JPH0712529B2 - 保管用のフレキシブル端部を有する連続鋳造剛性スターターバー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、溶融金属を含むモールドの出口を閉塞しかつ
湾曲した鋳造体列を介してモールドから鋳造体を導き出
すように、連続鋳造において使用されるスターターバー
（starter bar）、特に、鋳造体に隣接する前端が実質
上剛性を有し、後端が可撓性を有するスターターバーに
関する。

発明の背景 剛性のあるスターターバーは、本質的に自立性があり、
従って、可撓性のあるフレキシブルバーに必要とされる
支持ロールおよびこれに関連する構造体を省略すること
ができるので、一般には、フレキシブルバーと比べてよ
り望ましいものとされている。これにより、設置が簡単
になるとともに、溶融金属がモールドから突発的にブレ
イクアウトした場合に保守を行ないあるいは交換しなけ
ればならない装置を極力少なくすることができる。

剛性バーは、ランナウトテーブル、プラットホーム、オ
ーバーヘッドクレーンその他の装置に既にクランプされ
ている状態で保管（storage）する際に、大きなスペー
スを占めているという欠点を有している。かかる問題に
ついては、平坦な状態あるいは鋳造体列（casting−tra
in）よりも小さい曲率半径を有する湾曲した状態で保管
することができるフレキシブルバーが取り組んでいる。

ラングナ（Langner）の米国特許第4,291,748号には、鋳
造体に隣接する前端に剛性部分が配設され、後端にフレ
キシブルな部分が配設されたバーを使用することによ
り、剛性バーの利点をフレキシブルバーの利点と組み合
わせることが提案されている。剛性部分は、鋳造体列の
半径と対応する半径を有する単一片から構成され、モー
ルドと矯正機（straightener）との間の距離の半分に略
等しい長さを有している。フレキシブルな端部は、隣接
するブロックと協働するように舌片／溝構造体を有する
多数の中実の長尺リンクからなり、各長尺リンクは、後
端を鋳造体列の半径よりも小さい半径の湾曲した状態で
保管することができるように、リンク間で一定の相対的
な回動を行なわないことができる挿通ピンにより取着さ
れている。

剛性部をフレキシブル部と組み合わせるという、上記し
たラングナの米国特許においてなされている提案は簡潔
なものであるが、主張されている作用効果を奏すると説
明されている構造自体に欠点がある。構造は一片構成で
あるので、バーの剛性部は、形状が鋳造体円弧（castin
g arc）の曲率に整合するように、狭い許容差内で製造
しなければならない。

使用に際しては、剛性部は矯正装置においてピンチロー
ルの力を受けるが、この力は剛性部の幾何学形状を歪め
る傾向があるので、この構成部の再形成または交換を頻
繁に行なう必要がある。材料の特性を改善するための熱
処理は、許容することができない変形をもたらすことに
なるので、一片構成体には不可能である。

バーのフレキシブルな後端はリンクタイプのバーに典型
的な舌片／溝構造を有しているので、かかる構成が遭遇
する典型的な問題、即ち、舌片と溝との接続部が矯正装
置において頻繁に受ける過剰のロール作業により変形を
受け、接続部が結合する傾向がスターターバーのこの部
分においても見られる。クリアランスを十分に取ってか
かる課題を解決しようとすると、スターターバー装置に
許容することができないバックラッシュの問題が生ず
る。このような構造に組み立てられるほとんどの装置
は、保守を行なうことが非実用的であると判明したの
で、全体が中実の剛性のあるダミーバーにより代替され
ている。

実質上中実で剛性のある湾曲ダミーバーの実施例が、ロ
コプ（Rokop）等の米国特許第3,930,533号に記載されて
いる。この構造体はまた、ピンチロールの力による変形
の問題および上記したランガの米国特許が取り組もうと
している保管の際のスペースの問題を抱えている。

上記した課題は、より大きい鋳造半径を有する鋳造装置
において一層顕著となっている。

本発明の目的は、剛性のある前端とフレキシブルな後端
とを有するスターターバーが遭遇する上記課題を解決す
ることにある。

発明の開示 本発明によれば、一端がフレキシブルで、他端が実質上
剛性を有する、連続鋳造用のスターターバーが提供され
ている。スターターバーは、一方の側が共通のスパイン
（spine）に取着された分離ブロックに構成されてい
る。スパインは、端部どうしが連係されたセグメントで
設けられ、スパインのセグメントはスターターバーのフ
レキシブル部が一層軽量で一層柔軟な構造を有してい
る。かかる構成とすることにより、スターターは湾曲状
態をとることができ、それぞれのブロック間に配設され
たスペーサ手段は、鋳造体路（castingpath）に対応す
る湾曲状態においてスターターバーを自立させるように
配置される。

