JP2007517666A - 鋳造装置 - Google Patents

Abstract

この鋳造装置および、その根拠となっているキャタピラ鋳造方法は、鋳型を形成するブロック（４）が鋳造キャタピラ（２、３）の一方の周囲をキャタピラ式に循環し、横方向に、突き合わせられた要素に分割され、その際、ブロックは移送手段上にあり、キャタピラ周囲の少なくとも一部分上で静止磁石の引力により移送手段上に保持される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念によるキャタピラ鋳造方法に関し、請求項４の上位概念による鋳造装置並びに請求項２８による鋳造装置のブロックの交換方法に関する。

そのような装置は、特にアルミニウムおよび、その合金から成るが、他の材料、例えば、亜鉛、銅、真ちゅうから成り、非金属材料から成るインゴットおよび帯材（以後、押出体と称する。）の連続製造に役立つ。

これに関する方法および装置は、過去１００年内に開発された。それは、非特許文献１（Ｅ．Ｈｅｒｍａｎｎ著、「連続鋳造ハンドブック」、１９５８年発行および「連続鋳造ハンドブック」、１９８０年発行（アルミニウム書店、デュッセルドルフ））の図書が参照される。それで、他の構造方式と並んで鋳造装置も着想され、鋳型では溶融金属の硬化は、鋳型の幅を越えて達する並列の金属ブロックにより形成されることにより行われる。

硬化する鋳造品と鋳型との間の摩擦をできる限り少なく保つために、生じる押出体を持つブロックは、鋳型の端部まで同速度で運動し、ブロックは押出体から外され、スプロケットまたは湾曲走行路を経て装置本体の裏側に案内され、通常の方向転換後に、再び、鋳型の入口に案内される。

その際、ブロックは必要な駆動条件に応じて、非磁性材料または強磁性材料、好ましくは、鋳鉄または鋼と同様に銅またはアルミニウムから構成できる。

この種の鋳造装置は、いわゆるキャタピラ鋳造装置として周知であり、米国の専門用語によれば「キャタピラモールド付き装置」または「ブロック鋳造装置」として知られている。

駆動装置によりブロックは無端キャタピラとして装置本体の周囲を循環し、その際、構造体は２つの互いに対向する装置本体を有し、鋳型内で互いに向き合う壁間の間隔は、硬化の際の溶融物の収縮を考慮すると、鋳造される押出体の厚さに一致するように配置される。

他の構造体は、装置がキャタピラにより循環する一つの装置本体だけを有することにより異なり、その際、溶融物はキャタピラ上で鋳造され、キャタピラ上で押出体に続いて硬化する。その際、硬化押出体は、特に、硬化する溶融物の自由な上側での許容されない酸素を阻止するために溶融ガスで覆われる。

次の説明は、特に、２つの互いに対向する装置本体とキャタピラを備えた装置の関するものである。装置本体およびキャタピラの構造と機能に関しては、次に説明する新規なものは、循環するキャタピラを備えた１つだけの装置本体にも適用される。

駆動の際には、炉内で準備された溶融物は溝を通り、装置の入口側に配置され、鋳型の幅を越えて延びる角桶内に流入し、角桶内で金属レベルは調整された材料送りにより、必要な高さに保持される。角桶から、溶融物は、いわゆる鋳造ノズルを通り鋳型内に案内される。鋳型は、入口側での前記ノズルと、出口側の硬化押出体および両側のいわゆる側面ダムにより限定される。その際、鋳造方向は、垂直、水平または傾斜にできる。

鋳型から出て行く押出体の速度は、ブロック材料の物理的特性および鋳型内へ進入のブロック材料温度と同様に材料および材料の厚さに依存する。キャタピラ鋳造装置での押出体の通常の厚さは１．５ｃｍと３ｃｍの間、特に２ｃｍである。装置から出て行く押出体の速度は、それぞれの特性に応じて調整され、適合されねばならず、通常は、２ｍ／分から１２ｍ／分の間である。発生された押出体は装置を離れると、周知な仕方で別の作業工程へ送られる。

鋳型の通過の際に、ブロックは鋳造品と接触して鋳造品から排出される熱を受け、装置本体の走行中に水冷媒により冷却される。経験によれば、ブロックの厚さは、蓄積される熱量に応じて鋳造される押出体の約３倍から４倍である。

周知なキャタピラ鋳造装置は、物理的理由より大きな問題を負っている。

鋳型の通過中に片側の加熱に基づき、ブロックは望ましくない変形、すなわち、ブロックの増加する長さと共に大きくなり発生する収縮に反応する。その際、鋳型の壁は平坦でなく、それにより、従来の周知な構造では、成形壁と硬化押出体との間に局部的な中間室が生じる。これは、発生する押出体の不均一な厚さと並んで、成形壁内での鋳造品からの制御できない熱量が原因であり、それにより、硬化材料内に局部的な許容されない熱応力が生じ、この熱応力は押出体の発生する組織内で許容できない危険に至ることになる。さらに、連続するブロックの衝突個所は蜜ではなく、溶融物が隙間や間隙内に侵入するので、押出体の表面に堆積物やバリを生じる。

