JPH0117073B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチタン酸バリウム等のセラミツク誘電
体を含むチツプコンデンサ等の素地セラミツク体
を焼成する改良された装置に関する。

本発明の理解を助けるために述べると、現在の
モノリシツクセラミツクコンデンサの製造法は、
有機高分子物質の結合剤中の所望の誘電体組成の
微粒子からセラミツク基地を作る工程を典型的に
含む。基体に、結合剤と焼成温度において耐酸化
性である金属の微粒子とを含むインクをスクリー
ン印刷等で捺印して電極部を作る場合がある。電
極を有する複数の素地セラミツク基体を注意深く
配向して重ねて、相続く層中の電極を部分的に合
つた位置に配列し、次いでこれを圧縮する。

典型的には、隣接層中の電極の本体部分はその
大部分にわたつて重なり合い、交互の層中の電極
の縁は喰違つている。

その後、重ねた基体を切断線に沿つて小さいイ
ンクリメントに分割して、交互の層中の電極の端
部をインクリメントの反対側で露出させる。

インクリメントを焼成温度に加熱して結合剤を
除去するとともに誘電体を焼結し、それによつて
素地セラミツクを高い誘電率を有する密なモノリ
シツク材料に変える。

最後に、こうして作つた焼成コンデンサに成
端、すなわちリード線の取り付けを行ない、そし
て典型的にはその後で絶縁ジヤケツトに封入す
る。

素地セラミツク体を予備焼成して有機物質を除
去したのちに焼成する作業は、従来時間がかか
り、エネルギー集約的で費用がかさみ、しかも、
脆くてしばしば非常に小さい予備焼成体を取り扱
う多くの作業を伴つた。特に普通の製造方法によ
れば、素地セラミツク体は個々のそり・・の上に互い
に間隔を置いた関係で注意深く載せられる。そり・・
を搬送装置に載せ次いで水平キルンを通つて制御
された速度で移動させる。

しばしば、焼成および冷却時間は約17時間かか
る。キルンは典型的にはエネルギーの使用に関し
て不経済であり且つ非常に非能率的である。

最近開発された改良された方法では、素地セラ
ミツク予備成形体をアルミニウム製トレーに載
せ、加熱して有機物質を除去し、バーンアウト後
にセラミツク体をボートにばら積みし、酸化ジル
コニウム砂で覆い、次いで焼成する。この改良は
焼成速度を大いに増大させたが、それでもなお、
非能率的なキルン炉の使用を必要とした。

本発明は、要約すると、素地セラミツク体の一
定供給量を漸進的に導入し、焼成セラミツクチツ
プの一定の流れを漸進的に取り出す素地セラミツ
ク体の連続処理装置に関する。特に、本発明は鉛
直に向けた管を有し該管の少なくとも一部分が加
熱される焼成装置に関する。管は最初に砂または
それに似た耐熱性粒状物で満たす。管の水平に配
置した出口端部を有孔ベルトまたは円板等の搬送
装置で封鎖し、搬送装置の上側表面は管の下側端
部に対して近接に離隔した関係で配置する。搬送
装置と管の間隔を十分に狭くして材料の自由な流
れを妨げ、しかも十分に大きくしてセラミツク体
を搬送装置と管出口の間で移行させる。

始動のために最初に管を砂で満たした後、素地
セラミツク体の供給分を管の上側端部において所
定の割合の砂とともに漸進的に導入し、それと同
時に、搬送装置を漸進的に水平に移動させて砂の
インクリメントを管の下側または出口端部から取
り出す。セラミツク体と砂の混合物は、結局、砂
およびセラミツク体を下側端部において取り出す
速度に依存する選択した速度で管を、そして特に
その中の加熱帯を通つて降下することがわかる。

場合によつては、不活性、酸化性または還元性
ガスを管を通つて所望の方向に流すことがある。

材料は搬送装置によつて連続的な速度で管から
取り出される。砂の始動用バツチが除去された
後、搬送装置を下る材料は砂と焼成セラミツクコ
ンデンサの混合物を含む。セラミツク体は砂から
分離され、砂はその後に管の頂部において素地セ
ラミツク体の新たな供給分と共に再び導入され
る。前記の最初の始動の後、処理は連続的であ
る。

