专利名称：涂覆设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在涂层金属熔融体中用于涂覆金属带的涂覆设备。
使用涂覆金属带用的涂覆设备来例如镀金属带和金属薄板。在操作时，金属带被牵引通过大约450℃高温的锌熔融体金属带连续地向下浸没在锌熔融体中，通过锌熔融体中的旋转轴向上偏离，并再次从锌熔融体中向上移动出来。当经过锌熔融体时，金属带在一侧全部在旋转轴上的一定长度上和一定接触压力下被支撑。因此，已经沉降到金属带的各个侧面上的锌涂层又部分地被挤压除去。稳定辊和有被涂覆金属带在其上运行的其他辊也不希望地改变了仍为液态的锌涂层。
本发明的一个目的是提供涂覆设备，其能提供在涂层金属熔融体中对金属带的改良涂覆。
根据本发明中权利要求1的特征，实现了这个目的。
依据本发明的涂覆设备，在熔融体中提供了用于引导、偏离和/或稳定金属带的金属带导向设备，它被构造成具有至少一个电导向磁体的磁导向器，用于熔融体中金属带的非接触导向。在非磁性涂层金属熔融体中，金属带以非接触方式即没有辊、轴等，但只通过由导向磁体产生的磁场被导向，导向磁体大约垂直作用于金属带平面。通过熔融体中金属带的非接触导向，用液态涂层金属来涂覆金属带不再受到辊、轴等的影响，所以在金属带的两个侧面上都实现了用涂层金属来大约近似地涂覆金属带。因此，在金属带上涂覆的质量显著提高了。在涂层金属的熔融体中，电导向磁体被安放和控制，使得金属带在熔融体中发生偏离。通过在熔融体中避免使用轴，避免了在熔融金属中支撑轴的问题。
优选地，提供了一个导向磁体壳，其中安放着导向磁体，导向磁体壳由熔点高于600℃的非磁性材料组成。通过导向磁体壳，导向磁体被封装在涂层金属熔融体中，避免了高温和化学侵蚀性的熔融涂层金属。例如，导向磁体壳可以构造成不锈钢壳。
根据优选实施方案，提供了带有电导向磁体的两个相对的导向磁体壳，这两个导向磁体壳在其之间形成连续的金属带导向间隙。这意味着导向磁体被安放在金属带的两侧，使得金属带可以在垂直于金属带基面的两个方向上被相应的导向磁体吸引。
在导向间隙中，电磁场由导向磁体产生，涂层金属在导向间隙中通过这个场被加热。因此，可以特别高质量地用涂层金属来涂覆金属带。在导向间隙中，涂层金属的液态熔融体也被定位在相对的导向磁体壳之间，所述导向磁体壳在移动通过导向间隙的金属带的两侧。
优选地，在两个导向磁体壳之间的导向间隙是弓状构型，因此金属带在导向间隙中发生偏离。这样，金属带在熔融涂层金属中偏离经过一个弓形路径，在此区域内无需有大的间隙。因此，避免了金属带在熔融金属中的强烈振动。
根据优选的实施方案，导向设备包括一个用于探测金属带到导向磁体的距离的传感器。另外，提供了一个控制设备，其依靠金属带与导向磁体之间的距离来控制导向磁体产生的磁场强度，所述距离已由传感器探测。因此，金属带到导向设备或者导向磁体的距离被控制得近似恒定。金属带到导向设备或者导向磁体的标称尺寸的变化立即被传感器探测到，并通过相应的电导向磁体控制将其校准。
优选地，提供了气体供给，通过这种方式给导向磁体壳供应冷却气体，用于冷却导向磁体。构造成电磁体的导向磁体在较低工作温度下比在较高温度下具有更好的效率，即在较低工作温度下产生较强的磁场。导向磁体的效率通过冷却得到提高，所以可以使用较小的导向磁体。另外，对于导向磁体壳中熔融涂层金属的静压力，冷却气体可以产生轻微的过压，使得万一导向磁体壳发生泄漏，冷却气体可逸出，但液态涂层金属不会进入导向磁体壳。因此，避免了导向设备的严重损坏。
另外，在导向磁体壳内提供了一个用于探测泄漏气流的气体压力传感器。例如，这可以是在导向磁体壳内探测气体压力的压力传感器。壳内的压力下降就提示说明导向磁体壳的泄漏，因此可以及早知道导向磁体壳的损坏，避免更严重的损坏。
