図1は、本発明におけるハイブリッド型焼 戻し用熱処理機1の概略を示し、この熱処理� �1は焼入炉と冷却装置との間に配置されてい� ��。熱処理機1は、焼戻し処理すべきワークピ ースWのための搬送経路3を備え、この搬送経� ��3は熱処理機1を水平方向に貫通して延びて� �る。具体的には、搬送経路3はベルトコンベ� ��を含み、このベルトコンベアは無端状のメ� ��シュベルト5を有する。このメッシュベルト 5はワークピースWを受取り可能な多数の座7を 有し、これらの座7はメッシュベルト5の走行� ��向に所定の間隔を存して配置され、メッシ� ��ベルト5の走行方向に延びる座列を形成して いる。

 図1に示されているワークピースWは金属� �料のディスク形状をなし、その両面中央に� �スをそれぞれ有する。更に、ワークピースW� ��その中央にセンタボアを有し、このセンタ� ��アはワークピースの両方のボスを貫通して� ��る。なお、センタボアはワークピースWにと って必要不可欠ではなく、ワークピースWは� �実であってもよい。

 上述のワークピースWの場合、個々の座7� �メッシュベルト5に形成された円形の開口に� ��り提供されており、開口は、ワークピースW の外径よりも小さく各ボスの外径よりも大き な外径を有する。

 焼入炉にて焼入処理されたワークピースW は、熱処理機1の外側にてメッシュベルト5の� ��7にその向きのボスを差し込んで状態で受け 取られる。この後、メッシュベルト5上のワ� �クピースWはメッシュベルト5の走行により、 メッシュベルト5とともに熱処理機1内を通過� ��る。

 より詳しくは、熱処理機1内は、急速昇温 ゾーンと保温ゾーンとに区分されており、急 速昇温ゾーンは熱処理機1の入口に隣接して� �置され、そして、保温ゾーンは急速昇温ゾ� �ンから熱処理機1の出口に亘って延びている� ��即ち、急速昇温ゾーン及び保温ゾーンはメ� ��シュベル5の走行方向に互いに隣接して配置 されている。

 急速昇温ゾーンには複数の遠赤外線照射� ��置9が配置されている。これら遠赤外線照射 装置9はメッシュベルト5の上方に位置付けら� ��、メッシュベルト5の走行方向に互いに離間 している。より詳しくは、図2に示されるよ� �に各遠赤外線装置9は2つの遠赤外線ヒータ11� ��含み、これら遠赤外線ヒータ11は、メッシ� �ベルト5の走行でみて、ワークピースWの両側 に位置すべく配置されている。また、各遠赤 外線ヒータ11はワークピースWに向けられた遠 赤外線照射面11aを有し、この照射面11aはワー クピースWの上向きのボスに向けて遠赤外線� �照射すべく、ワークピースWの軸線(メッシュ ベルト5の法線)に対し、所定の角度を存して� ��斜している。

 具体的には、遠赤外線ヒータ11は波長5.1μ m~3.8μmの遠赤外線を照射し、この場合、遠赤� ��線照射面11aの温度は約280℃~約485℃に達する 。そして、遠赤外線照射面11aは、85mm(メッシ� ��ベルト5の幅方向)×400mm(メッシュベルト5の� �行方向)の照射面積を有する。また、メッシ� ��ベルト5と赤外線ヒータ11との間の高さHhは15 0mm~200mmの範囲から選択されている。なお、ワ ークピースWは160mmの直径Dと、その軸線方向� �関して100mmの高さHwを有する。

 また、急速昇温ゾーンは温風吹出し器13� �更に備えており、この温風吹出し器13は、前 述した搬送経路3の下方、即ち、走行メッシ� �ベルト5内に配置されている。温風吹出し装� ��13は温風吹出しダクト15を含み、この温風吹 出しダクト5はメッシュベルト5の走行方向に� ��い、急速昇温ゾーンのほほ全域に亘って延� ��ている。温風吹出しダクト15はその上面に� �数の温風吹出し口17を有し、これら温風吹出 し口17はメッシュベルト5の走行方向に間隔を 存して配置されている。温風吹出しダクト15� ��その温風吹出し口17からメッシュベルト5上� ��ワークピースW、即ち、その下向きのボスに 向けて温風を吹出し可能である。ここで、温 風の吹出し速度は5m/s~10m/sの範囲内にあり、� �出された温風はワークピースWのセンタボア� ��メッシュベルトを通過して上方に流れる。

 一方、保温ゾーンは、搬送経路3の下方、 即ち、メッシュベルト5内に温風吹出し器19を 備えている。この温風吹出し器19もまた温風� ��出しダクト21を含み、この温風吹出しダク� �21はメッシュベルト5の走行方向に沿い、保� �ゾーンの全域に亘って延びている。温風吹� �しダクト21はその上面に複数の温風吹出し口 23を有し、これら温風吹出し口23はメッシュ� �ルト5の走行方向に間隔を存して配置されて� ��る。温風吹出しダクト21は、前述した温風� �出しダクト15での場合と同様にその温風吹出 し口23からメッシュベルト5上のワークピース W、即ち、その下向きのボスに向けて温風を� �出し可能である。ここでも、温風吹出しダ� �ト21から吹出された温風は、ワークピースW� �センタボアやメッシュベルト5を通過して上� ��に流れる。

