EP0910681A1 - Vorrichtung zum schmelztauchbeschichten von metallband - Google Patents

Vorrichtung zum schmelztauchbeschichten von metallband

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EP0910681A1
EP0910681A1 EP97931704A EP97931704A EP0910681A1 EP 0910681 A1 EP0910681 A1 EP 0910681A1 EP 97931704 A EP97931704 A EP 97931704A EP 97931704 A EP97931704 A EP 97931704A EP 0910681 A1 EP0910681 A1 EP 0910681A1
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channel
strip
coating
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band
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Klaus Frommann
Walter Ottersbach
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Mannesmann AG
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    • B05C9/04—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material to opposite sides of the work

Definitions

  • the invention relates to a device for coating strip-like material, in which a metal strip is passed through a container holding the molten coating material, which has a channel surrounding the strip-shaped material below the molten pool level, in which currents are induced by inductors in the coating material that induce an electromagnetic Strength to
  • the container receiving the melt-shaped coating material there is provided with a bottom through opening for the band to be coated, which is sealed by an electromagnetic pump.
  • This pump generates an electromagnetic force that is equal to or greater than the metallostatic pressure in the opening of the passage. This prevents the molten coating material from leaking through the passage.
  • the passage channel is exposed to high thermal requirements and wears accordingly. For this reason, it is necessary to replace the channel.
  • the replacement of a one-part channel presupposes that there is no more tape in the channel and that after changing the worn components, it is necessary to re-thread the tape through the channel.
  • Threading the belt is very time-consuming and difficult and clearly disturbs the productivity of the system due to long downtimes.
  • the channel is easily detachably attached to the bottom of the container and consists of several parts that can be separated and sealed against each other in the tape running direction and that are used to replace the channel with the tape inside after loosening the separating connection individually at right angles to the tape running direction Band can be moved away.
  • the essence of the present invention is to form the channel from parts which can be separated from one another and which can be moved away from the band in order to replace the channel without the band itself having to be separated or unthreaded.
  • the channel or the parts of the channel are easily detachably fastened to the bottom of the container holding the coating material and can be moved away in the shortest possible time after the container has been emptied.
  • new channel parts can be transported in and assembled to form a new channel in such a way that a closed channel encompassing the band results.
  • the separable parts are sealed against each other by suitable sealants and close the channel in a liquid-tight manner in the working state.
  • the channel consists of an electrically insulating material with good surface wettability, the channel is preferably formed from ceramic material.
  • the ceramic material is designed so that the surface property and structure
  • the inductors which enclose the channel on both sides, are particularly effective when using the electrically insulated ceramic material.
  • the inductors can be attached to the inductors and can be moved or displaced together with them.
  • the inductors for example guided on rollers, can be moved transversely to the belt and take the separate channel parts with them when moving.
  • the channel parts can be movable or displaceable in the system independently of the inductors and, for example, to first move the inductors for changing the channel and to move the channel parts in a second step.
  • the channel is sealed in such a way that it can be closed gas-tight and can be supplied with protective gas.
  • the channel For quick detachability of the channel, it is held on the tank bottom by means of wedges or eccentrics and can be brought into its removal position for a short time after loosening the wedges or adjusting the eccentrics.
  • the tape remains in its central position while the channel is removed by separating it into channel parts.
  • a roller arrangement for guiding and centering the band is provided below the channel.
  • the present invention enables the channel parts to be changed quickly without first removing the belt and considerably reduces the downtimes of the system. This allows the productivity of the system to be increased, and at the same time the quality of the coated metal strip is increased, because the unevenness of the coating caused by the change of the channel is kept very low by the easier rapid change of the worn channel parts.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an inventive device for
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a representation rotated by 90 °
  • Figure 4 shows an example of the attachment of the channel to the bottom of the container.
  • 1 denotes the container which holds the molten coating material 2 in it.
  • the band denoted by 3 is passed through the container 1 in the direction of the arrow from bottom to top and thereby coated with the coating material 2.
  • At the bottom 4 of the container 1 there is a fastening device 5 for the parts 6a and 6b of the channel denoted by 7, through which the band 3 is guided in a centered manner.
  • the rollers 8a, 8b create a stable guide for the band 3 in the entry region of the channel 7, by means of which the band 3 is held in a center-centered position;
  • the inductors are on both sides of channel 7
  • FIG. 2 the same parts are identified identically, the channel having a rectangular cross-section can be seen, the cross-sectional opening depending on the thickness and width of the strips 3 to be coated.
  • the channel shown in cross section is composed of at least two parts 6a, 6b (FIG. 3a) which are connected to one another by a suitable heat-resistant seal 12 to form a closed channel 7.
  • the channel consists of four parts, namely the broad sides 6a, 6b and the end faces 6c, 6d sealingly closing the broad sides, which in turn are sealed off from the broad sides at 12.
  • the channel consists of two separable parts, each of which is L-shaped, one leg of the L-shaped cross section forming the end wall of the channel relative to the other leg, and both legs at 12 being sealed off from one another.
  • FIG. 3a the channel shown in cross section is composed of at least two parts 6a, 6b (FIG. 3a) which are connected to one another by a suitable heat-resistant seal 12 to form a closed channel 7.
  • the channel consists of four parts, namely the broad sides 6a, 6b and the end faces 6c, 6d sealingly closing the broad sides, which in turn are sealed off from the broad sides at 12.
  • a two-part channel 7 is likewise provided, one of the end walls remaining fixed, that is to say stationary, on a system part (not specified in more detail), while the other channel part 6a is practically put over the band and is sealingly connected to the fixed channel part at 12 .
  • FIG. 4 schematically indicates how, for example, the channel 7 is fixed on the bottom 4 of the container 1, specifically by means of wedges 13 which mesh with one another can be brought into operative connection with each other by moving the channel 7 in arrow direction 14. In this way, the channel 7 can be connected very quickly to the bottom 4 of the container 1 and detached just as quickly
  • An advantage of the present invention is that the channel 7, which is composed of two or more parts, does not require any separation of the metal strip present in the system when the channel is replaced, and accordingly the availability of the system is increased by forming the channel from two or more parts which can be separated in the running direction of the strip, the duct can be dismantled when the strip is then in place, whereby the conversion can be carried out in a very short time using quick connection elements.
  • Suitable sealing elements or materials are inserted between the duct parts, which advantageously prevent the liquid metal from flowing out during operation Channel 7 can be heated via the inductors if, after the channel has been modified, it must be prepared for a new working cycle

