(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動鋳型の鋳造領域の第１の側部を構成する第１の連続鋳造ベルトと、可動鋳型の鋳造領域の第２の側部を構成する第２の連続鋳造ベルトとを有する連続可動ベルト鋳造機とともに使用するエッジダムブロックであって、
各々が上流側の当接可能なフェース（48（又は64),54及び57又は46（又は62),53及び59（又は55')）と下流側の当接可能なフェース（46（又は62),53及び59（又は55')）又は48（又は64),54及び57）の両方を有するエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）において、
前記エッジダムブロックは、溶融金属を収容維持する可動鋳型の鋳造領域の境界（90）を画定する所定の経路をなして回転する無端エッジダム（32）を形成するように、隣り合うエッジダムブロックの上流側の当接可能なフェース（48（又は64),54及び57又は46（又は62),53及び59（又は55')）を下流側の当接可能なフェース（46（又は62),53及び59（又は55')又は48（又は64),54及び57）に配向させた状態で組み立てられるのに適しており、
前記エッジダムブロックは各々、
隣のエッジダムブロックの下流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる上流側当接可能フェースと、
隣のエッジダムブロックの上流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる下流側当接可能フェースと、
前記鋳造領域のほうへ向いている内方側部とを有し、前記内方側部は、前記鋳造領域において、溶融金属と直接接触するようになっており、
前記上流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる突起を含んでおり、前記下流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる凹部を含んでおり、
隣り合うエッジダムブロック相互間への溶融金属の侵入を最小限に抑えるために、前記下流側当接可能フェースの垂直方向に延びる凹部は、前記上流側当接可能フェースの垂直方向に延びる突起と相補形状のものであり、
前記エッジダムブロックは、前記第１の連続鋳造ベルトと前記第２の連続鋳造ベルトとの間に配置されており、前記垂直方向に延びる突起と前記垂直方向に延びる凹部は、実質的に前記第１の連続鋳造ベルトから、実質的に前記第２の連続鋳造ベルトまで延びており、したがって、連続可動ベルト鋳造機に組み込まれたときに、溶融金属を漏らさないようになっており、
各エッジダムブロック（44,44A, 55及び60）は、複数の他のエッジダムブロックと実質的に同一の全体形状を有していて、
隣り合うエッジダムブロック相互間の前記キー止め関係は、前記可動鋳型鋳造領域に向かう方向又はこれから遠ざかる方向における隣り合うエッジダムブロック相互の相対的並進運動を実質的に阻止するようになっている、
ことを特徴とするエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
【請求項２】
前記突起（46）の外縁（53）には丸みがつけられており、前記突起の根元のフィレット（59,55'）には丸みがつけられ、各々の前記凹部（48）の肩（57）には丸みがつけられ、各々の前記凹部（48）の根元のフィレット（54）には丸みがつけられ、かかる丸み領域の半径は、１．２mmから３mmの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
【請求項３】
複数の請求項１に記載されたエッジダムブロック（44,44A, 55又は60）を有すると共に少なくとも１つのループ状一体化テンション部材（42）を有する無端ループ状エッジダム（32）であって、前記無端ループ状エッジダム（32）中の前記エッジダムブロック（44,44A, 55又は60）の上流側当接可能フェース（48（又は64),54及び57又は46（又は62),53及び59（又は55')）が、前記無端ループ状エッジダム（32）全体にわたり隣り合うエッジダムブロックの下流側当接可能フェース（46（又は62),53及び59（又は55')）又は48（又は64),54及び57）とキー止め関係をなして当接していることを特徴とする無端ループ状エッジダム（32）。
【請求項４】
可動鋳型の鋳造領域の第１の側部を構成する第１の連続鋳造ベルトと、可動鋳型の鋳造領域の第２の側部を構成する第２の連続鋳造ベルトとを有する連続可動ベルト鋳造機とともに使用するエッジダムブロックであって、無端ループ状可撓性エッジダム（32）を形成するようエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）が可撓性テンション部材（42）上に摺動自在に列状に並べたときのエッジダムブロックの整列具合を良好にするためのエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）の形成方法であって、
前記エッジダムブロックは各々、
隣のエッジダムブロックの下流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる上流側当接可能フェースと、
隣のエッジダムブロックの上流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる下流側当接可能フェースと、
