专利名称：用于涂覆金属带材的装置以及对此的方法
技术领域：
本发明涉及用于利用涂覆材料涂覆金属带材的装置，该装置具有填充有液态
(flussig)涂覆材料的涂覆容器(Beschichtungsbehalter)，已涂覆的带材垂直向上被
引导穿过该涂覆容器或引导离开该涂覆容器，其中，在涂覆容器的上方布置有去除喷嘴 (Abstreifduse)以用于从带材表面上去除(Abstreifen)仍然液态的涂覆材料，其中，在去除喷嘴的上方布置有电磁机构以用于将带材的位置稳定在中间位置中，其中，该机构包括至少两个在金属带材的两侧布置在相同的高度上的磁铁。此外，本发明涉及用于利用涂覆材料涂覆金属带材的方法。
背景技术：
该类型的装置以及相应的方法为已知的。文件DE 10 2008 039 244 Al表述了用于熔体浸涂(Schmelztauchbeschichten)的装置，在熔体浸涂中金属带材引导通过涂覆池 (Beschichtungsbad)并且垂直向上被引导离开该涂覆池。在涂覆容器的上方布置去除喷嘴，利用该去除喷嘴将多余的涂覆材料从带材表面上吹除。在去除喷嘴的上方以预定的距离布置带材稳定件，利用该带材稳定件应将带材在设备的中间平面中保持在中间。类似的解决方案从文件WO 02/14574 Al中已知。文件WO 01/11101 Al、文件EP 0 659 897 Bi、文件EP 0 854 940 Bl以及文件JP 1100 6046也显示了对于熔体浸涂方法的细节。在熔体浸涂设备中，尤其在热浸镀锌设备(Feuerverzinkungsanlage)中，对带材位置和带材行进提出不同的要求。特別在去除喷嘴的区域中，应利用以不接触方式起作用的系统(其为所谓的电磁带材稳定系统)而降低带材振动并且影响带材形状。在带有位于去除喷嘴下游的感应式加热系统(镀锌层退火处理装置 (Galvannealer))的设备中，附加地在去除喷嘴的上方在加热机构前安装引导轮，该引导轮应确保在加热线圈之间平静的带材行进并且应防止通过带材与其的接触而引起的不仅在设备处而且在带材上的缺陷。同样，在带有和不带有下游连接的加热感应器(Erwarmungsinduktor)的设备
中，稳定的在中间的带材行进对于接着去除喷嘴的带材冷却机构来说具有重要的意义，以为了实现均勻的冷却效果。在此还避免设备和带材表面的损伤。已知不同的系统，其以无接触的、也就是说电磁的方式施加附加カ到钢带上，以为了降低以振动形式的带材运动。此外，利用该系统可横向于输送方向影响带材形状。在带材稳定系统中借助于行程传感器(Wegsensor)測量垂直于(normal zu)带材表面的带材位置并且以封闭的调节回路调节该带材位置。在此，还可在下游连接的机构的内部使用其它的测量机构作为用于带材位置调节的附加信号。已证明不利的是带材稳定件的位置以受结构类型限制的方式而限定并且在已知的解决方案中通常关注于在空间上位于去除喷嘴附近。因此，取决于设计方案，获得带材稳定件磁铁与去除喷嘴的喷嘴唇(DUsenlippe)(来自喷嘴的空气出口)的距离。由此，相对于下游连接的机构、例如相对于加热感应器或者对于下游连接的带材冷却件的距离相当大。由此没有获得或仅获得带材稳定件磁铁对该处的带材运动的最小的作用，并且因此在与去除喷嘴有间隔的区域中没有获得带材稳定件的影响可能性。当带材稳定件磁铁然而直接安装在加热感应器或带材冷却件前时，则在去除喷嘴的区域中相应地获得对带材定中心(Bandzentrierung)的明显变小的作用。因此在已知的设备中，总是仅获得所选择的位置，该位置通常与在去除喷嘴的区域中的作用相协调，也就是说带材稳定件磁铁通常布置在去除喷嘴的区域中。由此，然而没有或仅以受限制的方式满足了现代带材镀锌设备 (Bandverzinkungsanlage)的胃ま。
发明内容
