"Appareil et procédé pour supporter un feuillard métallique
sous une pression de gaz statique" La présente invention est relative à un appareil et à un procédé pour supporter un feuillard métallique sous une pression de gaz statique et elle se rapporte plus particulièrement à un appareil et à un procédé pour supporter, sous une pression de gaz statique, un feuillard métallique se déplaçant suivant un parcours prédéterminé, et ce sans amener une vibration ou une déformation de ce feuillard métallique.
Dans divers procédés où un feuillard métallique est déplacé suivant un parcours prédéterminé, il est extrêmement important de pouvoir empêcher la déformation et la vibration
du feuillard métallique en mouvement. En outre, si un tel feuillard métallique a été détonné, il est également très nécessaire de remettre en forme ce feuillard métallique mobile déformé, tandis qu'il se déplace suivant son parcours prédéterminé.
A titre d'exemple, dans un procédé continu de gavanisation à chaud pour feuillards en acier, après qu'un feuillard en acier galvanisé par immersion à chaud a été soumis à un procédé d'essuyage avec un gaz pour régler le poids de la couche résultante, le feuillard en acier ainsi essuyé doit se déplacer sur une longue distance entre une paire de cylindres de guidage, sans toucher un autre,support solide quelconque. De plus, dans un procédé d'enrobage par peinture pour feuillards en acier, le feuillard en acier enrobé de peinture doit être soumis à un processus de séchage et de durcissement, tout en se déplaçant sur une longue distance entre une paire de cylindres de guidage, sans contacter un autre support solide quelconque.
Dans les cas mentionnés ci--dessus, le feuillard métallique est parfois amené à vibrer et/ou à gauchir latéralement
au point de montrer un profil d'une section transversale en forme de C. Ce type de déformation du feuillard métallique sera désigné ci-après par l'expression "gauchissement en C".
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suivant un parcours déterminé sans utilisation de moyens solides quelconques de support, tout en empêchant une vibration et/ou une déformation indésirables de ce feuillard métallique, on a essayé d'utiliser un effet de coussin de fluide, dérivant de l'application d'une pression de gaz dynamique ou d'une pression de gaz statique sur les deux surfaces du feuillard métallique.
Dans ce type de procédé de support, il est important que ce procédé puisse s'accommoder des changements intervenant dans la vi-
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de celui-ci. Cependant, le procédé et l'appareil traditionnels à coussin de fluide ne peuvent être appliqués, qu - à; un feuillard métallique ayant une largeur prédéterminée et uniquement lorsque ce feuillard se déplace à une vitesse relativement lente qui n'est variable que dans un intervalle étroit.
A titre d'exemple, dans la demande de brevet japonais
52-56025(1977), on a décrit un appareil pour supporter un feuillard métallique qui a traversé un bain de galvanisation à chaud et a été retiré de ce bain, en étant ensuite déplacé de bas en haut suivant un parcours de déplacement vertical, sans que ce feuillard métallique soit touché.
A titre d'autre exemple, dans la demande de brevet japonais 48-3381(1973), on a décrit un appareil pour déplacer horizontalement un feuillard métallique sans le toucher.
Dans l'appareil pour soutenir un feuillard métallique, tel que décrit dans la demande de brevet japonais n[deg.] 52-56025, une série de tampons ou de supports à pression de gaz sont agen-
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dinal du parcours de déplacement du feuillard métallique de manière à être espacés les uns des autres et aussi par rapport au parcours de déplacement. Dans ce processus de support, tous les tampons à pression de gaz ou certains d'entre eux sont déplacés en réponse à une déformation, en particulier à un gauchissement en C, du feuillard métallique de manière à reformer celui-ci.
Toutefois, comme le feuillard métallique se déplace à vitesse élevée et que les changements de forme de ce feuillard sont irréguliers, il est extrêmement difficile de régler le déplacement des tampons à pression gazeuse en réponse aux changements intervenant dans la vitesse et dans la forme du feuillard métallique. En outre, il est pratiquement impossible de déterminer la distance suivant laquelle les tampons à pression gazeuse peuvent être écartés de la surface du feuillard métallique en fonction du degré de gauchissement en C de ce feuillard.
