(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール部材が装着された開口部に対向するように設けられ上下方向に分割された多数の小扉を支持手段で支持し昇降手段で上下方向に昇降可能にし分離手段によって上側小扉と下側小扉とに分離してこれらの間を開閉可能にし案内手段によって前記分離時の前記小扉の移動を案内するようにした扉開閉装置において、
前記案内手段は、前記多数の小扉のそれぞれに設けられ一端側が前記開口部を形成する側の固定部分に回転可能に固定され他端側が前記それぞれの小扉に取り付けられた結合部材であって前記一端側を中心として前記他端側が前記開口部の外側を回転すると共に回転中に前記小扉の姿勢を保持するように形成された結合部材を有することを特徴とする扉開閉装置。
【請求項２】
前記昇降手段は前記小扉のうちの最下段のものを下方から昇降可能にするように一定の位置に設けられた下位置昇降手段からなり、該下位置昇降手段は前記分離手段の一部分を構成し、該分離手段は前記上側小扉を支持可能な中間支持手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の扉開閉装置。
【請求項３】
前記昇降手段は前記小扉のうちの最下段のものを下方から昇降可能にするように一定の位置に設けられた下位置昇降手段又は前記小扉のうちの最上段のものを上方から昇降可能にするように他の一定の位置に設けられた上位置昇降手段のうちの何れかの昇降手段からなり、該昇降手段は前記分離手段の一部分を構成し、前記多数の小扉のそれぞれは断続可能な連結部材によって連結されていて、前記分離手段は前記連結部材の連結を解除する解除手段を有することを特徴とする請求項１に記載の扉開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シール部材が装着された開口部に対向するように設けられ上下方向に分割された多数の小扉を支持手段で支持し昇降手段で上下方向に昇降可能にし分離手段によって上側小扉と下側小扉とに分離してこれらの間を開閉可能にし案内手段によって前記分離時の前記小扉の移動を案内するようにした扉開閉装置に関し、特にフラットパネルディスプレイ用ガラス基板等の平板状ワークを枚葉処理する熱処理装置の扉として好都合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
枚葉式熱処理装置としては、上下方向に多段に積載されたワークの出入口を一ヶ所にして、熱処理内でワークを昇降させて一ヶ所の口から出し入れする形式のものもあるが、ワークを昇降させることなく、出入口を移動させるようにした装置も知られている。
【０００３】
このようにワークの出入口を移動可能にした扉装置を備えた熱処理装置としては、扉を多数の小扉に分割し、それぞれの小扉をそれぞれのエアーシリンダからなる昇降装置に固定し、最下段のエアーシリンダを取付部材からなる支持装置の上に乗せ、何れか一ヶ所のエアーシリンダを駆動してその小扉より上の全ての小扉を上昇させ、前記取付部材でエアーシリンダを介して支持されたそれより下の小扉との間を分離してワーク出入口を形成し、これらによって分離機構を構成する共に、このような小扉の昇降をリニアガイドからなる案内装置で案内するようにした扉装置を備えた熱処理装置が第１の実施例として提案されている。（特開２０００−１６９１６９号公報参照）
又同公報には、第２の実施例として、昇降及び分離機構を、上記に代えて、任意の小扉の下端部分と係合し上下方向に移動可能に案内され小扉を昇降可能にしたフック部材をボールネジ機構で昇降させるようにした扉装置も提案されている。
【０００４】
しかしながら、このような扉装置では、小扉を上下に直線状に昇降させるので、小扉の閉鎖時に小扉が開口部に設けられるパッキンと平行に動くため、これと摺動しないようにパッキンとの間に隙間を設ける必要があり、開口部を小扉で完全に閉鎖できず、内部の気密性を保持できないという問題がある。そして、このような扉装置を熱処理装置に適用する場合には、熱気漏れが生じ、熱処理装置の熱効率を低下させると共に、この熱処理装置が設けられている周辺環境に悪影響を与えるという不具合がある。
【０００５】
なお、倍力作用を利用するトグル機構を用いて、通常の一枚扉をパッキンと摺動させることなく閉鎖できるようにするために、垂直方向にリニアガイドされている操作体を垂直下方に押し下げ、これと扉体との間に揺動可能に取り付けられたレバーを介して、熱処理装置の着地面をガイド面として扉体を水平方向にガイドしつつ開口に押しつけるようにした扉開閉装置が提案されている（特公平４−７８１３４号公報参照）。
【０００６】
