(57)【要約】      （修正有）【課題】本考案は、加熱炉の内部に試料を容易にセットすることができると共に加熱炉内の温度分布を容易に均一化でき、さらには加熱炉内が酸化雰囲気になるのを防止できる加熱炉付材料試験機を提供する。【解決手段】加熱炉付材料試験機１０は、試験機本体１２と、加熱炉１４と、レール載置装置１６と、を備えている。加熱炉１４は横方向に移動できるようになっている。加熱炉１４の内側と炉ドア４２の内側にはコイルヒーター５２が配設されている。加熱炉１４の炉底面部１４Ａには下部冷却ロッド挿通部５４から加熱炉１４の炉開口部４０まで下部冷却ロッド通過開口部が貫通形成されている。下部冷却ロッド通過開口部には開口部遮蔽体を着脱できるようになっている。加熱炉１４の炉底面部１４Ａにはガス吹出パイプ６２が２本配設されている。【選択図】図１
0003216188.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
試験機本体と、加熱炉と、レール載置装置と、を備えてなる加熱炉付材料試験機であって、
前記試験機本体の試験機テーブルに間隔を設けて対向して立設された第１支柱及び第２支柱と、第１支柱と第２支柱の間であって前記試験機テーブルに立設された下部ロッドと、前記第１支柱と前記第２支柱の間に配設されると共に第１支柱と第２支柱の間を上下方向に移動できるクロスヘッドと、このクロスヘッドに前記下部ロッドと対応するように垂下された上部ロッドと、前記レール載置装置に載置されると共に移動可能に配設された前記加熱炉と、この加熱炉の正面部に形成された炉開口部と、この炉開口部に開閉可能に設けられた炉ドアと、前記加熱炉の炉底面部、炉第１側面部、炉第２側面部、炉背面部、炉天面部と炉ドアの内側に配設されたヒーターと、前記炉底面部に貫通形成された下部ロッド挿通孔と、前記炉底面部に前記下部ロッド挿通部から前記炉開口部まで連続して貫通形成された下部ロッド通過開口部と、を有してなることを特徴とする加熱炉付材料試験機。
【請求項２】
前記下部ロッド通過開口部に開口部遮蔽体を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項１記載の加熱炉付材料試験機。
【請求項３】
前記試験機本体と前記レール載置装置の一端部を試験機ベース台に載置したことを特徴とする請求項１、請求項２のいずれか１項記載の加熱炉付材料試験機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、材料試験機に関し、詳しくは試料を常温状態時だけでなく加熱状態時でも試験することができる加熱炉付材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、適宜材料で形成された試料を常温状態だけでなく高温状態でも引っ張りや圧縮等の試験を行うことができる材料試験機が知られている（特許文献１）。
この材料試験機は加熱炉を備えることにより、常温状態だけでなく高温状態でも試料の引っ張り試験や圧縮試験等の各種材料試験を行うことができる装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８３２７５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この材料試験機を使用して試料の試験を行う場合は加熱炉の炉ドアを開けて炉開口部から作業者が手を加熱炉内に入れて下チャックと上チャックとに試料をセットする作業が必要になるため、加熱炉が邪魔になって試料のセットが行い難いと共にセット作業時間が長くなる。
また、この材料試験機は、加熱炉の炉側面部の内側だけにヒーターが設けられているので、ヒーターを加熱した場合に加熱炉内の温度分布が均一になり難いという不具合がある。
さらに、この材料試験機の加熱炉の内部にはガス吹出パイプが設けられていないので、加熱炉の内部に空気が充満し易く、加熱炉の内部が酸化雰囲気になり易いという不具合がある。
【０００５】
本考案は、上記事実に鑑みなされたものであり、加熱炉の内部に試料を容易にセットすることができると共に加熱炉内の温度分布を容易に均一化でき、さらには加熱炉内が酸化雰囲気になるのを防止できる加熱炉付材料試験機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の考案は、試験機本体と、加熱炉と、レール載置装置と、を備えてなる加熱炉付材料試験機であって、
