專利名稱：鑄造機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的履帶式鑄造方法、一種按照權(quán)利要求4的前序部分所述的鑄造機(jī)和一種按照權(quán)利要求28所述的用于更換鑄造機(jī)的塊部件(Block)的方法。
背景技術(shù)：
這樣的機(jī)器用作特別由鋁及其合金、但也由其他的材料例如鋅、銅、黃銅和鋼以及由各種非金屬材料連續(xù)制造條材和帶材，以下稱為線材。
在前個(gè)和上個(gè)世紀(jì)已開發(fā)了與此有關(guān)的方法和設(shè)備。參閱E.赫爾曼(Hermann)的書“線材鑄造手冊(cè)”，1958年，以及“連續(xù)鑄造手冊(cè)”，1980年(鋁出版社，杜塞爾多夫)。因此除了其他的結(jié)構(gòu)形式外還設(shè)計(jì)出鑄造機(jī)，其中通過(guò)沿鑄模的寬度延伸的彼此排列的多個(gè)塊部件構(gòu)成鑄模，在其中實(shí)現(xiàn)熔體的硬化。
為了在硬化的澆鑄材料與鑄模之間保持盡可能小的摩擦，塊部件與產(chǎn)生的線材一起以相同的速度一直移到鑄模的終端，在那里塊部件脫離線材并經(jīng)由鏈輪或弧形導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)身的背面并在再次轉(zhuǎn)向以后又導(dǎo)向鑄模的入口。
塊部件在這里按照需要的工作條件可以由抗磁性的或鐵磁的材料、優(yōu)選銅或鋁，以及鑄鐵或鋼制成。
這種型式的鑄造設(shè)備作為所謂履帶式機(jī)器是已知的并且按照美國(guó)的技術(shù)術(shù)語(yǔ)被稱為“具有履帶式模具的機(jī)器”和也稱為“塊式鑄造機(jī)”。
借助于一驅(qū)動(dòng)裝置各塊部件作為連續(xù)的履帶繞一機(jī)身循環(huán)，其中一種結(jié)構(gòu)形式具有兩個(gè)相互對(duì)置的機(jī)身，它們定位成使在鑄模內(nèi)相互面對(duì)的壁之間的間距考慮到熔體在硬化時(shí)的收縮與待鑄造的線材的厚度相應(yīng)。
另一結(jié)構(gòu)形式的區(qū)別在于，機(jī)器只具有一個(gè)由履帶繞行的機(jī)身，其中將熔體澆鑄在履帶上，并且在履帶上延續(xù)地硬化成一線材。硬化的線材優(yōu)選由一保護(hù)氣體覆蓋，以防在硬化熔體的自由的上側(cè)上發(fā)生不允許的氧化。
以下描述特別涉及具有兩個(gè)相互對(duì)置的機(jī)身和履帶的機(jī)器。這涉及機(jī)身和履帶的結(jié)構(gòu)形式和功能，以下描述的新特點(diǎn)也適用于具有只一個(gè)機(jī)身與繞行的履帶的機(jī)器。
在運(yùn)行中在一熔爐中準(zhǔn)備的熔體通過(guò)一流槽流入到在機(jī)器的入口側(cè)上設(shè)置的槽中，該槽沿鑄模的寬度延伸，并且在其中將金屬水平(Metallniveau)通過(guò)控制的材料流量保持在需要的高度上。由這里將熔體通過(guò)一所謂澆鑄噴嘴導(dǎo)入鑄模中，鑄模在入口側(cè)由所述噴嘴、在出口側(cè)由硬化的線材和在兩側(cè)由所謂側(cè)壩限定。在這種情況下鑄造方向可以是垂直的、水平的或傾斜的。
從鑄模中輸出的線材的速度取決于材料及其厚度以及塊材的物理特性及其在鑄模入口處的溫度。線材用于履帶式鑄造機(jī)的通常的厚度處在1.5與3cm之間、優(yōu)選2cm。從機(jī)器輸出的線材的速度必須按照相應(yīng)的比例加以控制和匹配并且通常處在2與12m/min之間。將產(chǎn)生的線材在離開機(jī)器以后按已知的方式供給其他的工作過(guò)程。
在通過(guò)鑄模時(shí)各塊部件與澆鑄材料接觸吸收待由其散發(fā)的熱并在繞機(jī)身的運(yùn)行過(guò)程中借助于一水狀的冷卻劑加以冷卻。按照經(jīng)驗(yàn)塊部件的厚度根據(jù)待儲(chǔ)存的熱量大致為待鑄造的線材的三倍至五倍。
由于物理的原因，已知的履帶式鑄造機(jī)帶有一大的問(wèn)題。
由于在通過(guò)鑄模的過(guò)程中單側(cè)的加熱使塊部件產(chǎn)生不符合要求的變形，亦即出現(xiàn)扭曲，這種扭曲隨著塊部件長(zhǎng)度的增大而變得更大。此時(shí)鑄模的各壁變成不平的，因此在至今已知的結(jié)構(gòu)形式中在模具壁與硬化的線材之間出現(xiàn)局部的間隙。這除引起生產(chǎn)的線材的不均勻的厚度之外還引起從澆鑄材料向模具壁的不能控制的熱流，由此在硬化材料中出現(xiàn)局部不允許的熱應(yīng)力，所述熱應(yīng)力在線材的所形成的構(gòu)造中可以導(dǎo)致不能容忍的裂紋。此外各彼此接連的塊部件的接合處變成不緊密的，這在線材表面上產(chǎn)生臺(tái)階和飛翅，因?yàn)槿垠w進(jìn)入模具壁的空隙和縫隙中。
對(duì)此還有伸入鑄腔的澆鑄噴嘴的密封的問(wèn)題，因?yàn)楸仨毥^對(duì)地避免熔體的回流。顯而易見的是，塊部件被變形越強(qiáng)，密封越難。
如果塊部件的隨后的冷卻發(fā)生在事先與熔體接觸的表面上，則顯著地提高熱應(yīng)力，所述表面以下稱為前面。
根據(jù)在加熱的與冷卻的表面之間出現(xiàn)的溫度差的高低，在該側(cè)面上周期性產(chǎn)生的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力可能超過(guò)塊材的彈性極限，這由于在塊部件的前面中出現(xiàn)的材料疲勞導(dǎo)致網(wǎng)狀的裂紋，因此相應(yīng)地?fù)p害鑄造產(chǎn)品的表面，一種情況是在較短的使用時(shí)間以后就必須更換和修整正在使用的塊部件。
