(57)【要約】【課題】  焼成における多面的な課題を同時に解決し、安定して被焼成物を焼成することができるローラハース炉を提供すること。【解決手段】  このローラハース炉１ａは、セラミック部材３１を焼成する焼成室１２を画成する炉１０と、セラミック部材３１を搬送する複数のローラ２０と、を備え、複数のローラ２０それぞれの両端に形成されている大径部２０１は炉１０の炉壁１１を貫通し、複数のローラ２０それぞれにおいては、大径部２０１よりも焼成室１２内側に位置する小径部２０２の直径が、大径部２０１の直径よりも小さくなるように形成されており、複数のローラ２０はセラミック部材３１の搬送方向に連続して配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼成物を焼成する焼成室を画成する炉と、前記被焼成物を搬送する複数のローラと、を備えるローラハース炉において、
前記複数のローラそれぞれの両端に形成されている大径部は前記炉の炉壁を貫通し、
前記複数のローラそれぞれにおいては、前記大径部よりも前記焼成室内側に位置する小径部の直径が、前記大径部の直径よりも小さくなるように形成されており、
前記複数のローラは前記被焼成物の搬送方向に連続して配置されている、
ことを特徴とするローラハース炉。
【請求項２】
前記複数のローラそれぞれの両端に形成されている大径部の間に、更に大径部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のローラハース炉。
【請求項３】
前記複数のローラそれぞれにおける前記大径部と前記小径部との境界部分は、その直径が前記大径部から前記小径部にかけて徐変するように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のローラハース炉。
【請求項４】
前記複数のローラは、前記焼成室内の温度が前記搬送方向に沿って変化する変温区間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラハース炉。
【請求項５】
前記変温区間における温度は前記搬送方向に沿って降下するように変化していることを特徴とする、請求項４に記載のローラハース炉。
【請求項６】
前記複数のローラそれぞれにおける前記小径部の幅が相互に異なるように形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のローラハース炉。
【請求項７】
前記被焼成物を搭載面に搭載しながら前記ローラによって搬送される搭載部材を備え、
前記搭載部材は、前記複数のローラそれぞれの小径部にその全幅に渡って当接する第１底面と、前記複数のローラそれぞれの大径部に当接する第２底面と、を有し、前記搭載面は前記第１底面及び前記第２底面の双方に対応する領域に形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のローラハース炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被焼成物をローラで搬送しながら焼成するローラハース炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
被焼成物を焼成する焼成室を画成する炉とその被焼成物を搬送するローラとを備えるローラハース炉においては、被焼成物はサヤ又は台板といった搭載部材に搭載され、その搭載部材がローラ上に戴置されると共にそのローラの回転によって搬送されて、炉内で焼成される。回転するローラによって搬送される搭載部材は、炉内で蛇行などの不規則な動きをすることがある。このような炉内における搭載部材の不規則な動きを防止するために、ローラの中央部周囲にガイド用突起を設けて、搭載部材側にそのガイド用突起に対応する溝を形成し、ガイド用突起に溝を嵌合させることで搭載部材を安定させて搬送することが提案されている（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１８９７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載のローラハース炉では、搭載部材を安定して搬送することができるけれども、ガイド用突起がローラの中央部付近にのみ設けられているため破損しやすいという解決すべき課題がある。また、このようなローラハース炉では、ローラは炉壁に設けられた穴から引き出して交換するが、ガイド用突起の分だけその穴の直径に余裕を持つ必要があり炉壁シール性が低下する。また、ガイド用突起を搭載部材に設けた溝に嵌合させているため、搭載部材がガイド用突起に乗り上げて安定した搬送ができない場合も生じ、その場合には搭載部材に載せた被焼成物が荷崩れを起こす場合も生じる。
