JPH0979762A - 縦形焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】匣と炉芯管の内面との引っ掛かりを防止し、匣
内の雰囲気を保つことができる縦形焼成炉を提供する。 【解決手段】炉体１の内部を上下方向に貫通する炉芯管
２を備え、この炉芯管の内部に被焼成物を収容した匣３
が上下方向に積み重ねて配置される。炉芯管２の上端よ
り匣３が供給され、炉芯管２の下端より匣３が取り出さ
れ、匣が炉芯管の内部を降下する過程で被焼成物を焼成
する。炉芯管３の上部に最上端の匣の上面を押える匣押
えレバー１０を設け、炉芯管の下部に最下端の匣の下面
を支える匣支持部材１４を設け、押えレバーと支持部材
とを連結架台４で一体に昇降可能に連結し、連結部材４
をシリンダ６によって昇降駆動する。連結部材４が降下
するとき、匣３を押えレバー１０と支持部材１４とで挟
持した状態で強制的に降下させるため、匣と炉芯管との
引っ掛かりを解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセラミックコンデン
サ等のセラミック製品を焼成処理するのに適した縦形焼
成炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、セラミック誘電体やセラミック共
振子などのセラミック製品を焼成する場合、被焼成物で
あるセラミック成形体を匣と呼ばれる加熱容器に収容し
た上で、焼成炉で焼成している。焼成炉の中でも、炉体
の設置面積が小さく、スペース効率が優れていることか
ら、縦形焼成炉が広く用いられている（特開平４−１５
４８７号公報、特開平３−１７７７８３号公報、特開平
１−２０３８８６号公報参照）。

【０００３】縦形焼成炉は、炉体の内部を上下方向に貫
通する炉芯管を備え、この炉芯管の内部に被焼成物を収
容した匣が上下方向に積み重ねて配置され、炉芯管の上
端より匣が供給されるとともに、炉芯管の下端より匣が
取り出され、匣が炉芯管の内部を降下する過程で被焼成
物を焼成するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、上下に
積み重ねられた匣は匣自身の重量により炉芯管の中を順
次降下する。しかし、炉芯管の内壁や匣の表面は経時変
化によって反応・劣化し、また炉芯管は熱変形によって
歪むこともある。そのため、匣が炉芯管の内面で引っ掛
かりを生じ、匣の降下が円滑に行われなくなることがあ
った。その結果、降下の際に匣間に隙間が生じ、匣内の
雰囲気を保つことができず、焼成条件が変動してしまう
という重大な問題があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、匣と炉芯管の内
面との引っ掛かりを解消し、匣内の雰囲気を保つことが
できる縦形焼成炉を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、炉体の内部を上下方向に貫通する炉芯管
を備え、この炉芯管の内部に被焼成物を収容した匣が上
下方向に積み重ねて配置され、炉芯管の上端より匣が供
給されるとともに、炉芯管の下端より匣が取り出され、
匣が炉芯管の内部を降下する過程で被焼成物を焼成する
縦形焼成炉において、炉芯管の上部に最上端の匣の上面
を押える匣押え手段を設け、炉芯管の下部に最下端の匣
の下面を支える匣支え手段を設け、匣押え手段と匣支え
手段とを一体に昇降可能に連結する連結部材を設け、か
つ連結部材を昇降駆動する駆動手段を設けたものであ
る。

【０００７】上記縦形焼成炉において、匣押え手段を、
上下に揺動可能で先端部で最上端の匣の上面を押える押
えレバーと、押えレバーを上下方向に揺動させるロータ
リアクチュエータとで構成するのが望ましい。また、炉
芯管の下部に、最下端から２番目の匣を保持するチャッ
ク手段と、チャック手段によって最下端から２番目の匣
を保持した後、匣支え手段が降下した際、最下端の匣を
載せるための水平移動可能な匣取出しトレーとを設ける
のが望ましい。