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut, bei der ein Metallband durch einen das geschmolzene Überzugsmaterial aufnehmenden Behälter hindurchgeführt wird, der unterhalb des Schmelzbadspiegels einen das bandförmige Gut umschliessenden Kanal aufweist, in dem durch Induktoren im Überzugsmaterial Ströme induziert werden, die eine elektromagnetische Kraft zum Zurückhalten des Überzugsmaterials hervorrufen. Dabei ist der Kanal (7) leicht lösbar am Boden des Behälters (1) befestigt und besteht aus mehreren in Bandlaufrichtung trennbaren und gegeneinander abgedichteten Teilen (6a bis 6d), die zum Auswechseln des Kanals (7) bei darin befindlichem Band (3) nach Lösen der Trennverbindung einzeln quer zur Bandlaufrichtung vom Band (3) wegbewegbar sind.

Description

Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut, bei der ein Metallband durch einen das geschmolzene Überzugsmaterial aufnehmenden Behälter hindurchgeführt wird, der unterhalb des Schmelzbadspiegels einen das bandförmige Gut umschließenden Kanal aufweist, in dem durch Induktoren im Überzugsmaterial Ströme induziert werden, die eine elektromagnetische Kraft zum
Zurückhalten des Überzugsmaterials hervorrufen.
Eine gattungsgemäße Anlage ist beispielsweise in dem deutschen Patent 43 44 939 beschrieben. Der dort das schmelzförmige Überzugsmaterial aufnehmende Behälter ist mit einer bodenseitigen Durchführungsöffnung für das zu beschichtende Band versehen, die durch eine Elektromagnetpumpe abgedichtet ist. Diese Pumpe erzeugt eine elektromagnetische Kraft, die gleich groß oder größer als der metallostatische Druck in der Öffnung des Durchlaßkanals ist. Dadurch wird das schmelzflüssige Überzugsmaterial daran gehindert, durch den Durchlaßkanal auszulaufen.
Der Durchlaßkanal ist hohen thermischen Anforderungen ausgesetzt und verschleißt dementsprechend. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den Kanal zu ersetzen. Das Auswechseln eines einteiligen Kanals setzt voraus, daß sich kein Band mehr im Kanal befindet, und daß nach dem Wechseln der verschlissenen Bauteile ein erneutes Einfädeln des Bandes durch den Kanal erforderlich wird. Das Trennen und erneute
Einfädeln des Bandes ist sehr zeitaufwendig und schwierig und stört die Produktivität der Anlage durch lange Stillstandszeiten deutlich.
Ausgehend von dem beschriebenen Problem und Nachteil beim Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut so zu verbessern, daß bei minimierten Stillstandszeiten der Anlage ein Schnellwechsel des Kanals möglich wird, ohne daß das Band zertrennt werden muß.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Kanal leicht lösbar am Boden des Behälters befestigt ist und aus mehreren, in Bandlaufrichtung trennbaren und gegeneinander abgedichteten Teilen besteht, die zum Auswechseln des Kanals bei darin befindlichem Band nach Lösen der Trennverbindung einzeln quer zur Bandlaufrichtung vom Band wegbewegbar sind.