スペーサ手段は、バーがスパインから離れる方向へ撓む
のを防止することによりスターターバーに更なる剛性を
付与するように動作する。

図面の簡単な説明 以下、本発明を、添付図面に関してより詳細に説明する
が、図面において、 第1a図は、本発明に従って構成され、使用の際には上流
側端部が位置する連続鋳造モールドと下流側端部が位置
する抜き出しロールとの間に配置されるスターターバー
を示す概略側面図であり、 第1b図は、保管状態にあるスターターバーを示すととも
に、スターターバーからの分離前の鋳造体ストランド
（cast strand）を仮想線で、かつ、分離後の鋳造体ス
トランドを実線で示す概略側面図であり、 第２図は、本発明に係るスターターバーの例の保管手段
を示す第1b図と同様の図であり、 第３図は、スターターバーの構成部材を示す分解斜視図
であり、 第４図は、第３図の４−４線に沿って切断した断面図で
あり、 第５図は、スターターバーの構成ブロック間に配設され
たスペーサ手段の別の実施例を示す第４図と同様の図で
あり、 第６図は、スターターバーのヘッドと鋳造体の前端との
接続を（縮尺して）示す第1b図の領域６の詳細図であ
り、 第７図は、本発明に係るスターターバーの後端を（縮尺
して）示す第1b図の矢印７の部分の詳細図である。

発明を実施するための最良の形態 第1a図には、本発明に従って構成されたスターターバー
が参照番号20で全体示されており、スターターバーは上
流側端部がチルトモールド24を閉塞するヘッド22を備え
ている。使用に際しては、モールド24内に保持されてい
る溶融金属26はヘッド22まで凝固し、連続する鋳造体列
を介してスターターバー20により引っ張られるストラン
ド28（第1b図）の前端を形成する。抜き出しロール30が
スターターバー20の両側に配設され、スターターバー20
の下流側端部を把持するようになっている。

スターターバー20は、（Ａを中心とする）所定の半径Ro
を有しかつ鋳造体円弧に対応する湾曲通路内に、モール
ド24から約20°離隔して配置されたローラスタンド32
と、ローラスタンド32と抜き出しロール30との間に配置
された弧状スキッド34とにより案内される。

スターターバーを構成する剛性部36は、ヘッド22に隣接
して配設され、かつ、鋳造装置の半径に従って鋳造体円
弧の約20°乃至30°に亘って延びており、しかも剛性部
は端部がガイドスキッド（skid）34に一部載置されてい
る。スターターバー20は、抜き出しローラ30の下流側に
配置され、かつ、上部ロール42と下部ロール44とからな
る一対の矯正ロール間に達するように十分な長さを有す
るフレキシブル部40に隣接した後端38で終端している。
矯正ロール42、44は、ストランド28を矯正するように鋳
造体円弧から離隔して、第1b図において実線で示す位置
をとるように動く。

スターターバー20は、第1b図においては、保管状態にあ
る。剛性部36は、鋳造体円弧に対応する半径を有するラ
ンプ（ramp）46に支持されるとともに、バーの一方の側
を画定するブロック60に隣接して配置され、一方、フレ
キシブル部40はランプ46から離隔しかつランプ46とオー
バーラップするとともに、バーの他方の側を固定するス
パイン61に隣接して配置される端部を有する湾曲支持体
48に配置される。

支持体48は、フレキシブル部40が鋳造体円弧Ro［一般的
には、約7.9メートル（26フィート）］よりも小さい転
移（transitional）曲率半径R1［一般的には、2.4乃至
2.7m（８乃至９フィート）］をとり、かつ、R1よりも小
さい最終曲率半径［例えば、約0.9m（３フィート）］R2
をとることができるように形成されている。

スターターバー20の後端38にはケーブル50が取着されて
おり、ケーブル50は支持体48に隣接して固定された遊び
車52により緊張状態に保持されている。モータ駆動式ウ
インチ装置54が、所要の場合にケーブルの長さを調節し
て、スターターバーの解放または保管を行なうようにな
っている。

