(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造プラント用の改良摺動チェーン式インゴット鋳型であって、
閉じたリング・システム内に互いに反対方向に回転するように配置した２対のチェーン（１２、１３）を備え、各対のチェーン（１２、１３）が、多数の鋳造要素（１４、１５；１１４、１１５；２１４、２１５）を支持しており、互いに結合して閉じた鋳型を形成し、溶融金属を保持するキャビティを作ることのできる２つの鋳型半部を提供し、前記対のチェーン（１２、１３）が間に真っすぐな部分を残しながらスプロケット（１６、１７）上に巻き付けるように配置してあり、
一対のチェーン（１３）が鋳造要素（１５、１１５、２１５）を支持しており、これらの鋳造要素が、それらの端部に、他の対のチェーンによって支持された他の鋳造要素（１４、１１４、２１４）の端部の、対向する表面（１８、１１８、２１８）に係合して前記キャビティを形成することのできる表面（１９、１１９、２１９）を備えているインゴット鋳型において、
前記インゴット鋳型は、さらに、前記対のチェーン（１３）によって支持された鋳造要素に形成されたカム型表面（３３，１３３，２３３）と、前記カム型表面（３３、１３３、２３３）と相互に作用することのできる係合要素（３４、１３４、２３４）と、前記係合要素に係合するための固定フレーム（３５）とを備え、
前記係合要素は、前記真っすぐな部分で互いの間に係合する前記表面（１８、１９、１１８、１１９、２１８、２１９）を分離したり、接近させたりするように、一方では、前記カム型表面（３３，１３３，２３３）と係合可能であり、他方では、前記固定フレーム（３５）に固定されていることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項２】
請求項１に記載のインゴット鋳型において、
前記鋳造要素（１４、１５、１１４、１１５）の少なくとも１つ（１４、１１４）が、カップリング要素（２８、１２８）によって互いに係合した状態に保持される対向する丸くなった表面（３０、１３０）に沿って連結された２つの部分（１４ａ、１４ｂ；１１４ａ、１１４ｂ）で構成してあることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項３】
請求項２に記載のインゴット鋳型において、
前記カップリング要素が、前記２つの連結された部分（１４ａ、１４ｂ；１１４ａ、１１４ｂ）に設けた孔（２９、１２９）に挿入されたロッド（２８、１２８）を包含することを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項４】
請求項２または３に記載のインゴット鋳型において、
前記カップリング要素が前記鋳造要素（１４）の基部（２０）内部に位置しており、弾性要素（３２）によって所定位置に保持されていることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項５】
請求項４に記載のインゴット鋳型において、
前記鋳造要素は、さらに当該鋳造要素の両側に形成された延長部（２６）を備え、
前記カム型表面は、前記延長部の上面に形成されており、
前記係合要素（３４）が前記延長部の上に位置していることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項６】
請求項４に記載のインゴット鋳型において、
球面ころ（３９）が、当該球面ころの外面が丸い表面の下端に位置するように前記基部（２０）の下方に配置してあることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項７】
請求項２に記載のインゴット鋳型において、
前記鋳造要素（１４、１５）が基本的にＵ字形の横断面を有し、入れ子になってそれらの端部の結合面（１８、１９）を対向させて位置することを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項８】
請求項４に記載のインゴット鋳型において、
