JPH0191952A - 精密鋳造機 - 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、比較的小型の精密鋳造機に係り、例えば、歯
科用の精密鋳造作業を迅速かつ確実に行うことができる
精密鋳造機に関するものである。

「従来の技術」 最近、歯科用材料や成形外科材料として、生体との親和
性や耐食性に優れ、かつ比重の小さいチタンやチタン合
金が用いられるようになっている。

そして、従来のこの種のチタン合金等の歯科用材料の精
密鋳造機としては、第４図に示すものが知られている。

図中群号夏は精密鋳造機であり、この精密鋳造機ｌは密
閉容７５１　ａの側面に扉式のｌ１ｌｂが取り付けられ
てなるものであり、密閉容器ｌａの内部は上部の加圧溶
解室２と下部の減圧鋳造室３とから構成されている。加
圧溶解室２の天井部分には、先端部が加圧溶解室２内に
露出すると共に、基端部が電源端子２ａに接続された非
消耗性電極２ｂｈ（固定され、加圧溶解室２と減圧鋳造
室３とを区画ずろ隔壁４には連通孔５が形成され、隔壁
４の連通孔５の加圧溶解室側（上側）の周縁部は、リン
グ状の膨出部６が形成されることにより、その上部に載
置されるるっぽ７の受台となっており、隔壁・１の減圧
鋳造室３　（１１１１（下側）の連通孔５の周縁部に形
成されたリング状の膨出部８は、その下方に配置される
鋳型９の接触部分となっている。また、ａ　ｌ　ｂは、
その−側面側が密閉容器！ａに蝶番（図示仕ず）によっ
て開閉自在に接続されていると共に、他側面側が取手付
きのボルトＩｃによって密閉容器１ａに螺着固定され、
加圧溶解室２の側面には、蓋ｉｂに覗き窓２ｃが取り付
けられており、これによって内部を目視することができ
るようなｈ’４１戊となっている。

前記るつぼ７は短円柱状の銅製の容器であり、内部がす
り林状に形成され、さらに底部中央には円形の流出孔７
ａが形成されている。そして、るつぼ７の内部には、流
出孔７ａの直径より大きな直径の、合金によって製作さ
れた円柱状の鋳物＋４１−１．７　ｂが載置されており
、前記流出孔７ａは鋳物十才料７ｂの底面によって塞が
れた状態となっている。

また、鋳型９は円筒型枠ＩＯの内部に通気性の埋没材１
１を鋳込んだ乙のであり、埋没材１１には湯口１２と造
形空洞１３とが形成されている。

そして、鋳型９の底部には鋳型の受台１４が設けられて
おり、この受台１４はハンドル１５を回すことにより、
周面カム式のジヤツキ１６でロッド１７を介して上下動
自在とされており、前記ハンドル１５を締回すことによ
り、上方に移動して前記鋳型９を膨出部８に気密当接さ
せるようになっている。さらに、電源端子２ａと減圧鋳
造室３の底部との間は電源１８によって接続されており
、加圧溶解室２にはアルゴンガスのボンベＩ９からアル
ゴンガスを供給するための配管２０が接続され、また減
圧鋳造室３には内部を真空にするための真空ポンプ２１
が配管２２によって接続され、この配管２２は前記配管
２０と三方弁２３を介して配管２４によって接続されて
いる。

そして、前記精密鋳造機！を用いて鋳造を行う際には、
まず、蓋１ｂを明けて加圧溶解室２のろつぼ７の内部に
流出孔７ａを覆うように鋳物材料７ｂを載置すると共に
、減圧鋳造機３の内部に鋳型９を所定の位置にセットし
た後、蓋ｌｂを閉じ、ボルト１ｃを密閉容Ｗ　Ｉ　ａに
手動により螺着さ仕て該Ｍ　］　ｂを密閉容器１ａに密
着固定する。

ついで、真空ポンプ２１によって加圧溶解室２と減圧鋳
造室３とから空気を抜くことにより内部を真空状態とし
た後、三方弁２３を切り換えて加圧溶解室２内へアルゴ
ンガス１９を供給し室内をアルゴンガスの雰囲気とする
と共に、加圧溶解室２と減圧鋳造室３との間１ご一定の
の差圧を立てろ。