基于该缺点，本发明的目的在于，改进用于利用涂覆材料涂覆金属带材的装置以及相应的方法，使得可以改善且更简单的方式对带材引导的不同的要求做出反应。相应地可提高熔体浸涂、尤其热浸镀锌的品质。该目的通过本发明的解决方案在装置技术方面的特征为用于调整磁铁与去除喷嘴的垂直距离的器件。用于调整垂直距离的器件可包括至少ー个提升元件，该提升元件直接或间接与去除喷嘴相连接。去除喷嘴可在此具有框架结构或与框架结构相连接，在该框架结构上布置该至少一个提升元件。在去除喷嘴的上方可布置有加热元件以用于加热带材，以为了可执行所谓的镀锌层退火处理过程(Galvarmealing-Prozess)。加热元件在此优选构造成感应式元件。用于调整垂直位置的器件在此优选构造成用于在位于去除喷嘴和加热元件之间的高度伸展的整个区域中调整磁铁的垂直距离。此外，在加热元件的上方布置有冷却区段。在加热元件和冷却区段之间布置有保持炉(Halteofen)。用于调整垂直距离的器件可包括至少ー个液压或气压的执行器；该器件还可包括至少ー个机械执行器，尤其为主轴螺母系统(Spindel-Mutter-System)。用于利用涂覆材料涂覆金属带材的方法(在该方法中带材引导穿过位于涂覆容器中的液态涂覆材料，并且此后垂直向上被引导离开涂覆容器，其中，在涂覆容器的上方通过去除喷嘴从带材表面上去除仍然液态的涂覆材料，并且其中在去除喷嘴的上方借助于用于将带材的位置稳定在中间位置中的电磁机构而稳定带材，其中机构包括两个在带材的两侧布置在相同的高度上的磁铁)根据本发明出众之处在干，根据预设的值而调整磁铁与去除喷嘴的垂直距离，其中为了调整距离，由控制件来操纵用于调整垂直距离的器件。在调整垂直距离时磁铁在此优选始终定中地(zentriert)保持在中间位置中。本发明的核心在于，带材稳定件磁铁的位置不为位置固定，而是可借助于合适的提升装置与每个要求相匹配。在此，通过带材稳定件磁铁与去除喷嘴的机械联结，保持始终存在带材稳定件磁铁相对于通过的钢带的对准(定中心的)且最佳的位置-在垂直于带材方向上。
出自物理的考虑，为了最佳功能和由此为了降低带材运动带材稳定系统必须尽可能定位在相应机构或作用部位附近(圣维南原理(Prinzip von St. Vernant)) 0为了利用液态金属进行涂覆的最佳化，这例如为尽可能接近去除喷嘴的位置，其中对于在再加热机构的内部的位于中间的且平静的带材行进应选择尽可能接近该机构的不接触的带材稳定件的位置。因此有意义的是，借助于合适的辅助机构，可在没有失去稳定功能的情况下而驶向两个位置(一次接近去除喷嘴以及一次接近加热机构)。此外，还可驶向其它的位置，其使得利用带材稳定件影响两个设备部件(去除喷嘴和加热机构)成为可能。因此，根据本发明，借助于提升装置以灵活的方式将带材稳定件磁铁(其为带材稳定件単元的組成部分)的垂直的位置调整到期望的值上。这取决于运行状态或者所期望的无接触的带材位置影响(Bandlagenbeeinflussimg)而实现。定位优选在去除喷嘴和用于镀锌层退火处理运行(feilvarmealing-Betrieb)的在带材的输送方向中下游连接的加热感应器或者下游连接的带材冷却件之间实现。用于磁铁的高度调整的操纵器件在此保持为始终相对于去除喷嘴为定中心，因为该操纵器件以机械的方式与该去除喷嘴相联结。因此，本发明使得在在热浸镀锌设备中在去除喷嘴上方的带材稳定件磁铁的可改变的、针对性地可调整的位置成为可能。因此，带材稳定件磁铁相对于去除喷嘴的垂直调整可行性允许用于直接在去除喷嘴处并且直接在下游连接的加热元件前或在带材冷却件前在极限位置之间获得最佳运行方式的每个位置。在組合的应用中(在其中不仅在去除喷嘴中的带材位置影响 (Bandpositionsbeeinflussung)而且在下游连接的机构中的带材位置影响为重要的)，借助于数学模型在考虑在带材中的应カ分布的情况下确定对每个机构的作用；据此调整带材稳定磁铁垂直的位置，该位置对于应用状况为最佳的。
在附图中示出本发明的实施例。其中图1示意性显示了根据本发明的第一实施形式的熔体浸涂设备，图2以图1的示图显示了本发明的备选的实施形式，图3以透视图的形式显示了用于熔体浸涂设备的去除喷嘴的保持框架，在该保持框架上以高度可变的方式布置用于带材稳定的磁铁，以及图4以透视图的形式显示了用于带材稳定的磁铁，其布置在高度调整机构处。