前記２つの部分（１４ａ、１４ｂ）が前記基部（２０）に対して垂直に設定された軸線（３８）に関してほぼ対称であることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項９】
請求項１に記載のインゴット鋳型において、
前記二対のチェーンの内の一方のチェーン（１３）によって保持された前記鋳造要素（１１５，２１５）と、前記二対のチェーンの内の他方のチェーン（１２）によって保持された前記鋳造要素（１１４，２１４）がほぼ同じ形態を有し、当該鋳造要素の基部（１２０、１２１；２２０、２２１）に関して垂直な軸線（１３８、２３８）に関して非対称であり、互いから１８０度だけ回転しているように配置してあって間にキャビティを創り出していることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項１０】
請求項１に記載のインゴット鋳型において、
前記係合要素（３４、１３４、２３４）がころであることを特徴とするインゴット鋳型。
【請求項１１】
連続鋳造プラント用の改良した摺動チェーン式インゴット鋳型であって、
２対のチェーン（１２、１３）を包含し、これらのチェーンが閉じたリング・システム内に互いに反対方向に回転するように配置してあり、各対のチェーン（１２、１３）が、多数の鋳造要素（１１４、１１５；２１４、２１５）を支持しており、これらの鋳造要素が、互いに結合して溶融金属を保持するキャビティを創り出す閉じた鋳型を形成することができる２つの鋳型半部を提供し、
前記２対のチェーン（１２、１３）が、スプロケット（１６、１７）上に巻き付き、間に真っすぐな部分を形成するように配置してあり、一対のチェーン（１３）が鋳造要素（１１５、２１５）を支持しており、これらの鋳造要素が、それらの端部の１つに、他方の対のチェーン（１２）によって支持された鋳造要素（１１４、２１４）の端部の結合面（１１８、２１８）と係合することのできる表面（１１９、２１９）を備えているインゴット鋳型において、
前記鋳造要素（１１４、２１４、１１５、２１５）の表面に作用して前記真っすぐな部分の端で互いに係合している前記表面（１１８、１１９、２１８、２１９）に引き離したり、接近させたりすることができる圧力ころ（１３４，２３４）と、ころ（１３９，２３９）とを備えていることを特徴とするインゴット鋳型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、連続鋳造プラント用の改良摺動チェーン式インゴット鋳型に関する。
連続鋳造法によってビレットおよびインゴットを製造するには、従来は、取鍋およびバスケットからの鋼を導入する静止鋳型要素またはシェル式要素を利用していた。
これらのプラントのいずれもが、生産性の点ならびに鋳型要素またはシェル式要素を冷却することの困難さの点において、無視できぬ欠点を持っている。
限られた長手方向サイズや、固化した外被と静止構造物との接触を維持することの困難さもさりながら、実際、まさにこれらの鋳型要素あるいはシェル式要素の静止構造そのものが欠点なのであり、このような構造では、鋳造速度を速くできず、鋳型要素またはシェル式要素からの散熱が遅くかつ困難であるからである。
【０００２】
その解決策が、上述した限られたサイズの静止鋳型要素またはシェル式要素を備えたいくつかの鋳造ラインを平行に送ることのできるトレイの製造に見い出された。しかしながら、この解決策も、鋳造ラインの増加がメンテナンス要求の倍増およびいくつかの散熱問題の原因となるためいくつかの欠点を含んでいる。
したがって、閉じたリングとして配置した２つのチェーンまたはクローラー・トラックにしっかりと取り付けた多数の移動式鋳型要素またはシェル式要素を利用するいくつかのプラントが開発された。閉じたリングとして配置されたこれら２つのチェーンは互いに係合するようになっている経路の真っすぐな部分上にあって、トレイからの液体金属を直接供給することのできる閉じた鋳造経路を作り出している。
【０００３】
