JP2000190055A - 金属の連続鋳造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッジダムブロック相互間の溶融金属の漏れ
を阻止してこれに起因するばりの発生をなくするよう構
成したエッジダムブロックを提供する。 【解決手段】 上流側フェース（48）が下流側フェース
（46）とキー止め関係をなして相互に係合した状態で組
み立てられたエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）
が、可動鋳型鋳造領域（Ｃ）の境界（90）を画定する所
定の経路をなして回転できる無端エッジダム（32）を形
成している。エッジダムは溶融金属を鋳造領域内に維持
する。隣り合うエッジダムブロックの上流側及び下流側
フェースは、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互いに相補形状のものであ
る。エッジダムブロック相互間のキー止め係合は、溶融
金属に近づいたりこれから遠ざかるエッジダムブロック
の相対的な並進運動の滑りを阻止する。エッジダムブロ
ックの隣り合う嵌合可能な表面のうち一方は、少なくと
も１つの突起（46又は62）を有し、他方の嵌合可能な表
面は、この突起をぴったりと受け入れる少なくとも１つ
の凹部（48又は64）を有している。

Description

【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２
８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（cors
on）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５３，５
４，５７，５８，５９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６
Ｂ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８
０によりコースが変えられた無端ループ状エッジダム３
２の側面図である。この目的は、エッジダムブロック４
４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４，１５
５，３９６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１
０−１０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

フロントページの続き (72)発明者 スタンリー イー エイルワード アメリカ合衆国 バーモント州 05454 フェアファックス アールディー １ ボ ックス 1945 (72)発明者 アール ウィリアム ヘイズレット アメリカ合衆国 バーモント州 05446 コルチェスター ピーオーボックス 600

