JPH0649222B2 - 遠心鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属材料、ガラス材料等の遠心鋳造を実施する
装置、更に詳しくは、特に人口歯冠その他の歯科用部材
を遠心鋳造するに好適な装置に関する。

（従来の技術） 従来より、金属材料或はガラス材料を用いた歯科用補
綴、修復用の各部材の鋳造には遠心鋳造装置が用いられ
ることが多かった。斯かる遠心鋳造装置としては、回転
アームの一端に鋳造用ルツボを保持させ、該ルツボ中に
鋳造用材料を入れてこれをトーチ、高周波或はアーク溶
解等により加熱溶解し、回転アームを回転させてその遠
心力により、溶解した鋳造用材料をルツボに連設された
鋳型に注入し鋳造させるようにした装置、或は上記ルツ
ボを囲繞して溶解炉が設置され、鋳造時には回転アーム
と共に溶解炉も回転するようにした装置等が挙げられ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 然し乍ら、上記の鋳造装置のうち、前者の場合、加熱手
段の温度調整が難しく、特にトーチ加熱の場合鋳造材料
の適正な溶解温度は目視で判断しているのが実状であ
り、また高周波加熱或はアーク溶解の場合には装置が大
掛かりとなり、温度検出も光学的に検出せざるを得ない
為大きな温度測定誤差を生じる嫌いがあった。一方後者
の場合、温度検出に正確な測定手段が設置出来且つ装置
的にはコンパクト化されるが、溶解炉が鋳造時には直接
関与しないにも拘らず回転アームと共に回転するように
なっている為、これらを一括して回転させる為の駆動源
（例えば、電動モーター）は可なりの動力を必要とし、
また回転アームにも強大なモーメントが掛る為、太くて
頑強なものを採用せざるを得ず、更に遠心鋳造の場合、
回転開始後瞬時に所要の回転速度に達することが望まれ
るが、このように回転アームの一端に重量の大なる溶解
炉が装備されているとその荷重が大きい為に、理想的な
初期速度を得ることが極めて難しい。…等々の問題点が
あった。

（発明の目的） 本発明は上記に鑑みなされたもので、鋳造材料を溶解さ
せる為の加熱炉として温度調整及びコンパクト化が可能
な溶解炉を用いると共に、該溶解炉を回転アームから分
離して該回転アームのみを回転させることにより、駆動
源の動力を低減させ且つ理想的な初期速度を得ると共に
装置全体を更にコンパクト化せんとするものである。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的を達成する為の本発明の構成を添付の実施例図
に基づき説明する。第１図は本発明装置の一実施例を示
す斜視図、第２図は第１図のII−II線縦断面図、第３図
は第１図のIII−III線縦断面図、第４図(イ)(ロ)(ハ)(ニ)は
夫々同装置を用いた溶解鋳造の要領を示す概略的工程
図、第５図は他の実施例の要部の部分斜視図、第６図は
第５図のVI−VI線縦断面図である。即ち、本発明の遠心
鋳造装置は、回転駆動軸１と、該駆動軸１の先端に装着
されてその駆動力により該駆動軸１の軸心の廻りに回転
する回転アーム２と、該回転アーム２の一端部側にその
軸線方向に沿って調整自在とされたバランスウェイト３
と、上記回転アーム２の他端部側に設けられた鋳造用溶
解材料Ｍを受容する鋳造用ルツボ４１を保持する為のル
ツボホールダ４と、該ルツボホールダ４の遠心側に連設
された鋳型保持部５と、前記回転アーム２の少なくとも
回転時にその回転軌跡外に存するよう装備された鋳造材
料用溶解炉６とより成り、前記回転アーム２の回転に伴
う遠心力により、鋳造用ルツボ４１中の前記溶解炉６に
より溶解された鋳造用溶解材料Ｍを上記鋳型保持部５に
保持された鋳型５１内に注入鋳造するようにしたことを
要旨とするものである。

図において、７は回転アーム２の回転駆動手段或は制御
系機器等を内蔵するケーシングであり、８は操作盤、９
はケーシング７の側部に蝶着された安全カバーで作動時
等に回転部分を覆うように設けられている。回転アーム
２は駆動軸１の先端にＴ字型に装着され、該駆動軸１は
上記ケーシング７内に装備された電動モーター（不図
示）の駆動力により、或は該駆動軸１の外周に套嵌され
たスプリング１１（第３図参照）の弾発力によりその軸
心の廻りに回転する。