その上、溶融物の逆流を絶対に避けねばならないので、鋳造室内に突出する鋳造ノズルの密閉の問題が、なお出て来る。明らかに、密閉は、ブロックが強く変形されればされるほど、益々困難となる。

溶融物と最初に接触する面（以下、前面と称する）の続く冷却が行われると、熱応力は著しく高くなる。

加熱表面と冷却表面との間の温度差の高さに応じて、表面の側に周期的に生じる圧縮応力と引張応力はブロック材料の弾性限界を越え、そのことは、ブロックの前面に生じる材料疲労のために網状の裂け目に至り、それにより、鋳造品の表面、それに応じて損傷され、使用するブロックの交換や補修が比較的に短い作動時間の後で必要となる状況となる。

ブロックの前記した高い熱応力のために、これは、一般的に周期的に後処理ブロックまたは新しいブロックにより交換しなければならない磨耗部分とみなさなければならない。

キャタピラ鋳造装置は他の連続作動鋳造方法に対して、製品の品質に関して明白な長所があるけれども、従来の構造の装置は、上記の問題のために、説明する問題性が鋳型の増加する幅により劇的に増大するので、つぎに説明する装置では比較的に狭い押出体の製造にとって確保できるであろう。

特許文献１（米国特許第３５７０５８６号）および特許文献２（米国特許第５９７９５３９号）から、幅の広い装置でブロックの歪みを防止することを試み、とりわけ、鋳型の幅を越えて達する強力な固定要素を備えた梁式のブロックが安定した一定の温度を持つ鋼製支持体上に張設され、多重のブロックが表面慣性モーメントを有する装置が周知であり、それによると、ブロックの許容されない変形がさらに回避できる。その際、ブロックの冷却は、逆行中に水冷媒による成形壁の噴霧により行われる。この周知な着想は、他の構造に対して装置の本質的な普及を構成し、新しいブロックまたは後処理のブロックにより、制限時間中に１．８ｍまでの良質なアルミニウム合金押出体を生産できる。この結果は、成形壁の平坦さの必然的な維持と並んで、その温度はブロックの比較的に高い寸法のため、冷却の適合により調整でき、それにより、鋳造される材料の最適な硬化工程が可能であり、製品の品質改良と並んで金属製材料および、その合金の大きいパレットも加工できる。

しかしながら、長年の経験は、繋がれたブロックの説明された着想による先に説明された問題は、部分的にだけ解決されることを示す。ブロックは温度変化の場合に変形が妨げられ、材料力学の法則に従う高応力が生じ、高応力は、いずれにせよ、成形壁内に生じる熱応力を同じ符号で重ね、それにより、材料疲労は付随する裂け目形成により激しく加速される。続いてブロックの加熱において鋳造品が接触していた同じ面は冷媒で冷却されるので、前記の効果は著しく悪化する。さらに、丈夫な支持体上での固定に拘わらず、ブロックは一定の作動時間後に歪を有し、それにより、上記のように製品品質が損なわれることは、経験が示す。前記の許容性のない結果は、ブロックは比較的に短い作動時間後に交換されねばならず、中実支持体上での強力な固定のために、大きい作業費と設備の経済に負担となる作動中断を必要とする。

対応する改良の場合に関連する鋳造方法は、他の種類のもの対して、経済性並びに加工される材料および、その合金の多様さ、製品品質に関して認知された長所に貢献するので、キャタピラ鋳造装置でのこの認識および経験に基づき、関連する産業にとってなお存在する問題の解決のため、キャタピラ鋳造装置の開発は重要であることは明白である。成果のある作動は次の条件のだけで生じるのが分かった。
Ａ）装置の構造の着想は、押出体の生産のために、産業により必要とされる各幅のための高価値の品質に適合しなければならない。
Ｂ）全生産設備の作業時間と停止時間を最少に制限するために、ブロックの交換は、交換のための従来必要とされた時間の短い時間内で行わなければならない。
Ｃ）ブロックの耐用年数は従来の寿命に対して著しく向上しなければならない。

経験では、鋳型の通過中のブロックの変形は、生じる押出体の均一な硬化工程の要求のため、および、それで、押出体から鋳型の壁への熱流のために鋳造品の硬化特性に応じて、せいぜい、０．２ｍｍまでとなるのを教示する。

冷却および加熱の場合、自由な本体の絶対的な寸法変化および形状変化は、本体の寸法、関連する材料の膨張係数および発生する温度特性により物理的に制限される。例えば、従来のキャタピラ鋳造装置のブロックでは当てはまるように、矩形断面を持つ縦長の本体は、本体の縦方向へ延びる中心線に関して、断面に亘り非対称な温度プロフィルを有し、本体は撓みに反応する。短い本体に対する長い本体での縦寸法が線状に拡大する間、撓みの絶対寸法は本体の同一断面および同一の温度プロフィルでは、比較本体の縦横比の２乗に近似して増大する。

特許文献１（米国特許第３５７０５８６号）から、鋳型に幅を越えて達する梁状のブロックが、比較的に短い部分（以下、ブロック要素とも称する。）に分割し、ブロックは横方向で引張棒により共に張設し、分割されたブロックに対して剛性が減少され、生じるブロックを、丈夫で実際的に一定の温度を有する支持体上で固定することは周知であり、それにより、ブロックの温度変化の場合の変形は、一層、回避できる