閉じた鋳型の長手方向サイズを延ばしたために、このシステムでは、鋳造速度をかなり高めることができ、上記の並列ラインの３つあるいは４つ分と同じ生産性を達成することができる。これは、また、下流の圧延装置などと直結して作動することを可能にするという顕著な利点も達成する。
摺動チェーン式インゴットモールドとして知られているこのタイプの連続鋳造法は、特に、上述したように、閉じたリングとして配置した２つのチェーンを備え、各チェーンが多数の鋳造要素を支持している。
鋳造要素は、チェーンの真っすぐな部分において互いに係合して閉じた鋳型を形成することができる。特に、これを成し遂げるために、チェーンは、端部の１方が、別のチェーンによって支持されている鋳造要素の端部と連結することのできる鋳造要素を支持している。これは、係合して組み合わさった鋳型によって内部に形成された１本の連続キャビティを作り出し、その中にトレイからの溶融金属が鋳込まれる。
【０００４】
この摺動チェーン式インゴット鋳型でも、溶融金属に直接伝えられる内部熱からの変形による欠点および問題を有する。
この変形は、主として、互いに係合し、組み合わさってキャビティを形成している鋳型の２つの部分が分離を引き起こして、溶融金属の漏洩を生じさせる。
これは、また、熱伝達率をかなり減少させ、係合している鋳型を冷却するようになっている銅製構造をその融点までにも過熱してしまうのである。
さらに、まさにこれらの応力のために、２つの係合する鋳型の変形が生じ、これが鋳型の急速な消耗を招くすべりの原因となるのである。
【０００５】
本発明の主目的は、上記の問題を除きながらもきわめて単純、経済的で特別な機能的方法で上記の従来技術に影響を与えている技術的な問題を解決することにある。
別の目的は、連続鋳造過程中に生じる反復接触による部品の摩耗を最小限にまで減らすことにある。
これらの目的に鑑みて、本発明によって、連続鋳造法において使用することができる、添付の特許請求の範囲に記載される特徴を有する摺動チェーン式のインゴット鋳型を製造することが提案された。
公知技術に対する本発明の構造、機能上の特徴およびその利点は、本発明によるインゴット鋳型の実施例を示している添付の図面を参照した以下の説明の分析からより明確、明白となろう。
【０００６】
図１、２は、一方は垂直式であり、他方は水平式である、２つの連続鋳造プラントを示しており、これらは、本発明による摺動チェーン式インゴット鋳型を備えている。
これらの図は、全体的に１１で示す牽引チェーン式インゴット鋳型を送るバスケット１０を示している。インゴット鋳型１１は、２対のチェーン１２、１３を備えており、これらのチェーンは、共に、閉じたリングとして互いに反対方向に回転するように配置されており、多数の鋳造要素またはシェル式要素１４、１５を支持している。
２つの鋳型半部を形成している鋳造要素またはシェル式要素１４、１５は、互いに係合して閉じた鋳型を形成することができるようになっている。詳細には、２つの鋳型半部は、互いに係合させられたときに、金属鋳造のためのキャビティを形成することができる。
【０００７】
インゴット鋳型１１は、実際には、２対のチェーン１２、１３がスプロケット１６、１７上に巻き付くように設計され、これらのスプロケットは、チェーンの前進運動を生じさせることに加えて、インゴット鋳型の真っすぐな部分も構成し、この真っすぐな部分において、２つの対向する鋳型半部が互いに係合して連続キャビティを形成する。
これを成し遂げるために、一対のチェーン１３は端部に外面１９を備えたいくつかの鋳造要素１５を支持しており、この鋳造要素の外面１９は他の対のチェーン１２によって支持された鋳型半部要素１４の端部の対応する外面１８に入れ子になって係合することができる。これにより、１本の連続キャビティを作り出し、この連続キャビティは内部を互いに係合して組み合っている鋳型半部１４、１５によって形成され、その中でトレイ１０からの溶融金属が直接鋳造される。
鋳造要素１４、１５は、図４−６の横断面で示すように、共に、基部２０、２１を備え、各基部は、突出するいくつかの脚状壁２２、２４および２３、２５を有し、これらの壁は、多分ほぼＵ字形であるといわれる断面を構成している。