【０００４】
そこで本発明では、これらの多面的な課題を同時に解決し、安定して被焼成物を焼成することができるローラハース炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のローラハース炉は、被焼成物を焼成する焼成室を画成する炉と、被焼成物を搬送する複数のローラと、を備え、複数のローラそれぞれの両端に形成されている大径部は炉の炉壁を貫通し、複数のローラそれぞれにおいては、大径部よりも焼成室内側に位置する小径部の直径が、大径部の直径よりも小さくなるように形成されており、複数のローラは被焼成物の搬送方向に連続して配置されている、ことを特徴とする。
【０００６】
本発明のローラハース炉によれば、ローラの小径部を挟んで両端に形成されている大径部が炉壁を貫通するように配置されているので、炉壁のシール性を確保することができる複数のローラが連続して配置されているので、大径部及び小径部も連続して配置されることになり、被焼成物を搬送するための通路を形成できる。
【０００７】
また本発明のローラハース炉では、複数のローラそれぞれの両端に形成されている大径部の間に、更に大径部が設けられていることも好ましい。ローラ両端の大径部の間に大径部が設けられているので、小径部をその大径部で分割することができる。従って、大径部及び小径部で形成される搬送のための通路を複数設けることができる。
【０００８】
また本発明のローラハース炉では、複数のローラそれぞれにおける大径部と小径部との境界部分は、その直径が大径部から小径部にかけて徐変するように形成されていることも好ましい。境界部分の直径が大径部から小径部にかけて徐変し、境界部分がテーパ状になるように形成されているので、例えば小径部から大径部に乗り上げた被焼成物を搭載した部材の部分が急激に小径部上に落ちることがなく、被焼成物の荷崩れを低減できる。
【０００９】
また本発明のローラハース炉では、複数のローラは焼成室内の温度が搬送方向に沿って変化する変温区間に配置されていることも好ましい。炉内温度が変化すると被焼成物や被焼成物を搭載した部材が膨張・収縮を行って外形に変化が生じて搬送中の姿勢が変化しやすい。従って、そのように被焼成物等の姿勢が変化しやすい領域に複数のローラが配置されるので、効果的に被焼成物等の姿勢を整えることができる。
【００１０】
また本発明のローラハース炉では、変温区間における温度は搬送方向に沿って降下するように変化していることも好ましい。搬送方向に温度が降下するようにすると、搬送されている被焼成物や被焼成物を搭載した部材が収縮して姿勢が変化しやすくなる。従って、そのように被焼成物等の姿勢が変化しやすい領域に複数のローラが配置されるので、効果的に被焼成物等の姿勢を整えることができる。
【００１１】
また本発明のローラハース炉では、複数のローラそれぞれにおける小径部の幅が相互に異なるように形成されていることも好ましい。搬送されている被焼成物や被焼成物を搭載した部材は温度変化によって膨張・収縮するので、その外形が変化する。従って、小径部の幅を温度プロファイルに応じて変化させることで、より適切に被焼成物等を搬送することができる。
【００１２】
また本発明のローラハース炉では、被焼成物はを搭載面に搭載しながらローラによって搬送される搭載部材を備え、搭載部材は、複数のローラそれぞれの小径部にその全幅に渡って当接する第１底面と、複数のローラそれぞれの大径部に当接する第２底面と、を有し、搭載面は第１底面及び第２底面の双方に対応する領域に形成されていることも好ましい。搭載部材の第１底面がローラの小径部の全幅に渡って当接するので、搭載部材は安定して搬送される。また、搭載面は第１底面及び第２底面の双方に対応する領域に形成されるので、被焼成物を搭載する面をより効果的に形成できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、連続して配置されるローラの大径部及び小径部によって被焼成物の搬送通路を形成するので、ガイド用突起といった突出部分をローラに設けることなく被焼成物を安定して搬送し焼成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１５】