 更に、保温ゾーンは搬送経路3の上方に温 風吸込み器25を更に備えており、この温風吸� ��み器25は温風吸込みダクト27を含む。図1か� �明らかなように、温風吸込みダクト27は温風 吹出しダクト21に対向するように配置され、� ��の下面に複数の温風吸込み口29を有し、こ� �ら温風吸込み口29はメッシュベルト5の走行� �向に間隔を存して配置されている。

 具体的には、前述した温風吹出しダクト1 5,21には、例えば急速昇降ゾーン内の空気、� �ち、遠赤外線照射装置9により加熱された空� ��が温風として供給され、この温風をメッシ� ��ベルト5上のワークピースWに向けて吹出す� �とができる。このため、図1に示されている� ��うに、急速昇温ゾーンには温風排出口31が� �えられている。この温風排出口31からは温風 供給管路33が延び、この温風供給管路33は分� �点にて2つに分岐し、温風吹出しダクト15,21� �それぞれ接続されている。そして、温風供� �管路33には分岐点の上流に送風機35が配置さ� ��ている。この送風機35は温風排出口31を通じ て急速昇温ゾーン内の温風を吸込み、吸い込 んだ温風を温風吹出しダクト15,21に温風供給� ��路33を通じて供給する。

 一方、温風吸込みダクト27には排気ファ� �37が接続されており、この排気ファン37は、� ��温ゾーン内の空気、即ち、温風を温風吸込� ��ダクト27内に温風吸い込み口29を通じて吸込 み、吸い込んだ温風を熱処理機1の外部に排� �する。なお、温風吸込みダクト27内に吸い込 まれる温風には、温風吹出しダクト21から吹� ��される温風のみならず、温風吹出しダクト1 5から吹出される温風をも含まれる。

 上述の熱処理機1によれば、急速昇温ゾー ン内に進入したワークピースWは、遠赤外線� �射装置9からの遠赤外線の照射を受ける一方� ��温風吹出しダクト15の温風吹出し口17からの 温風の吹付けを受ける。それ故、ワークピー スWは上下から遠赤外線及び温風により加熱� �れるので、急速昇温ゾーン内にて所定の焼� �し温度(例えば、160℃)まで急速に昇温される 。

 この後、ワークピースWは急速昇温ゾーン から保温ゾーン内に進入する。この保温ゾー ン内では、温風吹出しダクト21の温風吹出し� ��23から吹出された温風が温風吸込みダクト27 に向け、メッシュベルト5を通過して上方に� �れ、そして、温風吸込みダクト27の温風吸込 み口29を通じて温風吸込みダクト27内に吸い� �まれる。即ち、保温ゾーン内にはメッシュ� �ルト5を通過する温風の上昇流が常時発生し� ��おり、保温ゾーン内の温度は一定に維持さ� ��ている。

 それ故、保温ゾーン内に進入したワーク� ��ースWは一定温度の温風雰囲気に取り囲まれ 、前述した焼戻し温度に高精度に保持可能と なる。この後、ワークピースWは保温ゾーン� �にて所定の期間、即ち、焼戻し時間(例えば� ��約15分から約20分)だけ留まり、そして、保� �ゾーンから熱処理機1の出口を通じて熱処理� ��1の外に送出される。

 急速昇温ゾーン内にて、ワークピースWを 所望の焼戻し温度に急速に昇温させ、また、 保温ゾーン内にて、ワークピースWの温度を� �の焼戻し温度に保持するために、前述した� �赤外線照射装置9の遠赤外線照射量や、送風� ��35及び排気ファン37の駆動が適切に制御され ることは言うまでもない。なお、前述した焼 戻し時間はメッシュベルト5の走行速度によ� �決定される。

 なお、熱処理機1から送出されたワークピ ースWは冷却装置に供給され、この冷却装置� �て室温まで冷却される。

 図1の熱処理機1はメッシュベルト5の走行� ��向に隣接した急速昇温ゾーン及び保温ゾー� ��を有するが、これら急速昇温ゾーン及び保� ��ゾーンは共通ゾーンに纏めることも可能で� ��る。

 即ち、図3の熱処理機1は、1つの急速昇温/ 保温ゾーンのみを備えている。この急速昇温 /保温ゾーンは、メッシュベルト5の下方に配� ��された温風吹出しダクト37を含み、この温� �吹出しダクト37は複数の温風吹出し口39を有� ��、前述した温風吹出しダクト15,21の機能を� �揮する。

 一方、急速昇温/保温ゾーンは、メッシュ ベルト5の上方に配置された複数の遠赤外線� �射装置9及び温風吸込みダクト27を含み、温� �吸込みダクト27の温風吸込み口29は、遠赤外� ��照射装置9間にそれぞれ位置付けられている 。

 図3の熱処理機1の場合、急速昇温/保温ゾ� ��ン内にワークピースWが配置されたとき、遠 赤外線照射装置9、温風吹出しダクト37及び温 風吸込みダクト27が共に機能し、ワークピー� ��Wを焼戻し温度まで急速に昇温させる。この 後、遠赤外線照射装置9の作動は停止され、� �ークピースWは温風吹出しダクト37及び温風� �込みダクト27の働きにより、焼戻し温度にて 、焼戻し時間だけ保持される。

 図4及び図5は、図1の熱処理機1を具体化し た一実施例のハイブリッド型の連続焼戻し用 熱処理機2を示す。この熱処理機2は熱処理ラ� ��ンに配置されている。この熱処理ラインに� ��熱処理機2の上流に焼入炉が配置され、一方 、熱処理機2の下流に冷却装置としての冷却� �防錆装置4、バッファコンベア及び箱詰め機� ��順次配置されている。このような熱処理ラ� ��ンは、ワークピースに対する焼入、焼戻し� ��冷却・防錆及び箱詰めの一連の処理を連続� ��て行う。なお、図4及び図5中、焼入炉、バ� �ファコンベア及び箱詰め機の具体的な図示� �省略されている。