しかしながら、このような装置では垂直ガイドや水平ガイド等が必要になるため、多数の小扉を対象とし且つこれらの任意の区間を開閉可能にするとすれば、機構が極めて複雑になって設計や製作が容易でなく、製造コストも高くなるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、従来技術における上記問題を解決し、気密性が良く、熱処理装置に設けられたときには、熱気漏れが防止され熱効率が良く周囲の環境に影響を与えず、簡単で確実に作動し製作コストの低い扉開閉装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明は、シール部材が装着された開口部に対向するように設けられ上下方向に分割された多数の小扉を支持手段で支持し昇降手段で上下方向に昇降可能にし分離手段によって上側小扉と下側小扉とに分離してこれらの間を開閉可能にし案内手段によって前記分離時の前記小扉の移動を案内するようにした扉開閉装置において、
前記案内手段は、前記多数の小扉のそれぞれに設けられ一端側が前記開口部を形成する側の固定部分に回転可能に固定され他端側が前記それぞれの小扉に取り付けられた結合部材であって前記一端側を中心として前記他端側が前記開口部の外側を回転すると共に回転中に前記小扉の姿勢を保持するように形成された結合部材を有することを特徴とする扉開閉装置。
【０００９】
請求項２の発明は、上記に加えて、前記昇降手段は前記小扉のうちの最下段のものを下方から昇降可能にするように一定の位置に設けられた下位置昇降手段からなり、該下位置昇降手段は前記分離手段の一部分を構成し、該分離手段は前記上側小扉を支持可能な中間支持手段を有する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明の特徴に加えて、前記昇降手段は前記小扉のうちの最下段のものを下方から昇降可能にするように一定の位置に設けられた下位置昇降手段又は前記小扉のうちの最上段のものを上方から昇降可能にするように他の一定の位置に設けられた上位置昇降手段のうちの何れかの昇降手段からなり、該昇降手段は前記分離手段の一部分を構成し、前記多数の小扉のそれぞれは断続可能な連結部材によって連結されていて、前記分離手段は前記連結部材の連結を解除する解除手段を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は、本発明を適用した扉開閉装置を主としてこれが適用されている熱処理装置の一部分を含み、これらの全体及び部分構造の一例を示す。
本例の扉開閉装置は、熱処理装置である恒温槽１００の大扉１０１に形成されシール部材であるパッキン１ａが装着された開口部１に設けられ上下方向に分割された多数の小扉として本例では２−１から２−１４までの１４枚からなる小扉２を、本例では昇降手段であり分離手段も構成する支持手段としてのエアーシリンダ３で支持し、昇降手段としての前記エアーシリンダ３で上下方向に昇降可能にし、分離手段としての前記エアーシリンダ３及び中間支持装置４によって本例では上閉鎖位置になっている上側小扉２−９〜１４と下閉鎖位置になっている下側小扉２−１〜８とに分離してこれらの間である出入口Ｅを開閉可能にし、案内手段であり結合部材である本例では主結合材５１及び副結合材５２からなるの結合材５によって分離時の小扉２の移動を案内するようにした装置である。
【００１２】
結合材５は、１４枚の小扉２のそれぞれに設けられていて、図４によって小扉２−８の例で説明すると、一端側５ａが開口部１を形成する側の固定部分として本例では大扉１０１の側面１０１ａに回転可能に固定され、他端側５ｂがそれぞれの小扉２として小扉２−８に回転可能に取り付けられた構造になっている。
【００１３】
そして、この結合材５は、一端側５ａを中心Ｏとして他端側５ｂが図４において一点鎖線で示すように開口部１の外側２００を回転し、その回転中に、小扉２−８の姿勢を上下のＺ方向に保持するように形成されている。即ち、本例では、平行等長の主及び副結合材５１、５２からなる２本の結合材５の一端側５ａの中心Ｏを上下Ｚ方向の線Ｌ上に配置し、小扉２−８が線Ｌと平行に動いて姿勢を保つようにしている。この結合材５は、支持手段の一部分を構成している。
【００１４】
又、本例の昇降手段は上記エアーシリンダ３で構成されていて、このエアーシリンダ３は、小扉２のうちの最下段のもの２−１を下方から昇降可能にするように一定の位置として小扉２−１の下方の支持構造１０２に設けられている下位置昇降手段となる。そして、前記の如く、エアーシリンダ３は分離手段の一部分を構成する。又、分離手段としての前記中間支持装置４は、分離された小扉２のうちの上側小扉２−９〜１４を支持可能な中間支持手段となる。
【００１５】
恒温槽１００は、図示を省略しているが通常のものと同様である。即ち、図示しない加熱器、送風機、高性能フィルタ等を装備していて、これらにより、図３（ａ）では図において左側になる奥側から熱処理室１０３内に熱風を供給し、これを一定の間隔で多段に積載されたＬＣＤガラス基板等からなる平板状のワークＷに平行に流し、これを矢印で示すように熱処理室１０３の両側に形成されたダクト１０４に回収し、再び加熱器等を通過させ、熱風を循環供給するようにした装置である。熱処理室１０３内には図示しない多段のラックが形成され、ワークＷはその各段に積載されている。熱処理室１０３の下方は、図１、２ではその一部分を省略しているが、諸機器等が配置される機械スペースになっている。
