上に搬出するという処理を、順次炉内に搬入される複数の処理品Ｗに対して連続的におこなう。このとき各処理室における処理時の室内圧力調節の他、処理品Ｗの移送に先立って、前室２及び搬送室６や搬送室７の室内圧力を、仕切扉を介して隣合う処理室内の圧力と同程度の圧力とするなどの圧力調節を、処理工程の進行に応じて適宜おこなう。

上記の処理品Ｗの前室２内への搬入とこれに続く加熱室３内への移送、加熱室３内の処理品Ｗの浸炭室４内への移送、浸炭室４内の処理品Ｗの冷却室５内への移送、および冷却室５内の処理品Ｗの炉外への搬出は、それぞれ移送装置３０及び搬出台車２０Ｂを用いて、前述したその昇降及び伸長・短縮駆動によりおこなわれる。そしてこれらの搬入・移送・搬出の各行程後の移送装置３０は、テレスコピックアーム３１を短縮状態として、前室２，搬送室８及び搬出台車２０Ｂの蓋板２５により開口部７ｂを閉鎖された搬送室７にそれぞれ収容され、これら各室と仕切扉１１ａ〜１１ｄで仕切られた状態で、加熱室３における処理品Ｗの加熱処理、及び浸炭室４における処理品Ｗの真空浸炭処理がおこなわれる。

これによって、搬送室８及び搬送室７に設けた移送装置３０は、いずれも浸炭室４内の真空浸炭雰囲気に曝されて処理品Ｗと共に真空浸炭処理されるということがないので、これらの移送装置は真空浸炭に起因する劣化や動作不良を生じることなく、長期にわたって支障なく使用できる。さらに前室２及び搬送室８に設けた移送装置３０は、いずれも加熱室３の高温雰囲気に曝されて処理品Ｗと共に加熱処理されることがないので、繰返高温加熱による劣化や動作不良を生じることなく、長期にわたって支障なく使用できるのである。

また処理品Ｗの炉外への搬出は、冷却室５内の処理品Ｗを搬出台車２０Ｂに搭載した移送装置３０上に移載して炉外へ引出すことによりおこなえるので、冷却室５の後側には処理品搬出用のスペースは不要であり、炉の設置のための炉長方向の設置スペースが小さくて済む。これに加えて、前室２に設けた移送装置３０により搬入した処理品Ｗを該前室２内に保持して待機状態とし、加熱室３内における先行する処理品Ｗの熱処理中に前室２の真空パージをおこなうことができるので、前室なしの場合に比べて加熱室３における処理時間は短くて済み、上記待機時間を含む加熱室３における処理時間を、浸炭室４及び冷却室５における処理時間と同程度あるいはそれ以下に短縮化して、全処理工程のサイクルタイムを短縮化することができるのである。

この発明は上記各例に限定されるものではなく、たとえば移送装置３０におけるテレスコピックアーム３１の伸縮駆動機構及び昇降機構や、搬入台車２０Ａ、搬出台車２０Ｂなどの各具体的構成は、上記以外のものとしてもよい。また上記各例は、３室の処理室を有する連続真空浸炭炉にこの発明を適用した場合を例示するものであるが、この発明は真空焼結など、真空浸炭以外の熱処理をおこなう連続真空熱処理炉や、４室以上の処理室を有する連続真空熱処理炉にも適用できるものであり、たとえば４室以上の処理室を有する場合に上記各例に対して追加配置される搬送室には、上記の例の搬送室８と同様に移送装置３０を固定配置する構成とすればよい。

この発明の実施の形態の第１例を示す連続真空浸炭炉の略示縦断面図である。 図１及び図１０のＡ−Ａ線断面図である。 図１の連続真空浸炭炉における移送装置の縦断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図（平面図）である。 図４のＣ−Ｃ線部分拡大断面図である。 図３のＤ−Ｄ線断面図である。 図３のＥ−Ｅ線断面図である。 図３の移送装置の駆動機構を示す模式的説明図である。 図１の連続真空浸炭炉における操業方法を示す略示平面図である。 この発明の実施の形態の第２例を示す連続真空浸炭炉の略示縦断面図である。 図１０の連続真空浸炭炉の搬送室８における移送装置の縦断面図である。 図１１のＦ−Ｆ線断面図（平面図）である。 図１１のＧ−Ｇ線断面図である。 図１１のＨ−Ｈ線断面図である。 図１０の連続真空浸炭炉における操業方法を示す略示平面図である。

符号の説明

１…連続真空浸炭炉、２…前室、３…加熱室、４…浸炭室、５…冷却室、６…搬送室、６ｂ…開口部、７…搬送室、７ｂ…開口部、８…搬送室、１７…架台、２０Ａ…搬入台車、２０Ｂ…搬出台車、２１…レール、２３…台車、２５…蓋板、２６…フォーク、３０…移送装置、３１…テレスコピックアーム、３６…昇降枠、４０…回転駆動機、５２…回転駆動機、５６…駆動チェーン、５９ａ…チェーン、５９ｂ…チェーン、７１…連続真空浸炭炉。

Claims (2)

1. 直列に配置した３室以上の処理室に処理品を順次搬入して処理をおこなう連続真空熱処理炉において、
   前記各処理室間に、それぞれ仕切扉を介して搬送室を設けるとともに、前記各処理室に、それぞれ処理品支持用の架台を設け、
   昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を、前記各搬送室に設けて、該移送装置により、前記各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に移送するようにするとともに、
   最前段の前記処理室の後側に連設された前記搬送室の側壁に開口部を設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえ搬送室側方から該開口部に向って進退駆動される搬入台車の該蓋板の内側位置に、該搬送室用の前記移送装置を搭載して、該移送装置を前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とし、搬送室外において該移送装置上に載置された処理品を該搬送室を経て前記最前段の処理室内へ搬入するようにし、
   最後段の前記処理室の前側に連設された前記搬送室の側壁に開口部を設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえ搬送室側方から該開口部に向って進退駆動される搬出台車の該蓋板の内側位置に、該搬送室用の前記移送装置を搭載して、該移送装置を前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とし、前記最後段の処理室内の処理品を前記移送装置上に移載して該搬送室を経て搬送室外へ搬出するようにしたことを特徴とする連続真空熱処理炉。
2. 直列に配置した前室に続く３室以上の処理室に処理品を順次搬入して処理をおこなう連続真空熱処理炉において、
   前記各処理室間に、それぞれ仕切扉を介して搬送室を設けるとともに、前記各処理室に、それぞれ処理品支持用の架台を設け、
   昇降駆動される基材部上に前後両方向に伸縮駆動されるテレスコピック型のアームをそなえた移送装置を、前記前室及び前記各搬送室に設けて、該移送装置により、前記前室外側にある処理品を該前室を経てこれに続く処理室内に、前記各搬送室の前段側の処理室内の処理品を後段側の処理室内に、それぞれ移送するようにするとともに、
   最後段の前記処理室の前側に連設された前記搬送室の側壁に開口部を設け、この開口部を開閉する蓋板をそなえ搬送室側方から該開口部に向って進退駆動される搬出台車の該蓋板の内側位置に、該搬送室用の前記移送装置を搭載して、該移送装置を前記開口部を経て搬送室外へ引出自在とし、前記最後段の処理室内の処理品を前記移送装置上に移載して該搬送室を経て搬送室外へ搬出するようにしたことを特徴とする連続真空熱処理炉。

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