 熱処理機2は炉10を含み、この炉10は複数� �脚12を介して支持されている。炉10は水平方� ��に延び、その両端に入口14及び出口16をそれ ぞれ有する。これら入口14及び出口16はシャ� �タ18をそれぞれ備えており、これらシャッタ 18は入口14及び出口16を開閉可能である。

 炉10内には前述の搬送経路3としてのコン� ��ア20が水平に配置され、このコンベア20は入 口14から出口16まで延びている。より具体的� �は、コンベア20は、両端部は入口14及び出口1 6を通じて炉10の外にそれぞれ突出した両端部 を有し、これら両端部は入口14及び出口16の� �面をそれぞれ形成している。即ち、コンベ� �20は炉10を貫通して延びている。

 入口14側のコンベア20の端部は前述した焼 入炉に接続され、この焼入炉から焼入処理さ れたワークピースWを受け取ることができる� �即ち、図5から明らかなように、コンベア20� �ワークピースWのサイズよりも充分に広い幅� ��有する。例えば、コンベア20はその幅方向� �8個のワークピースWを並べた状態で、これら ワークピースWを水平方向に搬送することが� �きる。従って、ワークピースWはワークコン� ��ア20上を8列にして搬送される。

 より詳しくは、コンベア20はその両端部� �スプロケット軸22a,22bを有し、これらスプロ� ��ット軸22は回転自在に支持されている。ス� �ロケット軸22a,22bはそれらの両端に一対ずつ� ��スプロケット24a,24bを有し、これらスプロケ ット24a,24b間に前述したメッシュベルト5とし� ��の無端状の搬送ベルト26が掛け渡されてい� �。この搬送ベルト26はワークピースWのため� �搬送面を形成する。なお、ワーク搬送ベル� �26に関しては後述する。

 図4から明らかなように、出口16側のスプ� ��ケット軸22bはその一端にプーリ32を有し、� �のプーリ32は無端状の伝動ベルト34を介して� ��動プーリ36に接続されている。この駆動プ� �リ36は駆動モータ38の出力軸に取り付けられ� ��いる。駆動モータ38は間欠駆動可能であり� �炉10の脚12に支持されている。

 駆動モータ38が駆動されたとき、出口16側 のスプロケット24bは回転し、搬送ベルト26を� ��方向に走行させる。なお、駆動モータ38の� �欠駆動は例えば、タクトスイッチ又はタイ� �等により制御される。

 図5に示されているように、炉10の内部は� ��口14側に位置した急速昇温ゾーン40と、出口 側16側に位置した保温ゾーン42とに区分され� �いる。また、入口14から突出したコンベア20� ��端部はワークピースWの投入ゾーン44を形成� ��、この投入ゾーンにて、ワークピースWはコ ンベア20上に受け取られる。

 図4に示されているように、急速昇温ゾー ン40内には前述した遠赤外線照射装置9として 、複数の遠赤外線ヒータ46が配置されている� ��これら遠赤外線ヒータ46は、コンベア20上の ワークピースWの各列に対し、一対ずつ割り� �てられている。

 より詳しくは、図6から明らかなように、 ワークピースWの各列のための一対の遠赤外� �ヒータ46はプレート形状をなす。これら遠赤 外線ヒータ46はワークピースWの列の両側にて 対称に位置付けられている。この実施例の場 合、図6に示されるように各遠赤外線ヒータ46 は、ワークピースWの搬送方向に沿い、急速� �温ゾーン40の全域に亘って延びている。

 また、図7から明らかなように、一対の遠 赤外線ヒータ46は、前述した遠赤外線ヒータ1 1の場合と同様に、ワークピースWに対して傾� ��して配置されている。即ち、各遠赤外線ヒ� ��タ46は遠赤外線の出射面46aを有し、この出� �面46aに対する法線と鉛直線との間に所定の� �斜角αが確保されている。

 本実施例の場合、ワークピースWがリング 形状をなしているために、一対の遠赤外線ヒ ータ46はワークピースWの列に対して左右対称 となるべく、列の両側にそれぞれ配置されて いる。しかしながら、ワークピースWが左右� �称ではない形状を有している場合、一対の� �赤外線ヒータ46は必ずしもワークピースWの� �に対して左右対称に配置される必要はない� �この場合、一対の遠赤外線ヒータ46は、ワー クピースWが受ける遠赤外線の照射量を一様� �すべく、ワークピースWの列の両側に配置さ� ��ていればよい。更には、一対の遠赤外線ヒ� ��タ46に加えて、ワークWの各列に補助的な遠� ��外線ヒータを割り当てることも可能である� ��

 次に、搬送ベルト26に関して詳述する。
 搬送ベルト26は、その両側に配置された一� �の無端状チェーンと、これらチェーン間に� �け渡された多数のホルダプレート28とから形 成されている。より詳しくは、各無端状チェ ーンは、対応する側のスプロケット24a,24bに� �れぞれ噛み合っている。一方、ホルダプレ� �ト28はコンベア20の搬送方向に所定間隔で配� ��され、一対の無端状チェーンに結合された� ��端を有する。