【０００８】最上端の匣の上面を匣押え手段で押え、か
つ最下端の匣の下面を匣支え手段で支えた状態で、連結
部材を降下させると、上下に積み重ねられた匣は匣押え
手段および匣支え手段と一体に降下する。この時、匣の
表面や炉芯管の内壁の劣化、あるいは炉芯管の熱変形な
どによって、匣と炉芯管の内面とが引っ掛かりを生じる
恐れがあるが、匣は匣押え手段と匣支え手段とによって
上下から挟持されているので、匣を炉芯管の中を強制的
に降下させることができる。したがって、降下の際に匣
と炉芯管の内面との間の引っ掛かりを解消でき、匣内の
雰囲気を常に保ちながら焼成を行うことができる。

【０００９】匣押え手段を、上下に揺動可能な押えレバ
ーと押えレバーを上下に揺動させるロータリアクチュエ
ータとで構成した場合には、構成が簡単になるととも
に、押えレバーを開いた時、匣の上方に大きな空間を確
保できるので、最上段の匣の上に新たな匣を載置する作
業が容易となる。また、炉芯管の下部に、最下端から２
番目の匣を保持するチャック手段と、チャック手段によ
って最下端から２番目の匣を保持した後、匣支え手段が
降下した際、最下端の匣を載せるための水平移動可能な
匣取出しトレーとを設けると、炉芯管の下端より匣を効
率良く取り出すことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１，図２は本発明にかかる縦形
焼成炉の一例を示す。この焼成炉は、ヒータ（図示せ
ず）を内蔵した縦形の炉体１を備えており、この炉体１
は図示しない支持台上に設置されている。ヒータとして
は、例えばニクロムヒータやカンタル線を埋め込んだブ
ロック型のヒータや、ＳｉＣ質の棒状またはスパイラル
状ヒータ等を用いることができる。炉体１の中には、炉
体１を上下方向に貫通する複数の角筒形炉芯管２が配置
されており、炉芯管２の下端部が支持部１ａによって支
持されている。炉芯管２の内部には、セラミック成形体
などの被焼成物を収容した匣３が上下方向に積み重ねて
配置されている。この実施例の匣３は、アルミナ質やム
ライト質などの耐熱材料により、図３（ａ）のように上
面が開口した四角形箱型に形成されている。この匣３を
上下に積み重ねることにより、匣３の内部を密閉できる
ようになっている。

【００１１】炉体１の周囲には、略Ｕ字形の連結架台４
が配置されている。連結架台４の下面にはブロック５が
固定され、このブロック５に昇降用シリンダ６のピスト
ンロッド７が連結されている。そのため、連結架台４は
シリンダ６によって上下に昇降できる。連結架台４の上
方に延びる一対の縦板部４ａ，４ｂの上端部には軸９が
回転自在に架設されており、一方の縦板部４ａには上記
軸９を駆動するモータ等のロータリアクチュエータ８が
固定されている。

【００１２】軸９には、炉芯管２の本数に対応した個数
（図１では５個）の押えレバー１０が固定されており、
これら押えレバー１０が各炉芯管２に配置された最上端
の匣３の上面を押えるようになっている。上記ロータリ
アクチュエータ８と軸９と押えレバー１０とで、本発明
の匣押え手段が構成されている。なお、押えレバー１０
が匣３の上面に当たった時のショックを軽減し、かつ匣
３の損傷を防止するため、押えレバー１０の先端部下面
にはシリコンゴム等のクッション材１１が装着されてい
る。上記ロータリアクチュエータ８は、押えレバー７が
上方に起立した位置（開位置）と水平位置（閉位置）の
２位置の間で揺動できるように、約９０°の範囲で駆動
される。そして、水平位置にある押えレバー１０の先端
部が最上端の匣３の上面を一定の押圧力で押圧するよ
う、ロータリアクチュエータ８は制御される。

【００１３】上記炉芯管２の下方には、最下端から２番
目の匣３を保持する一対のチャック装置１２が設けられ
ている。これらチャック装置１２は、図示しないシリン
ダ等の駆動手段によって対向方向に作動され、これによ
り横方向に並んだ５個の匣３を同時にチャックすること
ができる。

【００１４】チャック装置１２の下方には、匣取出しト
レー１３が設けられている。このトレー１３は図示しな
いコンベアによって水平方向（図１に矢印Ａで示す）に
間欠的に搬送される。コンベアの動作は、連結架台４の
昇降動作と連動している。トレー１３には、匣３と対応
した位置に、匣３の外形よりやや小さい貫通穴１３ａ
（図２参照）が形成され、この貫通穴１３ａに、連結架
台４の底板部４ｃから上方に突設された５本の支持部材
１４が上下動自在に挿通されている。これら支持部材１
４は、最下端の匣３の下面を支える匣支え手段を構成し
ている。

