JPH02309186A - 連続加熱炉の開口部を開閉するためのドア - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、保護ガスのもとで工作物の熱処理を行う連続
加熱炉の開口部を開閉するためのドアあって、開口部が
搬送装置によって連続加熱炉内を移動せしめられる工作
物を装入し或は送り出すために用いられており、更に保
護ガスがこの開口部を通って連続加熱炉から排出される
形式のドアに関する。

従来の技術 このような形式のドアは、ドイツ連邦共和国特許第２６
０１６５８号明細書によりすでに公知となっている。

公知となっているこの種の連続加熱炉においては、工作
物が炉内を通過すべくコンベヤのエンドレスなベルトに
より搬送され、加熱ゾーンで所定の温度にまで加熱され
、次に後続の冷却ゾーンで冷却され、その後で炉から送
り出される。加熱炉による熱処理中の工作物に酸化プロ
セス又はその他の不都合な現象が生じないようにするた
めに用いられる保護ガスは、外部から炉室内に、それも
大抵の場合は加熱ゾーン内に供給される。その際に保護
ガスは炉めインレット側およびアウトレット側に設けら
れた開口部から流出し、水素が保護ガスとして用いられ
る場合には、空気中の酸素と共にヴ工−ル状の火炎（所
謂火炎ヴ工−ル）を形成する。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。

工作物を装入し或は送り出すため連続加熱炉の端面側に
設けられた開口部は、スライ」式のドアにより閉鎖され
ている。大抵の場合、このスライド式のドアは鉛直に又
は稍々斜めに立てられた状態で上下方向に摺動し得るよ
うに、各開口部に取り付けられている。この場合のスラ
イド式のドアは、炉内に装入しようとする工作物もしく
は炉から外に搬出しようとする工作物が将に上方に引き
上げられたドアの下縁部の下を通過し得るだけ上方に摺
動せしめられている。更に、保護ガスは上述したように
両サイドで炉の内側から外側に向かってドアの下を通っ
て流出する。その組成（例えば水素）もしくはその熱膨
張率に基づいて周辺の外気より低い比重を有する高温の
保護ガスは、主として開口部の上部範囲で、引き上げら
れたドアとコンベヤベルトとの間を通って炉から流出す
る。そのため炉内には外部から楔形を呈する空気が侵入
する可能性が生じ、この侵入空気は、コンベヤベルトと
、ベルトにおける法例範囲で引き上げられたドアの下縁
部の下から流出する保護ガス流の下面との間で、炉の奥
にまで延在することになる。特に冒頭に述べた形式によ
る傾斜したスライド式のドアの場合には、炉内に１メー
トルも侵入する楔状の空気が観察されることがある。

炉の奥にまで侵入するこの種の楔状空気は、次のような
欠点を生ぜしめる原因となる。先づ初めに、大抵の場合
は水素を含有している保護ガスが炉内で空気と混合され
ると、爆鳴を伴った燃焼による炉の甚大な損壊を惹き起
こし兼ねない。謎に炉内に侵入した空気もしくは空気中
に含まれている酸素は、特に加熱ゾーンの側で工作物の
酸化プロセスを促すことになる。一度このような酸化プ
ロセスが開始されると、もはや保護ガス雰囲気が完全に
有効ならしめられている後続のゾーンでもこの酸化プロ
セスを停止させることが出来ない。

炉内における保護ガスの流動速度を比較的高いものにし
た場合ですら、（尤もこれは保護ガス消費量を著しく高
める原因となるが）、炉の奥深く侵入する楔状空気を阻
止することが出来ない。勿論、楔状空気の高さを軽減す
ることは可能であるが、その場合には、流入する空気が
まさしく炉の底面範囲で、つまり工作物がコンベヤベル
ト上において将に搬送される範囲で圧縮されるという問
題が生ずる。

このような場合にも、工作物はまだ充分に空気酸素と接
触する余地があるので、高温で流出する保護ガスの温度
のみによってすら、工作物は取入れられた空気酸素を介
して酸化プロセスを行い得るほどに加熱されることにな
る。

ドイツ連邦共和国特許第４５６０９５号明細書、ドイツ
連邦共和国特許第２８７４０５号明細書、ドイツ連邦共
和国特許第２６５８５８号明細書によれば、はぼ水平方
向に延びる軸線を中心にして旋回可能な炉閉鎖用のドア
が公知となっている。しかしながら、これらの炉は炉の
内部からドアを経て保護ガスを流出させ得るように構成
された連続加熱炉ではない。しかも、これらのドアは、
炉の燃焼開口部を密閉するために用いられる形式のドア
である。