前記の物および方法の使用は、エネルギーの実
質的な節約につながり、ボートまたはそり・・等のキ
ルン付属品の省略を可能にし、小さい管断面積に
よる改良された温度制御を与え、対流をなくし、
焼成装置に必要な床面積を10またはそれ以上の比
率で減少させ、普通のキルンに見られる保守上の
問題を大いに減少させ、優れた雰囲気制御を与
え、処理中のセラミツク体の損傷発生率を減少さ
せ、処理時間を現在必要とされる時間の約1/3に
縮めた。

すなわち、本発明の１つの目的は素地セラミツ
ク体特にチツプコンデンサのバーンアウトおよび
焼成を行なうための改良された装置を提供するこ
とである。

本発明の別の目的は、所望の断面形状を有し少
なくとも一部分が加熱される鉛直に向けた耐火物
製管と、管の下側端部にあつて砂またはそれに似
た耐熱性粒状物と焼成セラミツク体の混合物を所
定の速度で引き出す搬出手段とを有する前記の型
の装置において、引き出し速度と実質的に等しい
速度で砂と素地セラミツク体の混合物を入口端部
にて導入する手段を含む装置を提供することによ
つて、始動の後にコンデンサチツプ等の素地セラ
ミツク体を連続的に処理する装置を提供すること
である。

本発明のさらに別の目的は、内部の雰囲気を制
御するために処理中に砂とセラミツクの混合物を
貫いてガスを循環させることができる前記の型の
装置を提供することである。

これらの目的および本明細書中に述べるかまた
は後に指摘する別の目的を達成するために、本明
細書の一部分を達成する添付図面について説明す
る。

図面には、セラミツク体を焼成する処理装置の
半線図を示す。装置は、処理装置を支持する基枠
または床１２を載せる複数の直立柱１１を含む枠
集合体１０を含む。

鉛直に向けて設けられる炉管１３はアルミナ、
セラミツク等の耐火物で作られ、支持用副集合体
１４に載せられる。

耐火物製管１３は、断熱室１６の中に配置され
る加熱帯１５等の長さ方向の加熱帯を含む。加熱
域は断熱室１６の高さのほぼ全体を、またはそれ
に沿う短い距離のみを占める場合があることが理
解されよう。

管１３は頂部に入口端部１７を、下端部に出口
端部１８を含む。出口端部は鉛直方向に調節でき
る尾部片１９を含み、それは第２図に詳細に示さ
れる。

尾部片１９は搬送用ベルト部材２１の上側フラ
イト２０に対して近接に離隔した関係で配置され
る。尾部片１９は例えばねじ結合１９′によつて
上側フライト２０に対して遠近調節することがで
き、それによつて尾部片の最下端部２２と上側フ
ライト２０の間隔を変える。

搬送用ベルト部材２１は、好ましくは、少なく
とも尾部片１９の全横断範囲の下に延びる旋回可
能に相互連結するリンクで構成される。ベルト部
材２１は目の荒いメツシユ構造とすることがで
き、その場合には裏当板２３にベルト部材の下に
配置して、砂がベルト部材を下向きに貫通しない
ようにする。ベルト部材２１を駆動および遊動ス
プロケツト２４，２５にループ状に掛ける。

搬送用ベルト部材２１の排出端部２６の下流側
に設けられる集収用ホツパ２７は、分離機構２９
に通じる付属管２８を含む。分離機構２９に含ま
れる篩分け用スクリーン（図示しない）は、砂を
砂供給搬送機構３９の最下端または貯蔵端部３０
の中へ通過させつつ、分離された焼成セラミツク
体Ａを取り出せるように機能する。

搬送用ベルト部材２１は、歯車減速装置３２を
通して作動するモータ３１によつて駆動される。
減速装置３２によつて駆動される駆動プーリ３３
はベルト３４によつて駆動プーリ３５に連結され
ており、駆動プーリ３５を取り付けた軸３５上に
は駆動スプロケツト２４が取付けられている。モ
ータおよび／または歯車減速装置は、制御器Ｃで
例示されるように、駆動速度を変化させてベルト
部材２１の前進速度を制御する設備を含む。

