JPH0253484B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特に長尺物品の冷却に好適な熱処
理用冷却水槽に関する。

ここでまず、この発明の熱処理用冷却水槽が冷
却すべき長尺物品について述べると、そのような
ものとしては、例えば冷暖房用機器に用いられる
Ｕ字管がある。このＵ字管は、パイプをＵ字状に
曲げ加工した後、その曲げ部を加熱して内部応力
を除去し、その加熱された曲げ部を急冷して製造
されるものである。

ところで、上のようなＵ字管の曲げ部を冷却す
る場合には、Ｕ字管の曲げ部を冷却水槽中に没入
させて行うのであるが、Ｕ字管の曲げ部を冷却水
槽中に没入させるには、次の２つの方法が考えら
れる。一つの方法は、Ｕ字管を回動させつつその
曲げ部を冷却水槽に没入させるものである。他の
方法は、曲げ部を下方に向けた状態でＵ字管を予
め立てておき、そして曲げ部を冷却水槽中に没入
させるものである。

しかしながら、前者の方法にあつては、Ｕ字管
が長尺である関係上、その回動に時間がかかり、
このため曲げ部における材質的均一性が損われる
という問題がある。また、長尺のものを回動させ
るために、大きな作業空間を必要とし、冷却水槽
が設置される建屋を大型化しなければならないと
いう問題がある。他方、後者の方法にあつては、
Ｕ字管を予め立てておき、その状態で冷却水槽中
に没入させるものであるから、冷却時間を短縮し
て曲げ部の材質的均一性を向上させることができ
るが、Ｕ字管を回動させる必要がある点において
前者の方法と変わりがなく、このため大きな作業
空間を必要とするという問題がある。

この発明は、上記問題を解消するためになされ
たもので、冷却時間を短縮して冷却すべき部分の
材質的均一性を向上させることができ、しかも大
きな作業空間を必要とすることのない熱処理用冷
却水槽を提供することを目的とする。

以下、この発明の一実施例について第１図ない
し第２１図を参照して説明する。なお、この実施
例は、この発明に係る冷却水槽を用いたＵ字管の
製造装置であり、このものにおいては、パイプの
曲げ加工からその曲げ部の加熱冷却までを一貫し
て行うようになつている。

まず、この製造装置の全体構成について説明す
ると、図中符号１はストツクヤードである。この
ストツクヤード１の長手方向に沿つてローラコン
ベア２およびそれに続く昇降ローラコンベア３が
設置されている。昇降ローラコンベア３に近接し
てその右方（以下において前、後、左、右は、特
に断らない限り、第１図における下、上、左、右
をいうものとする。）には、曲げ作業テーブル４
が設置されている。この曲げ作業テーブル４上に
は、パイプＰをＵ字状に曲げる曲げ装置５が設置
されている。また曲げ作業テーブル４の左方で昇
降ローラコンベア３の後方には、切断機６、面取
り機７および検査台８が順次設置されている。さ
らに検査台８の左方には、昇降ローラコンベア３
およびローラコンベア２に沿つて搬送コンベア
９，１０が順次設置され、搬送コンベア１０の左
方には、冷却水槽１１、抵抗式加熱機１２が順次
設置されている。また、搬送コンベア１０の下方
には、前後方向に移動するストツク台車１３が設
置され、このストツク台車１３に完成したＵ字管
Ｕが積み込まれるようになつている。

次に、上記のような全体構成を有するこの製造
装置の各部についてパイプＰおよびＵパイプPu
の流れに沿つて詳細に説明する。

第３図に示すように、ストツクヤード１は、そ
の上部にローラコンベア２側へ向かつて下り勾配
とされた複数の支持板１４を有しており、支持板
１４のローラコンベア２側端部には、突き棒１５
が支持板１４と直交する方向に移動可能に設けら
れている。この突き棒１５は、シリンダ１６によ
り、リンク機構１７を介して上下動せしめられる
ようになつている。

そして、突き棒１５が上動すると、パイプＰが
１本突き出される。この突き出されたパイプＰ
は、ストツクヤード１とローラコンベア２との間
に架け渡された渡し板１８上を転がつてローラコ
ンベア２および昇降ローラコンベア３の後述する
各ロール１９，２０上に載るようになつている。