（作用） 上記構成の本発明遠心鋳造装置において、ルツボホール
ダ４に鋳造用ルツボ４１を設置し、また鋳型保持部５に
該ルツボ４１の遠心側にこれと密接的に鋳型５１を保持
させ、鋳造用ルツボ４１に溶解炉６により加熱溶解され
た鋳造用溶解材料Ｍを受容させ、回転アーム２を駆動軸
１の軸心の廻りに回転させればルツボ４１内の鋳造用溶
解材料Ｍが遠心力により鋳型５１に注入され鋳造がなさ
れる。この時鋳造側の各部材（ルツボ４１、鋳型５１
等）の重量とバランスさせる為、バランスウェイト３を
回転アーム２の軸線方向に適宜ずらせてその調整を図
る。従って回転アーム２に掛る荷重はこの鋳造側の部材
とバランスウェイト３だけであるから、これらを駆動さ
せる為の駆動源の動力は小さくて済み、しかも回転開始
と同時に所要の回転スピードに到達させることが出来、
上記鋳造が効率的になされる。更に、鋳造用材料の加熱
溶解は、溶解炉６によりなされるから、これに適宜温度
検出手段及び制御手段等を組み合わせれば、各鋳造材料
に応じた適正な温度設定が簡易になされる。

（実施例） 以下に実施例について述べる。

（実施例−１） 第１図乃至第４図は、溶解炉６が停止状態のルツボホー
ルダ４の至近位置に設置された例を示し、該溶解炉６で
加熱溶解された鋳造用溶解材料Ｍは溶解炉６を傾倒させ
ることにより鋳造用ルツボ４１に移され、回転アーム２
の回転により上述の如く鋳型５１に注入され鋳造され
る。該鋳造用ルツボ４１は、木靴状の形状で溶解炉６で
溶解された鋳造用溶解材料Ｍを受容すると共に、その遠
心側に鋳型５１のキャビティー511に連通する細孔411が
穿設されている。溶解炉６は中心に耐熱性の炉心管６１
とこれを取り巻くように巻装された発熱抵抗体６２とよ
り成り、前記ケーシング内にルツボホールダ４側に傾倒
自在に装備されている。炉心管６１には指サック状の溶
解用ルツボ６３が嵌挿され、該溶解ルツボ６３内で鋳造
用材料（インゴット）ｍの溶解がなされる。６４は溶解
用ルツボ６３の上面開口部を覆う蓋体であり、溶解炉６
を傾倒させる時にはこれと連動して開放されるようにな
されている。また631はルツボ押えであり、溶解用ルツ
ボ６３の口縁に係止され、板バネ632の弾力により溶解
炉６を傾倒させた時にも溶解用ルツボ６３が抜け落ちな
いように配慮されている。６５は溶解炉６内の温度を検
出する為の熱電対であり、操作盤８内の温度制御機器
（不図示）に連結されている。駆動軸１にはコイルスプ
リング１１が套嵌され、該スプリング１１を電動モータ
ー（不図示）等によりチャージアップし、その復元弾力
により回転アーム２が矢印ａ方向に回転する。

上記各構成部材の一連の動作は、操作盤８内でプログラ
ミングされ、操作盤８表面のボタン操作により自動的に
なされる。この要領を第４図(イ)乃至(ニ)にて略述する。

〔第４図(イ)〕；ルツボホールダ４に鋳造用ルツボ４１
を鋳型保持部５に鋳型５１を夫々セットし、操作盤８の
スタートボタンを押す。これにより溶解炉６は余熱状態
に入る。

〔第４図(ロ)〕；操作盤８の第２の操作ボタン（例え
ば、ルツボキーと云った名称とする）を押すと、蓋体６
４が開き溶解炉６が約４５°傾くので、該溶解炉６の炉
心管６１中に鋳造用材料ｍを入れた溶解用ルツボ６３を
嵌挿し、再び上記第２の操作ボタンを押すと、溶解炉６
及び蓋体６４が元の位置に戻り、溶解炉６内の温度が溶
解温度に係留されると共に、コイルスプリング１１のチ
ャージアップされる。

〔第４図(ハ)〕；カバー９で前面の回転部分を覆った上
で操作盤８の第３の操作ボタン（例えば、鋳造キーとす
る）を押すと、溶解炉６が約135°近く倒れ、鋳造用溶
解材料Ｍが鋳造用ルツボ４１に注がれ、溶解炉６が元の
位置に戻る。

〔第４図(ニ)〕；回転アーム２の回転軌跡外に溶解炉６
が戻ると直ちに回転アーム２が回転し、鋳造が実行さ
れ、鋳造終了後回転アーム２が初期の位置に停止し、第
４図(イ)の状態に戻る（ブザー等で知らせるようにすれ
ば便利である）ので、再び前記操作で別の鋳造がなされ
る。