由于塊部件的所述的高的熱應(yīng)力，一般必須將其視為磨損件，其必須定期地由再處理的或新的塊部件替換。
雖然履帶式鑄造機(jī)相對(duì)其他的連續(xù)工作的鑄造方法在產(chǎn)品質(zhì)量方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但至今的結(jié)構(gòu)形式的機(jī)器由于列舉的問(wèn)題，除以下所述的機(jī)器以外，只主張用于制造較窄的線材，因?yàn)殡S著漸增的線材寬度大大地增加所述的困難性。
由US專利US 3,570,586和US 5,979,539已知一種設(shè)備，該設(shè)備即使在寬的機(jī)器中也試圖防止塊部件的扭曲變形，而且通過(guò)將沿鑄模的寬度延伸的條狀的塊部件利用強(qiáng)力的固定元件夾緊在剛性的、具有實(shí)際上不變的溫度的鋼梁上，該鋼梁平面慣性矩為塊部件的平面慣性矩幾倍，借此可在相當(dāng)大程度上防止塊部件的不允許的變形。其中在各塊部件回行的過(guò)程中通過(guò)用一水狀的冷卻劑噴射模具壁實(shí)現(xiàn)塊部件的冷卻。這已知的方案相對(duì)其他的結(jié)構(gòu)形式允許顯著地加寬機(jī)器，從而利用新或修整的塊部件在限定的時(shí)期內(nèi)可以生產(chǎn)達(dá)1.8m寬度的良好質(zhì)量的鋁合金線材。這樣的結(jié)果基于這樣的事實(shí)，即除強(qiáng)制地保持模具壁的平面度以外由于塊部件的較大的質(zhì)量通過(guò)冷卻的匹配可以良好地控制其溫度，由此能夠?qū)崿F(xiàn)待鑄造的材料優(yōu)化的硬化過(guò)程，從而除改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量以外也可以加工金屬材料及其合金的較大的下鑄底板。
但多年的經(jīng)驗(yàn)表明，以上列舉的問(wèn)題利用所述的夾緊塊部件的方案只部分地得到解決。由于各塊部件在溫度變化時(shí)被阻止變形，按照材料力學(xué)的定律在其中產(chǎn)生相當(dāng)高的應(yīng)力，其以相同的符號(hào)與在本來(lái)產(chǎn)生于模具壁中的熱應(yīng)力疊加，由此大大加速伴隨有裂紋形成的材料疲勞。由于緊接著塊部件的加熱用冷卻劑噴射與鑄件接觸的同一表面，還要顯著加重上述的影響。此外經(jīng)驗(yàn)表明，塊部件雖然其固定在剛性梁上在一定的工作時(shí)間之后仍然具有扭曲，因此如上所述，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所述不允許的結(jié)果是，在較短的使用時(shí)間以后必須更換塊部件，這由于在堅(jiān)固的梁上的強(qiáng)力的固定總是需要大的工作量并從而需要負(fù)擔(dān)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性的工作中斷。
由于上述的關(guān)于履帶式鑄造機(jī)的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)顯而易見的是，為了解決仍存在的問(wèn)題，其進(jìn)一步的開發(fā)對(duì)于有關(guān)的工業(yè)是很重要的，因?yàn)樯婕暗蔫T造方法在相對(duì)于其他的方式關(guān)于經(jīng)濟(jì)性以及待加工的材料及其合金的多樣性和產(chǎn)品的質(zhì)量相應(yīng)的改進(jìn)時(shí)提供公認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)。已發(fā)現(xiàn)，有效的運(yùn)行只在下列條件下出現(xiàn)A)機(jī)器結(jié)構(gòu)形式的方案為生產(chǎn)高質(zhì)量的線材必須適用于工業(yè)需要的任何寬度；B)塊部件的更換必須以至今為此需要的時(shí)間的一小部分實(shí)現(xiàn)，以便將工作量和整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的停歇時(shí)間限制到最??；C)相對(duì)至今的壽命顯著提高塊部件的使用壽命。
經(jīng)驗(yàn)表明，由于產(chǎn)生的線材均勻的硬化過(guò)程的要求，塊部件在通過(guò)鑄模并從而熱從其流入鑄模的壁中的過(guò)程中的變形按照澆鑄材料的硬化特性最多允許十分之一至十分之二毫米。
物理上決定，在加熱或冷卻過(guò)程中一自由物體的絕對(duì)的尺寸和形狀變化取決于其尺寸、相關(guān)材料的膨脹系數(shù)和出現(xiàn)的溫度情況。如果例如一細(xì)長(zhǎng)的具有矩形橫截面的物體，如其在至今的履帶式鑄造機(jī)的塊部件的情況，相對(duì)于在物體的縱向方向延伸的中心線在橫截面上具有不對(duì)稱的溫度分布，則引起物體彎曲。而長(zhǎng)的物體相對(duì)短的物體的長(zhǎng)度尺寸線性加大，彎曲的絕對(duì)尺寸在物體的相同橫截面和相同的溫度分布的情況下近似地以對(duì)比物體的長(zhǎng)度比例的平方增大。
由美國(guó)專利US 3,570,586已知沿鑄模的寬度延伸的條形塊部件分成多個(gè)較小的件，以下也稱為塊元件，并且在側(cè)面的方向借助于各拉桿拉緊在一起并且將這樣形成的塊部件固定在剛性的、具有實(shí)際上不變的溫度的支架上，其剛度相對(duì)于整體的塊部件降低，借此可在相當(dāng)大程度上避免塊部件在溫度變化時(shí)的變形。
但該已知的塊部件結(jié)構(gòu)證明是過(guò)于耗費(fèi)的，因?yàn)樵谶@里涉及待定期更換的磨損件。此外表明，在運(yùn)行中由于持續(xù)的溫度變化發(fā)生元件的位移，因此不能持續(xù)地確保塊部件所需的平面度。因此利用所述顯而易見的方案沒(méi)有取得預(yù)期的成果，從而必須放棄在運(yùn)行中的使用。
