JP3669840B2 - 燃焼炉 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、請求項１前段に記載の燃焼炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃焼炉は、例えばドイツ特許第ＤＥ−ＰＳ１９５４２９８４号、さらにドイツ特許第ＤＥ−ＰＳ２６３２８４６号によって知られている。これらの燃焼炉は実用稼動において確立され、前記の出願人によって広く市販されている。
【０００３】
さらに、ドイツ特許第ＤＥ−３７１９５３６号により、燃焼物キャリアが垂直アームによって旋回可能である燃焼炉が知られている。この解決方法は比較的高コストなものであり、適宜な電気機械式制御をともなった少なくとも二つの燃焼物キャリアを必要とし、加えて燃焼物キャリアが決して互いに接触しないよう配慮する必要がある。燃焼室は比較的大きくなり、投入される熱エネルギーに比して加熱時間が長くなり、したがってこの解決方法が実用化されなかったのは当然である。
【０００４】
製造する歯科セラミック材の品質に対する重要な観点は、歯科セラミック材に適合する燃焼カーブを精密に維持することである。これには、すでに知られているように静止時間が含まれ、これは冷却時間の範囲内で維持する必要がある。セラミック材の硬化を保持し特にひび割れを確実に防止するため、静止時間中の振動は可能な限り排除する必要がある。
【０００５】
したがって、燃焼フードを備えた燃焼炉の作業面を可能な限り平滑に形成することが提案されており、これによって燃焼物を適正な燃焼後に可能な限り振動を防止しながら側方に移動しそこで静止時間を維持し、その間に次の歯科セラミック材を燃焼可能とすることを保証する。したがって、最初に示した両方の特許出願においては、燃焼フードの領域、すなわち燃焼領域の両側に保持平面を備えており、これは燃焼させる燃焼物を一方の側から挿入し、他方の側で静止時間中の燃焼物を硬化させることを可能にする。
【０００６】
他方、平滑な作業面とすることにより燃焼物の正確な位置設定のための止まり部材がまったく提供されない。このことから、作業面上に耐熱性のマーキングを設けることが提案されており、これは基本的に燃焼領域における燃焼物の位置設定を可能にする。歯科技工所の実務において、迅速かつ正確な作業が要求されるため、特に燃焼させる歯科セラミック材に応じて異なった寸法の燃焼物容器を使用する際に、マーキングが適正に認識されないことがある。
【０００７】
このことから、誘導斜面を介して燃焼フード、歯科セラミック材、または燃焼物容器を中心化／センタリングすることが提案されている。焼結中の燃焼物への均等な加熱を保持し、したがって燃焼工程中の圧力ひび割れを防止するため、精密な中心化／センタリングも重要である。しかしながら、この種の特殊な止め部材の使用により特殊な燃焼フードの形状が必要となり、これは該当する斜面の設置のためいくらか大きくする必要があり、ここで燃焼物容器と燃焼フードとの間の通常片側の接触により片側加熱の傾向が生じる。一般的には、燃焼物と燃焼フードとの間の接触は確実に防止することが好適である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、高い送入量が必要とされる際において圧力ひび割れのない、もしくはこれの少ない歯科セラミック材の製造を保持する請求項１上段記載の燃焼炉を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明にしたがって請求項１記載の炉を提供することによって解決される。下位の請求項に好適な追加構成が示されている。
【００１０】
本発明に係る燃焼炉は、燃焼物を燃焼領域に挿入する、またはここから除去するための操作アームを実現することを特徴とする。操作アームとしては、燃焼物を燃焼領域および保管領域との間で移動させることができる任意の各操作装置を想定することができる。意外なことに、本発明は圧力ひび割れの無い歯科セラミック材の製造を可能にし、この結果静止時間を常に所要のレベルに維持することができ、これは本発明に係る燃焼炉は初めて夜間の継続的稼動を可能にするからであり、したがって装入量が増大した際に静止時間を延長することができる。