スターターバーの別の保管手段55が図２に示されてい
る。この場合には、スターターバー20の両側に配置され
ている一対のピンチロール56が、バーを収容するように
互いに側方へ離隔して配置されている内側ランプ57と外
側ランプ58との間から、場合に応じてバーを押しあるい
はバーを引っ込めるように動作する。使用の際には、内
側ランプ57は、スターターバーのフレキシブル部40の長
さ全体に亘って延び、スパイン61により画定されるバー
の側部との係合を支持するように剛性部６の少なくとも
１つのブロックとオーバーラップしている。内側ランプ
57と、外側ランプ58の端部は、一定の割合で減少する。
鋳造体円弧の半径Roよりも実質上小さい曲率半径に形成
されている。剛性部36を支持する外側ランプ58の作動下
部（operatively lower portion）は、ブロック60に隣
接して配置され、かくして、鋳造体円弧の半径Roと等し
い曲率半径を有している。

第２図に示すように、鋳造体ストランド28は、該ストラ
ンドを適宜の長さに切断するロール59からなるランナウ
トテーブルを越えて保管手段55の下方を通っている。

ヘッド22と後端38との間にあるスターターバーの本体
を、第３図に関して説明する。図示の実施例において
は、バーはストランドキャスタとともに使用するように
なっており、従って、略矩形の横断面を有している。バ
ー20は、（図面左側の）剛性セグメント64と（図面右側
の）フレキシブルセグメント66とからなる共通のスパイ
ン（spine）61に一方の側が取着された一連のブロック6
0、62、63を備えている。使用に際しては、スパイン61
はスターターバーの内側曲率半径を画定し、一方、ブロ
ックはスターターバーの外側曲率半径を画定する。

バー20の剛性部36を構成するブロックは、参照番号60に
より示されており、代表的なブロックが図３の左側に図
示されている。バーのフレキシブル部40のブロッックを
代表するブロックが第３図の右側に参照番号62で示され
ており、剛性部36とフレキシブル部40との間に配置され
た特別の転移ブロックが参照番号63により示されてい
る。ブロック60、62、63に共通する全てのかかる特徴は
同じ参照番号で示されている。

かくして、各ブロック60、62、63は、一端に舌片68を、
他端に溝70を備え、これらの舌片および溝は、隣接する
ブロックの溝および舌片とそれぞれ協働するようになっ
ている。

（図面に示すように）ブロックの頂面と底面との間を延
びる多数の透孔72が各ブロック60、62、63の中心から機
械加工により形成され、スパイン61の連係するセグメン
ト64、66にブロックを固着するねじ付止め具74を収容す
るようになっている。スパインには、ブロックの透孔72
と対応するように互いに離隔して配置されかつ止め具74
がスパインの面の下に位置するように止め具74の円錐状
ヘッドを収容するように皿形に座ぐられた孔76が形成さ
れている。

各透孔72の底部は、肩部78を画定するようにリーマー仕
上げにされている。使用に際しては、ワッシャ80が肩部
78に対して配置され、一組のベルビル（Belville）ばね
ワッシャ82が、ワッシャ80と止め具74のうちの１つの止
め具の縮径部にねじ係合される保持ナット87との間に配
設されている。

ブロック60、62、63は高炭素鋼を機械加工して形成さ
れ、（図に示す）上面および下面が鋳造体円弧の半径に
対応するわずかな曲率を有するように剛性部36が予備成
形される。ブロック60の上面全体は、剛性部36において
スパインセグメント64の底面と整合している。スパイン
のセグメント64は、肉厚が約5cm（約２インチ）で、大
きい耐疲労性を有する鋼板から形成され、半径Roよりも
幾分大きい曲率に圧延されている（rolled）。ブロック
とセグメントは、熱処理によって硬化されることにより
ピンチロールの力による変形に耐えることができるよう
に十分に小さく形成されている。

フレキシブル部40のスパインセグメント66は、約9.5mm
（約3/8インチ）または剛性部36のスパインセグメント6
4の肉厚の４分の１の肉厚を有するように形成されてい
る。セグメント66には、肉厚が約1/8のステンレス鋼か
らそれぞれ形成される上部シート85と下部シート87との
間に接着される合成プラスチック材料製の振動遮断体83
から構成される積層構造体により可撓性を更に付与する
ことができる。振動遮断体として使用される材料は、フ
ァブリーカ・インターナショナル・インコーポレイテッ
ド（Fabreeka International,Inc.）からファブリーカ
（FABREEKA）なる商標が付されて販売されている。

スパインセグメント66は、フレキシブル部40のブロック
62に長手方向に延びるように形成された一対の向い合う
肩部86間に配置されることにより、フレキシブル部にお
けるスターターバーの側方向の安定性を改善するように
している。肩部の深さは、フレキシブル部40のスパイン
セグメント66が、連係するブロック62から突出するとと
もに、剛性部36のセグメント64が実質上連続する面を形
成するように、スパインの肉厚よりも小さくなるように
選定される。可撓性を高めるために、フレキシブル部40
のブロック62は、長さが剛性部36のブロックより小さ
く、しかも該ブロックは剛性部のブロックよりも量が少
なく（less massive）、鋳造体円弧のより小さなセグメ
ントをそれぞれ占める。

