(57)【要約】【課題】ヒータの熱量を抑制したままでも、ワークを所定温度にするための加熱時間を短縮させることができるようにし、かつ、このようにした場合でも、加熱炉の外形を、より小型にできるようにする。【解決手段】加熱炉は、炉壁１０で囲まれた炉室１１に設置され、加熱対象となるワーク２と接してワーク２を載置可能とする載置部１２および／もしくはワーク２と接してワーク２を一方向に搬送可能とする搬送体１３と、炉室１１に設置され、炉室１１の空気と共にワーク２および／もしくは搬送体１３の少なくとも一部を加熱するヒータ２４とを備える。載置部１２をヒータ２４で構成する。【選択図】図１
2016173186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉壁で囲まれた炉室に設置され、加熱対象となるワークと接してこのワークを載置可能とする載置部および／もしくはワークと接してこのワークを一方向に搬送可能とする搬送体と、上記炉室に設置され、この炉室の空気と共に上記ワークを加熱するヒータとを備えた加熱炉において、
上記載置部および／もしくは搬送体の少なくとも一部を上記ヒータで構成したことを特徴とする加熱炉。
【請求項２】
上記一方向に所定間隔をあけて配置され、その軸心回りに回転するよう上記炉壁に支持される複数本の送りローラで上記搬送体を構成し、平面視で、上記送りローラを、その軸心が上記一方向に対し傾斜するよう配置したことを特徴とする請求項１に記載の加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉壁で囲まれた炉室において載置部上に載置されたワークを加熱するようにした加熱炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記加熱炉には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、加熱炉は、炉壁で囲まれた炉室に設置され、加熱対象となるワークを載置可能とする載置部と、上記炉室に設置され、この炉室の空気と共に上記ワークを加熱するヒータとを備えている。
【０００３】
上記加熱炉を用いてワークを加熱する場合には、まず、炉壁の外部で載置部にワークが載置される。次に、ワークは載置部と共に上記炉室に挿入され、ヒータにより加熱される。次に、加熱されたワークは上記載置部と共に炉壁の外部に取り出され、その後、熱間プレス加工されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９６２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の技術では、載置部とヒータとは互いに別体であると共に、ワークおよび載置部と、ヒータとは空間をあけて上下に設置されている。
【０００６】
このため、上記ワークおよび載置部と、ヒータとの間に空間が存在する分、上記ヒータからワークへの熱の伝達効率が低くなりがちであり、よって、上記ワークを所定温度に加熱するための加熱時間が無用に長くなるおそれを生じる。
【０００７】
また、上記空間が設定される分、上記炉室の高さが大きくなり、これに伴い加熱炉の外形が過大になるおそれを生じる。しかも、前記したように、ワークを所定温度にするための加熱時間が長くなるおそれがあることから、仮に、炉室においてワークを所定速度で移動させながらヒータで加熱する加熱炉である場合には、上記したようにワークの加熱時間が長くかかる分、ワークの移動方向における炉室長を長くさせざるを得なくなり、よって、加熱炉の外形が更に過大になるおそれを生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、ヒータの熱量を抑制したままでも、ワークを所定温度にするための加熱時間を短縮させることができるようにし、かつ、このようにした場合でも、加熱炉の外形を、より小型にできるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、全図に例示するように、炉壁１０で囲まれた炉室１１に設置され、加熱対象となるワーク２と接してこのワーク２を載置可能とする載置部１２および／もしくはワーク２と接してこのワーク２を一方向に搬送可能とする搬送体１３と、上記炉室１１に設置され、この炉室１１の空気と共に上記ワーク２を加熱するヒータ２４とを備えた加熱炉において、
上記載置部１２および／もしくは搬送体１３の少なくとも一部を上記ヒータ２４で構成したことを特徴とする加熱炉である。
【００１０】