【００１６】
小扉２が取り付けられる開口部１を形成している大扉１０１は、通常のものと同様に図示しないヒンジで恒温槽１００の本体部分１０５に開閉可能に取り付けられている。これらのそれぞれの間には、パッキン１ａ及び１０６が介装されていて、熱処理室１０３が外側２００から遮断され、その気密状態が保持されている。なお、本体部１０５及び大扉１０１には断熱材が入れられている。
【００１７】
１４枚の小扉２のそれぞれは、図２及び図４に示す如く内側から外側に上向きに傾斜した断面部が接触した状態で積み重ねられていて、閉鎖時には全体として気密性のある１枚の扉を形成する構造になっている。そして、それぞれの小扉２は、閉鎖時には、本例では最下段の小扉２−１がエアーシリンダ３で押し上げられて支持されることにより、上下方向に対しては、順次下のもので支持されると共に上のものを支持する。その結果、小扉２の全体がエアーシリンダ３で支持される。
【００１８】
一方、それぞれの小扉２には、回転可能に支持された図３（ｂ）に示す軸２１が上下の離れた位置に２本設けられていて、２本の軸２１の両端の延長部分２２には、それぞれ主及び副結合材５１及び５２の他端側５ｂが嵌め込まれている。又、結合材５の一端側５ａは、大扉１０１の側面１０１ａに取付板を介して取り付けられた固定側支持軸１０１ｂに回転可能に支持されている。このような構造により、２本の結合材５が一端側５ａを中心として回転したときに、小扉２の軸２１が回転することより、結合材５と小扉２との間の角度が自由に変わり、前記の如く小扉２の姿勢をＺ方向に維持できることになる。なお、小扉２と結合材５の他端側５ｂとの間は、本例のように小扉２とその軸２１との間で回転させてもよいし、軸２１と他端側５ｂとの間で回転させるようにしてもよい。
【００１９】
小扉２は、このように結合材５によって一端側５ａを中心として姿勢を保持して回転可能に結合されているので、図５（ａ）に示す如く、エアーシリンダ３によってＺ方向に押し上げ力Ｆを受けると、結合材５によって下方に力Ｔ1 、Ｔ2 で引っ張られることにより、開口部１に装着されたパッキン１ａに接触してこれから横Ｘ方向の反力Ｒを受ける。そして、これらの力が釣り合って小扉２が安定した支持状態を得る。従って、エアーシリンダ３と共に、結合材５も支持手段を構成する。これらの力は、トグル力とは異質のもので、ヒンジ構造の分力からなる力である。
【００２０】
エアーシリンダ３は、前記のように支持構造１０２に取り付けられているが、小扉２が回転しつつ昇降するためＸ方向にも動くので、図２に中心線で示すように、一定位置ではあるが小扉２のＸ方向の動きに追従してある程度姿勢を変える必要があるため、ピン１０２ａによって傾動可能に支持されている。そして、本体部３１、ロッド３２、フローティングジョイント３３、等で構成されている。フローティングジョイント３３には、最下段の小扉２−１の底板２３に取り付けられた突起軸２４が嵌入されていて、この軸にロッド３２から自由な向きに昇降力が伝達されるようになっている。
【００２１】
そして、小扉２−１が下降したときには、ロッド３２が退避し、これには小扉２の重量がかからず、小扉２は、結合材５によって吊り下げ支持されると共にパッキン１ａに接触し、安定した支持状態を得るようになっている。このときの下閉鎖位置にある小扉２の重量をＧとすると、支持状態は図５（ｂ）のようになる。
【００２２】
中間支持装置４は、上下の軸受４１ａ、４１ｂで回転及び昇降可能に支持された回転昇降軸４１、この軸の回転及び昇降を伝達する継手４２ａを介して回転及び昇降可能にされた８角形の角形の外軸４２、これに４５°の角度ピッチで通過部４３−８を残して取り付けられた７本の受け４３−１〜４３−７からなる受け部材４３、回転昇降軸４１をプーリ４４ａ、４４ｂ及びベルト４４ｃで回転可能にするステッピングモータからなるモータ４４、ロッド４５ａ及び継手４５ｂを備え回転昇降軸４１を昇降可能にする受け用エアーシリンダ４５、等で構成されている。
【００２３】
下の軸受４１ｂは軸４１の回転及び昇降を支持案内できるロータリーボールスプラインである。受け部材４３の７本の受け４３−１〜７のそれぞれは、図１の回転昇降軸４１の実線の状態では、後述するように全ての小扉２がエアーシリンダ３で押し上げられて出入口Ｅが開いていないときに小扉２のうちの２−１、３、５、７、９、１１、１３からなる奇数段の小扉の本例では上側の主結合材５１の前記延長部分２２の延長端部２２ａを受けるように、上下方向に間隔を隔てて回転昇降軸４１に取り付けられている。この状態は、小扉２が上閉鎖位置にある２−９、１１、１３の受け４３−５、６、７で示している。又、延長端部２２ａに対して受け４３−５だけが平面方向で同じ位置になってこれを受けている状態を図３（ｂ）に示している。
【００２４】