しかしながら、ブロックのこの周知な構造は、その際、定期的に取り替える磨耗部分が問題となるので、費用が嵩むことが分かる。さらに、作動の場合に、持続する温度変化のために要素の変位が起こり、ブロックの必要な平坦性が、ずっと補償されない。それで、この見かけ解決策の予測結果は現れず、作動での使用を断念しなければならない。

さらに、前記のように、ブロックの交換のために前記の着想が必要であり、支持体上でのブロックの緩みや固定により、大きい作業費や全体の生産ラインの対応した長い作動中断が条件となる。さらに、ブロック要素は温度変化では支持体との強力な連結のため、自由な形状変化が妨げられ、このとは、記述のように要素内に追加の応力が起こり、それで、作動時間は否定的に影響を受ける。
米国特許第３５７０５８６号 米国特許第５９７９５３９号 Ｅ．Ｈｅｒｍａｎｎ著、「連続鋳造ハンドブック」、１９５８年発行および「連続鋳造ハンドブック」、１９８０年発行（アルミニウム書店、デュッセルドルフ）

ここで、本発明は除去対策を提供しようとするものである。本発明は、状況においてキャタピラ鋳造装置の経済的に必要な使用のため、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）で加えられた条件を満たす鋳造装置を提供することを課題とする。

本発明は、請求項１の特徴を有するキャタピラ鋳造方法と、請求項４の特徴を有する鋳型と、請求項２８の特徴を有する鋳造装置のブロックを交換する方法とにより前記課題を解決する。

本発明により達成される長所は、本発明による鋳造装置のために本質的に次の点に見られる。
−鋳造室を通るブロックの走行の際に成形壁は平坦に留まり、ブロックの全幅や長さに亘り、制御された冷却および生じる押出体の均一な厚さは、高品質で、合金材料により産業上必要な幅の押出体の生産方法を提供するための前提を生じる。
−従来の交換のために必要な時間の小さい部分でブロックの交換が実施できる。
−ブロックの交換中の労働費や全生産設備の停止時間は、最少に制限できる。

本発明の有利な実施例では、ブロックが静止磁石により移送手段上に保持される部分ｔと、対応する鋳造キャタピラの全循環路Ｕとの比率、ｔ：Ｕは０．５５と０．９５との間である。それで、ブロックは静止磁石により移送手段上でだけ保持され、そこで、ブロックは重力のために移送手段から落下される長所が達成できる。静止磁石が装着されない区間では、ブロックは固定手段を解放することなく吊り下げ装置により、移送手段から除去できる。

本発明の別の有利な構成は従属請求項で特徴付けられる。

本発明および本発明の改良を多数の実施例の部分的な概要図に基づき、次に詳細に説明する。

（図面の簡単な説明）
図１は、２つの鋳造キャタピラを備えた本発明による鋳造装置の概要図である。
図２は、本発明による鋳造装置の図１で示す実施例の鋳型の側面図である。
図３は、電磁石転向湾曲部と付属導体を備えた駆動軸範囲での鋳造キャタピラの縦方向と垂直な断面である。
図４は、図３で示す鋳造キャタピラの拡大部分である。
図５は、図３で示す鋳造キャタピラの拡大部分である。
図６は、本発明による鋳造装置の実施例による２つのブロック要素を備えたフレームの斜視図である。
図７は、図６で図示する本発明による鋳造装置の実施例による２つのブロック要素を備えた部分断面である。
図８は、図７で図示する部分断面の拡大部分である。
図９は、本発明による鋳造装置の実施例によるブロックを備えた横梁の斜視図である。
図１０は、図９のマーク部分Ｅによる拡大部分である。
図１１は、図９、図１０で図示する本発明による鋳造装置の実施例によるブロックの側面図である。
図１２は、図１１の線Ａ−Ａに沿った断面である。
図１３は、図１２のマーク部分Ｂによる拡大部分である。
図１４は、本発明による鋳造装置の実施例の下方鋳造キャタピラの縦方向と垂直の断面である。
図１５は、図１４の線Ｂ−Ｂに沿った断面である。

次の説明は、相互に対向位置する２つの装置本体とキャタピラを備えた装置並びに水平鋳造装置または緩傾斜鋳造装置に関するが、同様に、垂直鋳造装置または急傾斜鋳造装置を備えた装置にも適用され、このことは、前記のようにキャタピラの型式とブロックの保持体が１つのキャタピラだけを備えた装置にも関する。

ここで説明した鋳造装置１の基本的な構造は図１から明らかである。流動性鋳造品は、通常のようにノズルにより鋳型内に案内され、鋳型は図示しない駆動装置によりキャタピラ式に上下の鋳造キャタピラ２、３の周囲で走行するブロック４により形成される。鋳型は、技術水準に応じて図示しない静止側面ダムまたは同じく並走する側面ダムにより両側が閉鎖される。