Kern der vorliegenden Erfindung ist es, den Kanal aus voneinander trennbaren Teilen auszubilden, die zum Auswechseln des Kanals vom Band wegbewegt werden können, ohne daß das Band selbst getrennt oder ausgefädelt werden muß. So ist der Kanal bzw. die Teile des Kanals sind leicht lösbar am Boden des das Überzugsmaterial aufnehmenden Behälters befestigt und können in kürzester Zeit nach dem Entleeren des Behälters wegbewegt werden. In gleicher Weise können neue Kaπalteile herantransportiert werden und zur Bildung eines neuen Kanals so zusammengefügt werden, daß sich ein geschlossener, das Band umgreifender Kanal ergibt. Die trennbaren Teile sind durch geeignete Dichtmittel gegeneinander abgedichtet und schließen im Arbeitszustand den Kanal flüssigkeitsdicht ab.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kanal aus einem elektrisch isolierenden Material mit guter Oberflächenbenetzbarkeit besteht, vorzugsweise wird der Kanal aus Keramikmaterial gebildet. Das Keramikmaterial ist hinsichtlich Oberflächeneigenschaft und Struktur derartig ausgebildet, daß die
Oberfläche durch das flüssige Beschichtungsmetall benetzt wird. Die Induktoren, die den Kanal beidseitig einschließen, sind bei Verwendung des elektrisch isolierten Keramikmaterials besonders gut wirksam.
Zum Auswechseln der Kanalteile können diese an den Induktoren befestigt sein und mit diesen gemeinsam verfahr- oder verschiebbar sein. Das bedeutet, daß zum Auswechseln der Kanalteile und zum öffnen des abgeschlossenen Kanals die Induktoren, beispielsweise auf Rollen geführt, quer zum Band verfahrbar sind und beim Verfahren die getrennten Kanalteile mitnehmen. Es ist auch denkbar, nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die Kanalteile unabhängig von den Induktoren verfahr- oder verschiebbar in der Anlage anzuordnen und beispielsweise für den Wechsel des Kanals zunächst die Induktoren zu verfahren und in einem zweiten Arbeitsschritt die Kanalteile zu verschieben.
Für das Beschichtungsverfahren ist es günstig, wenn der Kanal so abgedichtet ist, daß er gasdicht verschließbar und mit Schutzgas beaufschlagbar ist.
Zur schnellen Lösbarkeit des Kanals ist dieser mittels Keilen oder Exzentern am Behälterboden gehalten und kann nach Lösen der Keile oder Verstellen der Exzenter kurzfristig in seine Ausbaulage gebracht werden. In jedem Fall verbleibt das Band in seiner Mittellage, während der Kanal durch Auftrennen in Kanalteile entfernt wird.
Zur Führung des Bandes und zur Mittenzentrierung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß unterhalb des Kanals eine Rollenanordnung zur Führung und Zentrierung des Bandes vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Schnellwechseln der Kanalteile ohne vorheriges Entfernen des Bandes und reduziert die Stillstandszeiten der Anlage erheblich. Dadurch läßt sich die Produktivität der Anlage steigern, wobei gleichzeitig die Qualität des beschichteten Metallbandes erhöht wird, weil durch das erleichterte Schnellwechseln der verschlissenen Kanalteile die durch den Kanalwechsel hervorgerufenen Beschichtungsungleichmäßigkeiten sehr gering gehalten werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Schmelztauchbeschichten von Bändern im Querschnitt,
Figur 2 die Vorrichtung nach Figur 1 in um 90° gedrehter Darstellung,
Figur 3 a-d Querschnitte durch verschiedene geteilte Kanäle, und
