【発明の詳細な説明】
連続キャスティングダイ及び連続キャスティングダイ用のシール部材
この発明は連続キャスティングダイの振動キャスティングチューブと固定式の
ハウジング部材との間の環状の隙間をシールするためのシール部材に関する。ま
た、この発明は少なくとも一つのそのようなシール部材を備えた連続キャスティ
ングダイに関する。
金属のストランドの連続キャスティングにおいては、ストランドがキャスティ
ングチューブの冷却された内壁にくっつかないようにするために、ダイに対して
キャスティングの方向に振動が加えられる。ダイに対するこうした振動は、たと
えば、数ヘルツの周波数及び１０mmよりも大きい振幅を有し、その振動マス(osc
illating mass)は数トンにも達する。したがって、ダイを振動させるためには極
めて高いエネルギー消費が必要となる。このため、振動マスはできるだけ小さく
維持することが望ましい。
従来の振動装置は振動テーブルを有し、その振動テーブルの上には連続キャス
ティングダイがユニットとして配置される。しかしながら、国際特許出願WO 95/
03904には一体状の振動レバーを備えた固定式のハウジングが設けられたダイが
開示されている。キャスティングチューブは振動レバーによってこのダイに支持
されるとともに、二つの弾性変形可能なリング状のシール膜によって外部の固定
式のハウジングに結合されている。この場合において、キャスティングチューブ
はハウジング内においてキャスティングの軸に沿って振動できるように設定され
ている。キャスティングチューブの回りにおいては、リング状のシール膜が冷却
剤用のリング状の圧力チャンバをシールしている。このダイの場合、振動される
べき部材のマスが劇的に低下し、それによって、エネルギー消費も低減されてい
る。
特許出願WO 95/03904は金属及び弾性材のリング状の膜を提案している。これ
らのリング状の膜は極めて複雑な機械的応力を受ける。第１に、それらは少なく
と
も５気圧の冷却水の圧力に耐えなくてはならない。この圧力はリング状の膜に対
して顕著な引張応力として作用する。また、これらのリング状の膜は毎分数百回
の振動数を有する振動応力を受ける。キャスティングチューブに対する縦の振動
はリング状の膜に引張応力の高いピークを形成する。さらに、ストランドはキャ
スティングチューブに対して水平の引張力を付与する。この引張力はリング状の
膜を緊張させ得る力である。こうした複雑な応力が加わる状態の下では、リング
状の膜に疲労の兆候が比較的急速に現れることが予想される。
この発明の目的は、連続キャスティングダイの振動キャスティングチューブと
固定式のハウジング部材との間の環状の隙間をシールするための改良されたシー
ル部材を可撓性の材料で形成することである。
この目的は、シール部材が環状膨出部を有し、シール部材が取り付けられた状
態において、膨出部の凸状側が圧力側に配置されるように構成されていることに
よって達成される。
この発明のシール部材は、連続キャスティングダイ内に発生する極めて複雑な
機械応力を従来の平板状のシール膜に比べて一層効率的に吸収できる設計に関す
る。このシール部材は、疲労の兆候の発生が遅く、寿命が長い。この技術的内容
は以下に説明される。キャスティングチューブが固定式のハウジング部材に対し
て軸方向に移動するとき、シール部材の変形が発生する。この変形は基本的には
膨出部の平坦化である。結果的に、この発明によるシール部材は従来の平板状の
リング状の膜に比べて仲びの範囲が極めて小さく、加えられる引張応力も小さい
。さらに、圧力はシール部材の環状の膨出部の凸状側に作用し、したがって、こ
のシール部材内に、実質的に引張応力ではなく圧縮応力を発生する。
この発明によるシール部材は、好ましくは、リング状のシール膜として設計さ
れている。このシール膜は連続キャスティングダイ内に水平に取り付けられる。
この発明におけるシール膜には膨出部が形成されているので、キャスティングチ
ューブが軸方向に移動するとき、リング状のシール膜の構成材料は半径方向又は
周方向に著しく引き伸ばされることはない。しかしながら、この発明によるシー
ル部材はチューブ状の連結片として設計することもできる。この連結片は連続キ
ャスティングダイ内にキャスティングの軸と同軸状に取り付けられる。しかしな
がら、チューブ状の連結片としての実施例においては、シール部材の材料は膨出
部の領域内において周方向に僅かながら引張力を受ける。
この発明によるシール部材は、好ましくは、エラストマ、ゴム等の弾性材で形
成される。また、シール部材は、好ましくは、積層繊維層等の補強層を有する。
チューブ状の連結片としての実施例においては、そのような積層繊維層はその周
方向に不連続部が形成されており、周方向への膨張を許容している。
この発明は、また、振動キャスティングチューブと、固定式のハウジング部材
と、振動キャスティングチューブと固定式のハウジング部材との間に形成された
冷却剤用のリング状の圧力チャンバをシールするための少なくとも一つの可撓性
を有するシール部材とを備えた連続キャスティングダイに関する。可撓性を有す
るシール部材は、上記のように、周方向の膨出部を有し、その凸状側がリング状
の圧力チャンバに面している。
このようなダイは、好ましくは、振動手段及び支持構造を有し、支持構造が振
動手段を支持し、振動装置がキャスティングチューブを支持している。このよう
にして、キャスティングチューブの重量が振動装置によって受けられ、シール部
材がキャスティングチューブの重量によってさらに応力を受けることはない。別
の支持部材がハウジングとキャスティングチューブとの間に設けられる必要はな
い。小型の振動装置には振動レバーが設けられている。振動レバーは支持構造に
対して継手連結されるとともにキャスティングチューブに対して継手連結されて
いる。この振動装置は、好ましくは、アクチュエータとして油圧シリンダを有す
る。また、キャスティングチューブはバネ部材によってそのハウジング内に弾性
的に懸架され得る。その場合、振動装置は支持機能を発揮せず、振動エネルギを
キャスティングチューブに伝達するだけのものでなくてはならない。
この発明はこの発明によるシール部材を連続キャスティングダイに適宜配置す
るためのいくつかの方法を提案する。
第１の実施例においては、ダイにはこの発明によるアッパー及びロワーシール
部材が設けられている。これらのシール部材はキャスティングチューブの回りに
冷却剤用のリング状の圧力チャンバを形成している。このリング状の圧力チャン
バはリング状の弾性シール膜を有する内部シール装置によってリング状のアッパ
ー及びロワーコレクタに適宜分割されている。これらのコレクタはそれぞれ冷却
剤供給パイプ及び冷却剤リターンパイプにそれぞれ連結されている。水案内ジャ
ケットがキャスティングチューブの回りに取り付けられ、それによってキャステ
ィングチューブに沿って環状ギャップが形成されている。この環状ギャップは一
方においてロワーコレクタに開口するとともに他方においてアッパーコレクタに
開口している。
第２の実施例においては、ダイには可撓性を有するリング状のアッパー及びロ
ワーコレクタが設けられている。これらのコレクタはキャスティングチューブの
上端部及び下端部をそれぞれ取り囲んでいる。これらのリング状のコレクタはそ
れぞれこの発明による二つのシール部材を有し、これらのシール部材はそれらの
間に冷却剤用のリング状の圧力チャンバが形成されるように対向状に配置されて
いる。第１の実施例と比較した場合、この第２の実施例においては、ダイの冷却
水容量は低下している。さらに、冷却水の外側において、可撓性を有するリング
状のアッパー及びロワーコレクタの間に電磁式攪拌装置を配置することができる
。
また、第２の実施例におけるダイにおいては、水案内ジャケットがキャスティ
ングチューブの回りに取り付けられ、それによってキャスティングチューブに沿
って環状ギャップが形成されている。この環状ギャップは一方において可撓性を
有するリング状のロワーコレクタに開口するとともに他方において可撓性を有す
るリング状のアッパーコレクタに開口している。この水案内ジャケットはリング
状のコレクタ間の圧力ジャケットとして設計されている。
全てのダイにおいて、キャスティングチューブに作用する水平方向の力を吸収
するために、少なくとも一つのガイド部材を振動キャスティングチューブと固定
式のハウジングとの間に取り付けて、キャスティングチューブの横方向への移動
のうち少なくとも第１の方向への移動が制限されるようにすることも可能である
。このガイド部材が少なくとも一つの回り継手によって振動キャスティングチュ
ーブ又は固定式のハウジングへ適宜連結されている。ガイド部材内の引張応力を
防止するために、この回り継手は、たとえば、ガイド部材を水平方向の動作のう
ち第１の方向に対向する第２の方向への移動させる水平方向の動作ができるよう
になっている。また、ガイド部材が弾性圧縮可能なスリーブを有する少なくとも
一つの回り継手に支持され得る。また、ガイド部材は伸縮可能に設計することも
可能である。ガイド部材はほぼ水平に取り付けられるとともにその一端において
固定される板バネであってもよい。
この発明の実施例は添付の図面を参照して説明される。
図１はこの発明のシール部材を二つ備えたダイの縦略断面図である。
図２はこの発明のシール部材を四つ備えたダイの縦略断面図である。
