JPH0726693U

JPH0726693U - 真空熱処理炉

Info

Publication number: JPH0726693U
Application number: JP5674693U
Authority: JP
Inventors: 洋町田; 英俊小森; 修竹内; 瑞人田中; 垂穂植田
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】断熱室からの熱損失率を低く押さえることが
でき、かつハースローラーの水冷を不要とし、さらに、
メンテナンスの必要が少なくそのコストも低い真空熱処
理炉を提供する。【構成】ハースローラー２０の両端部を支持する軸受
２２を断熱室１６の内部に設ける。本体容器１５の外部
に設けた駆動装置２１を連結部材２１ｄを介してハース
ローラーの軸端に連結する。駆動装置とハースローラー
との連結部に、ハースローラーから駆動装置への熱伝導
を抑制するための断熱材５１を前記断熱室の外部に位置
させて設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は金属、ファインセラミックスなどの熱処理、燒結を行なう真空熱処理炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の真空熱処理炉として図１０に示すものが知られている。図中、符号１は本体容器で、これは一般には水冷二重壁で構成されている。２は断熱壁を示し、この断熱壁２の内部には、ワーク４を加熱するためのヒーター３が配置されている。さらに、前記本体容器１および断熱壁２の下部には、これらを貫通する貫通孔１ａ、２ａが形成され、これら貫通孔１ａ、２ａには、ワーク４を断熱壁２内において移動させるためのハースローラー５が挿通されている。

【０００３】断熱壁２の貫通孔２ａ、２ａは、断熱壁２の内部から外部へ向かうにしたがって縮径されており、本体容器１の貫通孔１ａ、１ａの外側にはハースローラー５の軸受７、７が設けられている。さらに、ハースローラー５の一端側は軸受け７よりもさらに外方へ向って延長されており、その端部にはハースローラー駆動用スプロケット８およびチェーン９が取り付けられている。そして、駆動機構（図示略）によって前記スプロケット８に駆動力を与えることによってワーク４を移動させるようになっている。

【０００４】図１１は、他の従来例を示すものである（特公平３ー５０４９１号）。これは、ロール軸受、真空シール材の耐熱対策として、ローラーＲ1を、ロータリージョイントＬに注水した水で冷却するようにしている。また、この炉では、ローラーＲ1は、炉体Ｂ1の外部に突設された気密ケーシングＢ2内に端部が突出するとともに、その軸部Ｒ2が、気密ケーシングＢ2を貫通してその外方に突出している。軸部Ｒ2は、気密ケーシングＢ2内に設けられた軸受けＢ3で支持されている。なお、軸部Ｒ2は、気密ケーシングＢ2を閉塞する蓋Ｂ4に貫設された孔Ｂ5に回動自在に支持され、その孔Ｂ5の内壁面には、シールリングＢ6が取り付けられている。

【０００５】図１２は、さらに他の従来例を示すものである（特公平２ー８９９８７号）。これは、ローラーＣ1の軸部Ｃ4を、水冷ジャケットＪにより冷却するようにしたものである。ローラーＣ1の軸部Ｃ4は、断熱壁Ｃ2および炉体Ｃ3を貫通して、炉体Ｃ3の外側に設けられた気密シールリングＣ5内において、軸受Ｃ6により支持されている。なお、水冷ジャケットＪは断熱材Ｃ7により覆われており、その断熱材Ｃ7は断熱壁Ｃ2および炉体Ｃ3における軸部Ｃ4の貫通孔の断熱も兼ねている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図１０に示した従来の真空熱処理炉においては、ハースローラーの支持を本体容器１の外部に設けられた軸受７によって行うため、ハースローラー５が断熱壁２を貫通する部分は十分な強度を有するものとすることが必要であり、そのため、ハースローラー５の軸径が大きくなるとともに、断熱壁２の貫通孔２ａもそれだけ大きなものとなり、そこからの熱損失が大きくなり、温度の不均一を招く結果となる。

【０００７】ハースローラー５は高価な材質で作られているので、大きくなったり炉外まで貫通すると材料が余分に必要となる。また、軸受７が本体容器１の外部にあるため、各軸受７、７の間隔が大きくなり、それだけハースローラー５を長尺としなければならず、材料コストの引き上げの一因となっていた。このことは、図１１および図１２に示したものにおいても、全く同様である。

