專利名稱：用于諧振的裝置和其加工方法
用于諧振的裝置和其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鑄造液體金屬、尤其是液體鋼材料的連鑄結(jié)晶 器的振動裝置，具有至少 一個在位置固定的結(jié)晶器框架與鉸接或夾緊位
置(Anlenkungs-bzw Einspannstellen )之間延伸的、支承連鑄結(jié)晶器的 由復(fù)合纖維材料制成的彈簧，還具有至少一個用于使彈簧和由彈簧支承 的連鑄結(jié)晶器置于受調(diào)節(jié)的振動、例如諧振的驅(qū)動裝置。本發(fā)明還涉及 一種用于加工彈簧的方法。
由EP 0 468 607 B2已知一種液體冷卻的、振動支承的用于金屬、尤 其是鋼連鑄的結(jié)晶器，具有尤其由金屬材料制成的給出形狀的壁體，它 固定在支承板上并且配有用于冷卻壁體的冷卻液接頭，其中在對置的支 承板上在從壁體轉(zhuǎn)過來的寬邊一側(cè)上直接或通過與支承板連接的法蘭 以等距分布單端地固定彈性部件，它們與鑄造方向同向地具有比兩個橫 向小得多的剛性，彈性部件在橫交于鑄造方向的方向上延伸，彈性部件 對置的端部固定在支承板上，支承板與位置固定的基礎(chǔ)框架連接，在支 承板上嵌接振動裝置，使彈性部件在結(jié)晶器彎曲中心點上的位置以這種 方式對準并且使彈性部件在支承板上的鉸接點以靜態(tài)撓曲值置于錯置， 使彈性部件在加載狀態(tài)占據(jù)這樣的位置，如同它們在非加載狀態(tài)在對準
時占據(jù)在彎曲中心點或穿過彎曲中心點敷設(shè)的軸線上那樣。
在WO 2005/105 341 Al中描述了 一種用于鑄造液體金屬、尤其是液 體鋼材料的連鑄結(jié)晶器的振動裝置，具有多個在位置固定的結(jié)晶器框架 與鉸接或夾緊位置之間延伸的、支承連鑄結(jié)晶器的且通過驅(qū)動副置于有 規(guī)則振動、如諧振的彈簧或彈簧組。為了應(yīng)用要求彈簧、彈簧組或彈簧 束由復(fù)合纖維材料制成，它們在約20 - 80°C的工作溫度下具有高的耐腐 蝕性、高的疲勞強度、在給定剛性下的機械強度并且具有與彈簧鋼的機 械特性類似的機械特性。
本發(fā)明改進按照WO 2005/105 341 Al的現(xiàn)有技術(shù)。 使用由復(fù)合纖維材料制成的彈簧、彈簧組或彈簧束的連鑄結(jié)晶器的 振動裝置已經(jīng)證實是有利的。但是已經(jīng)證實，復(fù)合纖維材料的抗拉強度 和高彈性模量與微小的抗壓強度的關(guān)系在已知的實施例中是不利和有 缺陷的。因此本發(fā)明的目的是，給出一種裝置和方法，通過它們避免上述的缺陷。
這個目的按照本發(fā)明由此得以實現(xiàn)，在如權(quán)利要求1前序部分所述 的振動裝置中使彈簧以至少兩個相互間隔的層 一體地由復(fù)合纖維材料 連續(xù)纏繞。
按照本發(fā)明的振動裝置的重要優(yōu)點是，按照本發(fā)明的兩層的彈簧通
過其由連緣的纖維制成的形式與已知的由鋼制成的實施例和按照wo
2005/105 341 Al的現(xiàn)有技術(shù)相比具有更高的剛性。
本發(fā)明的改進方案規(guī)定，使彈簧端部上的空心空間通過彈性體充 滿，該空心空間在加工時由于置入的、在制成后去除的纏繞芯產(chǎn)生。由 此避免兩個層的直接相互擠壓并且減少摩擦。在夾緊部位例如存在粘接 層。兩個夾緊端部之間的空隙可以、但不是必需以彈性體填充。