図３はこの発明のシール部材及びガイド部材の断面図であって、図１の拡大詳
細図である。
図４から６はこの発明のシール部材の可能な固定構造を示す図である。
図７から９はガイド部材用の可能な回り継手構造を示す図である。
図１０は別の態様におけるガイド部材の平面図である。
図１は第１実施例における連続キャスティング用のダイを示している。ダイは
キャスティングチューブ１０を有する。キャスティングチューブ１０は溶融金属
が導入されるキャスティング溝１２を形成している。このキャスティングチュー
ブ１０は、たとえば、純銅又は銅合金で形成されたワンピース型の銅チューブ１
４であり、その下端部にはロワーフランジ１６が設けられ、その上端部にはアッ
パーフランジ１８が設けられている。ロワーフランジ１６とアッパーフランジ１
８とは縦の支柱２０によって連結され、それによって、キャスティングチューブ
の剛性が強化されている。なお、当然のことながら、キャスティングチューブ１
０はワンピース型の銅チューブ１４に限られるものではなく、ダイプレートを組
み合わせて形成されたものでもよい。その場合、ダイプレートは枠体によって支
持され、チューブ状に形成される。また、ダイはキャスティングによって形成さ
れる製品、たとえば、ビレット(billets)、ビームブランク(beam blanks)、スラ
ブ(slabs)、薄スラブ(thin slabs)等の種類に応じて様々に設計変更可能である
。
キャスティングチューブ１０は外側の冷却ボックス２２によって囲まれている
。この冷却ボックス２２はロワーフレーム２４及びアッパーフレーム２６を有す
る。冷却ボックス２２は図１に示されているような固定式の支持構造、たとえば
、梁部材２８によって支持されている。キャスティングチューブ１０は振動レバ
ー３０によって支持されている。この振動レバー３０は円筒状の回り継手３２を
介して固定式の冷却ボックス２２に連結されている。第２の円筒状の回り継手３
４がキャスティングチューブ１０を振動レバー３０の自由端に連結している。振
動レバー３０の他端は、たとえば、数ミリメートルの振幅及び数ヘルツの周波数
を有する振動を発生させる油圧シリンダに連結されている。こうした振動はレバ
ー３０によってキャスティングチューブ１０に伝達される。
キャスティングチューブ１０のロワーフランジ１６はこの発明による可撓性を
有する第１のシール部材３６によって冷却ボックス２２のロワーフレーム２４に
連結されている。キャスティングチューブ１０のアッパーフランジ１８はこの発
明による可撓性を有する第２のシール部材３８によって冷却ボックス２２のアッ
パーフレーム２６に連結されている。したがって、リング状のチャンバがこの発
明の二つのシール部材３６，３８によってキャスティングチューブ１０の回りに
おいて軸方向にシールされ、キャスティングチューブ１０はキャスティングの軸
に沿って冷却ボックス２２内で自在に振動可能である。
この発明による二つのシール部材３６，３８は可撓性を有する材料、好ましく
は、積層繊維で強化された弾性材(elastomeric material)で形成されている。シ
ール部材３６，３８のそれぞれはリング状の膜であり、それらの外端縁は冷却ボ
ックス２２のアッパー及びロワーフレーム２６，２４にそれぞれクランプされ、
それらの内端縁はキャスティングチューブ１０アッパー及びロワーフランジ１８
，１６にそれぞれクランプされている。
全てのシール膜の代表として、図３を参照して、シール膜３６について説明す
る。シール膜３６は環状の膨出部４０を形成しており、その凸状側はリング状の
圧力チャンバに面している。シール膜はこの膨出部４０の両側にリング状の平坦
部４２，４４を形成しており、膨出部４０に対して隙間なく結合されている。シ
ール膜の壁厚及び強化用の繊維は適宜に設計及び選定され、リング状の圧力チャ
ンバが加圧された後においても環状の膨出部４０がその凸状側を圧力チャンバに
面した状態で保持できるように設定される。キャスティングチューブ１０がある
量＋ｙ（実際には、通常、約５から１０mm）だけ下方にシフトされたとすると（
矢印参照）、シール膜３６は破線で示されるようにその形状が変形するであろう
。明らかなように、シール膜の変形は膨出部４０の平坦化、すなわち、その曲率
半径の変化をもたらす。ここで注意すべき点は、キャスティングチューブ１０が
軸方向に移動するとき、シール膜３６の材料はその半径方向又は周方向にそれほ
ど顕著に引き仲ばされず、したがって、振動によってシール膜内に顕著な引張応
力が生じないという点である。さらに、リング状の圧力チャンバ内の圧力はシー
ル部材３６の環状の膨出部４０の凸状側に作用し、本質的にこのシール部材３６
内に圧縮応力を発生させる。このようにしてシール部材３６に対して予め加えら
れる応力はシール部材の振動負荷に関して明らかな効果を有する。その理由は、
この応力は振動中に発生する残留引張応力との間で相互作用して、シール部材の
構成材料内のピーク引張応力のレベルを低減するためである。
図３から５から明らかなように、シール膜３６の内端縁及び外端縁には断面円
形のリング状のビード４４，４４が設けられている。このリング状のビード４４
，４４はキャスティングチューブ１０のフランジ１６の環状溝内及び冷却ボック
ス２２のフレーム２４の環状溝内にそれぞれ嵌入され、保持フランジ１６’，２
４’によってクランプされている。図４において、リング状のビード４４’はほ
ぼ長方形の断面を有するとともに２本の環状溝を有し、これらの環状溝にはフレ
ーム２４及び保持フランジ２４’にそれぞれ形成されているビードが係合されて
いる。参照番号４８はビード４４’にボルトを挿通するための貫通孔である。図
４においては、リング状のビード４４’は平たい形状を有しているけれども、図
６に示されているリング状のビード４４”は幅よりも高さの方が大きい形状を有
している。
図３に示されるように、シール膜３６に沿って少なくとも一つのガイド部材５
０が差し渡されている。このガイド部材５０はストランドによってキャスティン
グチューブ１０に加えられる水平方向の力をキャスティングチューブ１０からロ
ワーフレーム２４を介して支持構造２８へ伝達する（図１参照）。図３において
、ガイド部材５０は円筒状又は球状の回り継手５１，５２によってフランジ１６
及びフレーム２４に連結されている。図７に一層明瞭に示されるように、回り継
手５２はガイド部材５０を回り軸Ｏの回りに回転可能にしているだけでなく、ガ
イド部材５０をある量ｘだけ右方向に移動可能にしている。この場合において、
ｘ≧Ｌ−（Ｌ2−ｙmax2）0.5
Ｌ：ガイド部材５０の長さ
ｙmax：最大振幅（正又は負）
このようにして、ガイド部材５０はキャスティングチューブ１０の縦の振動に
対して顕著な抵抗を示さない。換言すれば、キャスティングチューブ１０の振動
はガイド部材５０内に引張応力も曲げ応力も発生させない。水平方向の力がキャ
スティングチューブ１０からフレーム２４に伝達されるとき、ガイド部材５０は
矢印５４の方向へ単独で作動し、圧縮応力を受ける。このように、ガイド部材５
０は、図３において、キャスティングチューブ１０が矢印５４の方向に移動する
のを防止する。キャスティングチューブ１０の対向側に配置されている第２のガ
イド部材５６（図１参照）はキャスティングチューブ１０が矢印５４で示される
方向とは反対の方向に移動するのを防止する。なお、さらに別のガイド部材を、
たとえば、図面の紙面に直交する方向に配置することも可能である。
図８に示されている回り継手の構造は、ガイド部材５０の円筒状の回りピン６
０にスライドブッシュ５８が設けられている点を除き、図７に示されている回り
継手の構造と同一である。図９はガイド部材５０の回り継手の別の構造を示して
いる。この構造においては、二つの横方向のジャーナル(bearing Journals)６０
のそれぞれに対して、たとえばゴムで形成された弾性圧縮可能なスリーブ６２が
取り付けられている。また、ジャーナル６０のそれぞれが取付ブラケット６４の
軸受けボア内に嵌め込まれている。弾性圧縮可能なスリーブ６２が設けられてい
るため、ガイド部材５０’がキャスティングチューブ１０の縦の振動に対して顕
著な抵抗を示すことはない。図７及び８に示されるガイド部材５０と異なり、図
９に示されているガイド部材５０’は圧縮応力及び引張応力の双方を伝達するこ
とができる。ガイド部材５０をバネ部材（たとえば、板バネ）として形成するこ
とも可能である。この場合、バネ部材の一端は堅固にクランプされ、他端は図７
，８又は９に示されている回り継手によって支持される。このような構造におい
ては、キャスティングチューブ１０の振動によって、バネ部材内に曲げ応力が生
成されるが、圧縮応力は生成されない。ガイド部材５０を伸縮ロッドとして形成
し、ブロック手段によって伸縮ロッドに対する軸方向の押付作用が制限されるよ
うにすることも可能である。良好なガイド作用がダイの上端部においてレバー３
０によって達成されるけれども、ガイド手段をアッパーフランジ１８とアッパー
フレーム２６との間に配置することももちろん可能である。
図１０はガイド部材の別の態様を示している。このガイド部材５０”は半径方
向に楔形の開口１５０を有する弾性を有する金属製のリング状の膜として設計さ
れている。別の言い方をすると、ガイド部材５０”には弾性を有するウェブ１５
６によって相互に連結された環状のアウターフランジ１５２及び環状のインナー