剛性部36とフレキシブル部40との間に配置された特別の
転移ブロック63は、セグメント66がセグメント64と遭遇
する接続部を画定するステップ90を有している。セグメ
ント64、66は、厚さが異なるので、転移ブロック63の一
端（図の右側）は、より大きな高さを有し、ブロック62
と同様に、肩部86が設けられ、フレキシブル部40のセグ
メント66を収容するとともにこの部分に側方の安定性を
幾分付与している。

第１の組立て工程として、剛性部36の分離ブロック60と
転移ブロック63とをスパインセグメント64にボルト締め
し、スパイン64の圧延半径（rolleddiameter）に従って
採集鋳造半径Roよりも大きい比較的不明確な（undefine
d）半径を形成する。

この予備組立て体は、次に、バーの内側半径の所要の形
状と正確に一致しかつ鋳造体円弧の半径Roと等しくなる
ように選定されたジグに対してクランプされる。

焼入れ鋼から形成されたテーパ付ブロック92の形態をな
す手段が、溝70に隣接してブロックの端部に配設された
スロット94に挿入され、ロールピン96により取着されて
いる。ピン96は、スロット94のテーパ付ブロックの垂直
方向の変位が終了しかつバーの内側半径がジグと整合し
たときに、機械加工だけが施されたそれぞれの孔98、10
0を介してテーパ付ブロック92およびスターターバーの
ブロック60、62、63に交差して配置される。

かかる操作の後に、整合ジグを除去することができ、ダ
ミーバーの剛性部は鋳造体円弧の半径Roに正確に一致す
る。

第５図に示す別の実施例においては、剛性部36のブロッ
ク60間のスペーサ手段は、垂直方向に配向されたねじ付
孔104を有するテーパ付ブロック102の形態で設けられて
いる。スパインセグメント64は、長いボルト108を収容
しかつスターターバー60間におけるスペーサブロック10
2の垂直方向の変位を調整するように孔104に連係する孔
106を有している。ロックワッシャ110は、孔106をリー
マ仕上げすることにより画定される肩部112に対して配
置される。

フレキシブル部40のブロック62間のスペーサ手段も同様
に、この部分の最大曲率半径を定めるように配置され
る。半径は、フレキシブル部が予め組み立てられ、真直
ぐな状態で輸送されるように無限の半径と等しくなるよ
うに選定されるのが好都合である。

完全を期するため、ヘッド22と後端38を説明するが、こ
れらの部材は通常の許容される態様で構成することがで
きる。

ヘッド22は、第６図に示すように、ヘッド22を構成する
ターミナルブロック118内に形成された捕足凹部116内に
配置され、かつ、交差ピン120により取着されたＬ字状
端部を有する消耗性（consumable）ピン114によりスト
ランド28に取着されている。ヘッド22は、第６図におい
て仮想線で示すように鋳造体円弧から離れるようにスト
ランド28を付勢する矯正ローラ42、44によりストランド
28から切り離される。この場合には、交差ピン120は、
剪断されるので、スターターバーを再使用する前に交換
しなければならない。

後端38は、ウインチケーブル50がクランプ128により取
着されるピン126を収容するように孔が形成されている
側方に離隔配置された突起124を有する別のターミナル
ブロック122を備えている。

産業上の利用可能性 使用に際しては、ブロックおよびスパインセグメントの
熱処理によりある程度の変形が生ずる。しかしながら、
組み立てられたスターターバーは、出願人が承知してい
る、比較することができるいかなる剛性バーよりも鋳造
体円弧の半径により緊密に整合する有効曲率半径を有し
ている。更に、バーは矯正された構成様子から構成され
ており、かつ、スペーサ手段により圧縮力が付与される
ので、特に（スパイン61から離れる）外向きの矯正力に
対する剛性部の耐性は一層大きくなる。

これに対して、フレキシブル部は、（スパイン61に向か
う）内向き力に対する耐性を最小にすることによりバー
が著しく小さい半径、一般には、91cm（３フィート）に
カール（curl）することができるように構成されてい
る。これにより、スターターバーは、必要とされる垂直
空間を最小にして保管することができる。

第２および５図に関して説明した変形例により一部示さ
れるように、請求の範囲に記載の範囲内において本発明
の上記実施例に対して幾つかの変更を行なうことができ
るものである。