なお、本例では、小扉２が１４枚あり受け部材４３を４５°ピッチで７枚で形成しているため、上記のように昇降もする回転昇降軸４１に取り付けているが、例えば小扉２が８枚で形成されているときには、同じ受け部材４３を使用し、受け用エアーシリンダ４５を省略し、回転昇降軸４１を昇降しない回転軸にすることができる。又、受け部材の長さを長くする等によって角度ピッチを４５°より小さくして数を増やすことにより、同様に回転軸にすることができる。反対に、小扉２が例えば２１枚のようなときには、同じ受け部材４３を用いて、２−１、４、７、１０、１３、１６、１９に７本の受けを配置する構成にすることも可能である。
【００２５】
以上のような扉開閉装置及びこれを装備した恒温槽は次のように操作され、その作用効果を発揮する。なお、以下のような運転操作は、通常シーケンシャルに自動的に行われる一連の運転操作の一例である。但し、本発明の扉開閉装置は、手動もしくは遠隔手動で操作されもよい。
【００２６】
恒温槽１００では、送風機や加熱器が運転され、例えば２５０℃程度の熱風が熱処理室１０３に循環供給される。恒温槽１００の扉側の前面にはワークＷの搬送ラインが配設されていて、ワークＷは、昇降を含み三次元動作が可能にされたロボットハンドを持つロボットにより、例えば最下段のワークＷ1 から最上段のワークＷｎまで順次熱処理室１０３内に搬入され、室内の図示しないラックに搭載され、所定の熱処理時間が経過すると、順次取り出されると共に、順次再搬入され、１タクトに一枚づつ枚葉処理によって熱処理され、搬送ラインによって次の工程に移送される。
【００２７】
このようなワークＷの搬入及び搬出のために、本例では任意のワークＷｉに対応する１４枚からなる小扉２のうちの任意の小扉２ｉと２（ｉ＋１）の間だけが開閉される。なお、ｉ＋１が１５になる最上段の扉２−１４では、開口部１の上端部材１０７との間が開閉されることになる。図１、２及び４では、ｉ＝８の下から８番目の小扉２−８と９番目の小扉２−９との間を開いた状態に図示しているので、まず、これらの図によってこの間を開閉する操作について説明する。
【００２８】
全ての小扉２が閉まった状態では、全ての小扉２の結合材５が、図２では中心線Ｃ９〜Ｃ１４で示し図４では小扉２−９の結合材５及び２−１０の副結合材５２で示すように、他端側５ｂが一端側５ａより上に持ち上げられた状態になっている。即ち、前述の如く、小扉２−１がエアーシリンダ３で押し上げられ、小扉２を介して他端側５ｂを押し上げ、小扉２をパッキン１ａに適当な力で圧接させている。そして、全ての小扉２が一体となって上閉鎖位置で熱処理室１０３を完全に閉鎖している。
【００２９】
この状態から小扉２−８と２−９との間隔を開くときには、まず、モータ４４が駆動して回転昇降軸４１を回転させ、これに取り付けられた受け部材４３の受け４３−５を図３（ｂ）のように小扉２−９の延長端部２２ａの直下の位置に移動し、受け用エアーシリンダ４５を少し上昇させて受け４３−５を延長端部２２ａに接触させてこれを受け止め、小扉２−９及びそれより上の２−１４までの小扉２を、パッキン１ａへの圧接を維持した状態で支持する。そして、開口部１における小扉２−９より上のものを閉鎖状態に維持する。
【００３０】
次にエアーシリンダ３を作動させ、ロッド３２を退避させる。これにより、図４に示す如く、小扉２−８の主及び副結合材５１、５２が、二点鎖線のように閉鎖していた状態の他端側５ｂのＰ1 、Ｐ2 位置から、矢印で示すようにそれぞれ実線の状態のＱ1 、Ｑ2 位置まで下がり、これと同時に他の小扉２−１〜２−７も図２のように下がり、出入口Ｅが開く。そして、前述の如く、小扉２−１〜２−８は、互いに接続した状態でそれぞれ自重によってパッキン１ａに圧接し、下閉鎖位置で閉鎖する。
【００３１】
以上のような操作により、開口部１のうち出入口Ｅが開いてワークＷの出し入れが可能になると共に、それ以外の部分が閉鎖するので、熱効率を高い状態に維持して熱処理を行うことができる。
【００３２】
出入口Ｅで出し入れ可能なワークＷの搬出及び搬入が終了すると、再びエアーシリンダ３が作動し、２−１〜２−８までの小扉を押し上げ、小扉２−８の上端部分を２−９の下端部分に接触させ、出入口Ｅを閉鎖し、全ての小扉２が上閉鎖位置になって開口部１を閉鎖する。これにより、２−９以上の小扉も再びエアーシリンダ３で支持され、最初の全閉状態に復帰する。
【００３３】
この状態になると、受け４３−５は小扉２−９を受けた状態から解放されるので、受け用エアーシリンダ４５が作動して受け４３−５が少し下がると、モータ４４が回転し、受け４３−５が小扉２−９の延長端部２２ａ直下の位置から外れる。そして、受け部材４３は、通過部４３−８が小扉２の延長端部２２ａの直下の位置になり受け４３−１〜７の何れもがその位置から外れ、受け４３−５が自由に昇降可能な中立位置に復帰する。
【００３４】
