(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火物で構成した支柱及びビームよりなり、
当該支柱を少なくとも４本、当該ビームを少なくとも２本備え、
当該ビームの両縁端部を支柱に穿設した貫通孔に挿通し、対向する支柱間に平行に横架し、この平行に横架されたビームの上面に棚板又は更にビームを載置することにより組み上げた窯炉用棚組構造体であって、  前記貫通孔の少なくとも下部形状が楕円形、若しくは円形であり、
当該貫通孔の下部形状と略一致する底部形状を有し、アルミナ質又はムライト質の材料により構成したビーム固定台を更に備え、
当該ビーム固定台を、当該支柱の当該貫通孔内に各１台ずつ設置し、当該ビーム固定台を介して当該平行に横架されたビームを載置したことを特徴とする窯炉用棚組構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばセラミックス製品の成形体の焼成等に用いられる窯炉用棚組構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば衛生陶器、タイル、食器、耐火物、更には電子部品等のようなセラミックス製品は、原料セラミックス粉末やその調合物を適当なバインダーの存在下で混合・混練し、鋳込み成形、プレス成形等により所望の形状に成形した後、その被焼成体を例えば珪素含浸炭化珪素質等の耐火物により構成された窯炉用棚組構造体の上に直接に、又は棚板やこう鉢を介して、多数個載置して高温で焼成することにより製造していた。
しかしながら、従来の窯炉用棚組構造体は図２に示すように四角柱状のビーム２５の両縁端部を支柱２２に穿設した矩形状の貫通孔２３に挿通し、対向する支柱に横架して組み上げた構造体であったため、以下のような問題を生じていた。
【０００３】
第一には、例えば被焼成体を棚板に載置した際の荷重により若しくは棚板の反りによって、支柱２２の回転や捻れが生じるため、矩形状貫通孔２３のコーナー部３１に集中的に応力が掛かり、支柱２２にクラック３２が生じ易く、当該クラック３２が昇降温サイクルにより進行し、破損に至ることが多かった。
第二には、予め貫通孔を穿設した支柱を焼成する際に、支柱に捻れが生ずるところ、貫通孔の方向のズレやビーム受面の傾きが生ずる場合があり、ビームの一端は貫通孔に挿入できても他端がうまく挿入できなかったり、逆に挿入はできても抜脱できなかったりすることがあった。
【０００４】
第三には、支柱２２を製造する際には成形時、若しくは焼成後にビーム２５を挿通するための矩形状の貫通孔２３を穿設する場合があるが、孔の形状が矩形であるため貫通孔２３の加工、特にコーナー部３１の加工が困難であった。
第四には、例えば窯道具を共通化するために、貫通孔径より細いビームを転用しようとしても貫通孔２３内のガタつきを十分に吸収できないため、貫通孔２３の形状に合わせた一定のサイズ及び断面形状のビームしか使用することができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、支柱にクラックによる破損が生じにくく、支柱貫通孔へのビームの脱着が容易で、多様なサイズ、断面形状のビームに対応でき、かつ、支柱の貫通孔加工が容易な窯炉用棚組構造体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、耐火物で構成した支柱及びビームよりなり、当該支柱を少なくとも４本、当該ビームを少なくとも２本備え、当該ビームの両縁端部を支柱に穿設した貫通孔に挿通し、対向する支柱間に平行に横架し、この平行に横架されたビームの上面に棚板又は更にビームを載置することにより組み上げた窯炉用棚組構造体であって、前記貫通孔の少なくとも下部形状が楕円形、若しくは円形であり、当該貫通孔の下部形状と略一致する底部形状を有し、アルミナ質又はムライト質の材料により構成したビーム固定台を更に備え、当該ビーム固定台を、当該支柱の当該貫通孔内に各１台ずつ設置し、当該ビーム固定台を介して当該平行に横架されたビームを載置したことを特徴とする窯炉用棚組構造体が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の窯炉用棚組構造体は、ビームを挿通するための貫通孔の少なくとも下部形状が楕円形、若しくは円形であり、当該貫通孔の下部形状と略一致する底部形状を有するビーム固定台を貫通孔内に設置し、当該ビーム固定台を介してビームを載置する。
