JPH02309182A - 連続加熱炉 - Google Patents

連続加熱炉

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JPH02309182A
JPH02309182A JP10551090A JP10551090A JPH02309182A JP H02309182 A JPH02309182 A JP H02309182A JP 10551090 A JP10551090 A JP 10551090A JP 10551090 A JP10551090 A JP 10551090A JP H02309182 A JPH02309182 A JP H02309182A
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JP
Japan
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height
furnace
door
workpiece
workpieces
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Application number
JP10551090A
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English (en)
Inventor
Helmut Schachinger
ヘルムート・シャチンガー
Peter Karojet
ペーター・カロイェット
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Mahler Dienstleistungs GmbH Loeten Haerten Anlagenbau
Original Assignee
Mahler Dienstleistungs GmbH Loeten Haerten Anlagenbau
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Publication date
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    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続的に供給され炉の工作物−インレット開
口部と工作物−アラドレッド開口部とに沿って流出する
保護ガスのもとで工作物を熱処理するための連続加熱炉
であって、工作物を搬送して炉内を通過させるための搬
送装置と工作物−インレット開口部乃至工作物−アラド
レッド開口部に装着された可動なドアとを備えている形
式のものに関する。
従来の技術 例えばドイツ連邦共和国特許第２６０１６５８号明細書
により公知となっているこの種の連続加熱炉においては
、工作物が炉内を通過する間に熱処理を受ける。
典型的な熱処理として挙げられるのは、硬鑞による高温
の鑞接、アルミニウム鑞による鑞接、熔融、焼灼、焼入
れ、焼戻し、型入れ又はそれに類する処理である。炉に
連続的に供給される保護ガスの役目は、熱処理に際して
大抵の場合は金属から成る工作物の酸化プロセスが生じ
ないようにすることにある。炉に供給されてから工作物
−インレット開口部もしくは工作物−アラドレッド開口
部に沿って流出するこの種の保護ガスとしては、大抵の
場合、空気中に含まれる酸素（空気酸素）と共に爆焼す
るようなガスが選ばれている。
従って、工作物−インレット開口部および工作物−アラ
ドレッド開口部の範囲には火炎ヴ工−ルが形成される。
炉の内室から反対側に位置する工作物−インレット開口
部もしくは工作物−アラドレッド開口部に向かう保護ガ
ス流の課題は、空気酸素が炉内に侵入することを出来れ
ば完全に、或いは少くとも殆ど阻止することにある。工
作物−インレット開口部もしくは工作物−アラドレッド
開口部の手前に装着される摺動可能なドアは、これらの
開口部を程度の差こそあれかなり大きな範囲に亙って開
閉することが出来る。　　　　′空気酸素が出来ればこ
れらの開口部から侵入し得ないようにすることを保証す
るために必要とされる炉への保護ガス供給量は、これら
の開口部におけるサイズの関数である。この保護ガス供
給量と開口部サイズとの関連性は二次関数としてあられ
されるので、ドアの高さが二倍にされた場合には炉に供
給する保護ガスの量を二倍以上の値に設定しなければな
らない。
冒頭に述べた形式の連続加熱炉において不都合なところ
は、ドアの出来る限り開かれた状態でも炉内には空気酸
素を侵入させないようにし、しかもこの条件を満たすほ
ど多量の保護ガスを連続的に供給することを必ずしも常
に保証することが出来ない点にある。この場合にドアが