フランジ１５４が設けられている。環状のアウターフランジ１５２はフレーム２
４にクランプされている。環状のインナーフランジ１５４はキャスティングチュ
ーブ１０のフランジ１６にクランプされている。
図１において、参照番号７０はシール手段を示している。シール手段７０はキ
ャスティングチューブ１０と冷却ボックス２２の間のリング状のチャンバをアッ
パーコレクタ７２とロワーコレタタ７４とに分割している。この場合において、
冷却ボックス２２内でのキャスティングチューブ１０の軸方向の自由な動作は確
保されている。このシール手段７０は好ましくはキャスティングチューブ１０に
対向するインナーリングプレート７６及び冷却ボックス２２に対向するアウター
リングプレート７８より成り、両プレート７６，７８は可撓性を有するリング状
のシール膜８０によって連結されている。この可撓性を有するリング状のシール
膜８０には好ましくは環状の膨出部が形成されている。そして、この膨出部はそ
の凸状側が内部圧力が最も高い方のコレクタ（図１においては、ロワーコレクタ
７４）に面するように形成されている。ロワーコレクタ７４には供給パイプ８２
を通じて冷却水が供給される。この冷却水は環状の供給スロット８４を経て環状
ギャップ８６内へと流される。環状ギャップ８６は水案内ジャケット８８によっ
てチューブ１４の回りに形成されている。冷却水は環状のリターンスロット９０
を経てアッパーコレクタ７２へと流され、最終的には、リターンパイプ９２を通
じてダイから排出される。
スプレーノズルを備えたリング状の本管１２０，１２６がそれぞれリング状の
シール膜３６，３８の上下の外側に配置されている。スプレーノズルはリング状
のシール膜３６，３８の面のうち冷却水を有する圧力チャンバに面していない方
の面に噴霧する。このようにして、比較的厚くて伝導性に乏しいリング状のシー
ル膜３６，３８の内外両面が比較的均一に冷却され、それによって、リング状の
膜の早期劣化が防止される。
図２はこの発明による四つのリング状のシール膜１００，１０２，１０４，１
０６を備えた連続キャスティング用のダイの実施例を示している。この実施例は
図１に示されている実施例とは本質的に異なる。つまり、この実施例においては
、図１に示されるアッパー及びロワーコレクタ７２，７４がそれぞれ融通性を有
するリング状のコレクタ７２’，７４’として形成されており、コレクタ７２’
，７４’の上下には対を成す二つのシール膜１００，１０２及び１０４，１０６
がそれぞれ配置されている。これらのリング状のシール膜１００，１０２，１０
４，１０６は上記のように設計されるとともに固定されている。
したがって、図２に示されているダイにおいては、実際の冷却ボックス２２は
不要となっている。キャスティングチューブ１０は単に支持構造１０８によって
取り囲まれて支持されている。支持構造１０８にはリング状のシール膜１００，
１０２及び１０４，１０６を連結するための２対のリング状のプレート１１０，
１１２及び１１４，１１６が設けられている。各対のリング状のプレート１１０
，１１２及び１１４，１１６はそれぞれ外側の圧力ジャケット１１１，１１５に
よって結合されている。一方の対のリング状のプレート１１０，１１２及び圧力
ジャケット１１１はリング状のロワーコレタタ７４’の固定された外殻を形成し
ている。他方の対のリング状のプレート１１４，１１６及び圧力ジャケット１１
５はリング状のアッパーコレクタ７２’の固定された外殻を形成している。支柱
１１８がアッパーコレクタ７２’の固定された外殻をロワーコレタタ７４’の固
定された外殻に連結するとともに、リング状のコレクタ７２’，７４’の間に電
磁式攪拌装置２００用の空間を軸方向に形成する。なお、リング状のコレクタ７
２’，７４’の間には、水案内ジャケット８８’が設けられており、これは圧力
ジャケットとして構成されている。これは、この場合においても、冷却水の圧力
に耐えなくてはならないからである。図２に示されるように、リング状のシール
膜１００，１０６にはガイド部材及びスプレーノズルを備えたリング状の本管１
２０，１２２，１２４，１２６が差し渡されている。そして、スプレーノズルは
リング状のシール膜１００，１０２，１０４，１０６の上下に配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Continuous casting dies and sealing members for continuous casting dies
The present invention relates to a continuous casting die with a vibration casting tube and a fixed type.
The present invention relates to a seal member for sealing an annular gap between the housing member and the housing member. Ma
The present invention also provides a continuous caster with at least one such sealing member.
About Ningdai.
In continuous casting of metal strands, the strands
To prevent the die from sticking to the cooled inner wall of the cooling tube.
Vibration is applied in the direction of casting. Such vibrations on the die
For example, it has a frequency of several hertz and an amplitude greater than 10 mm and its vibration mass (osc
The illating mass reaches several tons. Therefore, in order to vibrate the die,
High energy consumption is required. For this reason, the vibration mass is as small as possible.
It is desirable to maintain.
A conventional vibration device has a vibration table on which a continuous cast is placed.
A tinting die is arranged as a unit. However, the international patent application WO 95 /
03904 has a die with a fixed housing with an integrated vibration lever
It has been disclosed. Casting tube is supported on this die by vibrating lever
And externally fixed by two elastically deformable ring-shaped sealing membranes
It is connected to the housing of the type. In this case, the casting tube
Is set so that it can vibrate along the axis of casting in the housing
ing. A ring-shaped sealing film cools around the casting tube
A ring-shaped pressure chamber for the agent is sealed. In the case of this die, it is vibrated
Dramatically reduced mass of power components, thereby reducing energy consumption
You.
Patent application WO 95/03904 proposes a ring-shaped membrane of metal and elastic material. this
These ring-shaped films are subjected to extremely complicated mechanical stress. First, they are less
When
Must withstand the pressure of the cooling water of 5 atm. This pressure is applied to the ring-shaped membrane.
And acts as a noticeable tensile stress. In addition, these ring-shaped films are used several hundred times per minute.
