(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル型の炉体の入口から出口にわたってワークを搬送する無端状ベルトが循環移動するよう設けられたベルト搬送型加熱炉のベルト速度検出装置であって、
前記ベルトにおける前記炉体の前記入口側に設定されたワーク載置部に載置され、移動するベルトによって搬送される方向の前端と後端との間が検出距離とされるプレートと、
前記ベルトにおける前記ワーク載置部の上方に配置され、該ベルトによって搬送される前記プレートの前記前端から前記後端に至るまで該プレートが接触することによりＯＮとなり、プレートが通過してその後端が外れることによりＯＦＦとなる接触式のリミットスイッチと、
このリミットスイッチがＯＮになった経過時間を表示する時間表示部と、
前記ベルトによって搬送される前記プレートが前記炉体内に進入する前に、該プレートをベルト上から除去する除去手段と、
を具備することを特徴とするベルト搬送型加熱炉のベルト速度検出装置。
【請求項２】
前記時間表示部に代えて、前記プレートの前記検出距離および前記経過時間に基づき、前記プレートの移動速度を演算して表示する速度表示手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送型加熱炉のベルト速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル型の炉体の入口から出口にわたってワークを搬送する無端状ベルトが循環移動するよう設けられたベルト搬送型加熱炉において、ベルトによるワークの搬送速度を適切に制御するために装備されるベルト速度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の加熱炉のベルトは、通常、耐熱性のメッシュベルトが用いられ、炉体の入口から出口にわたって、減速可変モータを駆動源とする駆動ローラおよび従動ローラに巻回され循環移動するよう設けられる。ワークはメッシュベルト上に載置されベルトの移動に伴って炉体内を搬送され、熱処理される。ワークの搬送速度すなわちベルト速度は、炉体の長さやワークの加熱・冷却条件に応じてモータの回転速度を調整することにより制御される。例えば、粉末冶金の焼結炉の場合、圧粉体（ワーク）中の成形潤滑剤の分解除去、圧粉体の焼結、冷却を経て常温に近い温度での炉体からの排出といった行程が、望ましい条件で行われるようにモータの回転速度が設定される。
【０００３】
ところで、ベルト速度はおよそ一定とされるものの、ワークの重量が一定でない場合には、モータあるいは駆動ローラにかかる負荷が増減したり、ベルトと駆動ローラとの間に滑りが生じたりして変動する場合がある。また、ベルト速度の変動は、電圧変動によっても生じる。このようなベルト速度の変動は、焼結炉の場合であればワークに対する熱履歴が一定せず品質に影響を及ぼすから回避されねばならない。したがって操業者には、ベルト速度を常に一定とするためのモータの回転速度の調整が要求される。その調整は、従来、所定時間当たりのベルトの移動距離をメジャーで計測しながら行っていた。しかしながらこの方法では繁雑であるため、次のような方法が提案されている。すなわち、メッシュベルトの表面にローラ回転式の速度計を当ててメッシュベルトの速度を計測したり、メッシュベルトの側縁に断続的に存在する球状溶接部等の被検出部を近接スイッチでカウントして測定信号を検出したり、さらにこの測定信号を微分積分回路等により演算させて速度を求めたり、メッシュベルトもしくは駆動ローラの回転速度を計測する回転速度計を用いたりすることにより、ベルト速度を把握し、これをもとにモータの回転速度を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
メッシュベルトに速度計を当ててベルト速度を計測する方法にあっては、メッシュベルトの表面は凹凸面となっているので計測された速度がそのままベルト速度であるとは限らず精度に劣り、メッシュベルトと駆動ローラとの間に滑りが生じてメッシュベルトが間欠的に移動した場合には、それを考慮する必要があって計測が繁雑になる。また、近接スイッチによって球状溶接部等の被検出部をカウントする方法ならびに測定信号に基づいて速度を求める方法では、所詮その被検出部は速度検出用として等間隔に存在するものではないので、やはり高い精度は望めない。また、回転速度計を用いる方法において、メッシュベルトの回転速度を計測する場合には上述の滑りの問題が生じ、駆動ローラの回転速度を計測する場合には滑りが生じてもそれが反映されず誤差の原因となる。さらに、いずれの方法も、構造の複雑化に伴って設備費および維持に要する手間の増大を招くものであった。