ローラコンベア２および昇降ローラコンベア３
は、パイプＰを曲げ作業テーブル４へと搬送する
ためのものであつて、第３図ないし第７図に示す
ように、それぞれの上部には複数宛のロール１
９，２０が設けられている。これらロール１９，
２０は、モータおよびチエーン（それぞれ図示せ
ず）により、スプロケツト２１，２２を介して同
一回転数をもつて回転駆動されている。また、昇
降ローラコンベア３には、第４図および第５図に
示すように、ピンチロール２３が設けられてい
る。このピンチロール２３はそれ自体とロール２
０との間にパイプＰを挾みこむことにより、パイ
プＰを確実に送るようにするためのものであつ
て、シリンダ２４によつて回動せしめられてパイ
プＰを挾みこむようになつている。

そして、ピンチロール２３がパイプＰの左端部
を挾みこむと、ロール１９，２０は回転駆動され
て、パイプＰをその中央部が曲げ装置５に達する
まで搬送し、自動的に停止する。なお、パイプＰ
の搬送距離は、ロール１９，２０の回転数によつ
て決定され、それらの回転数はロータリーエンコ
ーダ（図示せず）によつて制御されている。

ロール１９，２０が停止すると昇降ローラコン
ベア３が下降するようになつている。すなわち、
第６図および第７図に示すように、昇降ローラコ
ンベア３は、ロール２０が設けられた上部フレー
ム３ａと、この上部フレーム３ａを支持する下部
フレーム３ｂとから構成されており、下部フレー
ム３ｂには、複数の軸２５がそれぞれ回転自在に
設けられている。この軸２５には、スプロケツト
２６，２７が回転不能に設けられている。一方の
スプロケツト２６は、シリンダ２８のロツド２８
ａに一端部が固定されたチエーン２９によつて回
転駆動されている。他方のスプロケツト２７に
は、チエーン３０が巻き付けられている。このチ
エーン３０の一端部は、スプロケツト２７に固定
されており、他端部は上部フレーム３ａに固定さ
れている。したがつて、上部フレーム３ａは、チ
エーン３０、スプロケツト２７および軸２５を介
して下部フレーム３ｂに支持されることとなり、
スプロケツト２６の回動によつて上下動せしめら
れる。なお、上部フレーム３ａが下降すると、パ
イプＰの左端部は、後述するブーム（第８図参
照）に支持されるようになつている。

また、曲げ作業テーブル４は、第８図に示すよ
うに、前後方向に延在するレール３１上を走行す
るようになつており、その上面左端部には、曲げ
装置５が設けられている。この曲げ装置５は第９
図および第１０図に示すように、曲げ作業テーブ
ル４上に固定された基台３２と、この基台３２上
に設けられ、ハンドル３３を正逆回転させること
により、ねじ機構等を介して前後方向に位置変更
せしめられる移動テーブル３４と、この移動テー
ブル３４上に回転可能に設けられた回転テーブル
３５とを備えている。回転テーブル３５の上面に
は、金型３６が設けられている。この金型３６
は、パイプＰをＵ字状に曲げる際に用いられるも
のであつて、製造すべきＵ字管Ｕの曲げ部の内側
の曲率半径と同じ半径を有している。

そして、この曲げ装置５によつてパイプＰをＵ
字状に曲げる場合には、移動テーブル３４上に設
けられたシリンダ３７によつてパイプＰを押さえ
るとともに、回転テーブル３５上に設けられたシ
リンダ３８によつてパイプＰを金型３６の外周に
押し付ける。この状態で回転テーブル３５を金型
３６の軸線を回転中心として第９図の矢印Ａ方向
に回転させる。これによつて、パイプＰをＵ字状
に曲げることができる。なお、回転テーブル３５
の回転量（回転角度）については、パイプＰの曲
げ部のスプリングバツクを見込んでパイプＰの曲
げ角度より若干大きくすべきことは勿論である。

この曲げ加工中において、パイプＰの右端部
は、昇降ローラコンベア３の延長上に位置するよ
うにして曲げ加工テーブル４上に設けられた支持
コンベア３９に支持されている。一方、パイプＰ
の左端部は、回転テーブル３５に設けられたブー
ム４１に保持されている。すなわち、回転テーブ
ル３５の上面には、水平腕を有する支柱（それぞ
れ図示せず）が立設されており、水平腕の先端部
には、軸線を金型３６の軸線と一致させた枢軸４
０が回転自在に設けられている。この枢軸４０に
は、ブーム４１が設けられている。このブーム４
１の下端部には、その長手方向に沿つて複数のフ
ツク４２が設けられている。このフツク４２は、
パイプＰの曲げ加工中、それを保持するためのも
のであつて、その曲げ部がロール２０より若干下
方に位置せしめられている。したがつて、ブーム
４１を昇降ローラコンベア３に沿わせておけば、
昇降ローラコンベア３が下降すると、パイプＰは
ブーム４１によつて自動的に保持されることにな
る。

