JPS6330955Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は内部にセラミツクス成型体を収容して
焼成するセラミツクス成型体焼成用カプセルに関
する。

（従来技術） 一般に、セラミツクス成型体の焼成には、従来
より、トンネル炉と呼ばれる横型の電気炉やガス
炉が使用されている。

この種のトンネル炉は、第３図ａに示すよう
に、トンネル状の炉体１が水平に配置されたもの
で、炉体１の内部は予熱ゾーン１ａ，焼成ゾーン
１ｂおよび冷却ゾーン１ｃに区画され、これら予
熱ゾーン１ａ，焼成ゾーン１ｂおよび冷却ゾーン
１ｃは夫々第３図ｂに折れ線h₁で示すような温度
分布を有している。

上記のような構成を有するトンネル炉でセラミ
ツクス成型体を焼成する場合、第４図に示すよう
に焼成するセラミツクス成型体２を箱体状の焼成
匣３にたて詰め、もしくは横詰めする。この焼成
匣３を第３図ａに示すように台板４上に積載し、
図示しないプツシヤにより、先ず、炉体１の予熱
ゾーン１ａ内に矢印A₁で示すように自動的にプ
ツシユする。この予熱ゾーン１ａ内にてセラミツ
クス成型体２中のバインダ（成形助剤）を燃焼さ
せた（脱バインダ工程）後、上記台板４を炉体１
の焼成ゾーン１ｂにプツシユしてセラミツクス成
型体２を1200℃〜1350℃の温度で20時間ないし30
時間焼成する。この焼成が完了すると、セラミツ
クス成型体２は炉体１の冷却ゾーン１ｃにプッシ
ユされて冷却された後、炉体１から矢印A₂で示
すように引き出される。

上記焼成匣３はアルミナもしくはムライト質の
材料からなり、セラミツクス成型体２と反応性が
ある場合は、上記焼成匣３にジルコニアセツタも
しくはジルコニアパウダが敷かれ、その上にセラ
ミツクス成型体２が上記のようにたて詰め、もし
くは横詰めされる。

ところで、上記のようなセラミツクス焼成装置
では、焼成匣３内のセラミツクス成型体２は、焼
成匣３に詰め込まれたまゝの形状を保つて熱処理
されるが、焼成匣３の中心部と外周部とでは温度
差が生じ、焼成匣３の異なつた位置に詰め込まれ
たセラミツクス成型体は夫ゝ異なつた熱履歴を受
ける。この熱履歴の差は、焼成匣３にセラミツク
ス成型体２を多段多列に詰め込んだり、焼成匣３
を多段に積み重ねて焼成する場合に顕著であり、
焼成後のセラミツクス成型体２の特性に大きなば
らつきが生じる。

また、上記のような焼成匣３を使用してセラミ
ツクス成型体２を焼成すると、焼成匣３にたて詰
めもしくは横詰めされたセラミツクス成型体２を
焼成完了後に取り出すのは面倒であつた。

（考案の目的） 本考案セラミツクス成型体の焼成における上記
事情に鑑みてなされたものであつて、筒状のカプ
セル本体の蓋体の中心部にセラミツクス成型体が
通過し得る開口を形成するとともにこの蓋体をコ
ーン状に形成することにより、蓋を漏斗として機
能させ、焼成後のセラミツクス成型体を残りなく
取り出すことができ、しかも、多量のセラミツク
ス成型体を連続的に高効率で均一に焼成すること
ができるセラミツクス成型体焼成用カプセルを提
供することを目的としている。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本考案の実施例を説
明する。

第１図ａおよび第１図ｂに示すように、カプセ
ル１０は、円筒状のカプセル本体８と、その前端
部および後端部の蓋体１０ａおよび１０ｂとから
なり、焼成完了後のセラミツクス成型体２への銀
焼付等の低温処理を行うものでは、ステンレスも
しくはインコネル等の材料からなり、また、セラ
ミツクス成型体２の本焼成等の高温熱処理を行う
ものでは、ムライト、アルミナ質もしくは炭化硅
素質等の材料からなる。

カプセル本体８の前端部の蓋体１０ａは高さが
ｈの漏斗状もしくはコーン状に形成され、その中
心部に少くともカプセル１０内に収容されたセラ
ミツクス成型体２が通過し得る径を有する開口１
０ｃを有している。

