(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に鋳型収容部を配置した鋳造部と、
前記鋳造部よりも上方に配置され、上部から供給された金属を融解し、融解された金属を前記鋳型収容部内の鋳型に鋳込む融解部とを、有し、前記鋳型収容部は、前記シリンダ内を上下動可能に構成され、
前記シリンダ内と前記鋳型収容部内とに、同じ圧力の気体を給排する気体給排手段を、有し、前記鋳型収容部は、前記シリンダよりも前記気体の受圧面積が小さく形成され、
前記融解部は、前記シリンダへの前記気体給排手段での前記気体の供給による前記鋳型収容部の上昇時に、前記鋳型収容部の接触によって前記鋳型収容部と共に上昇するように構成されている鋳造装置。
【請求項２】
請求項１記載の鋳造装置において、前記気体は、不活性ガスである鋳造装置。
【請求項３】
請求項１記載の鋳造装置において、前記融解部は、上下方向に摺動可能に構成され、前記鋳型収容部の上昇時に前記鋳型収容部の上部が前記融解部の下部に接触するように構成され、融解部の上部に、融解部が上昇時に接触して固定する固定部が存在し、前記固定部は、融解部上を覆い、かつ前後方向に摺動する摺動部材を有する鋳造装置。
【請求項４】
請求項１記載の鋳造装置において、前記鋳造部は、前進状態と後退状態との間で摺動可能に摺動手段を介してフレームに取り付けられ、前記前進状態で、前記鋳型収容部に前記鋳型が配置可能であり、前記後退状態において、その上方に前記融解部が位置し、
前記融解部の上方に蓋部が位置し、前記蓋部は、蓋部前進状態と蓋部後退状態との間で摺動可能に摺動手段を介して前記フレームに設けられ、前記蓋部前進状態において前記融解部に前記金属を供給可能であり、前記蓋部後退状態において前記融解部での金属融解が可能であり、前記蓋部は、前記融解部の上昇時に、前記フレームに設けた固定部に、押圧固定される鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば歯科用鋳造装置として使用可能な鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、真空加圧方式の鋳造装置の一例が開示されている。この鋳造装置は、鋳造部と融解部とを有し、鋳造部は、シリンダ内に鋳型収容部がスライド可能に設けられ、鋳型収容部内に鋳型が配置される。鋳造部の上方に間隔をおいて融解部が配置されている。融解部は、内部に坩堝を有し、それの上部から金属を供給し、融解する。坩堝は上下方向に２分割されており、金属を融解する際には閉じられており、金属が融解されると、坩堝を開いて、融解された金属を下方に落下させて、鋳型内に鋳込む。その使用は、鋳型収容部内に鋳型を収容した状態で、シリンダ内にコンプレッサから空気を供給して鋳型収容部を上昇させて、融解部と一体にする。一体にされた融解部と鋳造部との内部を排気して、不活性ガスを供給して、金属を融解する。その後、融解部及び鋳造部を排気して、坩堝を開く。この際、鋳型に融解金属を完全に圧入するために、不活性ガスを鋳造部及び融解部内に再供給するが、その圧力は、シリンダ内に供給した空気の圧力が高くなるようにして、鋳型収容部の不要な落下を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１２６０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、鋳型収容部の上昇のためにシリンダ内にはコンプレッサからの空気を供給し、融解部と一体化した鋳型収容部内には不活性ガスを供給しているが、例えば、鋳造装置全体の小型化のために、例えばコンプレッサからの空気に代えて不活性ガスをシリンダ内に供給することが考えられる。しかし、この場合、一体化した鋳造部及び融解部内に供給する不活性ガスの圧力を、シリンダ内に供給する不活性ガスの圧力より低くする必要があり、圧力の異なる２系統の不活性ガス供給路を形成しなければならず、鋳造装置の構成が複雑になる。