【００１５】次に、上記構成からなる焼成炉の動作を図
２にしたがって説明する。図２（ａ）において、連結架
台４は上限位置にあり、チャック装置１２は開いてい
る。支持部材１４は最下端の匣３を支えており、押えレ
バー１０は最上端の匣３を押えているため、上下に積み
重ねられた匣３は隙間なく密着している。いま、シリン
ダ６によって連結架台４を匣１個分だけ降下させると、
図２（ｂ）の位置となる。この時、支持部材１４が匣１
個分降下すると同時に、押えレバー１０も同長だけ降下
するので、上下に積み重ねられた匣３への圧着力は変化
しない。そのため、炉芯管２の内壁や匣３の表面が経時
変化によって劣化していたり、炉芯管２が熱変形してい
ても、匣３全体が強制的に降下せられ、炉芯管２の内面
で引っ掛かりを生じることがない。その結果、匣３の密
閉性を保つことができ、匣３内の雰囲気を所望の雰囲気
に保つことができる。匣３全体が１個分だけ降下した
後、チャック装置１２が駆動され、最下端から２番目の
匣３を両側からチャックする。この状態で、押えレバー
１０が上方へ開き、押えレバー１０を最上段の匣３から
分離させる。ついで、シリンダ６により連結架台４をさ
らに降下させると、最下段の匣３だけが支持部材１４に
載って降下し、図２（ｃ）のようにトレー１３の上に乗
り移る。最下段の匣３を載せたトレー１３は図示しない
コンベアによって次の工程へ運ばれ、空のトレー１３が
支持部材１４上に対応する位置まで導入される。空のト
レー１３が導入された後、支持部材１４がチャック装置
１２によってチャックされている匣３の下面を支える位
置まで連結架台４が上昇し、しかる後チャック装置１２
を開く。一方、炉芯管２の上部には図示しない匣供給機
構が設けられており、最上段の匣３の上に新たな匣３が
セットされる。その後、押えレバー１０が閉じられ、新
たな最上段の匣３の上面を押える（図２（ａ）参照）。
以上の動作を繰り返すことにより、匣３が順次炉芯管２
内を降下し、降下する過程で匣３内の被焼成物が焼成さ
れる。

【００１６】上記実施例では、匣押え手段をロータリア
クチュエータ８と軸９と押えレバー１０とで構成した
が、これに限るものではない。例えば、図４のように、
連結架台４の上端部に押えレバー２０の基端部を揺動自
在に支持し、連結架台４と押えレバー２０との間にシリ
ンダ２１を取り付けることにより、押えレバー２０をシ
リンダ２１で閉じるようにしてもよい。また、図５のよ
うに、連結架台４の上端部に押えレバー２２の中間部を
揺動自在に支持し、連結架台４と押えレバー２２の終端
部との間にシリンダ２３を取り付け、連結架台４と押え
レバー２２の始端部との間に引張スプリング２４を張架
してもよい。この場合には、押えレバー２２の匣押え力
はスプリング２４によって与え、シリンダ２３は押えレ
バー２２を開くためにのみ使用される。この場合には、
匣押え力をスプリング２４によって一定に維持できる。
その他、揺動式の押えレバーに代えて、匣の上方に上下
に直進駆動される押え手段を設けてもよい。この場合に
は、匣の上端に新たな匣を載置する際、匣の上方に大き
なスペースを取れないので、側方から匣を載置する匣供
給機構を設けるのが望ましい。

【００１７】また、炉芯管２の下部から最下端の匣を取
り出す手段として、支持部材１４を挿通自在な匣取出し
トレー１３を設け、支持部材１４がトレー１３より下方
へ降下することによって、匣をトレー１３上へ移し替え
る例について説明したが、これに代えて、支持部材１４
の側部にトレーを配置し、支持部材１４がトレーと同一
高さまで降下した後、支持部材１４上の匣をトレー１３
上へ水平方向に押し出す手段を別に設けてもよい。いず
れにしても、匣取出手段は上記の構成に限定されるもの
ではない。