 図5は、コンベア20の両端部に位置するホ� ��ダプレート28のみを示し、そして、図7はホ� ��ダプレート28の一部を示す。各ホルダプレ� �ト28は、ワークピースWのための8個の座28sを� ��し、これら座28sはホルダプレート28の長手� �向、即ち、コンベア20の幅方向に所定の間隔 を存して配置されている。それ故、搬送ベル ト26は8列の座28sを有する。

 各座28sは円形の段付き孔から形成され、� ��ークピースWを受け取り可能な大径の凹所30a と、この凹所30aの底を貫通する連通孔30bとを 含み、この連通孔30bは凹所30aよりも小さく且 つワークピースのWの内径よりも大きな径を� �する。それ故、ワークピースWはその外周縁� ��凹所30aの環状の底に受け取られた状態で、� ��28sに保持されている。

 上述した座28sにワークピースWが保持され たとき、座28sはワークピースWの下部、具体� �には、その下面の大部分を搬送ベルト26の下 方に露出させ、このとき、座28sの連通孔30bは ワークピースWのセンタボアに連通する。

 なお、ワークピースWがリング形状ではな く、中実の円筒形状をなしている場合、図8� �示されるように、座28sは円形の連通孔30bの� �わりに矩形の連通孔30cを有することができ� �。この連通孔30cはホルダプレート28の幅方向 に延びる長辺と、ホルダプレート28の長手方� ��に延びる短辺とを有する。長辺は凹所30aの� ��よりも長く、短辺は凹所30aの径よりも短い� ��従って、連通孔30cは凹所30aからはみ出した� ��端部を有し、これら両端部はホルダプレー� ��28を上下方向に貫通する。連通孔30cもまた� �述の連通孔30bと同様に、凹所30aにワークピ� �スWを受け止めるための底を残す。それ故、� ��8の座28sにワークピースWが保持されたとき� �ワークピースWの下面はその大部分が搬送ベ� ��ト26の下方に露出する。

 一方、図7に示されているように、搬送ベ ルト26の直下には温風吹出しダクト62が配置� �れ、この温風吹出しダクト62は前述した温風 吹出しダクト15,21の機能を発揮する。より詳� ��くは、温風吹出しダクト62はコンベア20の幅 にほぼ等しい幅を有し、急速昇温ゾーン40及� ��保温ゾーン42の全域に亘ってワークピースW� ��搬送方向に延びている。

 温風吹出しダクト62の上壁には8列のスリ� ��ト62sが形成されており、これらスリット62s� ��、前述した座28sの各列に対応して配置され� ��ワークピースWの搬送方向に延びている。即 ち、各スリット62sは上下方向でみて、対応す る列の座28sに対して常時対向している。

 更に、温風吹出しダクト62の上壁には多� �のシャッタプレート64aを備え、これらシャ� �タプレート64aは急速昇温ゾーン40内に配置さ れ、各スリット62sに2個ずつ割り当てられて� �る。シャッタプレート64aはスリット62sに沿� �て温風吹出しダクト62の長手方向に延び、そ して、温風吹出しダクト62の幅方向に移動可� ��である。それ故、各スリット62sに割り当て� ��れた2個のシャッタプレート64aは互いに協働 して対応するスリット62aの幅を変化させるこ とができる。

 上述した温風吹出しダクト62には温風供� �系を介して温風が供給され、この温風供給� �に関して、以下に説明する。

 図4に示されているように温風供給系は燃 焼室48を備え、この燃焼室48は炉10の上方に配 置されている。燃焼室48は中空円筒状をなし� ��炉10の軸線方向に延びている。燃焼室48には ガスバーナ50が取り付けられており、このガ� ��バーナ50は炉10の出口16側に位置した燃焼室4 8の一端に位置付けられている。ガスバーナ50 は燃焼室48内に配置されたノズル52を有し、� �のノズル52には燃料供給管路54及び電動の給� ��ファン56がそれぞれ接続されている。燃料� �給管路54はノズル52に可燃ガスGを供給し、一 方、給気ファン56はノズル52に空気を供給す� �。ガスバーナ50は、燃焼室48内にて可燃ガスG を燃焼させ、この燃焼により燃焼ガスを発生 させる。この燃焼スは外気温度よりも高い温 度を有する。

 一方、燃焼室48の他端には電動の循環フ� �ン58が接続されており、この循環ファン58に� ��温風供給ダクト60が接続されている。図9に� ��されているように、温風供給ダクト60は循� �ファン58から炉10の幅方向に一旦水平に延び� ��この後、下方に向けて屈曲されている。更� ��、温風供給ダクト60は炉体10の上壁に沿って 燃焼室48の一端側に向けて水平に延びた後、� ��に、下方に向けて屈曲されて炉10の上壁を� �通し、炉10内に延びている。温風供給ダクト 60の先端は温風吹出しダクト62の側壁にて、� �風吹出しダクト62に接続されている。

 図10に示されているように、温風吹出し� �クト62の上壁には、前述したシャッタプレー ト64aと同様なシャッタプレート64bが備えられ ている。これらシャッタプレート64bは保温ゾ ーン42内に配置され、シャッタプレート64aと� ��独立してスリット62sの幅を変化させること� ��できる。

 更に、保温ゾーン42の上部には温風吸込� �ダクト66が配置されている。この温風吸込み ダクト66はその下面が開口し、図4から明らか なように炉体10の出口16から急速昇温ゾーン40 の近傍までコンベア20の搬送方向に延びてい� ��。温風吸込みダクト66の上壁には温風戻り� �クト68が接続され、この温風戻りダクト68は� ��10の上壁を貫通して上方に延び、前述した� �焼室48の一端に接続されている。

