(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に軸受け部品を装着するために軸受け部品を加熱する装置において、
耐熱繊維等の耐熱材料で電熱線等の発熱体を包み袋状に形成する耐熱容体と、
耐熱容体の内部空間に装入する軸受け部品の側面に接触し、前記発熱体の熱を伝達する金属板を設けることを特徴とする軸受け部品加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の軸受け部品加熱装置において、
耐熱容体自体或いは一部に伸縮可能な伸縮部を形成すると共に、装入する軸受け部品の厚みに応じ、耐熱容体内部の金属板と軸受け部品を密着させる締付具を耐熱容体に設けることを特徴とする軸受け部品加熱装置。
【請求項３】
軸受け部品と耐熱容体に測温センサを配し、過熱を防止するためのヒーター温度制御を行う機能を備えることを特徴とする請求項１、２記載の軸受け部品加熱装置。
【請求項４】
Ｖ字形凹み形状の軸受け部品裁置部を有する基部ブロックと、
軸受け部品裁置部を被冠可能に形成した耐熱容体とよりなることを特徴とする請求項１〜３記載の軸受け部品加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用ロールや車輛のような軸に軸受け部品を特に装着する際に有益な軸受け部品加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、軸に軸受け部品を装着するため、加熱により軸受け部品内径を拡張し、装着もしくは抜取る装置として、特開平１１−２９４４６５公報に開示されている軸受部品の抜取方法及びその抜取装置がある。
また、軸受け部品自体を加熱する装置の例としては、実開昭５４−１７４６１８号公報に開示されている技術がある。
特開平１１−２９４４６５公報に開示されている技術は、図５に示すように、軸受け部品を加熱するために軸受け部品２０の外周を覆うように加熱コイル２１を巻きつける構成のもので、軸受け部品２０全体を包み、誘導加熱により軸受け部品２０を加熱する構成である。
実開昭５４−１７４６１８号公報に開示されている技術は、断熱され内部に加熱ヒータを設けたケース２２内で軸受け部品２０を加熱する構成である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の特開平１１−２９４４６５公報に開示されている技術では、軸に軸受け部品を装着する際、軸受け部品の内径を拡張させる必要があるのに対し、外周面より加熱し、部品側面の保温がないため、加熱効率が悪く、大掛かりな加熱装置となるばかりでなく、側面からの熱の逃げにより軸受け部品に温度分布のムラが生じ易く、精密部品の品質管理上問題点がある。
更に、各種軸受け部品外径に応じて、加熱装置の大きさを変更する必要がある他、対象となる軸受け部品の寸法に応じた多種の加熱コイルが必要となる。
また、実開昭５４−１７４６１８号公報に開示されている技術では、単純に断熱されたケース内での昇温であり、効率的な昇温が行えない。即ち、加熱器に対向している部分では、昇温が大きく、温度ムラが生じやすく、軸受け部品の管理上必ずしも最良とはいえない。また、昇温した後、軸の装着場所に移動する際に、温度の低下を来たし作業性が悪い。
【０００４】
本発明の目的は、製鉄設備のように多種多様な製品搬送ロールが並ぶ工場現場において、軸受け部品を軸に装着する場合に、狭い工場現場で機動性の低い大掛かりな加熱装置を用いるのではなく、耐熱繊維を保温材とした軽量で手軽に持ち運びが出来、軸受け部品側面に加熱面を密着させることで、多種の軸受け部品寸法に対して共通な装置により内径を効率良く加熱拡張させる軸部品の加熱装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る軸受け部品の加熱装置は、軸に軸受け部品を装着するために軸受け部品を加熱する装置において、
耐熱繊維等の耐熱材料で電熱線等の発熱体を包み袋状に形成する耐熱容体と、
耐熱容体の内部空間に装入する軸受け部品の側面に接触し、前記発熱体の熱を伝達する金属板を設けることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る軸受け部品の加熱装置は、耐熱容体自体或いは一部に伸縮可能な伸縮部を形成すると共に、装入する軸受け部品の厚みに応じ、耐熱容体内部の金属板と軸受け部品を密着させる締付具を耐熱容体に設けることを特徴とする。
さらに、本発明の請求項３に係る軸受け部品の加熱装置は、軸受け部品とヒーターに測温センサを配し、過熱を防止するためのヒーター温度制御を行う機能を備えることを特徴とする。