対のチェーン１３は基部２１の側面に対して配置してあり、これに対して、対のチェーン１２は基部２０の側面に対して配置してある。
【０００８】
この第２ケースにおいては、基部が２つの側方延長部２６を支持しており、これらの延長部がロッドを収容している中空の座部２７を備えており、ロッドは基部２０にある孔２９を貫通していることに注目することにも価値がある。
この構成は、図示の実施例の各鋳造要素１４を構成する２つの部分１４ａ、１４ｂの間のしっかりした結合を維持するように設計された連結要素を作る。特に、これら２つの部分１４ａ、１４ｂが、対向し、丸くなった相補的な表面３０に沿って連結され、鋳造要素１４の２つの部分１４ａ、１４ｂが、下に位置する球面ころ３９との組み合わせで作動する球形カップリングの方法で表面３０を中心に揺動又は移動できることがわかる。
この揺動又は移動は、ロッド２８の両端に、係止ナット３１と中空座部２７の間で、弾性要素、たとえば、カップ式ばねまたはベルヴィルばね３２、が設けられていることによっても可能にされている。
【０００９】
この構成では、接触を保証するが、わずかな相互回転を許す。２つの鋳造要素１４、１５が２つの基部２０、２１に対して直角な対称軸線３８に関して左右対称の形となっていることに注目する価値がある。
基部２０の２つの側方延長部２６の上面は、さらに、２つのカム型表面３３を備えている。これらのカム型表面は、インゴット鋳型の真っすぐな部分の端のところで固定フレーム３５内の１対のころ３４によって構成されたいくつかの係合要素と接触し、相互に作用することができる。カム型表面３３は、２対のチェーンの長手移動方向に沿って配置し、チェーンの前進移動方向で高さが大きくなる。
【００１０】
インゴット鋳型の真っすぐな部分はいくつかのころ３６を備えており、これらのころは固定フレーム３５に常にしっかりと取り付けられているのがよい。これらのころ３６は、鋳造要素１４の脚状壁２２、２４の外面に位置決めされており、側方押圧作用を調整することのできるばね３７の存在にもよって、側方ガイドを形成する。
もちろん、両組の多数の鋳造要素１４、１５は、それぞれ対応する冷却設備（図示せず）を備えると共に、それらの全経路に沿っていくつかの案内要素を備えている。
【００１１】
本発明による装置の動作は次の通りである。
いくつかのドライブ・ユニット（図示せず）が、２対のチェーン１２、１３を、それぞれの鋳造要素１４、１５と一緒に回転させる。
トレイ１０からの液体金属の供給が始まったとき、この金属は鋳造要素１４、１５の間に入り、これらの鋳造要素は、互いに係合して２対のチェーン１２、１３の真っすぐな部分に沿って移動する連続キャビティを形成するように関連づけられている。
２対のチェーン１２、１３が、それらの間で閉じた対応した鋳造要素１４、１５と一緒に移動するとき、キャビティは、鋳造要素１４の脚状壁２２、２４の外面に作用するころ３６の存在によって連続した均一な状態に保たれる。
これにより、真っすぐな部分のほぼ端まで複合連続前進運動が生じ、真っすぐな部分のほぼ端で、係合した鋳造要素１４、１５の各々は、鋳造要素がしっかり取り付けられた２対のチェーンの偏向によって開かれることになる。
この作業段階において、各鋳造要素１４の基部２０の延長部２６上に設けられたカム面３３は、ころ３４によって構成される係合要素と相互に作用することになる。カム型表面３３がそれらの前進移動方向に高くなっているので、図６に示すように、鋳造要素１４の２つの部分１４ａ、１４ｂ間の相互回転が生じる。この過程全体は、上述したように、２つの丸くなった表面３０、ロッド２８の両端に設けたばね３２およびこの回転に逆らうように作用する下に位置する球面ころの存在によって明らかに可能となる。
【００１２】
このわずかな回転により、鋳造要素１４の内面１８と鋳造要素１５の外面１９との分離が生じ、これらの分離を容易にする。
この回転は、また、上記の表面間の摩擦を防止すると共に、２つの鋳造要素のいかなる望ましくない変形も防ぐのに役立つ。
これは、修理の数およびインゴット鋳型の修理回数や稼働コストを高める摩耗を排除しながら、公知の連続鋳造プラントの問題を解決する。