そして、非消耗性電極２ｂへ通電することにより、鋳物
材料７　））との間にアークを発生させて鋳物材料７ｂ
を上部から溶解させる。鋳物材料７ｂか底部まで溶解す
ると、該鋳物材料７ｂは加圧溶解室２と減圧鋳造室３と
の圧力差、および自重によってろつぼ７の流出孔７ａか
ら自然落下し、鋳をの造形空洞１３へ鋳込まれるように
なっている。

このように、精密鋳造機においては、溶解した鋳物材料
７ｂが鋳型の造形空洞１３の内部の隅々まで完全に鋳込
まれるようにするために、加圧溶解室と減圧鋳造室との
間には大きな差圧が必要とされており、精密鋳造機は高
圧に耐えるような構造となっている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところか、前記従来の精密鋳造機においては、密閉容器
１．　ａの側面に蓋１ｂを開閉自在に設（ｊ、鏡蓋１ｂ
をボルトによって螺着固定するような構成となっている
ため、鋳造を行う度毎に、ボルトを螺着あるいは螺脱さ
せて蓋を開閉しなければならず、作業が繁雑であり、そ
の分時間がかかり不便であること、さらに、鋳造作業の
途中において、鋳物部材が偏って溶けだしたりする等の
事故が生じた場合に、早急に１ｉｌｂを開けてそれを防
止４′ることかできないこと、また、蓋の一側部が蝶番
によって密閉容器１ａに接続されているため、密閉容器
と蓋との密着性に限界が有ると共に、蝶番が構造部材と
して用いられており、高圧の密閉容器の構造として適し
ていないこと等の問題点があった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、精
密鋳造機の内部に鋳物材料や鋳型を装着して鋳造作業を
行う際に、簡単かつ迅速に行うことができると共に、作
業中に事故等が発生した場合にも、迅速に対応すること
ができ、さらに、高圧で使用される精密鋳造機の接続部
分を確実に密着固定することのできる精密鋳造機を提供
することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するために、加圧溶解室を
減圧鋳造室に開閉自在に取り付けると共に、加圧溶解室
の下端部に上部フランジを形成する一方、減圧鋳造室の
上端部に下部フランジを形成し、さらに前記上部フラン
ジと下部フランジとが重ねられた状態で該上部フランジ
と下部フランジとの外側面に嵌合されるクランプを設け
、該クランプを前記上部フランジおよび下部フランジの
外側面に対して着脱自在に駆動させるエアシリンダ等の
駆動手段を設けている。

「作用　」 本発明では、加圧溶解室の上部フランジと減圧鋳造室の
下部フランジとが重なった状態において、それらの外周
面にクランプを嵌合させるようにするため、上部フラン
ジと下部フランジとは確実に密着固定されると共に、該
クランプはエアシリンダによって瞬時に前記上部フラン
ジと下部フランジとに着脱自在とされることとなる。

「実施例」 以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図ないし第４図は本発明の精密鋳造機の一実施例を
示すものである。これらの図において、前記従来の技術
に示す構成要素と同一の要素については、同一符号を付
してその説明を省略する。

図中、符号ｌは精密鋳造機であり、この精密鋳造機ｌは
、上部の加圧溶解室２と下部の減圧鋳造室３とによって
密閉容器を構成している。加圧溶解室２は上部が略半球
状に形成されると共に下端部には上部フランジ２ｆが形
成され、天井部分には非消耗性電極２ｂが取り付けられ
ている。減圧鋳造室３は、有底円筒状に形成された容器
であり、その上部には前記加圧溶解室２との間を区画す
る隔壁４が固定され、隔壁４の外周端は前記フランジ２
ｆと当接される下部フランジ４ｒを構成している。そし
て、前記加圧溶解室２と減圧鋳造室３とは、蝶番３０（
第４図参照）によって開閉自在に接続されるようになっ
ており、上部フランジ２ｆの表面に形成された溝の内部
には、シール用の０リング３１がはめ込まれて固定され
ている。

