(57)【要約】【課題】バッチ式の熱処理炉に於いて、加熱炉から取り出した後、冷却液中に入れるまでの間に、ワークの温度が過度に低下して、焼き入れが不完全になる事を防止できる構造を実現する。【解決手段】上下方向に積み重ねられた複数の主バスケット８、８の全体を上下方向両側から挟む位置と、上下方向に隣り合う少なくとも１組の主バスケット８、８同士の間に挟まれた位置とに、副バスケット９を配置する。主バスケット８は、ワーク１６を収容可能な収容部１４を備えると共に、水平方向に関してこの収容部１４の周囲を取り囲む位置に鋼製の保温材１１、１１を保持したものとする。副バスケット９は、主バスケット８の収容部１４に対して上下方向に重畳する位置に鋼製の保温材１１、１１を保持したものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理すべき金属製品であるワークを収容した状態で、このワークと共に、加熱室内に入れられ、この加熱室内で所定温度に加熱された後、この加熱室内から出され、冷却液中に浸漬される、熱処理用バスケットであって、
前記ワークを収容可能な収容部を有すると共に、水平方向に関してこの収容部の周囲を取り囲む位置、及び、この収容部を上下両側から挟む位置に配置された保温材を備える事を特徴とする熱処理用バスケット。
【請求項２】
上下方向に積み重ねられた複数の主バスケットと、これら複数の主バスケットの全体を上下方向両側から挟む位置に配置された１対の副バスケットとを備え、
前記各主バスケットはそれぞれ、前記収容部を有すると共に、水平方向に関してこの収容部の周囲を取り囲む位置に前記保温材を保持したものであり、
前記各副バスケットはそれぞれ、前記各主バスケットの収容部に対して上下方向に重畳する位置に前記保温材を保持したものである、
請求項１に記載した熱処理用バスケット。
【請求項３】
前記複数の主バスケットの全体を上下方向両側から挟む位置に加えて、上下方向に隣り合う少なくとも１組の主バスケット同士の間に挟まれた位置にも、前記副バスケットが配置されている、請求項２に記載した熱処理用バスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッチ式の熱処理炉で複数のワークの熱処理を行う場合に、これら各ワークの収容体として使用可能な熱処理用バスケットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の金属製品には、必要に応じて、所望の機械的特性を得る為の熱処理が施される。この際に使用される熱処理炉の方式は、バッチ式と連続式とに大別される。バッチ式の熱処理炉は、連続式の熱処理炉に比べて生産性は劣るものの、各種の金属製品毎に最適な熱処理条件を設定し易いと言った利点がある。
【０００３】
バッチ式の熱処理炉で熱処理を行う場合には、例えば図４の（Ａ）〜（Ｅ）に示す様な流れで、複数のワーク（熱処理の対象となる金属製品）の加熱、急冷を行う。
即ち、先ず、（Ａ）に示す様に、複数のワークを収容したバスケット１（例えば特許文献１参照）を、導入室２内に導入する。次いで、（Ｂ）に示す様に、この導入室２の側方に存在する加熱室３の扉４を開き、この加熱室３内に前記バスケット１を入れる。次いで、（Ｃ）に示す様に、この加熱室３の扉４を閉じ、この加熱室３内で、前記バスケット１に収容されている前記各ワークを、これら各ワークの変態点よりも高い所定温度まで加熱する。その後、（Ｄ）に示す様に、前記加熱室３の扉４を開き、この加熱室３から前記バスケット１を取り出す。そして、このバスケット１を、前記導入室２内に上昇させておいた昇降機５に載せる。次いで、（Ｅ）に示す様に、この昇降機５を下降させて、前記バスケット１を、前記導入室２の下方に存在する冷却槽６内の冷却液（油）７中に沈める。これにより、このバスケット１に収容されている前記各ワークを、前記冷却液７に浸漬する事で、これら各ワークを急冷（焼入れ）する。
【０００４】
上述の様なバッチ式の熱処理炉で行われる熱処理に於いて、前記バスケット１を前記加熱室３から取り出し、前記冷却液７中に沈めるまでの間には、或る程度（例えば２５〜３０秒程度）の時間が掛かる。又、その間に前記バスケット１が通過する前記導入室２には、加熱源が存在しない。更に、従来から一般的に使用されている前記バスケット１は、上端が開口したステンレス製の籠型容器であり、熱容量が小さい為、前記各ワークに対する保温性能が乏しい。この為、その間に、これら各ワークの温度は、徐々に低下する。特に、これら各ワークが、質量や肉厚の小さいもの、即ち、自身の保有熱量が少ないものである場合には、その間の温度低下量が大きくなる為、変態点以下にまで温度低下して、適正な焼入れを行えなくなる（焼入れが不完全となる）可能性がある。この為、従来、この様な不都合を生じる可能性のあるワークに対しては、バッチ式の熱処理炉で熱処理を行わずに、加熱後直ちに急冷を行える、連続式の熱処理炉で熱処理を行っていた。