こうすることにより、支柱にクラックによる破損が生じにくく、ビームの脱着が容易で、種々のビーム断面形状に対応することが可能となる。
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
本発明において支柱とは、窯炉用棚組構造体、すなわち窯炉内で用いられる組棚の垂直方向の支持部材であって、少なくとも４本の支柱を床面、台車上面、又はカートップ内に配設された支柱受部に対して、垂直方向に固定し、突設される。
当該支柱は、ビーム、棚板、被焼成体等の荷重が全てかかる部材であり、かつ、窯炉内での高温焼成に耐え得ることが必要であるため、耐圧強度が高く、かつ、耐熱性の高い耐火物により構成する必要がある。例えばムライト質、アルミナ質、炭化珪素質等の耐火物を好適に用いることができる。
【０００９】
支柱の形状は特に限定されないが、例えば中実、若しくは中空の四角柱状又は円柱状の支柱等を用いることができる。
また、支柱には、支柱間に横架するビームを挿通し、支持するための貫通孔を複数個穿設するが、例えば、図３に示すように貫通孔３の形状を楕円形、若しくは円形とすることが好ましく、当該貫通孔３の支柱２下部側の面を円筒面状とし、当該円筒面と略一致する底面形状を有するビーム固定台４を介してビーム５を貫通孔３内に載置することができる。
こうすることにより、支柱２とビーム固定台４が円筒面全体で接触し、荷重を分散して支えることになる。
【００１０】
また、図４に示すように棚板８上の被焼成体１０の荷重等により支柱２に捻れ応力が掛かるような場合でもビーム固定台４が貫通孔３の円筒面に沿って回転するため、従来のように支柱貫通孔のコーナー部にのみ集中して応力が掛かることはなく、支柱にクラックが発生するのを防止することができる。
さらに、前記貫通孔は支柱材料成形時、若しくは焼成後に機械加工により穿設するが、当該貫通孔の少なくとも下部形状を楕円形、若しくは円形としたことにより、穴加工が容易になるだけでなく、コーナー部がなくなるという利点をも有する。
【００１１】
ビーム固定台は、本発明の窯炉用棚組構造体において支柱の、少なくとも下部形状が楕円形、若しくは円形の貫通孔内に設置し、その上面にビームを載置するためのビーム支持部材であって、支柱の捻れ応力を緩衝する機能をも有する部材である。
従って、当該ビーム固定台の形状は、図５に示すように貫通孔３の支柱２下部側の円筒面と略一致する底面４０を有する半円筒状であって、上面側はビーム形状に応じた凹部４１を設けている。
このような形状とすることで、前述した通り支柱とビーム固定台が円筒面全体で接触し、荷重を分散して支え、また、支柱に捻れ応力が掛かった場合でもビーム固定台が円筒面に沿って回転して捻れを吸収するため、支柱にクラックによる破損の発生を防止することができる。
【００１２】
また、支柱貫通孔内に直接ビームを載置せず、ビーム固定台を介在させているので、凹部４１をビームの大きさに合わせることによって、ビームの固定が確実になるのに加え、凹部４１の大きさの異なる種々のビーム固定台を予め用意しておくことにより、同一の支柱において種々のサイズ、形状のビームを使用可能となり、窯道具の共通化を図ることができるようになる。
【００１３】
更にまた、例えば長期に渡って荷重がかかる等の場合であっても、ビーム固定台のみを交換すれば足り、支柱自体の損傷は少ないため、前述した支柱のクラックによる破損の減少とともに窯炉用棚組構造体全体の耐用年数を長くすることが可能となる。
なお、ビーム固定台は、当該ビーム固定台の上面からの荷重に対する圧縮強度が担保されている限りにおいて、後述するビームとは異なる材質により構成してもよいが、支柱やビームと反応・固着しない材質であることが好ましい。