上記蓋体１０ａは、カプセル本体８の前端面よ
りも内側にカプセル１０の高さｈよりも大きな幅
ｗがｗ＝10mmないし20mmで内径が他の部分よりも
大きな部分に嵌め込まれ、セラミツクス接着剤９
によりカプセル本体８に接着されている。このセ
ラミツクス接着剤９は、蓋体１０ａをカプセル本
体８に嵌合させた状態で両者の接合部分に塗布さ
れ、全体が高温に加熱されると融解して蓋体１０
ａとカプセル本体８とを接合する。

上記のようにカプセル本体８に接着された蓋体
１０ａは、カプセル本体８の前端面に向つて突出
する。この蓋体１０ａの突出端とカプセル本体８
の前端面との間隔ｄはｄ＝２mmないし３mmであ
る。

カプセル本体８の幅がｗの部分には、後述する
ようにして、カプセル本体８内のセラミツクス成
型体２の焼成中にバインダ等の燃焼により発生す
るガス等を排出するための切欠き１０ｄを設けて
いる。

一方、カプセル本体８のいま一つの蓋体１０ｂ
は、第１図ａおよび第１図ｂの実施例では、中心
部に開口１０ｅを有する円板状のもので、上記カ
プセル本体８と一体に成型されたものである。こ
の蓋体１０ｂは、具体的には図示しないが、蓋体
１０ａと同様にセラミツクス接着剤９によりカプ
セル本体８に接着するようにしてもよい。

上記カプセル１０は、たとえばその開口１０ｅ
を上にして直立させるとともに、いま一つの開口
１０ｃを塞ぎ、図示しない漏斗等を利用して上記
開口１０ｅからセラミツクス成型体が充填され
る。このカプセル１０は、たとえば第２図ａに示
すようなセラミツクス焼成装置に供給され、内部
のセラミツクス成型体２が熱処理される。

第２図ａのセラミツクス焼成装置は、ベース１
１上に載置された炉体１２を有し、この炉体１２
には、円筒状の炉心管１３が回転可能に配置され
ている。この炉心管１３は、焼成後のセラミツク
ス成型体２への銀焼付等の低温処理用のもので
は、ステンレスもしくはインコネル等の材料から
なり、セラミツクス成型体２の本焼成のような高
温処理用のものでは、ムライトもしくはアルミナ
質、さらには炭化硅素質の材料からなるものが使
用される。

上記炉心管１３は、その一端開口１３ａの外周
部に配置された支持ローラ１４ａと、他端開口１
３ｂの外周部に配置された支持ローラ１４ｂとに
より支持されている。上記支持ローラ１４ａは、
その支軸１５に設けられたプーリ１５ａと駆動モ
ータ１６のプーリ１６ａとの間にベルト１７が張
り渡され、駆動モータ１６により回転駆動され
る。

炉体１２は、充分な断熱効果を得るため、肉厚
がたとえば150mmないし200mmのセラミツクスボー
ド等の高断熱材料をその壁材として使用してい
る。上記炉体１２の長さは、炉心管１３の長さか
ら支持ローラ１４ａ，１４ｂを設置するための長
さを差引いた長さよりもやゝ短くなつている。

炉心１２の内部には、炉心管１３を取り囲むよ
うにヒータ１８が配置されている。このヒータ１
８は、セラミツクス成型体２の熱処理のパターン
に対応し、炉心管１３がたとえば第２図ｂに示す
ような温度分布を呈するように配置されている。

既にその構造を説明したカプセル１０は、第２
図ａに示すように、プツシヤ２０により炉心管１
３内にその一端開口より順次押し込まれる。

カプセル１０の寸法は、本実施例では、炉心管
１３の内径が140mm，外径が155mmないし160mm，
長さが1800mmないし2600mmの場合、カプセル本体
８の外径が100mmで長さが100mmないし300mmとし、
開口１０ｃ，１０ｅの径を10mmないし20mmとして
いる。

セラミツクス成型体２の充填量はカプセル１０
の開口１０ｃ，１０ｅからセラミツクス成型体２
が漏出するのを防止するため、カプセル１０を水
平にしたときにセラミツクス成型体２のレベルが
開口１０ｃ，１０ｅの周縁よりも、たとえば10mm
程度、下に位置していることが好ましい。

カプセル本体８の外径は、炉心管１３の内径の
１／1.3以上ではカプセル１０内から開口１０ｃ，
１０ｅおよび切欠き１０ｄを通して炉心管１３内
に排ガスが充分に排出されず酸素不足となり易
く、１／1.5以下では炉心管１３内での対流が激
しくなり、熱損失が大きくなると同時に、スペー
ス生産性が低くなる。このため、カプセル本体８
の外径は、炉心管１３の内径の１／1.3ないし
１／1.5とすることが好ましい。