以下に明らかになるように、管１３内の材料の
滞留時間は搬送装置が材料を管１３から取出す速
度の関数であり、また、この滞留時間を特別の被
処理体の要件に応じて変えることが望ましいの
で、何らかの形の搬送装置の速度制御が非常に望
ましい。

耐火物製管１３の上側または入口端部１７に
は、処理すべき素地セラミツク体を導入するため
のセラミツク体送り込み部３７および砂を導入す
るためめの砂送り込み部３８が設けられる。

砂搬送機構３９（例えばオーガ搬送式とするこ
とができる）は貯蔵端部３０から上向きに延び、
しかも、砂を砂供給部から管１３の中へ進める供
給シユート４０を含む。

駆動機構４１は搬送機構３９の下に配置され
る。駆動機構４１の付勢は好ましくは、耐火物製
管１３の最上端の近くに配置した光学的検出器ま
たは光電池４２によつて制御される。検出器４２
の機能は、検出器付近で砂の不在が検出されたと
きに砂供給用駆動機構４１を付勢して追加の砂を
装置内に導入させることである。

処理装置内に導入すべきセラミツク体Ａは、好
ましくは、普通“シントロン（syntron）”と呼ば
れる型式の振動型供給機構４３の中に置かれる。
供給機構はホツパ４４および排出管４５を含み、
排出管４２の下側端部４６は管１３の上側端部の
蓋部材４７に取付けられる。供給機構４３が付勢
されると（この機能も検出器４２によつて制御さ
れる場合がある）、ホツパ４４内のセラミツク体
は排出管４５を通つて管１３の中へ制御された速
度で導入される。

したがつて供給機構４３および砂搬送機構３９
の適切な付勢によつてセラミツク体および砂の連
続的な供給量が管１３の上側端部１７の中へ所定
の割合で導入されることが理解されよう。

前に述べたように、管１３内のセラミツク体の
滞留時間は搬送用ベルト部材２１の作動速度の関
数である。

好ましくは、管１３を通つて選択された方向で
しかも種々の水準でガスを循環させる手段を設け
る。設けば、導管４８および４９を管に沿つた上
側および下側位置にそれぞれ設ける。これらの導
管は酸化性ガス、還元性ガス等のガス剤に選択的
に接続される場合がある。

装置の作動は以上の説明から明らかであろう。

始動の目的で、セラミツク体供給機構４３を付
勢せずに砂搬送機構３９を付勢して管１３を砂で
完全に満たす。搬送用ベルト部材２１の進行速度
およびベルト部材の上側フライトから尾部片１９
までの距離は、管内のセラミツク体の寸法、位置
および所望の帯留時間に応じて調節される。

加熱機構１５はセラミツク体供給機構および搬
送装置とともに付勢される。使用する砂はセラミ
ツクの焼成温度において溶解に耐える材料である
ことが必要であり、例えば、珪砂または酸化ジル
コニウム砂あるいはその組合せを含むことができ
る。

炉管１３は酸化ジルコニウム等の任意の適切な
耐火物で構成することができる。

特定の装置によれば、高さが4′で内径が２−1/
２″の酸化ジルコニウム管を使用した。加熱域また
は炉領域１５を高さ約36″にして1120℃の平衡温
度に加熱した。搬送用ベルト部材２１を調節して
混合物を約12″／時の速度で管１３を通つて前進
させることによつて、砂とセラミツク体の混合物
の与えられたインクリメントまたは量が管１３の
全長を横切るのに約４時間かかるようにした。

好ましくは搬送用ベルト部材２１を調節して横
断時間を約３〜５時間とすることができる。

セラミツク体のバーンアウト処理は加熱帯１５
より上の領域で始まり、焼結は加熱帯１５に合致
する領域で始まり、しかもこの装置は加熱帯１５
より下の領域において焼結体に“均熱時間”を許
すので、この装置はセラミツク体のバーンアウト
および焼成を行なうのに理想的であることが見出
された。

装置は最初の充填の後に連続的に運転され、排
出端部または尾部片１９から降下する砂と焼成体
Ａの混合物は搬送用ベルト部材上面２０によつて
運ばれて集収用ホツパ２７の中に置かれ、そこか
ら前記のように分離機構２９へ送られる。