請求項２の発明は、図３に例示するように、上記一方向に所定間隔をあけて配置され、その軸心２０回りに回転Ａするよう上記炉壁１０に支持される複数本の送りローラ２１で上記搬送体１３を構成し、平面視（図３）で、上記送りローラ２１を、その軸心２０が上記一方向に対し傾斜するよう配置したことを特徴とする請求項１に記載の加熱炉である。
【００１１】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１３】
請求項１の発明は、炉壁で囲まれた炉室に設置され、加熱対象となるワークと接してこのワークを載置可能とする載置部および／もしくはワークと接してこのワークを一方向に搬送可能とする搬送体と、上記炉室に設置され、この炉室の空気と共に上記ワークを加熱するヒータとを備えた加熱炉において、
上記載置部および／もしくは搬送体の少なくとも一部を上記ヒータで構成している。
【００１４】
このため、上記載置部および／もしくは搬送体の少なくとも一部を上記ヒータで構成したことにより、上記ワークはこのワークに接する上記ヒータで直接加熱されて、このヒータからワークへの熱の伝達効率が向上する。よって、上記ヒータの熱量を抑制したままでも、ワークを所定温度にするための加熱時間を短縮させることができ、ワークの加熱作業についての作業性が向上する。
【００１５】
また、上記したようにワークと接してこのワークを載置可能とする載置部および／もしくはワークと接してこのワークを一方向に搬送可能とする搬送体の少なくとも一部はそれ自体がヒータであり、しかも、ワークと、載置部および／もしくは搬送体とは互いに接してこれらの間に空間は存在しないため、これらワーク、載置部および／もしくは搬送体、およびヒータは全体として上下方向でコンパクトに配置できる。よって、前記したようにワークの加熱時間を短縮できるようにした場合でも、加熱炉の高さを低くして、その外形をより小型にすることができる。
【００１６】
また、仮に、炉室においてワークを所定速度で移動させながらヒータで加熱する加熱炉である場合には、上記したようにワークの加熱時間が短縮される分、ワークの移動方向における炉室長を短くでき、よって、この加熱炉の外形を更に小型にできる。
【００１７】
請求項２の発明は、上記一方向に所定間隔をあけて配置され、その軸心回りに回転するよう上記炉壁に支持される複数本の送りローラで上記搬送体を構成し、平面視で、上記送りローラを、その軸心が上記一方向に対し傾斜するよう配置している。
【００１８】
このため、平面視で、上記送りローラを、その軸心が上記一方向に対し直交するよう配置した場合に比べ、上記ワークに対する上記送りローラの接触面積が大きくなる。よって、その分、上記ワークを所定温度にするための加熱時間を短縮させることができ、ワークの加熱作業についての作業性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１を示し、加熱炉の側面断面図である。
【図２】実施例１を示し、加熱炉の部分斜視図である。
【図３】実施例２を示し、加熱炉の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の加熱炉に関し、ヒータの熱量を抑制したままでも、ワークを所定温度にするための加熱時間を短縮させることができるようにし、かつ、このようにした場合でも、加熱炉の外形を、より小型にできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
【００２１】
即ち、加熱炉は、炉壁で囲まれた炉室に設置され、加熱対象となるワークと接してこのワークを載置可能とする載置部および／もしくはワークと接してこのワークを一方向に搬送可能とする搬送体と、上記炉室に設置され、この炉室の空気と共に上記ワークを加熱するヒータとを備える。上記載置部および／もしくは搬送体の少なくとも一部は上記ヒータで構成される。
【実施例１】
【００２２】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例１を添付の図１，２に従って説明する。
【００２３】
図１，２において、符号１は、加熱装置であり、例えば、車両の車体の板金材であるワーク２を熱間プレス加工する場合に、このワーク２を加熱するためのものである。なお、説明の便宜上、矢印Ｆｒの方向を前方とし、下記する左右方向とは、上記前方に向かっての横方向をいうものとする。
【００２４】
上記加熱装置１は、プレス加工に先立ちワーク２を加熱する加熱炉５と、この加熱炉５にワーク２を送り込む送り込みコンベア６と、上記加熱炉５で加熱されたワーク２を上記加熱炉５から不図示のプレス機に向けて送り出す送り出しコンベア７とを備える。