前記試験機本体の試験機テーブルに間隔を設けて対向して立設された第１支柱及び第２支柱と、第１支柱と第２支柱の間であって前記試験機テーブルに立設された下部ロッドと、前記第１支柱と前記第２支柱の間に配設されると共に第１支柱と第２支柱の間を上下方向に移動できるクロスヘッドと、このクロスヘッドに前記下部ロッドと対応するように垂下された上部ロッドと、前記レール載置装置に載置されると共に移動可能に配設された前記加熱炉と、この加熱炉の正面部に形成された炉開口部と、この炉開口部に開閉可能に設けられた炉ドアと、前記加熱炉の炉底面部、炉第１側面部、炉第２側面部、炉背面部、炉天面部と炉ドアの内側に配設されたヒーターと、前記炉底面部に貫通形成された下部ロッド挿通孔と、前記炉底面部に前記下部ロッド挿通部から前記炉開口部まで連続して貫通形成された下部ロッド通過開口部と、を有してなることを特徴としている。
請求項２の考案は、前記下部ロッド通過開口部に開口部遮蔽体を着脱可能に設けたことを特徴としている。
請求項３の考案は、前記試験機本体と前記レール載置装置の一端部を試験機ベース台に載置したことを特徴としている。
【考案の効果】
【０００７】
本考案は、加熱炉内に試料を容易にセットすることができるという優れた効果を有する。
本考案は、加熱炉内の温度分布を容易に均一化することができるという優れた効果を有する。
本考案は、加熱炉内が酸化雰囲気になるのを防止できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例の加熱炉付材料試験機の一部切欠側面図である。
【図２】実施例の加熱炉付材料試験機の一部断面正面図である。
【図３】実施例の加熱炉付材料試験機の平面図である。
【図４】実施例の加熱炉付材料試験機の下部冷却ロッド挿通孔と下部冷却ロッド通過開口部の関係を示す概略平面図である。
【図５】実施例の加熱炉付材料試験機の下部冷却ロッド挿通孔と下部冷却ロッド通過開口部と開口部遮蔽体の関係を示す概略平面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
考案を実施するために最良の形態の例として以下のような実施例を示す。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図５には本考案に係る加熱炉付材料試験機の一実施例が示されている。
図１及び図２に示されるように、実施例の加熱炉付材料試験機１０は、試験機本体１２と、加熱炉１４と、レール載置装置１６と、を備えている。
【００１１】
図１に示されるように、前記試験機本体１２は試験機ベース台１８に載置されている。また、前記レール載置装置１６の一端部も前記試験機ベース台１８に載置されている。なお、レール載置装置１６の他端部はスタンド１６Ａによって支持されている。
【００１２】
図２に示されるように、前記試験機本体１２の試験機テーブル２０には第１支柱２２Ａと第２支柱２２Ｂが一定の間隔を設けて対向して立設されている。
前記試験機テーブル２０には第１支柱２２Ａと第２支柱２２Ｂの間に下部ロッドとしての下部水冷ロッド２４が上下方向に向かって立設されている。
【００１３】
前記第１支柱２２Ａと前記第２支柱２２Ｂの上端面にはクロスフレーム２６が設けられている。
【００１４】
このクロスフレーム２６の下方で前記第１支柱２２Ａと前記第２支柱２２Ｂの間にはクロスヘッド２８が横架されている。このクロスヘッド２８は油圧機構等の適宜手段により第１支柱２２Ａと第２支柱２２Ｂの間を上下方向に移動できるようになっている。
【００１５】
前記試験機本体１２には試験機テーブル２０と第１支柱２２Ａと第２支柱２２Ｂとクロスヘッド２８に囲まれた加熱炉配設部３０が形成されている。
【００１６】
前記クロスヘッド２８には上部ロッドとしての上部冷却ロッド３２が垂下された状態で取り付けられている。この上部冷却ロッド３２は前記下部冷却ロッド２４と対応する位置に設けられている。これにより、前記下部冷却ロッド２４と前記上部冷却ロッド３２は、試験をする試料（図示せず）を上下から挟持したりすることができるようになっている。
【００１７】
前記クロスヘッド２８と上部冷却ロッド３２との間にはロードセル３４が設けられている。このロードセル３４は、前記下部冷却ロッド２４と上部冷却ロッド３２とによって挟持される試料の引っ張り荷重を測定するものである。
また、前記下部冷却ロッド２４と前記上部冷却ロッド３２とによって挟持される試料の伸びは伸び測定器（図示せず）によって測定されるようになっている。
【００１８】
図１に示されるように、前記レール載置装置１６は加熱炉付材料試験機１０の横方向（図１左右方向）に向かって載置配設されている。
