JPH074858A - 加熱溶融装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡易な構成で注湯操作で加熱部に溶融物が付着
するのを防止できると共に全量の溶融物を容易に注湯で
きる加熱溶融装置を提供する。 【構成】マッフル炉１１の中央部を鉛直に貫通して円筒
状の収容部１２が形成されている。収容部１２の下端部
には中央に貫通孔が形成された止め金具１７が嵌合され
ている。止め金具１７の貫通孔にはＴ型ピン１８の下側
に設けられた支持棒１８ａが上下自在に挿入されてい
る。マッフル炉１１の底面部には、収容部１２に対応し
てプランジャ１９が取り付けられている。プランジャ１
９はＴ型ピン１８の支持棒１８ａをその下端面と当接し
て支持するプランジャピン２０と、このプランジャピン
２０にその上方に向かう応力を加えるバネ２１と、電源
から通電のＯＮ／ＯＦＦに応じてプランジャピン２０を
引き付ける電磁コイル部２２を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、坩堝等の溶融物を収容
する容器を収容する加熱溶融装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、傾斜炉又は反転炉において、坩堝
内で溶融された溶融物を注湯する際に、加熱部に高温な
溶融物が付着するのを防止するために、次のような方法
が取られている。

【０００３】第１の方法では、坩堝に被溶融体を入れ、
加熱部内にその坩堝を装着して加熱する。このとき、坩
堝の上端側の一部を加熱部より上方に突出させた状態で
加熱部に装着する。そして、その突出している坩堝の上
端側の一部を、耐熱性のカバー等で覆って保温しつつ坩
堝内部に収容された被溶融体の溶融を行う。溶融中は坩
堝を被溶融体がこぼれないように垂直に保っているが、
被溶融体が全て溶解され溶融作業が終了したところで、
カバーを外した後、炉を反転または傾斜させて坩堝内の
溶融物を注湯する。この際に、坩堝の上端側の一部が加
熱部の上面部から突出しているので溶融物が加熱部に付
着し難い。

【０００４】また、第２の方法では、加熱部を上下二分
割とし、その上側部を開閉可能とする。加熱部の上側部
および下側部には両方ともにヒータとその配線が施され
ている。被溶融体を入れた坩堝を加熱部の下側部に、坩
堝の上端部の一部を加熱部の下側部の上面部から突出さ
せた状態で装着する。この状態で、加熱部の上側部を、
上述の坩堝の上端部の一部を含む加熱部の下側部上に被
せて加熱部の上側部および下側部を一体とし被溶融体を
溶融する。溶融作業終了後、加熱部の上側部を取り払
い、加熱部の下側部を反転または傾斜させて坩堝内の溶
融物を注湯する。この際に、坩堝の上端側の一部が加熱
部の下側部の上面部から突出しているので溶融物が加熱
部に付着し難い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
第１の方法では、坩堝の上端部の一部を加熱部から突出
させているので、耐熱性のカバーで覆ってはいるものの
直接は加熱されず、加熱部に収容された坩堝の下側部か
らの伝導熱によってのみ加熱されている。このため、被
溶融体は溶融処理中には坩堝の下側部で均熱に溶解され
るが、炉を反転または傾斜させて注湯を行うと、溶融物
が比較的低温の坩堝の注ぎ口で冷却され、特に溶融物が
高粘性であると坩堝注ぎ口で溶融物が凝固して完全に流
れ切らないことがある。坩堝内にある溶融物を完全に流
出させるために、溶融温度を上昇させると注湯温度が高
くなり鋳型と反応して焼き付くおそれがある。

【０００６】第２の従来例では、上下二分割にした加熱
部を使用しているが、注湯操作において、加熱部の上側
部を内部に配線が施された状態で上方向へ取り除くた
め、駆動装置を付けなければならないほど機構が複雑に
なり、装置全体が大きくなる。また、加熱部の上側部を
取り除いたときに、上側部に内臓されたヒータに通電し
たままでいると、空気による冷却のために過電流が流れ
てしまうので通電を止める必要がある。このために、上
側部のヒータと下側部のヒータとを別の制御系にしなけ
ればならず、コストがかかってしまう。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、簡易な構成で注湯操作において加熱部に溶融物
が付着するのを防止できると共に、ほぼ全量の溶融物を
容易に注湯することができる加熱溶融装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の被溶融体を収容
する容器と、前記容器を取り出し自在に収容する収容部
を有しかつ斜傾自在に支持された加熱部と、前記加熱部
を傾斜させたときに作動して前記収容部に収容された前
記容器の少なくとも一部が前記収容部の開口端部から突
出するように前記容器を前記収容部から押し出す押し出
し機構とを具備することを特徴とする加熱溶融装置を提
供する。