【００２５】
上記加熱炉５は、その外殻を構成する断熱材製の炉壁１０と、この炉壁１０の内部の炉室１１に設けられ、上記ワーク２を載置させる載置部１２とを備え、この載置部１２は後述するように搬送体１３を兼用する。
【００２６】
上記炉壁１０は、左右縦壁１５，１５と、これら左右縦壁１５，１５の各下端部に渡るよう設けられる下面壁１６と、上記左右縦壁１５，１５の各上端部に架設される上面壁１７とを有する。
【００２７】
上記載置部１２は、上記送り込みコンベア６から炉室１１に送り込まれたワーク２と接してこのワーク２を載置し、上記送り出しコンベア７に向かうよう一方向に搬送可能とする搬送体１３を兼用する。上記載置部１２や搬送体１３は、軸心２０が左右方向に延び、前方に向かい所定間隔で複数本（４本）配置される送りローラ２１を有する。これら各送りローラ２１は、上記左右縦壁１５，１５に対しそれぞれ上記軸心２０回りに回転Ａ可能に両端支持され、上記炉壁１０の外部に設けられた不図示の電動機などアクチュエータによりそれぞれ同方向に回転Ａさせられる。
【００２８】
上記送りローラ２１は、それ自体がヒータ２４で構成される。このヒータ２４は上記軸心２０上に位置する金属製の回転軸２５と、この回転軸２５に外嵌固着される円筒形状の熱伝導材２６と、この熱伝導材２６に埋入されて上記回転軸２５に巻回されるコイル形状のヒータ線２７と、上記軸心２０上で上記熱伝導材２６に外嵌固着され、熱伝導に優れた金属製円筒体２８とを有する。上記熱伝導材２６は、電気絶縁性を有し、上記ヒータ線２７を上記軸心２０上の所定位置に位置決めする。また、上記熱伝導材２６は、ヒータ線２７への通電により発生した多くの熱を保有する熱容量を有し、このため、このヒータ線２７への電力供給を停止した後でも、所定期間高温に保持される。上記ヒータ線２７は、上記炉壁１０の外部において、不図示のロータリコネクタを通し電源側と電気的に接続される。なお、上記熱伝導材２６は設けなくてもよい。
【００２９】
上記搬送体１３は、それぞれ左右方向に延びて上記各送りローラ２１に載置されたワーク２の上面に当接（圧接含む）する複数本（３本）のローラ３１を有する。これらローラ３１は、前方に向かい所定間隔で配置され、かつ、隣り合う両送りローラ２１，２１の中央部に配置される。上記各ローラ３１は、上記左右縦壁１５，１５に対しそれぞれ自由に回転Ｂ可能に両端支持される。上記各ローラ３１は、上記ヒータ２４と同構成、かつ、同形同大とされる。
【００３０】
そして、上記各送りローラ２１が回転Ａすれば、これら各送りローラ２１に載置された上記ワーク２は前方に向かって所定速度で搬送され、この際、上記各ローラ３１は、上記のように搬送されるワーク２の上面に連れ回りさせられて回転Ｂする。また、これと同時に、上記ワーク２は、上記各送りローラ２１を構成する各ヒータ２４によって下方から加熱されると共に上記各ローラ３１を構成する各ヒータ２４によって上方から加熱される。また、上記各送りローラ２１と各ローラ３１とはその各ヒータ２４によって上記炉室１１の空気も加熱し、上記ワーク２周りの空気を高温にし、これによっても、上記ワーク２はその周りから全体的に加熱される。
【００３１】
なお、上記搬送体１３は、前後方向に往復移動を繰り返してワーク２を間欠的に前方送りする非回転式の送り体を複数設けたものであってもよい。また、上記載置部１２は、上記ワーク２を載置させた状態で、上記炉壁１０に出し入れ可能とされるトレーであってもよく、上記炉壁１０に固定された載置台であってもよく、この場合、トレーや載置台の少なくとも一部をヒータ２４とすればよい。また、上記ワーク２が非導電体である場合には、上記ヒータ２４がその表面にヒータ線２７を有するものであってもよい。
【００３２】
また、上記搬送体１３は、上記各ローラ３１をアクチュエータによりそれぞれ回転Ｂさせて、その摩擦力により上記ワーク２を前方に搬送させるものであってもよい。この場合、上記載置部１２は上記ワーク２を前方に向けて摺動させるガイドレールなど、ヒータ２４ではない単なる摺動体としてもよい。また、上記ローラ３１は設けなくてもよい。
【００３３】
上記構成によれば、載置部１２および／もしくは搬送体１３の少なくとも一部を上記ヒータ２４で構成したため、上記ワーク２はこのワーク２に接する上記ヒータ２４で直接加熱されて、このヒータ２４からワーク２への熱の伝達効率が向上する。よって、上記ヒータ２４の熱量を抑制したままでも、ワーク２を所定温度にするための加熱時間を短縮させることができ、ワーク２の加熱作業についての作業性が向上する。
【００３４】