そして、パイプの曲げ加工が完了してＵパイプ
Puが製造されると、曲げ作業テーブル４は、Ｕ
パイプPuが搬送コンベア９の延長上に達するま
で後方へ移動する。なお、曲げ作業テーブル４の
移動量は、リミツトスイツチによつて制御されて
いる。

ＵパイプPuが搬送コンベア９の延長上に位置
すると、ＵパイプPuは、曲げ作業テーブル４に
設けられたハンドリングロボツト４３によつて左
方へ所定距離搬送されるようになつている。すな
わち、ハンドリングロボツト４３は、第１１図お
よび第１２図に示すように、左右方向に延在する
水平軸４４に摺動自在に設けられ、かつシリンダ
４５によつて移動せしめられる本体部４３ａと、
この本体部４３ａの上部に設けられた周知構成の
爪部４３ｂを備えた構成とされており、爪部４３
ｂがＵパイプPuをつかむと、シリンダ４５によ
つてＵパイプPuの曲げ部が検査台８に至るまで
移動せしめられる。そして、検査台８において
は、作業者によりＵパイプPuの曲げ部の精度検
査が行なわれる。

精度検査が終了すると、ＵパイプPuは搬送ロ
ボツト４６によつてさらに左方へ搬送される。搬
送ロボツト４６は、第１図に示すように、搬送コ
ンベア９，１０に沿つて移動するように設置され
たものであつて、自動的に開閉される周知のオー
トフツクを有し、そのオートフツクをＵパイプ
Puの曲げ部に引つ掛けてＵパイプPuを搬送する
ようになつている。

そして、ＵパイプPuは、搬送ロボツト４６に
よつてその両端部が切断機６に達するまで搬送さ
れ、この切断機６によつてその両端部が切断され
て所定の長さとされる。切断後、ＵパイプPuは、
搬送ロボツト４６によつてその切断部が面取り機
７に達するまでさらに搬送され、面取り機７によ
つて切断面に面取りが施される。さらにその後、
ＵパイプPuは、その曲げ部が搬送ロボツト４６
のオートフツクに引つ掛けられ、右端部が搬送コ
ンベア９上に載つた状態で搬送コンベア１０上に
搬送される。

搬送コンベア９は、その上部に前後方向に延在
する複数の水平ロール４７を備えた構成とされて
おり、水平ロール４７は回転自在とされている。

また、搬送コンベア１０は、第１３図および第
１４図に示すように、その長手方向に互いに離間
して立設された支柱４８と、各支柱間に設けられ
た連結部材８０とを備えており、各支柱４８の上
端部には、前後方向に延在する支持部材４９の一
端部が固定され、この支持部材４９に回転ロール
５０がその両端部を回転自在に支持された構成に
なつている。したがつて、搬送コンベア１０は平
面視において櫛状になつている。なお、各回転ロ
ール５０のうち一つの回転ロール５０は、モータ
５１によりチエーン５２およびスプロケツト５３
を介して回転駆動され、他の全回転ロール５０は
回転ロール５０にそれぞれ設けられたスプロケツ
ト５４およびチエーン（図示せず）により回転駆
動されるようになつている。

また、搬送コンベア１０の左方、つまり搬送コ
ンベア１０と冷却水槽１１との間には、昇降ロー
ル５５が設置されている。この昇降ロール５５
は、図示しないピンチロールとによつてＵパイプ
Puを挾んで、それをスリツプることなく確実に
搬送するためのもので、回転ロール５０に設けら
れたスプロケツト５４と同一歯数のスプロケツト
が設けられ、回転ロール５０を回転駆動するチエ
ーンによつて回転せしめられている。しかも、昇
降ロール５５は、ＵパイプPuの曲げ部を冷却水
槽１１の冷却水中に投入させるために上下動可能
となつている。

そして、搬送コンベア１０上に載置されたＵパ
イプPuは、搬送コンベア１０、昇降ロール５５
およびピンチロールによつて搬送されて、その曲
げ部が加熱機１２内に送り込まれる。加熱機１２
内に送り込まれた曲げ部は、所定の温度に熱せら
れて、その内部応力が除却される。その後、Ｕパ
イプPuは、搬送テーブル１０、昇降ロール５５
およびピンチロールによつてその曲げ部が冷却水
槽１１上に達するまで右方へ搬送される。曲げ部
が冷却水槽１１上に達すると、昇降ロール５５お
よびピンチロールがＵパイプPuを挾んだ状態で
下降する。これによつて、ＵパイプPuは、搬送
コンベアの最も左方に位置する回転ロールを支点
として回動し、冷却水槽１１内に没入されて急冷
される。