本発明の実施形態であるローラハース炉について図１を参照しながら説明する。図１はローラハース炉１ａの炉入口側からみた縦断面図である。ローラハース炉１ａは、炉１０と、複数のローラ２０と、駆動装置４０とを備えている。
【００１６】
炉１０は、４枚の炉壁１１でセラミック部材３１（被焼成物）を焼成する焼成室１２を画成している。各炉壁１１は耐火性煉瓦で形成されていて、ヒータ１３やローラ２０を貫通させるための穴を形成する部分にはメガネ煉瓦が使用されている。ヒータ１３は、ローラ２０を挟んで上下に設けられている。ヒータ１３は炉１０の入口から出口に向かって、セラミック部材３１の搬送方向に連続的に設けられている。
【００１７】
ローラ２０は、左右の炉壁１１に設けられた貫通孔１１１を貫通して配置されている。ローラ２０は、両端に形成されている大径部２０１と、大径部２０１よりも直径の小さい小径部２０２と、大径部２０１及び小径部２０２の間に設けられている境界部分２０３とを備えている。
【００１８】
境界部分２０３は、その直径が大径部２０１から小径部２０２にかけて徐変するように形成されている。より具体的には、境界部分２０３の直径は大径部２０１から小径部２０２へ向けて直線的に減少し、その外周が円錐状の直線曲面となっている。境界部分２０３の直径が徐変する態様は、その直径が徐々に減少する態様であれば種々のものが採用可能である。例えば、境界部分２０３の直径が曲線的に減少していって、境界部分２０３の外周が曲線曲面となって、くびれた形状となっていてもよい。
【００１９】
ローラ２０の両端に設けられている大径部２０１は、炉壁１１に設けられた貫通孔１１１から炉１０の外部にそれぞれ突出している。炉壁１１の外側には、炉壁１１から突出した大径部２０１を支えることができる位置にそれぞれ軸受装置１４が設けられている。
【００２０】
軸受装置１４は、ベアリグ１４１と、筒部材１４２と、ハウジング１４３とを備えている。筒部材１４２は、二つのベアリング１４１によってその両端が支持されていて、内部にローラ２０の大径部２０１が貫通可能なように構成されている。二つのベアリング１４１はハウジング１４３内に納められている。ハウジング１４３は炉壁１１の貫通孔１１１に対応する位置に取り付けられていて、ローラ２０の小径部２０２を挟んだ大径部２０１の双方を支持している。従って、ローラ２０は、その主軸周りに回転可能なように支持されている。
【００２１】
一方の軸受装置１４からは、ローラ２０の大径部２０１が炉１０とは反対側に延出している。この延出している大径部２０１は、駆動装置４０の下部ハウジング４６に導入されていて、その下部ハウジング４６内において二つのベアリング４６１で支持されている。また、下部ハウジング４６に導入された大径部２０１にはスプロケット２０４が固定されていて、駆動装置４０の上部ハウジング４１から延びるチェーン４７によって回転駆動力が与えられる。
【００２２】
駆動装置４０は、上部ハウジング４１及び下部ハウジング４６から構成されている。上部ハウジング４１にはモータ４４が取り付けられている。モータ４４の出力軸にはスプロケット４２が取り付けられている。スプロケット４２に掛けられたチェーン４７は、テンション調整レバー４５に取り付けられたスプロケット４３を介して下部ハウジング４６内に入り、ローラ２０に取り付けられたスプロケット２０４に掛けられている。従って、モータ４４の回転を制御することで、ローラ２０を自在に回転させることができる。
【００２３】
