(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器の開口部に開閉可能に設けられる扉を有する扉開閉装置であって、
水平方向にスライドして前記開口部を開閉する扉と、
前記開口部を前記扉で閉じた状態で該扉をロックするロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、前記扉の外面側を押圧して該扉をロックする押圧部を有し、
前記押圧部には、前記扉に押圧力を付与して前記扉をロックした際に、このロック状態を維持するトグル機構が設けられており、
前記扉の外面には、作動バーがその両端部間にて該扉に軸支されて該扉の外面と直交する方向に回動可能に設けられ、
前記押圧部は、前記作動バーの一端側を押圧する押圧部本体と、前記作動バーの他端側を支持して該作動バーに反力を付与する支持バーと、を有している
ことを特徴とする扉開閉装置。
【請求項２】
前記押圧部本体にのみ設けられる駆動源を有していることを特徴とする請求項１記載の扉開閉装置。
【請求項３】
前記押圧部本体は、シリンダ機構と、該シリンダ機構のロッドの進退にリンクして回動バーを回動させ、該回動バーの一端側で前記作動バーの一端側を押圧させるリンク機構とを有し、該リンク機構として前記トグル機構が用いられていることを特徴とする請求項１または２記載の扉開閉装置。
【請求項４】
前記トグル機構は、前記シリンダ機構のロッドの進退によって屈曲可能に連結する一対のリンク片を有し、該リンク片の一方が回動可能に固定され、他方が前記回動バーに連結して該回動バーを回動させるように構成され、
前記一対のリンク片は、一直線状に延びたときに前記回動バーを回動させてその一端側で前記作動バーの一端側を押圧させ、前記扉をロックするように構成されていることを特徴とする請求項３記載の扉開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理物に対して加熱処理などを行う装置、例えば加熱炉では、被処理物を炉内に搬入した後、開閉扉を閉じて炉内を所定の熱処理温度に維持し、熱処理終了時に開閉扉を開いて被処理物を搬出するようにしている。従って、熱効率を考慮すると、炉内の熱気が外部に洩れたり、冷たい外気が炉内に流入しないように、開閉扉は開口部を気密に閉塞する必要がある。また、加熱炉が炉内の処理雰囲気を加圧雰囲気や減圧（真空）雰囲気にする圧力容器の場合には、開口部を開閉扉で気密に閉塞することが必須になっている。
【０００３】
特に、炉内（内部）の処理雰囲気を加圧雰囲気にして加熱等の処理を行う圧力容器では、内部の圧によって開閉扉が押圧されるため、このような内部圧（内圧）に抗して開閉扉で気密に閉塞できることが重要になっている。
【０００４】
このような背景のもとに、特許文献１には、熱処理炉の開口面に沿って配設されたガイドレールに案内され、その開口面に形成された開口部を開閉する熱処理炉の開閉扉として、開口部を塞ぐ扉本体が、前記ガイドレールに案内されて開閉方向に移動するフレームにリンクを介して取り付けられ、当該リンク及び前記扉本体は、前記フレームを閉成方向に移動させて扉本体がその閉成位置で熱処理炉に形成されたストッパに当接されたときに扉本体を開口面に押し付けるトグルジョイントに形成されている熱処理炉の開閉扉が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７００８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特に処理雰囲気を加圧雰囲気にして処理を行う圧力容器では、開閉扉を耐圧性にしなくてはならないため、開閉扉を充分な強度に形成する必要があり、従って開閉扉は重量物になっている。このような重量物の開閉扉を開閉するための機構としては、上下方向にスライドさせるのでは開閉扉の持ち上げに大きな負荷が生じることから、左右方向（水平）方向にスライドさせて開閉するのが好ましい。
【０００７】
ところが、前記特許文献１は開閉扉を上下に摺動させる形態について記載したものであり、左右方向に摺動させて開閉される開閉扉にも適用できる旨、記載されているものの、左右方向に開閉させる具体例について開示されておらず、もちろん、開閉扉が重量物である場合についても具体的に示されていない。