前記鋳造領域のほうへ向いている内方側部とを有し、前記内方側部は、前記鋳造領域において、溶融金属と直接接触するようになっており、
前記上流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる突起を含んでおり、前記下流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる凹部を含んでおり、
隣り合うエッジダムブロック相互間への溶融金属の侵入を最小限に抑えるために、前記下流側当接可能フェースの垂直方向に延びる凹部は、前記上流側当接可能フェースの垂直方向に延びる突起と相補形状のものであり、
前記エッジダムブロックは、前記第１の連続鋳造ベルトと前記第２の連続鋳造ベルトとの間に配置されており、前記垂直方向に延びる突起と前記垂直方向に延びる凹部は、実質的に前記第１の連続鋳造ベルトから、実質的に前記第２の連続鋳造ベルトまで延びており、したがって、連続可動ベルト鋳造機に組み込まれたときに、溶融金属を漏らさないようになっており、
前記方法は、
隣り合うエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）が互いに押しつけられると隣り合うエッジダムブロック相互をキー止め関係をなして係合させるように、前記エッジダムブロック（44,44A, 55）の前記垂直方向に延びる突起および前記垂直方向に延びる凹部を形成する段階と、
次に、形成された前記エッジダムブロックを可撓性テンション部材（42）上に列状に並べる段階と、
前記無端ループ状の可撓性エッジダム（32）の一部が金属鋳造機（20）内の鋳造領域（Ｃ）に沿って移動している間に前記可撓性テンション部材の端部を互いに締結して無端ループ状の可撓性エッジダム（32）を完成させ、前記一部内の一続きのエッジダムブロックを互いに押す段階と、
作動中に傾斜、片寄り又は捩じれが生じないように前記一続きのエッジダムブロックを相互に整列させて、
それにより、前記無端ループ状の可撓性エッジダム（32）の前記一部に沿って、金属（25）を鋳造のために押しつけるのに特に適した実質的に滑らかな内面（90）を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
可動鋳型の鋳造領域の第１の側部を構成する第１の連続鋳造ベルトと、可動鋳型の鋳造領域の第２の側部を構成する第２の連続鋳造ベルトとを有する連続可動ベルト鋳造機であって、可動鋳型領域（Ｃ）を有すると共に可動鋳型領域の互いに反対側の側部の境界（90）を画定する一対の無端エッジダム（32）を用いる連続可動ベルト金属鋳造機で金属（25）を連続的に鋳造する方法であって、
無端エッジダムが各々、可撓性テンション部材（42）上に摺動自在に列状に並べられた多数のエッジダムブロック（44,44A, 55又は60）から成り、
前記エッジダムブロックは各々、
隣のエッジダムブロックの下流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる上流側当接可能フェースと、
隣のエッジダムブロックの上流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる下流側当接可能フェースと、
前記鋳造領域のほうへ向いている内方側部とを有し、前記内方側部は、前記鋳造領域において、溶融金属と直接接触するようになっており、
前記上流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる突起を含んでおり、前記下流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる凹部を含んでおり、
隣り合うエッジダムブロック相互間への溶融金属の侵入を最小限に抑えるために、前記下流側当接可能フェースの垂直方向に延びる凹部は、前記上流側当接可能フェースの垂直方向に延びる突起と相補形状のものであり、
前記エッジダムブロックは、前記第１の連続鋳造ベルトと前記第２の連続鋳造ベルトとの間に配置されており、前記垂直方向に延びる突起と前記垂直方向に延びる凹部は、実質的に前記第１の連続鋳造ベルトから、実質的に前記第２の連続鋳造ベルトまで延びており、したがって、連続可動ベルト鋳造機に組み込まれたときに、溶融金属を漏らさないようになっており、
前記方法は、
エッジダムブロック（44,44A, 55又は60）が互いに押しつけられると隣り合うエッジダムブロック相互間において互いにキー止め関係をなして係合できるよう前記エッジダムブロック（44,44A, 55又は60）の嵌合可能な表面（48（又は64),54及び57又は46（又は62),53及び59（又は55')）を形成する段階と、
形成された前記エッジダムブロックを可撓性テンション部材（42）上に列状に並べる段階と、
前記可撓性テンション部材の端部を互いに締結して無端ループ状の可撓性エッジダム（32）を完成させる段階と、
連続可動ベルト鋳造機（20）内へ前記一対のエッジダムブロックを組み込む段階と、
前記連続可動ベルト鋳造機の可動鋳型領域の中に溶融金属を導入することによって、前記連続可動ベルト鋳造機において金属を鋳造する段階とを含み、前記溶融金属は、前記可動鋳型領域を通り、連続鋳造製品として前記可動鋳型領域から出るようになっており、