此外，如上所述，更換塊部件所涉及的方案特別由于塊部件在其支架上的拆卸和固定需要大的工作量和整個(gè)的生產(chǎn)線的相應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間的工作中斷。此外塊元件在溫度變化時(shí)由于塊元件在其支架上的強(qiáng)力的連接阻止其自由的形狀變化，這如以上所說(shuō)明的，在各元件中引起附加的應(yīng)力和從而對(duì)其使用期限產(chǎn)生負(fù)面的影響。

發(fā)明內(nèi)容
在這里本發(fā)明將有消除這些弊端。本發(fā)明的目的在于，提供一種鑄造機(jī)，其在(A)、(B)和(C)列舉的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)履帶式鑄造機(jī)的經(jīng)濟(jì)上成功的使用。
本發(fā)明利用一種具有權(quán)利要求1的特征的履帶式鑄造方法以及一種具有權(quán)利要求4的特征的鑄造機(jī)和一種具有權(quán)利要求28的特征的更換鑄造機(jī)的塊部件的方法達(dá)到所提出的目的。
由于本發(fā)明的鑄造機(jī)，通過(guò)本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)基本上在于—模具壁在塊部件通過(guò)鑄腔運(yùn)行時(shí)仍保持平面的，從而沿其全寬和全長(zhǎng)產(chǎn)生所形成的線材的受控制的冷卻和均勻的厚度，為利用該方法用合金的材料和工業(yè)需要的任何寬度生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品創(chuàng)造了先決條件。
—塊部件的更換可以以至今為此需要的時(shí)間的一小部分實(shí)現(xiàn)；并因此—在塊部件的更換過(guò)程中可將工作量和整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的停歇時(shí)間限制到最小。
在本發(fā)明的一優(yōu)選的實(shí)施形式中，在其上塊部件借助于固定的磁鐵保持在輸送裝置上的部分t，與相應(yīng)的鑄造履帶的整個(gè)循環(huán)軌道U之間的比值t∶U在0.55與0.95之間。由此可達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)是，塊部件通過(guò)固定的磁鐵只在那里保持在輸送裝置上，否則在那里塊部件會(huì)由于重力從輸送裝置上落下。在未安裝固定的磁鐵的區(qū)段上，塊部件可以借助于一提升裝置從輸送裝置上移除而不需要脫開固定裝置。
本發(fā)明的其他的有利的實(shí)施形式的特征說(shuō)明于諸從屬權(quán)利要求中。


以下借助多個(gè)實(shí)施例的部分示意圖還要更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明和本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)成。其中圖1 包括兩個(gè)鑄造履帶的本發(fā)明鑄造機(jī)的一種實(shí)施形式的透視圖；圖2 圖1中所示本發(fā)明的鑄造機(jī)的實(shí)施形式的鑄模的側(cè)視圖；圖3 鑄造履帶在包括各電磁的轉(zhuǎn)向弧形件和附屬的導(dǎo)電體的驅(qū)動(dòng)軸的區(qū)域內(nèi)橫向于縱向方向的剖視圖；圖4 如圖3中標(biāo)出的放大的部分；圖5 如圖3中標(biāo)出的放大的部分；圖6 按照本發(fā)明的鑄造機(jī)的一種實(shí)施形式包括兩個(gè)塊元件的框架的透視圖；圖7 按照?qǐng)D6中所示的本發(fā)明的鑄造機(jī)的實(shí)施形式的配備兩個(gè)塊元件的框架的局部剖視圖；圖8 圖7中所示的局部剖視圖的放大的部分；圖9 按照本發(fā)明的鑄造機(jī)的一個(gè)實(shí)施形式的包括各個(gè)塊部件的橫梁的透視圖；圖10 按照?qǐng)D9中的標(biāo)記E的放大的部分；
圖11 按照?qǐng)D9和10中所示的本發(fā)明的鑄造機(jī)的實(shí)施形式的塊部件的側(cè)視圖；圖12 沿圖11中線A-A截取的剖視圖；圖13 按照?qǐng)D12中標(biāo)記B的放大的部分；圖14 按照本發(fā)明鑄造機(jī)的實(shí)施形式的下鑄造履帶的橫向于縱向方向的剖視圖；圖15 沿圖14中線B-B截取的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述涉及包括兩個(gè)相互對(duì)置的機(jī)身和履帶的機(jī)器以及涉及水平的或輕微傾斜的鑄造方向，但按意義也適用于具有垂直的或大傾斜的鑄造方向的機(jī)器，以及，只要其涉及履帶的結(jié)構(gòu)形式和塊部件的固定，如上所述，也適用于只有一個(gè)履帶的機(jī)器。
對(duì)此描述的鑄造機(jī)1的基本結(jié)構(gòu)由圖1是顯而易見的。液態(tài)的澆鑄材料以通常的方式借助一噴嘴導(dǎo)入鑄模中，該鑄模由借助于一未示出的驅(qū)動(dòng)裝置履帶式地繞一上鑄造履帶和一下鑄造履帶2、3運(yùn)行的多個(gè)塊部件4構(gòu)成。鑄模在兩側(cè)按照現(xiàn)有技術(shù)由未示出的固定的或也一起運(yùn)行的側(cè)壩封閉。