図６、図７で示すように、例えば、横方向に相互に隣接する２つのブロック要素５は、熱膨張の可能性の保持の下でフレームにより結合される。各フレーム７は、鋳造キャタピラ２、３の縦方向で互いに離間されて横方向に配置された強磁性材料からなる２本の棒状横梁６を含み、棒状横梁は、鋳造キャタピラ２、３の縦方向に配置されたネジ締め可能な横断連結体２３により結合される。２本の横梁６の間には、鋳造室の幅に応じて縦方向に延びる横に開いた懸架部２１での懸架溝２２が横断連結体２３を受けるように１つ以上のブロック要素５が差し込まれる。その際、横断連結体２３の横方向間隔は、横断連結体２３と横方向での懸架溝２２との間で横方向に膨張遊びＳが残るような大きさである（図８）。フレーム７のこの構成により、横断連結体２３により妨げられることなくブロック要素５はフレーム７の内部で横に膨張できることが補償される。さらに、ブロック要素５は、懸架部２１の範囲において鋳造キャタピラ２、３の縦方向で棒状横梁６の間の間隔に応じて縮小される。横梁の下側で横梁６は切れ込み３２を有し、切れ込みにより横梁は鎖１０内に固定する（図１）。

図９乃至図１３で示すように、フレーム７内で横に互いに隣接するブロック要素５は、鋳造キャタピラ２、３の全幅を越えて延びるブロック４に対して引張棒１６により弾性的に結合される。この引張棒１６は横梁６に沿って延びる。それで、引張棒１６はブロック要素５を過ぎて案内でき、横梁６は上方で縮小して構成される。このようにして結合されたブロック４の横限界で、引張棒１６は外部のフレーム７に装着されたバネ支持体１４を貫通する。バネ支持体１４は外側で横側のブロック要素５に当り、横方向に延びる穴２６を備え、穴内には引張棒１６を越えて外部で押し付けられ、引張りばね１５が収容される。引張棒１６は末端に付勢ナット１８をねじ込むことができるねじ山２７を備える。さらに、付勢ナット１８と引張ばね１５の間には、スラスト部材１７が配置される。付勢ナット１８により、引張ばね１５は軸方向で付勢され、バネ軸受１４はブロック４に対して側面に押し付けられる。それで、装置本体２、３の幅を越えて配置されたブロック要素５はばね力により圧縮され、ばね力の作用に対して横に膨張できる。

それで、次に説明する発明は、鋳型の幅を越えて達するブロック４が横方向で多数の部分（以下、ブロック要素５と称する。）から成り、ブロック要素は磁化できる材料から成るフレーム７内に配置され、生じる温度変化では妨げられずに変形でき、結合ブロック４はユニットとして好ましくは鎖ローラ１０（図１５）を備え、該当する装置本体を循環する鎖２０の形状の移送手段の周囲の無端路上に着座するように保持され（図２）、その際、鎖２０（図２、図３）の走行路１１（図１）間で、鋳造キャタピラ２、３、の下側には静止する磁石、特に磁石レール１２（図１、図５）があり、鋳型の入口側と出口側１９ａ、１９ｂ（図２）には静止磁石シート１３（図１）があり、静止磁石にブロック要素５を着座したフレーム７は鎖により走行路１１上で引かれ、フレーム７が接触せずに固定の磁石レール１２および磁石シート１３を介して滑るように走行路上で案内され、その際、鋳型の幅を越えて多数の鎖２０を配置でき、鎖２０上に着座するフレーム７の許容できない撓み、および鋳型の幅を越えて達する結合ブロック４が回避されるように、鎖の間隔が相互に離れて寸法決めされ、それで、比較的に小さいブロック要素４のわずかだけの変形やフレーム７内のブロック要素の所定の変化しない位置のため、鋳型の通過の場合に発生する温度変化にも拘わらず、鋳造型の長さや幅に関係なく、実用的な平坦な成形壁が形成され、その際、ブロック４は装置本体２、３の上側で鎖２０上で自由に着座し、交換の場合に適切なグリップ装置を備えた吊り上げ装置により、ブロック４の解放または固定のための余分な時間や作業費を不要として取り外しでき、設置できる。
ブロック要素５の寸法は鋳型の通過の際に許容される変形に依存する。試験と経験に基づき、本発明によると、ブロック要素５の横方向の寸法は２５ｃｍ（図３の「ｈ」）越えてはならない。

本発明によると、フレームの支持部の間の間隔、すなわち、この場合、２本の鎖間の距離は３０ｃｍの寸法（図３の「ｉ」）を越えてはならない。

磁力は、鋳造キャタピラ２、３の下側および鋳型の入口側と出口側１９ａ、１９ｂにある磁石シート１３上のブロック４の重量を確実に保持しなくてはならない。この条件は、磁石レール１２および磁石シート１３を介してブロック４を支えるフレーム７の正確な案内によってのみ満たされ、磁石レールおよび磁石シートと、その上で滑るブロック４のフレーム７との間の距離ｊは物理的理由からわずか０．１ｍｍ（図５）だけとなる。