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、重量物となる圧力容器の扉に適用され、圧力容器の開口部を扉で容易に気密閉塞できるようにした、扉開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の扉開閉装置は、圧力容器の開口部に開閉可能に設けられる扉を有する扉開閉装置であって、水平方向にスライドして前記開口部を開閉する扉と、前記開口部を前記扉で閉じた状態で該扉をロックするロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記扉の外面側を押圧して該扉をロックする押圧部を有し、前記押圧部には、前記扉に押圧力を付与して前記扉をロックした際に、このロック状態を維持するトグル機構が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記扉開閉装置において、前記扉の外面には、作動バーがその両端部間にて該扉に軸支されて該扉の外面と直交する方向に回動可能に設けられ、前記押圧部は、前記作動バーの一端側を押圧する押圧部本体と、前記作動バーの他端側を支持して該作動バーに反力を付与する支持バーと、を有していることが好ましい。
【００１１】
また、前記扉開閉装置において、前記押圧部本体は、シリンダ機構と、該シリンダ機構のロッドの進退にリンクして回動バーを回動させ、該回動バーの一端側で前記作動バーの一端側を押圧させるリンク機構とを有し、該リンク機構として前記トグル機構が用いられていることが好ましい。
【００１２】
また、前記扉開閉装置において、前記トグル機構は、前記シリンダ機構のロッドの進退によって屈曲可能に連結する一対のリンク片を有し、該リンク片の一方が回動可能に固定され、他方が前記回動バーに連結して該回動バーを回動させるように構成され、前記一対のリンク片は、一直線状に延びたときに前記回動バーを回動させてその一端側で前記作動バーの一端側を押圧させ、前記扉をロックするように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の扉開閉装置によれば、ロック機構が、扉の外面側を押圧して該扉をロックする押圧部を有し、押圧部に、扉に押圧力を付与して扉をロックした際に、このロック状態を維持するトグル機構を設けているので、重量物となる扉をロック機構の押圧部でロックすることにより、圧力容器の開口部を扉で容易に気密閉塞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る扉開閉装置を採用した連続処理装置の一例を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の扉開閉装置の一実施形態を示す正面図である。
【図３】扉開閉装置の動作を説明するための、一部断面視した平面図である。
【図４】扉開閉装置の動作を説明するための、一部断面視した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係る扉開閉装置を採用した連続処理装置の一例を模式的に示す平面図であり、図２は、本発明の扉開閉装置の一実施形態を示す正面図である。また、図３、図４は、扉開閉装置の動作を説明するための、一部断面視した平面図である。
【００１６】
図１において符号１は連続処理装置であり、この連続処理装置１は、熱処理室２と冷却室３とを連続した状態に備え、熱処理室２の冷却室３側に、本発明に係る扉開閉装置１０を有している。熱処理室２は、室内の加熱処理雰囲気を加圧雰囲気にすることのできる圧力容器となっており、被処理物に対して加圧雰囲気で加熱処理できるように構成されている。
【００１７】
冷却室３は、熱処理室２で加熱処理された被処理物を冷却する。熱処理室２の上流側、すなわち冷却室３と反対の側には、熱処理室２に被処理物を搬入するための搬入室（図示せず）が配置されている。また、冷却室３の下流側には、冷却室３にて冷却処理された被処理物を次工程に移送するための出口コンベア（図示せず）が設けられている。
【００１８】
扉開閉装置１０は、圧力容器である熱処理室２の出口側（冷却室３側）の開口部４に設けられた扉１１を有している。扉１１は、水平方向（左右方向）にスライドして開口部４を開閉する扉本体１１ａを有して構成されており、扉本体１１ａは、圧力容器（熱処理室２）の開口部４を気密に閉塞できるように形成されている。すなわち、圧力容器（熱処理室２）内が加圧状態とされた際に充分な耐圧性が確保されるように、扉本体１１ａは鋼材等によって例えば数百ｋｇの重量物に形成されている。
【００１９】
このような扉１１を有する扉開閉装置１０には、図２〜図４に示すように前記開口部４を扉本体１１ａ（扉１１）で閉じた状態で、該扉１１をロックするロック機構２０が設けられている。
扉１１には、図２に示すように扉本体１１ａの外面側に、作動バー保持部材１２が上下に二つ設けられ、固定されている。作動バー保持部材１２は、上下に平行に配置された一対の挟持部材１３、挟持部材１３からなり、これら一対の挟持部材１３、挟持部材１３間に作動バー１４を挟持し、保持している。