さらに、前記可動鋳型領域内での金属の鋳造中、可動鋳型領域（Ｃ）の両側部に沿って一対の無端エッジダムの一部を移動させ、無端エッジダム（32）の前記一部のエッジダムブロックの前記嵌合可能な表面（48（又は64）,54及び57又は46（又は62）,53及び59（又は55'））を互いに押して、前記エッジダムブロックをキー止め相互係合関係をなして互いに整列させ、実質的に滑らかな側部の境界（90）を可動鋳型領域（Ｃ）の両側部に沿って形成して側部が滑らかな製品（Ｐ）が鋳造されるようにする段階を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記突起（46）の外縁（53）及び根元のフィレット（59又は55'）には丸みがつけられ、前記凹部（48）の肩（57）及び根元のフィレット（54）には丸みがつけられ、前記突起及び前記凹部の丸み部分の半径は、１．２mmから３．０mmであることを特徴とする請求項３に記載のエッジダム（32）。
【請求項７】
前記突起（46）は、その底部がアンダーカットされている（47）ことを特徴とする請求項３に記載のエッジダム（32）。
【請求項８】
前記多数のエッジダムブロックの各エッジダムブロック（（44,44A, 55又は60）は、上流側の嵌合可能な表面（48（又は64）,54及び57又は46（又は62）,53及び59（又は55'））及び下流側の嵌合可能な表面（46（又は62）,53及び59（又は55'））又は48（又は64）,54及び57）を有し、各エッジダムブロックの上流側嵌合可能表面上の各点は、可動鋳型（Ｃ）の前記境界（90）と平行な方向で測定してエッジダムブロックの下流側嵌合可能表面上の各点から実質的に等距離（70）のところに位置していることを特徴とする請求項３に記載のエッジダム（32）。
【請求項９】
可動鋳型鋳造領域（Ｃ）は、鋳造領域（Ｃ）に沿って移動する回転鋳造ベルト（32）により画定される少なくとも１つの境界（90）を有し、当接可能フェースのうち一方（48,54 及び57）は、鋳造領域（Ｃ）に沿って鋳造ベルト（22,24 ）が移動している領域内で鋳造ベルトに垂直に配向可能な少なくとも１つのキー溝（48）を有し、当接可能フェースのうち他方（46,53 及び59）は、隣のエッジダムブロックの当接可能フェース（48,54 及び57）のキー溝（48）内に係合できるよう前記領域内で鋳造ベルト（22,24 ）に垂直に配向可能な少なくとも１つの一体キー（46）を有し、前記他方の当接可能フェースは、キー（46）の両側に沿って延びる一対の互いに平行なアンダーカットフィレットを有し、前記アンダーカットフィレットの各々の半径は、３mmから５mmの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
【請求項１０】
可動鋳型鋳造領域（Ｃ）は、鋳造領域（Ｃ）に沿って移動する回転鋳造ベルトにより画定される少なくとも１つの境界を有し、当接可能フェースのうち一方（48,54 及び57）は、鋳造領域（Ｃ）に沿って鋳造ベルト（22,24 ）が移動している領域内で鋳造ベルトに垂直に配向可能な少なくとも１つのキー溝（48）を有し、当接可能フェースのうち他方（46,53 及び59）は、隣のエッジダムブロックの当接可能フェース（48,54 及び57）のキー溝（48）内に係合できるよう前記領域内で鋳造ベルト（22,24 ）に垂直に配向可能な少なくとも１つの一体キー（46）を有し、前記キー溝（48）は、溶融金属（25）に近づいたりこれから遠ざかる方向に幅を有し、前記キー溝の前記幅は、前記方向におけるエッジダムブロック（44,44A又は55）の全幅の１／３であり、前記キー（46）は、溶融金属（25）に近づいたりこれから遠ざかる方向に幅を有し、前記キーの前記幅は、前記方向におけるエッジダムブロック（44,44A又は55）の全幅の１／３であることを特徴とする請求項１に記載のエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
【請求項１１】
エッジダムブロック（44,44A, 55又は60）の上流側当接可能フェース（48（又は64）,54及び57又は46（又は62）,53及び59（又は55'））は、互いに相補形状の突起（46,62 ）と凹部（48,64 ）から成る機械的キー止め要素の群から選択された少なくとも１つの機械的キー止め要素を有し、エッジダムブロック（44,44A, 55又は60）の下流側当接可能フェース（46（又は62）,53及び59（又は55'））又は48（又は64）,54及び57）は前記群から選択された少なくとも１つの機械的キー止め要素を有し、下流側当接可能フェースの前記選択された機械的キー止め要素は、上流側当接可能フェースの前記機械的キー止め要素に対して相互に相補形状のものであって、前記機械的キー止め要素と着脱自在な嵌合関係で噛み合うことができることを特徴とする請求項３に記載のエッジダム（32）。
【請求項１２】
可動鋳型の鋳造領域の第１の側部を構成する第１の連続鋳造ベルトと、可動鋳型の鋳造領域の第２の側部を構成する第２の連続鋳造ベルトとを有する連続可動ベルト鋳造機であって、可動鋳型領域（Ｃ）を有すると共に可動鋳型領域の互いに反対側の側部の境界を画定する一対の無端エッジダム（32）を用いる連続可動ベルト鋳造機で金属（25）を連続的に鋳造する方法であって、
無端エッジダムが各々、可撓性テンション部材（42）上に摺動自在に列状に並べられた多数のエッジダムブロック（44,44A, 55又は60）から成り、
前記エッジダムブロックは各々、
隣のエッジダムブロックの下流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる上流側当接可能フェースと、