このように一連の動作はボタン操作によりなされ、しか
も動力が少なくて済み且つ装置全体がコンパクト化され
るので歯科医等に設置するにはスペース的に極めて有利
である。更に溶解温度或は係留時間等を、鋳造用材料に
応じて予めプログラミングしておけば、操作者は簡単な
ボタン操作で溶解から鋳造までの一連の操作を極めて容
易に実行することが出来る。

（実施例−２） 第５図及び第６図は溶解炉６が２個のユニット６０、６
０より成る分割型であることを示し、回転アーム２は停
止状態で上下に配向しており、指サック状の鋳造用ルツ
ボ４１を嵌挿した炉心管６１と鋳型５１とが回転アーム
２に沿ってルツボホールダ４及び鋳型保持部５により固
定装着され、この炉心管６１を上記２分割型のユニット
６０、６０にて囲繞し、ルツボ４１内に入れられた鋳造
用材料ｍを溶解する。この鋳造用材料ｍが溶解された時
点で、溶解炉６を分割移動させ（回転アーム２の回転軌
跡外へ退却させる）、回転アーム２を矢印ｂ方向に回転
させれば、ルツボ４１中の鋳造用溶解材料Ｍ(m)は遠心
力により開口部よりキヤビティー511を経て鋳型５１内
に注入され、鋳造される。その他の部材は上記第１の実
施例と同様である。また、これらの一連の動作も、上記
第１の実施例と同様操作盤内の各種制御機器と関連付け
て、ボタン操作で自動的に行うようにプログラミングす
ることが出来る。

尚、上記溶解炉６としては発熱抵抗体として白金合金を
用いたものが最適である。

（発明の効果） 叙述の如く、本発明の遠心鋳造装置は、鋳造用材料を溶
解する為に温度調整及びコンパクト化が可能な溶解炉を
用いたので、適正溶解温度の設定が極めて容易であり、
溶解から鋳造に至る一連の動作は予めプログラミングし
ておくことにより自動的に行うことが可能である。亦、
鋳造の際には、溶解炉が回転アームの回転軌跡外に位置
して鋳造に関与しないようになされていることから、回
転アーム及びその動力源に掛る荷重が小さく、従って装
置全体として極めてコンパクトなものとすることが出来
る。更に、溶解炉が回転しないことによる回転アームの
低荷重により、回転アームが始動時に逸早く鋳造に望ま
しい所要の回転速度に達し、遠心鋳造が迅速且つ効率的
に実行される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す斜視図、第２図は
第１図のII−II線縦断面図、第３図は第１図のIII−III
線縦断面図、第４図(イ)(ロ)(ハ)(ニ)は夫々同装置を用いた
溶解鋳造の要領を示す概略的工程図、第５図は他の実施
例の要部の分解斜視図、第６図は第５図のVI−VI線縦断
面図である。 （符号の説明） １…駆動軸、２…回転アーム、３…バランスウェイト、
４…ルツボホールダ、４１…鋳造用ルツボ、５…鋳型保
持部、５１…鋳型、６…溶解炉、６０…溶解炉ユニッ
ト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動軸と、該駆動軸の先端に装着され
   てその駆動力により該駆動軸の軸心の廻りに回転する回
   転アームと、該回転アームの一端部側にその軸線方向に
   沿って調整自在に取着されたバランスウェイトと、上記
   回転アームの他端部側に設けられた鋳造用溶解材料を受
   容する鋳造用ルツボを保持する為のルツボホールダと、
   該ルツボホールダの遠心側に連設された鋳型保持部と、
   前記回転アームの少なくとも回転時にその回転軌跡外に
   存するよう装備された鋳造材料用溶解炉とより成り、前
   記回転アームの回転に伴う遠心力により、鋳造用ルツボ
   中の前記溶解炉により溶解された鋳造用溶解材料を上記
   鋳型保持部に保持された鋳型内に注入鋳造するようにし
   た遠心鋳造装置。
2. 【請求項２】前記溶解炉が取外し自在な溶解用ルツボを
   含んで前記回転アームの回転軌跡外に設置され、該溶解
   炉中の上記溶解用ルツボ内で加熱溶解された鋳造用溶解
   材料を前記ルツボホールダに保持された鋳造用ルツボに
   移して後回転アームの回転により鋳造するようにした特
   許請求の範囲第１項記載の鋳造装置。
3. 【請求項３】前記溶解炉が前記ルツボホールダを囲繞す
   る取外し自在な分割型とされ、該溶解炉により上記ルツ
   ボホールダに保持された鋳造用ルツボ中で鋳造材料を加
   熱溶解し、上記溶解炉を分割し回転アームの回転軌跡外
   に退却させた後回転アームを回転させて鋳造するように
   した特許請求の範囲第１項記載の鋳造装置。