如圖6和7中所示，例如將兩在側(cè)面方向相互限定的塊元件5借助于框架相組合而保留熱膨脹的可能性。每一框架7包括兩個(gè)沿鑄造履帶2、3的縱向方向彼此間隔開的、在側(cè)面方向設(shè)置的桿狀的鐵磁材料的橫梁6，其借助于沿鑄造履帶2、3的縱向方向設(shè)置的可擰緊的橫向連接件23固定在一起。在每?jī)蓚€(gè)橫梁6之間按照鑄腔的寬度插入一個(gè)或多個(gè)塊元件5，而使沿縱向方向延伸的、在懸置裝置21上的、側(cè)向敞開的懸置槽22容納橫向連接件23。其中各橫向連接件23的側(cè)向間距這么大，使在各橫向連接件23與各懸置槽22的壁之間在側(cè)向的方向保留一膨脹間隙S(圖8)。通過(guò)這種框架7的構(gòu)形確保各塊元件5在框架7內(nèi)可以側(cè)向地膨脹，而不受橫向連接件23的妨礙。此外各塊元件5在其懸置裝置21的區(qū)域內(nèi)沿鑄造履帶2、3的縱向方向按照各桿形橫梁6的間距縮小。各橫梁6在其下面具有各缺口32，通過(guò)所述缺口各橫梁6嵌入鏈條10(圖1)。
如圖9至13中所示，在框架7中側(cè)面相互貼緊的各塊元件5借助于各拉桿16彈性地固定在一起而形成一沿鑄造履帶2、3的整個(gè)寬度延伸的塊部件4。這些拉桿16沿橫梁6延伸。為了使各拉桿可以通過(guò)各塊元件5，各橫梁6上面構(gòu)成縮小的。在這樣組成的塊部件4的各側(cè)面邊界上各拉桿16穿過(guò)各一個(gè)安裝在外面的框架7上的彈簧支座14。各彈簧支座14在外面貼緊側(cè)向的位于外面的塊元件5并具有在側(cè)向方向延伸的孔26，在其中容納從外面沿拉桿16推入的張緊彈簧15。各拉桿16在終端具有螺紋27，在其中可擰緊預(yù)緊螺母18。此外在各預(yù)緊螺母18與各張緊彈簧15之間分別設(shè)置一壓緊件17。借助于預(yù)緊螺母18軸向預(yù)緊張緊彈簧15，從而彈簧支座14被側(cè)面壓向塊部件4。由此借助于彈簧力壓緊沿機(jī)身2、3的寬度設(shè)置的各塊元件5并且在側(cè)面克服彈簧力的作用膨脹。
因此以下描述的本發(fā)明在于，沿鑄模的寬度延伸的塊部件4在側(cè)向的方向包括多個(gè)元件，以下稱為塊元件5，它們定位于可磁化的材料的框架7中并且固定成使其在出現(xiàn)溫度變化時(shí)可以自由地變形，并且將組成的各塊部件4作為單元放在優(yōu)選設(shè)有多個(gè)鏈條滾子10(圖15)的、在連續(xù)的軌道繞相關(guān)的機(jī)身循環(huán)的、鏈條20(圖2)形式的輸送裝置上，其中在鏈條20(圖2和3)的各導(dǎo)軌11(圖1)之間在鑄造履帶2、3的下面上設(shè)有多個(gè)固定的磁鐵，優(yōu)選磁軌12(圖1和5)并且在鑄模的入口側(cè)和出口側(cè)19a、19b(圖2)設(shè)有多個(gè)固定的磁鐵弧形件13(圖1)，通過(guò)它們利用鏈條將裝有各個(gè)塊元件5的框架7吸向?qū)к?1并在導(dǎo)軌上引導(dǎo)，而使框架7沿固定的磁軌12和磁鐵弧形件13不接觸地滑動(dòng)，其中沿鑄模的寬度可以設(shè)置多個(gè)鏈條20，其彼此的間距確定成使其避免放在鏈條20上的各框架7的不允許的彎曲并從而避免沿鑄模寬度延伸的、組合在一起的各塊部件4的不允許的彎曲，由此由于較小的塊元件5的只微小的變形及其在框架7中確定的未改變的位置盡管在通過(guò)鑄模時(shí)出現(xiàn)溫度變化，但仍可與其長(zhǎng)度和寬度無(wú)關(guān)地構(gòu)成實(shí)際上平面的模具壁并且其中各塊部件4在機(jī)身2、3的上面自由地放在各鏈條20上和在更換時(shí)借助于一設(shè)有適當(dāng)?shù)淖ト⊙b置的提升裝置就可以取走或裝上各塊部件4而不需要脫開和固定塊部件4附加的時(shí)間耗費(fèi)和工作量。
塊元件5的尺寸取決于通過(guò)鑄模時(shí)允許的變形。按照本發(fā)明根據(jù)研究和經(jīng)驗(yàn)，一塊元件5在側(cè)面的方向的尺寸應(yīng)該不超過(guò)25cm(圖3中“h”)。
按照本發(fā)明框架在各支承之間的最大間距，亦即在當(dāng)前情況下在兩鏈條之間的間距不大于30cm的尺寸(圖3中“i”)。
磁力必須在鑄造履帶2、3的下面和在鑄模的入口側(cè)和出口側(cè)19a、19b設(shè)置的磁鐵弧形件13上可靠地保持各塊部件4的重量。這樣的條件只能利用支承塊部件4的框架7沿磁軌12和磁鐵弧形件13的精確導(dǎo)向來(lái)滿足，因?yàn)樵谒鼈兣c沿其上滑動(dòng)的、塊部件4的框架7之間的間距j由于物理原因只允許十分之幾毫米(圖5)。
按照本發(fā)明所述條件這樣來(lái)滿足，即固定的磁鐵弧形件13和鏈條20的導(dǎo)軌11的弧形段設(shè)有滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承28并且在與鏈條20相嚙合的各鏈輪30之間定位在其在鑄模的入口和出口上設(shè)置的、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸29上，以此確保磁鐵弧形件13與鏈條20的導(dǎo)軌11的、要求的同心度以及其相對(duì)于鑄造履帶2、3和各鏈輪30的精確的位置，從而即使為了最有利的軸間距的調(diào)整，各驅(qū)動(dòng)軸29在機(jī)身上移動(dòng)時(shí)也不影響在各磁塊弧形件13與沿其上運(yùn)動(dòng)的各塊部件4之間的氣隙。
按照本發(fā)明，在具有水平的或輕微向出口側(cè)19b傾斜的鑄造方向的機(jī)器中下鑄造履帶3具有比上鑄造履帶(圖2中“l(fā)”)較大的長(zhǎng)度(圖2中“k”)，以此即使位于下鑄造履帶3上的各塊部件4也類似于上鑄造履帶上的可以沒(méi)有妨礙地更換，因?yàn)樗鼈兘柚跈C(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置被逐步地送到延長(zhǎng)部(圖2中“k”-“l(fā)”)。