【０００５】
しかしながら、バッチ式の熱処理炉には、連続式の熱処理炉に比べて、各種の金属製品毎に最適な熱処理条件を設定し易い等の特性がある為、質量や肉厚の小さいワークに対しても、必要に応じて、バッチ式の熱処理炉で熱処理を行える様にする事が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２７３５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、バッチ式の熱処理炉で質量や肉厚の小さいワークの熱処理を行う場合に、このワークの焼入れが不完全になる事を防止できる熱処理用バスケットを実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の熱処理用バスケットは、熱処理すべき金属製品であるワークを収容した状態で、このワークと共に、加熱室内に入れられ、この加熱室内で所定温度に加熱された後、この加熱室内から出され、冷却液中に浸漬される。
特に、本発明の熱処理用バスケットは、前記ワークを収容可能な収容部を有すると共に、水平方向に関してこの収容部の周囲を取り囲む位置、及び、この収容部を上下両側から挟む位置に配置された保温材（容器としてのバスケット部分や、このバスケット部分の内部空間を区画する為に必要に応じて設けられる仕切りとは別個の、保温用の部材）を備える。
尚、この保温材としては、前記加熱室で加熱される事により自身に蓄えられた熱によって前記ワークの温度が下がる事を抑えられる、鋼等の金属製のものを採用する事ができる。
【０００９】
又、本発明の熱処理用バスケットを実施する場合には、例えば請求項２に記載した発明の様に、上下方向に積み重ねられた複数の主バスケットと、これら複数の主バスケットの全体を上下方向両側から挟む位置に配置された１対の副バスケットとを備えたものとする。そして、前記各主バスケットをそれぞれ、前記収容部を有すると共に、水平方向に関してこの収容部の周囲を取り囲む位置に前記保温材を保持したものとする。又、前記各副バスケットをそれぞれ、前記各主バスケットの収容部に対して上下方向に重畳する位置に前記保温材を保持したものとする。
この様な請求項２に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記複数の主バスケットの全体を上下方向両側から挟む位置に加えて、上下方向に隣り合う少なくとも１組の主バスケット同士の間に挟まれた位置にも、前記副バスケットを配置する事ができる。
【発明の効果】
【００１０】
上述の様に構成する本発明の熱処理用バスケットの場合には、バッチ式の熱処理炉に於いて、加熱室から取り出され、冷却液中に入れられるまでの間、ワークの温度が低下する事を、保温材による保温効果によって抑えられる。特に、本発明の場合には、この保温材が、水平方向に関して前記ワークの収容部の周囲を取り囲む位置、及び、この収容部を上下両側から挟む位置に配置されている為、前記ワークの保温効果を高くできる。従って、このワークの質量や肉厚が小さい場合でも、このワークを、前記加熱室での加熱温度をほぼ維持した状態のまま、前記冷却液中に入れる事ができる。この結果、このワークの焼入れが不完全になる事を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図２のａ−ａ断面に相当する、複数のワークを収容した熱処理用バスケットの断面図。
【図２】副バスケットを図１の上方から見た平面図。
【図３】ワークを収容した主バスケットを図１の上方から見た平面図。
【図４】バッチ式の熱処理炉で、バスケットに収容した複数のワークに対して加熱、急冷の処理を行う状況を、工程順に示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態の１例に就いて、図１〜３により説明する。本例の熱処理用バスケット１９は、前述の図４に示した様なバッチ式の熱処理炉で複数のワークの熱処理を行う場合に、これら各ワークの収容体として使用可能である。
【００１３】