発明の概要 本発明の課題は、冒頭に述べた形式のドアに改良を加え
て、ドアの開放状態においても空気酸素の炉内への侵入
を防止する点にある。

この課題を解決すべく提案された本発明の措置によれば
、当該ドアが、工作物の通過方向に対し直交方向に延び
開口部の上方に配置された軸を中心として旋回可能なフ
ラップから構成されており、この場合、フラップの両側
には、フラップが開かれた際にその側方範囲をカバーす
る側壁が設けられている。

実施例 旋回フラップとして構成された本発明によるドアの下縁
部は、ドア開放運動に際し炉の端部側開口部から離反す
る方向での運動を行う。この離反運動によって、炉から
の保護ガス流出運動も、炉の端部側開口部から、旋回フ
ラップの下縁部とこの開口部との距離に相当するだけ延
長され、本来の炉からある程度引き出されるので、侵入
する可能性のある楔状空気も矢張り炉の端部から離反す
る方向でずらされることになる。ところで、このような
楔状空気はかなり短いものにされていること、つまり換
言すれば、炉の内室に侵入した楔状空気の先端部は炉の
端部における本来の開口部には到達せず、高温加熱され
た炉壁には接触しないことが実証されている。従って、
本来の炉室内に楔状空気が侵入するような公知技術の場
合の如く空気が著しく加熱されることはないので、この
比較的低温の空気における酸化活性は低く抑えられてい
る。その結果として、インレット側で冷間供給される工
作物はまだこの比較的低温の楔状空気と反応することが
出来ず、そのため工作物が炉内に進入する移行段階では
酸化プロセスが開始され得ないという利点が生ずる。次
いで工作物が本来の炉の内部範囲に達して加熱される段
階では、もはや工作物と楔状空気との接触が生じ得なく
なっている。更にフラップの両サイドに側壁を設けてお
くならば、フラップの開放時に空気酸素が側方から炉室
内に侵入することも回避されるので、それ自体かなり短
い楔状空気が形成されるという問題も解決することが出
来る。側壁は直接フラップに取付けてもよいし、或はフ
ラップの両側の旋回範囲に間接的に立設配置してもよい
。

本発明の別の実施態様によれば、側壁はフラップが完全
に開かれて搬送平面と平行な位置を占めた場合にフラッ
プの両サイドが全側壁範囲によってカバーされるように
構成されている。

本発明の別の実施態様によれば、側壁がフラップの側方
折曲げ部として構成されている。

この措置によって得られる利点は、単一の部材から製作
可能であるような特に簡単な構造のフラップが形成され
ることにあり、この場合、該部材の中央範囲は炉の横断
面を覆うフラップ部分を形成し、その両サイドでは折曲
げ部または縁部を経て側壁内に移行する。

本発明による別の有利な実施態様においては、フラップ
が側方に配置された連桿（リンク）に結合され、この連
桿によって旋回可能ならしめられている。

この措置の利点は、本発明によるドアが単純で堅牢な機
構により開放され得るようになっているところにあって
、しかもこの場合、流動状況がフラップの開閉によって
変動されることはないので、例えば炉内への空気流入時
に生じ兼ねない開放機構による乱流乃至渦流の発生を確
実に回避することが保証される。

本発明による別の有利な実施態様によれば、フラップが
将に工作物を通過させる所定の開口部高さ位置で、連桿
を介して旋回可能ならしめられ、且つこの位置で保持可
能ならしめられている。

この措置の利点は、特に簡単な構成上の手段によって、
フラップを将に工作物を装入し或は送り出すことのでき
るその都度の位置に保持することが出来るようにされて
いるところにあり、従って保護ガスは、フラップにおけ
る外縁部の下方である程度の流出高さを保って流出し、
楔状空気はできるだけ僅かなものに抑えられる。ドアに
おけるこの開放高さは、工作物の高さにも関連して調節
され、従ってドアはその都度外部からの空気酸素により
可能とされる最大限の支援を保証する開放位置で固定保
持されている。

更に本発明のドアフラップにおける旋回原理によれば、
ドアが炉の開口部からより離れて旋回すれば、楔状空気
もそれだけ開口部から強制的に離反せしめられ、従って
比較的大きな開口部に基づいて生ずるそれ自体大きな酸
素流入の可能性が相殺されることになり、本来の保護ガ
ス内室への空気酸素侵入を阻止することが完全に保証さ
れる。これに対して公知技術による炉の開口部において
は、この種の楔状空気がドア開口部高さの増大に伴って
必然的に大きくならざるを得ないので、丈が高くサイズ
の大きい、従って、大抵は高価な工作物であるほど特に
酸化の危険性が高くなる。