【０００９】

【作用】本発明の加熱溶融装置によれば、被溶融体を収
容する容器が溶融操作時には加熱収容部の収容部に収容
されて均熱に加熱されるが、注湯操作時には、押し出し
機構により、加熱部の傾斜に連動して前記容器の少なく
とも一部が前記収容部の開口端部から突出するので、溶
融物が加熱部に付着することがほとんどない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の加熱溶融装置を図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明の加熱溶融装置の一
例を示す説明図である。図中１１は、歯科用鋳造機等で
用いられているマッフル炉である。マッフル炉１１の略
中央部には、略円筒状の収容部１２がマッフル炉１１を
貫通するように形成されている。

【００１１】収容部１２の外周部には抵抗加熱ヒータ１
３が螺旋状に配置されている。抵抗加熱ヒータ１３を含
む収容部１２の外周面の外側には断熱材１４が配置され
ている。断熱材１４の上端部および下端部は、断熱材受
け１５、１６によって固定されている。

【００１２】上述の収容部１２の下端部には、中央に貫
通孔が形成された止め金具１７が嵌合されている。この
止め金具１７の貫通孔には、略Ｔ字型のＴ型ピン１８の
支持棒１８ａが上下自在に挿入されている。

【００１３】マッフル炉１１の底面部には、収容部１２
に対応して、プランジャ１９が取り付けられている。プ
ランジャ１９は、上述のＴ型ピン１８の支持棒１８ａを
その下端面と当接して支持するプランジャピン２０と、
このプランジャピン２０にその上方に向かう応力を加え
るバネ２１と、電源（図示せず）から通電のＯＮ／ＯＦ
Ｆに応じてプランジャピン２０を引き付ける電磁コイル
部２２を備えている。

【００１４】一方、マッフル炉１１の一側面部には、マ
ッフル炉１１を傾斜させるための回転軸２３が取り付け
られている。回転軸２３の一端部にはギヤ２４が取り付
けられ、チェーン２５を介してモータ２６に連結されて
いる。

【００１５】また、マッフル炉１１の上面部には、後述
のようにマッフル炉１１を傾斜させたときに収容部１２
に収容された坩堝２７が抜け落ちるのを防止するストッ
パ２８が、止め金具２９によって収容部１２の半径方向
に移動自在に設置されている。

【００１６】さらに、マッフル炉１１の上方には開閉可
能な蓋３０が、蓋回転軸３１に固定されている。蓋回転
軸３１はマッフル炉１１には取り付けられず、軸支え板
（図示せず）によって支持されている。蓋回転軸３１の
一端部にはギヤ３２が取り付けられ、チェーン３３を介
して蓋用モータ（図示せず）に連結されている。これに
より、溶融中におけるマッフル炉１１の上部からの熱の
逃げを蓋３０により防止することができる。

【００１７】このような構成からなる加熱溶融装置１０
を用いて次のようにして被溶融体の溶融および注湯操作
が行われる。内部に被溶融体が収容された坩堝２７を収
容部１２に収容する。このとき、プランジャ１９の電磁
コイル部２２には通電がされていないので、プランジャ
ピン２０はバネ２１により上方に押し上げられてる。従
って、プランジャピン２０がＴ型ピン１８を押し上げて
いる。この結果、坩堝２７は、その上端部がマッフル炉
１１の上面部より突出した状態になる。

【００１８】次に、制御部（図示せず）から溶融工程の
命令が電源に出力され、電源からプランジャ１９の電磁
コイル部２２に通電がされ、プランジャピン２０が下方
に引き付けられる。これにより、Ｔ型ピン１８が降下し
た結果、坩堝２７が収容部１２の全体が内部に収められ
る。この後、蓋用モータによりチェーン３３を介してギ
ヤ３２が回転し、蓋回転軸３１を軸として蓋３０が閉め
られる。次いで、電源からヒータ１３に通電が行われ、
坩堝２７が加熱されて溶融工程が開始される。