そして、加圧溶解室と減圧鋳造室とが閉じた状態、即ち
上部フランジ２「と下部フランジ４ｆとが重ねられた状
態において、該上部フランジ２ｒと下部フランジ４ｆと
の外側面２ｏ、４ｏにはクランプ３２が嵌合されるよう
になっており、該クランプ３２はエアシリンダ３３によ
って水平方向に往復動自在に駆動されることにより、上
下部フランジ２ｆ、４ｆに着脱されるようになっている
。

前記クランプ３２は、上下部フランジ２ｆ、４ｆの側部
に水平状態に１８０’離間させて２個配設されており、
第２図に示すように、平面が先端部分において、上下部
フランジ２ｆ、４ｆの外周面と同じ曲率に形成されると
共に、上下部フランジ２ｆ、４ｒに沿って所定の幅に形
成されている。また、第３図に示すように、側面が厚肉
の上辺３２ａと下辺３２ｂを有するコ字状に形成され、
上辺３２ａの内側には上部フランジ２「の外側面２０に
形成された傾斜面と摺動自在なように先端から後方に向
って下方に傾斜する傾斜面３２ｃが形成され、下辺３２
ｂの内側には下部フランジの外側面４０に形成された傾
斜綿と摺動自在なように先端から後方に向って上方に傾
斜する傾斜面３２ｄが形成され、これによって、クラン
プ３２は上下部フランジ２ｆ。

４ｆの外側面２ｏ、４ｏに対して摺動して嵌合されるに
従って、上下部フランジ２ｆ、４ｆを次第に密着固定す
るようになっている。そして、前記上辺３２ａと下辺３
２ｂとを接続する側辺３２ｅの中央部には、エアシリン
ダ３３のロッド３３ａの先端部が螺着された構成となっ
ている。

前記、隔壁４の略中央部には１１ｉ通孔５が形成されこ
おり、貫通孔５の周縁部には減圧鋳造室３側へ突出し、
その内部に逆円錐台状の空間が形成された筒体か固定さ
れろことにより、鋳型９の収納部４ａとなっている。鋳
型９は通気性の埋設材ｌｌを、前記収納部４　ａの内部
空間に１８；まり合うように逆円錐台状に鋳込んで形成
されており、埋設材１１には湯口１２と造形空洞Ｉ３と
が形成されている。そして、隔壁４の」二部には、チタ
ンまたはチタン合金等の鋳物材料７ａを溶解させろため
の容器である、るつぼる７が配設されている。

るつぼ７は、チタン等の高温活性の高い鋳物材料７ａと
反応しないように、熱伝導性の高い銅製の短円柱体の内
部に、すり林状の空間を形成したちのであり、該るつぼ
７の上端縁には鋳物材料７ｂの注湯ロアｍが形成されて
いる。そして、鋳型９に溶融した鋳物材料７ａを注入す
る際に、高温の鋳物材料７ａと新たに接触する注湯ロア
ｍの部分には、溶解チタンと反応し難いグラファイト、
酸化ジルコニュウム、酸化イツトリウム等がライニング
され、これによって溶解チタンの温度低下を防止するよ
うになっている。また、本実施例においては、るつぼ７
の外周部に冷却水を流すためのチコーブ（図示せず）を
設け、これによってるつぼ７ａの温度が上昇し、るっぽ
７がチタンと反応するのを防止している。さらに、ろつ
ぼ７はｉｔＥ　？ｎロアｍが鋳型９の湯］コ１２の−Ｌ
方に位置するように配設されていると共に、ろつぼ７の
両側部にはを水平軸７ｊか固定されており、水平軸７ｊ
の両端部は支持部十４７ｋによって回動自在に支持され
、その−端部にはるつぼ７を回動させるための駆動手段
が設けられている。本実施例における駆動手段は、水平
軸７ｊの一端部に取り付けられた歯車７ｈと、この歯車
７ｈの側部に立設されて該歯車７ｈと噛合することによ
り水平軸７ｊを回動させろラック７ｒとからなっており
、該ラック７ｒは密閉容器の外部に設けられたエアシリ
ンダ（図示什ず）によって駆動されることにより、前記
歯車７ｈを回動させ、これによって水平軸７ｊを介して
るつぼ７を傾動さ仕るような構成となっている。