本発明の枠を逸脱しさえしなければ、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わ
せでのみならず他の組合わせでも或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。

次に添付図面に示した若干の実施例につき本発明の詳細
な説明する： 第１図に示されている炉１０は、工′作物１３．１４を
この炉１０内で搬送するための搬送装置１２を有してお
り、その搬送方向は矢印１５で示されている。

この場合、搬送装置１２はエンドレスに循環する金属製
のチェーンリンクコンベヤから構成されており、工作物
１３．１４を載設するためのコンベヤ上面が搬送平面１
７を形成している。炉ケーシング１６は端部側の開口部
１８を有しており、この開口部が第１図では炉１０の加
熱ゾーン２６におけるインレット開口部として示されて
いる。

コンベヤベルトの搬送方向１５で見て開口部１８の手前
には燃焼室２２が配置されており、燃焼室の上端部には
煙突２４が設けられている。

燃焼室２２内において燃焼される保護ガス２８は、炉ケ
ーシング１６の内室または加熱ゾーン２６から流出して
外気中の酸素と共に火炎３０を生ぜしめるので、所謂火
炎ヴ工−ルが形成される。燃焼ガスは煙突２４から排出
される。

炉ケーシング１６の上端縁２０にはドア３２が固定され
ており、この上端縁２０は同時に開口部１８の上位制限
部をも形成している。

この場合、ドア３２は搬送方向１５に対し直交方向に延
びる軸３４を中心にして旋回可能なフラップ３６として
構成され、その旋回方向は二重の矢印３５によって示さ
れている。

この実施例によるフラップ３６の長さ寸法は、フラップ
が閉じられた状態にある場合、つまり第１図の図平面で
見てフラップが鉛直な位置を占めている場合に、開口部
１８を全体的に閉鎖するような値に設定さ°れている。

ドア３２が旋回する範囲の両サイドには、外気が側方か
ら外気の侵入を阻止するために用いられる第１図では図
示されてない側壁が設けられている。これらの側壁はド
ア３２の側方に立設される別個の薄板として構成され、
フラップ３６の側方縦縁部におけるすぐ横に配置されて
いる。

第１図に示されたフラップ３６の旋回位置では、開口部
１８がその約半分の高さ位置まで開放されている。

この場合、軸３４とは反対側に位置する外側のフラップ
横方向縁部３７は、開口部１８の周囲を取り巻く端縁２
０から所定の値だけ離反している。炉１０の内室から流
出する大抵の場合は水素を含有している保護ガス２８は
、鉛直方向で見て狭い流れとして横方向縁部３７の下か
ら流出して燃焼室２２内で燃焼する。

この保護ガス２８は周辺の空気より軽いので、流出する
保護ガス流の下方には楔状空気３８が形成され、その楔
状に尖った先端は内室に向かう方向で、また第１図に示
された実施例では加熱ゾーン２６に向かう方向でのびて
いる。

この場合、楔状空気３８の尖端部は将に開口部１８の高
さ位置にある。すなわち換言するならば、空気酸素が炉
１０の端縁２０から始まる本来の加熱ゾーン２６に達す
ることはない。搬送装置１２によって既に加熱ゾーン２
６内に装入されている工作物１４がこの楔状空気３８と
接触することはもはやあり得ず、したがって加熱ゾーン
２６内で既に加熱された工作物１４が空気酸素により酸
化されることもない。

更に、流出する保護ガス流と楔状空気３８とが交差する
比較的小さな範囲では、さほど爆発性の高くない爆鳴混
合気が形成されるに過ぎないので、保護ガス３８は燃焼
室２２内で穏やかに燻焼することが保証される。

第２図には本発明によって得られる利点をより明確にす
るため、第１図の炉１０と同じサイズで構成されている
が、公知技術によるドア４０を備えた炉１０′が示され
ている。

このドア４０は稍々斜めに配置されたスライドドアとし
て構成されており、第２図に二重の矢印４１で示されて
いるように、その縦方向で摺動可能である。この場合の
スライドドア４０は、インレット開口部１８をその約半
分の高さまで開放するような摺動位置を占めており、従
って第１図に示された工作物１３．１４と全く同じよう
に構成された工作物１３．１４は、将にスライドドア４
０の下を通って炉１０′内に達することができる。