図７、図８は、簡略化した別の実施例を示しており、ここでは、鋳造要素を、種々の係合手段を使用しながら、対になったチェーン上に位置決めすることができる。
【００１３】
本実施例において、鋳造要素は、先に延べたように、一方がワンピース、他方がツーピースで形成されている。この実施例では、同等の要素は先に使ったものと同じ参照符号の前に「１」を付して示してある。
各下方の鋳造要素１１４は、実際には、１１４ａおよび１１４ｂによって示す２つの部分として形成してあり、２つの基部１２０、１２１に対して垂直に設定した軸線１３８に関して非対称的な形状となっている。
図７は第１の横断面を示しており、ここでは、鋳造要素１１４において、基部１２０が第１の部分１１４ａを構成し、これが片側に先の尖った脚式壁１２２を備えているのが図示されている。反対側は、第２部分１１４ｂの相補的な丸い表面１３０に対向する丸くなった表面１３０を備えている。この第２部分１１４ｂは、反対側で、先の壁２４と同様に、垂直脚式壁１２４内へ延びているが、上方基部１２１の側面に対して配置されている。
鋳造部分１１５は、単に、鋳造要素１１４と同様の鋳造要素によって構成されているが、この構成では鋳型の前記軸線１３８に関して１８０度回転しており、単一の部品で形成されている。
【００１４】
上方鋳造要素１１５の脚状壁１２４の内面は、下方鋳造要素１１４の先の尖った脚状壁１２２の外面１１８に当接するように設定され、同じことが反対側で同じ脚状壁１２４、１２２にも当てはまる。
ここで、３つの加圧ころ１３６が側方ガイドを形成していることと固定下方ころ１４０に注目されたい。
図８における横断面は、運動に逆らうように作用する２つの固定した上下のころ１３９があることを示している。また、２つの上下の加圧ころ１３４も設けてあり、これらの加圧ころは、下方の鋳造要素１１４の部分１１４ｂの自由端および上方の鋳造要素１１５の脚状壁１２４から延びているカム型表面１３３に作用する。加圧ころ１３４は外部係合要素として作用する。
【００１５】
これらのころの構成は、たとえば、固定上方ころ１３９に関して丸い表面１３０および上方鋳造要素のまわりに部分１１４ｂを強制的に揺動又は移動させることによって、２つの鋳造要素１１４、１１５の分離を促進する。
いくつかの中空座部１２７を通過する傾斜したロッド１２７に基づく構成では、揺動中にさえ２つの部分１１４ａ、１１４ｂを互いに結合した状態に保つように設計された連結要素を作り出す。
【００１６】
図９、図１０における２つのさらに別の横断面は、図７、８に示すものにかなり類似した別の実施例の単純化した図を提供している。
本実施例において、鋳造要素１１４、１１５は、共に、単一の部品からなり、対になった丸い表面１３０はない。
このようにして、下方鋳造要素１１４、上方鋳造要素１１５は、共に、もし利用できるなら２つの上下の加圧ころ１３４がカム式表面１３３に作用するときはいつでも、あるいは適切なアクチュエータの助けによって加圧ころ１３４を変位させることによって、２つの固定された下方、上方のころ１３９に関して揺動即ち移動する。
単純化された方法として、最後に、図１１、図１２が、対になったチェーン上に位置決めすることができるいくつかの鋳造要素の第４実施例を示している。
本実施例においても、両鋳造要素は１つの部品から構成され、同等の要素は同じ参照符号に前に「２」を付して示してある。
下方の鋳造要素２１４は、単一の部品から作られており、２つの基部２２０、２２１に対して直角の軸線２３８に関して非対称の形となっている。上方の鋳造要素２１５は、単純に、下方の鋳造要素２１４と全体的に類似する鋳造要素によって構成されているが、この構成では軸線２３８に関して１８０度回転している。
【００１７】
図１１に示す断面では、鋳造要素１１４、１１５が基部２２０、２２１から延びる脚状壁２２２、２２４のいくぶん異なった形態を持っているが、状況は完全に同じであることがわかる。
この場合でも、側方ガイドを形成している３つの加圧ころ２３６と、固定下方ころ２４０とがある。
