(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送時の負荷を受けても構成要素が変形して幅が小さくなることを防ぎ、重量増加が生じにくくベルト寿命の向上が図られる連続焼結炉のメッシュベルトを提供する。【解決手段】複数のリング５１が無端状に連結され搬送方向に沿った状態で搬送ローラ１８，１９に巻架される複数のチェーン５２を、幅方向に並列してメッシュベルト５０を構成する。各チェーン５２の搬送方向の相互のずれを抑えるずれ防止部材として、例えばロッド５３を幅方向にわたって各チェーン５２のリング５１に挿通する。【選択図】図２
2014077596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリングが無端状に連結され搬送方向に沿った状態で搬送ローラに巻架される複数のチェーンが搬送方向に交差する幅方向に複数本配設されてなることを特徴とする連続焼結炉のメッシュベルト。
【請求項２】
前記複数のチェーンの搬送方向の相互のずれを抑えるずれ防止部材を有することを特徴とする請求項１に記載の連続焼結炉のメッシュベルト。
【請求項３】
前記ずれ防止部材は、前記複数のチェーンの前記リングに挿通される棒状部材であることを特徴とする請求項２に記載の連続焼結炉のメッシュベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続焼結炉においてワークの搬送手段を構成するメッシュベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
連続焼結炉は、トンネル状の炉体の内部において原料粉末を所定形状に圧縮成形した圧粉体であるワークを所定速度で搬送しながら、いくつかの熱処理工程を経てワークを焼結体とするものである。炉内でワークを搬送する搬送手段のうちの一つとして、耐熱性を有する金属製のメッシュベルトが使用されている（特許文献１等参照）。
【０００３】
図５は、一従来例のメッシュベルト１００が搬送ローラ１１０に巻架された状態の一部を示している。このメッシュベルト１００は、図６に示すように、螺旋部材１０１が搬送方向（矢印Ｆ方向）に並べられ、これら螺旋部材１０１が力骨と呼ばれるジグザク状の連結部材１０５で連結されて帯状に組まれたベルトの端部どうしを連結して無端状とした構成のものである。螺旋部材１０１は、全体の長さ方向が搬送方向と直交する幅方向（矢印Ｗ方向）に沿って配置され、連結部材１０５は、螺旋部材１０１の幅方向に交互に配置されて前後方向にラップする前後の屈曲部１０２，１０３によって形成される貫通孔状の空間に挿通される。このように構成されるメッシュベルトは、搬送ローラ１１０に巻架されるとともに、必要に応じてガイドローラ等が付設され、炉内においては搬送方向に沿って水平に架設されて炉に装備される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０１４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５および図６に示した従来のメッシュベルト１００は、駆動されることにより、炉内においては搬送方向に引っ張られて移動する。このときには、図７（ａ）に示すように、連結部材１０５の搬送前方側の螺旋部材１０１に係合している屈曲部１０２が連結部材１０５を前方（図７で下側）に引っ張り、かつ、連結部材１０５が後方側の螺旋部材１０１の屈曲部１０３を前方に引っ張るという負荷がかかる。ここで、隣接する前後の屈曲部１０２，１０３をみた場合、後方側の係合点には、前方への応力Ｔ１と、前方側の係合点に近付く斜め方向の応力Ｔ２が分散して生じる。その結果、図７（ｂ）に示すように連結部材１０５はジグザグの度合いが強くなるように変形し、かつ、全体として前方に凸となる湾曲状に変形する。
【０００６】
このように全体が前方に凸に湾曲することにより、連結部材１０５の幅方向の実質的な長さは短くなり、その結果、螺旋部材１０１の幅方向長さも短くなるように変形し、メッシュベルト１００全体の幅が小さくなる。このようにメッシュベルトの幅が小さくなると、搬送中のワークどうしの衝突やワークの脱落といった不具合が生じる他に、積載するワークの幅方向に並べる個数を減少させなければならなくなり、積載量が減少して生産性の低下を招くといった問題もある。