【００１９】坩堝２７内の被溶融体が完全に溶解して溶
融工程が終了したところで、蓋用モータが作動し、チェ
ーン３３、ギヤ３２および蓋回転軸３１を介して蓋３０
が開く。蓋３０が開いたのをセンサ（図示せず）で検知
して、プランジャ１９の電磁コイル部２２への通電が遮
断され、プランジャピン２０が電磁コイル部２２から解
放される。これにより、プランジャピン２０がバネ２１
により押し上げられ、Ｔ型ピン２０が上方に向かって摺
動される。この結果、Ｔ型ピン２０の受け部に載置され
た坩堝２７が押し上げられ、坩堝２７の上端部がマッフ
ル炉１１の上面部から突出される。

【００２０】この後、モータ２６が作動し、チェーン２
５およびギヤ２４を介して回転軸２３を回転させる。こ
の結果、回転軸２３に取り付けられたマッフル炉１１が
回転し、マッフル炉１１が傾斜されて、被溶融体が溶解
されてなる溶融物３４が鋳型（図示せず）へと注湯され
る。ここで、マッフル炉１１の傾斜によって、坩堝２７
が重力で収容部１２から滑り落ちそうになっても、スト
ッパ２８によって支えることができる。

【００２１】ある一定時間マッフル炉１１を傾斜させて
注湯工程が終了した後、再びモータ２６が作動してマッ
フル炉１１を正立させる。このとき、プランジャ１９の
電磁コイル部２２に通電されず、坩堝２７の上端部はマ
ッフル炉１１の上面より突出した状態である。この状態
で、作業者はストッパ２８をスライドさせ、坩堝２７を
取り出すことができる。

【００２２】本実施例の加熱溶融装置１０によれば、注
湯工程においては、マッフル炉１１の傾斜に連動して坩
堝２７がプランジャ１９およびＴ型ピン１８により押し
上げられる。これにより、注湯の際には、坩堝２７の上
端部がマッフル炉１１の上面部から突出しているので、
溶融物３４がマッフル炉１１に付着するおそれが少な
い。

【００２３】また、溶融工程では、坩堝２７がマッフル
炉１１の内部に完全に収容されているので坩堝２７の全
体が均熱に加熱される。このため、注湯工程において溶
融物３４が坩堝２７の上端部に達しても冷却されること
がない。この結果、坩堝２７の内部にある溶融物３４を
完全に流出させることができる。

【００２４】なお、坩堝２７を持ち上げる手段は何でも
良く、例えばカム機構を利用して機械的に持ち上げても
構わない。図２に、第１実施例の加熱溶融装置１１の坩
堝押し上げ機構であるプランジャ１９に代えて、カム機
構を用いた加熱溶融装置の例を示す。

【００２５】図２に示す加熱溶融装置４０において、Ｔ
型ピン１８を含むマッフル炉１１の構造は第１実施例の
加熱溶融装置１１と同様である。また、図示はしていな
いが、マッフル炉１１の上面部を覆う蓋３０およびマッ
フル炉１１が傾斜したときに坩堝２７の落下を防止する
ストッパ２８も第１実施例の加熱溶融装置１１と同様に
備えている。

【００２６】マッフル炉１１には回転軸４１が取り付け
らている。回転軸４１の一端部には、ギヤ４２が取り付
けられ、チェーン４３を介してモータ（図示せず）に連
結されている。

【００２７】回転軸４１には、回転方向に摺動可能にカ
ム軸４４が嵌合されている。カム軸４４は、プレート４
５に固定されている。カム軸４４のマッフル炉１１側の
端部にはカム４６が取り付けられている。一方、マッフ
ル炉１１の側面部には、上端部に約９０度に折り曲げら
れた折り曲げ部を有するピン４７が、上下方向に摺動可
能であって、かつ、ピン４７の折り曲げ部の周面がカム
４６の摺動面に当接するように設置されている。従っ
て、モータにより回転軸４１が回転してもカム軸４４は
回転しないので、カム４６は角度を変えることなく静止
したままである。