【０００８】また、本体容器１内や断熱室２内にハースローラー５を軸受７ごと設置することも提案されている（例えば、実願平２ー６７７５４号）が、その場合は、ハースローラー５を駆動する駆動装置への熱伝導が大きくなり、駆動装置の軸受や真空シールが加熱して劣化しやすくなり、寿命が短縮するといった問題が生じ、メンテナンスの回数が多くなることやそのコストに不満があった。

【０００９】さらに、図１１および図１２に示したもののように、ハースローラー５を水冷すると、断熱室２内の温度分布を悪化させる要因になるとともに、ハースローラー５軸端部の構造が複雑になる。特に、温度分布については処理物の特性上、高精度の要求が増大する現状にあり、ハースローラー５の水冷がネックになっていた。

【００１０】本考案は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、断熱壁からの熱損失率を低く押さえることができ、かつローラーの水冷を不要とし、さらに、メンテナンスの必要が少なくそのコストも低い真空熱処理炉を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の真空熱処理炉の第１の態様は、ワークを出し入れ可能で、かつ真空、不活性ガス雰囲気等を保持可能な本体容器と、断熱壁で囲まれることによって前記本体容器内に配設された断熱室と、この断熱室内の底部に水平かつ間隔をおいて互いに平行に延在するように設けられた複数のハースローラーと、前記本体容器の外部に設けられ、連結部材を介して前記ハースローラーの軸端に連結されることによって当該ハースローラーを駆動する駆動装置とを備えてなる真空熱処理炉において、前記ハースローラーの両端部を支持する軸受が前記断熱室の内部に設けられているとともに、前記駆動装置と前記ハースローラーとの連結部に、ハースローラーから駆動装置への熱伝導を抑制するための断熱材を前記断熱室の外部に位置させて設けてなることを特徴としている。

【００１２】また、本考案の真空熱処理炉の第２の態様は、前記連結部材として多自由度継手部材が設けられて、かつ該連結部材を少なくとも下方から支持するための支持部材が該連結部材の設置位置近傍に設けられてなることを特徴としている。

【００１３】また、本考案の真空熱処理炉の第３の態様は、前記連結部材は、前記断熱壁に形成されている貫通孔を通して断熱室内に挿入されることにより、その中間軸部が断熱壁を貫通する形態で設けられ、かつ、その中間軸部に前記断熱材が介装されていることを特徴としている。

【００１４】さらに、本考案の真空熱処理炉の第４の態様は、前記断熱壁に形成されている貫通孔は、前記ハースローラーを支持している軸受が通過し得る寸法に設定されているとともに、該貫通孔は、ハースローラーの軸端部若しくは連結部材が挿通する小孔を有する蓋体により塞がれてなることを特徴としている。

【００１５】

【作用】

本考案の真空熱処理炉では、軸受を断熱室の内部に設けることによって、断熱壁に設けるべき貫通孔を小さくすることができ、この部分からの熱損失を少なくすることができる。また、ハースローラーと駆動装置を連結している連結部材の中間部に断熱材を介装したので、ハースローラーからの熱伝導がその断熱材により抑制されて、駆動装置や炉体貫通部に設けられる真空シール部材等の加熱が防止されるとともに、強制水冷も不要となる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照して説明する。図１ないし図４は、本考案の第１実施例を示す図であって、図中符号１４は真空熱処理炉、１５は本体容器、１６は断熱室を示している。本体容器１５は、一般には水冷二重壁で構成されている。この真空熱処理炉１４では、ワーク１９はトレー３０に搭載され、前記ハースローラー２０…上を移送される。トレー３０は図示されていない前室から送り込まれるが、その際には、真空扉３１と断熱扉３２が開き、この室のハースローラー２０及び断熱室１６内のハースローラー２０…が同時に駆動されて、トレー３０が移送されるようになっている。

【００１７】前記断熱室１６は断熱壁１６’により周囲を囲まれて形成されたもので、その内部には、ヒーター１８が配置されている。また、前記本体容器１５および断熱室１６の下部には、これらを貫通する貫通孔１５ａ、１６ａが形成されている。この貫通孔１５ａ、１６ａには、ワーク１９を断熱室１６内において移動させる複数のハースローラー２０…が断熱室１６内に水平かつ間隔をおいて互いに平行に延在するように設けられている。これらハースローラー２０…は、断熱室１６内に設けられた軸受２２…によってその両端部に回転自在に支持されている。