Dans l'appareil de transfert suivant la demande de brevet japonais n[deg.] 48-33481, la largeur de la partie inférieure du dispositif prévu .pour supporter le feuillard métallique est plus grande que la largeur, du feuillard métallique à supporter, et la quantité de circulation de gaz depuis la partie inférieure est trop grande. Par conséquent, lorsqu'un feuillard métallique d'une largeur relativement faible est maintenu par le type susdit d'appareil, les courants gazeux éjectés des tampons ou supports à pression gazeuse, localisés extérieurement aux bords latéraux du feuillard métallique, et orientés l'un vers l'autre,
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De façon plus particulière, lorsque la pression des courants gazeux éjectés des tampons à pression gazeuse localisés d'un côté du feuillard métallique est différente de la pression des courants gazeux du coté opposé de ce feuillard, il se crée une for-
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stable de celui-ci.
En outre, les appareils traditionnels de support, décrits ci-dessus, ne sont pas capables de modifier leur largeur de travail en fonction d'un changement de largeur du feuillard métallique à supporter.
Lorsque les tampons ou supports à pression gazeuse sont utilisés pour soutenir le feuillard métallique sans le toucher, la vibration du feuillard amène parfois celui-ci à s'écarter vers l'extérieur à partir de son parcours de déplacement prédéterminé ou à être basculé autour de son axe longitudinal. En outre, des tampons traditionnels à pression gazeuse amènent le feuillard métallique à être soumis à un gauchissement en C. Par conséquent, il est difficile d'agencer ces tampons ou supports à pression gazeuse dans des endroits proches du feuillard métallique à soutenir.
Un but de la présente invention est en conséquence de prévoir un appareil et un procédé pour supporter un feuillard métallique sans le toucher, tout en permettant à ce feuillard de se déplacer à une vitesse élevée.
Un autre but de la présente invention est de prévoir un procédé et un appareil pour soutenir un feuillard métallique,
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en fonction d'un changement de largeur du feuillard métallique.
Un autre but encore de l'invention est de prévoir un appareil et un procédé pour supporter un feuillard métallique, qui soient capables de ramener dans le parcours de déplacement, un feuillard métallique qui s'est écarté, vers l'extérieur, de son parcours prédéterminé, en raison d'une vibration.
Un autre but de l'invention est de prévoir un procédé et un appareil pour soutenir un feuillard métallique, qui soient capables de ramener à sa position initiale, un feuillard métallique qui a subi une torsion autour de son axe longitudinal en raison d'une vibration.
Un but supplémentaire de la présente invention est de prévoir un procédé et un appareil pour soutenir un feuillard métallique, qui soient capables de ramener, à sa forme initiale,
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Un but supplémentaire de la présente invention est de prévoir un appareil et un procédé pour soutenir un feuillard métallique, tout en empêchant un chauffage ou un refroidissement localisé indésirable de ce feuillard.
Un autre but encore de l'invention est de prévoir un appareil et un procédé pour soutenir un feuillard métallique, en employant un gaz en une quantité aussi faible que possible et sous une pression de gaz statique aussi basse que possible.
Les buts précédents et d'autres encore pourront être atteints grâce à la présente invention.
L'appareil suivant la présente invention, prévu pour le support d'un feuillard métallique sous une pression de gaz statique, comprend une paire de tampons ou supports à pression gazeuse, se faisant face et localisés en des endroits symétri-ques par rapport à un parcours de déplacement prédéterminé du
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verture à travers laquelle un gaz est éjecté vers le parcours
de déplacement susdit, et des moyens pour alimenter un gaz sous pression à chacun des tampons ou supports à pression gazeuse, cet appareil étant caractérisé en ce que chaque ouverture se présente sous la forme d'un canal fermé constitué d'une paire de fentes latérales s'étendant chacune en direction latérale par rapport au parcours de déplacement du feuillard métallique, et d'au moins deux paires de fentes longitudinales s'étendant chacune dans la direction longitudinale du parcours de déplacement du feuillard métallique, et reliant chacune entre elles les fentes latérales susdites, l'ouverture étant symétrique par rapport
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à pression gazeuse, axe de symétrie qui est parallèle à l'axe longitudinal du parcours de déplacement du feuillard métallique.