隣のエッジダムブロックの上流側当接可能フェースとキー止め関係で係合できる下流側当接可能フェースと、
前記鋳造領域のほうへ向いている内方側部とを有し、前記内方側部は、前記鋳造領域において、溶融金属と直接接触するようになっており、
前記上流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる突起を含んでおり、前記下流側当接可能フェースは、垂直方向に延びる凹部を含んでおり、
隣り合うエッジダムブロック相互間への溶融金属の侵入を最小限に抑えるために、前記下流側当接可能フェースの垂直方向に延びる凹部は、前記上流側当接可能フェースの垂直方向に延びる突起と相補形状のものであり、
前記エッジダムブロックは、前記第１の連続鋳造ベルトと前記第２の連続鋳造ベルトとの間に配置されており、前記垂直方向に延びる突起と前記垂直方向に延びる凹部は、実質的に前記第１の連続鋳造ベルトから、実質的に前記第２の連続鋳造ベルトまで延びており、溶融金属が前記鋳造領域の前記第１の側部および前記第２の側部から出ることを阻止するようになっており、
前記方法は、
隣り合うエッジダムブロックが互いに押しつけられると隣り合うエッジダムブロック相互間で嵌合関係をなして互いに噛み合う上流側及び下流側の嵌合可能な表面（48（又は64),54及び57又は46（又は62),53及び59（又は55')）を前記エッジダムブロックに設ける段階と、
ガイドに向いた外面（78）を前記エッジダムブロックに設ける段階と、
前記エッジダムブロックを互いに押しつけることによって、嵌合関係をなした状態で、前記エッジダムブロックを互いに噛み合わせることによって、前記可動鋳型領域（Ｃ）の両側に沿って移動している前記一対の無端エッジダムのエッジダムブロックを案内し、前記可動鋳型領域（Ｃ）の両側に沿って延びると共に、前記それぞれの案内されたエッジダムブロックの外部に位置決めされた一対の冷却式（74）の静止したサイドガイド（72）に沿って、前記エッジダムブロックの前記ガイドに向いた表面を摺動させる段階と、
それにより、前記エッジダムブロックを、互いに押しつけられた状態の嵌合関係で相互に整列させて、前記エッジダムブロックの前記ガイドに向いた表面（78）を、それぞれのサイドガイドに沿って信頼性のある接触摺動状態にして、凝固中の金属鋳造品（Ｐ）の迅速且つ一層一様な冷却（76）を可能にする段階と、
前記連続可動ベルト鋳造機の可動鋳型領域の中に溶融金属を導入することによって、前記連続可動ベルト鋳造機において金属を鋳造する段階とを含み、
前記溶融金属は、前記可動鋳型領域を通り、連続鋳造製品として前記可動鋳型領域から出るようになっている、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１又は２以上の無端可撓性の可動熱伝導性鋳造ベルト、例えば金属製鋳造ベルトを用いる連続可動ベルト金属鋳造機中へ金属を注ぎ込むことにより達成される溶融金属の連続鋳造に関する。かか１又は２以上のベルトは、可動鋳型キャビティ又は鋳造空間を構成し、この鋳型キャビティに沿って１又は２以上のベルトが連続して移動し、それにより各ベルトの一連の領域が鋳型キャビティに入り、鋳型キャビティに沿って移動し、その後鋳型キャビティから出る。かかる連続鋳造の製品は通常、連続スラブ、プレート、シート又はストリップ、或いは全体として矩形の連続棒材である。
【０００２】
特に、本発明は、例えば可撓性リボン、バンド、ケーブル、ワイヤロープ等の無端可撓性のループ部材上でキー止め相互係合関係で一連の隣り合うブロックと組み立てられて無端ループ状エッジダムを形成するよう形作られたキー止め方式エッジダム又はサイドダムブロックに関し、本発明は又、組み立てられたエッジダムに関する。
【０００３】
【発明の背景】
可撓性エッジダム又はサイドダムチェーンを製作するには、通常は金属製の別個独立のエッジダムブロックをループ状無端可撓性の金属製テンション部材、例えばリボン上に列状に並べ、次にそのリボンを溶接してループの状態にし、その後、ダンパス氏等の米国特許第３，８６５，１７６号に記載されている割りブロックを用いて最終的なエッジダムブロックを組み立てる。ループ状エッジダムは通常、対をなした状態で用いられ、これらは１又は２以上のベルトと一緒に走行して鋳型キャビティ又は鋳造空間の構成及び密封を完全にする。変形例として、リボンに変えて一対のワイヤロープを用いてもよい。
【０００４】
従来技術のエッジダムは、本明細書で引用している特許文献に記載されており、かかる引用特許は全て、本出願人に譲渡されている。ダムブロックの相互当接フェースは通常は平らであり、或いは引用特許に示されているように一平面内に効果的に横になっている。この当接平面は通常は、鋳型キャビティに垂直である。全体として見れば、これら従来技術のエッジダムは、再度鋳造されるべき連続して切れ目のない表面を凝固中の金属に与えるという課題をほぼ解決している。しかしながら、ブロックを支持してこれらをチェーンの状態に一体にするストラップ又はワイヤロープは、ストラップ又はワイヤロープの長さに沿って各ブロックの自動調節を可能にするためにブロックに設けられた対応のスロット又は穴の中にルーズに嵌め込まれる必要がある。更に、このようなルーズさが必要であるために、鋳造機の鋳造区分内に位置しているときにブロックの傾斜、特に厚手の形材、例えばワイヤバーの鋳造に用いられる背の高いブロックの傾斜が生じる場合がある。
【０００５】