炉１０内においては、ローラ２０がセラミック部材３１の搬送方向に連続して並べられている。連続して設けられているローラ２０上にはセラミック部材３１を搭載する搭載部材３０が戴置されている。搭載部材３０は、搭載面３０１と、第１底面３０２と、第２底面３０３とを備えている。第１底面３０２は、ローラ２０の小径部２０２上に戴置される部分である。第１底面３０２は、複数のローラ２０における小径部２０２の全幅に渡って小径部２０２と当接している。第２底面３０３は、ローラ２０の大径部２０１上に戴置される部分である。第２底面３０３は、複数のローラ２０における大径部２０１の一部分において大径部２０１と当接している。第１底面３０２及び第２底面３０３の境目は、ローラ２０の境界部分２０３の形状に対応するように形成されている。より具体的には、その境目の厚みが、第１底面３０２における厚みから第２底面３０３における厚みに徐変するように形成されている。搭載面３０１は、第１底面３０２及び第２底面３０３の双方に対応する領域に形成されている。従って、搭載面３０１の面積は第１底面３０２の面積と第２底面３０３の面積とを合計した面積となり、セラミック部材３１を搭載する搭載面３０１の面積を効率的に確保できる。
【００２４】
図１において、ヒータ１３とローラ２０との間で断面を切った際の横断面図を図２に示す。搭載部材３０の搭載面３０１は矩形形状を成しており、セラミック部材３１は搭載面３０１に四個搭載されている。ローラ２０は、セラミック部材３１の搬送方向Ａに沿って複数連続的に設けられている。ローラ２０のそれぞれには既に説明したように大径部２０１及び小径部２０２が設けられている。従って、小径部２０２が設けられている部分に沿って、搭載部材３０を搬送する搬送路が形成されている。
【００２５】
図１に示した焼成室１２の、セラミック部材３１の搬送方向における温度プロファイルを図３に示す。図３は、セラミック部材３１が焼成される温度を縦軸に取り、セラミック部材３１がその温度に晒される時間を横軸に取っている。従って、ローラ２０による搬送速度が一定であると仮定すると、横軸は搬送方向における位置と等価である。
【００２６】
図３に示すように、温度プロファイルは、１２００℃まで約２００℃／ｈで上昇する昇温区間Ｂ（変温区間）と、１２００℃で温度を維持する定温区間Ｃ（変温区間）と、１２００℃から室温まで約２００℃／ｈで下降する降温区間Ｄ（変温区間）と、に区分される。搭載部材３０（図１参照）及びセラミック部材３１（図１参照）は、昇温区間Ｂにおいては膨張し、降温区間Ｄにおいては収縮する。従って、ローラ２０（図１参照）の小径部２０２（図１参照）の幅を一定にしておくと、降温区間Ｄでは搭載部材３０が収縮することによって第１底面３０２（図１参照）の幅が減少し、ローラ２０と搭載部材３０との間の隙間が増大し、搭載部材３０の姿勢が乱れる場合がある。
【００２７】
搭載部材３０の姿勢の乱れを効果的に防止するためには、小径部２０２の幅を搭載部材３０及びセラミック部材３１の搬送方向に沿って変化させることが好ましい。より具体的には、搭載部材３０が収縮する区間である降温区間Ｄに配置されているローラ２０の小径部２０２の幅を、昇温区間Ｂ及び定温区間Ｃに配置されているローラ２０の小径部２０２の幅よりも狭くすることが好ましい。この狭める程度は、搭載部材３０の材質等によって適宜設定可能である。
【００２８】
本実施形態の変形例について図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、上述した図２と同様の条件で描いた断面図である。図５は、上述した図１と同様の条件で描いた断面図である。図４及び図５は、ローラハース炉におけるローラの配置を説明するための図であるので、その他の部分を省略して描いている。
【００２９】
図４及び図５に示すローラ２１は、両端に形成されている大径部２１１と、大径部２１１よりも直径の小さい小径部２１２と、両端に形成されている大径部２１１の間に更に設けられている大径部２１１ａと、大径部２１１及び大径部２１１ａと小径部２１２との間に設けられている境界部分２１３と、を備えている。
【００３０】
両端に形成されている大径部２１１の間に更に大径部２１１ａが設けられているので、ローラ２１の小径部２１２は、外側の大径部２１１と内側の大径部２１１ａとの間に２箇所形成されている。従って、搭載部材３０を搬送するための搬送路が２系統形成されることになり、４個のセラミック部材３１を搭載した搭載部材３０を並行して搬送できる。
【００３１】