【０００７】
上記のようなメッシュベルト１００の構成要素である螺旋部材１０１や連結部材１０５の変形は、例え耐熱性の高い金属で構成されたものであっても、高温雰囲気の中（例えば１１００〜１２００℃程度）で上記応力が加え続けられるという過酷な状況にあってはどうしても生じるものである。例えば螺旋部材１０１や連結部材１０５の径を大きくすれば変形は抑えられるが、重量が増加するため駆動力を増大させる必要が生じ、生産コストの上昇を招くことになる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、搬送時の負荷を受けても構成要素が変形して幅が小さくなることを防ぎ、重量増加も生じにくい連続焼結炉のメッシュベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の連続焼結炉のメッシュベルトは、複数のリングが無端状に連結され搬送方向に沿った状態で搬送ローラに巻架される複数のチェーンが搬送方向に交差する幅方向に複数本配設されてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明のメッシュベルトによれば、搬送駆動力は、チェーンの、リングどうしが係合する１点のみに加わるため、その応力の全てはリングを搬送方向に引っ張る応力となり、他に分散せず、メッシュベルトの幅を小さくする応力は生じない。その結果、リングの変形によりメッシュベルト全体の幅が小さくなるといったことが起こらない。
【００１１】
また、リングには搬送駆動方向に延びる変形が生じる可能性はあるが、その変形によってメッシュベルトの幅が小さくなることはない。このため、メッシュベルトの幅が小さくなることを防ぐためにリングの太さを必要以上に大きくすることが回避される。また、従来の連結部材のような構成要素は不要となる。これらのことから、重量増加を抑えることができる。
【００１２】
本発明では、前記複数のチェーンの搬送方向の相互のずれを抑えるずれ防止部材を有する形態を含む。この形態では、各チェーンの搬送方向の相互のずれを抑えることができる。
【００１３】
ずれ防止部材としては、前記複数のチェーンの前記リングに挿通される棒状部材が挙げられる。この場合、リング内面が棒状部材が当接することにより、リングの搬送方向への移動が規制され、各チェーンの搬送方向の相互のずれが抑えられる。棒状部材は、各チェーンの、搬送方向に直交する幅方向に隣接するリングに挿通されると、ずれ防止が効果的になされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、搬送時の負荷を受けても構成要素が変形して幅が小さくなることを防ぎ、重量増加も生じにくい連続焼結炉のメッシュベルトが提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るメッシュベルトを装備した連続焼結炉を模式的に示す側断面図である。
【図２】一実施形態のメッシュベルトの一部を示す斜視図である。
【図３】一実施形態のメッシュベルトの一部平面図である。
【図４】一実施形態のメッシュベルトのリングの連結状態を示す平面図である。
【図５】従来のメッシュベルトの一例を示す斜視図である。
【図６】図５に示したメッシュベルトの一部平面図である。
【図７】従来のメッシュベルトが変形する原理を説明する平面図であって、（ａ）変形前、（ｂ）変形後である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）連続焼結炉の基本構成
図１は、一実施形態の連続焼結炉を示している。この連続焼結炉１は、トンネル状の炉内空間が内部に貫通形成された炉体１０と、ワークＷを炉内搬送空間１１の上流側から下流側（図１で左側から右側）に沿って搬送する無端状のメッシュベルト５０を有している。ワークＷは、この場合、原料粉末を所定形状に圧縮成形した圧粉体である。
【００１７】
炉体１０の上流端には装入口１２が設けられ、下流端には排出口１３が設けられている。メッシュベルト５０は、装入口１２側および排出口１３側の搬送ローラ１８，１９に巻架されており、装入口１２から排出口１３にわたって水平に架設された搬送部５０Ａと、排出口１３から炉体１０の下側を通って装入口１２に戻る戻り部５０Ｂとを有している。