具体的には、アルミナ質、又はムライト質の耐火物等を好適に用いることができる。
【００１４】
本発明において、ビームとは、窯炉用棚組構造体、すなわち窯炉内に配置される組棚の水平方向の支持部材であって、支柱に穿設された貫通孔に挿通し、貫通孔内のビーム固定台の上面に載置し、支柱間に少なくとも２本のビームを平行に横架し、この上面に棚板等を載置する。当該２本のビーム上に更に２本、あるいはそれ以上のビームを交差させて載置しても良い。
当該ビームは、棚板、被焼成体、ビーム等の荷重が全てかかる部材であり、かつ、窯炉内での高温焼成に耐え得ることが必要である。
従って、本発明における支柱の材質は、圧縮強度が高く、かつ、耐熱性の高い耐火物により構成する必要があり、例えば珪素含浸炭化珪素質の耐火物等を好適に用いることができる。
【００１５】
本発明ではビーム固定台を用いるため、ビームの断面形状は特に限定されないが、例えば中実、若しくは中空の三角柱状、若しくは四角柱状の支柱等を用いることができる。また、ビームのサイズについても、ビーム径に対応した凹部を有するビーム固定台を用いることにより貫通孔内でのガタつきがなくなるため、貫通孔径より細いビームをも使用することが可能となる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の窯炉用棚組構造体を図面により説明するが、本発明は図示の実施例により限定されるものではない。
【００１７】
図１に示すように、カートップに埋設された金属製の支柱座１に４本の支柱２をボルト又はキャスタブルにより固定し、台車上に突設する。
耐圧強度及び耐熱性の高い耐火物から構成された当該支柱２には、楕円形の貫通孔３が穿設されており、貫通孔３内にはビーム固定台４を配設する。当該ビーム固定台４は、耐圧強度を担保するため、ムライト質、アルミナ質又は炭化珪素質耐火物により構成する。
【００１８】
ビーム５は支柱２の貫通孔３を挿通してビーム固定台４の上面に載置し、対向する２本の支柱間に横架する。なお、支柱２の最上部に載置するビーム６は支柱上の凹部にそのまま載置し、ビーム５と交差するビーム７はビーム５の上面に載置して、それぞれ対向するビーム間に横架する。
ビーム５〜７については、耐圧強度の他、曲げ強度等を必要とし、かつ、軽量であることが好ましいため、これらを担保できる炭化珪素質耐火物、特に珪素含浸炭化珪素質耐火物を好適に用いることができる。
最後に、棚板８をビーム７上面に載置して対向するビーム７に横架し、組棚とする。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の窯炉用棚組構造体は、支柱貫通孔の形状を楕円形、若しくは円形とし、当該貫通孔の支柱下部側の円筒面と一致する底面形状を有するビーム固定台を介してビームを貫通孔内に載置するため、支柱にクラックによる破損が生じにくく、支柱貫通孔へのビームの脱着が容易で、多様なサイズ、断面形状のビームに対応でき、かつ、支柱の貫通孔加工が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す正面図である。
【図２】  従来の支柱及び貫通孔の形状を示す概略図である。
【図３】  本発明を構成する支柱及び貫通孔の形状を示す概略図である。
【図４】  本発明の実施形態の例を示す概略図（ａ）、（ｂ）である。
【図５】  本発明を構成するビーム固定台の形状を示す断面図（ａ）、側面図（ｂ）、上面図（ｃ）である。
【符号の説明】
１…支柱座、２…支柱、３…貫通孔、４…ビーム固定台、５…ビーム、６…ビーム、７…ビーム、８…棚板、９…台車、１０…被焼成体、２２…支柱、２３…貫通孔、２５…ビーム、３１…コーナー部、３２…クラック、４０…底面、４１…凹部。
【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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