En outre, le procédé de la présente invention pour supporter un feuillard métallique sous une pression de gaz statique comprend l'éjection d'un gaz depuis une paire de tampons à pression gazeuse, se faisant face et localisés en des endroits symétriques par rapport à'un parcours de déplacement prédéterminé du feuillard métallique, cette éjection se faisant sur les deux surfaces de ce feuillard qui se déplace,, suivant le parcours de déplacement précité, et ce à travers une paire d'ouvertures d'éjection de gaz, formées chacune dans la surface avant de chaque tampon ou support à pression gazeuse, ce procédé étant caractérisé en ce que le processus d'éjection de gaz est mis en oeuvre à travers une ouverture en forme de canal fermé,
constituée d'une paire de fentes latérales s'étendant chacune latéralement par rapport au parcours de déplacement du feuillard métallique, et
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chacune dans la direction longitudinale du parcours de déplacement du feuillard métallique et reliant chacune les fentes latérales entre elles, cette ouverture étant symétrique par rapport à l'axe de symétrie longitudinal de la surface avant du tampon ou support à pression gazeuse, axe parallèle à la direction longitudinale du parcours de déplacement du feuillard métallique, de sorte qu'au moins trois zones à pression de gaz statique, entourées chacune par un courant gazeux en forme de rideau fermé, ,sont créées dans chacun des intervalles existant entre les surfaces du feuillard métallique et les tampons à pression gazeuse, la répartition de la pression de gaz statique de ces zones étant symétrique par rapport à l'axe longitudinal du parcours de déplacement du feuillard métallique.
L'invention sera décrite plus complètement encore ciaprès avec référence aux dessins non limitatifs annexés.
La Figure 1 est une vue explicative illustrant un appareil de galvanisation par immersion à chaud en continu pour feuillards métalliques , cet appareil comportant une paire de tampons ou supports à pression gazeuse et une paire d'ajutages d'essuyage par gaz. La Figure 2A est une vue avant d'un tampon à pression gazeuse suivant la technique antérieure, comportant une série d'ouvertures d'éjection de gaz. La Figure 2B est une vue en coupe transversale d'une forme de réalisation d'un tampon à pression gazeuse , comportant des ouvertures d'éjection de gaz , du type illustré par la Figure 2A. La Figure 2C est une vue en coupe transversale d'une autre forme de réalisation de tampon à pression gazeuse comportant des ouvertures d'éjection de gaz telles qu'illustrées par la Figure 2A.
La Figure 3A est une vue frontale d'une plaque de tampon à pression gazeuse utilisable suivant la présente inventinn. La Figure 3B est une vue en coupe longitudinale de la plaque de la Figure 3A. La Figure 3C est une vue en coupe latérale de la plaque de la Figure 3A. La Figure 4A est une vue en coupe longitudinale d'une forme de réalisation de tampon à pression gazeuse, utilisable pour la présente invention. La Figure 4B est une vue en coupe latérale du tampon de la Figure 4A. La Figure 5 est une vue en coupe latérale d'une autre forme de réalisation de tampon à pression gazeuse , utilisable pour la présente invention. La Figure 6 est une vue en coupe latérale d'une autre forme de réalisation encore de tampon à pression gazeuse , utilisable pour la présente invention.
La Figure 7 est une vue en coupe transversale latérale explicative d'une forme de réalisation d'appareil de support de feuillard métallique suivant la présente invention. La Figure 8 est une vue en coupe transversale latérale explicative d'un tampon supérieur à pression de gaz pour l'appareil de la Figure 7, cette Figure 8 illustrant l'intensité des pressions statiques résultantes . La Figure 9 est une vue en coupe transversale latérale explicative d'une forme de réalisation de l'appareil suivant la présente invention, dans laquelle un feuillard métallique se déplace vers l'extérieur par rapport à son parcours de déplacement prédéterminé.
La Figure 10 est une vue en coupe transversale latérale explicative d'un tampon supérieur à pression gazeuse de l'appareil illustré par la Figure 9, cette Figure 10 montrant la relation entre la largeur du feuillard métallique à supporter et la largeur de travail du tampon. La Figure 11A est une vue frontale d'un tampon à pression gazeuse suivant la technique antérieure. <EMI ID=11.1> le d'un appareil de support de feuillard métallique suivant la technique antérieure , comportant le tampon à pression gazeuse de la Figure 11A , appareil dans lequel un feuillard métallique est amené à basculer depuis sa position initiale. <EMI ID=12.1> rale d'un appareil de support de feuillard métallique suivant la technique antérieure , ,comportant un tampon à pression gazeuse suivant la Figure 11A ,
appareil dans lequel un feuillard métallique a été soumis à un gauchissement en C. La Figure 12A est une vue frontale d'un tampon à pression gazeuse utilisable pour la présente invention. La Figure 12B est une vue en coupe transversale latérale de l'appareil de support de feuillard métallique suivant la pré- <EMI ID=13.1>
par la Figure 12A, appareil dans lequel un feuillard métallique a été amené à basculer par rapport à sa position initiale.