【００１９】
図３に示されるように、前記レール載置装置１６にはレール３８が長手方向に設けられている。このレール３８には立方体形状に形成された前記加熱炉１４がスライド可能に載置されている。従って、加熱炉１４は図１矢印Ｓ１，Ｓ２方向にスライドして移動できるようになっている。
【００２０】
図１に示されるように、前記加熱炉１４の正面部には炉開口部４０が形成されている。この炉開口部４０を介して加熱炉１４内に試料を加熱炉１４の内部に配設したり、試料を加熱炉１４から取り出したりすることができるようになっている。
【００２１】
前記加熱炉１４の炉開口部４０には炉開口部４０を開閉する炉ドア４２が開閉可能に設けられている。
【００２２】
図１乃至図３に示されるように、前記加熱炉１４の炉底面部１４Ａ、炉第１側面部１４Ｂ、炉第２側面部１４Ｃ、炉背面部１４Ｄ、炉天面部１４Ｅの外側面と前記炉ドア４２の外側面には公知の材料で形成された外板４４が設けられている。
【００２３】
図１に示されるように、前記外板４４の内側には内板４６が配設されている。また、前記外板４４と内板４６との間には冷却用パイプ（図示せず）が配設されるようになっている。
【００２４】
前記内板４６の内側には一定の肉厚で断熱材５０が設けられている。この実施例では断熱材５０はアルミナ材が使用されている。
【００２５】
図１及び図２に示されるように、前記加熱炉１４の炉底面部１４Ａ、炉第１側面部１４Ｂ、炉第２側面部１４Ｃ、炉背面部１４Ｄ、炉天面部１４Ｅと炉ドア４２の内側で前記断熱材５０の内側にはヒーターとしてのコイルヒーター５２がそれぞれ配設されている。
【００２６】
従って、実施例の加熱炉付材料試験機１０においては加熱炉１４の内部の６面にコイルヒーター５２が設けられているので、加熱炉１４の内部の温度分布を容易に均一にすることができる。
【００２７】
図１及び図４に示されるように、前記加熱炉１４の炉底面部１４Ａには下部ロッド挿通孔としての下部冷却ロッド挿通孔５４が貫通形成されている。
【００２８】
図４に示されるように、この炉底面部１４Ａには下部ロッド通過開口部としての下部冷却ロッド通過開口部５６が貫通形成されている。この下部冷却ロッド通過開口部５６は前記下部冷却ロッド挿通部５４から加熱炉１４の炉開口部４０まで連続して貫通形成されている。
【００２９】
前記下部冷却ロッド通過開口部５６の幅寸法は前記下部冷却ロッド２４の外径寸法より僅かに大きく設定されている。従って、下部冷却ロッド２４は下部冷却ロッド通過開口部５６を通過できるようになっている。
【００３０】
図５に示されるように、前記下部冷却ロッド通過開口部５６には炉開口部４０側から開口部遮蔽体５８をスライドして差し込んで、開口部遮蔽体５８を下部冷却ロッド通過開口部５６にフィットした状態で配設できるようになっている。
【００３１】
この開口部遮蔽体５８にも一定の肉厚を有する断熱材が設けられている。従って、下部冷却ロッド通過開口部５６を開口形成しても開口部遮蔽体５８を下部冷却ロッド通過開口部５６に配設することにより加熱炉１４の内部温度が低下するのを防止できる。
【００３２】
図１に示されるように、前記加熱炉本１４の炉天面部１４Ｅには上部ロッド挿通孔としての上部冷却ロッド挿通孔６０が貫通形成されている。
これにより、前記上部冷却ロッド３２は上部冷却ロッド挿通孔６０から加熱炉１４の内部に進出することができるようになっている。
なお、上部冷却ロッド挿通孔６０は前記下部冷却ロッド挿通部５４と対応して形成されている。
【００３３】
図１及び図２に示されるように、前記加熱炉１４の炉底面部１４Ａにはガス吹出パイプ６２が２本載置された状態で配設されている。
これらガス吹出パイプ６２にはガス吹出孔が複数貫通され、加熱炉１４の内部に窒素ガスやアルゴンガス等の適宜種類の雰囲気ガスを吹き出すことができるようになっている。
【００３４】
前記ガス吹出パイプ６２から窒素ガスやアルゴンガスを加熱炉１４の内部に吹き出すことにより加熱炉１４の内部をアルゴンガスや窒素ガスで充満させて空気を加熱炉１４の内部から追い出すことができ、加熱炉１４の内部が酸化雰囲気になるのを防止できるようになっている。
【００３５】
また、前記加熱炉１４の炉ドア４２と対向する炉背面部１４Ｄにはサーモカップル６４が設けられている。
このサーモカップル６４は加熱炉１４の内部の温度を測定することができる。
【００３６】
図１に示されるように、前記レール装置１６の他端部にはガス圧力計６６とガスフローメーター６８が設けられている。