また、請求項４に係る軸受け部品の加熱装置は、Ｖ字形凹み形状の軸受け部品裁置部を有する基部ブロックと、軸受け部品裁置部を被冠可能に形成した耐熱容体とよりなることを特徴とする。
【０００６】
本発明は、耐熱繊維等の断熱材料で電熱線等の発熱体を包みこんだ袋状に形成した耐熱容体と、この耐熱容体内部で、軸受け部品の側面との接触面となる金属板とを備えた構成とすることより、被加熱物である軸受け部品の側面に金属板が当接し、軸受け部品を面接触で効率的な加熱を行うことが出来る。
そして、電熱線等の発熱体も余計な空間を加熱することなく、断熱材料内の狭い空間のみの空間の昇温で効率的である。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る軸受け部品の加熱装置に示す如く、耐熱容体自体或いは一部に伸縮可能な伸縮部を形成すると共に、装入する軸受け部品の厚みに応じ、耐熱容体内部の金属板と軸受け部品を密着させる締付具を耐熱容体に設けるように構成することにより、径の大小、軸受け部材の厚みの大小等広範囲な大きさの軸受け部材に対しても、使用することが出来、また、軸受け部材に本発明の軸受け部品の加熱装置の装着、脱着の際の作業性が良好となる。
【０００８】
さらに、軸受け部品と発熱体に測温センサーを配することで、それぞれの大きさの軸受け部材に応じた温度管理が行え、自動的に過熱を防止することが出来る。
また、発熱体の温度も監視することで、加熱装置１自体の使用限度を越える事を防止している。
さらに、請求項４に示す如く、Ｖ字形凹み形状の軸受け部品裁置部を有する基部ブロックに耐熱容体を被冠する構成とすることにより、軸受け部材を軸に装着する位置の近傍に、裁置ブロックを置き、加熱後即座に装着作業を行えることより、軸受け部材を適度な温度で内径を拡張し、軸への装着作業を行え、過度に加熱することが無く、適正な部品管理が行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な一実施の形態として、外径１００〜２５０ｍｍ、幅３０〜１００ｍｍ範囲の鉄鋼搬送工程で多様される軸受け部品の加熱装置を例に、添付の図面をもとに説明する。
図１は、本発明の軸受け部品加熱装置の全体構成図を示す。図２は、本発明の軸受け部品加熱装置の組み立て説明図を示す。また、図３は、本発明の軸受け部品加熱装置を使用した軸受け部品の軸への装着作業フローを示す。図４は、本発明の軸受け部品加熱装置により加熱した軸受け部品の温度上昇状況をグラフで示している。
【００１０】
以下、図１を基に本発明の構成を示す。
本発明の軸受け部品加熱装置は、下記装置により構成される。
すなわち、軸受け部品加熱装置１は、電熱線等適宜材料による発熱体４と、これを内包し周囲を保温する耐熱容体３と、被加熱物である軸受け部品２の側面に密着して加熱させる金属板１１と、加熱装置１と軸受け部品２表面の温度をそれぞれ測定する温度センサー９、８と、測定値を基に発熱体４に付与する電力を制御する温度コントローラ１０とから成る。
【００１１】
耐熱容体３は、ガラス繊維、アルミナ繊維等の耐熱繊維で、内部に軸受け部品２を装入する空間を設け、全体的には袋状、箱状、筒状等の適宜形状で形成し、本実施の形態では、下部を開口した形状に形成している。
そして、軸受け部品２の各種幅に応じることができるように、伸縮部５を設けている。また、耐熱容体３内には、被加熱物である軸受け部品２の側面に密着して加熱させる対の金属板１１が設けられている。この金属板１１は、熱伝導度高い適宜金属を使用する。例えば銅板にニッケル等の表面硬化金属をメッキしたものを使用しても良い。この金属板１１は、発熱体４の発熱を各種寸法の軸受け部品２の両側面から伝え、効率的な昇温を図る他に、耐熱容体３内に使用している耐熱繊維の損耗を防ぐ役割を有している。
【００１２】
また、耐熱容体３には、前記金属板１１を軸受け部品２に密着できるよう、耐熱容体３の外周から巻き締めるため、上下２ケ所に帯状のベルト等よりなる締付具６が設けられ、面ファスナー６０等により貼着位置を調整することで多種の軸受け部品２の寸法への適用が可能となっている。
なお、図１には、実線で最大寸法の軸受け部品２を、また点線で最小寸法の軸受け部品２２を示している。
【００１３】
耐熱容体３内に装入する軸受け部品２は、Ｖ字形凹み形状の軸受け部品裁置部を有する基部ブロック７に裁置する。この基部ブロック７は、軸受け部品２と軸１２との芯合せができるよう、図示しない水平、昇降微調整可能なテーブルに搭載することで、軸受け部品２と軸芯１２との芯合せが可能となる。また基部ブロック７と軸受け部品２の接触面は、加熱された軸受け部品２の熱が逃げないように、熱伝導性の悪いセラミック等の素材を使用することが好ましい。