按照本發(fā)明，在下鑄造履帶3的出口側(cè)的延長(zhǎng)部上可以設(shè)置一作用到輸出的線材的上面上的附加的冷卻，借此顯著提高生產(chǎn)的線材的輸出速度并從而顯著提高鑄造機(jī)1的生產(chǎn)能力以及塊部件4的壽命，因?yàn)橄鄳?yīng)減少了待由其吸收的熱量。
可以通過(guò)用空氣吹向產(chǎn)品表面或借助于液態(tài)冷卻劑的噴射實(shí)現(xiàn)冷卻作用，冷卻劑按已知的方式從線材表面上吸出并被輸送回循環(huán)回路中。為了更換塊部件4優(yōu)選設(shè)有多個(gè)滾子的、安裝在導(dǎo)軌上的冷卻裝置以需要的距離沿鑄造方向移動(dòng)，以此確保塊部件4的可接近性。
在具有垂直的或大傾斜的鑄造方向的機(jī)器中，使磁性吸力在弧形段的頂點(diǎn)在三個(gè)到四個(gè)塊部件4的距離上中斷，從而它們?cè)谠搮^(qū)域自由地放在鏈條20上并從而在鏈條20的隨后運(yùn)行時(shí)可取走和替換全部的塊部件4。
按照本發(fā)明，塊部件4的更換的特征在于，將一個(gè)在提升裝置上以水平位置懸掛的、在下面設(shè)有密封件的、連接于真空系統(tǒng)的板降到待更換的塊部件4上，據(jù)此通過(guò)操縱相關(guān)的閥啟動(dòng)在板與塊部件之間存在的真空系統(tǒng)，從而將塊部件4緊吸在板上并借助于提升裝置以一小部分至今的時(shí)間和工作量就可更換塊部件。
通過(guò)對(duì)此公開的本發(fā)明的應(yīng)用顯然滿足以上在(A)和(B)中確定的條件。
磁力在連續(xù)工作的線材鑄造機(jī)中的應(yīng)用是已知的。美國(guó)專利No.4,794,978描述一種包括相互鉸連接的壩裝置的側(cè)壩，所述壩裝置在一閉合的軌道上循環(huán)，其中各壩塊包括一設(shè)有永久磁鐵的塊支座和一可更換的鐵磁材料塊，所述鐵磁材料塊由磁鐵吸引并由此固定在支座上。其中各塊部件牢固放在繞整個(gè)的循環(huán)軌道循環(huán)的磁鐵上并且不同于本發(fā)明沒(méi)有中斷地遭受磁吸引力。顯然各塊部件為了更換必須在相應(yīng)的力量消耗下單獨(dú)用力從其支座拉出。多個(gè)塊部件的同時(shí)更換既沒(méi)有規(guī)定而實(shí)際上又不能實(shí)施。由于各壩塊必須由鐵磁材料構(gòu)成，使用具有較高的導(dǎo)熱率的均質(zhì)的塊部件例如銅或鋁是不可能的。不同于該已知的應(yīng)用在本發(fā)明的方案中并不涉及隨動(dòng)的磁鐵而涉及固定的磁軌12，各塊部件4沿所述磁軌不接觸地滑動(dòng)，其中各磁軌12在鑄造履帶2、3的上面是中斷的，從而各塊部件4在該區(qū)域內(nèi)是不固定的并且只利用其自重放在鏈條20上，因此可以在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)施更換。
磁力在履帶式鑄造機(jī)中的另一已知的應(yīng)用按照公開文獻(xiàn)DE 4121196 A1在于，將構(gòu)成鑄模的各塊部件借助于在鑄模的兩端上設(shè)置的裝置從機(jī)身的一側(cè)向反向旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)180°，其中各塊部件通過(guò)四個(gè)處在一旋轉(zhuǎn)的十字頭上的磁鐵抓住并在輸送過(guò)程中保持固定。
結(jié)構(gòu)形式和應(yīng)用目的再次明顯不同于在這里描述的本發(fā)明，本發(fā)明為了在循環(huán)軌道上輸送塊部件沒(méi)有采用可運(yùn)動(dòng)的磁體。在通過(guò)所述的公開的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式中成組地更換塊元件既沒(méi)有規(guī)定又不能實(shí)施。
在鑄模由隨動(dòng)的薄鋼帶構(gòu)成的機(jī)器(美語(yǔ)“帶式鑄造機(jī)”)中，由于通過(guò)鑄腔時(shí)加熱產(chǎn)生的不符合要求的鋼帶的扭曲可以利用磁力加以阻止(英國(guó)專利No.1 388 378，LX專利No.790 65)。
顯然在磁鐵的已知應(yīng)用的目的或方式方面相對(duì)本發(fā)明具有基本的區(qū)別。本發(fā)明阻止塊部件4的脫落，這些塊部件位于設(shè)置在鑄腔的入口和出口上的弧形導(dǎo)軌上和鑄造履帶2、3的底面上，而無(wú)需進(jìn)一步固定。
為了達(dá)到比至今的機(jī)器顯著更長(zhǎng)的塊部件4的壽命，必須將在其循環(huán)中出現(xiàn)的、熱引起交變應(yīng)力減到最小，以便延遲由于塊材料的疲勞在塊部件4的前面上形成裂紋。如以上所述，按照本發(fā)明將各塊部件4在其框架7上這樣地固定，使其在出現(xiàn)溫度變化時(shí)可在全部三維自由地變形，借此在塊部件4中不出現(xiàn)由于外部作用到其上的固定力產(chǎn)生的附加的有害的應(yīng)力。因此延遲塊材料的疲勞并達(dá)到較長(zhǎng)的壽命。
按照本發(fā)明的一種實(shí)施形式，只在塊部件的背面進(jìn)行冷卻，從而在其中總是存在同一方向的熱流，因此顯著地減小在關(guān)鍵的前面上最大與最小溫度之間的差值，其結(jié)果是，也相應(yīng)于地降低出現(xiàn)的交變熱應(yīng)力，由此相對(duì)于被阻止自由的形狀變化而且在前面冷卻的塊部件達(dá)到顯著延長(zhǎng)的壽命。