【００１８】また、前記本体容器１５の下部には、図１および図４に示すように、前記ハースローラー２０…を駆動する駆動装置２１が設けられている。駆動装置２１は、図示しないモータの駆動力をスプロケット２１ａおよびチェーン２１ｂ，軸体２１ｃ、，ジョイント２１ｄを介してハースローラー２０に伝達するようにされている。

【００１９】ハースローラー２０の軸端部２０ａは、前記断熱室１６の貫通孔１６ａから突出させられ、その先端に前記ジョイント２１ｄを介して前記軸体２１ｃが相対回動不能に連結されている。そして、その軸端部２０ａの先端部には、断熱材５１がカップリング５０，５０の間に挟み込まれており、この断熱材５１により、ハースローラー２０から駆動装置２１側への熱伝導を抑制するようにされている。また、前記軸体２１ｃは、前記貫通孔１５ａを貫通して軸受け５２により支持され、かつ、貫通部の真空シール性能を維持するべくＯリング等の真空シール部材５３が装着されている。なお、断熱材５１は、低熱伝導率で、しかも、駆動トルクに対する十分な耐力を有する材質であって、セラミックスやＣＣコンポジット等を適用する。また、断熱材５１は、ハースローラー２０の材質に関係無く、その材質を選択することができる。

【００２０】このような構成により、本実施例の真空熱処理炉は以下のような効果を奏する。（１）ハースローラー２０を支持する軸受２２を断熱室１６の内部に設置したので、それより外側のハースローラー２０の軸端部２０ａの軸径を極めて小さくすることができる。これにしたがって、断熱室１６の貫通孔１６ａを小さくでき、この部分を通じての熱放散（軸からの伝導伝熱と開口部からの放熱伝熱）を最小にできる。（２）駆動装置２１とハースローラー２０との連結部に断熱材５１を介装したので、ハースローラー２０から駆動装置２１側への熱伝導を抑制でき、したがって、駆動装置２１や軸受５２、真空シール部材５３を耐熱上保護することができ、それらの焼損傷を防ぐことができ、駆動装置２１の寿命が大幅に延び、メンテナンスのコストを削減することができる。（３）貫通孔１６ａからの熱損失が少ないだけでなく、そのためにこの部分が部分的に温度降下することを防ぐことができる。（４）断熱室１６内に軸受２２を設けることによりハースローラー２０の上面のレベルは関連部品の精度を必要な精度に保つことによって自動的に保つことが可能となり、ハースレベルの均一性を保ち易くなった。これはメンテナンス時における作業能率の向上のためにも重要なことである。

【００２１】次に、本考案の第２実施例について図５および図６（イ）を参照して説明する。なお、前記実施例と同様の構成となる部分には、共通の符号を付してその説明を省略する。本実施例の真空熱処理炉において、ハースローラー２０と駆動装置２１とを連結するための連結部材として多自由度継手部材すなわちユニバーサルジョイント３５を用いている。また、この真空熱処理炉には、ユニバーサルジョイント３５を支持するための組立用の外筒（支持部材）３６が備えられている。なお、前記実施例と同様に、ハースローラー２０の軸端部２０ａは、断熱壁１６’に形成されている貫通孔１６ａを貫通しており、その先端が断熱材５１およびカップリング５０，５０を介して前記ユニバーサルジョイント３５と連結されている。

【００２２】本実施例の真空熱処理炉によれば、前記実施例と同様に断熱材５１によりハースローラー２０から駆動装置２１側への熱伝導が抑制されることは勿論、連結部材としてユニバーサルジョイント３５を用いたことで、ハースローラー２０と駆動装置２１の軸心にずれがあっても無理なくトルクを伝えることができる。また、ユニバーサルジョイント３５を支持するための支持部材を備えていることにより、ユニバーサルジョイント３５をハースローラー２０の軸端に連結する際にユニバーサルジョイント３５の先端側が下がってしまうことを防止でき、その作業を容易に行なうことができる。