La Figure 12C est une vue en coupe transversale latérale du même appareil que celui illustré par la Figure 12B, sauf que le feuillard métallique a subi un gauchissement en C. La Figure 13 est une vue frontale d'une forme de réalisation d'un tampon à pression gazeuse,utilisable pour la présente invention. La Figure 14 est une vue frontale d'une autre forme de réalisation de tampon à pression gazeuse utilisable pour la présente invention . La Figure 15A est une vue frontale d'une autre forme de réalisation d'une plaque avant de tampon à pression gazeuse utilisable pour la présente invention. La figure 15B est une vue en coupe longitudinale de la plaque de la Figure 15A. La Figure 15C est une vue en coupe latérale de la plaque de la Figure 15A.
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pareil de galvanisation à chaud , comportant une paire d'ajutages d'essuyage et une paire de tampons à pression gazeuse, utilisables pour la présente invention.
La Figure 17 est une vue en coupe longitudinale explicative d'un tampon à pression gazeuse localisé au-dessus d'un ajutage d'essuyage par gaz (non illustré), cette Figure donnant un graphique illustrant la répartition de la pression de gaz statique créée entre le feuillard métallique et le tampon à pression gazeuse. La Figure 18 est un graphique illustrant la relation en- <EMI ID=15.1>
entre le tampon à pression gazeuse et l'ajutage d'essuyage par gaz.
La Figure 19 est un graphique illustrant la relation entre la force de support du feuillard métallique et la vitesse de circulation d'un gaz de confinement.
Les Figures 20A à 20D illustrent la relation entre la vibration d'un feuillard métallique et la localisation d'une paire de tampons à pression gazeuse.
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vanisation à chaud comportant un four et une paire de tampons à pression gazeuse.
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ce que l'ouverture d'éjection de gaz formée dans la surface avant
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ticulière. L'ouverture d'éjection de gaz est en effet caractériséeen ce qu'elle comporte au moins deux paires de fentes longitudinales s'étendant chacune dans la direction longitudinale du parcours de déplacement du feuillard métallique , de manière à se relier à chacune d'une paire de fentes latérales .
Les deux paires ou plus de fentes longitudinales sont efficaces pour créer trois zones ou plus de pression de gaz statique , qui sont indépendantes l'une de l'autre et agencées latéralement au parcours de déplacement du feuillard métallique, dans les intervalles compris entre la surface du tampon à pression gazeuse et les surfaces du feuillard métallique.
Les zones à pression de gaz statique sont très efficaces pour éliminer les désavantages des appareils et des procédés traditionnels de support, en particulier pour reformer le feuillard métallique ayant subi un gauchissement en C et pour ramener à sa forme habituelle le feuillard métallique ayant subi une torsion.
Comme mentionné précédemment , l'appareil et le procédé de la présente invention peuvent être appliqués à un procédé de galvanisation à chaud en continu pour feuillards métalliques.
Si on se reporte à la Figure 1, un feuillard métallique S est introduit de haut en bas dans un bain de galvanisation à chaud 1 contenant un métal fondu 2, et il est ensuite retiré de bas en haut en le faisant passer autour d'un cylindre inférieur 3qui est immergé en dessous de la surface du métal fondu. Le feuillard de métal galvanisé 4 passe depuis la surface du métal fondu 2 vers un cylindre supérieur 5. Une paire d'ajutages d'essuyage par gaz 6 sont localisés au-dessus de la surface du métal fondu 2. Pour régler la quantité (poids) de couche de métal fondu , galvanisée sur les surfaces du feuillard métallique jusqu'à un niveau désiré, des courants gazeux , par exemple des courants d'azote, sont éjectés sous une pression élevée sur les surfaces du feuillard métallique galvanisé par les ajutages d'essuyage par gaz 6.
Durant ce processus , le feuillard métallique 4 se déplace à haute vitesse. Par conséquent, l'éjection à haute pression du gaz d'essuyage amène à vibrer le feuillard métallique se déplaçant entre le cylindre 3 et le cylindre supérieur 5. Cette vibration crée une tension sur le feuillard métallique. Cette tension amène ce feuillard à subir un gauchissement en C. En outre, la vibration amène
le feuillard à se déplacer vers l'extérieur par rapport à s on parcours de déplacement ou à subir une torsion autour de son axe longitudinal . La vibration, le gauchissement en C et la torsion du feuillard métallique amènent parfois les surfaces de ce feuillard à entrer en contact avec les ajutages d'essuyage par gaz 6.