この様な本例の熱処理用バスケット１９は、図１に示す様に、複数（８個）の主バスケット８、８と、複数（３個）の副バスケット９、９とを、上下方向に積み重ねて成る。具体的には、上下方向に積み重ねた前記複数の主バスケット８、８の全体を上下方向両側から挟む位置と、上下方向中央部に於いて、上下方向に隣り合う１対の主バスケット８、８同士の間に挟まれた位置との、合計３つの位置に、前記副バスケット９を、１つずつ配置している。
【００１４】
前記各主バスケット８、８はそれぞれ、主バスケット素子１０と、多数の保温材１１、１１とを備える。
このうちの主バスケット素子１０は、ステンレス、チタン等の耐熱性を有する金属により造られた、上端が開口した浅底の籠型容器であり、図３に示す様に、上方から見た平面形状が矩形である。この様な主バスケット素子１０は、矩形の底部１２と、この底部１２の外周縁部から上方に向け延出する状態で設けられた周壁部１３とを有する。これら底部１２及び周壁部１３は、上述の様な耐熱性を有する金属製の、枠材、金網、パンチングメタル等を適宜組み合わせる事により構成された、通液構造（冷却液等の液体が通過可能な、格子状の枠構造、網目構造、多孔構造等）を有する。尚、前記周壁部１３は、壁状ではなく、縦格子状（柱の周方向間隔は任意）であっても良い。又、前記周壁部１３は、通液構造を有しない板状とする事もできる。
【００１５】
又、前記主バスケット素子１０の内部には、図３に示す様に、中央部に収容部１４が設けられている。図示の例の場合、この収容部１４は、長手方向（図３の左右方向）の中央部に設けられた仕切り１５ａにより２分割されると共に、長手方向の両端部分に設けられた仕切り１５ｂ、１５ｂにより、周囲部分との境界の一部が仕切られている。これら各仕切り１５ａ、１５ｂは、前記底部１２及び前記周壁部１３と同様の金属により、単なる板状に、又は、通液構造を有する様に構成されている。
【００１６】
又、前記主バスケット素子１０の内部のうち、水平方向に関して前記収容部１４の周囲を取り囲む位置である外周部には、前記保温材１１、１１が適数配置されている。本例の場合、これら各保温材１１、１１は、鋼製の丸棒又は角棒である。
【００１７】
前記収容部１４には、使用時に複数のワーク１６、１６が収容される。図１、３に於いて、これら各ワーク１６、１６は概念的に示されており、実際には、図１、３に示されたワーク１６、１６の位置に、より小さい適数のワークが、密着整列しない様に（一部に於いて接触する部分があっても良いが、残部に於いて適度に隙間が生じる様に）配置される。尚、この様な配置態様を採用する理由は、冷却液に入れる際に、前記各ワーク１６、１６の吹き上がり現象が発生するのを防止する為である。本例の場合には、同様の理由により、前記各保温材１１、１１も、密着整列しない様に配置されている。
【００１８】
又、前記各副バスケット９、９はそれぞれ、副バスケット素子１７と、多数の保温材１１、１１とを備える。
このうちの副バスケット素子１７は、前記仕切り１５ｂ、１５ｂを備えていない点を除き、前記主バスケット素子１０と同様の構成を有する。この様な副バスケット素子１７の内部には、図２に示す様に、上下方向に関して前記各主バスケット素子１０、１０の収容部１４と重畳する位置である中央部を含む全体に、前記保温材１１、１１が、密着整列しない様に適数配置されている。この様な副バスケット素子１７の内部には、使用時にも前記ワーク１６が収容される事はない。
【００１９】
尚、本発明を実施する場合には、前記副バスケット素子１７として、前記主バスケット素子１０と同じものを使用する事もできる。この場合には、前記副バスケット素子１７の内部のうち、前記主バスケット素子１０の収容部１４に対応する部分（仕切り１５ｂ、１５ｂに囲まれた部分）に保温材１１、１１を適数配置すれば良い（更に、残りの部分にも保温材１１、１１を適数配置しても良い）。
【００２０】
又、本例の場合、上下方向に隣り合うバスケット素子１０、１７（又は１０、１０）同士の間には、これら両バスケット素子１０、１７（又は１０、１０）同士が水平方向にずれ動く事を防止する為の係合構造が設けられている。この様な係合構造としては、例えば、上下方向に隣り合うバスケット素子１０、１７（又は１０、１０）のうち、上側のバスケット素子の下端部を、下側のバスケット素子の上端部に嵌め合せる構造や、少なくとも一方のバスケット素子に設けた係合部を、相手側バスケット素子に係合させる構造を採用する事ができる。
又、本例の熱処理用バスケット１９は、図１に示す様に、耐熱性を有する基板１８上に支持された状態で、この基板１８と共に、バッチ式の熱処理炉（図４参照）内に搬入され、この熱処理炉内を移動する。
【００２１】