【００２３】なお、支持部材はユニバーサルジョイント３５を下方から支持できればよいので、前記のような外筒３６に代えて、図６（ロ）に示すように下部のみを支持する円弧状の支持部材３８としたり、図６（ハ）に示すように２本の支持棒３９、３９を支持部材としてもよい。

【００２４】次に、本考案の第３実施例について、図７を参照して説明する。本実施例の真空熱処理炉は、前記実施例と同様に駆動装置２１をハースローラー２０とを連結するための連結部材としてユニバーサルジョイント３５が用いられていて、そのユニバーサルジョイント３５の一方の接続端部３５ａがハースローラー２０の軸端に連結され、他方の接続端部３５ｂが駆動装置２１の軸体２１ｃに連結されている。また、ユニバーサルジョイント３５の中間軸部３５ｃは断熱壁１６’を貫通しており、その中間軸部３５ｃの途中には、カップリング５０，５０に挟み込まれて断熱材５１が介装されている。

【００２５】本実施例によれば、ハースローラー２０の軸端部２０ａは断熱室１６内から出ておらず、かつ断熱室１６の貫通孔１６ａの内側はユニバーサルジョイント３５の第１の接続端部３５ａで塞がれる上、断熱材５１の断熱効果に加えて、貫通孔１６ａの寸法を中間軸部３５ｃの太さに応じて十分に小さくすることができるので、断熱室１６からの輻射熱の放出も削減され、貫通部の断熱性は一層向上する。

【００２６】次に、本考案の第４実施例について図８および図９を参照して説明する。図８は本実施例の真空熱処理炉の部分正断面図、図９は図８におけるＡ−Ａ矢視図である。

【００２７】本実施例の真空熱処理炉は、前記断熱室１６に設けられた貫通孔１６ａの断面径が、図９に示すように、前記ハースローラー２０を支持している軸受２２が通過し得る大きさとされている。そして、この貫通孔１６ａは蓋体４１により塞がれており、その蓋体４１の中心には、ハースローラー２０の軸端部２０ａを貫通させるための小孔４１ａが形成されている。また、本体容器１５に形成されている貫通孔１５ａは、前記の蓋体４１をそのまま引き出せる大きさとされている。さらに、ハースローラー２０の軸端部２０ａには、図１に示したものと同様に、断熱材５１が介装されている。

【００２８】本実施例の真空熱処理炉によれば、ハースローラー２０をはじめ軸受２２ともすべて本体容器１５の貫通孔１５ａおよび断熱室１６の貫通孔１６ａを通して取付け取外しや交換等が可能である。したがって、炉内に人が入ることなく内部装置の保守点検を行うことができる。また、ハースローラー２０の軸端部２０ａは、カップリング５０，５０で断熱されているが、さらに、蓋体４１を断熱性の優れた材料で形成し、かつ小孔４１ａの径寸法をハースローラー２０の軸端部２０ａが貫通し得る最小限としておくことにより、断熱効果を一層向上することができる。

【００２９】なお、断熱材５１は、駆動装置２１の軸体２１ｃの途中に設けることもできる。また、前記各実施例では炉幅が小さいのでハースローラー２０…の軸受２２は両端の２個としたが、炉幅が広くなれば必要に応じてこれを３個またはそれ以上とすることも可能である。

【００３０】

【考案の効果】

請求項１記載の真空熱処理炉によれば、ハースローラーを支持する軸受を断熱室内に設置するとともに、ハースローラーと駆動装置との連結部に断熱材を介装したので、以下のような効果を奏する。（１）ハースローラーを支持する軸受を断熱室の内部に設置したので、それより外側のハースローラーの軸端部の軸径を極めて小さくすることができる。したがって、断熱壁の貫通孔を小さくでき、この部分を通じての熱放散を最小にできる。（２）駆動装置とハースローラーとの連結部に断熱材を介装したので、ハースローラーから駆動装置側への熱伝導を抑制でき、したがって、駆動装置や軸受、真空シール部材を、耐熱上保護することができ、それらの軸受の焼損傷を防ぐことができる。（３）貫通孔からの熱損失が少ないだけでなく、そのためにこの部分が部分的に温度降下することを防ぐことができる。（４）断熱室内に軸受を設けることによりハースローラーの上面のレベルは関連部品の精度を必要な精度に保つことによって自動的に保つことが可能となり、ハースレベルの均一性を保ち易くなり、メンテナンス時における作業能率を向上することができる。