在金属带导向间隙的区域中，优选地可以给导向磁体壳提供一个应急运转(running)涂层，例如其可以构造成陶瓷涂层。即使电磁导向设备失效，安装的受控后退设定是可行的，避免了导向设备的瞬间损坏。
导向设备可构造为偏离设备、稳定设备、或者相当于一个组合的偏离和稳定设备。
根据优选实施方案，提供了用于清洁导向间隙的清洁设备。清洁设备可以包括安装在刮刀牵引器上并且能借助刮刀牵引器被牵引通过导向间隙的刮刀。在导向间隙的区域内，导向磁体壳被清洁设备清洁，即壳上的熔渣和其它沉淀的形成物被刮掉并且从导向间隙引导出去。导向牵引可以为缆状或带状构型，由非磁性材料构成。
下面参考附图对本发明的实施方案进行详细解释。
在图中
图1显示了本发明的涂覆设备的横截面，其中导向设备在锌熔融体中，图2显示了图1的涂覆设备的后视图，图3显示了带有清洁设备的图1的涂覆设备。
图1中，显示了涂覆设备10的横截面，涂覆设备10用于用涂层金属熔融体14来涂覆金属带12。涂层金属为锌，也可以是另一种在磁性方面适合所述涂覆设备10的金属。以下所有涂层金属都是合适的，由于它们的磁性，它们对于由导向磁体34产生的磁场不会有如此强烈的影响，以免该磁场对金属带12的影响被降低，从而避免使得引导金属带12所需的力是不恰当的。后文中，它们被称为非磁性涂层金属。
在涂覆设备10中，金属带12的两侧的表面都提供了薄锌层。锌熔融体14的温度为450-470℃。金属带12以与垂直线成30-45度的角度引入熔融体14中，并通过导向设备16向上偏离，使得金属带12又从熔融体14中被垂直向上引导出来。
导向设备16由两个枢轴臂18控制，如图2所示。枢轴臂18在熔融体14上被可绕枢轴转动地支撑，由此导向设备16在需要保养或维修时可以从熔融体14中转出。如果必要，枢轴臂18也可以与导向设备16一起用起重机从熔融体14中提升出来。
导向设备16由两个导向磁体壳20、22构成，这两个导向磁体壳20、22在它们之间形成连续的金属带导向间隙24。两个导向磁体壳20、22分别通过螺纹拧紧的或者焊接的保持件25、26而横向固定在一起。保持件25、26中的每一个都包括插入到枢轴臂18的相应保留开口中的销子。
在各个保持件25、26上分别固定了供应管28、29。通过这些供应管28、29，给壳20、22供应冷却气体，加热后的冷却气体分别从壳20、22带走。供应管28、29还包括电信号线和电控制线在功能方面，导向设备16被分成偏离部分30和稳定部分32。在偏离部分30的区域内，导向间隙24为弓状构型。在后续的稳定部分32的区域内，导向间隙24为线性直立构型。而金属带12在偏离部分30的区域内被偏离135-150度，对于其水平振动，金属带12在稳定部分32的区域内被稳定和稳固。
导向磁体壳20、22都包括多个电导向磁体34，金属带12通过它们被一直大约保持在导向间隙24的中间。在导向磁体中所示的箭头表示磁力作用在金属带上的方向。保持件25、26形成导向磁体的磁通量导向器。另外，在导向磁体壳20内部提供了几个传感器36，用于分别探测金属带12到各个导向磁体34和导向间隙24的中心位置的距离。根据传感器36的距离信号，电磁导向磁体34可以以如下方式由控制设备38控制，使得金属带12一直近似位于导向间隙24的中间。导向磁体34产生交变磁场，所以排除了可能包括几种组分的熔融混合物14的偏析。
气体供给40为导向磁体壳20、22提供了冷却气体。优选地，使用氮气作为冷却气体。
在导向间隙24的区域内，两个壳20、22包括陶瓷应急运转涂层，以保证如果导向磁体34失效，导向设备16的应急运转特性。如果导向磁体34失效，则可避免导向设备16的损坏。
通过导向磁体产生的电磁场，熔融体在导向间隙24的区域内根据熔融金属的磁性被或多或少地加热。从而，确保了熔融体14在导向间隙24的区域内仍保持液态，由此又保证了良好的涂覆质量。
金属带12在涂层金属熔融体14中的非接触导向和控制实现了在金属带12的两侧上的等质量涂覆。