The vibration stress having the frequency of Longitudinal vibration for casting tube
Forms a peak with a high tensile stress on the ring-shaped film. In addition, the strand
Apply horizontal tension to the Sting tube. This pulling force is ring-shaped
A force that can tension the membrane. Under these complex stress conditions, the ring
It is expected that signs of fatigue will appear relatively quickly on the film-like membrane.
An object of the present invention is to provide a continuous casting die with a vibration casting tube.
Improved seal for sealing an annular gap between a stationary housing member
The flexible member is formed of a flexible material.
The purpose of this is that the seal member has an annular bulge and the seal member is attached.
In the state, the convex side of the bulging portion is configured to be arranged on the pressure side.
Is achieved.
The sealing member of the present invention has a very complicated structure generated in a continuous casting die.
Designs that can absorb mechanical stress more efficiently than conventional flat seal membranes
You. This seal member has a slow sign of fatigue and has a long life. This technical content
Is described below. Casting tube against fixed housing member
When moving in the axial direction, deformation of the seal member occurs. This transformation is basically
This is flattening of the bulging portion. As a result, the sealing member according to the present invention is
Compared to a ring-shaped film, the range of contact is extremely small, and the applied tensile stress is also small
. In addition, the pressure acts on the convex side of the annular bulge of the sealing member, thus
Generates substantially a compressive stress instead of a tensile stress in the sealing member.
The sealing member according to the invention is preferably designed as a ring-shaped sealing membrane.
Have been. This seal membrane is mounted horizontally in a continuous casting die.
Since the swelling portion is formed in the sealing film in the present invention, the casting chip is formed.
When the tube moves in the axial direction, the constituent material of the ring-shaped seal film is radial or
It is not significantly stretched in the circumferential direction. However, according to the invention,
The screw member can also be designed as a tubular connecting piece. This connecting piece is a continuous key.
The casting die is mounted coaxially with the casting axis. But
However, in the embodiment as a tube-shaped connecting piece, the material of the sealing member swells.
In the region of the part, a slight tensile force is applied in the circumferential direction.
The sealing member according to the present invention is preferably formed of an elastic material such as an elastomer or rubber.
Is done. Further, the seal member preferably has a reinforcing layer such as a laminated fiber layer.
In the embodiment as a tubular connecting piece, such a laminated fiber layer is
A discontinuous portion is formed in the direction to allow expansion in the circumferential direction.
The invention also provides a vibration casting tube and a stationary housing member.
Formed between the vibration casting tube and the fixed housing member.
At least one flexibility for sealing a ring-shaped pressure chamber for the coolant
And a sealing member having the same. Flexible
As described above, the sealing member has a bulge in the circumferential direction, and the convex side thereof has a ring shape.
Facing the pressure chamber.
Such a die preferably has vibration means and a support structure, wherein the support structure is vibrated.
The moving means is supported, and the vibration device supports the casting tube. like this
Then, the weight of the casting tube is received by the vibrator,
The material is not further stressed by the weight of the casting tube. Another
It is not necessary that a support member be provided between the housing and the casting tube.
No. A vibration lever is provided in a small vibration device. Vibration lever in support structure
Connected to the casting tube and connected to the casting tube.
I have. The vibration device preferably has a hydraulic cylinder as an actuator
You. In addition, the casting tube is elastic in its housing by a spring member.
May be suspended. In that case, the vibration device does not perform the support function and
It must only be transmitted to the casting tube.
According to the present invention, the seal member according to the present invention is appropriately arranged on a continuous casting die.
We propose some ways to do this.
In a first embodiment, the die has an upper and lower seal according to the invention.
A member is provided. These seals are placed around the casting tube
A ring-shaped pressure chamber for the coolant is formed. This ring shaped pressure chamber
The ring has a ring-shaped upper by an internal sealing device having a ring-shaped elastic sealing film.
And a lower collector as appropriate. Each of these collectors is cooled
It is connected to the agent supply pipe and the coolant return pipe, respectively. Water guide
A bracket is attached around the casting tube, thereby
An annular gap is formed along the ring tube. This annular gap is one
Open to the lower collector on one side and to the upper collector on the other
It is open.
In the second embodiment, the die has a flexible ring-shaped upper and lower part.
A word collector is provided. These collectors are
It surrounds the upper and lower ends, respectively. These ring-shaped collectors
Each has two sealing members according to the invention, these sealing members being
Arranged in opposition such that a ring-shaped pressure chamber for the coolant is formed therebetween.
I have. In comparison with the first embodiment, in this second embodiment, the cooling of the die
Water capacity is decreasing. Furthermore, a ring having flexibility outside the cooling water
An electromagnetic stirrer can be placed between the upper and lower collectors
.
In the die according to the second embodiment, the water guide jacket is provided with a casty.
Mounted around the casting tube, thereby
Thus, an annular gap is formed. This annular gap provides flexibility on the one hand
Open to the ring-shaped lower collector and flexible on the other
Open to the ring-shaped upper collector. This water guide jacket is ring
It is designed as a pressure jacket between the collectors.
All dies absorb horizontal forces acting on the casting tube
To secure at least one guide member to the vibration casting tube
Mounting between the housing and the lateral movement of the casting tube
It is also possible that the movement in at least the first direction is restricted.
. The guide member is connected to the vibration casting tube by at least one swivel joint.
Or a fixed housing. Reduce the tensile stress in the guide member
In order to prevent this, the swivel joint may, for example, move the guide member in a horizontal movement.
That is, a horizontal operation of moving in a second direction opposite to the first direction can be performed.
It has become. Further, at least the guide member has an elastically compressible sleeve.
It can be supported by one swivel. Also, the guide member can be designed to be stretchable.
It is possible. The guide member is mounted almost horizontally and at one end
It may be a fixed leaf spring.
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a die provided with two seal members according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of a die provided with four seal members of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of the seal member and the guide member according to the present invention.
FIG.
4 to 6 show possible fixing structures of the sealing member according to the present invention.
7 to 9 show possible swivel joint structures for the guide member.
FIG. 10 is a plan view of a guide member according to another embodiment.
FIG. 1 shows a die for continuous casting in the first embodiment. Die
It has a casting tube 10. Casting tube 10 is molten metal
Is formed in the casting groove 12 into which the gas is introduced. This casting chow
Is a one-piece copper tube 1 made of pure copper or a copper alloy, for example.
4, a lower flange 16 is provided at the lower end, and an upper end is provided at the upper end.
A par flange 18 is provided. Lower flange 16 and upper flange 1
8 are connected by a vertical support 20, whereby the casting tube
The rigidity has been enhanced. Note that, of course, the casting tube 1
0 is not limited to the one-piece copper tube 14, but is
It may be formed by combining them. In that case, the die plate is supported by the frame.
And formed into a tube. Also, the die is formed by casting.
Products, such as billets, beam blanks,
Various design changes can be made according to the type of slabs, thin slabs, etc.
.
The casting tube 10 is surrounded by an outer cooling box 22
. This cooling box 22 has a lower frame 24 and an upper frame 26
You. The cooling box 22 has a fixed support structure as shown in FIG.
, And a beam member 28. The casting tube 10 is a vibration lever
-30. This vibrating lever 30 has a cylindrical swivel joint 32.
The cooling box 22 is connected to a fixed cooling box 22. Second cylindrical swivel joint 3
Reference numeral 4 connects the casting tube 10 to the free end of the vibration lever 30. Shake
The other end of the moving lever 30 has, for example, an amplitude of several millimeters and a frequency of several hertz.
Connected to a hydraulic cylinder that generates vibration having These vibrations are
-30 to the casting tube 10.
The lower flange 16 of the casting tube 10 has the flexibility according to the invention.
To the lower frame 24 of the cooling box 22 by the first sealing member 36 having
Are linked. The upper flange 18 of the casting tube 10
The cooling box 22 is up-closed by the second flexible sealing member 38 according to the present invention.
It is connected to the par frame 26. Therefore, a ring-shaped chamber
Around the casting tube 10 by the two sealing members 36 and 38
The casting tube 10 is sealed in the axial direction.
Along the inside of the cooling box 22.