【００１８】
搬送ローラ１８，１９のうち、上流側の搬送ローラ１８が駆動ローラであり、駆動側の搬送ローラ１８が回転することでメッシュベルト５０は矢印方向に回転駆動され、搬送部５０Ａは装入口１から排出口１３に向かって所定速度で移動するよう駆動される。なお、メッシュベルト５０は図示せぬ他の複数のローラにも支持され、適度なテンションが掛かった状態とされる。
【００１９】
炉体１０は、ワークＷの搬送上流側から下流に向けて、脱ろう部２０、焼結部３０、冷却部４０が連続して一体的に設けられた構成を有しており、ワークＷは、メッシュベルトの搬送部５０Ａによって脱ろう部２０、焼結部３０、冷却部４０の順に通過させられて焼結される。
【００２０】
ワークＷは、炉体１０の装入口１２からメッシュベルト５０の搬送部５０Ａに積載されて、まず脱ろう部２０に導入される。ワークＷは脱ろう部２０において所定の脱ろう温度（例えば６００〜７５０℃程度）に加熱される。ワークＷは、脱ろう部２０に配設された脱ろう温度に応じた図示せぬ加熱手段によって加熱される。脱ろう部２０の加熱手段としては、カップバーナー、直火のガスバーナー、電気式ヒーター、ラジアントチューブバーナー等が挙げられる。
【００２１】
脱ろう部２０内には、脱ろう用ガス生成部２１から脱ろう用ガスが導入される。脱ろう用ガスは、熱源として例えばプロパンやブタンなどの炭化水素ガスを不完全燃焼させたもので、脱ろう用ガス生成部２１で生成される。脱ろう用ガス生成部２１で生成された脱ろう用ガスは、脱ろう部２０と焼結部３０との間の境界部分に設けられた接続通路１４に連通する配管２２を通して、脱ろう部２０内に供給される。
【００２２】
ワークＷは脱ろう部２０を通過する間に、圧粉体の圧縮成形時に用いられたステアリン酸亜鉛や金属石けん等のろう状の潤滑剤成分が、熱分解されて除去、すなわち脱ろうされる。脱ろうによってワークＷから生じる排気ガスは、脱ろう部２０に設けられた排気筒２３から外部に排出される。
【００２３】
メッシュベルト５０により脱ろう部２０を通過したワークＷは、接続通路１４を経て焼結部３０に導入され、焼結部３０で所定の焼結温度（例えば１１００〜１２００℃程度）に加熱される。焼結部３０での加熱手段は図示していないが、加熱温度に応じた発熱体（例えば、ニクロム、カンタル、炭化珪素等）が加熱手段として選択され、焼結部３０の炉体１０内に適宜な密度で配設される。
【００２４】
また、焼結部３０内には、
焼結部３０と冷却部４０との境界部分に配設された焼結用ガス源３１から、焼結部３０の下流端に接続された焼結用ガス導入管３２を介して雰囲気ガスが導入され、この雰囲気ガスによって焼結部３０内は所定圧力に保持される。
【００２５】
焼結部３０に導入する雰囲気ガスは、窒素ガス、水素ガス、アンモニア分解ガス、エキソサーミックガス（プロパン、ブタン、メタン等の炭化水素ガスと空気を発熱反応させた炭化水素変成ガス）、エンドサーミックガス（エキソサーミックガスと同じ原ガスで、空気／ガス比を低くして加熱分解したガス）等の還元性ガスあるいは非酸化性ガスが選択され、室温の状態で、なおかつ脱水して水分を低減した状態で、焼結用ガス導入管３２から焼結部３０内に導入される。焼結部３０内に導入された雰囲気ガスは、加熱手段３３によって焼結温度程度まで加熱される。このため、焼結部３０内の温度低下は生じないようになされている。
【００２６】
メッシュベルト５０によりワークＷが焼結部３０内を搬送されながら雰囲気ガス中で加熱され、焼結部３０の終盤で焼結に必要な加熱処理が完了し、次いでワークＷは冷却部４０に導入される。冷却部４０には図示せぬ冷却手段（例えば、炉体１０に設けたウォータジャケット）が設けられ、ワークＷは冷却部４０を通過することで、非酸化、非脱炭の状態が確保される温度以下（例えば２００℃以下）まで冷却される。
【００２７】
冷却部４０を通過して焼結処理が最終的に完了したワークＷは、冷却部４０の下流端に連続して設けられた排出部１５に入り、排出部１５の下流端に設けられた排出口１３から炉体１０の外部に排出される。排出されたワークＷは回収され、次の工程に移される。
【００２８】
以上が一実施形態の連続焼結炉１の基本的な構成および作用である。次いで、本発明に係るメッシュベルト５０について説明する。
【００２９】
（２）メッシュベルト