具体实施例方式在图1中简要示出熔体浸涂设备，其用作利用涂覆金属涂覆带材1。带材1在该实施例中以已知的方式引入到涂覆容器2中，在该涂覆容器2中含有液态涂覆材料。当前，带材1在垂直方向V中的转向借助于转向轮14而实现。当然，同样还可使用CVGL方法，在该 CVGL方法中带材1垂直从下方进入到涂覆容器2中，并且底部开ロ借助于电磁封闭件而密封。在所涂覆的带材1垂直朝上离开涂覆容器2后，通过去除喷嘴3吹除多余的涂覆金属。在去除喷嘴3上方存在用于稳定带材1的机构4。该机构4作为核心件具有两个布置在带材1两侧的电磁铁6。利用该电磁铁6实现，针对性地如此地给带材加载磁力，即使得该带材保持在装置的对称的中间位置5中。重要的是，存在器件7，利用该器件7可针对性地调整磁铁6与去除喷嘴3的垂直的距离H。这在图1中利用靠近磁铁6的双向箭头表示，并且使得磁铁6—次(在中间的位置中)利用实线来表示，并且在两个其它备选的位置中利用虚线来表示，也就是说在下方的位置中接近去除喷嘴3以及在上方的位置中在行驶运动(Verfahrbewegimg)的上方的端部处，可利用器件7完成该行驶运动。磁铁6与去除喷嘴3的上端部的距离利用H来表示并且表明，通过器件7以多大的程度提升磁铁6。在图1中，在用于稳定的机构4的上方设置用于带材1的冷却区段11。在冷却区段11的上方，带材1通过转向轮13而转向到水平。在图2中简要示出备选的解决方案，其中，在此与图1相比在带材稳定件4的上方还设置有感应式加热机构10，利用该感应式加热机构10可以本身已知的方式而执行镀锌层退火处理过程。在此，在加热元件10和冷却区段11之间还存在保持炉12。从图3中获得对所提议的装置的设计结构的介绍。在此可见，去除喷嘴3布置在框架结构9处，在该框架结构9上固定四个提升元件8，利用该提升元件8可相对于去除喷嘴3而提升或降低磁铁6。设计结构的其它细节从图4获得。在此可见，如何使用如四个提升元件8 (当前构造成以主轴螺母系统的形式的机械式执行器)，以为了使磁铁6在垂直方向V上运动或在在垂直方向V上调整磁铁6。去除喷嘴3在此没有示出；该去除喷嘴3位于根据图4的图示的下方区域中。如果存在带材位置改变(其导致去除喷嘴的再调整)，则通过带材稳定件磁铁的机械联结而同样跟踪(nachfilhren)带材稳定件的位置。带材稳定件的磁铁6的无级高度调整使得以下成为可能对于最佳的镀锌层退火处理运行(GA运行)，带材稳定件4和尤其磁铁6借助于器件7(提升装置)直接定位在感应式加热元件10下方。因为对于GA产品的涂覆厚度相当薄(最大90g/m2)并且因此通过带材稳定作用仅可在涂层结构中实现较小的改善，因此将稳定作用的重点放在加热元件10 (GA感应器)中的带材行进上并且由此将重点放在对GA 涂层的品质上。通过对于去除喷嘴3的机械联结，去除喷嘴3和带材稳定件的磁铁6随时对于带材1定中心。带材稳定件进入到去除喷嘴3的区域中的作用在该情况中降低，然而由于通过在此所应用的数学模型进行的最佳的位置计算而没有略去。相比于去除喷嘴3，磁铁6定位成更接近加热元件10 (GA感应器)，然而考虑在两个方向中的物理作用的情况下。在另ー涂覆产品中，稳定作用的重点放在去除喷嘴3的内部的最小化的带材运动上。为此，在去除喷嘴3的区域中选择带材稳定件的磁铁6的位置。在加热元件前的引导轮不再是必要的(该引导轮应用在至今已知的设备中，以为了使带材稳定)，因为现在可针对性地在去除喷嘴和加热元件之间的整个高度区域中影响稳定作用。
器件7 (提升装置)同样以有利的方式使得在运行期间手动清洁去除喷嘴3成为可能。带材稳定件或者磁铁6行进到提高的位置中，而没有失去稳定作用。在已知的系统中这为不可行。由此，维修人员实现自由接近去除喷嘴3并且可因此手动清洁喷嘴唇。在每个热浸镀锌设备中提出该要求。带材稳定件的磁铁6的定位如所解释的那样利用这样的装置而实现，S卩，该装置可具有两个引导件、保持件以及相应的夹紧装置，其引起系统的夹紧并且因此引起带材稳定件(磁铁6)相对于带材或相对于去除喷嘴承载系统平行对准。用于改变带材稳定件位置的装置牢固地安装在去除喷嘴3上，该去除喷嘴3包括带有用于对准的设定元件的框架结构。因此原理为这样的框架结构，即该框架结构继而牢固地与去除喷嘴3的基本框架结构相连接。由此利用去除喷嘴3相对于带材1的取向同样总是实现带材稳定件的磁铁6 相对于带材1的同步取向。參考标号列表
1带材
2涂覆容器
3去除喷嘴
4用于稳定的机构
5中间位置
6磁铁
7用于调整垂直位置的器件
8提升元件
9框架结构
10加热元件
11冷却区段
12保持炉
13转向轮
14转向轮
V垂直方向
H距离
权利要求