したがって本発明は、簡単かつ安価な構成で実現することができ、検出に要する時間や手間が低減するベルト搬送型加熱炉のベルト速度検出装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル型の炉体の入口から出口にわたってワークを搬送する無端状ベルトが循環移動するよう設けられたベルト搬送型加熱炉のベルト速度検出装置であって、ベルトにおける炉体の入口側に設定されたワーク載置部に載置され、移動するベルトによって搬送される方向の前端と後端との間が検出距離とされるプレートと、ベルトにおけるワーク載置部の上方に配置され、該ベルトによって搬送されるプレートの前端から後端に至るまで該プレートが接触することによりＯＮとなり、プレートが通過してその後端が外れることによりＯＦＦとなる接触式のリミットスイッチと、このリミットスイッチがＯＮになった経過時間を表示する時間表示部と、ベルトによって搬送されるプレートが炉体内に進入する前に、該プレートをベルト上から除去する除去手段とを具備することを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、ベルトに載置したプレートがリミットスイッチを通過してＯＮになった経過時間が時間表示部に表示され、その経過時間と、リミットスイッチに対するプレートの通過距離、すなわちプレートの前端と後端の間の検出距離から、ベルト速度が求められる。したがって本発明では、簡単かつ安価な構成でベルト速度を検出することができ、検出に要する手間や時間が低減する。プレートは、炉体内に進入する前に除去手段によってベルト上から除去されるので、熱の影響を受けにくく、かつプレートが炉体内に搬送されずに済む。
【０００７】
本発明はこのような構成の他に、前記時間表示部に代えて、プレートの検出距離およびリミットスイッチがＯＮとなった経過時間に基づき、プレートの移動速度を演算して表示する速度表示手段を具備することを特徴としている。この場合、プレートの速度がベルト速度として自動的に速度表示手段に表示されるので、演算の手間が省かれるとともに、瞬時にベルト速度を確認することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１は、一実施形態に係るトンネル型加熱炉を模式的に示した縦断面図であり、炉体１の左側開口が入口、右側開口が出口である。炉体１内には、ワーク搬送用の無端状メッシュベルト２における上側の水平な搬送部３が、入口から出口にわたって延在している。このメッシュベルト２は、入口側に配された従動ローラ４と出口側に配された従動ローラ５とに巻回されている。出口側の従動ローラ５の近傍には、メッシュベルト２を矢印Ａ方向に循環移動させる駆動ローラ６および押さえローラ７が配されている。駆動ローラ６は、図示せぬ可変減速モータにより矢印Ｂ方向に回転させられる。また、炉体１には、加熱ヒータと、炉体１内に不活性ガスを供給するガス供給手段（いずれも図示略）が設けられている。入口側の従動ローラ４から炉体１の入口まで、また、炉体１の出口から出口側の従動ローラ５までは、所定の距離がそれぞれ確保されており、それらの間におけるメッシュベルト２の搬送部３は、入口側がワーク載置部３ａ、出口側がワーク排出部３ｂとされる。ワークＷはワーク載置部３ａに載置され、メッシュベルト２の循環移動に伴い炉体１内を搬送されて所定の熱処理がなされ、ワーク排出部３ｂに至ると次の工程に送られる。
【００１０】
炉体１の入口であってメッシュベルト２の上方には、ステー１０を介して検出ユニット１１が固定されている。この検出ユニット１１は、図２に示すように、時間表示部１２を備えたタイマ１３と、このタイマ１３に連結された下方に延びるリミットスイッチ１４とから構成されている。リミットスイッチ１４は、矢印Ｃ方向に傾倒することによりＯＮとなり、その傾倒している間の時間が、タイマ１３でカウントされて時間表示部１２に表示される。また、リミットスイッチ１４は、矢印Ｄ方向に回動して元に戻るとＯＦＦとなり、タイマ１３のカウントが停止する。ワークＷは、メッシュベルト２上の幅方向中央部分に載置されるので、リミットスイッチ１４の設置個所は、ワークＷを邪魔しない幅方向端部が望ましい。なお、検出ユニット１１の構成要素のうち、タイマ１３は、加熱炉から離れた監視者の常駐場所に設置されていてもよい。
【００１１】