参照番号の説明 20……スターターバー 22……スターターバーのヘッド 24……モールド 26……溶融金属 28……鋳造体ストランド 30……抜き出しロール 32……ローラスタンド 34……スキッド 36……スターターバーの剛性のある第２の部分 38……スターターバーの後端 40……スターターバーのフレキシブルな第１の部分 42……上部矯正ロール 44……下部矯正ロール 46……ランプ 48……湾曲支持体 50……ケーブル 52……遊び車 54……ウインチ装置 55……保管手段 56……ピンチロール 57……内側ランプ 58……外側ランプ 59……ランナウトテーブルのロール 60……ブロック（剛性部） 61……スパイン 62……ブロック（剛性部） 63……転移ブロック 64……スパイン（剛性部） 66……スパイン（フレキシブル部） 68……舌片 70……溝 72……孔 74……止め具 76……孔 78……肩部 80……ワッシャ 82……ベルビル（ばね）ワッシャ 83……振動遮断体 84……ナット 85……上部シート 86……肩部 87……下部シート 90……ステップ 92……ブロック 94……スロット 96……ロールピン 98……孔 100……孔 102……ねじ付ブロック 104……ねじ付孔 106……孔 108……長寸ボルト 110……ロックワッシャ 112……肩部 114……消耗性ピン 116……凹部 118……ターミナルブロック 120……交差ピン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続鋳造装置のモールド（24）を閉止しか
   つ湾曲鋳造体路においてモールド（24）から鋳造体（2
   8）の前端を案内するようになっており、しかも一端に
   鋳造体（28）の前端に取着されるヘッド（22）と、他端
   に連続鋳造装置の一部を形成するロール（30）間にバー
   （20）を案内する後端（38）とを備えるとともに、後端
   （38）に隣接してフレキシブルな第１の部分（40）およ
   びヘッド（22）に隣接して実質上剛性のある第２の部分
   （36）を有し、ヘッド（22）と後端（38）との間に配設
   された本体を備えたスターターバー（20）において、本
   体は、 本体の作動内側に配設され、前記湾曲鋳造体路にあるス
   ターターバー（20）の内側曲率半径を画定するスパイン
   （61）と、 端部どうしが連係されて本体の作動外側に配設され、か
   つ、スパイン（61、64、66）の作動外面に一方の側が取
   着されることにより、前記湾曲鋳造体路にあるスタータ
   ーバー（20）の外側曲率半径を画定する一連のブロック
   （60、62、63）と、 各対をなすブロック間に配設されたブロック（60、62、
   63）と対応する数の複数のスペーサ手段（92）とを備
   え、スペーサ手段（92）はスターターバー（20）が前記
   湾曲鋳造体路に対応した湾曲状態にあるときにブロック
   （60、62、63）が自立当接関係にあるように配設される
   とともに、バー（20）がスパイン（61、64、66）から離
   れる方向へ撓むのを防止するようになっており、スター
   ターバー（20）のフレキシブルな第１の部分（40）のス
   パイン（66）はスターターバー（20）の剛性のある第２
   の部分（36）よりも実質上フレキシブルであり、連係す
   るブロック（62）は第１の部分（40）が前記湾曲鋳造体
   路の曲率半径よりも実質上小さい曲率半径に曲げること
   ができるようになっていることを特徴とするスターター
   バー（20）。
2. 【請求項２】スパイン（61、64、66）は端部どうしが連
   係された一連のプレートに分けられていることを特徴と
   する請求の範囲第１項に記載のスターターバー（20）。
3. 【請求項３】剛性のある第２の部分（36）のスパイン
   （64）はフレキシブルな第２の部分（40）のスパイン
   （66）よりも厚いことを特徴とする請求の範囲第１項に
   記載のスターターバー（20）。
4. 【請求項４】剛性部（36）のブロック（60）はフレキシ
   ブル部（40）のブロック（62）よりも量があり、剛性部
   （36）の各ブロック（60）はフレキシブル部（40）のブ
   ロック（62）よりも円弧のより大きなセグメントを占め
   ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のスタータ
   ーバー（20）。
5. 【請求項５】フレキシブルな第１の部分（40）のスパイ
   ン（66）は、金属シートからなる外側層（85）と合成プ
   ラスチック材料からなる内側層（83）とを有する積層構
   造体からなり、連係するブロック（62）は相互間にスパ
   イン（66）を収容しかつ前記フレキシブルな第１の部分
   （40）のスパインに側方向の安定性を付与するように長
   手方向に沿って延びる向かい合った肩部（86）を有する
   ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のスターター
   バー（20）。