The two sealing members 36, 38 according to the invention are made of a flexible material, preferably
Is made of an elastic material reinforced with laminated fibers. Shi
Each of the roller members 36 and 38 is a ring-shaped film, and the outer edge thereof is a cooling board.
The upper frame 22 and the lower frames 26, 24, respectively.
Their inner edges are the casting tube 10 upper and lower flange 18
, 16 respectively.
The seal film 36 will be described as a representative of all the seal films with reference to FIG.
You. The sealing film 36 forms an annular bulging portion 40, and the convex side thereof has a ring-like shape.
Facing the pressure chamber. The seal film is flat on both sides of the bulge 40 in a ring shape.
Parts 42 and 44 are formed, and are connected to the bulging part 40 without gaps. Shi
The wall thickness of the membrane and the reinforcing fibers are appropriately designed and selected, and a ring-shaped pressure
Even after the member is pressurized, the annular bulge 40 has its convex side in the pressure chamber.
It is set so that it can be held face up. There is a casting tube 10
If it were shifted down by an amount + y (in practice, usually about 5 to 10 mm),
(See arrow), the shape of the seal film 36 will be deformed as shown by the broken line.
. As is apparent, the deformation of the sealing film is caused by the flattening of the bulging portion 40, that is, its curvature
Causes a change in radius. The point to note here is that the casting tube 10
When moving in the axial direction, the material of the sealing film 36 is substantially radially or circumferentially.
No significant pulling, and therefore, a significant tensile stress in the seal membrane due to vibration.
There is no force. Furthermore, the pressure in the ring-shaped pressure chamber is
The sealing member 36 acts on the convex side of the annular bulge 40 of the
Generates compressive stress inside. In this way, the pre-added
The applied stress has a clear effect on the vibration load of the sealing member. The reason is,
This stress interacts with the residual tensile stress generated during vibration, and
This is to reduce the level of the peak tensile stress in the constituent material.
As is clear from FIGS. 3 to 5, the inner and outer edges of the seal film 36 have circular cross sections.
A ring-shaped bead 44 is provided. This ring-shaped bead 44
, 44 are in the annular groove of the flange 16 of the casting tube 10 and the cooling box.
Each of the holding flanges 16 ′, 2
4 '. In FIG. 4, a ring-shaped bead 44 'is approximately
It has a rectangular cross section and has two annular grooves.
The beads formed on the arm 24 and the holding flange 24 'are engaged with each other.
I have. Reference numeral 48 is a through hole for inserting a bolt into the bead 44 '. Figure
In FIG. 4, the ring-shaped beads 44 'have a flat shape.
6 has a shape in which the height is larger than the width.
are doing.
As shown in FIG. 3, at least one guide member 5 extends along the seal film 36.
0 has been passed. This guide member 50 is castin '
Horizontal force applied to the casting tube 10 from the casting tube 10
The power is transmitted to the support structure 28 via the work frame 24 (see FIG. 1). In FIG.
, The guide member 50 is formed by a cylindrical or spherical swivel joint 51, 52.
And the frame 24. As shown more clearly in FIG.
The hand 52 not only allows the guide member 50 to rotate around the rotation axis O, but also
The guide member 50 can be moved rightward by a certain amount x. In this case,
x ≧ L− (LTwo-YmaxTwo)0.5
L: Length of guide member 50
ymax: maximum amplitude (positive or negative)
In this manner, the guide member 50 is adapted to the vertical vibration of the casting tube 10.
No remarkable resistance is exhibited. In other words, the vibration of the casting tube 10
Generates neither tensile stress nor bending stress in the guide member 50. Horizontal force is
When transmitted from the sting tube 10 to the frame 24, the guide member 50
Acts alone in the direction of arrow 54 and experiences compressive stress. Thus, the guide member 5
0 indicates that the casting tube 10 moves in the direction of arrow 54 in FIG.
To prevent The second gas is disposed on the opposite side of the casting tube 10.
The casting member 10 is indicated by an arrow 54 in the guide member 56 (see FIG. 1).
Prevents movement in the opposite direction. In addition, another guide member,
For example, they can be arranged in a direction perpendicular to the plane of the drawing.
The structure of the swivel joint shown in FIG.
0 except that a slide bush 58 is provided on the
It has the same structure as the joint. FIG. 9 shows another structure of the swivel joint of the guide member 50.
I have. In this configuration, two horizontal journals (bearing Journals) 60
For each of the above, an elastically compressible sleeve 62 made of, for example, rubber is provided.
Installed. Also, each of the journals 60 is
It is fitted into the bearing bore. An elastically compressible sleeve 62 is provided.
Therefore, the guide member 50 ′ is sensitive to vertical vibration of the casting tube 10.
It does not show significant resistance. Unlike the guide member 50 shown in FIGS.
The guide member 50 'shown in FIG. 9 transmits both compressive stress and tensile stress.
Can be. The guide member 50 may be formed as a spring member (for example, a leaf spring).
Both are possible. In this case, one end of the spring member is firmly clamped, and the other end is shown in FIG.
, 8 or 9 are supported. Smell like this
Therefore, bending stress is generated in the spring member due to the vibration of the casting tube 10.
But no compressive stress is generated. Guide member 50 formed as a telescopic rod
However, the pressing action in the axial direction on the telescopic rod is limited by the blocking means.
It is also possible to do so. Good guiding action is achieved by lever 3 at the upper end of the die.
0, but the guide means is connected to the upper flange 18 and the upper
Of course, it is also possible to arrange between the frame 26.
FIG. 10 shows another embodiment of the guide member. This guide member 50 "is radial
Designed as an elastic metal ring-shaped membrane with a wedge-shaped opening 150
Have been. In other words, the guide member 50 ″ has an elastic web 15.
6 and an annular inner flange 152 and an annular inner
A flange 154 is provided. The annular outer flange 152 is the frame 2
4 clamped. The annular inner flange 154 is a casting tube.
It is clamped to the flange 16 of the probe 10.
In FIG. 1, reference numeral 70 indicates a sealing means. The sealing means 70 is
The ring-shaped chamber between the casting tube 10 and the cooling box 22 is
It is divided into a par corrector 72 and a lower collector 74. In this case,
The free movement of the casting tube 10 in the cooling box 22 in the axial direction is confirmed.
Is maintained. This sealing means 70 is preferably attached to the casting tube 10.
An outer facing the inner ring plate 76 and the cooling box 22 facing each other.
It is composed of a ring plate 78, and both plates 76, 78 have a flexible ring shape.
Are connected by a seal film 80. This flexible ring-shaped seal
The membrane 80 preferably has an annular bulge. And this bulge is
The convex side of is the collector with the highest internal pressure (in Fig. 1, the lower collector
74). The supply pipe 82 is connected to the lower collector 74.
Cooling water is supplied through the. This cooling water passes through an annular feed slot 84
It flows into the gap 86. An annular gap 86 is formed by a water guide jacket 88.
Formed around the tube 14. Cooling water is provided in an annular return slot 90.
Through the upper collector 72, and finally through the return pipe 92.
Is discharged from the die.
The ring-shaped main pipes 120 and 126 each having a spray nozzle are provided in a ring-shaped manner.
They are arranged above and below the seal films 36 and 38. Spray nozzle is ring shaped
Of the seal films 36 and 38 not facing the pressure chamber having the cooling water
Spray on the surface. In this way, a relatively thick and poorly conductive ring-shaped
The inner and outer surfaces of the inner and outer membranes 36, 38 are relatively uniformly cooled.
Premature deterioration of the film is prevented.
FIG. 2 shows four ring-shaped sealing films 100, 102, 104, 1 according to the present invention.
6 shows an embodiment of a die for continuous casting with 06. This example is
It is substantially different from the embodiment shown in FIG. That is, in this embodiment,
, The upper and lower collectors 72 and 74 shown in FIG.
And formed as ring-shaped collectors 72 'and 74'.
, 74 ′ above and below, two pairs of sealing films 100, 102 and 104, 106.
Are arranged respectively. These ring-shaped sealing films 100, 102, 10
4, 106 are designed and fixed as described above.