1.一种用于利用涂覆材料涂覆金属带材(1)的装置，所述装置具有填充有液态涂覆材料的涂覆容器O)，所涂覆的带材(1)被引导垂直(V)向上穿过所述涂覆容器( 或离开所述涂覆容器O)，其中，在所述涂覆容器O)的上方布置有去除喷嘴(3)以用于从带材表面上去除仍然液态的涂覆材料，其中，在所述去除喷嘴(3)的上方布置有电磁机构(4)以用于将所述带材(1)的位置稳定在中间位置( 中，并且其中，所述机构(4)包括两个在所述金属带材(1)的两侧布置在相同的高度上的磁铁(6)，其特征在于用于调整所述磁铁(6)与所述去除喷嘴(3)的垂直距离(H)的器件(7)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在干，所述用于调整垂直距离(H)的器件(7)包括至少ー个提升元件(8)，所述提升元件(8)直接或间接与所述去除喷嘴(3)相连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在干，所述去除喷嘴(3)具有框架结构(9)，在所述框架结构(9)上布置所述至少一个提升元件(8)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在干，在所述去除喷嘴(3)的上方布置有加热元件(10)以用于加热所述带材(1)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在干，所述加热元件(10)构造成感应式元件。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在干，所述器件(7)构造成用于在位于所述去除喷嘴(3)和所述加热元件(10)之间的高度伸展的整个区域中调整所述磁铁(6)的垂直距离(H)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在干，在所述加热元件(10)的上方布置有冷却区段(11)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在干，在所述加热元件(10)和所述冷却区段 (11)之间布置有保持炉(12)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在干，所述用于调整垂直距离(H) 的器件(7)包括至少ー个液压或气压的执行器。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在干，所述用于调整垂直距离 (H)的器件(7)包括至少ー个机械执行器，尤其为主轴螺母系统。
11.一种用于利用涂覆材料涂覆金属带材(1)的方法，在所述方法中所述带材(1)被引导穿过位于涂覆容器(2)中的液态涂覆材料并且此后垂直(V)向上被引导离开所述涂覆容器O)，其中，在所述涂覆容器O)的上方通过去除喷嘴(3)从带材表面去除仍然液态的涂覆材料，并且其中，在所述去除喷嘴(3)的上方借助于用于将所述带材(1)的位置稳定在中间位置(5)中的电磁机构(4)而稳定所述带材(1)，其中所述机构包括至少两个在所述带材(1)的两侧布置在相同的高度上的磁铁(6)，其特征在干，根据预设的值而调整所述磁铁(6)与所述去除喷嘴(3)的垂直距离(H)，其中为了调整所述距离(H)，由控制件来操纵所述用于调整所述垂直距离(H)的器件(7)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在干，在调整所述垂直距离(H)时所述磁铁 (6)始终定中心地保持在所述中间位置(5)中。
全文摘要
本发明涉及用于利用涂覆材料涂覆金属带材(1)的装置，该装置具有填充有液态涂覆材料的涂覆容器(2)，所涂覆的带材(1)垂直(V)向上而引导穿过该涂覆容器(2)或离开该涂覆容器(2)，其中，在涂覆容器(2)的上方布置有去除喷嘴(3)以用于从带材表面上去除仍然液态的涂覆材料，其中，在去除喷嘴(3)的上方布置电磁机构(4)以用于将带材(1)的位置稳定在中间位置(5)中，其中，机构(4)包括两个在金属带材(1)的两侧布置在相同的高度上的磁铁(6)。为了可以更好的且更简单的方式对带材引导的不同的要求做出反应，本发明的出众之处在于用于调整磁铁(6)与去除喷嘴(3)的垂直距离(H)的器件(7)。此外，本发明涉及用于涂覆金属带材的方法。
文档编号C23C2/00GK102597295SQ201080050673
公开日2012年7月18日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者C·卡里诺斯, H·贝伦斯, J·库尔曼, P·方泰内 申请人:Sms西马格股份公司