按照已知的實(shí)踐，通過(guò)使前面設(shè)有一絕熱的、由陶瓷材料制成的保護(hù)層還可顯著地提高塊部件4的壽命。
按照本發(fā)明，通過(guò)使塊部件4的前面設(shè)有一例如由鋼或鈦制成的十分之幾毫米厚度的薄膜可以顯著地提高其壽命，其強(qiáng)度顯著大于塊材料的并且由于較低的導(dǎo)熱率同時(shí)起扼熱作用，從而降低在位于下面的塊材料的表面上出現(xiàn)的最大溫度，由此相應(yīng)地減弱在其中出現(xiàn)的周期性交變應(yīng)力并從而減弱疲勞后果。
如以上確定的，通過(guò)鑄成的線材在下機(jī)身的延長(zhǎng)部上的二次冷卻得到進(jìn)一步提高的塊部件的使用期限。
通過(guò)對(duì)此公開的措施的應(yīng)用也滿足以上在(C)中要求的條件。
圖14和15中所示的、在此描述的機(jī)器的塊部件4的冷卻系統(tǒng)在于，將冷卻液在壓力下抽吸入安裝于鑄造履帶2、3中的、沿鑄腔寬度延伸的箱體中，并由其流過(guò)在鑄造履帶2、3的上面平行于鑄造方向在各鏈條20的導(dǎo)軌之間設(shè)置的各冷卻通道8，其具有沿長(zhǎng)度分布的多個(gè)噴嘴9，通過(guò)這些噴嘴冷卻劑射流34噴到各塊部件4的背面上，從而實(shí)現(xiàn)其均勻的冷卻。
按照本發(fā)明，將多個(gè)噴嘴定向成使冷卻劑射流34向鑄造方向或如有需要相反于鑄造方向給各塊部件4施加一脈沖，以便借此在通過(guò)鑄造過(guò)程產(chǎn)生的最有利的鑄造方向的情況下，優(yōu)化在各接連的塊排之間的連接力。
為了防止冷卻液從鑄造履帶2、3中不符合要求的溢出，將加熱的冷卻液匯集于一冷卻劑回流腔35中并按已知的方式從鑄造履帶2、3中吸走并且如在鑄造設(shè)備中通常那樣，返回到一閉合的回路，其包括空氣分離器、回流冷卻器、冷卻劑罐、泵、過(guò)濾器、測(cè)量和控制裝置等。
支承各塊部件4的鏈條20優(yōu)選設(shè)有多個(gè)滾子10，以便將在導(dǎo)軌11上的摩擦減到最小。其中至少一個(gè)鏈條20的各滾子20在一設(shè)有側(cè)面導(dǎo)向的導(dǎo)軌31上運(yùn)行，借此側(cè)面引導(dǎo)各塊部件4。
通過(guò)在鑄模的入口側(cè)和出口側(cè)19a、19b上、在導(dǎo)軌11旁邊設(shè)置的各鏈輪20實(shí)現(xiàn)各鏈條與放在鏈條上的各塊部件4的驅(qū)動(dòng)，各鏈輪的軸29連接于轉(zhuǎn)速可調(diào)的驅(qū)動(dòng)裝置。
按照本發(fā)明，在鑄模的出口側(cè)19b設(shè)置上鑄造履帶2的塊部件4的驅(qū)動(dòng)裝置，從而各塊部件4在下面的、亦即在鑄模的區(qū)域內(nèi)通過(guò)位于入口側(cè)的弧形導(dǎo)軌上的各塊部件4的重量緊密地推到一起，其中按照鏈條20在導(dǎo)軌11上的摩擦比和鑄模的坡度，在入口側(cè)19a給支承各鏈輪30的軸29a施加一相反于轉(zhuǎn)向適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩，以便在鑄模中的各接連的塊排之間的力減到需要的和允許的大小。
按照本發(fā)明，在下機(jī)身3上也達(dá)到同樣的效果，即通過(guò)鏈條20的驅(qū)動(dòng)軸29c在鑄模的入口側(cè)19a上和給在出口側(cè)19b設(shè)置的、具有其上安裝的各鏈輪30的軸29d施加一適當(dāng)?shù)姆崔D(zhuǎn)矩，從而各塊排在鑄模的區(qū)域內(nèi)對(duì)接并由此相互貼靠。
雖然較小的塊元件5在一溫度變化時(shí)其尺寸只微小地改變，但必須考慮這種情況。
按照本發(fā)明，該問(wèn)題的解決方案在于，鏈節(jié)26的鉸鏈在縱向方向上具有一間隙，以便鏈條20的節(jié)距可以適應(yīng)冷態(tài)的以及在通過(guò)鑄模時(shí)加熱的塊部件4和鏈輪30的輪齒的尺寸。
在上述的驅(qū)動(dòng)方式中由于在鏈條20的鉸鏈中的間隙各塊部件4按照其溫度在鑄造履帶2、3的相反于鑄模的側(cè)面可能被相互拉開，此時(shí)在各接連的塊部件4之間形成一間隙。
按照本發(fā)明，各塊部件4因此在其框架7中位錯(cuò)一尺寸u(圖6和15)設(shè)置，從而總是存在間隙的重疊，借此在冷卻區(qū)域內(nèi)阻止流過(guò)各塊部件4之間的冷卻流向模具表面。
顯然，沒(méi)有固定地放在鏈條20上的塊部件4必須防止在相關(guān)的鏈節(jié)26上的移動(dòng)。
按照本發(fā)明，各鏈節(jié)26具有一輪齒，其合適地嵌接到各塊部件4中，以此確定和保證其在循環(huán)的鏈條20上的位置。
權(quán)利要求
1.一種鑄造方法，其特征在于，一鑄模由多個(gè)塊部件(5)構(gòu)成，這些塊部件在一輸送裝置上繞一鑄造履帶(2、3)履帶式循環(huán)并且至少在循環(huán)軌道U的一部分t上借助于各固定的磁鐵保持在輸送裝置上。
2.按照權(quán)利要求1所述的鑄造方法，其特征在于，鑄模包括一上鑄造履帶和一下鑄造履帶(2、3)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的鑄造方法，其特征在于，各塊部件(5)借助于固定的磁鐵保持在輸送裝置上的部分t與至少一個(gè)鑄造履帶(2、3)的整個(gè)循環(huán)軌道U之間的比值tU在0.55與0.95之間。
