(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの駆動により軸芯を中心に回転するレトルトを備えた回転レトルト式熱処理炉において、前記レトルトを、前半部を先端に装入口を持つ小径の中空円筒形の管とし後半部を後端が抽出装置に接続する大径の中空円筒形の管とするとともに両部を中空円錐台形の管である傾斜部で接続した耐熱鋼製一体構造とし、かつ前記前半部である小径レトルト部の周囲を加熱源を備えた耐火材で覆って加熱熱処理帯とし、また前記後半部である大径レトルト部の周囲を水冷ジャケットで覆って冷却帯とし、さらに前記傾斜部を処理材の移送速度変更帯としたことを特徴とする回転レトルト式熱処理炉。
【請求項２】
炉底の一部をピボット支持するとともに炉外周部にジャッキを取付け、該ジャッキの作動により炉体の傾斜角度を変更し得るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転レトルト式熱処理炉。
【請求項３】
前記冷却帯の後端下方部には処理材の抽出装置を垂直方向に取付け、前記抽出装置の中央部に回転ドラム式の取出手段を設けるとともに、前記取出手段の入側と出側の双方に雰囲気ガス導入口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の回転レトルト式熱処理炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車部品、特にハイス鋼等で製作した小物部品を傷を付けることなく熱処理し、不良品の発生を大巾に減少させる回転レトルト式熱処理炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車部品の一つである小型ポンプ弁等では、ＳＫＤ材やＳＫＨ材などハイス鋼のチップが使用される。これらの小物部品は、古くはハイス鋼の生材フープを巻戻しながら熱処理を施し、その後砥石で切断して製品としていた。しかし砥石の消耗が激しく加工費が非常に高価につき、実用的とは言い難かった。
【０００３】
そこでフープをプレス切断後、真空炉で熱処理する方法が考え出された。この方法では切断費が安いうえに熱処理時の不良品発生率が低減できる利点があったが、小物部品を１２５０℃まで加熱する関係上、処理材を整然と並べて加熱しないとクロムが析出して部品同志が溶着してしまう問題があった。小物部品は、例えば厚さ１．０〜２．０ｍｍ、巾７〜１０ｍｍ、長さ１５〜３０ｍｍといった小型のため、それを整列させるのに非常な手間を要し、真空炉自体も高価なものについた。
【０００４】
以上のような経緯のうえで次に考え出されたのが、ハイス鋼フープをプレス切断後に回転レトルト炉で熱処理する方法であった。この方法では切断が安価であるうえ、熱処理に手間も掛らず小物部品の製造コストも高くならない利点が得られた。しかし今度は逆に不良品の発生が多くなるという結果になった。
【０００５】
この原因は回転レトルト自体の構造に求められる。すなわち、従来の回転レトルト式熱処理炉は図３に示すように、加熱熱処理炉１０１と冷却装置１０２がそれぞれ独立した構成となっている。熱処理炉１０１は中心部にモータ１０３で回転されるレトルト１０４があり、その周囲を加熱源１０５を内面に備えた耐火材の炉殻で覆われている。レトルト１０４で加熱後の処理材はシュート１０６を経て冷却装置１０２へ送られる。この冷却装置１０２は、例えば冷却ボックス１０７等で囲まれており、搬送コンベア１０８が内蔵されている。シュート１０６からコンベア１０８に落された処理材は、冷却後に抽出口１０９から外部のホッパー１１０に取出される。
【０００６】
ここで不良品の発生原因を考えてみるに、▲１▼まず処理材がレトルト１０４からシュート１０６に移動する際にシュート１０６の入口付近に接触する。▲２▼次いでシュート１０６自体と接触を繰り返しながら落下する。▲３▼さらに冷却装置１０２の搬送コンベア１０８上に処理材同志がぶつかり合いながら受渡されるということが主な要因として挙げられる。特に高温時に処理材の角に傷が付き易く、熱処理後の処理材の約１／４以上が不良品というのが実情だった。しかし、長年これに代わる方法が出現しなかった。