上述の様に構成する本例の熱処理用バスケット１９の場合には、バッチ式の熱処理炉（図４参照）に於いて、加熱室３から取り出され、冷却液７中に入れられるまでの間、前記各ワーク１６、１６の温度が低下する事を、前記各保温材１１、１１による保温効果によって抑えられる。即ち、前記加熱室３で前記各ワーク１６、１６と同じ温度まで加熱された、前記各保温材１１、１１の熱によって、これら各ワーク１６、１６の温度が低下する事を抑えられる。特に、本例の場合には、これら各保温材１１、１１が、水平方向に関して前記各収容部１４、１４の周囲を取り囲む位置、及び、これら各収容部１４、１４を上下両側から挟む位置に配置されている。更には、前記保温材１１、１１のみを収容した副バスケット９が、最上部及び最下部だけでなく、上下方向中央部にも設けられている。この為、前記各ワーク１６、１６の保温効果を高くできる。従って、これら各ワーク１６、１６を、前記加熱室３での加熱温度をほぼ維持した状態のまま、前記冷却液７中に入れる事ができる。この結果、これら各ワーク１６、１６の焼入れが不完全になる事を防止できる。
【００２２】
尚、本例の熱処理用バスケット１９の場合、前記各バスケット素子１０、１７及び前記各仕切り１５ａ、１５ｂも金属製である為、これら各部材１０、１７、１５ａ、１５ｂも、前記加熱室３で加熱される事により自身に蓄えられた熱によって、前記各ワーク１６、１６に対する保温効果を発揮する。
但し、これら各部材１０、１７、１５ａ、１５ｂは、熱容量が小さく、又、通液構造や薄肉構造を有している為、冷却され易い。従って、これら各部材１０、１７、１５ａ、１５ｂによる保温効果だけでは、前記各ワーク１６、１６の温度低下を十分に抑える事はできない。
そこで、本例の熱処理用バスケット１９の場合には、これら各部材１０、１７、１５ａ、１５ｂとは別個に、前記各ワーク１６、１６の収容部１４、１４を取り囲む位置に前記各保温材１１、１１を設ける事によって、これら各ワーク１６、１６の温度低下を十分に抑えられる様にしている。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明を実施する場合、主バスケット及び副バスケットの個数は、特許請求の範囲に記載した要件を満たす限り、適宜の個数を採用する事ができる。
又、保温材に関しても、適宜の材料、形状、大きさ、個数等を採用する事ができる。例えば、この保温材の形状は、図１〜３に示した様な棒状に限らず、ブロック状等の、各種の形状を採用する事ができる。
又、水平方向に関して収容部の周囲を取り囲む位置、及び、この収容部を上下両側から挟む位置に、それぞれ保温材が配置された状態を維持する為に、これら各保温材を、主バスケット素子や副バスケット素子に対し、耐熱性を有する線材により括り付ける等によって固定しておく事もできる。但し、熱処理を行う際に当該状態が維持されるのであれば、前記各保温材は、主バスケット素子や副バスケット素子に対して固定しておく必要はなく、これら主バスケット素子や副バスケット素子の内部で、滑ったり、転がったりしても良い。
又、主バスケット素子や副バスケット素子の内部には、仕切りを設けなくても良い。但し、仕切りを設ける場合には、この仕切りに就いても、適宜の配置構成等を採用する事ができる。例えば、ワークや保温材の、形状、大きさ、個数等に応じて、主バスケット素子や副バスケット素子の内部を複数の仕切りにより細かく分割しても良い。又、収容部の全周を仕切りで囲む様にしても良い。
又、主バスケット素子や副バスケット素子の周壁部には、周方向に離隔して複数の取っ手を設ける事もできる。この場合に、これら各取っ手を、上下方向に隣り合うバスケット素子同士の水平方向のずれ止めを図る為の係合部として利用する事もできる。
尚、本発明の熱処理用バスケットは、加熱工程の後から冷却工程までの間に、ワークの温度が低下してしまう可能性のある各種熱処理に用いる事ができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  バスケット
２  導入室
３  加熱室
４  扉
５  昇降機
６  冷却槽
７  冷却液
８  主バスケット
９  副バスケット
１０  主バスケット素子
１１  保温材
１２  底部
１３  周壁部
１４  収容部
１５ａ、１５ｂ  仕切り
１６  ワーク
１７  副バスケット素子
１８  基板
１９  熱処理用バスケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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