【０００５】
本発明は、気体系統の構成を簡略化した鋳造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の鋳造装置は、鋳造部と融解部とを有している。鋳造部は、シリンダ内に鋳型収容部を配置したもので、鋳型収容部内には、鋳型が収容される。融解部は、前記鋳造部よりも上方に配置され、融解部にその上部から供給された金属を融解し、融解された金属を前記鋳型収容部内の鋳型に鋳込む。融解部は、金属を収容する坩堝を有し、坩堝は、上下方向に沿う分割面によって複数に分割されていることが望ましい。前記鋳型収容部は、シリンダ内を上下方向にスライド可能に構成されている。前記シリンダ内と前記鋳型収容部内とに、同じ圧力の気体を供排する気体給排手段が、この鋳造装置には設けられている。給排手段はシリンダ内と鋳型収容部内とには独立して給排することが望ましい。前記鋳型収容部は、前記シリンダよりも前記気体の受圧面積が小さく形成されている。前記融解部は、前記シリンダへの前記気体給排手段での前記気体の供給による前記鋳型収容部の上昇時に、前記鋳型収容部の接触によって前記鋳型収容部と共に上昇するように構成されている。
【０００７】
このように構成された鋳造装置では、シリンダ内を気体の供給状態にすると、鋳型収容部が上昇し、融解部と接触して、鋳造部と融解部とが一体になる。この状態で金属の融解が行われるが、その際に、一体化された鋳型収容部及び融解部の内部は、給排手段によって排気された後、気体が供給される。このとき、一体化された鋳型収容部及び融解部の内部の圧力は、シリンダに供給されている気体の圧力と同一であるが、鋳型収容部の受圧面積がシリンダの受圧面積よりも小さいので、鋳型収容部を上昇させる力の方が、鋳型収容部を降下させる力よりも大きいので、鋳型収容部が不意に降下することはない。従って、同じ圧力の気体を使用していても、鋳型収容部が降下することが無く、鋳型収容部内への気体の圧力と、シリンダ内への気体の圧力とを異ならせる必要が無く、鋳造装置の気体系統を簡略化することができる。
【０００８】
気体は、不活性ガスとすることができる。これによって金属を融解させる際や融解された金属を鋳型に鋳込む際に、金属が不活性ガスと反応することがなく、安定した鋳造品を得ることができる。
【０００９】
前記融解部は、上下方向に摺動可能に構成することができる。この場合、前記鋳型収容部の上昇時に前記鋳型収容部の上部が前記融解部の下部に接触するように構成され、融解部の上部に、融解部が上昇時に接触して固定する固定部が存在し、固定部は、融解部上を覆い、かつ前後方向に摺動する摺動部材を有している。
【００１０】
このように構成すると、シリンダ内に気体を供給したとき、鋳型収容部が上昇し、その上部が融解部の下部に接触し、鋳型収容部と融解部とが一体になって上昇を継続し、鋳型収容部が固定部に接触したことによって上昇が停止され、鋳型収容部と融解部との一体化が行われる。また、固定部が摺動部を有しているので、摺動部を前方に摺動させると、融解部内に金属の供給が容易に行える。
【００１１】
前記鋳造部は、前進状態と後退状態との間で摺動可能に摺動手段を介してフレームに取り付けることができる。この場合、前記前進状態で、前記鋳型収容部に前記鋳型を配置できる。前記後退状態において、その上方に前記融解部が位置している。前記融解部の上方に蓋部が位置し、前記蓋部は、蓋部前進状態と蓋部後退状態との間で摺動可能に摺動手段を介して前記フレームに設けられ、前記蓋部前進状態において前記融解部に前記金属を供給可能であり、前記蓋部後退状態において前記融解部での金属融解が可能であり、前記蓋部は、前記融解部の上昇時に、前記フレームに設けた固定部に、押圧固定される。
【００１２】