 循環ファン58が駆動されているとき、燃� �室48内に発生した燃焼ガス、即ち、温風は、 温風供給ダクト60を介して温風吹出しダクト6 2に導かれ、温風吹出しダクト62の各スリット 62sを通じて急速昇温ゾーン40及び保温ゾーン4 2にそれぞれ吹出される。この後、温風は温� �吸込みダクト66及び温風戻りダクト68を通じ� ��燃焼室48に戻される。上述した温風供給ダ� �ト60、温風吹出しダクト62、温風吸込みダク� ��66及び温風戻りダクト68は、燃焼室48と炉体1 0の内部(急速昇温ゾーン40及び保温ゾーン42)� �の間にて温風を循環させる循環経路を形成� �る。

 炉10の外面には入口14及び出口16の上方を� ��うフード70,72がそれぞれ取り付けられてお� �、これらフード70,72は下向きに開口し、排気 ダクト74,76を介して電動型の回収ファン78に� �続されている。

 また、炉10の上壁には排気ダクト80が接続 されている。この排気ダクト80は、温風吸込� ��ダクト66と急速昇温ゾーン40との間にて、保 温ゾーン42内に接続された下端と、排気ダク� ��76に接続された上端とを有する。更に、排� �ダクト74,76,80の下端部にはダンパ82,84,86がそ� ��ぞれ取り付けられており、これらダンパ82,8 4,86は開閉可能である。

 一方、前述した冷却・防錆装置4は、炉10� ��出口16にて、コンベア20に隣接して配置され 、冷却・防錆ゾーンを形成する。冷却・防錆 装置4は2つの冷却槽92を含み、これら冷却槽92 はフレーム90に支持され、コンベア20の搬送� �向に並んで配置されている。各冷却槽92はそ の内部に複数のシャワーノズル94を有してお� ��、これらシャワーノズル94は冷却槽92内の中 央位置、即ち、冷却位置に向けて上方又は下 方から防錆油を噴出させることができる。噴 出された防錆油は冷却槽92の底に集められ、� ��の底から回収される。なお、図5から明らか なように各シャワーノズル94は、コンベア20� �幅方向に沿って冷却槽92内を延び、冷却槽92� ��の全域をカバーしている。

 また、冷却槽92の上方にはトラバーサ96が 配置されており、このトラバーサ96は冷却・� ��錆装置4のフレーム90上を往復動可能である� ��より詳しくは、トラバーサ96は、昇降可能� �移送ヘッド98を含み、この移送ヘッド98はそ� ��下端にチャック列を有する。このチャック� ��の個々のチャックは、炉10の出口16から送出 されたコンベア20上の先頭の行に含まれるワ� ��クピースWを個々に把持することができる。

 更に、前述したバッファコンベアはコン� ��ア20と同一線上に配置され、ワークピースW� ��ためのバッファゾーンを形成し、そして、� ��述した箱詰め機はバッファコンベアから受� ��取ったワークピースWを所定の個数ずつ箱に 詰め込む。

 次に、上述した熱処理機2を使用して実施 されるワークピースWの焼戻し処理について� �明する。

 先ず、焼入炉にて焼入処理されたワーク� ��ースWは投入ゾーン44に供給され、投入ゾー� ��44に位置付けられている同一行の8個の座28a� ��保持される。この後、コンベア20は間欠的� �駆動され、投入ゾーン44上のワークピースW� �炉10の入口14を通じて炉10内、即ち、急速昇� �ゾーン40内に搬入され、一方、投入ゾーン44� ��には新たな8個のワークピースWが同様にし� �供給される。それ故、炉体10内にはコンベア 20の搬送方向に沿う8列のワークピースWが形� �され、これらワークピースWはコンベア20上� �連続的に搬送される。

 急速昇温ゾーン40内のワークピースWは、� ��ークピースWの各列に一対ずつ割り当てられ た遠赤外線ヒータ46から遠赤外線の照射を受� ��、目標加熱温度、即ち、その焼戻し温度に� ��けて急速に加熱される。一対の遠赤外線ヒ� ��タ46はワークピースWの両側に配置され、ワ� ��クピースWの斜め上方から遠赤外線をワーク ピースWに向けて照射するので、ワークピー� �Wはその上面のみならず、その両側の周面も� ��た遠赤外線の照射を受けることができる。� ��かも、遠赤外線ヒータ46はコンベア20の搬送 方向に延びているので、ワークピースWの間� �搬送に拘わらず、急速昇温ゾーン40内のワー クピースWは赤外線ヒータ46により効果的に加 熱される。

 急速昇温ゾーン40内では、温風吹出しダ� �ト62の各スリット62sから上方に向けて温風が 吹出されているので、温風は前述した座28sの 連通孔30bを通じてワークWの下面に直接に吹� �けられ、ワークピースWを加熱する。それ故� ��遠赤外線ヒータ46からの遠赤外線がワーク� �ースWの下面に照射されなくても、ワークピ� ��スWは均一に加熱され、ワークピースWの温� �は焼戻し温度に急速に上昇する。

 また、吹出された温風は、搬送ベルト26� �おけるホルダプレート28間を通過し、そして 、前述した温風吸込みダクト66に吸い込まれ� ��ので、温風がワークピースWの下方に滞留す ることはない。それ故、ワークピースWの下� �には新たな温風が常時吹付けられ、ワーク� �ースWの良好且つ安定した急速加熱が保証さ� ��る。