つぎに、前記のように構成された本実施例の精密鋳造機
の作用について、その使用方法と共に説明する。

まず、第４図に示すように、加圧溶解室２を開けて、収
納部４ａに鋳型９を収納すると共に、ろつぽ７の内部に
鋳物÷Ａ′料７ａを載置した後、第１図に示すように、
加圧溶解室２を閉じて、上下部フランツ２Ｆ、４ｆを重
ね合わせる。上下部フランジ２ｒ、４ｆ’か重ね合わさ
ると、エアシリンダ３３を駆動させろことにより、クラ
ンプ３２を水平方向に面進させてフランツ２ｒ、４ｒの
外側面２ｏ、４゜に嵌合さＵ−る。前記上下部フランジ
２ｆ、／１「の外側面２ｏ、４ｏには傾斜面が形成され
ており、この傾斜面に沿ってクランプ３２の」二辺３２
ａと下辺３２ｂの内側の傾斜面３２ｃ、３２ｄが摺動し
ていくため、クランプ３２が前進するに従って上下部フ
ランジ２ｆ、４ｆは瞬時にして密着固定されることとな
る。

そして、精密鋳造機ｉ内の空気を真空ポンプ（図示Ｈず
つによって抜くことにより、精密鋳造機１内を真空とし
、ついて加圧溶解室２側にアルゴンガス等の不活性ガス
を注入して所定の圧力に加圧し、加圧溶解室２と減圧鋳
造室３との間に所定の差圧を立てると同時に、非消耗性
電極２ｈど鋳物材料７ａとの間にアークを発生させるこ
とにより、鋳物材料７ａをるつぼ７の内部で溶解させ、
該鋳物部材７ａが最適な鋳込み温度となると、駆動手段
を用いて水平軸７ｊを回動させることにより、るっぽ７
を傾動させる。るっぽ７が傾くと、ろっぽ７内の溶解し
た鋳物材料は、傾いたるつぼ７の内部で湯面が水平面を
形成すると共に、注湯ロアｍを介して流出し、鋳型９の
湯口１２から内部の造形空洞！３へ鋳込まれる。その際
、るつぼ７内の溶解した鋳物材料７ａは温度の高い上層
部から鋳型９の内部へ落下していくと共に、るつぼ７と
接触している温度の低い鋳物材料程、最後に落下するか
、又は落下しないでるつぼ７の内部に凝固して残ること
となるが、るつぼが傾動するために、るつぼの内部に溶
融金属が多量に残留することはない。

したがって、本実施例の精密鋳造機においては、加圧溶
解室２を減圧鋳造室３に開閉自在に取り付けると共に、
加圧溶解室２の下端部に形成された上部フランジ２ｆと
、減圧鋳造室３の上端部に形成された下部７ランジ４ｒ
との外側面２ｏ、４ｏに着脱自在に嵌合されるクランプ
３２を、エアシリンダ３３によって水平方向に駆動する
ようにしたものであるので、上部フランジ２ｒと下部フ
ランジ４ｒとはクランプ３２によって確実に密着固定さ
れると共に、クランプ３２は瞬時にして上下部フランジ
２ｆ、４ｆに着脱自在となり、鋳造作業を行う際に、従
来のようにボルトを螺着あるいは螺脱させて蓋を開閉す
る必要がなく、その作業は簡単かつ迅速に行えることと
なる。また、鋳造作業の途中において、鋳物部材が偏っ
て溶けだす等の緊急に作業を停止させなければならない
ような事故が生じた場合にも、瞬時にして上下部フラン
ジ２ｒ、ｓｒからクランプ３２を解放し、加圧溶解室２
を開けることができ、事故を未然に防止することができ
る。さらに、本実施例においては、上下部フランジ２ｒ
、４ｒは内側に傾斜面が形成された厚肉のクランプ３２
によって頑丈にロックされるため、密着性に優れると共
に、内圧によって上下方向に大きな引張力を受ける高圧
容器に用いて最適である。