Thus, in the die shown in FIG. 2, the actual cooling box 22 is
It is unnecessary. The casting tube 10 is simply provided by the support structure 108
Surrounded and supported. The support structure 108 includes a ring-shaped seal film 100,
Two pairs of ring-shaped plates 110 for connecting 102 and 104, 106,
112 and 114, 116 are provided. Each pair of ring-shaped plates 110
, 112 and 114, 116 are connected to outer pressure jackets 111, 115, respectively.
Thus they are combined. One pair of ring-shaped plates 110, 112 and pressure
The jacket 111 forms a fixed outer shell of the ring-shaped lower collector 74 '.
ing. The other pair of ring-shaped plates 114 and 116 and the pressure jacket 11
Numeral 5 forms a fixed outer shell of the ring-shaped upper collector 72 '. Prop
118 secures the fixed outer shell of the upper collector 72 'to the fixed
While being connected to a fixed outer shell, and between the ring-shaped collectors 72 'and 74'.
A space for the magnetic stirring device 200 is formed in the axial direction. The ring-shaped collector 7
Between the 2 'and 74', a water guide jacket 88 'is provided, which
It is configured as a jacket. This is also the case with the cooling water pressure
Because you have to endure. As shown in FIG. 2, a ring-shaped seal
A ring-shaped main pipe 1 having a guide member and a spray nozzle is provided for the membranes 100 and 106.
20, 122, 124, 126 have been passed. And the spray nozzle
They are arranged above and below the ring-shaped seal films 100, 102, 104, 106.
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成１０年１月８日（１９９８．１．８）
【補正内容】
請求の範囲
１．振動キャスティングチューブ（１０）と、固定式のハウジング部材（２２）
と、振動キャスティングチューブ（１０）と固定式のハウジング部材（２２）と
の間に形成された冷却剤用のリング状の圧力チャンバをシールするための少なく
とも一つの可撓性を有するシール部材とを備えた連続キャスティングダイであっ
て、
可撓性を有するシール部材（３６，３８，８０，１００，１０２，１０４，１
０６）がその周方向に延びる環状の膨出部（４０）を有し、その凸状側がリング
状の圧力チャンバに面している連続キャスティングダイ。
２．シール部材がリング状のシール膜（３６，３８，８０，１００，１０２，１
０４，１０６）として設計されている請求項１に記載の連続キャスティングダイ
。
３．シール部材がチューブ状の連結片として設計されている請求項１に記載の連
続キャスティングダイ。
４．シール部材（３６，３８，８０，１００，１０２，１０４，１０６）が実質
的に弾性材で形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の連続キャス
ティングダイ。
５．振動手段及び支持構造を有し、支持構造が振動手段を支持し、振動装置がキ
ャスティングチューブ（１０）を支持している請求項４に記載の連続キャスティ
ングダイ。
６．振動手段が振動レバー（３０）を有し、振動レバーは支持構造に対して継手
連結されるとともにキャスティングチューブ（１０）に対して継手連結されてい
る請求項５に記載の連続キャスティングダイ。
７．キャスティングチューブの上端部及び下端部がそれぞれ請求項１から４のい
ずれか１項に記載の可撓性を有するシール部材（３６，３８）によって固定式の
ハウジング（２２）に連結され、冷却剤用の圧力チャンバ（７２，７４）がキャ
スティングチューブ（１０）の回りに形成されている請求項１から６のいずれか
一項に記載の連続キャスティングダイ。
８．リング状のチャンバが内部のシール手段（７０）によってリング状のアッパ
ー及びロワーコレクタ（７２，７４）に分割され、これらのリング状のアッパー
及びロワーコレクタ（７２，７４）がそれぞれ冷却剤供給パイプ（８２）及び冷
却剤リターンパイプ（９２）に連結されている請求項７に記載の連続キャスティ
ングダイ。
９．内部のシール手段（７０）がリング状の弾性シール膜（８０）を有する請求
項８に記載の連続キャスティングダイ。
１０．水案内ジャケット（８８）がキャスティングチューブ（１０）の回りに取
り付けられ、それによってキャスティングチューブ（１０）に沿って環状ギャッ
プ（８６）が形成され、この環状ギャップは一方においてロワーコレクタ（７４
）に開口するとともに他方においてアッパーコレクタ（７２）に開口している請
求項８又は９に記載の連続キャスティングダイ。
１１．キャスティングチューブ（１０）の上端部及び下端部を取り囲む融通性を
有するリング状のアッパー及びロワーコレクタ（７２’，７４’）を有し、これ
らの融通性を有するリング状のコレタタ（７２’，７４’）がそれぞれ請求項１
から４のいずれか１項に記載の対向状に対を成す二つの可撓性を有するシール部
材（１００，１０２）（１０４，１０６）を有し、これらのシール部材はそれら
の間に冷却剤用のリング状の圧力チャンバが形成されるように配置されている請
求項１から６のいずれか一項に記載の連続キャスティングダイ。
１２．水案内ジャケット（８８’）がキャスティングチューブ（１０）の回りに
取り付けられ、それによってキャスティングチューブ（１０）に沿って環状ギャ
ップ（８６’）が形成され、この環状ギャップは一方において融通性を有するリ
ング状のロワーコレクタ（７４’）に開口するとともに他方において融通性を有
するリング状のアッパーコレクタ（７２’）に開口し、この水案内ジャケット（
８８’）はリング状のコレクタ（７２’，７４’）の外側の圧力ジャケットとし
て設計されている請求項１１に記載の連続キャスティングダイ。
１３．電磁式攪拌装置（２００）が融通性を有するリング状のアッパー及びロワ
ーコレクタ（７２’，７４’）の間に配置されている請求項１２に記載の連続キ
ャスティングダイ。
１４．冷却水スプレー装置（１２０，１２２，１２４，１２６）が少なくとも一
つの可撓性を有するシール部材の圧力チャンバに面していない側に配置され、可
撓性を有するシール部材のこの側に冷却水が噴霧されるように設定されている請
求項１から１３のいずれか一項に記載の連続キャスティングダイ。
１５．少なくとも一つのガイド部材（５０，５０’，５０”）が振動キャスティ
ングチューブ（１０）と固定式のハウジング（２２）との間に配置され、キャス
ティングチューブ（１０）の横方向への移動のうち少なくとも第１の方向への移
動を制限している請求項１から１４のいずれか一項に記載の連続キャスティング
ダイ。
１６．ガイド部材（５０，５０’）が少なくとも一つの回り継手（５１，５２）
によって振動キャスティングチューブ（１０）又は固定式のハウジング（２２）
へ連結されている請求項１５に記載の連続キャスティングダイ。
１７．ガイド部材（５０）が水平方向への所定量の動作を許容する少なくとも一
つの回り継手（５２）を有し、これによってガイド部材（５０）が水平方向の動
作のうち第１の方向に対向する第２の方向へ移動できるようになっている請求項
１６に記載の連続キャスティングダイ。
１８．ガイド部材（５０’）が弾性圧縮可能なスリーブ（６２）を有する少なく
とも一つの回り継手に支持されている請求項１６に記載の連続キャスティングダ
イ。
１９．ガイド部材が伸縮可能に設計されている請求項１５又は１６に記載の連続
キャスティングダイ。
２０．ガイド部材がほぼ水平に取り付けられる板バネ（５０”）として設計され
ている請求項１５，１６又は１７に記載の連続キャスティングダイ。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成１０年１月３０日（１９９８．１．３０）
【補正内容】
シール部材を有する連続キャスティングダイ
この発明は連続キャスティングダイに関する。さらに詳しくは、この発明は振
動キャスティングチューブと、固定式のハウジング部材と、振動キャスティング
チューブと固定式のハウジング部材との間に形成された冷却剤用のリング状の圧
カチャンバをシールするための少なくとも一つの可撓性を有するシール部材とを
備えた連続キャスティングダイに関する。
金属のストランドの連続キャスティングにおいては、ストランドがキャスティ
ングチューブの冷却された内壁にくっつかないようにするために、ダイに対して
キャスティングの方向に振動が加えられる。ダイに対するこうした振動は、たと
えば、数へルツの周波数及び１０mmよりも大きい振幅を有し、その振動マス(osc
illating mass)は数トンにも達する。したがって、ダイを振動させるためには極
めて高いエネルギー消費が必要となる。このため、振動マスはできるだけ小さく
維持することが望ましい。
従来の振動装置は振動テーブルを有し、その振動テーブルの上には連続キャス
ティングダイがユニットとして配置される。しかしながら、国際特許出願WO 95/
03904には一体状の振動レバーを備えた固定式のハウジングが設けられたダイが
開示されている。キャスティングチューブは振動レバーによってこのダイに支持
されるとともに、二つの弾性変形可能なリング状のシール膜によって外部の固定
式のハウジングに結合されている。この場合において、キャスティングチューブ
はハウジング内においてキャスティングの軸に沿って振動できるように設定され
ている。キャスティングチューブの回りにおいては、リング状のシール膜が冷却
剤用のリング状の圧力チャンバをシールしている。このダイの場合、振動される
べき部材のマスが劇的に低下し、それによって、エネルギー消費も低減されてい
る。
特許出願WO 95/03904は金属及び弾性材のリング状の膜を提案している。これ
ら
のリング状の膜は極めて複雑な機械的応力を受ける。第１に、それらは少なくと
も５気圧の冷却水の圧力に耐えなくてはならない。この圧力はリング状の膜に対
して顕著な引張応力として作用する。また、これらのリング状の膜は毎分数百回
の振動数を有する振動応力を受ける。キャスティングチューブに対する縦の振動