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明は前記問題点を解決するためのもので、主としてハイス鋼の小物部品を高温の熱処理帯から冷却帯へ短時間で移送し、処理材を傷付けることなく多量にかつ安価に熱処理できる回転レトルト式熱処理炉を提案することを目的としている。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の回転レトルト式熱処理炉は、モータの駆動により軸芯を中心に回転するレトルトを備えた回転レトルト式熱処理炉において、前記レトルトを、前半部を先端に装入口を持つ小径の中空円筒形の管とし後半部を後端が抽出装置に接続する大径の中空円筒形の管とするとともに両部を中空円錐台形の管である傾斜部で接続した耐熱鋼製一体構造とし、かつ前記前半部である小径レトルト部の周囲を加熱源を備えた耐火材で覆って加熱熱処理帯とし、また前記後半部である大径レトルト部の周囲を水冷ジャケットで覆って冷却帯とし、さらに前記傾斜部を処理材の移送速度変更帯として構成した。これにより処理材を加熱熱処理帯から冷却帯へ傷付けることなく急速に搬送し、不良品の発生を防止できる。
【０００９】
また、請求項２に記載の回転レトルト式熱処理炉は、請求項１に記載の装置の炉底の一部をピボット支持するとともに炉外周部にジャッキを取付け、このジャッキを作動させて炉体の傾斜角度を変更し得るようにした。これにより処理材の種類や大きさが変更したり、処理量等の熱処理条件が変化しても、それに対応した加熱熱処理帯から冷却帯への処理材搬送ができるようにした。
【００１０】
さらに請求項３に記載の回転レトルト式熱処理炉は、請求項１に記載の装置に対して、前記冷却帯の後端下方部には処理材の抽出装置を垂直方向に取付け、前記抽出装置の中央部に回転ドラム式の取出手段を設けるとともにるとともに、前記取出手段の入側と出側の双方に雰囲気ガス導入口を設けた構成にした。それにより熱処理時に使用する不活性ガス量を大巾に減少させ、コストダウンに役立った。
【００１１】
【作用】
本発明の回転レトルト式熱処理炉では、加熱熱処理帯と冷却帯の間に傾斜部である移送速度変更帯を設けるとともに、これら各帯を耐熱鋼製の一体構造とした。このため、処理材は加熱熱処理帯から冷却帯まで衝撃を与えることなく２秒程度の短時間で滑り落ちる。すなわち、処理材が高温状態で炉のどの部分にも衝撃的な接触のないことは、傷の発生機会がそれだけ減少する。また、処理材の移送速度変更帯は中空円錐台の管の形状をしているので、下流にゆく程面積が拡がることを意味している。したがって、高温の処理材同志も接触することなく、冷却帯に移送されてしまうことになる。
【００１２】
また、前記移送速度変更帯では、どのような大きさの処理材も同じ速度で同帯を滑り落ちるということにはならない。しかし、本発明の実施例の一つではジャッキによりレトルトの傾斜角度が自由に変更できるようになっている。移送速度が自由に選択できることは、いかなる熱処理条件にも対応できることを意味する。
【００１３】
さらに別の実施例では炉内へのガス供給を複数箇所から行うことにより抽出装置からのガス洩れを減少させ、トータルでのガス消費量の削減を図っている。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１，図２を用いて説明する。回転レトルト式熱処理炉１は、概略、加熱熱処理帯Ａ、冷却帯Ｂ、および両者を接続する移送速度変更帯Ｃから構成される。炉１は長手にわたって伸びたレトルト２をその中心部に持ち、モータ３の駆動によってレトルト２全体がその軸芯４を中心に回転するようになっている。
【００１５】
レトルト２はまた、前半部を先端に装入口５を持つ小径の中空円筒形の管である小径レトルト部２ａ、後半部を後端が抽出装置６に接続する大径の中空円筒形の管である大径レトルト部２ｂさらに両部２ａ及び２ｂを接続する中空円錐台形の管である傾斜部２ｃから構成されており、小径レトルト部２ａ、傾斜部２ｃ、大径レトルト部２ｂの順に耐熱鋼により一体構造として製作される。レトルト２を形成する小径レトルト部２ａ、傾斜部２ｃ、大径レトルト部２ｂは、それぞれ炉の加熱熱処理帯Ａ、移送速度変更帯Ｃ、冷却帯Ｂにそれぞれ対応している。
【００１６】
加熱熱処理帯Ａにおいては、小径レトルト部２ａの周囲を電気発熱体などの熱源７を内表面に取付けた断熱材８で覆っている。一方冷却帯Ｂにおいては、大径レトルト部２ｂの周囲を水冷ジャケット９で覆っている。そして、入口１０から圧送した冷却水は水冷ジャケット９を循環したのち出口１１から排出される。また、移送速度変更帯Ｃにおいては、傾斜部２ｃとして中空円錐台形の管が用いられ、傾斜部を持つため下流へゆくほど末広がりの形状となっている。さらに加熱熱処理帯である小径レトルト部２ａと冷却帯である大径レトルト部２ｂの間の熱移動を避けるため、傾斜部２ｃに処理材移動路を除いて熱遮断板２３を臨ませている。