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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5
   5')）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）であ
   って、該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（Ｃ）の境界（90）を画定する所
   定の経路をなして回転する（矢印34）無端エッジダム
   （32）を形成するよう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（46
   （又は62),53及び59（又は55')又は48（又は64),54及び
   57）とキー止め関係で係合できる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')）と、隣のエッジダムブロックの上流側当接
   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')）とキー止め関係で係合できる下流
   側当接可能フェース（46（又は62),53及び59（又は55')
   とを有することを特徴とするエッジダムブロック（44,4
   4A, 55及び60）。
2. 【請求項２】 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ることを特徴とする請求項１記載
   のエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
3. 【請求項３】 前記上流側当接可能フェースは、隣り合
   うエッジダムブロック（44,44A, 55又は60）相互間への
   溶融金属の侵入を最小限に抑えるために隣り合うエッジ
   ダムブロック（44,44A, 55又は60）の下流側当接可能フ
   ェースと相補形状のものであることを特徴とする請求項
   １記載のエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
4. 【請求項４】 鋳造領域のほうへ向くようになった各エ
   ッジダムブロック（44,44A, 55又は60）の側部（90）
   は、内方側部と呼ばれ、隣り合うエッジダムブロック相
   互間の溶融金属（25（図１））の相当な程度の侵入を阻
   止するために、エッジダムブロックの内方側部の近くに
   位置する隣り合うエッジダムブロックの部分において隣
   り合うエッジダムブロック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、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）と相補形
   状のものであることを特徴とする請求項１記載のエッジ
   ダムブロック（44,44A, 55及び60）。
5. 【請求項５】 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（図４）は、前記可動鋳型鋳造領域
   （Ｃ）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
   質的に阻止することを特徴とする請求項１記載のエッジ
   ダムブロック（44,44A, 55及び60）。
6. 【請求項６】 当接可能フェースのうち一つは、鋳造ベ
   ルト（22又は24）に垂直に配向可能な少なくとも１つの
   キー溝（48）から成り、当接可能フェースの他方は、隣
   のエッジダムブロックのキー溝に嵌入できる少なくとも
   １つの対応の一体キー状舌部（46）から成ることを特徴
   とする請求項１記載のエッジダムブロック（44,44A, 55
   及び60）。
7. 【請求項７】 キー状舌部（46）の外縁（53）には丸み
   がつけられており、キー状舌部の根元のフィレット（5
   9,55'）には丸みがつけられ、各キー溝（48）の肩（5
   7）には丸みがつけられ、各キー溝（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、約１．２mm〜約３mmの範囲にあることを特徴とす
   る請求項６記載のエッジダムブロック（44,44A, 55及び
   60）。
8. 【請求項８】 当接可能フェースのうち一方は、突出し
   たテーパ端部（62）を備えた少なくとも２つの丸いピン
   （61）から成り、当接可能フェースの他方は、隣のエッ
   ジダムブロックの２つのピン（61）の突出テーパ端部
   （62）を嵌合関係で受け入れる少なくとも２つの対応の
   テーパ凹部（64）から成ることを特徴とする請求項１記
   載のエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
9. 【請求項９】 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（4
   4,44A, 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）。
10. 【請求項１０】 少なくとも１つの一体化テンション部
    材を有する無端ループ状エッジダム（32）であって、前
    記テンション部材に取り付けられた多数のエッジダムブ
    ロック（44,44A, 55又は60）を有し、前記テンション部
    材に取り付けられたエッジダムブロック（44,44A, 55又
    は60）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（46（又は62),53及び59（又は55')）又は48
    （又は64),54及び57）と当接キー止め関係をなして係合
    できる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')）を有し、前記テ
    ンション部材に取り付けられたエッジダムブロック（4
    4,44A, 55又は60）は各々、隣のエッジダムブロックの
    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')）と当接キー止め関係を
    なして係合できる下流側当接可能フェース（46（又は6
    2),53及び59（又は55')）又は48（又は64),54及び57）
    を有することを特徴とする無端ループ状エッジダム（3
    2）。
11. 【請求項１１】 連続可動ベルト金属鋳造機（20）に用
    いられる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、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前記エ
    ッジダムブロック（44,44A, 55及び60）の当接可能フェ
    ースを形成し、次に、形成されたかかるエッジダムブロ
    ックを可撓性テンション部材（42）上に列状に並べ、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し
    （80）、作動中に傾斜、片寄り又は捩じれ（図６及び図
    ６Ｂに示されている）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）を形成することを特
    徴とする方法。
12. 【請求項１２】 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（4
    2）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')）を形成し、形成されたかかるエッジダムブロッ
    クを可撓性テンション部材（42）上に列状に並べ、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、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
    組み込み、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6
    4),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
    することを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 鋳造中の溶融金属を可動鋳型（Ｃ）内
    に保持するための可動鋳型（Ｃ）の境界部（90）として
    用いられるベルト型連続金属鋳造機（20）用可撓性エッ
    ジダム（32）であって、可撓性テンション部材（42）
    と、前記テンション部材上に列状に並べられて、前記テ
    ンション部材に沿って摺動できる多数のエッジダムブロ
    ック（44,44A, 55又は60）とを有し、前記エッジダムの
    隣り合うエッジダムブロックは、互いに向かい合った隣
    り合う嵌合可能な表面（48（又は64),54及び57又は46
    （又は62),53及び59（又は55')）を有し、前記隣り合う
    嵌合可能な表面は、鋳造中の金属（25）に近づいたりこ
    れから遠ざかる隣り合うエッジダムブロック相互間の滑
    りを阻止するためにキー止め関係をなして互いに係合で
    きることを特徴とする可撓性エッジダム（32）。
14. 【請求項１４】 隣り合う嵌合可能な表面のうち一方
    は、少なくとも１つの突起（46又は62）を有し、隣り合
    う嵌合可能な表面の他方は、前記突起をぴったりと受け
    入れる少なくとも１つの凹部（48又は64）を有している
    ことを特徴とする請求項１３記載の可撓性エッジダム
    （32）。
15. 【請求項１５】 前記突起は、エッジダムブロックの嵌
    合可能な表面に沿って垂直方向に延びるキー（46）であ
    り、前記凹部は、隣のエッジダムブロックの嵌合可能な
    表面に沿って垂直方向に延びていて、前記キーをぴった
    りと受け入れるキー溝（48）であることを特徴とする請
    求項１４記載の可撓性エッジダム（32）。
16. 【請求項１６】 キー（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、キー溝（4
    8）の肩（57）及び根元のフィレット（54）には丸みが
    つけられ、キー及びキー溝の丸み部分の半径は、約１．
    ２mm〜約３．０mmであることを特徴とする請求項１５記
    載の可撓性エッジダム（32）。
17. 【請求項１７】 キー（46）は、その底部がアンダーカ
    ットされている（47（図６Ａ））ことを特徴とする請求
    項１６記載の可撓性エッジダム（32）。
18. 【請求項１８】 隣り合う嵌合可能な表面のうち一方
    は、少なくとも１つの突起（46又は62）を有し、隣り合
    う嵌合可能な表面の他方は、前記突起をぴったりと受け
    入れる少なくとも１つの凹部（48又は64）を有している
    ことを特徴とする請求項１３記載の可撓性エッジダム
    （32）。
19. 【請求項１９】 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6
    2),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（図４））
    のところに位置していることを特徴とする請求項１３記
    載の可撓性エッジダム（32）。
20. 【請求項２０】 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（4
    6,53 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、約
    ３mm〜約５mmの範囲内にあることを特徴とする請求項１
    記載のエッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
21. 【請求項２１】 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）の全幅の約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
    幅の約１／３であることを特徴とする請求項１記載のエ
    ッジダムブロック（44,44A, 55及び60）。
22. 【請求項２２】 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、該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１０記載の無
    端ループ状エッジダム（32）。
23. 【請求項２３】 前記突起は、鋳造ベルト（22又は24）
    に垂直に配向可能な細長いキー状舌部（46）であり、前
    記凹部は、鋳造ベルト（22又は24）に垂直に配向可能な
    細長い溝（48）であり、前記細長いキー状舌部は、前記
    細長い溝中へ嵌合関係で噛み合わせ可能であることを特
    徴とする請求項２２記載の無端ループ状エッジダム（3
    2）。
24. 【請求項２４】 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6
    4),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、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、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、該エッジダムブロック
    を互いに押しつける（80）ことにより嵌合関係をなした
    状態で前記エッジダムブロック互いに噛み合わせること
    によって案内し、前記エッジダムブロックの前記ガイド
    に向いた外面を可動鋳型領域（Ｃ）の両側に沿って延び
    ると共に前記案内されているエッジダムブロックの外部
    に位置決めされている一対の冷却式（74（図１０））静
    止サイドガイド（72（図１０））に沿って摺動させ、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該エッジダムブ
    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、凝
    固中の金属鋳造品（Ｐ）の迅速且つ一層一様な冷却（76
    （図１０））を可能にすることを特徴とする方法。
25. 【請求項２５】 可動鋳型（Ｃ）は、鋳造されるべき金
    属（25）をパスラインに沿って支持し、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は、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')）を有し、パスラインと
    平行な方向で測定して（70）、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の下流側嵌合可能表面
    （46（又は62),53及び59（又は55')）又は48（又は64),
    54及び57）上の全ての機能的な箇所は、かかるエッジダ
    ムブロックの上流側嵌合可能表面（48（又は64),54及び
    57又は46（又は62),53及び59（又は55')）上の全ての機
    能的な箇所から等距離のところに位置していることを特
    徴とする請求項１３記載の可撓性エッジダム（32）。