【００１１】
操作アームによって操作することにより、燃焼物を常に均等かつ正確に燃焼領域の中央に配置することが保持され、作業者が誤操作によって片側加熱し、したがって燃焼工程中に不要な圧力ひび割れを生じさせることはない。
【００１２】
このことは、本発明にしたがって、操作アームの回転を燃焼物と共にモータで制御することによって達成される。燃焼容器の保持要素と操作アームのグリップ要素が共に作用することによって、結合の解除に際して燃焼物容器を所要の位置に正確に配置し、均等な品質で燃焼工程を実現することができる。
【００１３】
操作アームは任意の適正な形状に形成することができる。これは回転軸上に取り付けるとともに、少なくともグリップ要素の部分を高さ調整可能にすることが好適である。この二次元の調整が可能な構造により、既に燃焼物の燃焼領域への挿入ならびにそこからの搬出が可能となる。
【００１４】
前処理された燃焼物を保管領域に配置した後、操作アームはプログラム制御によって降下し、したがってそのグリップ要素は燃焼物容器の保持要素と接触する。降下した位置において燃焼物容器は操作アームによって燃焼領域および燃焼位置に到達するまで作業面全体にわたって回転される。
【００１５】
この位置において操作アームが再度持ち上げられ、そのグリップ要素が保持要素から解除される。操作アームは後退旋回し先に持ち上げられた、もしくは上方旋回した燃焼フードが燃焼工程の開始のため降下する。適正な燃焼の後に燃焼フードが再度持ち上げ、または上方旋回され、操作アームは燃焼領域内に旋回し、ここでそのグリップ要素によって再度保持要素を支持し、燃焼物を保管領域に後退させる。
【００１６】
保持要素をグリップ要素内に噛合するよう自在式に構成することが好適である。本発明によれば、異なった燃焼物容器を使用し、この際グリップ要素と保持要素の結合によってそれぞれ定義された中心位置を保持し得ることが特に好適である。
【００１７】
燃焼物の旋回を比較的低速で実施することが好適であり、ここで旋回動作の小さな加速ならびに減速を実施することができる。
【００１８】
この本発明に係る燃焼炉の単純な構成により、圧力ひび割れが無い作業および夜間稼動が可能となる。しかしながら、本発明は、これに加えて、一種の流れ作業の実現を可能にし、これによって夜間により多量の歯科セラミック材を焼結することが可能になる。このため、操作アームを介して燃焼物容器の上昇ならびに降下が実施され、これによって並んで容器上に配置された歯科セラミック材をそれぞれ個別に搬入して燃焼しさらに搬出される。
【００１９】
別の構成によれば、搬入および搬出領域は、例えば燃焼領域の左右に分離して配置される。操作アームはその回転軸と共に好適には燃焼フードの後方に配置することができ、この際燃焼フードの昇降機構に対して適宜な距離を保持すべきことが理解される。
【００２０】
本発明の燃焼炉が昇降機構、回転機構ならびにその組み合わせを備えることが理解され、この際燃焼フードをまず持ち上げてから旋回し、ここで操作アームは昇降ならびに回転機構と接触することが無いように取り付けられる。
【００２１】
別の構成によれば、操作アームがロボットアーム形式に３次元に動作ならびに操作することが可能となる。この構成によれば、作業面が完全に平滑ではなく燃焼領域が例えば周囲の領域に比べて隆起している場合にも燃焼物を正確に配置することが可能となる。
【００２２】
グリップ要素ならびに支持要素の実施は必要に応じて調整することが可能である。したがって、燃焼物容器上に配設された保持要素をグリップ要素に代えてグリップ作用させ、操作アームのグリップ要素を保持要素として作用させることが可能である。
【００２３】