境界部分２１３は、その直径が大径部２１１、２１１ａから小径部２１２にかけて徐変するように形成されている。より具体的には、境界部分２１３の直径は大径部２１１、２１１ａから小径部２１２へ向けて直線的に減少し、その外周が円錐状の直線曲面となっている。境界部分２１３の直径が徐変する態様は、その直径が徐々に減少する態様であれば種々のものが採用可能である。例えば、境界部分２１３の直径が曲線的に減少していって、境界部分２１３の外周が曲線曲面となって、くびれた形状となっていてもよい。
【００３２】
本実施形態においては、図１に示すように、ローラ２０の小径部２０２を挟んで両端に形成されている大径部２０１が炉壁１１を貫通するように配置されているので、炉壁１１部分におけるシール性を確保できる。より具体的には、小径部２０２の直径は大径部２０１の直径よりも小さいので、炉壁１１の貫通孔１１１を大径部２０１の直径に合わせて形成できる。従って、貫通孔１１１に余分な隙間を設ける必要が無く、炉壁１１におけるシール性を確保できる。
【００３３】
また、複数のローラ２０がセラミック部材３１の搬送方向に連続して配置されているので、大径部２０１及び小径部２０２も搬送方向に連続して配置されることになり、焼成対象物３１を搬送するための搬送路（搭載部材３０の搬送路）を形成できる。
【００３４】
また、ローラ２０の境界部分２０３の直径が大径部２０１から小径部２０２にかけて徐変し、境界部分２０３がテーパ状になるように形成されているので、小径部２０２から大径部２０１に乗り上げたセラミック部材３１及び搭載部材３０の部分が急激に小径部２０２上に落ちることがなく、搭載部材３０に搭載したセラミック部材３１の荷崩れを低減できる。
【００３５】
また、炉内温度が変化するとセラミック部材３１及び搭載部材３０が膨張・収縮を行って外形に変化が生じて搬送中の姿勢が変化しやすいので、その領域に複数のローラ２０を配置することで、効果的にセラミック部材３１及び搭載部材３０の姿勢を整えることができる。
【００３６】
また、ローラ２０が、降温区間Ｄに配置されているので、セラミック部材３１及び搭載部材３０の姿勢が変化しやすい領域に複数のローラ２０が配置されることになり、効果的にセラミック部材３１及び搭載部材３０の姿勢を整えることができる。
【００３７】
また、焼成室１２内の温度プロファイルに応じて、複数のローラ２０それぞれにおける小径部２０１の幅が相互に異なるように形成されているので、より適切にセラミック部材３１及び搭載部材３０を搬送することができる。
【００３８】
また、搭載部材３０の第１底面３０２がローラの小径部２０１の全幅に渡って当接するので、搭載部材３０は安定して搬送される。また、搭載面３０１は第１底面３０２及び第２底面３０３の双方に対応する領域に形成されるので、セラミック部材３１を搭載する面をより効果的に形成できる。
【００３９】
また、本実施形態の変形例では、ローラ２１両端の大径部２１１の間に更に大径部２１１ａが設けられているので、小径部２１２をその大径部２１１ａで分割することができる。従って、大径部２１１、２１１ａ及び小径部２１２で形成されるセラミック部材３１及び搭載部材３０の搬送路を複数系統設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態のローラハース炉の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるローラの配置を説明するための断面図である。
【図３】本実施形態のローラハース炉の温度プロファイルを示す図である。
【図４】本実施形態の変形例を説明するための断面図である。
【図５】本実施形態の変形例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ…ローラハース炉、１０…炉、１１…炉壁、１１１…貫通孔、１２…焼成室、１３…ヒータ、１４…軸受装置、１４１…ベアリング、１４２…筒部材、１４３…ハウジング、２０…ローラ、２０１…大径部、２０２…小径部、２０３…境界部分、３０…搭載部材、３０１…搭載面、３０２…第１底面、３０３…第２底面、３１…セラミック部材、４０…駆動装置、４１…上部ハウジング、４２…スプロケット、４３…スプロケット、４４…モータ、４５…テンション調整レバー、４６…下部ハウジング、４６１…ベアリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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