Ce contact avec ces ajutages peut provoquer des dégats aux surfaces galvanisées du feuillard métallique. En outre, la vibration, le gauchissement en C et la torsion du feuillard métallique amènent la couche de métal galvanisé formée sur les surfaces du feuillard
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du feuillard métallique. A cet effet, une paire de tampons ou supports à pression gazeuse 7 sent agencés latéralement au parcours de déplacement du feuillard métallique 4. Généralement , la quantité (poids) de couche métallique est variable suivant la pression
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sultat la vibration , le gauchissement en C et/ou la torsion du feuillard métallique. Par conséquent, pour obtenir une couche métallique uniforme, il est important de maintenir constante la distance entre l'ajutage d'essuyage par gaz et le feuillard métallique.
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vant la technique antérieure , on a utilisé une paire de tampons à pression de gaz statique , tels qu'illustrés par les Figures 2A, 2B et 2C. Ce type de tampons à pression de gaz statique a été décrit dans la demande de brevet japonais n[deg.] 53-17.508.
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gazeuse statique 11 est localisé de manière que sa surface avant soit orientée vers une surface d'un feuillard métallique 12. La surface avant du tampon 11 présente deux ouvertures rectangulaires ou plus, en forme de canaux 13a, 13b , 13c , etc, qui sont agencées concentriquement.
6i on considère la Figure 2B , le tampon à pression gazeuse statique 11 est localisé en dessous du feuillard métallique
12 qui se déplace horizontalement , de sorte que la surface avant lla du tampon 11 fait face à la surface inférieure du feuillard métallique 12. Le tampon 11 comporte une chambre à pression gazeuse
14 qui est reliée à une source de gaz sous pression (non illustrée sur les dessins) , par l'intermédiaire d'un conduit 15 , ainsi qu'aux fentes 13a, 13b et 13c. Cela signifie que le gaz éjecté par les ouvertures 13a, 13b et 13c est sous la même pression dans toutes ces ouvertures.
Suivant la Figure 2C , le tampon à pression gazeuse statique 11 comporte des chambres à pression gazeuse 14a, 14b et 14c , cloisonnées les unes par rapport autres . Ces chambres 14a, 14b et
14C sont connectées respectivement mais séparément à des sources d'un gaz sous pression (non illustrées sur le dessin) , par l'intermédiaire de conduits 15a,15b et 15c. En outre , les chambres
14a, 14b et 14c sont reliées respectivement à des ouvertures 13a,
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Dans le tampon à pression gazeuse 11 illustré\par la Figure 2C , les pressions du gaz éjecté par les fentes 13a,13b et
13c peuvent être identiques ou différentes.
Lorsque le gaz est éjecté par les fentes 13a,13b et 13c
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entre la surface du feuillard métallique et la surface avant du tampon à pression gazeuse. Ces trois courants gazeux rectangulaires sont concentriques et créent trois zones à pression de gaz statique , entourées par les courants. Toutefois, les zones ainsi formées à pression de gaz statique ne sont pas efficaces pour remettre en forme le feuillard métallique qui a subi un gauchissement en C ou pour ramener un feuillard métallique à sa position initiale.
une forme de réalisation de tampon à pression gazeuse suivant la présente invention est illustrée par les Figures 3A,
3B et 3C. Si on reporte à la Figure 3A, une plaque avant 20 d'un tampon à pression gazeuse comporte une ouverture d'éjection de
gaz 21, composée d'une paire de fentes latérales 21a et 21b et
de trois paires de fentes longitudinales 21c-21d, 21e-21f et 21g-
21h, fentes qui forment ensemble un canal fermé. En outre, l'ouverture 21 crée une zone rectangulaire centrale R1 entre les fentes longitudinales 21g et 21h , une paire de zones rectangulaires externes R2et R3 entre les fentes longitudinales 21c-2le et 21f-21d,
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les fentes longitudinales 21e-21g et 21h-21f.
La Figure 3B illustre un profil transversal longitudinal de la plaque avant 20 ,. cette vue étant prise suivant les lignes A-A de la Figure 3A. Sur la Figure 3B, les fentes 21a et 21b sont espacées l'une de l'autre d'une distance a et elles sont inclinées vers l'axe de symétrie transversal Y (Figure 3A) suivant un an- <EMI ID=26.1>
et 21b ont une largeur t .