【００３１】請求項２記載の真空熱処理炉によれば、連結部材として多自由度継手部材つまりユニバーサルジョイントを用いたので、駆動装置とハースローラーと軸心にずれがあっても無理なくトルクを伝えることができることはもとより、それらを少なくとも下方から支持する支持部材を設けたので、組立を容易に行なうことができる。また、多自由度継手部材は、これを構成する部材同志の接触面積が小さい場合が多いので、カップリングと共にハースローラーの断熱効果を発揮する。

【００３２】請求項３記載の真空熱処理炉によれば、多自由度継手部材からなる連結部材の中間軸部を断熱壁を貫通させて設けたので、断熱効果をより一層向上させることができる。

【００３３】請求項４記載の真空熱処理炉によれば、断熱壁に形成する貫通孔を軸受が通過し得るように大きくしたので、ヒーター等を分解することなくハースローラーをはじめ軸受等の全てを本体容器の貫通孔から取外し，取付けや交換等が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例である真空熱処理炉を示す
正断面図である。

【図２】同、側面図である。

【図３】同、平面図である。

【図４】同炉におけるハースローラーと駆動装置の連結
部を示す拡大側面図である。

【図５】本考案の第２実施例である真空熱処理炉におけ
るハースローラーと駆動装置の連結部を示す拡大側面図
である。

【図６】同炉における多自由度継手部材の例を示す図で
ある。

【図７】本考案の第３実施例である真空熱処理炉におけ
るハースローラーと駆動装置の連結部を示す拡大側面図
である。

【図８】本考案の第４実施例である真空熱処理炉を示す
部分正断面図である。

【図９】図８におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図１０】真空熱処理炉の一従来例を示す正断面図であ
る。

【図１１】真空熱処理炉の他の従来例を示す拡大縦断面
図である。

【図１２】真空熱処理炉のさらに他の従来例を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１４真空熱処理炉１５本体容器１５ａ貫通孔１６断熱室１６’ 断熱壁１６ａ貫通孔１９ワーク２０ハースローラー２０ａ軸端部２１駆動装置２１ｄジョイント（連結部材）２２軸受３５多自由度継手部材（連結部材）３５ｃ中間軸部３６外筒（支持部材）３８支持部材３９支持棒（支持部材）４１蓋体４１ａ小孔５０カップリング５１断熱材５２軸受５３真空シール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者竹内修東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)考案者田中瑞人東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)考案者植田垂穂東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ワークを出し入れ可能で、かつ真空、不
活性ガス雰囲気等を保持可能な本体容器と、断熱壁で囲
まれることによって前記本体容器内に配設された断熱室
と、この断熱室内の底部に水平かつ間隔をおいて互いに
平行に延在するように設けられた複数のハースローラー
と、前記本体容器の外部に設けられ、連結部材を介して
前記ハースローラーの軸端に連結されることによって当
該ハースローラーを駆動する駆動装置とを備えてなる真
空熱処理炉において、前記ハースローラーの両端部を支
持する軸受が前記断熱室の内部に設けられているととも
に、前記駆動装置と前記ハースローラーとの連結部に、
ハースローラーから駆動装置への熱伝導を抑制するため
の断熱材を前記断熱室の外部に位置させて設けてなるこ
とを特徴とする真空熱処理炉。
【請求項２】前記連結部材として多自由度継手部材が
設けられて、かつ該連結部材を少なくとも下方から支持
するための支持部材が該連結部材の設置位置近傍に設け
られてなることを特徴とする請求項１記載の真空熱処理
炉。
【請求項３】前記連結部材は、前記断熱壁に形成され
ている貫通孔を通して断熱室内に挿入されることによ
り、その中間軸部が断熱壁を貫通する形態で設けられ、
かつ、その中間軸部に前記断熱材が介装されていること
を特徴とする請求項２記載の真空熱処理炉。
【請求項４】前記断熱壁に形成されている貫通孔は、
前記ハースローラーを支持している軸受が通過し得る寸
法に設定されているとともに、該貫通孔は、ハースロー
ラーの軸端部若しくは連結部材が挿通する小孔を有する
蓋体により塞がれてなることを特徴とする請求項１ない
し３記載の真空熱処理炉。