これらガス圧力計６６とガスフローメーター６８は前記ガス吹出パイプ６２と接続されている。
【００３７】
次に、実施例の加熱炉付材料試験機１０の作用について説明する。
【００３８】
実施例の加熱炉付材料試験機１０を使用して高温状態で試料の材料試験を行う場合は加熱炉１４が図１実線の位置にあると加熱炉１４の内部に手を差し込んで下部冷却ロッド２４と上部冷却ロッド３２とで試料を挟持させる必要があるので、加熱炉１４が邪魔になり試料をセットし難い。
【００３９】
そのため、加熱炉１４を図１想像線に示す位置に配設すべく、クロスヘッド２８を上昇させて上部冷却ロッド３２の下端部を上部冷却ロッド挿通孔６０から抜き出す。
次に、炉ドア４２を開け、開口部遮蔽体５８を炉開口部４０方向にスライドさせて開口部遮蔽体５８を下部冷却ロッド通過開口部５６から取り外す。
そして、加熱炉１４を図１矢印Ｓ２方向にスライドさせて、加熱炉１４を図１想像線に示す位置に配設する。
【００４０】
これにより、下部冷却ロッド２４は加熱炉１４から完全に露出するので作業者は加熱炉１４に邪魔されることなく下部冷却ロッド２４に試料をセットすることができる。
試料を下部冷却ロッド２４にセットしたら、加熱炉１４を図１矢印Ｓ１方向にスライドさせて、加熱炉１４を図１実線に示す位置に配設する。
【００４１】
次にクロスヘッド２８を下降させて上部冷却ロッド３２を上部冷却ロッド挿通孔６０に挿通させて下部冷却ロッド２４と上部冷却ロッド３２とで試料を挟持する。
そして、開口部遮蔽体５８を下部冷却ロッド挿通部５４方向にスライドさせて開口部遮蔽体５８を下部冷却ロッド通過開口部５６に差し込む。
最後に炉ドア４２を閉めて、加熱炉１４を作動させ高温状態で試料の試験を行う。
【００４２】
このため、加熱炉付材料試験機１０においては、加熱炉１４内に試料を容易にセットすることができる。
【００４３】
加熱炉付材料試験機１０で高温状態で材料試料を行う場合、加熱炉１４の内部の６面にコイルヒーター５２が設けられているので、加熱炉１４の内部の温度分布を容易に均一にすることができる。
【００４４】
また、前記加熱炉１４の炉底面部１４Ａにはガス吹出パイプ６２が２本載置された状態で配設されているので、ガス吹出パイプ６２から加熱炉１４の内部に窒素ガスやアルゴンガス等を吹き出せば加熱炉１４の内部の空気を外部に追い出すことができ、加熱炉１４内部が酸化雰囲気になるのを防止できる。
【００４５】
なお、実施例の加熱炉付材料試験機１０を使用して常温状態で試料の材料試験を行う場合は、加熱炉１４を図１矢印Ｓ２方向にスライドさせて加熱炉１４を図１想像線に示す位置に配設すれば、加熱炉１４に関係なく下部冷却ロッド２４と上部冷却ロッド３２とで試料を挟持して行うことができる。
【００４６】
なお、実施例ではヒーターとしてコイルヒーター４８を示したが、ヒーターはコイルヒーター４８に限定されるものでなく、他のヒーターを使用してもよいことは勿論である。
【００４７】
また、実施栄では下部ロッドとして下部冷却ロッド２４を、上部ロッドとして上部冷却ロッド３２を、示したが下部ロッドと上部ロッドは他の種類のロッドでもよいことは勿論である。
【００４８】
なお、実施例では材料試験を行う場合、試料を下部冷却ロッド２４と上部冷却ロッド３２とで挟持して行ったが、材料試験の内容等によっては試料を下部冷却ロッド２４と上部冷却ロッド３２で挟持しなくてもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    加熱炉付材料試験機
１２    試験機本体
１４    加熱炉
１６    レール載置装置
１８    試験機ベース台
２０    試験機テーブル
２２Ａ  第１支柱
２２Ｂ  第２支柱
２４    下部冷却ロッド
２６    クロスフレーム
２８    クロスヘッド
３０    炉本体配設部
３２    上部冷却ロッド
３４    ロードセル
３８    レール
４０    炉開口部
４２    炉ドア
４４    外板
４６    内板
５０    断熱材
５２    コイルヒーター
５４    下部冷却ロッド挿通孔
５６    下部冷却ロッド通過開口部
５８    開口部遮蔽体
６０    上部冷却ロッド挿通孔
６２    ガス吹出パイプ
６４    サーモカップル
６６    ガス圧力計
６８    ガスフローメーター
【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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