まだ熱いかまたは温かい砂は砂搬送機構３９の
中へ再び導入され、処理されたセラミツク体Ａは
別の製造工程へ送るために取り出される。

必ずではないが好ましくは、炉内の種々の水準
内の雰囲気を制御するために例えば適切なガスを
種々の水準で導入する場合がある。すなわち、例
えば、バーンアウトを行なう管１３内の水準に酸
化性雰囲気を作ること等が可能である。

尾部片１９と上側フライト２０の間隔はもちろ
んセラミツク体Ａの最小寸法より大きくなければ
ならない。しかしながら、この間隔を上記の制限
に合わせながらできるだけ小さくして、砂が自由
に流れて横に広がるのを防止することが望まし
い。

装置をオーガ式搬送機構に関連して説明した
が、他の手段を用いて、砂と処理されたセラミツ
ク体の混合物を取り出すと同時に、管を通る混合
物の自由なまたは制御されない下降流をなくすこ
とができることは容易に理解されよう。例とし
て、鉛直な軸の回りに回転できる円板を搬送機構
に設け、円板の上側表面を管の出口端部の直下に
離隔して配置することもできる。円板の一部分の
みを管の出口端部に合わせて配置することによつ
て、材料を管からインクリメント的に取り出す速
度が円板の回転速度の関数となる。

以上の開示に精通した当業者にとつて、説明し
た実施態様の種々の変更を本発明の精神にそむく
ことなく行ない得ることは明らかであろう。例え
ば、他の形態の砂堆積搬送装置、被処理体供給搬
送装置、篩装置等を適切に使用することができ
る。したがつて、本発明は特許請求の範囲に記載
する範囲において広く解釈すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による処理装置の端面線図であ
り、部分的に切欠いて内部構造の詳細を示す。第
２図は第１図の線２−２についての拡大断面図で
ある。 １３……耐火物製管、１５……加熱帯、１７…
…入口端部、１８……出口端部、１９……尾部
片、２０……搬送用ベルト部材の上側フライト、
２１……搬送用ベルト部材、２９……分離機構、
３１……モータ、３２……歯車減速装置、３７…
…セラミツク体送り込み部、３８……砂送り込み
部、４２……検出器、Ａ……セラミツク体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンデンサ等のセラミツク体を砂等の耐熱材
   料の粒状物の中に浮遊させて焼成する装置におい
   て、上側入口端部および水平に配置した下側出口
   端部を有して鉛直に配置した長い管状耐火物製炉
   体と、前記炉を取り囲む前記炉体の少なくとも一
   部分を加熱する加熱手段と、前記出口端部の下に
   かつ前記出口端部に対して近接に離隔した封鎖的
   関係で配置された上側表面を有し少なくとも前記
   出口端部の最小寸法より少し大きい距離だけ前記
   出口端部から離して水平に配置された排出用搬送
   手段と、前記入口端部にあつて前記粒状物および
   前記セラミツク体のインクリメントを制御された
   速度で漸次導入する送り込み手段と、前記搬送手
   段を前記出口端部を横切つて水平方向に、ある速
   度で漸次前進させて、前記粒状物および前記セラ
   ミツク体を前記制御された速度にほぼ相当する速
   度で連続的に取り出す手段とを有する前記装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記出口端部から取り出した粒状物からセラ
   ミツク体を分離する篩分け手段を前記搬送手段の
   下流側に有し、しかも、前記セラミツク体から前
   記篩分け手段により分離した粒状物を前記炉の前
   記入口に再び導入する粒子搬送手段を含む装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の装置におい
   て、前記粒状物が砂を含む装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記排出用搬送手段は前記粒状物を貫通させ
   かつ前記セラミツク体を保持するような寸法とし
   た有孔ベルト部材を含む装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の装置におい
   て、前記ベルト部材の下に位置しかつ前記出口端
   部に合わせて配置した封鎖板部材を含む装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記炉内にガスの流れを誘導する手段を含む
   装置。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記送り込み手段による前記粒状物の導入の
   速度を制御するための検出手段を前記入口に含む
   装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の装置におい
   て、前記検出手段は光電池を含む装置。