次に、例えばその上の段の間隔を開く。このときには、回転昇降軸４１が小扉２の一枚分である１ピッチ上昇し、小扉２−９の延長端部２２ａの高さ位置を通過した同じ受け４３−５が次の小扉２−１０の延長端部２２ａを受けるために、その高さ位置で停止し、軸４１が回転し、受け４３−５が延長端部２２ａの直下で少し離れた位置で停止し、受け用エアーシリンダ４５が少し上昇し、受け４３−５が小扉２−１０の延長端部２２ａを受け止めてそれより上の小扉を支持する。以下、これまで説明したと同じ操作で小扉２−９と２−１０の間の出入口Ｅが開閉する。
【００３５】
小扉２−１０と２−１１の間及び２−１１と２−１２の間を開くときには、受け４３−５から４５°角度ピッチの進んだ受け４３−６を使用する。最下段の小扉２−１を開くときも、受け４３−１を使用してこれまでと同じ操作を行う。最上段の小扉２−１４を開くときは、受け４３−７を使用するが、それより上には支持すべき小扉２がないので、エアーシリンダ３のロッド３２を退避させるだけの操作になる。
【００３６】
以上のような本例の扉開閉装置によれば、エアーシリンダの昇降及びモータの回転を予め定めたタイミングで予め定めた間隔及び角度だけ行えばよいので、その操作は簡単である。又、小扉２の枚数に関係なく、動力装置は２台のエアーシリンダと１台のモータだけであるから、構造が簡単で作動が確実で低コストで、故障する可能性が少なく装置の信頼性が高い。
【００３７】
そして、図４の二点鎖線で示す如く、小扉２は、開口部１に対して外側を上下方向の姿勢を維持した状態で回転することにより、開口部１に対向する方向から開口部に接近するので、図６に示す如く、開口部１に接近するとパッキン１ａに接触し、これをそのまま矢印の方向に押し付けることになる。このときのパッキンの圧縮量は通常１〜２mm程度である。その結果、中が空洞になっていて変形容易なパッキン１ａは、小扉２が押し付けられることによってその方向に容易に変形し、小扉２との間で摺動することなくこれに密着し、内部に気密性を付与することができる。そして、熱処理装置における良好な熱効率を維持することができる。又、内部の熱気漏れが防止され、周辺環境に悪影響を与えない。
【００３８】
なお、従来の小扉装置のように、小扉を回転させることなく上下方向に移動させて出入口を形成させる場合には、小扉とパッキンとの間が少なくとも小扉１枚分だけ大きく相対移動するため、両者間の摺動を回避する必要があり、小扉をパッキンに圧接させることができず，閉鎖時にも常時隙間ができ、小扉と開口部との間で気密性が得られない。従って、熱処理時の熱効率が大幅に低下したり熱気漏れが生ずることになるが、本発明を適用した本例の装置では、上記の如くこの問題が完全に解決されている。
【００３９】
図７乃至図９は本発明を適用した扉開閉装置の他の例を示す。
昇降手段としては、小扉２のうちの最下段２−１のものを下方から昇降可能にするように一定の位置として図１の装置と同じ位置に設けられた下位置昇降手段、又は、最上段の小扉２−ｎを上方から昇降可能にするように他の一定の位置として開口部１を形成する大扉１０１の上に設けられる上位置昇降手段のうちの何れかのものが設けられるが、本例では、図１の装置と同様にエアーシリンダ３からなる下位置昇降手段にしている。このエアーシリンダ３も分離手段の一部分を構成する。
【００４０】
そして、本例の扉開閉装置では、多数の小扉２のそれぞれが断続可能な連結部材としての連結爪６によって連結されていて、分離手段は、この結部爪６の連結を解除する解除手段としての連結解除用エアーシリンダ７を有する。
【００４１】
連結爪６は、図９の連結爪６−３で示す如く、装着部６１、中間部６２、爪部６３、解除用のアーム６４等で構成され一体的に形成されている。装着部６１はリング状になっていて、図８にも示す如く小扉の軸２１の軸端部２１ａに回転可能に嵌め込まれている。この軸２１は、その延長部分２２に結合材５のうちの副結合材５２が結合されている軸である。装着部６１には、一端側が軸２１の支持部材２３に係止された捩じりバネ６５の他端側が係止され、図９に示す連結爪６−４に対して矢印で示すように、軸端部２１ａを中心として反時計方向に回転するように付勢されている。
【００４２】
連結爪６の爪部６３は、連結時には、図９の小扉２−５に取り付けられた連結爪６−４で示しているように、その下の小扉２−４の結合材５のうちの中心線で示している主結合材５１が結合されている軸２１の軸端部２１ａと嵌合するように形成されている。アーム６４は板状体になっていて、爪部６３の反対側に装着部６１と一体に形成されている。
【００４３】
連結解除用エアーシリンダ７は、そのロッド７１が操作端６４を捩じりバネ６５の付勢方向とは反対の時計方向に回転させるように取り付けられている。本例の装置では小扉２の枚数を自由に定められる。そして、最上段の小扉２−ｎは、図７に示す如く、装着部６１の支持構造と同じ支持構造で固定部分である上端部材１０７に取り付けられた連結爪６−ｎで支持されている。
【００４４】
本例の扉開閉装置は次のように運転されてその作用効果を発揮する。なお、図１の装置と同様な運転操作部分については説明を省略する。