開かれていなければ、本来必要とされるより多くの保護
ガスが炉に供給されることになる。大抵の場合、保護ガ
スとしては水素が用いられるが、この種のガスは極めて
高価であるため、保護ガスを過剰に供給することは不経
済であって望ましくない。しかも水素が保護ガスとして
用いられた場合には、その爆燃に際して多大な熱量が生
じ、この熱は炉の外部に放出されねばならない。大抵の
場合に煙突または煙道を介して行われるこの熱放出は、
エネルギーの浪費であり、従って不経済であるといわざ
るを得ない。
この種の連続加熱炉に手動調節可能なガス量調整器を設
けることも既に公知となってはいるが、この場合、操作
員が実地に操作を行わない限り、所望のガス量調整は達
成されない。更にこの種の公知となっている連続加熱炉
においては、確かにドアの開口部高さを手で調節するこ
とが可能であり、大抵の場合、その調節は運転中にドア
が完全に開かれるような形式で行われる。然し比較的丈
の低い工作物を炉に搬入する際には、このようにドアを
全開して得られるほどの高い開口部は全く必要とされな
いものである。
発明が解決しようとする問題点 そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述べた形式
による従来公知の連続加熱炉における欠点を除くべ（そ
の改良を行って、処理しようとする工作物のサイズに応
じたその都度の最適な条件のもとでの、つまり丁度必要
とされるだけの保護ガス供給下での運転が可能ならしめ
られるようにする点にある。
問題点を解決するための手段 上記の課題を解決すべ（提案された本発明の措置によれ
ば、炉内に装入しようとする工作物の高さ値を検出する
ための手段と、検出された工作物の高さ値に応じてドア
の開口部高さを調節するための手段と、炉に供給される
保護ガス量をドアの開口部高さに応じて調整するための
ガス量調整器とが設けられている。
発明の作用と効果 装入しようとする工作物の高さ値を検出することによっ
て、ドアは将に工作物を炉内に装入し或は炉から送り出
すのに充分なだけの開口部高さが得られるように開放し
さえすればよくなる。また、ガス量調整器をドアの開口
部高さに応じて制御することにより、前辺て検出された
開口部高さにおいて最適とされる炉内条件を得るために
、つまりその開口部高さで空気酸素が炉内へ侵入するこ
とを確実に回避するために将に必要とされる量の保護ガ
スのみを炉に供給することが達成される。
斯くして、保護ガスをその都度の必要量だけ炉に供給す
ることが保証され、ひいては経済的な作業が行われるこ
とになるので、前述した本発明の課題は完全に解決され
る。
実施例 本発明の特に有利な実施態様によれば、工作物の高さを
検出するための手段がプロセス用計算機に接続されてお
り、検出された高さ値がこのプロセス用計算機によって
ドアの開口部高さを調節するための手段を制御する制御
信号に変換されると同時に、ガス量調整器を制御する制
御信号にも変換されるようになっている。
構成的に簡単なこの措置によれば、ドアを最適な高さ位
置にもたらすと同時に、ガス量調整器を適正な量の保護
ガスが供給されるようにポジション制御するため、検出
された高さ値が中央の計算ユニットを介して適正な制御
信号に変換されるという利点が得られる。
本発明による別の有利な実施態様においては、工作物の
高さを検出するための手段が搬送装置の側方に配置され
た光電管装置を有しており、該光電管装置がその傍らを
通過する被搬送工作物の高さを検出し、測定信号を電気
的なパルスとしてプロセス用計算機に伝送するようにな
っている。
この措置によって得られる利点は、工作物における最適
な高さ値の検出が行われることに基づいて、工作物が機
械的な測定装置と接触せしめられないところにあり、従
って、例えば塗布された鑞ペーストの位置を変えること
が可能になるので、鑞ペーストの融解に際してもこれが
該当の鑞接継目内に流れ込むことは回避される。例えば
ダイオード格子として構成される光電管装置は、堅牢で
簡単な構造の部品である。更にこの措置によって得ら′
　れる利点として、検出された高さ値が電気的なパルス
に変換されることが挙げられ、このパルスはそれ以上の
変換措置を必要とすることなく直接プロセス用計算機に
供給され、そこで適宜に処理することができる。
本発明による別の有利な実施態様においては、供給され
る工作物の高さが変えられる場合には、変更前の高さを
有している工作物がアウトレットドアを通過するまで、
このアウトレットドアの制御装置がプロセス用計算機に
よってそれまでの調節高さ位置に維持されるようになっ
ている。
この措置の利点は、工作物の高さが変えられる場合に、
インレットドアが早くもその新しい条件に適合せしめら
れる一方、アウトレットドアは既に炉内に受容された従
前の仕様による工作物が炉を通過するまで変更前の位置