図２の符合２０は、メッシュベルト２上に載置され、リミットスイッチ１４をＯＮ／ＯＦＦするよう作用する金属製のプレートである。プレート２０は、この場合長方形状で、その長さ方向の両端は、リミットスイッチ１４がスムーズに作動するよう傾斜している。プレート２０は、リミットスイッチ１４に作用する位置に載置され、リミットスイッチ１４を通過した後は、塵取り状の受取器（除去手段）２１に受け取られるようになっている。受取器２１は、炉体１もしくは炉体１を支持する台等に固定される。上記検出ユニット１１、プレート２０および受取器２１により、本実施形態のベルト速度検出装置が構成される。なお、プレート２０は、リミットスイッチ１４に作用したときにもメッシュベルト２と一体的に移動可能なように、相応の重量を有しているか、あるいは下面に滑り止めが施されていることが必要である。なお、移動するプレート２０によりＯＮ／ＯＦＦされて経過時間を検出することが可能であれば、リミットスイッチ１４の代わりに、例えば光学的な近接スイッチ等、いかなる形態のスイッチを適用してもかまわない。
【００１２】
次に、本実施形態のベルト速度検出装置の作用を説明する。
まず、予めタイマ１３をリセットして時間表示部１２を零とする。メッシュベルト２におけるワーク載置部３ａのリミットスイッチ１４を通過する個所に、プレート２０を、その長さ方向をメッシュベルト２の移動方向に一致させて載置する。このプレート２０がメッシュベルト２の移動に伴って炉体１方向に進むと、移動方向の前端２０ａが当たることによりリミットスイッチ１４が傾倒し、リミットスイッチ１４がＯＮとなってタイマ１３によるカウントが始まる。その時間が、時間表示部１２に刻々表示される。メッシュベルト２によりプレート２０が移動していき、リミットスイッチ１４が移動方向の後端２０ｂから外れるとリミットスイッチ１４は元に戻ってＯＦＦとなり、タイマ１３によるカウントが停止する。時間表示部１２には、プレート２０がリミットスイッチ１４をＯＮにしていた経過時間が表示されている。この後、プレート２０は受取器２１に受け取られることによりメッシュベルト２上から除去されて炉体１内への進入が回避され、繰り返し利用することができる。
【００１３】
プレート２０の前端２０ａから後端２０ｂまでの長さ（厳密にはリミットスイッチ１４がＯＮしてからＯＦＦするまでの間の長さ）を予め計測しておき、その長さと時間表示部１２に表示された経過時間とから、プレート２０の移動速度すなわちメッシュベルト２の平均速度が求められる。例えば、プレート２０の長さが２００ｍｍで経過時間が５分（３００秒）であれば、メッシュベルト２の平均速度は４０ｍｍ／分である。このようにして検出した移動速度がワークＷに応じた望ましい速度であれば操業をそのまま続け、差があった場合には、モータの回転速度を微調整をしながら上記検出作業を行って適切な速度に定めていけばよい。
【００１４】
上記の一実施形態によれば、メッシュベルト２上に載置したプレート２０がリミットスイッチ１４を通過した経過時間を計測することによりメッシュベルト２の速度を検出する。このため、簡単かつ安価な構成でメッシュベルト２の速度を検出することができるとともに検出に要する手間や時間が大幅に低減し、ひいては加熱炉自体の設備費や生産管理費の低減につながる。また、プレート２０は、検出された後に受取器２１によって炉体１内に進入する前にメッシュベルト２上から自動的に除去されるので炉体１内に搬送されずに済み、熱の影響を受けにくいといった利点がある。
【００１５】
以上が本発明の一実施形態であるが、本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、時間表示部１２に代えて、プレート２０がリミットスイッチ１４を通過した時間およびプレート２０の長さに基づいて移動速度を演算して表示する速度表示手段を設けるようにしてもよい。この場合、プレート２０の移動速度がメッシュベルト２の速度として自動的に速度表示手段に表示されるので、演算の手間が省かれるとともに、瞬時にメッシュベルト２の速度を確認することができ、操業のスピードアップが図られる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のベルト搬送型加熱炉のベルト検出装置によれば、ベルトとともに移動するプレートの前端と後端をリミットスイッチにより検出し、その間の経過時間に基づいてベルト速度を検出するものであるから、ベルト速度の検出を、安価な構成で行うことができるとともに検出に要する時間や手間が低減するといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るベルト速度検出装置が適用されたトンネル型加熱炉を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るベルト速度検出装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１…炉体
２…メッシュベルト（ベルト）
１２…時間表示部
１４…リミットスイッチ
２０…プレート
２０ａ…プレートの前端
２０ｂ…プレートの後端
２１…受取器（除去手段）
Ｗ…ワーク
【図１】
0003591622.tif 000002
【図２】
0003591622.tif 000003