Figur 4 ein Beispiel der Befestigung des Kanals am Behälterboden. In Figur 1 ist mit 1 der Behälter bezeichnet, der das geschmolzene Überzugsmaterial 2 in sich aufnimmt. Das mit 3 bezeichnete Band wird in Pfeilrichtung von unten nach oben durch den Behälter 1 hindurchgeführt und dabei mit dem Überzugsmaterial 2 beschichtet. Am Boden 4 des Behälters 1 ist eine Befestigungsvorrichtung 5 für die Teile 6a und 6b des mit 7 bezeichneten Kanals vorgesehen, durch den das Band 3 zentriert hindurchgeführt wird. Durch die Rollen 8a, 8b wird im Eintrittsbereich des Kanals 7 eine stabile Führung für das Band 3 geschaffen, durch die das Band 3 in einer mittenzentrierten Lage gehalten w;rd. Beidseitig des Kanals 7 sind die Induktoren
9a, 9b angeordnet, die - wie in der strichpunktierten Darstellung erkennbar - auf Rollen 10 , die ihrerseits auf Führungsbahnen 11 abrollen, nach beiden Seiten vom Kanal 7 wegbewegbar sind.
In Figur 2 sind gleiche Teile gleich bezeichnet, erkennbar ist der Kanal von rechteckigem Querschnitt, wobei die Querschnittsöffnung von der Dicke und Breite der zu beschichtenden Bänder 3 abhängt.
Wie in den Figuren 3a-d zu erkennen ist, ist der im Querschnitt dargestellte Kanal aus mindestens zwei Teilen 6a, 6b (Figur 3a) zusammengesetzt, die durch geeignete hitzebeständige Dichtungen 12 miteinander zu einem geschlossenen Kanal 7 verbunden sind. In Figur 3b besteht der Kanal aus vier Teilen, nämlich den Breitseiten 6a, 6b und den die Breitseiten abdichtend verschließenden Stirnseiten 6c, 6d, die wiederum gegenüber den Breitseiten bei 12 abgedichtet sind. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3c besteht der Kanal aus zwei trennbaren Teilen, die jeweils L-förmig ausgebildet sind, wobei der eine Schenkel des L-förmigen Querschnittes gegenüber dem anderen Schenkel die Stirnwand des Kanals bildet und beide Schenkel bei 12 gegeneinander abgedichtet sind. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3d ist ebenfalls ein zweigeteilter Kanal 7 vorgesehen, wobei eine der Stirnwände fest, also stationär an einem nicht näher bezeichneten Anlagenteil verbleibt, während der andere Kanalteil 6a praktisch über das Band gestülpt wird und mit dem festen Kanalteil bei 12 abdichtend verbunden wird.
In Figur 4 ist schematisch angedeutet, wie beispielsweise die Festlegung des Kanals 7 am Boden 4 des Behälters 1 erfolgt, nämlich über miteinander kämmende Keile 13, die durch Verschieben des Kanals 7 in Pfeilπchtung 14 in Wirkverbindung miteinander gebracht werden Auf diese Weise läßt sich der Kanal 7 sehr schnell mit dem Boden 4 des Behalters 1 verbinden und ebenso schnell losen
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß der aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzte Kanal 7 beim Auswechseln des Kanals kein Trennen des in der Anlage befindlichen Metallbandes erforderlich macht und dementsprechend die Verfügbarkeit der Anlage erhöht wird Durch Ausbildung des Kanals aus zwei oder mehreren Teilen, die in Bandlaufrichtung trennbar sind, wird das Demontieren des Kanals bei dann befindlichem Band ermöglicht, wobei durch Schnellverbindungs- elemente der Umbau in kürzester Zeit durchgeführt werden kann Zwischen den Kanalteilen sind geeignete Dichtungselemente oder Materialien eingefugt, die ein Ausfließen des flussigen Metalles wahrend des Betriebes verhindern Vorteilhafterweise läßt sich der Kanal 7 über die Induktoren erwarmen, wenn nach dem Umbau des Kanals dieser für einen neuen Arbeitszyklus vorbereitet werden muß