La Figure 3C montre un profil transversal latéral de la <EMI ID=27.1> la Figure 3A. Les distances entre les fentes longitudinales 21g- <EMI ID=28.1>
Chaque fente longitudinale a une largeur t et est inclinée en direction de l'axe de symétrie longitudinal Y suivant un angle
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et d sont déterminées en considérant le but de l'appareil , les dimensions du feuillard métallique et la propriété de gauchisse-
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nées en fonction de la valeur de la pression de gaz statique désirée .
La largeur du feuillard métallique est déterminée en
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pareil dans lequel le feuillard doit être traité . Les valeurs des
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et de la plus petite largeur des feuillards métalliques à soutenir par l'appareil en cause. A titre d'exemple , les distances b (la plus petite) et d (la plus grande) peuvent être de l'ordre indi-
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300 mm) .
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longitudinales 21c-21e , 21e-21g, 21h-21f et 21f-21d peuvent être déterminées en fonction des propriétés de gauchissement en C et
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la signifie que l'ouverture 21 est symétrique par rapport à l'axe de symétrie longitudinal X et également par rapport à l'axe de symétrie transversal Y.
Si on reporte à la Figure 4A, qui est une vue en coupe longitudinale d'un feuillard métallique 12 et d'un tampon à pressior gazeuse 22 présentant une plaque avant 20 , du type des Figures 3A,3B et 3C, le tampon à pression gazeuse 22 comporte une chambre
23 reliée à une source de gaz sous pression (non illustrée par
le dessin)par l'intermédiaire d'un conduit 24.
La Figure 4B est une vue en coupe latérale du feuillard métallique 12 et du tampon à pression gazeuse 22 , des types illustrés par la Figure 4A.
Lorsqu'un gaz est éjecté sous pression par l'ouverture telle qu'illustrée par les Figures 3A,3B, 4A et 4 B , cinq zones
à pression de gaz statique , entourées par un courant gazeux en forme de rideau , sont créées dans l'intervalle compris entre le feuillard métallique 12 et le tampon à pression gazeuse 20. Les zones à pression de gaz statique correspondent aux zones rectan-
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qu'indiquées sur la Figure 4B.
D'une façon générale, la pression de gaz statique P créée dans une zone à pression gazeuse statique est calculée suivant l'équation:
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dans laquelle h désigne la distance entre la surface avant du tampon 22 et la surface du feuillard métallique 21, e représente la densité du gaz, u. désigne la vitesse de circulation du gaz
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l'angle entre la surface avant du tampon et la direction d'éjec- <EMI ID=39.1>
et e des fentes peuvent être identiques ou différentes. Si ces valeurs sont différentes, il est nécessaire qu'elles soient symétriques par rapport à l'axe symétrique longitudinal de la surface avant du tampon.
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peut être amovible par rapport au tampon à pression gazeuse .
Si on reporte aux Figures 4A et 4B, le gaz circulent à travers les fentes longitudinales et latérales à la même pression
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Si on se reporte à la Figure 5, un tampon à pression gazeuse 22 comportant des ouvertures telles qu'illustrées par la Figure 3A , comporte cinq chambres gazeuses 23a,23b, 23c, 23d et
23e séparées les unes des autres par des cloisons 26a, 26b, 26c et 26d. Les chambres 23a, 23b, 23c, 23d et 23e sont reliées respectivement à des sources de gaz sous pression (non illustrées par le dessin) par l'intermédiaire de conduits 24a, 24b, 24c, 24d et 24e. Dans ce cas, lorsque les pressions du gaz appliquées aux chambres
23a à 23e sont différentes , les zones résultantes à pression de
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damment des autres jusqu'à une valeur désirée , en réglant la pression du gaz alimenté à chaque chambre à pression gazeuse.
Le tampon à pression gazeuse peut comporter trois chambres à pression gazeuse , cloisonnées de la manière illustrée__par <EMI ID=43.1>
chambre 23a par le conduit 24a est inférieure à la pression du gaz alimenté dans la chambre 23f par le conduit 24f et dans la chambre
23g par le conduit 24g, et lorsque la pression de gaz dans la chambre 23f est égale à celle dans la chambre 23g, les pressions
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De la sorte , la distribution de pression dans l'intervalle compris entre le feuillard métallique 21 et le tampon à
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longitudinal X indiqué sur la figure 3A.
Si on se reporte à la Figure 7, une paire de tampons à pression gazeuse 22a et 22b se font face en se situant de part et d'autre d'un parcours de déplacement 28 d'un feuillard métallique
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autres.