この場合も、保護ガス２８はスライドドア４０の下縁部
の下から流出し、燃焼して火炎３０を形成する。

スライドドア４０及び流出する保護ガス流２８の下には
楔状空気３８′が形成されるが、この楔状空気３８′は
第１図の実施例において形成される楔状空気３８より著
しく長く、しかもスライドドア４０の下縁部がほぼ開口
部平面に位置しているので、この楔状空気３８′は炉１
０′における加熱ゾーン内室のかなり奥にまで到達する
。つまり、この実施態様では炉１０′内に侵入した楔状
空気３８′が、まだ工作物１４と接触状態にあって、し
かもすでに相当な区間に亙り加熱ゾーン内に搬入され、
ひいては加熱されており、このような条件下では必然的
に工作物１４の酸化プロセスが発生し得るようになって
いる。流出する保護ガス流２８とこの炉１０′内に侵入
した楔状空気３８との間の接触区間が比較的　゛大きい
ことに基づいて、炉の端部範囲では爆鳴混合気の爆発を
惹起するような空気酸素と保護ガスとの混和が生じ得る
ことになる。

第１図と第２図とを比較してみれば明らかなように、構
成的にはそれ自体簡単な措置を講じておくだけで著しく
有利な効果を得ることができる。またこれらの図を比較
するならば、簡単な手段によって既存の炉を本発明の趣
旨に沿ったものに改装し得ることも容易に推考される。

これに対し、第１図に示された本発明によるドア１０は
、加熱ゾーン２６のためのインレットドアとして用いら
れている。この場合、工作物の搬送方向１５で見て反対
側に位置する炉端部のアウトレット開口部にも、矢張り
同様に構成されたドア３２を鏡面対称に配置し得ること
は明らかである。このアウトレットドアにおいても、第
１図に示したのと同じ流動状況が生じ、その相違点は単
に工作物の搬送方向が逆向きになっていることであるに
過ぎない。

第３図に示されている別の実施例においては、本発明に
よるドア５２が炉５０のアウトレット側端部に装着され
ており、このアウトレット側の炉端部は開口部５３によ
って形成されている。

この実施例によるドア５２は、第１図に関連して説明し
たドア３２と同じように、搬送装置６２におけ名矢印６
５で示された搬送方向に対し直交方向で延びる軸５４を
中心にして旋回することの出来るフラップ５５を有して
いる。この実施例でも、軸５４は矢張り開口部５３の上
縁部乃至上端部に配置されている。

フラップ５５の両サイドには、側方の折曲げ部５６とし
て形成された側壁が設けられており、第３図に示したこ
の実施例の場合、折曲げ部５６は四分円の形状を有して
いる。この側面図では側方の折曲げ部５６によって背後
に隠された後方の折曲げ部もこれと鏡面対称に構成され
ている。

第３図による実施例においては、フラップ５５が殆ど完
全に旋回開きされた状態で示されている。すなわち換言
すれば、フラップ５５は搬送装置６２の搬送平面６７と
ほぼ平行に延びており、炉５０におけるアウトレット開
口部５３の高さとほぼ等しい距離だけ搬送平面６７から
離れている。搬送装置６２により炉５０から搬出される
工作物６３は、まだその上面をフラップ５５によって、
またその側面を側方折曲げ部５６によってそれぞれ部分
的に覆われている。

このドア５２は、炉５０の言わば延長部として機能する
。この実施例においても、保護ガスが開口部５３とは反
対側に位置するフラップ５５の縁部の下から流出し、燃
焼室７２内で火炎ヴ工−ル７３を形成するように燃焼す
る。

炉５０の反対側、つまりそのインレット側には、矢張り
同じように構成されたドア５２乃至フラップ５５が鏡面
対称的に配置されており、このドア乃至フラップにも側
方の折曲げ部５６が設けられている。

側方の折曲げ部５６はその傍らに配置された連桿５８に
結合されており、連桿自体は図示されていない調節モー
タ乃至サーボモータに結合されている。フラップ５５乃
至ドア５２は連桿５８を摺動させることによって旋回せ
しめられ得るようになっており、第３図には、完全に閉
じられた状態にあるドア５２′とその際に移動した位置
にある連桿５８′　とが、それぞれ破線で示されている
。