メッシュベルト５０は、図２に示すように、複数のリング５１が連結されてなるチェーン５２が搬送方向（矢印Ｆ方向）に直交する幅方向（矢印Ｗ方向）に並列されて構成されたものである。チェーン５２の間は、一定の間隔が空いた状態もしくは、チェーン５２のリング５１が接触する状態で、チェーン５２が並列配置される。
【００３０】
チェーン５２は一般的な形態のものであって、図３に示すように、複数の楕円状のリング５１が、引っ張られることによって半円弧状の両端部どうしが係合するように連結されたものである。リング５１は炉内において変形しにくい耐熱性を有する金属からなり、例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１０Ｓ等のステンレスを材料としたものが用いられる。
【００３１】
図２に示すように、幅方向にわたる全てのチェーン５２のリング５１には、ロッド（ずれ防止部材、棒状部材）５３が貫通されている。ロッド５３が貫通されるリング５１は、各チェーン５２の幅方向に隣接するリング５１に挿通される。また、ロッド５３は、複数本が、連結されているリング５１に対し１０個おき、２０個おきといったように、必要に応じた間隔をおいてリング５１に貫通して配設される。
【００３２】
以上が本実施形態のメッシュベルト５０であり、このメッシュベルト５０は、搬送方向に回転駆動されると、チェーン５２の１本１本に、搬送方向に沿ったチェーン５２の延びる方向に引っ張り応力が加わる。ここで、連結された搬送方向前後の一対のリング５１をみた場合、図４に示すように、搬送方向の前方側（下側）のリング５１が後方側（上側）のリング５１を引っ張ることにより、メッシュベルト５０全体が駆動される。
【００３３】
前方のリング５１が後方のリング５１を引っ張る応力は、リング５１どうしが係合する１点のみに加わるため、その引っ張り応力Ｔの全てはリング５１を搬送方向に引っ張る応力となり、他に分散しない。このため、搬送駆動力はメッシュベルト５０を搬送する方向のみに働き、メッシュベルト５０の幅を小さくする応力は生じない。したがって、リング５１の変形によりメッシュベルト５０全体の幅が小さくなるといったことが起こらない。
【００３４】
このため、搬送中のワークＷどうしの衝突やワークＷの脱落は発生せず、また、装入するワークＷの幅方向に並べる個数を減少させる必要もなくなり、その結果、積載量が減少して生産性の低下を招くといった不具合を回避することができる。
【００３５】
また、リング５１には駆動方向すなわち前後方向に伸びるといった変形が生じる可能性はあるが、その変形によってメッシュベルト５０の幅が小さくなることはない。このため、メッシュベルト５０の幅が小さくなることを防ぐためにリング５１の太さを必要以上に大きくすることが回避される。また、従来の連結部材１０５のような構成要素は不要となる。これらのことから、重量増加を抑えることができる。
【００３６】
リング５１の太さに関しては、ある程度大きくすることで、炉内での酸化や炭化等の化学的な反応により表面が損耗しても実用上問題が生じない太さを確保して寿命を延ばすことが行われる。本実施形態では、上記のように重量増加を抑えることができることから、逆にリング５１を太くすることが許容され、したがって損耗を考慮して径を大きくし、寿命をさらに延ばすことが可能となる。
【００３７】
また、リング５１の内面がロッド５３が当接することにより、リング５１の搬送方向への移動が規制され、各チェーン５２の搬送方向の相互のずれが抑えられる。なお、リング５１に挿通するロッド５３は、本発明のずれ防止部材の一例であり、ずれ防止部材は、各チェーン５２の搬送方向の相互のずれを抑えることが可能なものであれば、いかなるものであってよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…連続焼結炉
１８，１９…搬送ローラ
５０…メッシュベルト
５１…リング
５２…チェーン
５３…ロッド（ずれ防止部材、棒状部材）
【図１】
2014077596.tif 000003
【図２】
2014077596.tif 000004
【図３】
2014077596.tif 000005
【図４】
2014077596.tif 000006
【図５】
2014077596.tif 000007
【図６】
2014077596.tif 000008
【図７】
2014077596.tif 000009