まず何れの出入口も開いていない初期状態では、図９に示す小扉２−４と２−５及びこれらを連結している連結爪６−４と６−５の状態のように、エアーシリンダ３で押し上げられて中心線で示す結合材５が上向きになり、小扉間が連結爪で接続され、全ての小扉２が上閉鎖位置で開口部１を閉鎖している。
【００４５】
この状態から図７及び図９のように小扉２−３と２−４との間を開くときには、連結解除用エアーシリンダ７−３を作動させてそのロッド７１で連結爪６−３の解除用のアーム６４を押し込み、端部軸２１ａを中心として中間部６２を時計方向に回転させ、下の端部軸２１ａと嵌合している爪部６３の嵌合を解除して小扉２−４と２−３との間の連結を解除し、エアーシリンダ３のロッド３２を退避させる。
【００４６】
これにより、２−４以上の小扉は、最上段の連結爪６−ｎが上端部材１０７に取り付けられて最上段の小扉２−ｎを連結すると共に、それ以下の６−４までの連結爪がそれぞれそれ２−４までの小扉を連結することにより、全体として上閉鎖位置で開口１を閉鎖した状態を維持し、２−３以下の小扉は、小扉２−４との連結を解除される共に、エアーシリンダ３が退避したことにより、図１の装置と同様に下閉鎖位置で結合材５によって吊り下げられてパッキン１ａに接触して支持され、小扉２−４と２−３とがそれぞれ上閉鎖位置と下閉鎖位置に分離され、出入口Ｅが開かれる。
【００４７】
この出入口Ｅを閉鎖するときには、エアーシリンダ３を作動させて下閉鎖位置の小扉を上閉鎖位置にして出入口Ｅを閉鎖し、連結解除用エアーシリンダ７−３を作動させてそのロッド７１を退避させ、捩じりバネのトルクによって連結爪６−３を、上に上げられて上閉鎖位置になった小扉２−３の軸端部２１ａに嵌合させる。これにより、全ての小扉２が上閉鎖位置になって開口部１を完全に閉鎖した初期状態に復帰する。他の小扉間を開くときも全く同様の操作になる。
【００４８】
以上のような扉開閉装置によれば、連結爪６及び連結解除用エアーシリンダ７がそれぞれの小扉２の数だけ必要なことになるが、この点を除き、図１の装置と同等の作用効果が得られると共に、図１の装置よりも出入口開閉時の操作回数が少なくなり、操作が一層容易且つ迅速になる効果が生ずる。なお、連結解除用エアーシリンダ７は、小さい力のもので且つ小行程のものでよいので、これに代えてソレノイド等の構造が簡単で操作が容易な簡易な装置を使用することも可能である。
【００４９】
図１０及び図１１は本発明を適用した扉開閉装置の更に他の例を示す。
本例の装置は、図１の装置に較べて、昇降手段、分離手段及び支持手段として、図１に示すエアーシリンダ３及び中間支持装置４に代えてボールネジ機構を用いた昇降分離兼支持装置８を使用している。結合材５が支持手段の一部分を形成している点は図１の装置と同じである。
【００５０】
昇降分離兼支持装置８は、１枚の支持板８１、上下の軸受８２ａ、８２ｂで回転可能に支持され支持板８１が一体回転するように入れられた回転軸８２、これを回転させるモータ８３、支持板８１をその回転を許容して昇降可能にするように係合させたボールナット８４、これをその回転を規制して上下方向にリニアガイドするように側面１０１ａに取り付けられたガイドレール８５、ボールナット８４を螺合させるボールネジ軸８６、これを回転させるモータ８７、等で構成されている。
【００５１】
支持板８１には、小扉２の軸２１の延長端部２２ａを受ける受け部８１ａ、ボールナット８４の溝に入れられて支持される被支持部８１ｂ、延長端部２２ａを平面方向で回避した状態で昇降を可能にする切欠部８１ｃ、等が形成されている。この装置では、小扉２のうち上閉鎖位置のものでは支持板８１が支持手段になり、下閉鎖位置のものでは結合材５が支持手段になる。
【００５２】
本例の装置では、モータ８３を駆動して支持板８１を回転させ、その切欠部８１ｃを上下Ｚ方向で延長端部２２ａと一致させ、モータ８７を回転させて上下の軸受８６ａ、８６ｂで回転可能に支持されたボールネジ軸８６を回転させ、これと螺合しガイドレール８５で回転を拘束されてＺ方向に移動可能なボールナット８４を昇降させることにより、これと係合している支持板８１をＺ方向に自由に昇降させることができる。又、モータ８３を駆動することにより、支持板８１の受け部８１ａによって延長端部２２ａを受けることができる。
【００５３】
従って、支持板８１が図において下の二点鎖線で示す最下段にあるときに、これを図４のＱ1 位置からＰ1 位置までの出入口開閉距離分だけ上昇させると、小扉２の全てを上閉鎖位置にして開口部１を完全に閉鎖することができる。図１０の状態のように小扉２−８と２−９との間を開いて出入口Ｅを形成させるには、上記の状態から支持板８１を下降させて支持位置から退避させ、上昇させて小扉２−９を支持する位置にし、これを支持して出入口開閉距離分だけ上昇させて図１０の状態にし、出入口Ｅを残して２−９以上の小扉を上閉鎖位置にし２−８以下の小扉を下閉鎖位置にし、出入口ＥでワークＷを出し入れ可能にすることができる。
【００５４】
