[发明专利]用于谐振的装置和其加工方法

说明书

本发明涉及一种用于铸造液体金属、尤其是液体钢材料的连铸结晶 器的振动装置，具有至少一个在位置固定的结晶器框架与铰接或夹紧位 置(Anlenkungs-bzw Einspannstellen)之间延伸的、支承连铸结晶器的 由复合纤维材料制成的弹簧，还具有至少一个用于使弹簧和由弹簧支承 的连铸结晶器置于受调节的振动、例如谐振的驱动装置。本发明还涉及 一种用于加工弹簧的方法。

由EP 0 468 607 B2已知一种液体冷却的、振动支承的用于金属、尤 其是钢连铸的结晶器，具有尤其由金属材料制成的给出形状的壁体，它 固定在支承板上并且配有用于冷却壁体的冷却液接头，其中在对置的支 承板上在从壁体转过来的宽边一侧上直接或通过与支承板连接的法兰 以等距分布单端地固定弹性部件，它们与铸造方向同向地具有比两个横 向小得多的刚性，弹性部件在横交于铸造方向的方向上延伸，弹性部件 对置的端部固定在支承板上，支承板与位置固定的基础框架连接，在支 承板上嵌接振动装置，使弹性部件在结晶器弯曲中心点上的位置以这种 方式对准并且使弹性部件在支承板上的铰接点以静态挠曲值置于错置， 使弹性部件在加载状态占据这样的位置，如同它们在非加载状态在对准 时占据在弯曲中心点或穿过弯曲中心点敷设的轴线上那样。

在WO 2005/105 341 A1中描述了一种用于铸造液体金属、尤其是液 体钢材料的连铸结晶器的振动装置，具有多个在位置固定的结晶器框架 与铰接或夹紧位置之间延伸的、支承连铸结晶器的且通过驱动副置于有 规则振动、如谐振的弹簧或弹簧组。为了应用要求弹簧、弹簧组或弹簧 束由复合纤维材料制成，它们在约20-80℃的工作温度下具有高的耐腐 蚀性、高的疲劳强度、在给定刚性下的机械强度并且具有与弹簧钢的机 械特性类似的机械特性。

本发明改进按照WO 2005/105 341 A1的现有技术。

使用由复合纤维材料制成的弹簧、弹簧组或弹簧束的连铸结晶器的 振动装置已经证实是有利的。但是已经证实，复合纤维材料的抗拉强度 和高弹性模量与微小的抗压强度的关系在已知的实施例中是不利和有 缺陷的。

因此本发明的目的是，给出一种装置和方法，通过它们避免上述的 缺陷。

这个目的按照本发明由此得以实现，在如权利要求1前序部分所述 的振动装置中使弹簧以至少两个相互间隔的层一体地由复合纤维材料 连续缠绕。

按照本发明的振动装置的重要优点是，按照本发明的两层的弹簧通 过其由连续的纤维制成的形式与已知的由钢制成的实施例和按照WO 2005/105 341 A1的现有技术相比具有更高的刚性。

本发明的改进方案规定，使弹簧端部上的空心空间通过弹性体充 满，该空心空间在加工时由于置入的、在制成后去除的缠绕芯产生。由 此避免两个层的直接相互挤压并且减少摩擦。在夹紧部位例如存在粘接 层。两个夹紧端部之间的空隙可以、但不是必需以弹性体填充。

此外在特殊的结构中规定，保留弹簧两层之间的缠绕芯。代替以弹 性体充满空心空间使缠绕芯就地保留。为了改善夹紧并为了使弹簧端部 不太强烈地承载，在缠绕芯的纵边上构成接片。它们承受夹紧力并且去 除铰接和夹紧位置中的作用力。弹簧不被加载。

按照本发明使大部分纵拉力通过纤维复合物层与钢芯之间的粘缝 中的剪应力传递。微小的抗压强度与高的抗拉强度的关系取决于所选择 的纤维复合物并且通过所述的实施例不变化。只考虑它，方式是不通过 法向力而是通过粘缝中的粘附/内聚力去除纵向力。减少材料母体 (Wenkstoffmatrix)损坏的危险。

在改进中规定，利用右边或左边的铰接或夹紧位置使所述一个弹簧 或多个弹簧用接片在纵向上夹紧。为此使铰接或夹紧位置通过螺栓在纵 向上被移动。

本发明还涉及一种用于制造用于铸造液体金属、尤其是液体钢材料 的连铸结晶器振动装置的弹簧的方法。该方法的特征是，使弹簧以至少 两个相互间隔的层一体地由复合纤维材料连续缠绕。

这样制造按照本发明的弹簧，使两个缠绕芯在装配装置中以给定的 距离固定，然后通过缠绕连续的纤维或连续的纤维复合物构造弹簧。

下面借助于非常简化的附图详细描述本发明的实施例。附图中：

图1示出振动装置的立体图，形式为具有水箱和弹簧的框架，但是 没有(只点划线表示的)连铸结晶器，

图2以“A”向侧视图示出弹簧-固定装置，