【００２８】ピン４７の下方の所定箇所には、バネ４８
が取り付けられており、バネ４８の上端部はピン４７よ
り突出している止め具４９により固定されている。一
方、バネ４８の下端部は、マッフル炉１１に側面部から
突出して設けられたバネ受け５０により固定されてい
る。これにより、ピン４７は、バネ４８によって常に下
方に引っ張られている。従って、ピン４７の折り曲げ部
は常にカム４６の摺動面に接している。

【００２９】ピン４７の下端部は、バネ受け５０を貫通
し、マッフル炉１１の下端面よりも下方に位置する。こ
のピン４７の下端部には、連結棒５１の一端部と連結さ
れている。連結棒５１は、ほぼ中央でマッフル炉１１の
下端面から突出して設けられた連結棒受け５２により揺
動自在に支持されている。さらに、連結棒５１の他端部
は、Ｔ型ピン１８の支持棒１８ａの下端部に連結されて
いる。

【００３０】このような構成からなる加熱溶融装置４０
での溶融および注湯工程における各部の動作について説
明する。溶融工程では、マッフル炉１１は、その収容部
１２に対して垂直な軸（以下、Ｘ軸という）が鉛直にな
るような姿勢になっている。この場合、カム４６の大径
部の摺動面にピン４７の折り曲げ部が当接した状態にな
っているので、ピン４７はＸ軸に沿ってマッフル炉１１
の上面側方向に押し上げられている。連結棒５１は、連
結棒受け５２を支点としてＴ型ピン１８をＸ軸に沿って
マッフル炉１１の底面側方向に下降させている。この結
果、Ｔ型ピン１８に支持された坩堝２７の全体が収容部
１２の内部に収容された状態になっている。この状態
で、坩堝２７の全体が均熱に加熱され、坩堝２７内の被
溶融体が溶解されて溶融物３４となる。

【００３１】溶融工程が終了した後、蓋３０を開き、モ
ータが作動し、チェーン４３を介し、ギヤ４２および回
転軸４１を回転させてマッフル炉１１を傾斜させる。こ
のとき、マッフル炉１１の傾斜に従って、マッフル炉１
１の側面部に取り付けられたピン４７も同じように傾斜
する。この際、カム４６は、上述のようにカム軸４４を
介してプレート４５に固定されているので静止したまま
である。このため、ピン４７が傾斜すると、その折り曲
げ部の周面部はカム４６の摺動面に沿って滑り、カム４
６の小径部に当接した状態になる。これにより、ピン４
７は、バネ４８の力で、マッフル炉１１のＸ軸に沿って
その底面側方向へ移動する。ピン４７の移動によって、
連結棒５１のピン４７の下端部に連結された端部がＸ軸
に沿ってマッフル炉１１の底面側方向に向かって押し下
げられる。連結棒５１は、連結棒受け５２を支点として
Ｔ形ピン１８をＸ軸に沿ってマッフル炉１１の上面側方
向に向かって押し上げる。この結果、Ｔ形ピン１８によ
って坩堝２７が押し上げれ、坩堝２７がマッフル炉１１
の上面部から突出した状態になる。この状態で、坩堝２
７から溶融物が鋳型に注湯される。

【００３２】なお、坩堝２７のマッフル炉１１への装着
や取り出し時には、マッフル炉１１を少し傾斜させた状
態で行うことにより、坩堝２７の上端部をマッフル炉１
１の上面部から少し突出させた状態で作業を行うことが
できる。

【００３３】次に、図３を参照して、本発明の加熱溶融
装置における坩堝の押し上げ機構として、ガイド機構を
用いた例について説明する。図中６１は、マッフル炉で
ある。マッフル炉６１は、第１実施例のマッフル炉１１
と同様に、収容部１２、抵抗加熱ヒータ１３、断熱材１
４および止め金具１７で構成されているが、マッフル炉
６１の側面下端部には、後述のガイドレール６７が通過
する切り込み部６２が形成されている。

【００３４】また、坩堝２７を支持するＴ型ピン１８、
マッフル炉６１の上面部を覆う蓋部３０、および、マッ
フル炉１１が傾斜したときに坩堝２７の落下を防止する
ストッパ２８は、第１実施例のマッフル炉１１と同様の
構造である。