【００１７】
レトルト２はその周囲をコロ１２で支えられており、モータ３を駆動すると、モータ軸に取付けた輪１３が回転し、チェーン１４を介してレトルトの軸芯４に取付けたフォイール１５を回転し、レトルト２自体を一定方向に回転する。
【００１８】
回転レトルト式熱処理炉１はまた、下方の１点がピボット支持部１６となっており、炉１の外周部にはジャッキ１７が取付けてある。このジャッキ１７を駆動することによりピボット支持部１６を中心として炉１自体がその傾斜角度を変更できるようになっている。なお、１８は処理材のフィーダである。
【００１９】
さらに冷却帯Ｂの後端下方部には処理材の抽出装置６が垂直方向に取付けられている。抽出装置６は中央部に、内面に数枚の回転羽根１９を等間隔に配置した回転ドラム式の取出手段２０を設けたような構造にすることができる。そして取出手段２０の入側雰囲気ガス導入口２１と出側雰囲気ガス導入口２２の双方から、Ｎ2等の不活性ガスを炉に送入する。雰囲気ガスはレトルト２内を冷却帯である大径レトルト部２ｂ、移送速度変更帯である傾斜部２ｃ、加熱熱処理帯である小径レトルト部２ａの順に通過し装入口５から炉外へ出てゆく。
【００２０】
次に上述した炉の操業例について説明する。フィーダ１８により装入口５を通してレトルト２に送られた処理材は、モータ３の駆動により回転レトルト２内を入側から出側へと移動する。この間に加熱熱処理帯Ａにおいて熱源７により１２５０℃前後に雰囲気ガス中で加熱される。小径レトルト部２ａの終端まで送られた処理材は、移送速度変更帯Ｃである傾斜部２ｃで速度を急に早めて冷却帯Ｂである大径レトルト部２ｂ内に滑り落ちる。この際、処理材は傷の付着がない１１００℃前に急冷される。そして冷却帯Ｂである大径レトルト部２ｂ内で水冷ジャケット９により８０℃程度に冷却され、抽出装置６により炉外に取出される。
【００２１】
熱処理条件の変更により炉内での処理材の移送速度を変えたい時は、一般にレトルト２の回転速度を変える。しかし、処理材の大きさなどを考慮して移送速度変更帯Ｃでの処理材速度を調節するには、ジャッキ１７を操作して炉１の傾斜角度を変更するのが効果的である。
【００２２】
以上、主としてハイス鋼の小物部品の熱処理を中心に本発明を説明してきたが、本発明の回転レトルトが種々の処理材に利用できることは言うまでもない。また、本発明の要旨をはずれることなく熱処理炉の傾斜機構や抽出装置として本実施例で説明した以外の種々の形式のものが使用できる。
【００２３】
【効果】
本発明では回転レトルト式熱処理炉のレトルトを加熱熱処理帯における小径レトルト部、冷却帯における大径レトルト部、両者を接続する中空円錐台形の管である傾斜部からなる耐熱鋼製の一体構成とした。したがって、加熱熱処理帯で高温になった処理材は移送速度変更帯で速度を急速に変えて冷却帯に移送され、加熱終了後冷却までの傷の発生し易い高温移送時間が短縮されると同時に高温の処理材同志の接触が避けられるようになった。その結果、図３に示すような従来の回転レトルト式熱処理炉で処理した場合に較べて、不良品の発生率が約２５％から２％以下に激滅した。発生した傷の大きさは微少で、後加工により１００％の良品質となった。しかも小物部品の処理手間が省けるとともに、熱処理を含めた小物部品の加工費の大巾なコストダウンになった。
【００２４】
回転レトルト式熱処理炉の傾斜角度を調節することにより、熱処理条件や処理材の大きさとは無関係に一様に不良品の発生を防止できる。
【００２５】
熱処理炉内への雰囲気ガスを抽出部付近の２ヶ所から導入することにより、抽出部から炉外へのガス流出が減少し、炉全体の雰囲気ガス使用量の節約が図れることになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による回転レトルト式熱処理炉の一部欠載長手方向縦断図面である。
【図２】 図１の炉巾方向縦断図面である。
【図３】 従来の回転レトルト式熱処理炉の一部欠載長手方向断面図である。
【符号の説明】
１……回転レトルト式熱処理炉 ２……レトルト
Ａ……加熱熱処理帯 Ｂ……冷却帯 Ｃ……移送速度変更帯
２ａ……小径レトルト部２ｂ……大径レトルト部
２ｃ……傾斜部 ３……モータ ６……抽出装置
７……熱源 ８……断熱材 ９……水冷ジャケット
１６……ピボット支持部 １７……ジャッキ
２２、２１……雰囲気ガス導入口
【図１】
0004782326.tif 000002
【図２】
0004782326.tif 000003
【図３】
0004782326.tif 000004