にとどめられることにある。例えば工作物の高さが低い
値から高い値に切変えられる場合、アウトレットドアは
丈の低い最後の工作物が炉を後にするまでその低い高さ
位置を保たれている。この種の作業方式は、種々異なる
高さのインレットドア乃至アウトレットドアによって炉
内における保護ガスの流動特性に影響が及ぼされない場
合に応用される。
本発明による別の有利な実施態様においては、開口部高
さを調節するための手段がプロセス用計算機によって制
御可能なサーボモータを有しており、このサーボモータ
が連桿を介してドアを適正な開口部高さにまで移動させ
るように構成されている。
この措置の利点は、ドアに適正な運動を行わせるための
堅牢で構成の単純な手段が得られるところにある。なお
、この簡単な手段を既製の炉に二次的に装備するため、
後からの組込みを行うことも可能である。
更に本発明による別の有利な実施態様においては、プロ
セス用計算機が、その都度の炉特性に応じてドア開口部
高さより保護ガスの供給量を左右する関数を記憶保持し
、この関数に応じてガス量調整器を制御するように構成
されている。
この措置の利点は、その都度の炉特性を炉の設計者がメ
ーカー側で点検し得るところ、つまり換言すれば、所定
のドア高さで最適な保護ガス機能を発揮させるために必
要とされる保護ガス量を予め検出することが出来るよう
になっているところにある。ガス量調整器の制御はこの
関数に応じて行われるので、各炉ごとに最も経済的な条
件下での運転を行うことが可能である。　゛ 本発明の枠を逸脱さえしなければ、前述した各特徴なら
びに後述の各特徴を単にその都度の記述による組合せで
のみならず他の組合せでも或いはそれぞれ単独にでも任
意に応用し得ることは言を俟たない。
次に添付の図面に示した実施例につき本発明の詳細な説
明する： 第１図に示された連続加熱炉または保護ガス炉１０は、
エンドレスなコンベヤベルト１２を有しており、第１図
に矢印１３で示されているように、コンベヤベルト１２
は一方向での搬送運動を行、う。このエンドレスなコン
ベヤベルト１２は、これに所定の循環（回転）速度を与
える図示されていない調整可能な駆動装置によって駆動
される。通常のベルト搬送速度は、毎分当り１００　ｍ
ｍ〜４００　ｍｍの範囲内の値に設定されている。
保護ガス炉１０は更にケーシング１４を有しており、コ
ンベヤベルト１２はこのケーシング１４内を走行する。
この場合、コンベヤベルト１２の通過方向で見て加熱ゾ
ーン１６の後方には冷却ゾーン１８が接続されている。
ケーシング１４には工作物ごインレット開口部２１が設
けられており、この工作物−インレット開口部は可動な
インレットドア２０により開閉可能である。その反対側
の端部では、ケーシング１４に工作物−アラドレッド開
口部２３が設けられており、工作物−アラドレッド開口
部はインレットドア２０と同じように構成されたアウト
レットドア２２により開閉可能である。
コンベヤベルト１２の搬送方向で見てインレットドア２
０の手前には、上端部に煙突２６を有する燃焼室２４が
位置している。
これと同様に、アウトレットドア２２のすぐ後方には燃
焼室２８が接続されており、燃焼室２８の上端部にも矢
張り煙突３０が設けられている。
コンベヤベルト１２の運動方向で見て燃焼室２４の手前
には、コンベヤ・ベルト１２により矢印１３の方向で保
護ガス炉１０内を通過するように搬送される工作物６０
〜６２の高さを検出するための手段３２が配置されてい
る。
工作物６０〜６２の高さを検出するための手段３２は、
コンベヤベルト１２の側方に配置されダイオード格子３
４として構成された光電管（フォトセル）を有している
。第１図に示されているように工作物６０がコンベヤベ
ルト１２によりこのダイオード格子３４の傍らを通過せ
しめられると、当てられるべき光線を通過する工作物に
よって遮られたフォトセルが導線３６を介してプロセス
用計算機３８に供給される所定の電気信号を発生し、こ
れによって工作物高さの検出が行われる。
プロセス用計算機３８は導線４０を介してサーボモータ
４２に接続されており、サーボモータ事態は連桿４４を
介してインレットドア２０に結合されている。
第１図に示された実施例の場合には、ダイオード格子３
４が高さ位置「３」を記録している状態にあり、従って
、プロセス用計算機３８は、連桿４４がサーボモータ４
２により矢張り高さ位置「３」に調節されるように、こ
のサーボモータ４２の制御を行う。この場合、インレッ
トドア２０は高さ位置「３」にある工作物６２が引き上
げられたインレットドア２０の丁度その下を通り抜ける
ように持ち上げられている。
プロセス用計算機３８は更に導線４６を介して別のサー
ボモータ４８に接続されており、サーボモータ４８自体
は連桿５０を介してアウトレットドア２２に結合されて
いる。