このように構成すると、鋳造部を前進させた状態で、鋳型を鋳型収容部内に配置することができ、鋳型収容部を後退させて、蓋部を前進させた状態で、融解部内に金属を収容することができる。蓋部を後退させて、上述したように気体の給排を行うことにより、鋳型収容部と融解部とが一体になって固定部に固定される。このとき、２つの摺動手段が、上方に押し上げられる力を受けるので、鋳込み作業中に、蓋部や鋳型収容部が自然に前進することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、気体系統を簡易化することができ、鋳造装置の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の１実施形態の鋳造装置の使用開始前の状態の縦断面図である。
【図２】図１の鋳造装置の使用中の状態の縦断面図である。
【図３】図１の鋳造装置の側面図である。
【図４】図１の鋳造装置の融解部の底面図である。
【図５】図４の融解部とその支持台との斜視図である。
【図６】図１の鋳造装置の融解部における蓋部と融解部との関係を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の１実施形態の鋳造装置は、例えば歯科用義歯の鋳造用のもので、図１及び図２に示すように、間隔を隔てて位置する２つのフレーム２、４を有している。フレーム２、４の下部間を繋いで、底板６が配置されている。
【００１６】
底板６上に、鋳造部８が配置されている。鋳造部８は、底板６上に配置したシリンダ１０を有している。シリンダ１０は、その上面が開放されたもので、その内周面に面接触した鋳型収容部１２が、上下方向に摺動可能にシリンダ１０内に固定されることなく配置されている。鋳型収容部１０も上部が開放されており、この上部から内部に鋳型１４が収容されている。鋳型収容部１２がシリンダ１０内に最も降下した状態において、鋳型収容部１２の上部は、シリンダ１０の上部から上方に突出している。この鋳型収容部１２の上端の周縁部には、フランジ１６が形成されている。
【００１７】
鋳型収容部１２は、例えば矩形の鋳型収容部支持部１８の中央に形成された挿通孔２０に挿通され、鋳型収容部１２のフランジ１６の下面が鋳型収容部支持部１８の上面に載置されている。鋳型収容部支持部１８のフレーム２、４に対向する縁には、下方に向けて伸びる側壁２２、２４が形成され、これら側壁２２、２４の下端には、フレーム２、４側に伸びる底壁２６、２８が形成されている。これら底壁２６、２８は、フレーム２、４にそれぞれ設けた支持体３０、３２に支持されている。
【００１８】
側壁２２とフレーム２との間、側壁２４とフレーム４との間に、それぞれ摺動手段、例えばスライド機構３４、３６が設けられている。このスライド機構３４、３６を設けていることにより、鋳型収容部１２がフレーム２、４よりも前方に引き出された前進状態と、図１及び図２に示すようにフレーム２、４間に戻された後退状態とを採る。このときシリンダ１０内に収納され鋳型収容部１８も一体となって前進、後退する。その結果、鋳造部８全体が、図３に示すような前進状態と、後退状態とをとる。前進状態において、鋳型収容部１２内に鋳型１４が収容され、その後に、後退状態とされる。なお、図３では、スライド機構３４等は省略してある。
【００１９】
図１に示すように鋳造部８が後退状態にある状態において、鋳造部８の上方に、鋳造部８と間隔をおいて融解部３８が配置されている。融解部３８は、図４に示すように、円筒部４１と、その上部にフランジ４０とを有している。フランジ４０は、正方形状に形成され、その各辺が融解部３８の円筒部４１の直径に一致している。フランジ４０の四隅の角部は円筒部４１からはみ出しており、この四隅が引っかかることで、概略正方形状に形成された支持板４２に支持されている。即ち、支持板４２は、フレーム２、４に取り付けられ、その中央に上下方向に貫通した貫通孔４４が形成され、この貫通孔４４に融解部３８が挿通され、フランジ４０の下面が支持板４２の上面に載置され、支持板に固定されることなく融解部３８が支持されている。従って、融解部３８は、上下方向に進退可能である。
【００２０】