はリング状の膜に引張応力の高いピークを形成する。さらに、ストランドはキャ
スティングチューブに対して水平の引張力を付与する。この引張力はリング状の
膜を緊張させ得る力である。こうした複雑な応力が加わる状態の下では、リング
状の膜に疲労の兆候が比較的急速に現れることが予想される。
この発明の目的は、振動キャスティングチューブと、固定式のハウジング部材
と、振動キャスティングチューブと固定式のハウジング部材との間に形成された
冷却剤用のリング状の圧力チャンバをシールするための少なくとも一つの可撓性
を有するシール部材とを備えた連続キャスティングダイにおいて、そのシール部
材を改良することである。
この目的は、シール部材が環状膨出部を有し、シール部材が取り付けられた状
態において、膨出部の凸状側が圧力側に配置されるように構成されていることに
よって達成される。
この発明のシール部材は、連続キャスティングダイ内に発生する極めて複雑な
機械応力を従来の平板状のシール膜に比べて一層効率的に吸収できる設計に関す
る。このシール部材は、疲労の兆候の発生が遅く、寿命が長い。この技術的内容
は以下に説明される。キャスティングチューブが固定式のハウジング部材に対し
て軸方向に移動するとき、シール部材の変形が発生する。この変形は基本的には
膨出部の平坦化である。結果的に、この発明によるシール部材は従来の平板状の
リング状の膜に比べて伸びの範囲が極めて小さく、加えられる引張応力も小さい
。さらに、圧力はシール部材の環状の膨出部の凸状側に作用し、したがって、こ
のシール部材内に、実質的に引張応力ではなく圧縮応力を発生する。
この発明によるシール部材は、好ましくは、リング状のシール膜として設計さ
れている。このシール膜は連続キャスティングダイ内に水平に取り付けられる。
この発明におけるシール膜には膨出部が形成されているので、キャスティングチ
ューブが軸方向に移動するとき、リング状のシール膜の構成材料は半径方向又は
周方向に著しく引き伸ばされることはない。しかしながら、この発明によるシー
ル部材はチューブ状の連結片として設計することもできる。この連結片は連続キ
ャスティングダイ内にキャスティングの軸と同軸状に取り付けられる。しかしな
がら、チューブ状の連結片としての実施例においては、シール部材の材料は膨出
部の領域内において周方向に僅かながら引張力を受ける。
この発明によるシール部材は、好ましくは、エラストマ、ゴム等の弾性材で形
成される。また、シール部材は、好ましくは、積層繊維層等の補強層を有する。
チューブ状の連結片としての実施例においては、そのような積層繊維層はその周
方向に不連続部が形成されており、周方向への膨張を許容している。
また、この発明によるダイは、好ましくは、振動手段及び支持構造を有し、支
持構造が振動手段を支持し、振動装置がキャスティングチューブを支持している
。このようにして、キャスティングチューブの重量が振動装置によって受けられ
、シール部材がキャスティングチューブの重量によってさらに応力を受けること
はない。別の支持部材がハウジングとキャスティングチューブとの間に設けられ
る必要はない。小型の振動装置には振動レバーが設けられている。振動レバーは
支持構造に対して継手連結されるとともにキャスティングチューブに対して継手
連結されている。この振動装置は、好ましくは、アクチュエータとして油圧シリ
ンダを有する。また、キャスティングチューブはバネ部材によってそのハウジン
グ内に弾性的に懸架され得る。その場合、振動装置は支持機能を発揮せず、振動
エネルギをキャスティングチューブに伝達するだけのものでなくてはならない。
この発明はこの発明によるシール部材を連続キャスティングダイに適宜配置す
るためのいくつかの方法を提案する。
第１の実施例においては、ダイにはこの発明によるアッパー及びロワーシール
部材が設けられている。これらのシール部材はキャスティングチューブの回りに
冷却剤用のリング状の圧力チャンバを形成している。このリング状の圧力チャン[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] January 8, 1998 (1998.1.8)
[Correction contents]
The scope of the claims
1. Vibration casting tube (10) and fixed housing member (22)
And a vibration casting tube (10) and a fixed housing member (22).
To seal a ring-shaped pressure chamber for coolant formed between
And a continuous casting die having at least one flexible sealing member.
hand,
Flexible sealing members (36, 38, 80, 100, 102, 104, 1)
06) has an annular bulge (40) extending in the circumferential direction, the convex side of which is a ring.
Continuous casting die facing the pressure chamber of the shape.
2. The sealing member is a ring-shaped sealing film (36, 38, 80, 100, 102, 1).
04, 106), wherein the continuous casting die is designed as
.
3. 2. The connecting device according to claim 1, wherein the sealing member is designed as a tubular connecting piece.
Continued casting die.
4. The seal member (36, 38, 80, 100, 102, 104, 106) is substantially
The continuous cast according to any one of claims 1 to 3, wherein the continuous cast is formed of an elastic material.
Ting die.
5. A vibrating means and a supporting structure, wherein the supporting structure supports the vibrating means, and the vibrating device is a key.
5. A continuous casty according to claim 4, supporting a casting tube (10).
Ngdai.
6. The vibrating means has a vibrating lever (30), the vibrating lever being connected to the support structure by a coupling.
Connected and jointed to the casting tube (10).
A continuous casting die according to claim 5.
7. An upper end and a lower end of the casting tube according to claim 1 to 4, respectively.
A fixed type by means of the flexible sealing member (36, 38) according to any one of the preceding claims.
Connected to the housing (22), a pressure chamber (72, 74) for coolant
A sting tube (10) is formed around the sting tube (10).
A continuous casting die according to claim 1.
8. The ring-shaped chamber is closed by the internal sealing means (70).
And lower collectors (72, 74), and these ring-shaped upper
And the lower collectors (72, 74) are connected to the coolant supply pipe (82) and the cooling
8. The continuous caster of claim 7, wherein the continuous caster is connected to a disintegrant return pipe.
Ngdai.
9. The inner sealing means (70) has a ring-shaped elastic sealing film (80).
Item 10. A continuous casting die according to Item 8.
10. A water guide jacket (88) extends around the casting tube (10).
Annular casting along the casting tube (10).
A ring (86) is formed, the annular gap being formed on the one hand by the lower collector (74).
) And on the other hand open to the upper collector (72).
10. The continuous casting die according to claim 8 or 9.
11. Flexibility surrounding the upper and lower ends of the casting tube (10)
A ring-shaped upper and lower collector (72 ', 74') having
Each of these flexible ring-shaped collectors (72 ', 74').
5. A pair of flexible seal portions facing each other according to any one of items 1 to 4,
(100, 102) (104, 106), and these sealing members
The arrangement is such that a ring-shaped pressure chamber for the coolant is formed during
A continuous casting die according to any one of claims 1 to 6.
12. Water guide jacket (88 ') around casting tube (10)
Attached, so that an annular gear is provided along the casting tube (10).
A gap (86 ') is formed, the annular gap being flexible on the one hand.