今日において、動作制御を１ｍｍの誤差で容易に実現することが可能であるが、グリップ要素上に小さなガイド斜面を設けることが好適であり、これによって操作アームに５ないし１０ｍｍの捕捉範囲を付加する。これは燃焼領域内における結合に対してはそれほど重要ではなく、これはこの領域においては通常ｍｍ未満の範囲の熱膨張を除いては位置変化が生じないからである。むしろ、例えば保管領域において補助作業員によって不正確に配置された歯科セラミック材を確実に支持するためにガイド斜面を形成することが好適である。
【００２４】
本発明に係るグリップならびに保持要素のもっとも簡単な構成が機械式の制御に限定されるのに対して、グリップ要素および支持要素を選択的に機械式または電磁式に制御することも可能である。これは、燃焼物容器の上昇を実施する必要がある際に好適である。
【００２５】
本発明のその他の利点、詳細部分ならびに特徴については、以下に添付図面を参照しながら記述する複数の実施例によって明らかにされる。
【００２６】
【実施例】
図１に示された燃焼炉１０は作業面１４上に取り付けられた操作アーム１２を備えている。
【００２７】
ここに示された操作アーム１２の取り付け位置に代えて作業面１４上の他の任意の位置に操作アーム１２を取り付け得ることが理解される。操作アームは垂直に延在する回転軸１６上に旋回可能に取り付けられ、さらに回転軸１６に沿って高さ調整が可能である。操作アームはその前端２０上にグリップ要素１８を備え、これは燃焼物容器２４の保持要素２２を把持することができるように形成されており、この容器は燃焼物２６として歯科セラミック材を収容する。
【００２８】
図面には、燃焼する歯科セラミック材として義歯が示されているが、これに代えて他の歯科セラミック材またはまったく別の燃焼物を装入し得ることは勿論である。
【００２９】
図に示された燃焼物容器２４は図のように丸型であるが、例えば四角形等の他の形状で実施することもでき、より大きな燃焼すべき歯科セラミック材でも燃焼物容器２４内に収納し得ることが前提となる。燃焼物容器の寸法は、燃焼物容器２４が図２に示された燃焼フード３０の内部に適合するよう選択する。
【００３０】
図１の記載では操作アーム１２ならびに燃焼物容器２４が共に存在しており、したがって燃焼物２６は保管領域２８内、すなわち燃焼フード３０の外部に存在している。操作アーム１２の旋回により、燃焼領域３２内への搬入が可能となり、これは図２に示された燃焼フード３０によって覆うことができる。さらに、グリップ要素１８が支持要素２２を把持し、約４５°の回転を実施する。
【００３１】
グリップ要素１８と支持要素２２との間の結合を解除するため、操作アーム１２を上昇させ、ここに示された実施例においては回転軸１６の持ち上げが実施される。これに代えて、操作アームの取り付け部３４の領域において水平に延在する別の回転軸を設けることも可能であり、したがって操作アーム１２を持ち上げるために上方に旋回させることが可能となる。
【００３２】
改良された別の実施例によれば、グリップ要素を電磁石によって構成し、これは支持要素２２の磁性部分に作用する。この解決方法は、グリップ要素１８が持ち上げられる際に支持要素２２、したがって燃焼物容器２４を選択的に持ち上げることを可能にする。
【００３３】
図示された実施例において、支持要素２２は、上方に向いた２つの支持タップからなり、これらは把持作用のために該当するグリップ要素１８のブシュ上凹部に適合するよう形成されている。本発明によれば他の任意の解除可能な接続を実施し得ることが理解される。
【００３４】
さらに、本発明に係る解決法においてはプログラム制御３６が重要であり、これは操作アーム１２ならびに燃焼フード３０のモータ駆動を共に制御するとともに、概略的に図示された燃焼曲線３８の制御も実施する。
【００３５】
変更された実施例において、保管領域２８および燃焼領域３２はそれぞれセンサを備えることができ、これはプログラム制御を補助し、さらに誤操作を防止する。該当するセンサが、操作アーム１２が誤燃焼を防止するために燃焼物容器２４を確実に把持し、所要の方式で位置設定を実施することを保証する。
【００３６】