【００１８】本発明で使用される匣は、図３（ａ）のよ
うな直方体形状の匣３に限らない。即ち、図３（ｂ）の
ような円筒形の匣３ａ、（ｃ）ような下端部に丸形の鍔
３ｃを備えた匣３ｂ、（ｄ）のように下端部に角形の鍔
３ｅを備えた匣３ｄ、（ｅ）のように下方に向かって傾
斜したテーパ状の匣３ｆ、（ｆ）のように上下面に嵌合
部３ｈを備えた匣３ｇなども使用できる。

【００１９】また、炉芯管の形状も、実施例のような角
筒形に限らず、匣の形状に合わせて種々の形状に変更で
きる。例えば、図６（ａ）のような円筒形の炉芯管２
ａ、図６（ｂ）のように内面に縦リブ２ｃを備えた角筒
形の炉芯管２ｂ、図６（ｃ）のように内面に丸パイプ２
ｅを備えた円筒形の炉芯管２ｄでもよく、さらに炉芯管
自身を下端側が漸次小形となるテーパ状としてもよい。
図６（ｂ），（ｃ）のような炉芯管の場合、中を降下す
る匣との接触面積が少なく、摺動抵抗を低減できる。ま
た、図６（ｂ）の場合には匣の周囲をリブ２ｃで支持す
るので、回転および傾きを防止できる効果がある。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、上下に積み重ねられた匣全体を匣押え手段と匣
支え手段とで挟持しながら強制的に降下させるようにし
たので、匣の表面や炉芯管の内壁の劣化、あるいは炉芯
管の熱変形などがあっても、匣と炉芯管の内面とが引っ
掛かりを生じることがなく、匣は炉芯管内を円滑に降下
できる。そのため、匣の密閉度を保ちながら炉芯管内を
降下させることができ、匣内の雰囲気を乱すことなく焼
成を行うことができる。さらに、匣および炉芯管が多少
劣化したり、熱変形しても、焼成処理に支障がないの
で、長時間にわたって連続稼働することができ、メンテ
ナンスフリーとすることができる。また、炉芯管および
匣の寿命を延長できるので、焼成コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる縦形焼成炉の斜視図である。

【図２】本発明にかかる焼成炉の動作を示す図１のＢ−
Ｂ断面図である。

【図３】本発明で使用可能な匣の例を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の匣押え手段の他の例の一部側面図であ
る。

【図５】本発明の匣押え手段のさらに他の例の一部側面
図である。

【図６】炉芯管の他の実施例の斜視図である。

【符号の説明】

１ 炉体 ２ 炉芯管 ３ 匣 ４ 連結架台 ６ 昇降用シリンダ ８ ロータリアクチュエータ １０ 押えレバー １２ チャック装置 １３ 匣取出しトレー １４ 支持部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炉体の内部を上下方向に貫通する炉芯管を
   備え、この炉芯管の内部に被焼成物を収容した匣が上下
   方向に積み重ねて配置され、炉芯管の上端より匣が供給
   されるとともに、炉芯管の下端より匣が取り出され、匣
   が炉芯管の内部を降下する過程で被焼成物を焼成する縦
   形焼成炉において、 上記炉芯管の上部に設けられ、最上端の匣の上面を押え
   る匣押え手段と、 上記炉芯管の下部に設けられ、最下端の匣の下面を支え
   る匣支え手段と、 上記匣押え手段と匣支え手段とを一体に昇降可能に連結
   する連結部材と、 上記連結部材を昇降駆動する駆動手段とを備えたことを
   特徴とする縦形焼成炉。
2. 【請求項２】請求項１に記載の縦形焼成炉において、 上記匣押え手段は、上下に揺動可能で先端部で最上端の
   匣の上面を押える押えレバーと、押えレバーを上下方向
   に揺動させるロータリアクチュエータとで構成されてい
   ることを特徴とする縦形焼成炉。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の縦形焼成炉にお
   いて、 上記炉芯管の下部には、最下端から２番目の匣を保持す
   るチャック手段と、チャック手段によって最下端から２
   番目の匣を保持した後、匣支え手段が降下した際、最下
   端の匣を載せるための水平移動可能な匣取出しトレーと
   が設けられていることを特徴とする縦形焼成炉。