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut, bei der ein Metallband durch einen das geschmolzene Überzugsmaterial aufnehmenden Behälter hindurchgeführt wird, der unterhalb des Schmelzbadspiegels einen das bandförmige Gut umschließenden Kanal aufweist, in dem durch Induktoren im Überzugsmaterial Ströme induziert werden, die eine elektromagnetische Kraft zum Zurückhalten des Überzugsmaterials hervorrufen, dadurch gekennzeichnet daß der Kanal (7) leicht lösbar am Boden des Behälters (1) befestigt ist und aus mehreren in Bandlaufrichtung trennbaren und gegeneinander abgedichteten Teilen (6a bis 6d) besteht, die zum Auswechseln des Kanals (7) bei darin befindlichem Band (3) nach Lösen der Trennverbindung einzeln quer zur Bandlaufrichtung vom Band (3) wegbewegbar sind.
2. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (7)aus einem elektrisch isolierendem Material mit guter Oberflächenbenetzbarkeit besteht.
3. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (7) aus Keramikmaterial gebildet ist.
4. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalteile (6a bis 6d) an den Induktoren (9a, 9b) befestigt und mit diesen gemeinsam verfahr- oder verschiebbar sind.
5. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalteile (6a bis 6d) unabhängig von den Induktoren (9a, 9b) verfahr- oder verschiebbar sind.
6. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (7) gasdicht verschließbar und mit Schutzgas beaufschlagbar ist.
7. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (7) mittels Keilen (13) oder Exzentern am Behälterboden (4) gehalten wird.
8. Vorrichtung zum Beschichten von bandförmigem Gut nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Kanals (7) eine Rollenanordnung (8a, 8b) zur Führung und Mittenzentrierung des Bandes (3) vorgesehen ist.
EP97931704A 1996-07-05 1997-07-01 Vorrichtung zum schmelztauchbeschichten von metallband Expired - Lifetime EP0910681B1 (de)

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PCT/DE1997/001412 WO1998001595A1 (de) 1996-07-05 1997-07-01 Vorrichtung zum schmelztauchbeschichten von metallband

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EP0910681A1 true EP0910681A1 (de) 1999-04-28
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EP97931704A Expired - Lifetime EP0910681B1 (de) 1996-07-05 1997-07-01 Vorrichtung zum schmelztauchbeschichten von metallband

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US (1) US6254680B1 (de)
EP (1) EP0910681B1 (de)
JP (1) JP3774235B2 (de)
KR (1) KR100498671B1 (de)
AT (1) ATE192509T1 (de)
AU (1) AU3538197A (de)
CA (1) CA2259409C (de)
DE (2) DE19628512C1 (de)
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