JPH0643169Y2 - 無酸化焼入装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は高周波加熱コイルを用いた無酸化焼入装置に関
する。

＜従来の技術＞ 以下図面を参照して従来の技術を説明する。

第３図は従来の無酸化焼入装置の概略説明図である。同
図に示すように、タンク10に収容した冷却液Ｌ中に周壁
2aの下部が浸漬するように配置された下部開放のケーシ
ング２と、周壁2aをケーシング２と共用してケーシング
２に隣接し同じく冷却液Ｌ中に周壁12aの下部が浸漬す
るように配置された予備室12とが設けられている。周壁
2aおよび12aにはそれぞれ開閉自在なシャッタ2bおよび1
2bが取り付けられている。

ケーシング２と予備室12内には、図示しない手段によっ
て非酸化性或いは還元性のガスＧが充満されている。そ
して、図示しないウォーキングビームによって、シャッ
タ12bを通って予備室12内に搬入された軸状のワーク３
は、予備室12内に設置された別の図示しないウォーキン
グビームによってシャッタ2bを通ってケーシング２内に
搬入されケーシング２内の矯正ローラ４状に載置され
る。この矯正ローラ４はタンク10の底部から支持された
図示しないワーク昇降装置に取り付けられている。ワー
ク３の両端（図上で前後方向）は図示しないセンターピ
ンによって保持され且つ回転駆動される。

鞍形半開放型の高周波加熱コイル（以下単に加熱コイル
という）がケーシング２内上方に設けられている。前記
ワーク昇降装置によって、加熱コイル５がワーク１に跨
がるように接近するまで、ワーク１が上昇される。そし
て、図示しない高周波電源から高周波電流が所定時間通
電されてワーク３が加熱される。この後、ワーク３は前
記ワーク昇降装置によって矯正ローラ４と共に降下され
て冷却液Ｌ中に浸漬される。すると、浸漬されたワーク
３の両側に配置された１対のジャケット６から、冷却液
Ｌがワーク３に噴射されてワーク３が焼入される。

なお、11はタンク10の底部に連通した冷却液貯蔵タンク
であって、この冷却液貯蔵タンク11の底部近辺から冷却
液供給ポンプ８によって吸引された冷却液Ｌは、ワーク
３が冷却液Ｌ中に浸漬したときに開かれた電磁弁９を通
ってジャケット６に供給される。ワーク３の冷却が終了
すると、電磁弁９は閉じられてジャケット６からの冷却
液Ｌの噴射が終わる。この後、図示しないワーク転落装
置によってワーク３をコンベア13上に落下させると、ワ
ーク３はコンベア13によって冷却液Ｌの外に搬出され
る。

そして、再び冷却液Ｌの液面上に上昇した矯正ローラ４
上に次のワーク３が載置されてから前記と同様に焼入さ
れる。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記した従来の無酸化焼入装置には以下
に述べる問題がある。

ワーク３を冷却液Ｌに浸漬した状態でワーク３に冷却液
Ｌを噴射してワーク３を冷却すると、ワーク３を雰囲気
ガス中において冷却液Ｌを噴射して冷却する場合に比べ
てワーク３の急冷度が低くなるので、ワーク３の材質に
よっては、良好な硬化層や表面硬度を得ることが難し
い。

本考案は上記事情に鑑みて創案されたものであって、急
冷度が大きく、ワークの材質に影響されることなく、ワ
ークに良好な硬化層と表面硬度が得られる無酸化焼入装
置を提供することを目的としている。

＜課題を解決するための手段＞ 上記問題を解決するために、本考案の無酸化焼入装置
は、非酸化性或いは還元性のガスが充満し、周壁の下部
が冷却後に浸漬した下端開放のケーシングと、ワークを
加熱する高周波加熱コイルと、高周波加熱コイルを昇降
させる昇降装置と、ワークに冷却液を噴射するジャケッ
トと、高周波加熱コイルがワークを加熱中はジャケット
から噴射された冷却液がワークに当たらぬように高周波
加熱コイルに固定した防水板と、ジャケットへ冷却液を
供給するポンプと、ポンプからジャケットへ至る配管の
途中に並列に設けた複数の弁とを備え、且つ、高周波加
熱コイルとジャケットとをケーシング内に設置し、ポン
プを連続運転すると共に、少なくとも１個の弁を常に開
いてジャケットから常に冷却液を噴射させておき、他の
弁も開いてワークを急冷する間は昇降装置によって高周
波加熱コイルを防水板と一緒に上昇させておく。