図に示されているように、操作パネル４０上には、燃焼曲線を調整するための多数のキーと、“フード開放”を示すキー４２ならびに“フード閉鎖”を示すキー４４を備えることができる。適宜なセンサと結合させることにより、“フード開放”と同時に保管領域内に存在する燃焼物容器を燃焼領域内に搬送することができ、“フード閉鎖”キー４４によって燃焼工程を開始するために操作アーム１２を燃焼物容器２４から解除し保管領域内に旋回させることができる。
【００３７】
他方、例えば誤った燃焼を中止するために燃焼工程中にキー４２を操作する場合、燃焼フード３０が持ち上げられ、操作アーム１２は燃焼領域３２内に旋回し、そこで燃焼物容器２４を収容しこれを保管領域２８内に旋回させる。保管領域２８内に燃焼物容器２４が存在しない際にキー４４を操作した場合、センサ制御により燃焼物供給は実施されず、単に燃焼フード３０が降下する。
【００３８】
図２の実施例は、概略的に示された自動燃焼室装着装置ならびに複数の燃焼用歯科セラミック材を備えることを特徴とする。同等な歯科セラミック材２６を燃焼することが好適であるが、操作パネル４０を介して各歯科セラミック材に対して固有の燃焼曲線をプログラムし得ることが理解される。
【００３９】
図２の実施例において、新しい燃焼物２６を備えた右側の燃焼物容器２４が燃焼フード３０の上昇後に燃焼領域３２内に旋回され、そこで燃焼される。実質的な燃焼工程の終了後に燃焼物容器２４は保管領域２８における同一の一番目の位置４６に搬送され、そこで静止時間を経過する。
【００４０】
この時間の間に、第二の燃焼物５０を備えた第二燃焼物容器４８が操作アーム１２およびそのグリップ要素１８によって把持され、その支持要素２２を介して操作アーム１２に結合される。この実施例において、支持要素２２ならびにグリップ要素１８の形状は、燃焼物容器２４および４８の持ち上げ動作が可能となるように選択される。
【００４１】
第二の燃焼物容器４８が持ち上げられて第一の燃焼物容器２４を超えて燃焼領域３２内に搬送される。第二の燃焼物５０に対する実質的な燃焼工程が終了した後、燃焼物容器４８も同様に燃焼領域３２から除去され、保管領域２８の一番目の位置４６を超えて二番目の位置５２に搬送され、ここで静止時間を経過する。
【００４２】
この間に、一番目の位置４６に設置された歯科セラミック材２６の静止時間が経過し、この位置に適宜の燃焼物容器に収容された第三の歯科セラミック材を配置することができ、さらにこれを燃焼領域３２内に搬送して燃焼することができる。
【００４３】
この方式により、図２の実施例において、装入量が増加した際に、所要の静止時間を保持しながらも継続的な稼動を実現することができる。
【００４４】
保管領域２８内における位置数を一番目の位置４６および二番目の位置５２よりも増加させることが好適であることが理解される。この実施例は、例えば夕刻に燃焼炉内に１０個の歯科セラミック材を装填し、翌朝に燃焼終了して取り出すことにより、継続的な稼動を可能にし、ここでこの実施例においても個々の歯科セラミック材に対して所要の燃焼曲線を設定し得ることが理解される。
【００４５】
図２の実施例において燃焼フード３０の左側のみに保管領域が形成され、操作アーム１２ならびにその取り付け部３４が燃焼フードの後方領域の左側に配設されているのに対して、ここには図示されていない別の実施例においては、歯科セラミック材の搬入領域が燃焼フード３０の左側に、搬出領域が燃焼フード３０の右側に配設される。この実施例においては、操作アーム１２を燃焼フード３０の後方の中央部に配設するか／または、これが２つに分割された保管領域２８の遠方側に配設された位置に到達するためのテレスコープガイドを備えることが好適である。
【００４６】
図３には、本発明に係る燃焼炉の変更された構成が示されている。この実施例は基本的に図１の実施例に相当するが、操作アーム１２に代えて一種のロボットアーム６０を設けており、これはそれぞれ水平の回転軸を有する複数の旋回要素６２、６４、および６６を備え、これらが燃焼物容器２４の多次元の操作性を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼炉の第一の実施例を透視的に示した概略図であり、簡略化の点から燃焼フードは省略してある。
【図２】本発明に係る燃焼炉の別の実施例を示す透視図である。