図１２における第２の横断面は、運動に逆らうように作用する２つの固定した側方ころ２３９と、ここでも再び利用できるとして、２つの鋳造要素２１４、２１５の対向する側方カム形表面２３３に作用するか、あるいは、図示しない適当なアクチュエータによって変位させられる２つの別の加圧ころ２３４とがあることを示している。加圧ころ２３４は、外部係合要素として作用する。
【００１８】
たとえば、対応する固定ころ２３９に関して鋳造要素を揺動即ち移動させることによって、２つの鋳造要素２１４、２１５の分離を促進するのはまさにこのころ配置なのである。
【００１９】
これは本発明の目的である同じ技術的な解決策を提供する。
明らかなように、本発明の保護範囲を逸脱することなく、種々のころ配列があってもよいし、カム型表面が固定されていてころと相互に作用するようになっていてもよい。
これは冒頭の説明で言及した目的を達成する。
実施例は、当然、図面に例示した、限定を意図していない実施例と異なっていてもよいし、有害な摩擦を排除しながら鋳造要素の強制的な分離を生じさせる種々の相互係合要素があってもよい。
発明の保護範囲は、いかなる場合にも、添付の特許請求の範囲に定義されているものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による摺動チェーン式インゴット鋳型を備えている垂直型連続鋳造プラントの部分図である。
【図２】本発明による摺動チェーン式インゴット鋳型を備えている水平型連続鋳造プラントの部分図である。
【図３】図１または図２に示す２つのプラントの、真っすぐな部分の次の、互いに係合する鋳造要素間のギャップの前の詳細を示す拡大側面図である。
【図４】図１または図２のIV-IV 線に沿った拡大横断面である。
【図５】図１または図２の図のＶ−Ｖ線に沿った拡大横断面であり、チェーンおよび対応する鋳造要素を２つの異なった前進運動位置において示す図である。
【図６】図１または図２の図のＶ−Ｖ線に沿った拡大横断面であり、チェーンおよび対応する鋳造要素を２つの異なった前進運動位置において示す図である。
【図７】本発明のインゴット鋳型の対向したチェーン上に設置することのできる鋳造要素の第２実施例の２つの単純化した横断面である。
【図８】本発明のインゴット鋳型の対向したチェーン上に設置することのできる鋳造要素の第２実施例の２つの単純化した横断面である。
【図９】図７、８に示したものと類似する、本発明のインゴット鋳型の鋳造要素の第３実施例を示す２つの単純化した横断面である。
【図１０】図７、８に示したものと類似する、本発明のインゴット鋳型の鋳造要素の第３実施例を示す２つの単純化した横断面である。
【図１１】本発明によるインゴット鋳型の対向チェーン上に設置することのできる、鋳造要素の第４実施例の２つの単純化した横断面である。
【図１２】本発明によるインゴット鋳型の対向チェーン上に設置することのできる、鋳造要素の第４実施例の２つの単純化した横断面である。
【符号の説明】
１０      バスケット
１１      牽引チェーン式インゴット鋳型
１２      チェーン
１３      チェーン
１４      鋳造要素またはシェル式要素
１５      鋳造要素またはシェル式要素
１６      スプロケット
１７      スプロケット
１８      内面
１９      外面
２０      基部
２１      基部
２２      脚型壁
２３      脚型壁
２４      脚型壁
２５      脚型壁
２６      側方延長部
２７      中空座部
２９      孔
２８      ロッド
３０      相補的表面
３３      カム形表面
３４      ころ
３５      固定フレーム
３６      ころ
３７      ばね
３８      対称軸線
３９      球面ころ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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