＜作用＞ ケーシング内に非酸化性或いは還元性のガスが充満され
る。ポンプは連続運転され、少なくとも１個の弁が常に
開かれてジャケットから常に冷却液が噴射している。噴
射した冷却液はワークに接近配置した高周波加熱コイル
に固定した防水板に当たって冷却液を収容したタンクに
落下する。

加熱コイルに高周波電流を所定時間通電してワークを加
熱後、加熱コイル昇降装置によって加熱コイルを防水板
と一緒に上昇させると同時に、他の弁をも所定時間開い
てジャケットから大量の冷却液をワークに噴射させてワ
ークを急冷してから、前記他の弁を閉じて再びジャケッ
トから噴射する冷却液の量を減少させる。次に、ワーク
はケーシング外へ搬出される。そして、次のワークがケ
ーシング内へ搬入されて同様に焼入される。

＜実施例＞ 以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。第
１図および第２図は本考案の一実施例の概略説明図であ
って、第１図はワークを加熱している状態、第２図はワ
ークを冷却している状態を示す。これらの図において、
第３図で説明したものと同等のものには同一の符号を付
している。本実施例の無酸化焼入装置は、第３図で説明
した従来の無酸化焼入装置と同様に軸状のワークを焼入
する無酸化焼入装置である。そして、従来の無酸化焼入
装置とは次の点のみが異なっているので、以下にはこの
異なっている点のみを説明する。

（イ）１対のジャケット６は冷却液Ｌ中ではなく、加熱
コイル５の両側に配設されている。

（ロ）加熱コイル５の両側面には１対の防水板７が取り
付けられている。防水板７は、ジャケット６が噴射する
冷却液Ｌが、加熱コイル５によって加熱されているワー
ク３にかからない程度の広さを有するものとする。

（ハ）冷却液供給ポンプ８の吐出側の配管には、並列に
接続された２個の電磁弁9a、9bが設けられている。電磁
弁9aの容量と電磁弁9bの容量とは、例えば、10対１のよ
うに、電磁弁9aの容量が電磁弁9bの容量より大きくして
ある。

（ニ）高周波加熱コイル２を昇降する加熱コイル昇降装
置が設けられている。

次に、本実施例の動作を説明する。

前記の図示しない手段によってケーシング２内に非酸化
性或いは還元性のガスを充満させる。前記の図示しない
加熱コイル昇降装置によって加熱コイル５を矢印Ｂの方
向に上昇させた後、前記ウォーキングビームによって矯
正ローラ４上にワーク３を載置する。次いで、加熱コイ
ル昇降装置によって加熱コイル５を矢印Ａの方向に降下
させてワーク３に跨がるように接近配置する。

ポンプ８を起動して電磁弁9bを開くと、１対のジャケッ
ト６からは少量の冷却液Ｌが噴射されるが、加熱コイル
５の防水板７に当たってタンク１内に落下する。ワーク
３を前記センターによって回転駆動すると共に、加熱コ
イル５に図示しない高周波電源から高周波電流を所定時
間通電してワーク３を加熱する。

次いで、加熱コイル昇降装置によって加熱コイル５を防
水板７と一緒に矢印Ｂの方向に上昇させると同時に、電
磁弁9aを開いてジャケット６から大量の冷却液Ｌをワー
ク３に噴射させてワーク３を急冷する。所定時間この急
冷を行った後、電磁弁9aを閉じて再びジャケット６から
噴射する冷却液Ｌの量を減少させると共に、ワーク昇降
装置によって矯正ローラ４を冷却液Ｌの液面下に降下
後、前記ワーク転落装置でワーク３をコンベア13上に落
下させると、コンベア13はワーク３を冷却液外へ搬出す
る。

ワーク３がコンベア13上へ落下すると、矯正ローラ４は
ワーク昇降装置によって再び冷却液Ｌの液面上に移動さ
れる。そして、次のワーク３が初めのワーク３と同様に
ケーシング２内に運び込まれて矯正ローラ４の上に載置
されてから、加熱コイル昇降装置によって加熱コイル５
が降下して次のワーク３の加熱を行う。