更に第３図には、側方の折曲げ部６６に関する別の実施
態様が一点鎖線で示されており、この折曲げ部はほぼ矩
形の輪郭形状を呈するように構成されている。側方折曲
げ部６６がこのように形成されていることによって、炉
内に装入され或は炉から完全に送り出される工作物６３
は、ドア５３が完全に開かれた場合、つまりフラップ５
５がほぼ水平に旋回された場合に、両サイド及び天井側
でドア５２により遮蔽され、炉室が互いに向き合った両
端部のところでフラップ５５の長さだけ言わば延長され
ることになる。従って外部から本来の炉室内への空気酸
素の侵入が特に効果的に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるドアを備えた連続加熱式保護ガス
炉における工作物用インレット開口部範囲を概略的に示
した断面図、 第２図は公知技術によりドアを装着した連続加熱式保護
ガス炉を第１図と同じように示した概略断面図、 第３図は連続加熱式保護ガス炉に装着する本発明の別の
実施態様によるドアを概略的に示した側面図である。 １０・・・・・・炉、１０′・・・・・・公知のドアを
備えた炉、１２・・・・・・搬送装置、１３・１４・・
・・・・工作物、１５・・・・・・搬送方向を示す矢印
、１６・・・・・・炉のケーシング、１７・・・・・・
搬送平面、１８・・・・・・炉の端部側の開口部、２０
・・・・・・ケーシングの上端縁、２２・・・・・・燃
焼室、２４・・・・・・煙突、２６・・・・・・加熱ゾ
ーン、２８・・・・・・保護ガス、３０・・・・・・火
炎、３２・・・・・・ドア、３４・・・・・・軸、３５
・・・・・・フラップの旋回方向を示す二重矢印、３６
・・・・・・フラップ、３７・・・・・・フラップの横
方向縁部、３８・３８′・・・・・・楔状空気、４０・
・・・・・公知技術によるスライドドア、４１・・・・
・・スライドドアの摺動方向をしめず二重矢印、５０・
・・・・・炉、５２・５２′・・・・・・本発明による
ドア、５３・・・・・・開口部、５４・・・・・・軸、
５５・・・・・・フラップ、５６・・・・・・側方の折
曲げ部、５８・５８′・・・・・・連桿、６２・・・・
・・搬送装置、６３・・・・・・工作物、６５・・・・
・・搬送方向を示す矢印、６６・・・・・・側方の折曲
げ部、６７・・・・・・搬送平面、７２・・・・・・燃
焼室、７３・・・・・・火炎ヴ工−ル。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）保護ガス（２８）のもとで工作物（１３）、（１
   ４）、（６３）の熱処理を行う連続加熱炉（１０）、（
   ５０）の開口部（１８）、（５３）を開閉するためのド
   アで、あって、開口部（１８）、（５３）が搬送装置（
   １２）、（６２）によって連続加熱炉（１０）、（５０
   ）内を移動せしめられる工作物（１３）、（１４）、（
   ６３）を装入し或は送り出すために用いられており、更
   に保護ガス（２８）が開口部（１８）、（５３）を通っ
   て連続加熱炉（１０）、（５０）から排出される形式の
   ものにおいて、当該ドア（３２）、（５２）が、工作物
   （１３）、（１４）、（６３）の搬送方向（１５）、（
   ６５）に対し直交方向に延び開口部（１８）、（５３）
   の上方に配置された軸（３４）、（５４）を中心として
   旋回可能なフラップ（３６）、（５５）から構成されて
   おり、フラップ（３６）、（５５）の両側には、フラッ
   プ（３６）、（５５）が開かれた際にその側方範囲をカ
   バーする側壁（５６）、（６６）が設けられていること
   を特徴とするドア。
2. （２）フラップ（５５）が搬送平面（６７）と平行に位
   置し完全に開かれた状態にある場合には、フラップ（５
   ５）の両サイドにおける全側面範囲が側壁（５６）、（
   ６６）によってカバーされるように、側壁（５６）、（
   ６６）が構成されていることを特徴とする請求項（１）
   記載のドア。
3. （３）側壁が側方の折曲げ部（６６）として構成されて
   いることを特徴とする請求項（１）又は（２）に記載の
   ドア。
4. （４）フラップ（５５）が側方に配置された連桿（５８
   ）に結合され、この連桿（５８）により旋回可能ならし
   められていることを特徴とする請求項（１）〜（３）の
   いずれか１項もしくは複数項に記載のドア。
5. （５）フラップ（５５）が、将に工作物（３３）を通過
   させる所定の開口部高さ位置で、連桿（５８）を介して
   旋回可能ならしめられると共にこの位置で保持可能であ
   ることを特徴とする請求項（４）記載のドア。