4.一種用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至3之一項(xiàng)所述的方法的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，利用一鑄模連續(xù)制造金屬或非金屬材料的條材和帶材，在鑄模上至少一個(gè)壁由塊部件(5)構(gòu)成，所述塊部件繞至少一個(gè)鑄造履帶(2、3)履帶式循環(huán)；其特征在于，各塊部件(4)松動(dòng)地放在一輸送裝置、優(yōu)選一鏈條(20)上，從而所述塊部件在溫度變化時(shí)可以在所有的方向自由地變形，其中各塊部件至少在至少一個(gè)鑄造履帶(2、3)的循環(huán)軌道的一部分上借助于固定的磁鐵被吸向?qū)к?31)并且由輸送裝置引導(dǎo)，從而各塊部件(4)可不接觸地沿固定的磁鐵運(yùn)動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求4所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，所述磁鐵是永久磁鐵或優(yōu)選電磁鐵。
6.按照權(quán)利要求5所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，多個(gè)單獨(dú)的磁鐵設(shè)置為磁鐵。
7.按照權(quán)利要求4至6之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，A)沿鑄模寬度延伸的塊部件(4)在側(cè)面的方向包括多個(gè)塊元件(5)，所述塊元件定位于由鐵磁材料制成的框架(7)中并且優(yōu)選借助于具有張緊彈簧(15)的各拉桿(16)組合在一起，其中所述塊元件在鑄造過(guò)程中出現(xiàn)溫度變化時(shí)可以自由地變形；B)借助于框架(7)組成的塊部件(4)作為單元放在鑄造履帶(2、3)上而沒(méi)有機(jī)械的固定；其中，C)在輸送裝置的各導(dǎo)軌(11)之間在至少一個(gè)鑄造履帶(2、3)的下面上設(shè)有至少一個(gè)固定的磁軌(12)和在鑄模的入口側(cè)和出口側(cè)(19a、19b)設(shè)有至少一個(gè)固定的磁鐵弧形件(13)，通過(guò)它們將裝有各個(gè)塊元件(5)的框架(7)連同各輸送裝置吸到導(dǎo)軌(11)上并且在導(dǎo)軌上引導(dǎo)，而使框架(7)可以不接觸地沿固定的磁軌(12)和磁鐵弧形件(13)運(yùn)動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求4至7之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，沿鑄模的寬度設(shè)置多個(gè)輸送裝置、優(yōu)選多個(gè)鏈條(20)，這些鏈條彼此的側(cè)向間距(“i”)這樣地確定，使得可以避免放在輸送裝置上的框架(7)不允許的彎曲并且從而避免沿鑄模寬度延伸的、組合在一起的各塊部件(4)的不允許的彎曲，由此由于塊元件(5)的只微小的變形和所述塊元件在框架(7)中保持平面的位置，鑄模的壁實(shí)際上保持平面的，而與其長(zhǎng)度和寬度以及塊部件(4)的加熱無(wú)關(guān)。
9.按照權(quán)利要求4至8之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，各塊部件(4)在機(jī)身上面的至少一部分上自由地放在各輸送裝置(20)上，并且在更換時(shí)借助于一設(shè)有適當(dāng)?shù)淖ト⊙b置的提升裝置就可以取走或裝上各塊部件(4)而不需要附加的時(shí)間耗費(fèi)和工作量。
10.按照權(quán)利要求4至9之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，所述框架(7)由鐵磁材料構(gòu)成。
11.按照權(quán)利要求4至10之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，輸送裝置是鏈條(20)。
12.按照權(quán)利要求4至11之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，輸送裝置設(shè)有多個(gè)滾子(10)。
13.按照權(quán)利要求4至12之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，塊元件(5)在側(cè)向的方向的長(zhǎng)度最多為25cm(“h”)。
14.按照權(quán)利要求4至13之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，在支承各框架(7)的各輸送裝置之間的間距最多為30cm(“i”)。
15.按照權(quán)利要求4至14之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，所述鑄造機(jī)具有水平的或輕微傾斜的鑄造方向并且包括一下鑄造履帶(3)和一上鑄造履帶(2)，其中下鑄造履帶(3)具有長(zhǎng)度(“k”)和上鑄造履帶(2)具有較小的長(zhǎng)度(“1”)并且設(shè)置成使下鑄造履帶(3)在鑄模的出口側(cè)伸出于上鑄造履帶(2)以外，以此即使位于下鑄造履帶(3)上的各塊部件(4)也類似于在上鑄造履帶(2)上可以沒(méi)有妨礙地更換，因?yàn)樗鼈兛芍鸩降匾频窖娱L(zhǎng)部。
16.按照權(quán)利要求4至15之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，a)所述兩個(gè)鑄造履帶(2、3)分別包括兩個(gè)軸(29a、29b，29c、29d)，所述軸具有多個(gè)同心固定的鏈輪(30)；其中，b)各磁鐵弧形件(13)借助于滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承(28)可定位在鏈輪(30)的旋轉(zhuǎn)的軸(29)上，以此確保磁鐵弧形件(13)與輸送裝置的導(dǎo)軌(11)的所需的同心度以及這些部件相對(duì)于機(jī)身的所需的精確位置。