【００３５】さらに、本実施例の加熱溶融装置６０にお
いて、マッフル炉６１には回転軸６３が取り付けてあ
る。回転軸６３の一端部には、第１実施例と同様にギヤ
が取り付けられ、そのギヤはチェーンを介してモータと
接続されている（何れも図示せず）。

【００３６】一方、台部６４には、ガイド支え６５，６
６が固定され、ガイド支え６５，６６によって略弓形状
のガイドレール６７が支えられている。ガイドレール６
７は、マッフル炉６１の底面部より突出しているＴ形ピ
ン１８の支持棒１８ａの下端部と常に接する位置にあ
る。また、ガイドレール６７は、マッフル炉６１の底面
とガイドレール６７の摺動面との距離が、マッフル炉６
１が傾斜するにつれて徐々に短くなるように湾曲してい
る。本実施例では、ガイドレール６７の円弧の中心を、
回転軸６３の中心軸より下方に位置させることにより実
現している。

【００３７】次に、本実施例の加熱溶融装置６０での溶
融および注湯工程における各部の動作について説明す
る。まず、溶融工程では、マッフル炉６１が、そのＸ軸
が鉛直になるような姿勢になっている。この姿勢では、
マッフル炉６１の底面とガイドレール６７の摺動面との
距離が最も離れているので、Ｔ型ピン１８は収容部１２
の最底部に位置し、坩堝２７は完全に収容部１２の内部
に収容された状態になっている。この状態で、坩堝２７
の全体が均熱に加熱され、坩堝２７内の被溶融体が溶解
されて溶融物３４となる。

【００３８】溶融工程が終了した後、蓋３０を開き、モ
ータが作動し、チェーンを介し、ギヤおよび回転軸６３
を回転させてマッフル炉６１を傾斜させる。マッフル炉
６１が傾斜すると、マッフル炉６１の底面とガイドレー
ル６７の摺動面５６との距離が徐々に短くなる。これに
より、ガイドレール６７の摺動面によってＴ形ピン１８
がＸ軸に沿ってマッフル炉６１の上面側方向へ押し上げ
れる。この結果、Ｔ型ピン１８によって坩堝２７が押し
上げられてマッフル炉６１の上面部から突出する。この
状態で、坩堝２７から溶融物３４が鋳型に注湯される。

【００３９】注湯工程が終了した後、再びモータを作動
させてマッフル炉６１を反転させる。このとき、マッフ
ル炉６１を正立させずに、途中で反転を止めることによ
り、坩堝２７の上部がマッフル炉６１の上面部から少し
突出させた状態にして坩堝２７を取り出し易くできる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の加熱溶融装置によれば、加熱部
の傾斜に連動して被溶融体を収容する容器を押し出す押
し出し機構を設けることにより、溶融工程では容器を完
全に収容部に収容し、容器全体を均熱に加熱できるの
で、注湯工程で容器の上端部等で溶融物が冷却されて溶
融物の注湯が妨げられるのを防止し、溶融物をほぼ完全
に注湯できる。一方、注湯工程では、押し出し機構によ
り容器を押し出して、容器の少なくとも一部を加熱部か
ら突出させた状態で溶融物の注湯を行うことにより、溶
融物が容器に付着するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱溶融装置の第１実施例を示す説明
図。

【図２】本発明の加熱溶融装置の第２実施例を示す説明
図。

【図３】本発明の加熱溶融装置の第３実施例を示す説明
図。

【符号の説明】

１０…加熱溶融装置、１１…マッフル炉、１２…収容
部、１３…抵抗加熱ヒータ、１４…断熱材、１７…止め
金具、１８…Ｔ型ピン、１９…プランジャ、２３…回転
軸、２４…ギヤ、２５…チェーン、２６…モータ、２７
…坩堝、３０…蓋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日高 猛 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 井上 義光 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 一博 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 水月 直樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶融体を収容する容器と、前記容器を
   取り出し自在に収容する収容部を有しかつ斜傾自在に支
   持された加熱部と、前記加熱部を傾斜させたときに作動
   して前記収容部に収容された前記容器の少なくとも一部
   が前記収容部の開口端部から突出するように前記容器を
   前記収容部から押し出す押し出し機構とを具備すること
   を特徴とする加熱溶融装置。