ループ状エッジダムは、溶融金属に滑らかで連続していて、実質的に切れ目のない表面を与える必要がある。ダムブロックが僅かでも傾斜すると、凝固した金属スラブの縁がこれに応じてギザギザになったり、途切れたりする。すると、割れ又は破断が、かかる応力集中のところで、即座にか、圧延中か、或いは後で完成品の二次加工の際か、いずれにせよ生じる。この問題は、線材、特に銅線材の状態に絞り加工される全体として矩形の棒材を鋳造する際に特に顕著である。強力な線引き工程の結果として、かかる途切れ部分のところで重なりが生じ、その結果、スライバー及び割れが生じることになる。細物線材は、その結果ダイ内で切れる場合があり、或いは線材は電気系統に用いられた場合に局所的に過熱する場合がある。
【０００６】
エッジダムの傾斜により生じる第２の望ましくない結果は、静止した長手方向エッジダムガイドとの不均一な接触が生じるということである。かかるガイドは、異形棒鋼の鋳造の際に用いられる。これらガイドは相当大きなヒートシンクであり、これらと通過中のエッジダムブロックの外面との接触により、ガイドは、熱を奪ってこの熱をこれらの各々にあけられたチャンネル内の冷却水に伝える。ガイドとダムブロックとの不均一な接触は、凝固プロセスを遅くするだけでなく、隣り合う不整列状態のエッジダムブロック相互間の冷却率が急激に不連続状態になることにより、結晶不連続部及び内部応力が付加されて上述の問題が複雑になる。さらに、結果的に生じる温度差により、高温鋳造棒材の直後圧延具合は、熱間加工の際、場所毎にむらがある。
【０００７】
【発明の概要】
本発明者の所見によれば、エッジダムブロックの不整列、その結果としての、連続鋳造された製品の鋳造縁表面の途切れは、エッジダムブロックを互いにキー止めし、即ち互いに十分当接させたときに互いに正確に向かい合った整列状態で互いに噛み合い又は相互係合するような仕方でエッジダムブロックの互いに当接する横方向側部を形成することによって解決でき又は実質的に解決される。これら当接フェースの多くの互いに異なる形状のどれでも、この目的を達成できる。ただし、一方のフェースがその隣のブロックの対応のマトリックス表面と噛み合うこと及び溶融金属と接触するエッジが溶融金属の侵入を阻止するようシールすることを条件とする。好ましい実施形態は、一方の当接フェースの高さを横切って且つ１又は２以上の鋳造ベルトの平面に垂直に延びる一体キー又はキー状舌部の形態であり、このフェースは、その隣のエッジダムブロックの当接フェースに設けられた対応のキー溝と噛み合う。別の実施形態では、各ブロックのフェースに設けられた２つのピンを利用することによりキー止め関係が達成され、２つのピンは、対向したフェースに設けられた対応のソケットと嵌合する。隣り合うブロックの任意の対に用いられる噛み合い又は嵌合形状及びこれに対応したマトリックス形状がどのようなものであっても、これらの形状は、エッジダムチェーンのエッジダムブロックの全てに適用される。
【０００８】
添付の図面は、本発明の原理を説明する目的上、本明細書の一部である。
【０００９】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、例示として与えられていて、必ずしも縮尺又は配向を合わせて作成されておらず、また本発明を限定するものではない添付の図面と関連して現時点において好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読むと完全に理解されよう。種々の図中、対応の符号は同一又は対応の要素を示すのに用いられている。白抜きの矢印は長手方向（上流側−下流側）の向きの「下流側」を示し、かくしてこれらの矢印は、入り口から出口への製品の流れ方向を示している。一本の直線で表した単純な矢印は、ベルトの動作方向を示している。細長い白抜きの三角形は、説明の便宜上、エッジダム及びこれらの構成要素としてのブロックの一定の動作方向を示している。もし任意のループ状エッジダム全体を通じて一律に行えば、ブロックの向きを、図面に示す方向で見て上流側から下流側に逆にしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本明細書における説明をツインベルト（２ストランド）鋳造機２０に関連して行うが、この鋳造機は代表的には、上鋳造ベルト２２及び下鋳造ベルト２４をそれぞれ回転させる上キャリジ及び下キャリジを有している。
【００１１】
図１は、機外側から見たツインベルト鋳造機２０の側面図である。上キャリジは符号Ｕで示され、下キャリジは符号Ｌで示されている。鋳造機の技術分野において知られている溶融金属供給設備（図示せず）により、溶融金属は移動中の鋳型キャビティ又は鋳型内空間Ｃ（図１）の入口端２６内へ導入される。溶融金属のこの導入方向は、図１の左側に示された白抜き矢印２５及びで概略的に示され、右側の白抜き矢印２９は、製品の流れ方向を示している。図１の右側に示されている連続的に鋳造された製品Ｐは、移動中の鋳型キャビティＣの出口端から出る（矢印３０）。
【００１２】
可動鋳型キャビティＣの上側部及び下側部は、それぞれ無端回転式の可撓性且つ薄手の上及び下無端熱伝導性鋳造ベルト２２，２４によって境界付けられている。これら鋳造ベルトは通常、可撓性の薄板金から製作される。鋳造ベルトの前面又は作業面は、当該技術分野で知られているように適当な加工が施されたものであるのがよい。反対側の面は通常は、高速で流れる液体冷却剤で冷却される。
【００１３】