17.按照權(quán)利要求15或16所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，下鑄造履帶(3)的伸出于上鑄造履帶(2)以外的部分設(shè)有鑄造產(chǎn)品的二次冷卻裝置，該二次冷卻裝置在更換塊部件(4)時(shí)可以移走。
18.按照權(quán)利要求4至17之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，塊部件(4)具有一朝向?qū)к?11)定向的背面，并且設(shè)置用于該塊部件(4)背面的冷卻裝置。
19.按照權(quán)利要求4至18之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，各塊部件(4)具有一構(gòu)成鑄模壁的前面，該前面設(shè)有一絕熱的、優(yōu)選由陶瓷材料構(gòu)成的保護(hù)層。
20.按照權(quán)利要求4至19之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，各塊部件(4)具有一構(gòu)成鑄模壁的前面，該前面設(shè)有一耐磨的、優(yōu)選由陶瓷材料構(gòu)成的保護(hù)層。
21.按照權(quán)利要求4至20之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，各塊部件(4)具有一構(gòu)成鑄模壁的前面，該前面設(shè)有一由鈦或鋼或其合金制成的優(yōu)選厚度小于0.5mm的薄膜。
22.按照權(quán)利要求3至20之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，為塊部件(4)設(shè)置一冷卻裝置，該冷卻裝置包括多個(gè)噴嘴(9)，將各噴嘴定向成使得借助于冷卻劑射流(34)沿鑄造方向或相反于鑄造方向給各塊部件(4)施加一脈沖，以便借此在通過(guò)鑄造過(guò)程產(chǎn)生的最有利的鑄造方向的情況下優(yōu)化在各接連的塊排之間的連接力。
23.按照權(quán)利要求4至22之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，所述鑄造機(jī)包括一用于塊部件(4)的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在上鑄造履帶(2)上在鑄模的出口側(cè)(19b)，其中給在入口側(cè)(19a)的軸(29a)施加一相反于運(yùn)行方向的轉(zhuǎn)矩。
24.按照權(quán)利要求16至23之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，所述鑄造機(jī)包括一用于塊部件(4)的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在下鑄造履帶(3)上在鑄模的入口側(cè)(19a)，并且給在出口側(cè)(19b)設(shè)置的軸(29d)與在軸上安裝的各鏈輪(30)施加一適當(dāng)?shù)姆崔D(zhuǎn)矩，從而各塊排在鑄模的區(qū)域內(nèi)對(duì)接并由此相互貼靠。
25.按照權(quán)利要求11至14之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，每一鏈條(20)具有借助于鉸鏈連接的多個(gè)鏈節(jié)(26)，其中各鉸鏈在縱向方向具有一間隙，以便鏈條(20)的節(jié)距可以適應(yīng)冷態(tài)的以及在通過(guò)鑄模時(shí)加熱的塊部件(4)的尺寸和鏈輪(30)的輪齒的尺寸。
26.按照權(quán)利要求4至25之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，各塊部件(4)在框架(7)中位錯(cuò)地設(shè)置，從而覆蓋一在各塊部件(4)之間形成的間隙并借此阻止冷卻液流到各塊部件(4)的構(gòu)成鑄模壁的前面上。
27.按照權(quán)利要求25或26之一所述的鑄造機(jī)(1)，其特征在于，各鏈節(jié)(26)具有一輪齒，該輪齒嵌入到各塊部件(4)的框架(7)中，以此確定和保證各塊部件在循環(huán)的輸送裝置上的位置。
28.一種用于更換按照權(quán)利要求4至27之一項(xiàng)所述的鑄造機(jī)的塊部件(4)的方法，其特征在于，將在提升裝置上懸掛的、在下面上設(shè)有密封件的、連接于一真空系統(tǒng)的板降到待更換的塊部件(4)上，然后啟動(dòng)真空系統(tǒng)，從而塊部件(4)被緊吸在板上并借助于提升裝置以一小部分的至今的時(shí)間耗費(fèi)和工作量可更換各塊部件(4)。
全文摘要
本發(fā)明的鑄造機(jī)和在其基礎(chǔ)上的履帶式鑄造方法的特征在于，構(gòu)成鑄模的各個(gè)塊部件(4)繞一鑄造履帶(2、3)履帶式循環(huán)并且在側(cè)面的方向分成各個(gè)相互固定在一起的元件，其中這些元件放在一輸送裝置上，并且至少在履帶的圓周的一部分上借助于各固定的磁鐵的吸力保持在該輸送裝置上。
文檔編號(hào)B22D11/06GK1964806SQ200480040423
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
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