カプセル１０はその蓋体１０ａを前方に向け
て、第２図ａに示すように、プツシヤ２０によ
り、炉心管１３の一端開口１３ａより押し込ま
れ、同様に、他のカプセル１０がプツシヤ２０に
より炉心管１３に押し込まれる毎に、順次、炉心
管１３の回転に伴つて回転しつゝその他端１３ｂ
に向つて移動する。

この過程で、カプセル１０内のセラミツクス成
型体２は、カプセル１０の回転に伴つて絶えず流
動し、炉心管１３から均一に熱を受け、ほゞ等し
い熱履歴を経て炉心管１３の他端から取り出され
ることになる。

炉心管１３から排出されたカプセル１０は、蓋
体１０ａを下に向ければ、この蓋体１０ａがコー
ン状に形成されているため、内部の焼成済のセラ
ミツクス成型体２はすべて開口１０ｃから取り出
すことができる。

カプセル１０の炉心管１３での総滞留時間は、
焼成の完了したセラミツクス成型体２への銀焼付
では３時間ないし５時間であり、セラミツクス成
型体２の本焼成では、そのバインダを燃焼させて
いないときは５時間ないし10時間であり、バイン
ダが既に燃焼しているときは、３時間ないし５時
間である。また、炉心管１３の回転数は0.1rpm
ないし5rpmとする。

以上に説明した実施例において、カプセルに
は、第１図ｃに示すように、その両端部に夫々漏
斗状もしくはコーン状の蓋体１０ａ，１０ａを取
り付けるようにしてもよい。このようにすれば、
カプセルの方向性がなくなり、ロボツト等による
取扱が容易になる。

本考案では、セラミツクス成型体２は、積層コ
ンデンサや肉厚の大きな板状のセラミツクスの焼
成に適しているが、炉心管１３の回転速度を調整
し、カプセル１０の開口１０ｃ，１０ｅを大きく
することにより直径が20mmφ，肉厚が0.3mm程度
のものまで熱処理可能である。

（考案の効果） 以上、詳述したことからも明らかなように、本
考案は、焼成するセラミツクス成型体を収容し、
所定の温度分布を有する炉体内を回転させつつ通
過させてセラミツクス成型体の焼成を行うように
したカプセルの蓋体をコーン状に形成するように
したので、この蓋体を下に向ければカプセル内部
のセラミツクス成型体は蓋体内面を滑落し、焼成
済のセラミツクス成型体をすべてカプセル外に容
易に取り出すことができ、しかも、カプセル内部
にセラミツクス成型体が残つて他のロツトと混入
するといつたこともなくすことができる。

また、本考案によれば、カプセルの回転によつ
てその内部のセラミツクス成型体が流動して炉心
管から均一に加熱され、セラミツクス成型体をむ
らなく均一に焼成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案に係るセラミツクス成型体焼
成用カプセルの一実施例の縦断面図、第１図ｂは
第１図ａのセラミツクス成型体焼成用カプセルの
側面図、第１図ｃは本考案に係るセラミツクス成
型体焼成用カプセルのいま一つの実施例の縦断面
図、第２図ａはセラミツクス焼成装置の概略を示
す説明図、第２図ｂは第２図ａのセラミツクス焼
成装置の炉心管の温度分布図、第３図ａは従来の
セラミツクス焼成装置の説明図、第３図ｂは第３
図ａのセラミツクス焼成装置の炉体内の温度分布
図、第４図は第３図ａのセラミツクス焼成装置に
使用される焼成匣の斜視図である。 ２……セラミツクス成型体、８……カプセル本
体、１０……カプセル、１０ａ，１０ｂ……蓋
体、１０ｃ，１０ｅ……開口、１２……炉体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉体の内部を移送される過程で軸心のまわりに
   回転して内部に収容されたセラミツクス成型体が
   流動しつゝ連続的に焼成されるようにした筒状の
   カプセルであつて、筒状のカプセル本体と、カプ
   セル本体の両端部に設けられ、中心部に上記セラ
   ミツクス成型体が通過可能な径を有する開口を備
   えた蓋部とからなり、蓋部の少くとも一方はカプ
   セル本体の端面よりも内側からこの端面に向かつ
   て突出するコーン状となつていることを特徴とす
   るセラミツクス成型体焼成用カプセル。