【００２０】
作動バー１４は、前記一対の挟持部材１３によってそれぞれ保持された二つの作動バー本体１５と、これら作動バー本体１５の一端部間に連結して二つの作動バー本体１５を一体化する連結バー１６と、を有して構成されている。すなわち、作動バー１４は、水平方向に配置された一対の作動バー本体１５と、これらを連結する連結バー１６とにより、正面視コ字状に形成されている。
【００２１】
作動バー本体１５は、一対の挟持部材１３に挟持された状態で、回動軸１７によってこれら一対の挟持部材１３に回動可能に軸支されている。すなわち、作動バー本体１５は、その両端部間の中央部にて作動バー保持部材１２に回動軸１７によって軸支され、扉本体１１ａ（扉１１）の外面と直交する方向に回動可能に設けられている。本実施形態では、各作動バー本体１５は、鉛直面となる扉本体１１ａの外面に対して直交する、水平面の面内に回動可能となっている。
【００２２】
また、作動バー本体１５の他端部、すなわち連結バー１６と反対の側には、図３、図４に示すように扉本体１１ａと反対の側に、反力受け部１８が設けられている。この反力受け部１８は、作動バー本体１５の他端部に固定されたもので、後述する支持バー２１に接離可能に形成配置されている。また、この反力受け部１８の前記連結バー１６側には、テーパ面１８ａが形成されている。テーパ面１８ａは、図３中に矢印で示すように扉１１が横方向（水平方向）にスライドして開口部４を開き、その後再度スライドして開口部４を閉じる際、作動バー本体１５の他端側が支持バー２１側に大きく回動している場合に、支持バー２１に当接することでその傾斜によって作動バー本体１５の他端側を扉本体１１ａ側に戻すように機能する。
【００２３】
また、反力受け部１８の裏側、すなわち作動バー本体１５の他端部の扉本体１１ａ側には、スペーサピン１９が設けられている。このスペーサピン１９は、前記反力受け部１８とは逆に、作動バー本体１５の他端側が扉本体１１ａ側に大きく回動しようとした場合に、扉本体１１ａに当接することで、作動バー本体１５の他端側がそれ以上回動しないようにしている。これにより、作動バー本体１５の一端側、すなわち連結バー１６は、扉本体１１ａから大きく離間することなく、所定の範囲内で回動し、位置させられるようになっている。
【００２４】
ロック機構２０は、扉本体１１ａ（扉１１）の外面側を押圧して該扉１１をロックする押圧部２２を有している。押圧部２２は、作動バー１４の一端側となる連結バー１６を押圧する押圧部本体２３と、前記支持バー２１とを有している。支持バー２１は、図４に示すように作動バー本体１５の他端部の反力受け部１８に当接することで、作動バー本体１５の他端部が支持バー２１側に回動してこれを押圧する際の力の反力を、反力受け部１８、作動バー本体１５の他端部、回動軸１７、作動バー保持部材１２を介して扉本体１１ａに付与する。
【００２５】
押圧部本体２３は、図３、図４に示すようにシリンダ機構２４と、該シリンダ機構２４のロッド２４ａに連結してこれの進退にリンクするリンク機構２５と、該リンク機構２５に連結する回動バー２６とを有して構成されている。シリンダ機構２４のロッド２４ａの先端部には、平面視矩形状の第１リンク片２７の後端部が第１ピン２４ｂによって回動可能に軸支されている。
【００２６】
第１リンク片２７の先端部には、平面視矩形状の一対の第２リンク片２８ａ（リンク片）、第２リンク片２８ｂ（リンク片）のそれぞれの一端部が、第２ピン２９を介して互いに回動可能に連結されている。一方の第２リンク片２８ａは、その他端部が別に設けられた固定部材３０に、第３ピン３１によって回動可能に軸支されている。これによって第２リンク片２８ａは、その他端部が固定部材３０に保持され、固定されている。
【００２７】
このような構成によって一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂは、図３に示すようにシリンダ機構２４のロッド２４ａが伸長して第１リンク片２７に押圧されることで屈曲し、図４に示すようにシリンダ機構２４のロッド２４ａが短縮して第１リンク片２７に引っ張られることで一直線状に延びるように構成されている。すなわち、これら一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂは、ロッド２４ａの進退によって屈曲可能に構成されており、従ってこれら第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂとロッド２４ａ（第１リンク片２７を含む）により、トグル機構が形成されている。
【００２８】