なお、支持板８１が自由昇降位置にあり全ての小扉が下閉鎖位置にあるときには、最上段の小扉２−ｎの部分が開くことになるので、これを閉鎖するようにその上に二点鎖線で示す２−（ｎ＋１）の小扉を追加することが望ましい。又、図１の装置のようにエアーシリンダ３を設け、図１の中間支持装置４に代えて、本例の昇降分離兼支持装置８を昇降分離兼中間支持装置として使用するようにしてもよい。
【００５５】
本例の装置も、図１の装置等と同様に、小扉をパッキンに圧接させて熱処理室内の気密性を維持することができる効果を有する。
【００５６】
図１２は扉開閉装置の更に他の例を示す。
本例の装置では、図７〜９の装置において、下位置昇降手段であるエアーシリンダ３に代えて、上位置昇降手段としてのスイング昇降装置９を設けている。このスイング昇降装置９は、スイングアーム９１、一端側及び他端側９２ａ、９２ｂがそれぞれ最上段の小扉２−ｎの端部軸２３ａ及びスイングアーム９１に回転可能に結合された昇降用軸９２、小扉２−ｎが上下の閉鎖位置になるようにスイングアーム９１を一定角度範囲でスイングさせるモータ９３、等によって構成されている。モータ９３には必要に応じてトルク増強のために減速機等が設けられる。
【００５７】
本例の装置では、スイングアーム９１は上位置Ｐと下位置Ｑとの間で矢印で示す如くスイングし、それぞれの位置で小扉２を上閉鎖位置又は下閉鎖位置にする。任意の位置として図９のように小扉２−４と２−３との間を開く例で説明すれば、アーム９１を最初に下位置Ｑにしておき、連結爪６−３での連結を解除して小扉２−４と２−３の間だけを分離可能にし、アーム９１を上位置Ｐにする。これにより、下閉鎖位置になっていた２−４以上の相互間が連結爪６で連結された小扉を上閉鎖位置にし、出入口Ｅを開くことができる。本例の装置も、図７〜９の装置と同様の作用効果を奏する。
【００５８】
なお以上では、昇降装置や分離装置や支持装置としてエアーシリンダやボールネジ機構やスイング機構の例を挙げたが、ジャッキアップ機構やラックピニオン機構やワイヤー吊り上げ機構等、他の種々の直線移動機構を使用することも可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、請求項１の発明においては、扉開閉装置を所定の構成を持つ小扉と支持手段と昇降手段と分離手段と案内手段とを備えたものとし、案内手段が結合部材を有しその結合部材を多数の小扉のそれぞれに設けているので、支持手段と昇降手段と分離手段とによって多数の小扉の任意の間隔を開くときに、任意の小扉を結合部材によって案内することが可能になる。この結合部材は、一端側が開口部を形成する側の固定部分に回転可能に固定されているので、結合部材の他端側は、固定部分を中心として円弧状に回転できることになる。そして、この他端側には小扉が取り付けられているので、小扉は前記固定部分を中心として円弧状に回転可能である。ここで、他端側は開口部の外側を回転するように構成されているので、小扉は開口部の外側を回転することになる。
【００６０】
又、この結合部材は、回転中に小扉の姿勢を保持するように形成されているので、回転しても小扉の姿勢が変わらず、従って、小扉は常に開口部に対向した姿勢になっている。なお、小扉のような面状体を回転中に姿勢を保持させるには、最も簡易な機構として結合部材を複数にして上下方向に平行四辺形状に配置する構造を用いることができる。
【００６１】
このような結合部材によって開口部に対向した姿勢を保持して小扉を回転させると、小扉は、開口部にスライドする方向からではなく、回転の接線方向から接近することになる。その結果、小扉を回転させて開口部のシール部材に接触させると、これに対して小扉を開閉する距離だけ摺動させるようなことはなく、例えば４５°のような適当て角度で接触させるときには、シール部材を全くこすることなくその接触角の方向にそのまま押し込むことができる。この場合、シール部材の圧縮量は通常１〜２mm程度であり、又、シール部材は変形容易であるため、小扉がシール部材に圧接すると、シール部材はその方向に容易に変形つつ小扉２に密着し、内部を気密性にすることができる。その結果、扉開閉装置が熱処理装置に設けられる場合には、その熱効率を高い値に維持することができる。又、熱処理装置からの熱気漏れを防止し、周辺環境を良好に維持することができる。
【００６２】
又、このような結合部材によれば、小扉が回転して下の位置でシール部材に接触すると、小扉の自重を結合部材の引っ張り力とシール部材の反力とによって受けることができる。その結果、案内手段に支持手段の一部分を構成させることができ、支持手段の構成を簡単にすることができる。
【００６３】
請求項２の発明においては、昇降手段を小扉のうちの最下段のものを下方から昇降可能にするように一定の位置に設けた下位置昇降手段にするので、これによって最下段の小扉を昇降させることにより、この手段だけでそれより上の分割させている全ての小扉を昇降させることができる。従って、昇降手段を１つのもので構成することが可能になる。
【００６４】