 なお、ワークピースWがリング形状をなし ている場合、温風はワークピースWのセンタ� �アをも通過するので、ワークピースWは効果� ��に加熱される。

 更に、スリット62sの幅、即ち、スリット6 2sの開度がシャッタプレート64aにより調整可� ��であるので、ワークピースWへの温風の吹付 け量を容易に調整することができる。それ故 、スリット62sの開度はワークピースWの均一� �つ急速な加熱に大きく寄与する。

 ワークピースWの焼戻し温度が同一である 場合、遠赤外線の照射によるワークピースW� �加熱は、温風のみによるワークピースWの加� ��に比べて、ワークピースWの温度を焼戻し温 度に短時間で到達させることができる。そし て、本実施例のようにワークピースWの加熱� �遠赤外線と温風とが併用されれば、ワーク� �ースWの昇温に要する時間は更に短縮される� ��

 この後、焼戻し温度に昇温されたワーク� ��ースWは急速昇温ゾーン40から保温ゾーン42� �進入する。この保温ゾーン42内にてワークピ ースWが間欠的に搬送される間、ワークピー� �Wは温風吹出しダクト62のスリット62sからの� �風の吹付けを受ける。それ故、保温ゾーン42 内のワークピースWはその全体が温風により� �助的に加熱されながら、焼戻し温度に保持� �れる。

 保温ゾーン42にあっても、急速昇温ゾー� �40での場合と同様に、温風は搬送ベルト26及� ��ワークピースWを通過して流れ、この後、温 風吸込みダクト66から温風戻りダクト68を通� �て燃焼室48に戻される。それ故、ワークピー スWには常時新たな温風が吹付けられるので� �ワークピースWの温度は焼戻し温度に安定し� ��保持される。

 更に、保温ゾーン42にあっても、温風吹� �しダクト62のスリット62sの開度がシャッタプ レート64bにより調整可能であるので、ワーク ピースWへの温風の吹付け量を容易に調整で� �、ワークピースWを焼戻し温度に高精度に保� ��可能となる。

 ワークピースWの保温に使用された温風は 、温風吸込みダクト66から温風戻りダクト68� �通じて燃焼室48内に戻され、ガスバーナ50に� ��り再加熱された後、新たな温風としてワー� ��ピースWの保温に使用される。燃焼室48内に� ��される温風は焼戻し温度に近い温度を有し� ��いるので、温風の再加熱に要求されるエネ� ��ギは小さい。この結果、温風の生成に要す� ��可燃ガスGの消費量、即ち、熱処理機2のラ� �ニングコストが大幅に低減され、熱処理機2� ��省エネルギ対策に優れたものとなる。

 この後、ワークピースWは保温ゾーン42内� ��ら出口16を通じて炉10の外に搬出される。

 前述の説明から明らかなように、本実施� ��の熱処理機2は、ワークピースWの昇温及び� �温を温風のみで行う従来の装置と比べて、� �ークピースWの昇温を急速に行うことができ� ��。それ故、ワークピースWの間欠的な搬送速 度が同一であれば、本実施例の熱処理機2は� �来装置に比べ、急速昇温ゾーン40の長さを短 くできる。この結果、本実施例の熱処理機2� �全長は従来装置に比べて短くなるので、そ� �設置に要する面積もまた小さくて済み、省� �ペース化に大きく寄与する。

 図11は、炉10内の温度の分布を示す。図11� ��ら明らかなように急速昇温ゾーン40内では� �入口14から進むに連れて炉内温度は急激に上 昇し、そして、保温ゾーン42内での温度変化� ��焼戻し温度の10%以内に制御されている。

 上述した実施例の場合、炉10は入口14及び 出口16のそれぞれに開閉可能なシャッタ18を� �えているので、ワークピースWが入口14及び� �口16を通過しないとき、シャッタ18は入口14� �び出口16を閉じることができる。それ故、入 口14及び出口16からの熱損失が効果的に抑制� �れ、炉内温度は効果的に保持される。特に� �出口16がシャッタ18により開閉されれば、保� ��ゾーン42の終端部において、炉内温度が急� �に低下されることもなく(図11中の1点鎖線の� ��内に示されている2点鎖線を参照)、ワーク� �ースWの温度は焼戻し温度により高精度に保� ��される。

 一方、炉10の入口14及び出口16から漏れる� ��風は、フード70,72、ダンパ82,84を備えた排気 ダクト74,76及び回収ファン78を通じて回収可� �であるので、熱処理機2の周囲が温風、即ち� ��燃焼ガスによって汚染されことはない。

 また、急速昇温ゾーン40内の温風はダン� �86を備えた排気ダクト80を通じて回収可能で� ��るので、急速昇温ゾーン40内の温度は容易� �制御可能である。

 炉10の外に搬出されたワークピースWは前� ��したトラバーサ96の移送ヘッド98に把持され 、移送ヘッド98とともにコンベア20上から一� �の冷却槽92内に移送され、この冷却槽92内の� ��却位置に位置付けられる。この冷却位置に� ��、シャワーノズル94はワークピースWに向け� ��防錆油を噴霧し、この防錆油はワークピー� ��Wを冷却するのみならず、ワークピースWの� �錆のための皮膜を形成する。

 この後、冷却処理されたワークピースWは トラバーサ96の移送ヘッド98とともにバッフ� �コンベア上まで移送され、そして、バッフ� �コンベアに受け取られる。バッファコンベ� �上のワークピースWは箱詰め機に向けて間欠� ��に移送され、この移送過程にて、ワークピ� ��スWに付着した余剰の防錆油はバッファコン ベアを通過して垂れ落ち、そして、回収され る。この後、ワークピースWはバッファコン� �アから箱詰め機に供給される。