また、上記したようにワーク２と接してこのワーク２を載置可能とする載置部１２および／もしくはワーク２と接してこのワーク２を一方向に搬送可能とする搬送体１３の少なくとも一部はそれ自体がヒータ２４であり、しかも、ワーク２と、載置部１２および／もしくは搬送体１３とは互いに接してこれらの間に空間は存在しないため、これらワーク２、載置部１２および／もしくは搬送体１３、およびヒータ２４は全体として上下方向でコンパクトに配置できる。よって、前記したようにワーク２の加熱時間を短縮できるようにした場合でも、加熱炉５の高さを低くして、その外形をより小型にすることができる。
【００３５】
また、上記実施例にて説明のように、炉室１１において、搬送体１３によりワーク２を所定速度で移動させながらヒータ２４で加熱する加熱炉５である場合には、上記したようにワーク２の加熱時間が短縮される分、ワーク２の移動方向における炉室１１長を短くでき、よって、この加熱炉５の外形を更に小型にできる。
【００３６】
以下の図３は、実施例２を示している。この実施例２は、前記実施例１と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら実施例における各部分の構成を、本発明の目的、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。
【実施例２】
【００３７】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例２を添付の図３に従って説明する。
【００３８】
図３において、上記搬送体１３が有する各送りローラ２１は、加熱炉５の平面視（図３）で、その各軸心２０が上記一方向である前方に対しそれぞれ同じ所定角θで傾斜するよう配置される。
【００３９】
このため、加熱炉５の平面視（図３）で、上記送りローラ２１を、その軸心２０が上記一方向に対し直交するよう配置した場合に比べ、上記ワーク２に対する上記送りローラ２１の接触面積が大きくなる。よって、その分、上記ワーク２を所定温度にするための加熱時間を短縮させることができ、ワーク２の加熱作業についての作業性がより向上する。
【００４０】
ここで、上記各送りローラ２１が回転Ａするとき、これら送りローラ２１上のワーク２は、これら送りローラ２１の軸心２０に直交する方向に向かって、上記送りローラ２１の単位時間当りの回転数に応じた距離Ｌを移動しようとする。この場合、この距離Ｌは前方移動分Ｌ１と側方移動分Ｌ２とに分けられるが、このうちの側方移動分Ｌ２が生じることを防止して、上記ワーク２を真直ぐに前方移動させるよう、次のように構成される。
【００４１】
即ち、第１に、上記各送りローラ２１の外周面に右ねじであるねじ溝３４が形成される。これにより、上記送りローラ２１が左回り回転Ａするとき、上記ワーク２は、その外面の微小な突起が上記ねじ溝３４の開口縁部に相対摺動しつつ係合して、上記送りローラ２１の軸心２０方向に向かうよう上記送りローラ２１の単位時間当りの回転数に応じた距離Ｓを移動させられる。この場合、この距離Ｓは前方移動分Ｓ１と側方移動分Ｓ２とに分けられるが、このうちの側方移動分Ｓ２が上記送りローラ２１による前方移動分Ｌ１に合致するよう上記ねじ溝３４の形状やピッチが設定される。これにより、上記各送りローラ２１上のワーク２は真直ぐに前方移動させられる。
【００４２】
また、第２に、上記各送りローラ２１にねじ溝３４を形成することに代え、図３中二点鎖線で示すように、前記各ローラ３１を上記送りローラ２１とは逆方向に傾斜させて、アクチュエータによりそれぞれ回転Ｂさせ、これにより、上記ワーク２を真直ぐに前方移動させるようにしてもよい。
【００４３】
また、第３に、図示しないが、上記ワーク２が真直ぐに前方移動するようこのワーク２の側端縁を前方に向かって摺動させるガイドを設けてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１    加熱装置
２    ワーク
５    加熱炉
１０  炉壁
１１  炉室
１２  載置部
１３  搬送体
２０  軸心
２１  送りローラ
２４  ヒータ
２５  回転軸
２６  熱伝導材
２７  ヒータ線
２８  円筒体
３１  ローラ
３４  ねじ溝
Ａ    回転
Ｂ    回転
Ｌ    距離
Ｌ１  前方移動分
Ｌ２  側方移動分
Ｓ    距離
Ｓ１  前方移動分
Ｓ２  側方移動分
θ    所定角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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