可動鋳造ベルトＣの２つの横方向側部は、当該技術分野で知られているような２つの回転式ブロックチェーン形エッジダム３２で境界付けられた状態で示されている。（図１には、エッジダム３２が一つだけ示されている。）下ベルト２４及びブロックチェーン３２は、動作方向を表す矢印３４で示されているように回転し、可動鋳型キャビティの入口（上流側）端２６に対向した上流側の下プーリドラム３６から見て上流側に位置決めされた弧状配列状態のローラ３３により案内されると共に可動鋳型キャビティの出口端に対向した下流側の下プーリドラム３８から見て下流側に位置決めされた同様に弧状配列状態のローラ３３の周りに案内されるものとして図示されている。上ベルト２２は、上流側の上プーリドラム２７の周りに且つ下流側の上プーリドラム２８の周りに回転するものとして図示されている。かかるツインベルト鋳造機の構造及び動作原理は、連続可動ベルト式金属鋳造機の技術分野では周知である。
【００１４】
図２は、リボン４２上に列状に並んだ数個の従来型エッジダムブロック４０の平面図である。図３は、図２を下から見た図である。
【００１５】
図４は、本発明の好ましい実施形態としてのエッジダムブロック４４の平面図である。本発明にとって重要な方法としての銅棒材の鋳造に向いたかかるエッジダムブロックの構成材料としては、コルソン（corson）青銅が好ましく、これについては、本出願人に譲渡されたダンパス氏等の米国特許第３，８６５，１７６号を参照されたい。アルミニウムの鋳造にあたっては、鋼製のエッジダムブロックが有利である。
【００１６】
図５及び図６は、同一の好ましい実施形態としてのエッジダムブロック４４の等角図であり、図５は、上から斜めに見た図、図６は、下から斜めに見た図である。Ｔ字形スロット４３は、エッジダム一体化形金属リボン又はストラップ４２（図４）に係合する。ここでは、キー付きの側部が便宜上、下流側の側部として示されている。というのは、このキー付き側部は、図１及び図１１のエッジダムループが可動鋳型のエッジを構成するこれらの部分に組み込んだときに下流側に向くように配向されているからである。これに対応して、キー溝付きの側部又は溝付き側部が上流側の側部として示されている。エッジダムブロックの動作経路は破線５２で示されている。一体形のキー４６が、キー溝４８と嵌合する。キー溝４８の根元のフィレット又は丸み５４及び肩５７の半径は１．２〜３mmになっており、おそらくは冷却剤の急冷作用に鑑みて、キー４６の外縁５３及び根元のフィレット５９の半径をこれに対応して１．２〜３mmにする必要がある。Ｔ字形スロットの丸み半径は約０．８mmになっている。もしフィレット又はアール５３，５４，５７，５８，５９のうち何れかが損なわれたり、でこぼこしたりすると、熱サイクルに起因する割れがその場所に発生しがちになる。
【００１７】
エッジダムブロックが、互いに僅かに離れている鋳型領域に入った場合、溶融金属の横方向の流れがブロック相互間で生じ、ここで凝固してばり又はひれとなり、これが不都合にも、凝固した製品に付いたままになる。従来技術では、かかるばりはエッジダムブロックの幅全体にわたる場合がある。図５及び図６の一体キー４６が設けてあることにより、溶融金属がこれを越えて流れるのが防止され、その結果、エッジダムリボン又はストラップ４２周りに生じて問題になるばり又はひれが短く且つ少なくなる。この残留ばりでさえも生じないようにするためには、キー４６を側方へシフトさせて（図示せず）かかるキー４６の移動により得られる遮断作用がエッジダムブロックの内側（高温側）の面９０に近傍に得られるようにし、そしてストラップ４２を越えて下方に発揮されるようにするのがよい。同様に、キー４６の幅を大幅に広げてばり遮断作用を促進させるようにするのがよい（図示せず）。
【００１８】
図６Ａは、一体キー４６の下を切削することによりフィレット又は丸み４７を形成して図５及び図６のエッジダムブロックの応力集中を緩和した改造例としてのエッジダムブロック４４Ａを示している。
【００１９】
条件によっては、一体キーがブロックに接合する内部丸み半径を一層大きくし、例えば半径を最高５mmにすることが有利である。これを最も良く達成するには、図１２に示すようにエッジダムブロック５５上の一体キー４６をアンダーカットし又は凹ませる。
【００２０】
図６Ｂは、エッジダムブロックの整列に関し、従来型のエッジダムブロック４０又は本発明のキー付きエッジダムブロック、例えばキー付きエッジダムブロック４４，４４Ａ又は５５の整列に関して或る条件の下で生じる場合のある長手方向の傾きの問題を示している。図６Ｂを参照すると、キー付きエッジダムブロック４４が同一方向に、即ち長手方向鉛直面内に全て傾斜してボイド９２が生じており、溶融金属がこのボイドを通って出てきて厄介なばり又はひれに凝固する場合がある。ベルトはこの図には示していない。傾斜に関する問題は、もしエッジダムブロックの長手方向長さ（ＬＬ）対高さ（Ｈ）比が例えば図８に示されている比ＬＬ／Ｈよりも実質的に小さくなければ、大したことはない。図８に示したエッジダムブロックに関し、比ＬＬ／Ｈは、約０．６５である。
【００２１】
噛み合った状態のエッジダムブロックの変形実施形態６０は、この傾斜問題に取り組んでおり、図７、図８及び図９に示されている。これらピン位置決め式エッジダムブロックは各々、キー及びキー溝に代えて一対のねじ込み式オーステナイト系ステンレス鋼製ピン６１を採用している。テーパ付き先端部６２が、隣のエッジダムブロックの構成が同一のねじ込み式ピンの頭に設けられたソケット又は受け口６４に嵌入する。このピンとソケットが嵌合する構成は、捩じれ、側方又は横方向変位を生じにくくすると共にこれを制御し、しかも長手方向鉛直面内における傾斜を生じにくくすると共にこれを制御し（かかる長手方向鉛直面内の傾斜状態が図６Ｂに示されている）、垂直方向キー４６が捩じれ及び側方又は横方向変位を生じにくくし、即ち、一ブロックとその隣のブロックとの相対的な横方向変位又は横滑りを生じにくくする。特別な使用条件向きには、ピン６１はクロム４００シリーズステンレス鋼製で作られ、互いに引きつけ合うよう磁化される。