Si on se reporte à la Figure 8, lorsque les pressions
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courants gazeux entourant chaque zone à pression gazeuse statique. Les relations mentionnées précédemment peuvent s'obtenir en reliant tous les segments de fente -à une seule chambre à pression de gaz .
Un agrandissement de la zone à pression gazeuse statique présentant la plus haute pression P3 et la plus haute stabilité S3 peut être réalisé en prévoyant de faibles valeurs pour les
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Si on se reporte à la Figure 9, le feuillard métallique
22 se déplace vers l'extérieur par rapport à son parcours de déplacement prédéterminé 28. Cela signifie que ce feuillard métallique 12 se rapproche de la surface avant du tampon inférieur 22b
en s'éloignant donc de la surface avant du tampon supérieur 22a.
Dans le cas où les vitesses de circulation et les pressions des courants gazeux éjectés par toutes les fentes de l'ouverture sont sensiblement les mêmes , les pressions gazeuses statiques
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l'intervalle supérieur existant entre le tampon supérieur 22a et le feuillard métallique sont plus petites que les pressions ga-
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tervalle inférieur entre le tampon inférieur à pression gazeuse
22b et le feuillar métallique 12. Cela signifie que
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Cela est dû au fait que la pression statique engendrée entre le tampon à pression gazeuse et le feuillard métallique est inversement proportionnelle à la distance entre eux. Les différences de pression entre l'intervalle supérieur et l'intervalle inférieur créent une force de rétablissement ou de restauration dans un sens indiqué par une flèche épaisse sur la Figure 9. Cette force de restauration pousse le feuillard métallique 12 vers le haut jusqu'au parcours de déplacement prédéterminé 28 , la force supérieure appliquée sur la surface supérieure du feuillard métallique 12 équilibrant la force inférieure appliquée sur la surface inférieure de ce feuillard métallique 12 de manière à empêcher de façon
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Même si les tampons à pression gazeuse illustrés par la Figure 9 sont modifiés de manière que , dans chaque tampon , toutes les fentes longitudinales et latérales soient connectées à une seule chambre commune de pression gazeuse, les courants gazeux éjectés par les fentes créent des forces de poussée vers le feuillard métallique de la manière mentionnée précédemment , et une vibration de ce feuillard est empêchée.
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appliqués à des feuillards métalliques présentant différentes largeurs.
Si on se reporte à la Figure 10, lorsque le feuillard mé-
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ter un gaz dans la chambre r3 et pour éjecter le gaz à travers les fentes reliées à cette chambre r3. Cela signifie qu'une seule zo- <EMI ID=60.1>
P3 et P4. Dans ce cas, la vanne V3 peut être éventuellement fermée de manière à former une seule zone à pression gazeuse statique sur la surface supérieure du feuillard métallique 12.
Lorsque ce feuillard métallique 12 a une largeur telle
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peuvent être éventuellement fermées.
Comme on l'a décrit précédemment , l'appareil delà présente invention peut régler séparément les vitesses de circulation et les pressions des courants gazeux éjectés par les fentes longitudinales et, par conséquent, il est applicable à des feuillards métalliques de différentes largeurs. Cela signifie que l'appareil suivant la présente invention peut modifier rapidement sa largeur de travail en fonction de la largeur du feuillard métallique à supporter. En outre, même lorsque la largeur du feuillard métallique est faible, il est possible de faire fonctionner .l'appareil de la présente invention sans éjection de courants gazeux inutiles. Par conséquent, le fonctionnement de l'appareil de l'invention est très économique .
De plus, cet appareil peut empêcher une circulation des courants gazeux par-dessus les bords latéraux du feuillard métallique , courants qui réagiraient entre eux pour créer un tur-
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Les effets caractéristiques de l'appareil et du procédé de la présente invention résidait dans la restauration ou rétablissement du feuillard métallique ayant subi une torsion, à sa position initiale , ainsi qu'en la remise en forme du feuillard métallique ayant subi un gauchissement en C pour qu'il reprenne sa forme initiale. Ces effets caractéristiques peuvent Être atteints pour la première fois grâce à l'appareil et au procédé de l'invention . Par conséquent . ceux-ci se distinguent nettement de ceux de la technique antérieure.