そして、この下位置昇降手段に分離手段の一部分を構成させると共に、分離手段を、分離される上側小扉を支持可能な中間支持手段を有するものにするので、下位置昇降手段で最下段から全ての小扉を上昇させて開口部を上位置で閉鎖させ、この状態で、中間支持手段により、小扉間の間隔を開けて分離させるべき間隔の上側小扉を支持し、下位置昇降手段で最下段の小扉を下げることにより、上側小扉の次の段以下の中間支持手段で支持されていない全ての小扉が下がり、このとき案内手段で案内されて下がった下位置で開口部を閉鎖し、結局、上下の部分を上位置及び下位置で閉鎖状態にしつつ目的とする位置の間隔を開けることができる。その結果、この間隔部分から、例えば熱処理装置で処理される被処理物を搬入・搬出することができる。そして、この間隔部分を順次変化させることにより、全ての被処理物の搬入・搬出が可能になる。
【００６５】
このような扉開閉装置によれば、昇降装置を分割された小扉ごとに設けることなく１台にすることができる。その結果、装置構成を簡単にしコスト低減を図ると共に、操作を簡単にして装置の信頼性が高くすることができる。
【００６６】
請求項３の発明においては、昇降手段を、上記と同じ構成を持つ下位置昇降手段又はこれと同様の機能を持つ所定の構成の上位置昇降手段の何れかのものとし、この昇降手段に分離手段の一部分を構成させ、多数の小扉のそれぞれを断続可能な連結部材によって連結し、更に、分離手段を連結部材の連結を解除する解除手段を有するものにするので、例えば昇降手段を上位置昇降手段にすると、小扉を連結状態で下降させて開口部を全閉し、連結解除手段によって間隔を開けるべき上下の小扉間の連結を解除し、上位置昇降手段によって最上段の小扉を回転させて上昇させることにより、これと連結された小扉の全てを上位置で閉鎖し、連結を解除されて下位置の状態になっている全ての小扉をその閉鎖状態にしておくことにより、目的とする位置の間隔を開けることができる。
【００６７】
この扉開閉装置によれば、連結部材及び解除手段がそれぞれの小扉の数だけ必要になるが、開閉操作が一層簡単で迅速になる。この場合、連結解除手段は、昇降のような大きな力を出したり大きな動作をする必要がないため小形のものでよいので、装置の大型化や大きなコスト上昇になるということはない。又、解除手段を例えばソレノイドのような簡単な構造で操作容易なものにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した扉開閉装置及びこれを装備した恒温槽の一部分の一例を示す正面図である。
【図２】上記の側断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は上記装置の一部分を示す平面図である。
【図４】上記装置の小扉の開閉状態の説明図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は上記装置の小扉が受ける力の釣り合い状態を示す説明図である。
【図６】上記装置の小扉が開口部のパッキンに接触する状態を示す説明図である。
【図７】本発明を適用した扉開閉装置及びこれを装備した恒温槽の一部分の他の例を示す正面図である。
【図８】上記装置の一部分を示す平面図である。
【図９】上記装置の小扉の開閉状態の説明図である。
【図１０】本発明を適用した扉開閉装置及びこれを装備した恒温槽の一部分の更に他の例を示す正面図である。
【図１１】上記装置の一部分を示す平面図である。
【図１２】本発明を適用した扉開閉装置の一部分の更に他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１              開口部
１ａ            パッキン（シール部材）
２              小扉
２−１          最下段の小扉
２−１〜１４    小扉
３              エアーシリンダ（昇降手段、下位置昇降手段、分離手段、支持手段）
４              中間支持装置（分離手段）
５              結合材（結合部材、案内手段）
５ａ            一端側
５ｂ            他端側
６              連結爪（連結部材）
９              スイング昇降装置（上位置昇降手段）
５１            主結合材（結合部材、案内手段）
５２            副結合材（結合部材、案内手段）
１０１ａ        側面（固定部分）    １０１大扉
１０２          上部機械室（一定の位置）
２００          外側
Ｅ              出入口（間）
Ｏ              中心
Ｚ              上下方向
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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