【００２２】
エッジダムブロックの種々の形状の相互当接フェースを本発明において採用することができる。最も一般的には、一方の当接フェースは、突起であり、当接関係にあるブロックのこれと対をなすフェースはこれと対応関係にある凹部であり、互いに当接した状態のフェースを通過する溶融金属の漏れが防止される。相互当接フェースの要件を、幾分要約した形で以下に記載する。（１）下流側フェースは好ましくは各々、溶融金属密封性有し、実際には上流側のフェースと一定の関係を有し、組立て状態のエッジダムブロックが互いに押し合って当接すると、これらエッジダムブロックが（ａ）相互に捩じれもせず、（ｂ）互いに都合悪く滑ることのないようなものである。また、これらエッジダムブロックは、（ｃ）連続可動ベルト式金属鋳造機の状態に正しく組み立てられたときに溶融金属を漏らさないものである。さらに、（２）かかるエッジダムチェーンの状態のかかるエッジダムブロックは全て、機能的に同一のものであることが必要である。すなわち、これらは全て、各下流側当接フェースが、そのあらゆる機能的に関連した箇所で、パスラインの方向に平行な直交方向で測ってそれ自体の上流側に位置する当接フェースから直交方向等距離のところに位置するという点において、互換性があるべきである。このことは、図４において長さの等しい互いに平行な矢印７０によって示されており、これら矢印は、一個のブロックの全体形状を実質的に表すものであると考えられるべきである。各当接フェースは、その相手方の当接フェースの機能部分のためのマトリックスを構成するようになっている。全ての当接フェースは、溶融金属の漏れ又は侵入が阻止されるべき縁に沿って互いに相補する形状のものであるべきである。しかしながら、相互整列にとって重要ではなく、また溶融金属の侵入を阻止する密封作用にとって重要ではない相互対向領域は、互いに接する必要はない。これらの領域では、図８のピンの頭６３を受け入れるソケット６６が必要とされる場合のように、許容範囲の隙間、即ち開放空間が存在する場合がある。
【００２３】
エッジダムブロックが「実際には」互いに一定の関係を有し、互いに対して「都合悪く」滑らないようなものであると上述したが、何故そのように記載したかの理由は、ベルト２２，２４及びエッジダム３２の移動方向における図６Ｂに示すようなエッジダムブロック４４の傾斜が深刻な問題になることはなく、それ故、上述したように垂直方向キー付きフェースを相手方のフェースの垂直方向キー溝に合致させる手法が有用且つ有利な構成だからである。実際には、連鋳機内に働く他の力及びブロック形状に関して約０．６５以上の通常の比ＬＬ／Ｈを用いると、長手方向傾斜を阻止する度合いは著しかった。結果を総合的に見ると、傾斜したり、段が付いたり、捩じれたりすることがない整列した相互噛み合い表面が溶融金属に対して提供されることになる。
【００２４】
サイドガイドとも呼ばれるエッジダムガイド７２が、図１０に断面で示されている。これらエッジダムガイドは、鋳型領域内の溶融金属の金属静水圧ヘッドの圧力にもかかわらず、エッジダムの経路を案内するのに用いられている。サイドガイドの第２の機能は、棒材の外側から内側への凝固中、鋳造棒材製品の冷却及び凝固を助長することにある。この目的のため、これらエッジダムガイドは、エッジダムブロックを製品と接触したままにする。エッジダムガイドに穴あけにより形成された水路７４が、伝わった熱をエッジダムガイド７２に排出する。矢印７６で伝熱の方向を示すように、熱の流れ７６の結果として生じるこの冷却作用は、ダムブロック４４，４４Ａ，５５又は６０の信頼性のある整列状態と、ガイド７２と各ダムブロックのガイドに向いた表面７８の信頼性のある接触状態との協働により、本発明で達成される仕方で大幅に促進される。相互に当接したブロックのキー係合により得られるこの所定の正確な整列具合は、凝固中の棒材製品の迅速且つ一層一様な冷却を可能にし、その結果、鋳造品の品質が向上する。
【００２５】
張力制御
図１１は、「バックブレーカ（backbreaker ）」機構８０によりコースが変えられた無端ループ状エッジダム３２の側面図である。この目的は、エッジダムブロック４４等を鋳造中，互いにぴったりと当接した状態に保ち、しかもエッジダムブロックが鋳造機の鋳型領域Ｃを通って循環しているときに生じるエッジダムブロックの膨張と収縮にもかかわらず、そのような状態に保つことにある。この目的のため、バックブレーカ８０（当該技術分野ではこのように呼ばれている）は、始動の際、そのローラヘッド８２をループ状エッジダムの平面内で、バックブレーカにより張力が及ぼされるループ状エッジダム中のダムブロックが極めて高温であり、かくして全て膨張した場合及び余裕が必要な場合にローラヘッド８２が後で取ることになる位置よりも高い位置まで移動させるようになっている。この上方動作式バックブレーカの作用は、米国特許第３，８６５，１７６号及び第４，１５５，３９６号に記載されている。なお、かかる米国特許は両方共、ダンパス氏等の特許であって本出願人に譲渡されており、かかる米国特許の内容を本明細書の一部を形成するものとして引用する。コースをそらすことによりよりループ状エッジダムの有効長さを短くする原理は、これら米国特許の各々の図３に示されている。