【図３】本発明に係る燃焼炉の第三の実施例を示す透視図である。
【符号の説明】
１０ 燃焼炉
１２ 操作アーム
１４ 作業面
１６ 回転軸
１８ グリップ要素
２０ 端部
２２ 支持要素
２４，４８ 燃焼物容器
２６，５０ 燃焼物
２８ 保管領域
３０ 燃焼フード
３２ 燃焼領域
３４ 取り付け部
３６ プログラム制御機構
３８ 燃焼曲線
４０ 操作パネル
４２，４４ キー
４６，５２ 位置
６０ ロボットアーム
６２，６４，６６回転要素

Claims (12)

1. 燃焼物を処理するための作業面を備え、作業面に対して可動式に燃焼フードを配設するとともにモータによって制御する燃焼炉において、モータによって制御可能な燃焼物（２６）用の操作アーム（１２）を燃焼炉（１０）上に配設し、これによって燃焼物（２６）を燃焼領域（３２）内に搬入し得るとともにここから搬出し得ることを特徴とする燃焼炉。
2. 前記燃焼物は、特に歯科セラミック材からなることを特徴とする請求項１記載の燃焼炉。
3. 燃焼フード（３０）のモータ駆動と操作アーム（１２）のモータ駆動との同時作動を制御するプログラム制御機構（４０）を設け、これにより操作アーム（１２）が燃焼領域内に延在しない際にのみ燃焼フード（３０）の降下が可能となるよう制御することを特徴とする請求項１または２記載の燃焼炉。
4. 操作アーム（１２）を旋回アームとして構成し、作業面（１４）上に取り付けることを可能とする請求項１ないし３のいずれかに記載の燃焼炉。
5. 操作アーム（１２）を旋回昇降アームとして形成し、操作アーム（１２）によって燃焼物（２６）を持ち上げるとともに旋回させ得ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の燃焼炉。
6. 前記燃焼物（２６）は、燃焼物容器（２４）を介して持ち上げるとともに旋回させ得ることを特徴とする請求項５記載の燃焼炉。
7. 作業面（１４）を燃焼領域（３２）から保管領域（２８）にわたって平面状に形成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の燃焼炉。
8. 操作アーム（１２）が燃焼物容器（２４）を備え、これが操作アーム（１２）に対して電磁的に取外し可能に接続および／または機械的な把持作用により取外し可能に結合するよう形成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の燃焼炉。
9. 燃焼物容器（２４）が耐熱性材料から形成されるとともに操作アーム（１２）の接合部に結合するための支持要素（２２）を備え、この支持要素（２２）はグリップ要素（１８）との接続に適応するよう形成され、このグリップ要素は燃焼領域（３２）および／または保管領域（２８）において燃焼物が所定の位置から逸脱した際においても支持要素（２２）とグリップ要素（１８）と間の確実な結合を保持するための操作アームにおける５ないし１０ｍｍの捕捉範囲を設けたガイド斜面を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の燃焼炉。
10. 操作アーム（１２）が作業面上を垂直に延在する回転軸に対して旋回可能であると共に回転軸に沿って高さ調整可能であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の燃焼炉。
11. 操作アーム（１２）のプログラム制御機構（４０）が追加的に使用者の選択にしたがって燃焼物（２６）の燃焼に関する燃焼曲線（３８）を制御することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の燃焼炉。
12. 多数の歯科セラミック材を燃焼するために操作アーム（１２）が燃焼領域（３２）の外側の複数の保管位置（２８）に移動し得ることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の燃焼炉。

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