融解部３８は、その中央に上下に貫通する貫通孔４６を有し、その貫通孔４６内に坩堝４８が配置されている。坩堝４８は、上下方向に沿う分割面によって複数、例えば２つに分割形成されている。この坩堝４８は、融解部３８が有する開閉機構（図示せず）によって、図１及び図２に示すように閉じた状態と、その下部をフレーム２、４方向に開いた状態とを採るように構成されている。開閉機構の構成には公知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略する。また、坩堝４８の周囲には、高周波誘導加熱用のコイル５０が配置されている。
【００２１】
坩堝４８が閉じられた状態で、その上方から内部に金属が供給され、コイル５０に高周波電流を流すことによって、金属が融解される。その後に、坩堝４８の下部が開かれて、鋳型１４内に融解金属が鋳込まれる。
【００２２】
融解部３８の上方に、間隔をおいて蓋部材５２が配置されている。蓋部材５２は、平板状の蓋５２ａと、この蓋５２ａより一回り小さな突部５２ｂから形成され、突部５２ｂが融解部３８に対向するように、摺動手段、例えばスライド機構５４、５６を介してフレーム２、４に取り付けられており、図６に示すように融解部３８の上方を覆っている後退状態と、図３に示すようにフレーム２、４よりも前方に引き出され、融解部３８の上方を開放した前進状態とをとるように構成されている。この前進状態において、融解部３８の坩堝４８に金属が供給される。なお、蓋部材５２には、実際には、坩堝４８での融解状態を観察するための窓等が形成されているが、本願発明の要旨とは直接に関係しないので、図示を省略してある。
【００２３】
蓋部材５２の上面のフレーム２、４の端は、フレーム２、４の上端から、各々融解部３８に向かって側に向かって突出させた例えば板状の固定部５８、６０が形成されている。また、蓋部材５２の蓋５２ａの周囲下面は、フレーム２４に固定されたコ字状の取付具６６、６８に結合されたＬ字金具６２、６４に載置され、蓋部材５２は固定されることなくＬ字金具６２、６４に支持されている。従って、蓋部材５２は、Ｌ字金具６２、６４に対してスライド及び上下可能に支持されている。取付具６６、６８の上端には、固定部５８、６０に接触する接触具７０、７２が取り付けられている。また、取付具６６、６８の下端とフレーム２、４との間には、上述したスライド機構５４、５６が取り付けられている。なお、図３では、スライド機構５４等は省略してある。蓋部材５２の蓋５２ａと固定部５８、６０との間には隙間ｄが設けられており、蓋部材５２は、この隙間ｄだけＬ字金具６２、６４から上昇することができる。
【００２４】
鋳型収容部１２内を排気したり、不活性ガスを供給したりするために、排気源、例えば真空ポンプ７４と、不活性ガス源、例えば不活性ガスタンク７６とが設けられており、これらは切換弁７８を介して鋳型収容部１２の内部に接続されている。また、鋳型収容部１２をシリンダ１０内で昇降させるために、真空ポンプ７４と不活性ガスタンク７６とを使用する。そのため、真空ポンプ７４と不活性ガスタンク７６とは、切換弁８０を介してシリンダ１０の底面と鋳型収容部１２の下面との間に接続されている。同じガスタンク７６の不活性ガスを切換弁７８、８０を介して供給しているので、鋳型収容部１２に供給される不活性ガスの圧力と、シリンダ１０内に供給される不活性ガスの圧力とは、等しい。但し、図１、図２から明らかなように、シリンダ１０内の不活性ガスの圧力を受ける受圧面積は、鋳型収容部１２内の不活性ガスの圧力を受ける受圧面積よりも大きい。
【００２５】
このように構成された鋳造装置では、図３に示すように鋳造部８を引き出して、鋳型収容部１２に鋳型を収容し、後退させる。そして、蓋部材５２を引き出して、融解部３８の坩堝４８に金属を供給し、蓋部材５２を後退させる。このとき、図１に示すように鋳造部８と融解部３８とは離れている。この状態で、切換弁８０を不活性ガスタンク７６側に切り換えて、シリンダ１０内に不活性ガスを供給する。この供給によって鋳型収容部１２が上昇し、そのフランジ１６が融解部３８の下面に接触し、融解部３８も鋳型収容部１２と共に上昇する。やがて、図２に示すように、融解部３８の上端が蓋部材５２の突部５２ｂに接触し、蓋部材５２の蓋５２ａの上面を固定部５８、６０に押しつける。このとき、鋳型収容部１２と融解部３８とが一体になっている。