ここで、固定部材３０は、平面視Ｌ字状に形成された板状体であり、熱処理室２等に取り付けられ、固定されたものである。この固定部材３０には、補強のためその上下両面に、それぞれリブ板３２が設けられている。
【００２９】
他方の第２リンク片２８ｂは、その他端部が平面視矩形状の回動バー２６の一端部に第４ピン３３を介して回動可能に連結している。回動バー２６は、その中央部が固定部材３０に、第５ピン３４によって回動可能に軸支されている。これによって回動バー２６は、その中央部が固定部材３０に保持され、固定されている。また、回動バー２６は、その他端部が、前記連結バー１６に接離可能に当接して、これを押圧するようになっている。すなわち、回動バー２６他端部は、図２に示すように連結バー１６の中央部を押圧する押圧端２６ａとなっている。
【００３０】
このような構成により、回動バー２６、第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂ、第１リンク片２７からなるリンク機構２５は、ロッド２４ａの進退にリンクして回動バー２６を回動させ、該回動バー２６の押圧端２６ａで作動バー１４の連結バー１６を押圧させるようになっている。また、このリンク機構２５は、前記したように第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂとロッド２４ａ（第１リンク片２７を含む）とによるトグル機構を用いた構成となっている。
【００３１】
また、図２に示すように前記扉本体１１ａには、その下端部に走行ローラ４０が複数設けられており、これら走行ローラ４０は、開口部４の左右方向に沿って設けられたレール４１上を走行する。なお、このような扉本体１１ａが配置された箇所の前後方向には、被処理物を熱処理室２から図１に示した冷却室３に移送するための走行レール４２が設けられている。また、図３、図４に示すように熱処理室２の開口部４を形成する枠体４３には、扉本体１１ａに当接する面にＯリング４４が設けられている。
【００３２】
前記構成の扉開閉装置１０によって熱処理室２（圧力容器）の開口部４を開くには、図３に示すようにシリンダ機構２４のロッド２４ａを伸長して第１リンク片２７により一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂを押圧し、これらを屈曲させる。すると、回動バー２６が第２リンク片２８ｂに引っ張られることで回動し、押圧端２６ａが連結バー１６から離間する。これにより、扉１１への押圧力が解除されることで、扉本体１１ａは開口部４の枠体４３から離間する。従って、この状態で図示しない駆動機構や人によって扉１１を横方向（水平方向）にスライドさせることにより、開口部４を開放する（開く）ことができる。
【００３３】
また、このように開口部４を開いた状態から再度閉じるには、開いたときと同様に駆動機構や人によって扉１１を横方向（水平方向）にスライドさせ、開口部４を閉塞する（閉じる）。そして、熱処理室２内で被処理物に対する処理を行うべく、熱処理室２内を加圧するに先立ち、扉１１で開口部４を閉塞した状態にロックする。
【００３４】
すなわち、図４に示すようにシリンダ機構２４のロッド２４ａを短縮して第１リンク片２７により一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂを引っ張り、これらを一直線状に延ばす。すると、回動バー２６が第２リンク片２８ｂに押圧されることで回動し、押圧端２６ａが連結バー１６に当接してこれを押圧する。これにより、作動バー１４の上下二つの作動バー本体１５は回動軸１７を中心に図４中の矢印Ａ方向に回動する。
【００３５】
作動バー本体１５が回動すると、押圧端２６ａと反対の側に設けられた反力受け部１８が支持バー２１に当接してこれを押圧する。しかし、支持バー２１は固定されており作動バー本体１５の回動力（押圧力）では動かないため、その反力が扉本体１１ａに付与される。従って、扉本体１１ａ（扉１１）は、押圧部本体２３の回動バー２６と支持バー２１とによって押圧されることにより、図４に示すように枠体４３に当接し、Ｏリング４４を介して密着する。これにより扉本体１１ａ（扉１１）は開口部４を気密に閉塞する。
【００３６】
このようにして扉１１の外面側を押圧部２２で押圧し、開口部４を扉１１で閉じた状態でロック機構２０により該扉１１をロックすると、熱処理室２内が加圧雰囲気とされ、従って扉１１が内圧で押されても、この内圧に抗して開口部４を気密に閉塞した状態に扉１１を保持することができる。
【００３７】