图3中，对图1和图2的涂覆设备10增加了清洁设备50。基本上，清洁设备50由两个独立的循环刮刀牵引器52构成，刮刀牵引器52在金属带12的两侧经过导向间隙24，然后在导向间隙24外面返回。两个刮刀牵引器52中的每一个都是由传动辊54驱动，传动辊54被安放在熔融体上方。在每个刮刀牵引器52上安放有相应的刮刀元件56，它被牢固地固定在刮刀牵引器52上。两个导向间隙开口中的每一个都被提供了陶瓷衬垫58，通过它们刮刀牵引器52在偏离时不会给导向磁体壳20、22产生任何大量磨损。
为了清洁导向间隙24，两个传动辊54通过相应的传动力以相反的方向运动。由此，两个刮刀牵引器52在带有两个刮刀组件56的同时，从上到下移动经过导向间隙24。在导向间隙24中，刮刀元件56从两个相对的壳壁上刮掉熔渣和其它沉淀，并将它们带出导向间隙24。因此，实现了一个简单有效的清洁设备。
权利要求
1.一种用于在涂层金属熔融体(14)中涂覆金属带(12)的涂覆设备，包括在熔融体(14)中用于引导金属带(12)的导向设备(16)，其特征在于，该导向设备(16)被构造成带有至少一个电导向磁体(34)的磁导向器，用于在熔融体(14)中金属带(12)的非接触导向。
2.根据权利要求1所述的涂覆设备，其特征在于，提供了导向磁体壳(20、22)，其中安放有导向磁体(34)，该导向磁体壳由熔点高于600℃的非磁性材料组成。
3.根据权利要求2所述的涂覆设备，其特征在于，提供了两个相对的带有电导向磁体(34)的导向磁体壳(20、22)，这两个导向磁体壳(20、22)在它们之间形成连续的金属带导向间隙(24)。
4.根据权利要求3所述的涂覆设备，其特征在于，导向间隙(24)有一个弓状构型，由此使金属带(12)在导向间隙(24)中发生弓形偏离。
5.根据权利要求2-4中的一项所述的涂覆设备，其特征在于，提供了用于探测金属带(12)到导向磁体(34)之间距离的传感器(36)，还提供了控制设备(38)，其根据金属带(12)到导向磁体(34)的距离来控制由导向磁体(34)产生的磁场强度，所述距离已由传感器(36)探测到。
6.根据权利要求2-5中的一项所述的涂覆设备，其特征在于，提供了气体供给(40)，通过它给导向磁体壳(20、22)供应冷却气体，用于冷却导向磁体(34)。
7.根据权利要求6所述的涂覆设备，其特征在于，在导向磁体壳(20、22)内提供了用于探测泄漏气流的气压传感器。
8.根据权利要求2-7中的一项所述的涂覆设备，其特征在于，导向磁体壳(20、22)在金属带导向间隙(24)的区域内包括应急运转涂层。
9.根据权利要求3-8中的一项所述的涂覆设备，其特征在于，提供了用于清洁导向间隙(24)的清洁设备(50)。
10.根据权利要求9所述的涂覆设备，其特征在于，清洁设备(50)包括安装到刮刀牵引器(52)的刮刀元件(56)，该刮刀元件(56)适于通过刮刀牵引器(52)被牵引经过导向间隙(24)。
全文摘要
本发明涉及一种用于在涂层金属熔融体(14)中涂覆金属带(12)的涂覆设备(10)。为了引导和偏离金属带(12)，导向设备(16)被安放在熔融体(14)中。导向设备(16)被构造成带有至少一个电导向磁体的磁导向器，用于在熔融体(14)中金属带的非接触导向。因此，避免使用辊、轴等来引导金属带，所以使用涂层金属来涂覆金属带(12)具有较好的质量，并且在金属带(12)的两侧上具有相同的质量。
文档编号C23C2/00GK1653203SQ03810673
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月8日 优先权日2002年5月11日
发明者维尔弗里德·普拉策, 恩斯特-韦尔纳·施密特, 阿里-礼萨·科萨凯斯基, P·克劳斯·贝克 申请人:镀锌板带有限公司