サーボモータ４８は前記のサーボモータ４２と同じよう
に構成され、矢張り高さ位置「３」を占めている。即ち
この場合、アウトレットドア２２も工作物６２が丁度そ
の下を通って保護ガス炉１０から搬出されるまで持ち上
げられている。
プロセス用計算機３８は更に導線５２を介してガス量調
整器−５４にも接続されている。
このガス量調整器５４は、矢印５７で示されたようにガ
ス供給管路５６から到来しガス量調整器５４とガス供給
管路５９とを経てケーシング１４の加熱ゾーン１６に供
給される保護ガス５８の量を調整するために用いられる
。
加熱ゾーン１６に供給された保護ガス５８は２つの部分
流に分れるが、その一方の部分流は、工作物−インレッ
ト開口部２１の方向に向かい、開かれたインレットドア
２０の下を通ってケーシング１４から流出し、燃焼室２
４内に流入する。この燃焼室２４内においては、保護ガ
ス５８即ち水素が、第１図に火炎２５で示されたように
、空・気酸素と共に火炎ヴ工−ルを形成する。
保護ガス５８における他方の部分流は、ケーシング１４
の冷却ゾーン１８を経て工作物−アウトレット開口部２
３の方向に向かい、開かれたアウトレットドア２２の下
を通ってケーシング１４から流出し、燃焼室２８内に流
入する。この燃焼室２８内においても、水素ガスが燃焼
して火炎ヴ工−ル２９を形成する。
この場合、ガス量調整器２４は矢張り高さ位置「３」の
基準に則ってセットされており、ケーシング１４内に空
気酸素が侵入しないようにするのに必要なだけの保護ガ
ス５８をケーシングに供給するための調整を行う。
第２図には１時間当たりに供給される保護ガス量（ＳＧ
）を立方メートルであられした数値とドア高さく　ＨＴ
　’）をミリメートルであられした数値との関連性をプ
ロットしたグラフが示されている。
この第２図に示された関数は所定のタイプの炉を特性づ
けるものであって、この場合、炉内における通過−内法
幅と通過−内法高さとか考慮されている。第２図に示さ
れた保護ガス量（ＳＧ）とドア高さ（ＨＴ）との関係は
、プロセス用計算機３８内に記憶せしめられているので
、ガス量調整器５４は供給された保護ガス５８の量をこ
の第２図で規定される特性に応じて調整することができ
る。
本発明を明確に図解し得るようにするため、第１図では
炉内に当然配置されていなければならない加熱装置およ
び転勤装置が省略されている。
ダイオード格子３４に沿ってその傍らを通過するように
案内される工作物の高さが変動される場合には、その旨
がプロセス用計算機３８に伝えられて記憶せしめられ、
次いでこのプロセス用計算機３８がサーボモータ５２乃
至５８とガス量調整器５４とをその情報に応じて制御す
る。
新たに装入される工作物の丈が第１図に示された工作物
６０の丈よりも高い場合には、その寸法に応じてインレ
ットドア２０が持ち上げられる。このような場合には、
予めプロセス用計算機３８を適宜プログラミングしてお
くことによって、アウトレットドア２２をも同時に持ち
上げるようにすることが出来るが、大抵の場合この措置
は望ましいものとされる。何故ならば、インレットドア
２０とアウトレットドア２２とを同時に持ち上げた場合
には、炉内の流動特性に著しい変化を及ぼすことが回避
されるからである。
なおこの場合、工作物６０をも通過させるまでアウトレ
ットドア２２が高さ位置「３」に留められるようにし、
その後で初めて持ち上げられるようにすることも可能で
ある。
それとは逆の場合、つまり工作物６０の後からこの工作
物より丈の低い工作物が続いている場合には、当然のこ
とながら、丈の高い最後の工作物、即ち工作物６０が炉
を後にするまで、アウトレットドア２２が高さ位置「３
」に留まるようにアウトレットドア２２を制御しなけれ
ばならない。その後で、アウトレットドア２２は後続の
工作物における低い丈に合わせて降下せしめられる。こ
のような場合にも、保護ガス炉内の流動状態が不均等に
高いインレットドア２０乃至アウトレットドア２２によ
りどのように影響されるかに応じて、丈の低い最初の工
作物がダイオード格子３４を通過すると同時に、インレ
ットドア２０を降下させることが可能であると共に、丈
の高い最後の工作物がアウトレットドア２２を通過した
後で初めて、インレットドア２０を降下させることも可
能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による連続加熱炉を概略的に示した縦断
面図、 第２図は供給される保護ガスの量をドアの高さ値に関連
させてプロットしたグラフである。 １０・・・・・・連続加熱炉乃至保護ガス炉１２・・・
・・・コンベヤベルト １３・・・・・・ベルトによる工作物の搬送方向を示す
矢印 １４・・・・・・炉のケーシング １６・・・・・・加熱ゾーン １８・・・・・・冷却ゾーン ２０・・・・・・インレットドア ２１・・・・・・工作物−インレット開口部２２・・・