また、このように回動バー２６の押圧端２６ａで作動バー１４を押圧している状態で、リンク機構２５の一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂを一直線状に延びた状態にしているので、仮にシリンダ機構２４の圧が抜けてロッド２４ａがフリーになっても、扉１１に対するロックが不測に解除されないようになっている。すなわち、扉１１が内圧により押される方向と、一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂが一直線状に延びた方向とが一致しているため、内圧により扉１１に働く押圧力が一直線状に延びた一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂを屈曲させるように作用せず、従って、扉１１に対するロックが不測に解除されない。
【００３８】
以上に説明したように、本実施形態の扉開閉装置１０にあっては、ロック機構２０が、扉１１の外面側を押圧して該扉１１をロックする押圧部２２を有し、押圧部２２に、扉１１に押圧力を付与して扉をロックした際に、このロック状態を維持するトグル機構を設けているので、重量物となる扉をロック機構２０の押圧部でロックすることにより、熱処理室２（圧力容器）の開口部４を扉１１で容易に気密閉塞することができる。
【００３９】
また、扉本体１１ａ（扉１１）の外面に作動バー１４を回動可能に設け、押圧部２２を、作動バー１４の一端側を押圧する押圧部本体２３と、作動バー１４の他端側を支持して該作動バー１４に反力を付与する支持バー２１とによって形成しているので、シリンダ機構２４等の駆動源を押圧部本体２３にのみ設けることで、扉本体１１ａを容易に、且つ良好に押圧することができる。すなわち、単一のシリンダ機構２４（駆動源）によって扉１１のロックを確実に行うことができる。
【００４０】
また、押圧部本体２３を、シリンダ機構２４と、該シリンダ機構２４のロッド２４ａの進退にリンクして回動バー２６を回動させ、該回動バー２６の押圧端２６ａで作動バー１４の連結バー１６を押圧させるリンク機構２５とによって形成し、該リンク機構２５としてトグル機構を用いているので、重量物である扉１１のロックを、容易に、且つ確実に行うことができる。
【００４１】
また、トグル機構を、シリンダ機構２４のロッド２４ａの進退によって屈曲可能に連結する一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂを有し、これらリンク片の一方を回動可能に固定し、他方を回動バー２６に連結して該回動バー２６を回動させるように構成し、一対の第２リンク片２８ａ、第２リンク片２８ｂを、一直線状に延びたときに回動バー２６を回動させてその押圧端２６ａで作動バー１４の連結バー１６を押圧させ、扉１１をロックするように構成しているので、仮に電源喪失時等にシリンダ機構２４の圧が抜けてロッド２４ａがフリーになっても、扉１１に対するロックが不測に解除されるのを防止することができる。従って、より確実に扉１１をロックすることができ、電源喪失時等でも内部ガスの漏洩を防止することができる。また、このように扉１１をロックしている状態から、手動で扉１１の開閉を行うこともできる。
【００４２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲です種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では二つの作動バー本体１５を連結バー１６で連結することによって作動バー１４を形成したが、扉１１が小さい場合などでは、一つの作動バー本体のみで作動バーを形成してもよい。
【００４３】
また、前記実施形態では本発明の扉開閉装置を、連続処理装置１における熱処理室２の開口部４に取り付けられる扉開閉装置に適用したが、このような熱処理室以外にも、真空浸炭炉や連続真空炉、処理室が複数に隔てられた真空炉などの開口部に取り付けられる扉開閉装置などに、本発明の扉開閉装置を適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…連続処理装置、２…熱処理室（圧力容器）、４…開口部、１０…扉開閉装置、１１…扉、１１ａ…扉本体、１２…作動バー保持部材、１４…作動バー、１５…作動バー本体、１６…連結バー、１７…回動軸、１８…反力受け部、２０…ロック機構、２１…支持バー、２２…押圧部、２３…押圧部本体、２４…シリンダ機構、２４ａ…ロッド、２５…リンク機構、２６…回動バー、２６ａ…押圧端、２８ａ…第２リンク片（リンク片）、２８ｂ…第２リンク片（リンク片）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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