第１５図ないし第１７図は、冷却水槽を示すも
ので、水槽本体５６の右側底部には、隔壁本体５
７が設けられており、この隔壁５７と水槽本体５
６との間に形成される空間Ｓにポンプ（図示せ
ず）から冷却水が送り込まれ、送り込まれた冷却
水は、隔壁５７の上部に形成された孔５８から水
槽本体５６内に流入するようになつている。ま
た、水槽本体５６の右側の側壁５９は、他の側壁
６０，６１，６２より少なくともＵパイプPuの
直径より低くなされ、かつ水槽本体５６と一体に
形成された側壁部５９ａと、この側壁部５９ａの
上端部に着脱自在に設けられた複数の止水板５９
ｂとから構成されている。したがつて、いずれか
の止水板５９ｂを取り外すと、そこが切込み部Ｃ
となり、この切込み部Ｃから冷却水が流出するよ
うになる。なお、図中符号６３は、水槽本体５６
の外周を囲むようにして設けられた樋である。

そして、上記の冷却水槽５６によつてＵパイプ
Puを冷却する場合には、ポンプによつて水槽本
体５６内は冷却水を流出させるとともにＵパイプ
Puの下方に位置する２つの止水板５９ｂを取り
外し、これによつて形成される切込み部Ｃから冷
却水をあふれ出させる。なお、あふれ出る冷却水
の側壁部５９ａ上端からの水位Ｈは、Ｕパイプ
Puの直径より高くしておく。その後、昇降ロー
ル５５およびピンチロールを下降させて、Ｕパイ
プPuの曲げ部を冷却水中に没入させる。このと
き、水位ＨがＵパイプPuの直径より高くなつて
いるから、ＵパイプPuをほぼ水平にした状態で、
その曲げ部全体を冷却水中に同時に没入させるこ
とができ、これによつて曲げ部の材質的均一性が
得られる。

また、冷却水があふれ出るのは、切込み部Ｃか
らだけであるから、冷却水を供給するポンプの容
量を小さなものとすることができる。

上記のようにして冷却されてＵパイプPuは、
製品であるＵ字管Ｕとされる。このＵ字管Ｕは、
昇降ロール５５およびピンチロールが上動するこ
とにより水平状態に戻され、その後昇降ロール５
５、ピンチロールおよび搬送テーブル１０によつ
て、その全体が搬送テーブル１０上に位置するま
で搬送される。そして、ストツク台車１３に積み
変えされる。

ストツク台車１３は、第１８図ないし第２１図
に示すように、搬送テーブル１０の下方に設けら
れた前後方向に延在するレール６４上を走行する
台車本体６５と、この台車本体６５に上下動可能
に支持されたストツクテーブル６６とを備えた構
成になつている。なお、レール６４は前述した昇
降ロールコンベア３における上下動機構と同様な
機構によつて上下動せしめられるようになつてい
る。

台車本体６５には、前後方向に互いに離間した
２個一対の押し棒６７が複数対左右方向に互いに
離間してそれぞれ立設されている。押し棒６７
は、Ｕ字管Ｕを搬送テーブル１０から後方へ向か
つて押し出すためのもので、Ｕ字管Ｕの幅に対応
して位置調整するために、前後方向へ移動可能に
設けられている。

また、ストツクテーブル６６はその左右の各端
部が次のようにして台車本体６５に上下動可能に
支持されている。すなわち、台車本体６５の一端
側下端部には、前後方向に延在する軸６８が回転
自在に設けられている。この軸６８は、シリンダ
６９によつて移動せしめられるラツク７０によ
り、歯車７１を介して回転せしめられるようにな
つている。また、軸６８の各端部には、スプロケ
ツト７２が回転不能に設けられている。このスプ
ロケツト７２に対応するようにして、台車本体６
５の上端部には、スプロケツト７３が回転自在に
設けられている。そして、これらスプロケツト７
２，７３にはチエーン７４が巻回されている。こ
のチエーン７４の各端部は、ストツクテーブル６
６にそれぞれ固定されている。したがつて、軸６
８を正逆回転させると、それに伴つてストツクテ
ーブル６６が上下動する。また、ストツクテーブ
ル６６の他端部もその一端部と同様な支持機構に
よつて支持されているが、他端部に設けられた支
持機構においては、第２２図に示すように、スト
ツクテーブル６６に軸７５が左右方向移動自在に
設けられ、この軸７５はチエーン７４の各端部が
固定されている。これによつて、ストツクテーブ
ル６６の左右各端部の高さを適宜調整し、それを
傾斜させ得るようになつている。