さらに、耐熱容体３は、最大寸法の軸受け部品２を加熱する場合にも、基部ブロック７との隙間からの放熱を抑制するため、基部ブロック７を覆うような裾形状に形成している。
【００１４】
なお、上述実施の形態において、発熱体４の熱を効率的に金属板１１に伝達する事が必要であり、発熱体４と金属板１１を近接して設けることが好ましい。
また、締付具６は、上述の他通常のベルトとバッグル等公知の固定具を用いたものでも良い。
【００１５】
次に、本発明の図１に示す装置における軸受け部品加熱装置を使用した軸受け部品の軸への装着作業について、図２、図３を基に説明する。
図２，３に示すように、
（１）軸受け部品２を基部ブロック７上に搭載し、基部ブロックを昇降および水平移動させることにより軸１２との芯を一致させる（図２（ａ）、Ｓ１）。
次に、（２）軸受け部品加熱装置１をかぶせ、銅メッキ板１１部分が軸受け部品２の側面に密着するよう、締付けベルト６を締める（図２（ｂ）〜（ｄ）、Ｓ２）。
（３）軸受け部品２の目標温度を設定する（Ｓ３）。
（４）加熱を開始する（Ｓ４）。
（５〉温度コントローラ１０により温度管理を行う（Ｓ５）。具体的には、軸受け部品温度センサー８とヒーター温度センサー９の信号を基に、軸受け部品２の設定温度を越えないよう、また加熱装置１自体の使用限度を越えないよう発熱体４への電力供給を制御する。そして、温度監視に於いて、目標温度に近づいたことを判断した場合、昇温速度を低下させたり、目標温度へ到達後、一定温度に保温するよう電力供給の調整を行う。
なお、上記温度管理において、異常加熱等の状態になった場合には、異常表示を行い（Ｓ１０）、加熱を停止する（Ｓ７）。
（６）所定の目標温度となった場合、表示等を行い、加熱作業終了を作業者が確認する（Ｓ６）。
（７）温度コントローラ１０により加熱を停止する（Ｓ７）。
（８）軸受け部品加熱装置１を取付けとは逆の手順で取り外す（Ｓ８）。
（９）内径が拡大した軸受け部品２を水平移動および微調整し、軸１２に挿入し作業を終了する（図２（ｅ）、Ｓ９）。
【００１６】
（実施例）
図１に示す形状の軸受け部品加熱装置１で、１個の発熱体４は、２５０Ｗ、耐熱温度４００℃、加熱部面積３４６ｃｍ２のヒータを用いた。
使用した部品は、大きいサンプルは、外径１７０ｍｍ、幅３９ｍｍ、重量４．３８ｋｇ、小さいサンプルは、外径１３０ｍｍ、幅３１ｍｍ、重量１．７１ｋｇの２種類の昇温実験をした。
図４は、上述の温度上昇を示すグラフであり、１０分以内で目標温度である１００℃に達することができた。なおこのグラフは、一定加熱電力を与えた場合の温度上昇特性を示すものであり、設定値に対する温度コントロールは行っていない。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、簡易な構成でありながら、確実に、軸受け部品を短時間で昇温出来、また、軸受け部品の側面を利用して効率的に昇温することより、多種の軸受け部品寸法に対して共通な装置により内径を効率良く加熱拡張させる事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軸受け部品加熱装置の全体構成図を示す断面説明図で、（ａ）は正面から見た説明図、（ｂ）は側面方向から見た説明図である。
【図２】本発明の軸受け部品の装着作業の説明図である。
【図３】本発明の軸受け部品加熱装置を用いた粗込み作業フロー図を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例の加熱状況の例を示す説明図である。
【図５】従来技術の軸受け部品加熱装置を示す説明図である。
【図６】従来技術の軸受け部品加熱装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１    軸受け部品加熱装置
２    軸受け部品
３    耐熱容体
４    発熱体
５    伸縮部
６    締付具
７    基部ブロック
８    軸受け部品温度センサー
９    ヒーター温度センサー
１０  温度コントローラ
１１  金属板
１２  軸
【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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【図６】
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