 次に、前述した遠赤外線ヒータ46の配置� �ワークピースWの加熱、即ち、その昇温に及� ��す影響について説明する。

 図12~図15は、ワークピースWの1つの列に割り 当てられる一対の遠赤外線ヒータ46のうち、� ��方の遠赤外線ヒータ46を互いに異なる態様� �配置した例をそれぞれ示す。
図12~図15中のワークピースWは中央にセンタボ アを有する円筒形状をなし、その高さ及び直 径はそれぞれ、100mm、160mmである。また、図12 ~図15中の斜線領域は、遠赤外線ヒータ46によ� ��ワークピースのWの昇温可能域を表している 。

 図12の遠赤外線ヒータ46は、ワークピース Wに対して平行つまり水平に配置されている� �この場合、遠赤外線ヒータ46の遠赤外線の照 射域は、ワークピースWの中央からその外周� �を超えた領域をカバーしている。遠赤外線� �ータ46が水平に配置されている場合、ワーク ピースWの上面は良好に昇温される。しかし� �がら、ワークピースWの外側面はワークピー� ��Wの上面から約10mm程度の範囲しか良好に昇� �されない。それ故、ワークピースWに下方か� ��の温風が吹付けられ、ワークピースWの昇温 が温風による助けられるとしても、ワークピ ースWの全体が焼戻し温度まで均一に昇温さ� �るまでには長い時間を要する。

 図13の遠赤外線ヒータ46は、図12の遠赤外� ��ヒータ46に比べて、ワークピースWの外周面� ��に向けて所定の距離だけ変位され、そして� ��15°の傾斜角αを有する。この場合、遠赤外� ��ヒータ46はワークピースWの上面をその中央� ��域を除き、良好に昇温させ、一方、ワークW の外側面の昇温可能域をワークピースWの上� �から約60mm程度まで拡大させる。

 図14の遠赤外線ヒータ46は、図13の遠赤外� ��ヒータ46よりも、ワークピースWの外周面側� ��向けて更に変位され、60°の傾斜角αを有す� ��。この場合、遠赤外線ヒータ46はワークピ� �スWの上面のみならず、ワークピースWの高さ 方向に関してワークピースWの外周面全域を� �好に昇温させることができ、それ故、前述� �昇温時間は更に短縮される。

 図15の遠赤外線ヒータ46は75°の傾斜角αを 有する点のみで、図14の遠赤外線ヒータ46と� �異なる。この場合でも、遠赤外線ヒータ46は ワークピースWの上面及び外周面を良好に昇� �させることができる。しかしながら、ワー� �ピースWにおける上面の中央領域に着目した� ��き、図15の遠赤外線ヒータ46による前記中央 域の昇温速度は、図14の遠赤外線ヒータ46の� �合と比べて遅くなる。

 図13~図15の遠赤外線ヒータ46は何れも、図 12の遠赤外線ヒータ46に比べ、ワークピースW� ��温度が焼戻し温度に到達するまでに要する� ��温時間を短縮させることができ、それ故、� ��赤外線ヒータ46の傾斜角αは約15°~約75°の範 囲から選択されるのが望ましい。

 図16は、炉2内にワークピースWの昇温が搬 入された後、時間の経過とともにワークピー スWが昇温される状態を示す。図16中の曲線a� �、図13~図15の遠赤外線ヒータ46が使用された� ��合を示し、図16中の曲線bは、傾斜角αが約15 °~約75°の範囲外にある遠赤外線ヒータを使� �した場合を示す。なお、図16中の曲線cは図12 の遠赤外線ヒータ46が使用された場合を示す� ��

 前述したワークピースWのための座28sは、 図17に示されるような回転トレイ100を含むこ� ��ができる。回転トレイ100は環状をなし、ワ� ��クピースWを保持可能な大きさを有する。回 転トレイ100は、座28aの連通孔30bに軸受102を介 して回転自在に支持され、その外周面にギヤ を有する。

 同一のホルダプレート26に配置された回� �トレイ100は、無端状のタイミングベルト104� �介して相互に接続され、このタイミングベ� �ト104は回転トレイ100のギヤに噛み合ってい� �。即ち、図18に示されているように、タイミ ングベルト104はコンベア20の幅方向に延び、� ��ルダプレート28の両端部にて歯付きプーリ10 6にそれぞれ噛み合っている。一方の歯付き� �ーリ106は、モータ(図示しない)の出力軸に連 結されたプーリ108を有する。従って、モータ が駆動されたとき、一方の歯付きプーリ106は 一方向に回転され、タイミングベルト104を走 行させる。このようなタイミングベルト104の 走行は回転トレイ100を介してワークピースW� �連動して回転させる。

 なお、図18中、回転トレイ100は3個しか示� ��れていないが、回転トレイ100はホルダプレ� ��ト26の8個の座28sにそれぞれ備えられている� ��

 図17に示されるように一対の遠赤外線ヒ� �タ46がワークピースWの列の両側に配置され� �いても、ワークピースWは回転されることで� ��その外周面に遠赤外線ヒータ46からの遠赤� �線の照射を均一に受けることができる。こ� �結果、ワークピースWの外周面はより均一に� ��熱可能である。