此外在特殊的結(jié)構(gòu)中規(guī)定，保留彈簧兩層之間的纏繞芯。代替以彈 性體充滿空心空間使纏繞芯就地保留。為了改善夾緊并為了使彈簧端部 不太強烈地承載，在纏繞芯的縱邊上構(gòu)成接片。它們承受夾緊力并且去 除鉸接和夾緊位置中的作用力。彈簧不被加載。
按照本發(fā)明使大部分縱拉力通過纖維復(fù)合物層與鋼芯之間的粘縫 中的剪應(yīng)力傳遞。微小的抗壓強度與高的抗拉強度的關(guān)系取決于所選擇 的纖維復(fù)合物并且通過所述的實施例不變化。只考慮它，方式是不通過 法向力而是通過粘縫中的粘附/內(nèi)聚力去除縱向力。減少材料母體 (Wenkstoffmatrix )損壞的危險。
在改進中規(guī)定，利用右邊或左邊的鉸接或夾緊位置使所述一個彈簧 或多個彈簧用接片在縱向上夾緊。為此使鉸接或夾緊位置通過螺栓在縱
向上纟皮移動。
本發(fā)明還涉及一種用于制造用于鑄造液體金屬、尤其是液體鋼材料 的連鑄結(jié)晶器振動裝置的彈簧的方法。該方法的特征是，使彈簧以至少 兩個相互間隔的層一體地由復(fù)合纖維材料連續(xù)纏繞。
這樣制造按照本發(fā)明的彈簧，使兩個纏繞芯在裝配裝置中以給定的 距離固定，然后通過纏繞連續(xù)的纖維或連續(xù)的纖維復(fù)合物構(gòu)造彈簧。
下面借助于非常簡化的附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。附圖中


圖1示出振動裝置的立體圖，形式為具有水箱和彈簧的框架，但是 沒有(只點劃線表示的)連鑄結(jié)晶器，圖2以"A"向側(cè)視圖示出彈簧-固定裝置，
圖3以截面?zhèn)纫晥D示出在彈簧左端部上的鉸接或夾緊位置，具有截 切線A-A的一見圖，
圖4以立體圖示出具有置入纏繞芯的彈簧，
圖5以截面?zhèn)纫晥D示出在彈簧左端部上的鉸接或夾緊位置，具有按 照圖4實施例的截切線A-A的一見圖，
圖6以截面?zhèn)纫晥D示出在彈簧右端部上的鉸接或夾緊位置的特殊改 進結(jié)構(gòu)。
按照圖1和1A使連鑄結(jié)晶器1能夠振動地支承在位置固定的結(jié)晶 器框架2里面，結(jié)晶器框架它也支撐用于輸入和排出冷卻水的水箱3。 結(jié)晶器框架2在矩形基本形狀的兩端上分別具有用于彈簧5的上和下鉸 接或夾緊位置4對。彈簧是所謂的板簧并且由復(fù)合纖維材料制成。彈簧 5具有右端部6和左端部7。端部6, 7位于鉸接或夾緊位置4上并且在 那里利用螺栓8固定地夾住。在中心9彈簧5借助夾緊位置10與連鑄 結(jié)晶器1連接。如圖所示，振動裝置由至少一個上彈簧5a和一個下彈 簧5b組成。彈簧5的長度基本對應(yīng)于鉸接或夾緊位置4的外棱邊的距 離。
在圖3中示出按照本發(fā)明的彈簧5的左端部7。在鉸接或夾緊位置 4上夾入兩個彈簧5并且利用螺栓8固定夾緊。在此螺栓8位于彈簧5 旁邊，不損壞彈簧5的纖維走向。因此兩個兩層彈簧5形成四個平行延 伸的層ll,其中每兩個相鄰的層11在其端部6和7上連接。這一點通 過連續(xù)的纖維結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。每個彈簧猶如是連續(xù)的。在圖3中所示的實施 例在端部6, 7上在兩層彈簧5之間例如加入彈性體，用于充滿在纏繞 后存在的、由于去除纏繞芯13產(chǎn)生的空心空間12并且使摩擦最小。按 照本發(fā)明的彈簧加工例如這樣進行，使兩個纏繞芯13在裝配裝置里面 以給定的距離固定，然后通過纏繞纖維或纖維復(fù)合物構(gòu)造彈簧。