なお、上記以外の技術的事項、あるいは他の実施例につ
いて、以下に記載する。

（ｉ）　　前記実施例においては、クランプを水平方向
に１８０°離間させて２個配設したが、これに限られる
ことなく、１個、又は２個以上の複数であってもよく、
配設する場所は任意に設定することができる。

（ｉｉ）　　前記実施例においては、クランプの駆動手
段にエアシリンダを用いたが、これに限定されることな
く、油圧シリンダ等早急に駆動できる駆動手段であれば
よい。

（ｉｉｉ）　　前記実施例に示したクランプの形状は、
上下部フランジの外側面に摺動自在に嵌合できるような
ものであれば、どのような形状のものでもよく、適宜設
計変更することは任意である。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、本発明の精密鋳造機は、加
圧溶解室の下端部に上部フランジを形成する一方、減圧
鋳造室の上端部に下部フランジを形成し、該上部フラン
ジと下部フランジとの外側面に嵌合されるクランプを設
け、該クランプを前記上部フランジおよび下部フランジ
の外側面に対して着脱自在に駆動させる駆動手段を設け
、加圧溶解室の上部フランジと減圧鋳造室の下部フラン
ジとが重なった状態においてクランプを嵌合させるよう
にするため、上部フランジと下部フランジとは確実に密
着固定されると共に、該クランプは駆動手段によって瞬
時に着脱自在とされたものであるので、精密鋳造機の内
部に鋳物材料や鋳型を装着して鋳造を行う際の作業を、
簡単かつ迅速に行うことができると共に、作業中に事故
等が発生した場合にも、上下部フランジからクランプを
瞬時に解放して迅速に対応することができ、さらに、高
圧で使用される精密鋳造機の接続部分を確実に密着固定
することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであり
、第１図は精密鋳造機の側断面図、第２図はクランプの
平面図、第３図はクランプの側面図、第４図は加圧溶解
室を解放した状態を示す精密鋳造機の上部の斜視図、第
５図は従来の精密鋳造機の側断面図である。 １・・・・・・精密鋳造機、２・・・・・・加圧溶解室
、２ｂ・・・・・・非消耗性電極、２ｒ・・・・・・上
部フランジ、２ｏ・・・・・・上部フランジの外側面、
３・・・・・・減圧鋳造室、４・・・・・・隔壁、４ｆ
・・・・・・下部フランジ、４ｏ・・・・・・下部フラ
ンジの外側面、５・・・・・・連通孔、７・・・・・・
るつぼ、７ａ・・・・・・鋳物材料、９・・・・・・鋳
型、３２・・・・・・クランプ、３３・・・・・・駆動
手段（エアシリンダ）。 出願人　株式会社帝国デンタル製作所 ４０　　ｊ２ｄ　　３２１） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上部に非消耗性電極が取り付けられた加圧溶解室と、こ
   の加圧溶解室の下方に隔壁で仕切られた減圧鋳造室とを
   備えてなり、前記隔壁には加圧溶解室と減圧鋳造室とを
   連通させる連通孔が形成されると共に、該連通孔には鋳
   型が配置され、さらに、隔壁の上方には前記非消耗性電
   極からのアークによって溶解される鋳物材料を前記鋳型
   の内部に流し込むためのるつぼが設けられた精密鋳造機
   において、前記加圧溶解室を減圧鋳造室に開閉自在に取
   り付けると共に、加圧溶解室の下端部に上部フランジを
   形成する一方、減圧鋳造室の上端部に下部フランジを形
   成し、さらに前記上部フランジと下部フランジとが重ね
   られた状態で該上部フランジと下部フランジとの外側面
   に嵌合されるクランプを設け、該クランプを前記上部フ
   ランジおよび下部フランジの外側面に対して着脱自在に
   駆動させるエアシリンダ等の駆動手段を設けたことを特
   徴とする精密鋳造機。