・・・アウトレットドア ２３・・・・・・工作物−アラドレッド開口部２４・・
・・・・燃焼室 ２５・・・・・・火炎 ２６・・・・・・煙突 ２８・・・・・・燃焼室 ２９・・・・・・火炎ヴ工−ル ３０・・・・・・煙突 ３２・・・・・・工作物の高さを検出するための手段３
４・・・・・・ダイオード格子 ３６・・・・・・導線 ３８・・・・・・プロセス用計算機 ４０・・・・・・導線 ４２・・・・・・サーボモータ ４４・・・・・・連桿 ４６・・・・・・導線 ４８・・・・・・サーボモータ ５０・・・・・・連桿 ５２・・・・・・導線 ５４・・・・・・ガス量調整器 ５６・・・・・・ガス供給管路 ５７・・・・・・保護ガスの供給方向を示す矢印５８・
・・・・・保護ガス ５９・・・・・・ガス供給管路 ６０〜６２・・・・・・工作物

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、連続的に供給され炉（１０）の工作物−インレット
    開口部（２１）と工作物−アウトレット開口部（２３）
    とに沿って流出する保護ガス（５８）のもとで工作物（
    ６０）〜（６２）を熱処理するための連続加熱炉であっ
    て、工作物（６０）〜（６２）を搬送して炉（１０）内
    を通過させるための搬送装置（１２）と工作物−インレ
    ット開口部（２１）乃至工作物−アウトレット開口部（
    ２３）に装着された可動なドア（２０）乃至（２２）と
    を備えている形式のものにおいて、炉（１０）内に装入
    しようとする工作物（６０）〜（６２）の高さ値を検出
    するための手段（３２）と、検出された工作物（６０）
    〜（６２）の高さ値に応じてドアの開口部高さを調節す
    るための手段（４２）、（４４）、（４８）、（５０）
    と、炉（１０）に供給される保護ガス量（ＳＧ）をドア
    の開口部高さ（ＨＴ）に応じて調整するためのガス量調
    整機（５４）とが設けられていることを特徴とする連続
    加熱炉。 ２、工作物（６０）〜（６２）の高さを検出するための
    手段（３２）がプロセス用計算機（３８）に接続されて
    おり、検出された高さ値がこのプロセス用計算機（３８
    ）によってドアの開口部高さを調節するための手段（４
    ２）、（４４）、（４８）、（５０）を制御する制御信
    号に変換されると同時にガス量調整器（５４）を制御す
    る制御信号にも変換されるように構成されていることを
    特徴とする請求項１記載の連続加熱炉。 ３、工作物（６０）〜（６２）の高さを検出するための
    手段（３２）が搬送装置（１２）の側方に配置された光
    電管装置（３４）を有しており、該光電管装置がその傍
    らを通過する被搬送工作物（６０）〜（６２）の高さを
    検出し、測定信号を電気的なパルスとしてプロセス用計
    算機（３８）に伝送するように構成されていることを特
    徴とする請求項２記載の連続加熱炉。 ４、供給される工作物（６０）〜（６２）の高さが変え
    られる場合には、変更前の高さを有している工作物（６
    ０）、（６２）がアウトレットドア（２２）を通過する
    まで、このアウトレットドア（２２）の制御装置（４８
    ）、（５０）がプロセス用計算機（３８）によってそれ
    までの調整高さ位置に維持されるように構成されている
    ことを特徴とする請求項２又は３に記載の連続加熱炉。 ５、ドアの開口部高さを調節するための手段（４２）、
    （４４）、（４８）、（５０）がプロセス用計算機（３
    ８）によって制御可能なサーボモータ（４２）、（４８
    ）を有しており、このサーボモータが連桿（４４）、（
    ５９）を介してドア（２０）、（２２）を適正な開口部
    高さ（ＨＴ）にまで移動させるように構成されているこ
    とを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の連
    続加熱炉。 ６、プロセス用計算機（３８）が、その都 度の炉特性に応じてドアの開口部高さ（ＨＴ）により保
    護ガスの供給量を左右する関数を記憶保持し、この関数
    に応じてガス量調整器（５４）を制御するように構成さ
    れていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項
    に記載の連続加熱炉。
JP10551090A 1989-05-18 1990-04-23 連続加熱炉 Pending JPH02309182A (ja)

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