圖4示出彈簧5,具有設(shè)置在層11之間的纏繞芯13，該纏繞芯在 其縱棱邊上具有接片14。這樣設(shè)計接片14,使它們突出于層11的頂面。 這一點能夠?qū)崿F(xiàn)其它形式的彈簧5夾緊。
在圖5中示出這種形式的夾緊。在鉸接或夾緊位置4上使兩個彈簧 5、即四個復(fù)合纖維材料層11利用接片14固定夾緊。四個層ll不被夾圖6示出特別之處。按照那里所示的右鉸接或夾緊位置4的實施例
可以使彈簧5通過接片14在縱向上張緊。為此使鉸接或夾緊位置4通 過螺栓15在縱向上纟皮移動。
附圖標記清單
1 連鑄結(jié)晶器
2 結(jié)晶器框架
3 水箱
4 鉸接或夾緊位置
5 彈簧
6 右彈簧
7 左彈簧
8 螺栓
9 中心
10 張緊位置
11 層
12 空心空間
13 纏繞芯
14 接片
15 螺栓
權(quán)利要求
1. 一種用于鑄造液體金屬、尤其是液體鋼材料的連鑄結(jié)晶器(1)的振動裝置，具有至少一個在位置固定的結(jié)晶器框架(2)與鉸接或夾緊位置(4)之間延伸的、支撐連鑄結(jié)晶器(1)的由復(fù)合纖維材料制成的彈簧(5)，還具有至少一個用于使彈簧(5)和由彈簧(5)支撐的連鑄結(jié)晶器(1)置于受調(diào)節(jié)的振動、例如諧振的驅(qū)動裝置，其特征在于，使彈簧(5)以至少兩個相互間隔的層(11)一體地由復(fù)合纖維材料連續(xù)纏繞。
2. 如權(quán)利要求1所述的振動裝置，其特征在于，在鉸接或夾緊位置 (4)上在兩個層(11)之間使在纏繞后存在的空心空間(12)以彈性體填充。
3. 如權(quán)利要求1所述的振動裝置，其特征在于，在鉸接或夾緊位置 (4)上在兩個層(11)之間使在纏繞后存在的空心空間(12)以纏繞芯(13)填充。
4. 如權(quán)利要求3所述的振動裝置，其特征在于，所述纏繞芯(13) 在其縱邊上具有接片(14)。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的振動裝置，其特征在于，至少 一個鉸接或夾緊位置(4)在縱向上運動地構(gòu)成。
6. —種用于制造用于鑄造液體金屬、尤其是液體鋼材料的連鑄結(jié)晶 器(1)振動裝置的彈簧的方法，其特征在于，使彈簧(5)以至少兩個 相互間隔的層(11) 一體地由復(fù)合纖維材料連續(xù)纏繞。
全文摘要
一種用于鑄造液體金屬、尤其是液體鋼材料的連鑄結(jié)晶器(1)的振動裝置，具有至少一個在位置固定的結(jié)晶器框架(2)與鉸接或夾緊位置之間延伸的、支承連鑄結(jié)晶器(1)的由復(fù)合纖維材料制成的彈簧(5)，還具有至少一個用于使彈簧(5)和由彈簧(5)支承的連鑄結(jié)晶器(1)置于有規(guī)則振動、例如諧振的驅(qū)動裝置，使彈簧(5)與至少兩個相互間隔的層(11)一體地由復(fù)合纖維材料連續(xù)纏繞。本發(fā)明還涉及一種用于制造這種彈簧的方法。
文檔編號B22D11/053GK101522338SQ200780037727
公開日2009年9月2日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日
發(fā)明者H·馮懷爾 申請人:Sms迪馬格股份公司