本発明によると、上記の条件は、静止磁石シート１３と鎖２０の走行路１１の湾曲部とが、滑り軸受または転がり軸受２８を備え、鎖２０と係合するスプロケット３０との間で、鋳型の入口側および出口側にある回転駆動軸２９上に配置されることで満たされ、それにより、鋳造キャタピラ２、３およびスプロケット３０に関する正確な配置のような鎖２０の走行路１１との磁石シート１３の必要な同心が補償され、磁石シート１３と、その上で運動するブロック４との間の空隙は、十分な軸間隔の調整の目的で、装置本体上での駆動軸２９の変位の際でも影響されない。

本発明によると、水平鋳造方向または、わずかに傾斜した鋳造方向を持つ装置の下方鋳造キャタピラ３は、出口側１９ｂで上方鋳造キャタピラ（図２の「ｌ」）よりも大きい長さ（図２の「ｋ」）を有し、それで、下方鋳造キャタピラ３上にあるブロック４は上方鋳造キャタピラ上にあるブロックに類似し、障害なく交換でき、これらのブロックは装置駆動装置により段階的に延長して（図２の「ｋ」−「ｌ」）もたらされる。

本発明によると、下方鋳造キャタピラ３の出口側の延長により、流出する押出部の上側に作用する余分の冷却が予定でき、それにより、生じる押出部の出口速度、それにより、ブロックから受ける熱量が少なくなるので、ブロック４の寿命のような鋳造装置１の性能は著しく向上される。

冷却作用は、空気または流体冷媒での噴霧による製品の表面の吹き付けにより行うことができ、冷媒は周知なように押出部の表面から吸収され、循環路内に戻されて送られる。ブロック４の交換のために、好ましくはローラーが設けられ、レール上に設置される冷却装置が鋳造方向で必要な間隔だけ移動され、それによりブロック４の接近が補償される。

垂直鋳造方向または急傾斜鋳造方向を持つ装置では、湾曲部の頂点での磁気引力は３個から４個のブロック４の区間を越えると遮断され、ブロックは、この範囲では鎖２０を離れ、それで、鎖２０の対応する追走の際に全ブロック４は持ち上げられて取り替えることができる。

本発明によると、ブロック４の交換は、吊り上げ装置で水平位置に吊り下がり、下側にシールがあり、真空システムと連結されるプレートが交換すべきブロック４上に低下され、その後、プレートとブロックとの間にある真空システムが、関連する弁の作動により起動され、ブロック４がプレートに吸着し、吊り下げ装置により、従来の時間と作業で消費の少ない部分で交換できることにより特徴付けられる。

ここで公表した発明の使用の下では先行する（Ａ）および（Ｂ）で保持される条件は明らかに満たされる。

連続的に作動する押出鋳造装置での磁力の使用は周知である。米国特許第４７９４９７８号には、閉鎖路上で循環する相互に枢軸で連結されるダムユニットを備えた側面ダムが記載され、ダムブロックは、永久磁石を備えたブロック支持体と強磁性材料から成る交換可能なブロックとから成り、ダムブロックは磁石により引き寄せられ、支持体上で保持される。その際、ブロックは完全な周回路の周囲を循環する磁石に固定され、本発明とは異なり、磁気引力の遮断なしに外される。交換するブロックを、対応するエネルギーの使用の下で支持体から個別に引き出さねばならない。その際、多数のブロックの同時の交換は意図されず、実際に実施できない。ダムブロックは強磁性体から製造しなければならないので、例えば、銅またはアルミニウムのような高い熱伝導係数を持つ均質ブロックの使用はできない。この周知な使用と対照的に、提案された本発明による解決策では、共に移動する磁石ではなくて、ブロック４が無接触で滑る固定磁石レール１２が重要であり、その際、磁石レール１２は鋳造キャタピラ２、３の上側で遮断され、ブロック４は、この範囲内で固定されず、その固有重量だけで鎖２０上に着座し、それにより短時間内での交換が実行できる。

キャタピラ鋳造装置での磁力の他の周知な使用は、ドイツ国特許公開第４１２１１６９号公報によると、鋳型を形成するブロックが鋳型の両端にある装置により、対向路上で装置本体の片側から１８０°だけ揺動され、ブロックが回転する十字部上にある４個の磁石によりグリップされ、移送中に固定されるものがある。

構造および使用目的は、ここで記載した発明とは明らかに異なり、循環路上でのブロックの移送のために運動する磁石体は使用されていない。ブロック要素のグループ毎の交換は、言及し、公表した装置の構造は意図されず、実行できない。

鋳型が連行する薄い鋼製バンド（米国では、「ベルトキャスタ」）により形成される装置では、磁力による鋳造室の通過の際の加熱のためにバンドの望ましくない歪に抵抗できない（英国特許第１３８８３７８号、ルクセンブルク国特許第７９０６５号）。

明らかに、磁石の周知な使用目的および使用技術において本発明に対して基本的な相違がある。この場合、ブロック４の除去が妨げられ、鋳型の入口および出口上に配置される湾曲状走行路および鋳造キャタピラ２、３の下側での別の固定が存在する。

従来の装置に対して実質的にブロック４の長寿命を達成するために、周期的に生じる熱で制限された交番応力は、ブロック材料の疲労のためにブロック４の前方側での亀裂形成を遅らせるために最小に減少しなければならない。既に前記したように、ブロック４は、発明によるとフレーム７内で、発生する熱変動において全てが３次元障害なく変形できるように保持され、それで、ブロック４内ではブロックに作用する外部強化力のために追加の不利な応力が生じない。それにより、ブロック材料の疲労は弱められ、長寿命が達成される。