【００２６】
バックブレーカのローラヘッド８２は、図１１に示されているバネ８４とは別の手段によっても調節可能である。別な方法がウッド氏等の米国特許第４，９３４，４４１号に記載されており、かかる米国特許は本出願人に譲渡されており、かかる米国特許の内容を本明細書の一部を形成するものとして引用する。かかる米国特許の図３及び図４には、一層進歩した形態の上方動作式バックブレーカのための油圧式昇降機構が示されている。ループ状エッジダムに及ぼされる力を測定するためにロードセル（図示せず）を付加するのがよい。その目的は、エッジダムの弛み及び張力を自動制御することにある。
【００２７】
エッジダムブロックは、エッジダムチェーン（図１）の戻り走行部３２′に散水が施されることにより（図示せず）定期的に冷却される。ブロック、例えば図１２のブロック５５の高温内側フェース９０は大抵の場合、これに施された冷却水により大きな応力を受け、そのフェースに割れが生じ、更に外縁に沿ってどこか別の場所に裂けが生じる場合がある。冷却水の適用は主としてエッジダムブロックの外側フェース７８に限られるので、このような事態は軽減される。
【００２８】
本発明の特定の現時点における好ましい実施形態を詳細に説明したが、本発明のこれら実施形態は例示の目的で説明されていることは理解されるべきである。本願の開示内容は本発明の範囲を限定するものではない。というのは、金属の連続鋳造における当業者であれば、説明した方法及び装置を特定の鋳造機又は鋳造設備に役立つように改造するため、これら方法及び装置の細部を本発明の範囲から逸脱することなく設計変更できるからである。たとえば、上記説明は、上キャリジ及び下キャリジを備えたほぼ平行なツインベルト鋳造機に関するものであったが、本発明は、水平から垂直方向下向きまでの任意の角度をなした状態で作動する鋳造機について実施できる。また、本発明を、大きな半径の経路に沿って比較的平らな鋳造領域を有するシングルベルト鋳造機について実施でき、この場合、エッジダムブロックの形状は、これに対応した半径座標を用いて表される。さらに、エッジダムブロックの向きを、図示の向きから上流側と下流側の関係について逆にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ツインベルト連鋳機の側面図である。なお、この図で分かるように、ループ状エッジダムは、従来型のものであれ本発明のものであれ何れであってもよい。
【図２】列状に並んだ従来型のエッジダムブロックの平面図である。なお、ループ状エッジダムの状態になるようブロックを結束する可撓性の金属製ストラップを見えるようにするために端のところの幾つかのブロックが省かれている。
【図３】列状に並んだ従来型のエッジダムブロックの平面図である。なお、ループ状エッジダムの状態になるようブロックを結束する可撓性の金属製ストラップを見えるようにするために端のところの幾つかのブロックが省かれている。
【図４】本発明の一実施形態のエッジダムブロックの平面図である。なお、ループ状エッジダムの状態になるようブロックを結束する可撓性の金属製ストラップを見えるようにするために端のところの幾つかのブロックが省かれている。
【図５】図４のエッジダムブロックのうち一つを上から見た等角図である。
【図６】図４及び図５のエッジダムブロックを下から見た等角図である。
【図６Ａ】図５及び図６の一体キーの下に設けられたフィレット又は丸みを示す図である。
【図６Ｂ】図４及び図５に示されているような列状に並んでいて、全て長手方向鉛直面内で不整列状態で傾斜したダムブロックの一部を示す図である。なお、ベルトは図示されていない。
【図７】２つの整列用ピンを利用したエッジダムブロックのソケット側から見た側面図である。
【図８】図７のエッジダムブロックの８−８線矢視断面側面図である。
【図９】２つの整列用ピンを用いるエッジダムブロックの下から見ると共にピン側から見た等角図である。
【図１０】エッジダム用の従来型冷却式サイドガイドを示すツインベルト連続棒材鋳造機の鋳型領域の図１の１０−１０線矢視断面図である。
【図１１】図１の下方部分に対応した側面図であり、チェーン内のエッジダムブロック相互間の弛みをゼロに維持する上方動作式の従来型「バックブレーカ」装置を概略的に示す図である。
【図１２】アンダーカットし又は凹ませた大きな丸み半径のダムブロックの下から見た斜視図である。
【符号の説明】
２０  ツインベルト連鋳機
２２，２４  鋳造ベルト
３２  エッジダム
４２  リボン又はストラップ
４４，６０  エッジダムブロック
４６  一体キー
４８  キー溝
７２  サイドガイド
７４  水路
８０  バックブレーカ
Ｃ  鋳型領域又は鋳造領域
【図１】
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【図２】
0004477166.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004477166.tif 000006
【図６】
0004477166.tif 000007
【図６Ａ】
0004477166.tif 000008
【図６Ｂ】
0004477166.tif 000009
【図７】
0004477166.tif 000010
【図８】
0004477166.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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