【００２６】
この状態で、切換弁７８を切り換えて、真空ポンプ７４によって、鋳型収容部１２内を排気することによって、鋳型収容部１２及び融解部３８が排気される。なお、この排気は、シリンダ１０内に不活性ガスの供給を行うときから、行うことも可能である。排気されると、切換弁７８を切り換えて、一体化された鋳型収容部１２と融解部３８とに不活性ガスを供給する。この状態で、コイル５０に高周波電流を供給して、坩堝４８内に金属を融解し、坩堝４８の下部を開いて、鋳型収容部１２内の鋳型に融解された金属を鋳込む。
【００２７】
この金属の融解及び鋳込みが行われている間、シリンダ１０内及び鋳型収容部１２内には同じ圧力の不活性ガスが供給されているが、鋳型収容部１２の受圧面積がシリンダ１０の受圧面積よりも小さいので、鋳型収容部１２が降下することはない。このように同じ圧力の不活性ガスを使用しているので、鋳型収容部１２の圧力を低下させる必要が無く、流量調整弁を設ける必要が無く、不活性ガス系統を簡略化することができる。
【００２８】
また、金属の融解及び鋳込みが行われている間、蓋部材５２は、融解部３８によって固定部５８、６０に押圧されているので、その摩擦力の影響によって、蓋部材５２が前進状態にスライドすることは不可能で、融解及び鋳込み中に、誤って蓋部材５２が開かれることはない。同様に、鋳型収容部１２が融解部３８に接触しているので、その摩擦力によって鋳型収容部１２が前進状態となることはなく、融解及び鋳込み中に、鋳造部８が前進することもない。
【００２９】
鋳込みが終了すると、切換弁８０を真空ポンプ７４側に切り換えて、シリンダ１０内を排気すると、鋳型収容部１２が降下し、これに伴って融解部３８も降下する。
【００３０】
上記の実施形態では、坩堝４８は、２分割したものを使用したが、更に多くに分割したものを使用することもできるし、坩堝に非分割のものを使用し、金属の融解後に傾けて鋳型１４に融解金属を鋳込むようにすることもできる。
【００３１】
上記の実施形態では、蓋部材５２をスライドさせる構成としたが、蓋部材５２を固定し、融解部３２を前進状態及び後退状態にスライドするように構成することも可能である。また、蓋部材５２に突部５２ｂを形成し、この突部５２ｂが融解部３８に押し上げられて蓋部材５２が少々する構成としたが、融解部３８に蓋部材５２に当接する突部を形成することもできる。
【符号の説明】
【００３２】
２  ４  フレーム
８  鋳造部
１０  シリンダ
１２  鋳型収容部
１４  鋳型
３４  ３６  スライド機構（摺動手段）
３８  融解部
７６  不活性ガスタンク（気体給排手段）
７４  真空ポンプ（気体給排手段）
７８  ８０  切換弁（気体給排手段）
【要約】
【課題】  気体系統を簡易化することにより鋳造装置の構成を簡略化する。
【解決手段】  シリンダ１０内に鋳型収容部１２を配置することによって鋳造部８が構成されている。鋳造部８よりも上方に融解部３８が配置されている。融解部３８は、上部から供給された金属を融解し、融解された金属を鋳型収容部１２内の鋳型１４に鋳込む。鋳型収容部１２は、シリンダ１０内を上下動可能に構成され、シリンダ１０内と鋳型収容部１２内とに、同じ圧力の気体を、不活性ガスタンク７６、真空ポンプ７４、切換弁７８、８０によって、給排可能である。鋳型収容部１２は、シリンダ１０よりも気体の受圧面積が小さく形成され、融解部３８は、前記供給状態による鋳型収容部１２の上昇時に、鋳型収容部１２の接触によって鋳型収容部１２と共に上昇する。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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