本発明の実施例によると、冷却はブロック４の裏側だけに行われ、裏側では常に同一方向の熱流動が存在し、それにより、臨界的な前方側での最大温度と最小温度との間の差は相当に減少され、生じる交番熱応力は対応して小さく低下され、それで、自由な形状変化が阻止されて、その上、前方側で冷却されるブロックでは、寿命の著しい延長が達成される。

周知な実行によると、ブロック４の寿命は、なお相当に向上でき、前方側にはセラミック材料から成る熱絶縁保護層が設けられる。

本発明によると、寿命の相当な向上が達成され、ブロック４の前方側には、例えば、鋼またはチタンから成るわずかな０．１ｍｍの厚さの膜が設けられ、ブロック材料の強度は実質的に上昇し、相対的に低い熱伝導係数のために同時に熱抑制として働き、下にあるブロック材料の面で生じる最大温度は減少され、それにより、この周期的に生じる交番熱応力および疲労継続は対応して減少される。

前記したように、ブロック４の作動時間の一層の向上は下方の装置本体で鋳造される押出部の２次冷却により生じる。

ここで公表した処置の使用の下で、先の（Ｃ）で要求される条件も満たされる。

ここで記載した装置の図１４および図１５で示すブロック４の冷却システムは、冷却液が加圧されて鋳造キャタピラ２、３内に組込まれ、鋳造室の幅を越えて達するケース内にポンプで入れられ、ケースから、鋳造方向と平行な鋳造キャタピラ２、３の上側にある鎖２０の案内路の間に配置された冷媒通路８を通して流れ、冷媒通路は長さに亘り分配されたノズル９を備え、ノズルにより、冷媒噴流３４はブロック４の裏側に噴射され、ブロック均一な冷却が行われる。

本発明によると、鋳造工程により与えられる十分な鋳造方向で、連続するブロック列の間の閉鎖力を最適化するために、冷媒噴流３４はブロック４に鋳造方向に衝撃を付与し、または、必要であれば鋳造方向に対して衝撃を与えるように多数のノズル９が準備される。

鋳造キャタピラ２、３からの冷却液の不都合な流出を避けるために、加熱された冷却液は冷媒還流室３５内に集められ、周知な技術により鋳造キャタピラ２、３から吸い出され、鋳造設備では通常のように、空気分離器、帰還冷却器、冷媒タンク、ポンプ、フィルター、測定機構および調整機構等から成る閉鎖循環路内に戻される。

ブロック４を支持する鎖２０は、走行路１１での摩擦を最小に減らすために、特に、ローラ１０を備える。その際、少なくとも１本の鎖２０のローラー１０は、側案内部を備えた走行路３１上で回転し、それにより、ブロック４は横で案内される。

鎖上に着座するブロック４を備えた鎖２０の駆動は、鋳型の入口側と出口側１９ａ、１９ｂで、走行路１１と並んで配置されるスプロケット３０により行われ、スプロケットの軸２９は回転数を調整できる駆動部と連結される。

本発明によると、上方鋳造キャタピラ２のブロック４の駆動は鋳型の出口側１９ｂで行われ、下側のブロックは、すなわち、鋳型の範囲で入口側の湾曲状走行路上にあるブロック４の重量により蜜に押し集められ、その際、走行路１１での鎖２０の摩擦特性と鋳型の傾斜に応じて、鋳型内で連続設置されるブロック列の力を必要な寸法と許容される寸法に減らすために、スプロケット３０を支持する軸２９ａが入口側１９ａで回転方向に対して適切なトルクが付与される。

本発明によると、下方の装置本体３上でも同じ結果が達成され、鎖２０の駆動軸２９ｃは鋳型の入口側１９ａにあり、出口側１９ｂに配置される軸２９ｄは、その軸上にあるスプロケット３０に適切な対向トルクを付与され、ブロック列は鋳型の範囲で突き当たり、それで、連続して横たわる。

比較的に小さいブロック要素５は温度変化において、その寸法がわずかだけ変化するけれども、この状況を考慮しなければならない。

本発明によると、この問題の解決策は鎖部材２６の継手が長手方向で遊びを有することであり、鎖２０の分割は、鋳型の通過の際に加熱されるブロック４と同様に冷たいブロックの寸法に適合でき、スプロケット３０の嵌合の寸法に適合できる。

先に記載した駆動形式では、ブロック４は鋳型に対向する鋳造キャタピラ２、３の側で鎖２０の継手内の遊びのために引き離すことができ、その際、連続ブロック４の間で中間室が生じる。

それで、本発明によるとブロック４はフレーム７内で寸法ｕだけ変位して配置され（図６、図１５）、常に中間室のカバーが存在し、それにより、冷却域内には成形面でのブロック４間で冷却液の還流が防止される。