そして、Ｕ字管Ｕを搬送テーブル１０からスト
ツク台車１３に積み変える場合には、レール６４
を上動させ、押し棒６７の上端部を搬送テーブル
１０の上面から突出させる。これと同時に、スト
ツクテーブル６６を所定の位置まで上動させる。
なお、ストツクテーブル６６の上限位置は、光電
管（図示せず）によつて規制されており、ストツ
クテーブル６６上にＵ字管Ｕがない場合には、光
電管がストツクテーブル６６の上面を検出するこ
とにより、ストツクテーブル６６上にＵ字管が載
置されている場合には、Ｕ字管Ｕの上面を検出す
ることにより、ストツクテーブル６６を所定位置
で停止させるようになつている。次に、ストツク
台車１３を後方へ移動させ、押し棒６７によつて
Ｕ字管Ｕを搬送テーブル１０から押し出す。する
と、Ｕ字管Ｕはストツク台車１３上自動的に積み
変えられる。

なお、上記実施例においては、ＵパイプPuの
曲がり部を冷却するために、止水板５９ｂを２つ
取り外して切込み部Ｃを２つ形成しているが、被
冷却物が単なる棒状の長尺物品の場合には、止水
板５９ｂを１つだけ取り外せばよいことは勿論で
ある。

また、上記の実施例においては、ＵパイプPu
を若干回動させてその曲げ部を冷却水中に没入さ
せるようにしているが、ＵパイプPuを水平状態
のまま冷却水中に没入させることもでき、このよ
うにすれば冷却時間をより一層短縮することがで
きる。

さらに、上記の実施例においては、側壁５９を
側壁部５９ａと止水板５９ｂとによつて構成して
いるが、側壁全体を一体に形成してもよい。この
ようにした場合には、切込みを側壁に直接形成す
ればよい。

以上説明したように、この発明の熱処理用冷却
水槽によれば、水槽本体の側壁に、その外壁面か
ら内壁面に至り長尺物品の一部を水槽本体内に挿
入するための切込み部を前記側壁の上端から下方
に向けて形成し、切込み部から溢れでる冷却水の
切込み部底辺からの水位を長尺物品の直径より高
く設定したので、長尺部材を回動させることな
く、水平状態で平行移動させるだけで長尺部材の
一部（Ｕ字管の曲げ部）を切込み部から冷却水中
に没入させることができる。したがつて、冷却時
間を短縮して冷却すべき部分の材質的均一性を向
上させることができ、しかも大きな作業空間を必
要とすることがなく、さらに小型の冷却水供給用
ポンプを用いることができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

添付の第１図ないし第２１図はこの発明の一実
施例を示し、第１図は全体の概略構成を示す平面
図、第２図は同正面図、第３図はストツクヤード
およびローラコンベアを示す側面図、第４図は昇
降ローラコンベアおよびピンチロールを示す側面
図、第５図は同正面図、第６図は昇降ローラコン
ベアの上下動機構を説明するための側面図、第７
図は同正面図、第８図は曲げ作業テーブルを示す
正面図、第９図は曲げ装置を示す平面図、第１０
図は同正面図、第１１図はハンドリングロボツト
を正す正面図、第１２図は第１１図のXII−XII線矢
視断面図、第１３図は搬送コンベア１０を示す平
面図、第１４図は第１３図の−矢視拡大
断面図、第１５図は冷却水槽を示す平面図、第１
６図は第１５図の矢視拡大断面図、第１７図
は第１５図のＸ−矢視拡大断面図、第１８
図はストツク台車を示す平面図、第１９図は同側
面図、第２０図はストツクテーブルの上下動機構
を説明するための側面図、第２１図は同拡大正面
図である。 １１……冷却水槽、５６……水槽本体、５９…
…側壁、５９ａ……側壁部、５９ｂ……止水板、
Ｃ……切込み部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷却を行う際に、水槽本体内に供給される冷
   却水が水槽本体から溢れ出るように構成された熱
   処理用冷却水槽であつて、 水槽本体の側壁に、その外壁面から内壁面に至
   り長尺物品の一部を水槽本体内に挿入するための
   切込み部を前記側壁の上端から下方に向けて形成
   してなり、上記切込み部から溢れでる冷却水の切
   込み部底辺からの水位を、長尺物品の直径より高
   く設定してなることを特徴とする熱処理用冷却水
   槽。