 上述した回転トレイ100の回転装置は、複� ��のテンションプーリを更に含んでいるのが� ��ましい。これらテンションプーリはタイミ� ��グベルト104の所定位置に配置され、このタ� ��ミングベルトと噛み合っている。テンショ� ��プーリは、各回転トレイ100のギヤに対する� ��イミングベルト104の巻付き角度を増加させ� ��回転トレイ100の安定した回転を保証する。

 ワークピースWは図19及び図20に示される� �うな中実の棒材であってよい。この場合、� �28sは、ワークピースWの両端部のみを支持す� ��一対の凹所110と、これら凹所110間に亘って� ��び、且つ、ワークピースWの径よりも大きな 幅を有する矩形の連通孔112とを含むことがで きる。温風吹出しダクト62のスリット62sから� ��出された温風は連通孔112を通過することで� ��ワークピースWの外周面のほぼ全周に沿って 流れ、ワークピースWを均一に加熱する。な� �、図20中、前述したシャッタプレート64a,64b� �省略されている。

 上述した一実施例の熱処理機2は、温風吹 出しダクト62のスリット62sの幅をシャッタプ� ��ート64a,64bにより変化させることで、ワーク ピースWの昇温及び保温を制御可能である。

 しかしながら、ワークピースWの昇温及び 保温をより高精度に制御するために、熱処理 機2は、図21に示されるようなワークピースW� �過熱防止システムを更に備えることができ� �。

 この過熱防止システムは、炉2内でのワー クピースWの温度を検出する温度センサ114と� �過熱防止装置116と、温度センサ114にて検出� �た温度に基づき、過熱防止装置116の作動を� �御するコントローラ118とを含む。

 具体的には、過熱防止装置116は、遠赤外� ��ヒータ46の傾斜角調整装置120、遠赤外線ヒ� �タ46の電源スイッチ122、温風停止装置124、冷 風供給装置126及び遠赤外線ヒータ46の昇降装� ��128の少なくとも1つを有する。

 具体的には、図22に示されように傾斜角� �整装置120は、遠赤外線ヒータ46を回転可能に 支持し、コントローラ118からの指令により、 遠赤外線ヒータ46の傾斜角αが約15°~約75°の� �囲外となるべく、遠赤外線ヒータ46を回転さ せる。

 図23に示されるように電源スイッチ122は� �電源130と遠赤外線ヒータ46との間に配置され 、コントローラ118からの指令により、遠赤外 線ヒータ46への電力の供給を停止させる。

 図24に示されるように温風停止装置124は� �循環ファン58のためのファンスイッチ132と、 循環ファン58と温風吹出しダクト62との間に� �置された電磁弁134との少なくとも1つを含む� ��ファンスイッチ132及び/又は電磁弁134は、コ ントローラ118からの指令を受けて作動し、温 風吹出しダクト62への温風の供給を停止する� ��即ち、ファンスイッチ132が作動されたとき� ��循環ファン58の作動が停止され、電磁弁134� �作動されたとき、電磁弁134は閉じられる。

 一方、冷風停止装置126は、図24に示され� �いるように燃焼室48と循環ファン58との間に� ��置された電磁三方弁136を含む。この電磁三� ��弁136は、通常、燃焼室48と循環ファン58とを 接続する一方、外気と循環ファン58との接続� ��遮断している。しかしながら、電磁三方弁1 36が作動されたとき、燃焼室48と循環ファン58 との接続が遮断され、外気と循環ファン58と� ��接続される。この場合、循環ファン58は外� �を温風吹出しダクト62に供給する。なお、電 磁三方弁136は外気に代えて、外気よりも低温 の冷風を供給可能な冷風供給源に接続されて いてもよい。

 図25に示されように、昇降装置128は遠赤� �線ヒータ46を昇降可能に支持し、コントロー ラ118からの指令により、遠赤外線ヒータ46を� ��昇させる。

 上述した傾斜角調整装置120、電源スイッ� ��122、温風停止装置124,冷風供給装置126及び昇 降装置128は何れも作動されたとき、ワークピ ースWの過熱を防止でき、ワークピースWの温� ��を焼戻し温度に高精度に維持するうえで役� ��つ。

 一実施例の熱処理機2は、急速昇温ゾーン 40から保温ゾーン42内に亘って延びる温風吹� �しダクト62を備えているが、この温風吹出し ダクト62は、図1の熱処理機2の場合と同様に� �急速昇温ゾーン40内及び保温ゾーン42内をそ� ��ぞれ延びる部分に分割されていてもよい。

 また、急速昇温ゾーン40内の温風吹出し� �クトは省略することも可能であり、この場� �、急速昇温ゾーン40内にて、ワークピースW� �遠赤外線ヒータのみで加熱される。この場� �、ワークピースWは、遠赤外線ヒータにより� ��下から加熱されるのが好ましい。

 更に、急速昇温ゾーン40内にてワークピ� �スWを昇温させるため、遠赤外線ヒータ及び� ��風吹出しダクトが共に使用される場合、ワ� ��クピースWの搬送方向でみて、ワークピース Wの一方の側を遠赤外線ヒータにより加熱し� �ワークピースWの他方の側を温風吹出しダク� ��から吹出される温風により加熱することも� ��能である。

 一方、温風は可燃ガスを燃焼させた燃焼� ��スの代わり、電気ヒータ等の加熱手段によ� ��加熱された空気等の加熱媒体であってよい� ��

 ワークピースWの搬送は間欠搬送よらず、 連続搬送であってもよいし、そして、本発明 の熱処理機が焼戻し外の他の熱処理にも適用 可能であることは言うまでもない。