鎖２０上で固定せずに着座するブロック４は、明らかに、当該鎖部材２６での変位に対して補償されなければならない。

本発明によると、鎖部材２６はブロック４内で適当にグリップする嵌合部を備え、それにより、周期的な鎖の２０上での位置が決定され、確保される。

２つの鋳造キャタピラを備えた本発明による鋳造装置の概要図である。 本発明による鋳造装置の図１で示す実施例の鋳型の側面図である。 電磁石転向湾曲部と付属導体を備えた駆動軸範囲での鋳造キャタピラの縦方向と垂直な断面である。 図３で示す鋳造キャタピラの拡大部分である。 図３で示す鋳造キャタピラの拡大部分である。 本発明による鋳造装置の実施例による２つのブロック要素を備えたフレームの斜視図である。 図６で図示する本発明による鋳造装置の実施例による２つのブロック要素を備えた部分断面である。 図７で図示する部分断面の拡大部分である。 本発明による鋳造装置の実施例によるブロックを備えた横梁の斜視図である。 図９のマーク部分Ｅによる拡大部分である。 図９、図１０で図示する本発明による鋳造装置の実施例によるブロックの側面図である。 図１１の線Ａ−Ａに沿った断面である。 図１２のマーク部分Ｂによる拡大部分である。 本発明による鋳造装置の実施例の下方鋳造キャタピラの縦方向と垂直の断面である。 図１４の線Ｂ−Ｂに沿った断面である。

符号の説明

１ 鋳造装置 ２ 鋳造キャタピラ ３ 鋳造キャタピラ
４ ブロック ５ ブロック要素 ６ 横梁
７ フレーム １１ 走行路 １２ 静止磁石

Claims (28)