Opening in the lower collector (74 '), while having flexibility on the other.
Opening in the ring-shaped upper collector (72 '),
88 ') is a pressure jacket outside the ring-shaped collectors (72', 74 ').
The continuous casting die according to claim 11, wherein the continuous casting die is designed.
13. Ring-shaped upper and lower having flexibility of electromagnetic stirring device (200)
13. The continuous key according to claim 12, which is arranged between the collectors (72 ', 74').
Justing die.
14． At least one cooling water spray device (120, 122, 124, 126)
Two flexible seal members on the side facing away from the pressure chamber,
A contract is set so that cooling water is sprayed on this side of the flexible sealing member.
A continuous casting die according to any one of claims 1 to 13.
15. At least one guide member (50, 50 ', 50 ")
Between the housing tube (10) and the fixed housing (22),
At least in the first direction of the lateral movement of the tubing tube (10).
A continuous casting according to any of the preceding claims, wherein movement is restricted.
Die.
16. The guide member (50, 50 ') has at least one swivel joint (51, 52)
Depending on the vibration casting tube (10) or fixed housing (22)
16. The continuous casting die of claim 15, wherein the continuous casting die is connected to a die.
17． At least one of the guide members (50) allows a predetermined amount of movement in the horizontal direction.
Two swivel joints (52), which allow the guide member (50) to move horizontally.
Claims: It is possible to move in a second direction opposite to the first direction in the work.
17. The continuous casting die according to item 16.
18. The guide member (50 ') has an elastically compressible sleeve (62).
17. The continuous casting die according to claim 16, both of which are supported by one swivel joint.
I.
19. The continuity according to claim 15 or 16, wherein the guide member is designed to be extendable.
Casting die.
20. Designed as a leaf spring (50 ") on which the guide member is mounted almost horizontally
18. A continuous casting die according to claim 15, 16 or 17, wherein
[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] January 30, 1998 (Jan. 30, 1998)
[Correction contents]
Continuous casting die having a sealing member
The present invention relates to a continuous casting die. More specifically, the present invention
Dynamic casting tube, fixed housing member, and vibration casting
A ring pressure for coolant formed between the tube and the stationary housing member
At least one flexible sealing member for sealing the chamber.
The present invention relates to a continuous casting die provided.
In continuous casting of metal strands, the strands
To prevent the die from sticking to the cooled inner wall of the cooling tube.
Vibration is applied in the direction of casting. Such vibrations on the die
For example, it has a frequency of several Hertz and an amplitude greater than 10 mm, and its vibration mass (osc
The illating mass reaches several tons. Therefore, in order to vibrate the die,
High energy consumption is required. For this reason, the vibration mass is as small as possible.
It is desirable to maintain.
A conventional vibration device has a vibration table on which a continuous cast is placed.
A tinting die is arranged as a unit. However, the international patent application WO 95 /
03904 has a die with a fixed housing with an integrated vibration lever
It has been disclosed. Casting tube is supported on this die by vibrating lever
And externally fixed by two elastically deformable ring-shaped sealing membranes
It is connected to the housing of the type. In this case, the casting tube
Is set so that it can vibrate along the axis of casting in the housing
ing. A ring-shaped sealing film cools around the casting tube
A ring-shaped pressure chamber for the agent is sealed. In the case of this die, it is vibrated
Dramatically reduced mass of power components, thereby reducing energy consumption
You.
Patent application WO 95/03904 proposes a ring-shaped membrane of metal and elastic material. this
La
Is subjected to extremely complicated mechanical stress. First, they are at least
Must withstand the pressure of the cooling water of 5 atm. This pressure is applied to the ring-shaped membrane.
And acts as a noticeable tensile stress. In addition, these ring-shaped films are used several hundred times per minute.
The vibration stress having the frequency of Longitudinal vibration for casting tube
Forms a peak with a high tensile stress on the ring-shaped film. In addition, the strand
Apply horizontal tension to the Sting tube. This pulling force is ring-shaped
A force that can tension the membrane. Under these complex stress conditions, the ring
It is expected that signs of fatigue will appear relatively quickly on the film-like membrane.
An object of the present invention is to provide a vibration casting tube and a fixed housing member.
Formed between the vibration casting tube and the fixed housing member.
At least one flexibility for sealing a ring-shaped pressure chamber for the coolant
A continuous casting die provided with a sealing member having
It is to improve the material.
The purpose of this is that the seal member has an annular bulge and the seal member is attached.
In the state, the convex side of the bulging portion is configured to be arranged on the pressure side.
Is achieved.
The sealing member of the present invention has a very complicated structure generated in a continuous casting die.
Designs that can absorb mechanical stress more efficiently than conventional flat seal membranes
You. This seal member has a slow sign of fatigue and has a long life. This technical content
Is described below. Casting tube against fixed housing member
When moving in the axial direction, deformation of the seal member occurs. This transformation is basically
This is flattening of the bulging portion. As a result, the sealing member according to the present invention is
The range of elongation is extremely small and the applied tensile stress is small compared to the ring-shaped film
. In addition, the pressure acts on the convex side of the annular bulge of the sealing member, thus
Generates substantially a compressive stress instead of a tensile stress in the sealing member.
The sealing member according to the invention is preferably designed as a ring-shaped sealing membrane.
Have been. This seal membrane is mounted horizontally in a continuous casting die.
Since the swelling portion is formed in the sealing film in the present invention, the casting chip is formed.
When the tube moves in the axial direction, the constituent material of the ring-shaped seal film is radial or
It is not significantly stretched in the circumferential direction. However, according to the invention,
The screw member can also be designed as a tubular connecting piece. This connecting piece is a continuous key.
The casting die is mounted coaxially with the casting axis. But
However, in the embodiment as a tube-shaped connecting piece, the material of the sealing member swells.
In the region of the part, a slight tensile force is applied in the circumferential direction.
The sealing member according to the present invention is preferably formed of an elastic material such as an elastomer or rubber.
Is done. Further, the seal member preferably has a reinforcing layer such as a laminated fiber layer.
In the embodiment as a tubular connecting piece, such a laminated fiber layer is
A discontinuous portion is formed in the direction to allow expansion in the circumferential direction.
Further, the die according to the present invention preferably has a vibration means and a support structure,
The supporting structure supports the vibration means, and the vibration device supports the casting tube.
. In this way, the weight of the casting tube is received by the vibrator.
The sealing member is further stressed by the weight of the casting tube
There is no. Another support member is provided between the housing and the casting tube.
Need not be. A vibration lever is provided in a small vibration device. Vibration lever
Jointed to the support structure and jointed to the casting tube
Are linked. The vibration device is preferably a hydraulic series as actuator.
Have a solder. In addition, the casting tube is housed in the housing by a spring member.
Can be resiliently suspended within the ring. In that case, the vibration device does not perform the support function and
It must only transfer energy to the casting tube.
According to the present invention, the seal member according to the present invention is appropriately arranged on a continuous casting die.
We propose some ways to do this.
In a first embodiment, the die has an upper and lower seal according to the invention.
A member is provided. These seals are placed around the casting tube
A ring-shaped pressure chamber for the coolant is formed. This ring shaped pressure chamber
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
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，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，
ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ
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，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，
ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ
Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ
，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ
(72)発明者 ストンプ，フーバート
ルクセンブルク大公国 エル―2545 ハワ
ード，リュ・スパイア 11
(72)発明者 カエル，ノーバート
ルクセンブルク大公国 エル―4625 ディ
ファーダンジ，リュ・メイナージュ 34
(72)発明者 クレッパー，ガイ
ルクセンブルク大公国 エル―3561 ジュ
ートランジュ，リュ・ダ・リンディペンダ
ンス 13────────────────────────────────────────────────── ───
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(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, S
Z, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD
, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ
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CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, G
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MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, P
L, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK
, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ,
VN
(72) Inventor Stomp, Hoover
Grand Duchy of Luxembourg L-2545 Hawa
Ludo, Spire 11
(72) Inventor Frog, Norbert
Grand Duchy of Luxembourg L-4625 D
Furdange, Ryu Maynage 34
(72) Inventor Klepper, Guy
Grand Duchy of Luxembourg EL-3561
-Trange, Ryu da Lindipenda
13