以下、上記と同様にして複数のワーク３を無酸化焼入し
てゆくことができる。そして、全てのワーク３の焼入が
終了するまで、ポンプ８は連続運転され、且つ電磁弁9b
は開いたままであるから、常にジャケット６から冷却液
Ｌが噴射されている。即ち、ワーク３の加熱後、遅延な
く直ちに冷却を開始することができる。

なお、ケーシング２内および予備室12内に外気が侵入す
ることを防止するために、ケーシング２内および予備室
12内のガスＧの圧力を外気の圧力よりも若干高くしてあ
る。

本実施例では軸状のワーク３を焼入する装置を説明した
が、本考案の無酸化焼入装置は軸状のワーク３にこだわ
るものではなく、矯正ローラ４とセンターの代わりにワ
ークに適したワーク支持手段を用い、また、鞍形半開放
型の加熱コイル５の代わりにワークに適して加熱コイル
を採用し、更にコンベア13の代わりにワークに適した移
送手段を採用することによって、所望のワークを無酸化
焼入することが可能である。

また、本実施例では２個の電磁弁9a、9bを設けたが、電
磁弁の容量には制約が有るので、２個にこだわるもので
はなく、電磁弁9aを複数個の電磁弁で構成したり、或い
は、電磁弁9bを複数個の電磁弁で構成したり、更には、
電磁弁9a、9bのいずれをも複数の電磁弁で構成すること
もできる。また、電磁弁でなく、油圧弁や空気弁等を採
用することもできる。

更に、本実施例では、焼入されたワーク３をケーシング
２直下の冷却液Ｌの液面下に降下し、コンベアによって
冷却液Ｌ外へ搬出する方法を説明したが、コンベアにこ
だわるものではなく、ウォーキングビーム等によって搬
出してもよい。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案の無酸化焼入装置は、非酸
化性或いは還元性のガスが充満し、周壁の下部が冷却液
に浸漬した下端開放のケーシング内において、ジャケッ
トから常に冷却液を噴射しておき、ワークの加熱中は高
周波加熱コイルに固定した防水板によって噴射された冷
却液がワークに当たらないようにし、また、ワークの急
冷時には冷却液の噴射量を増加させると共に、加熱コイ
ルを防水板とともに上昇させて冷却液をワークに噴射す
る。

このように本考案の無酸化焼入装置は、雰囲気ガス中に
おける冷却液の噴射冷却を行うから、冷却液中における
冷却液の噴射冷却より急冷度が大きい。従って、本考案
の無酸化焼入装置で焼入されたワークは、ワークの材質
の焼入性に影響されることなく、良好な硬化層および表
面硬度が得られる。

なお、電磁弁以後ジャケットへ至る冷却液の配管に常に
冷却液の圧力がかかる結果、この配管へ空気が混入する
ことがないから、ケーシング内で常に完全な無酸化焼入
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例の概要説明図で
あって、第１図はワークを加熱している状態、第２図は
ワークを急冷している状態を示す。第３図は従来の無酸
化焼入装置の概略説明図である。 ２……ケーシング、2a……周壁、３……ワーク、５……
加熱コイル、６……ジャケット、７……防水板、８……
ポンプ、9a、9b……電磁弁、Ｇ……ガス、Ｌ……冷却
液。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】非酸化性或いは還元性のガスが充満し、周
   壁の下部が冷却液に浸漬した下端開放のケーシングと、
   ワークを加熱する高周波加熱コイルと、高周波加熱コイ
   ルを昇降させる昇降装置と、ワークに冷却液を噴射する
   ジャケットと、高周波加熱コイルがワークを加熱中はジ
   ャケットから噴射された冷却液がワークに当たらぬよう
   に高周波加熱コイルに固定した防水板と、ジャケットへ
   冷却液を供給するポンプと、ポンプからジャケットへ至
   る配管の途中に並列に設けた複数の弁とを備え、且つ、
   高周波加熱コイルとジャケットとをケーシング内に設置
   し、ポンプを連続運転すると共に、少なくとも１個の弁
   を常に開いてジャケットから常に冷却液を噴射させてお
   き、他の弁も開いてワークを急冷する間は昇降装置によ
   って高周波加熱コイルを防水板と一緒に上昇させておく
   ことを特徴とする無酸化焼入装置。