1. 鋳型がブロック（５）により形成され、ブロックが移送手段上でキャタピラ式に鋳造キャタピラ（２、３）の周囲で循環し、少なくとも循環路Ｕの一部分ｔで静止磁石により移送手段上に保持されることを特徴とする鋳造方法。
2. 鋳型が前期上方鋳造キャタピラと下方鋳造キャタピラ（２、３）を含むことを特徴とする請求項１に記載の鋳造方法。
3. 前記ブロック（５）が静止磁石により移送手段上に保持される部分ｔと、少なくとも一方の鋳造キャタピラ（２、３）の全循環路Ｕに対する比率、ｔ：Ｕは０．５５と０．９５との間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャタピラ鋳造方法。
4. 少なくとも一方の壁が、少なくとも一方の鋳造キャタピラ（２、３）の周囲でキャタピラ式に循環するブロック（５）から成る鋳型を用いた金属材料および非金属材料から成るインゴットおよび帯材の連続製造において、ブロック（４）は移送手段の上、好ましくは鎖（２０）の上に緩く着座するため、ブロックは全ての方向での温度変化に際し自由に変形でき、その際、ブロックは、少なくとも一方の鋳造キャタピラ（２、３）の循環路の少なくとも一部分上で、静止磁石により走行路（３１）に向かって引き付けられ、移送手段により案内されるため、前記ブロック（４）が固定磁石の上を無接触に移動できることを特徴とする請求項１乃至請求項３の内のいずれか１項に記載の方法を実施する鋳造装置（１）。
5. 磁石が永久磁石または、好ましくは電磁石であることを特徴とする請求項４に記載の鋳造装置（１）。
6. 磁石として複数の別々の磁石が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の鋳造装置（１）。
7. Ａ）鋳型の幅を越えて達するブロック（４）が、横方向で多数のブロック要素（５）から成り、ブロック要素は強磁性材料から成るフレーム（７）内に配置され、好ましくは、引張バネ（１５）を有する引張棒（１６）により結合され、その際、ブロック要素は鋳造工程中に生じる温度変化において障害なく変形でき、
   Ｂ）前記フレーム（７）により構成されるブロック（４）は、ユニットとして機械的な固定がされずに鋳造キャタピラ（２、３）上に着座し、
   Ｃ）少なくとも一方の鋳造キャタピラ（２、３）の裏面上の移送手段の走行路（１１）の間に少なくとも１本の静止磁石レール（１２）があり、そして鋳型の入口側と出口側（１９ａ、１９ｂ）には少なくとも１つの静止磁石シート（１３）があり、これによってブロック要素（５）を載せたフレーム（７）が移送手段により走行路（１１）上に引き付けられ、フレーム（７）が磁石レール（１２）と磁石シート（１３）との走行路上で無接触に移動できるよう案内されることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
8. 鋳型の幅を越えて多数の移送手段、好ましくは鎖（２０）が配置され、移送手段上に着座するフレーム（７）の許容できない湾曲および鋳型の幅を越えて達して構成されるブロック（４）の湾曲が回避されるように、鎖の横間隔（「ｉ」）が配分され、それにより、ブロック要素（５）のわずかだけの変形およびフレーム（７）内の平坦位置の保持のために、鋳型の壁は長さ、幅およびブロック（４）の加熱に関係なく実際に平坦に留まることを特徴とする請求項４乃至請求項７の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
9. 装置本体の上側の少なくとも一部分でのブロック（４）が、移送手段（２０）上で自由に着座し、交換の際に、適切なグリップ装置を備えた吊り下げ装置により余分な時間消費や作業費がかからないで取り外し、設置できることを特徴とする請求項４乃至請求項８の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
10. フレーム（７）が強磁性材料から成ることを特徴とする請求項４乃至請求項９の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
11. 移送手段が鎖（２０）であることを特徴とする請求項４乃至請求項１０の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
12. 移送手段がローラー（１０）を備えていることを特徴とする請求項４乃至請求項１１の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
13. ブロック要素（５）の長さが、横方向で最高で２５ｃｍ（「ｈ」）であることを特徴とする請求項４乃至請求項１２の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
14. フレーム（７）を支持する移送手段間の間隔は、最高で３０ｃｍ（「ｉ」）であることを特徴とする請求項４乃至請求項１３の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
15. 鋳造装置が、水平または、わずかに傾斜した鋳造方向を有し、下方鋳造キャタピラ（３）と上方鋳造キャタピラ（２）とを含み、下方鋳造キャタピラ（３）は長さ（「ｋ」）であり、上方鋳造キャタピラ（２）が小さい長さ（「ｌ」）であり、下方鋳造キャタピラ（３）は鋳型の出口側で上方鋳造キャタピラ（２）を越えて突出するように配置され、それで、下方鋳造キャタピラ（３）上にあるブロック（４）が、上方鋳造キャタピラ（２）に対応して障害なく交換でき、着実に延長できることを特徴とする請求項４乃至請求項１４の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
16. ａ）２つの鋳造キャタピラ（２、３）が、それぞれ、同中心に固定されたスプロケット（３０）を備えた２つの軸（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ）を含み、
    ｂ）磁石シート（１３）は、滑り軸受または転がり軸受（２８）により スプロケット（３０）の回転軸（２９）上に配置され、移送手段の走行路（１１）との磁石シート（１３）の必要な同心性並びに装置本体に関する磁石シートの必要で正確な配置が補償されることを特徴とする請求項４乃至請求項１５の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
17. 上方鋳造キャタピラ（２）を超えて突出する下方鋳造キャタピラ（３）の部分に、ブロック（４）の交換の場合に取り外しができる鍛造品の２次冷却部があることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の鋳造装置（１）。
18. ブロック（４）は走行路（１１）に対峙する裏側を有し、ブロック（４）の前記裏側のための冷却装置が設けられることを特徴とする請求項４乃至請求項１７の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
19. ブロック（４）が鋳型の壁を形成し、好ましくはセラミック材料から成る熱絶縁保護層を備える表側を有すことを特徴とする請求項４乃至請求項１８の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
20. ブロック（４）が鋳型の壁を形成し、好ましくはセラミック材料から成る耐磨耗性保護層を備える表側を有すことを特徴とする請求項４乃至請求項１９の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
21. ブロック（４）が鋳型の壁を形成し、好ましくは０．５ｍｍ未満の厚さの膜を備えるチタンまたは鋼、または、それらの合金から成る表側有すことを特徴とする請求項４乃至請求項２０の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
22. 鋳造プロセスによって与えられる最も都合のよい鋳造方向において、次々に続くブロック列間の閉鎖力を最適化するために、ブロック（４）に、冷媒噴流（３４）により鋳造方向または鋳造方向に相対した衝撃を付与するように向けられた多数のノズル（９）を含むブロック（４）のための冷却装置を備えることを特徴とする請求項３乃至請求項２０の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
23. 鋳造装置はブロック（４）の駆動装置を含み、駆動装置の駆動は、上方鋳造キャタピラ（２）では鋳型の出口側（１９ｂ）で行われ、入口側（１９ａ）での軸（２９ａ）に走行方向に対してトルクが付与されることを特徴とする請求項４乃至請求項２２の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
24. 鋳造装置は鋳型の入力側（１９ａ）の下方鋳造キャタピラ（３）で稼動するブロック（１）用駆動装置を含み、出口側（１９ｂ）に配置された軸（２９ｄ）に、そこに装着されたスプロケット（３０）を通じて、適切な反回転トルクが付与されることで、ブロック列が鋳造型の領域で突き当たり、上下に連なることを特徴とする請求項１６乃至請求項２３の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
25. 各継手がリンク結合された鎖部材（２６）を有し、リンクが長手方向に遊びを有すことで、鎖（２０）の分割が、ブロック（４）の冷たい状態の寸法、さらにまた鋳型の通過の際に過熱された状態の寸法およびスプロケット（３０）の噛み合わせに適合することができることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
26. ブロック（４）がフレーム（７）に互い違いに配置されていることによって、ブロック（４）間に生じる中間空間が覆われ、さらにそれによって冷却液が鋳型の壁を形成しているブロック（４）前面で阻止されることを特徴とする請求項４乃至請求項２５の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
27. 鎖部材（２６）はブロック（４）のフレーム（７）に入り込む歯構造を有し、それにより、循環移送手段上の鎖部材の位置が決定され、確保されることを特徴とする請求項２５または請求項２６の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
28. 吊り下げ装置にぶら下がり、上側にシールを備え、真空システムと連結されるプレートが、交換すべきブロック（４）上に低下し、その後、真空システムが起動され、ブロック（４）はプレートに固定され、吊り下げ装置により、従来の時間と作業の消費の小さい部分で、交換できることを特徴とする請求項４乃至請求項２７の内のいずれか１項に記載の鋳造装置（１）。
    

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