Si on se reporte aux Figures 11A et 11B, chacun d'une
<EMI ID=63.1>
et llb comportent deux ouvertures rectangulaires en forme de canal 13a et 13b agencées concentriquement. Lorsqu'un gaz est éjecté
<EMI ID=64.1>
seule zone à pression gazeuse statique est créée dans la zone correspondant à la partie présentant des hachures sur la Figure
11A, et ce dans l'intervalle compris entre le tampon et le feuillard métallique. Cela signifie que , sur la Figure 11A, la partie
<EMI ID=65.1>
séquent, les pressions dans ces portions de zone sont tout à fait uniformes. Si on se reporte à la Figure 11B , lorsque le feuillard métallique 12 subit une torsion comme illustré sur le dessin ,
la pression gazeuse statique appliquée sur la surface supérieure du feuillard métallique est tout à fait uniforme. En outre, la pression gazeuse statique appliquée sur la surface inférieure du feuillard métallique est très uniforme également . Par conséquent, aucune force de restauration ou de rétablissement n'est créée sur le feuillard métallique 12. Cela signifie donc que l'appareil de type traditionnel , illustré par les Figures 11A et 11B, n'a pas la capacité de ramener à sa position initiale un feuillard métallique ayant subi une torsion. Même si la vitesse de circulation et/ou la pression des courants gazeux éjectés depuis le tampon su-
<EMI ID=66.1>
pon inférieur à pression gazeuse llb, le feuillard métallique 12
se déplace vers le tampon inférieur llb tout en conservant sa forme tordue. Par conséquent, il est impossible de ramener à
sa position initiale un feuillard métallique ayant subi une torsion.
De plus, si on se reporte à la Figure 11C, lorsque le feuillard métallique 12 a subi un gauchissement en C , aucune force de remise en forme n'est créée sur le feuillard métallique
<EMI ID=67.1>
lard métallique 12 sont uniformes. Lorsque la pression statique supérieure est supérieure à la pression statique inférieure , la différence entre ces pressions provoque une poussée du feuillard métallique vers le bas dans le sens indiqué par la flèche épaisse sur la Figure 11C.
En conséquence, il est évident que l'appareil tradition-
<EMI ID=68.1>
de remttre en forme un feuillard métallique ayant subi un gauchissement en C , en vue de le ramener à sa forme initiale non gauchie.
Si on se reporte aux Figures 12A et 12B, dans chacun d'une paire de tampons à pression gazeuse 22a et 22b , l'ouverture en forme de canal fermé 21 est constituée d'une paire de fentes latérales 21a et 21b et de deux paires de fentes longitudinales
21c-21d et 21e-21f. Lorsqu'un gaz est éjecté par l'ouverture 21, trois zones séparées à pression gazeuse statique sont créées dans l'intervalle compris entre chaque tampon et le feuillard métalli-
<EMI ID=69.1>
illustrée sur la Figure 12A; Les zones de droite et de gauche sont séparées l'une de l'autre par la zone centrale . Par conséquent,
<EMI ID=70.1>
damment l'une de l'autre .
Si on se reporte à la Figure 12B, lorsque le feuillard métallique 12 a subi une torsion comme illustré par le dessin ,il
<EMI ID=71.1>
métallique présentant une telle torsion. En outre, lorsque le gaz est éjecté à travers toutes les fentes sous pratiquement la même pression et avec pratiquement la même vitesse de circulation, comme la pression statique existant dans la zone à pression gazeuse statique est inversement proportionnelle à la distance comprise entre le tampon à pression gazeuse et le feuillard métallique ,
une force de rétablissement telle qu'indiquée par les flèches épais-ses sur la Figure 12B est naturellement créée de manière à ramener à sa position initiale , le feuillard métallique ayant subi une torsion .
<EMI ID=72.1>
le feuillard métallique 21 a subi un gauchissement en C. Comme les tampons à pression gazeuse 22a et 22b peuvent régler les pres-
<EMI ID=73.1>
toutes les fentes des tampons 22a et 22b, et ce pratiquement sous la même pression et essentiellement avec la même vitesse de circulation, 'Les pressions statiques résultantes créées dans les intervalles compris entre les tampons et le feuillard métallique sont inversement proportionnelles aux distances entre ces tampons et ce
<EMI ID=74.1>
marginale de gauche du feuillard métallique 12. Par conséquent ,
les forces créées peuvent , dans leur ensemble, remettre en forme le feuillard métallique ayant subi un gauchissement en C , pour le
; ramener à sa forme initiale non gauchie.
Chacun des tampons à pression gazeuse illustrés sur les Figures 12A, l2B.et 12C, comporte: . trois chambres séparées à; pression gazeuse ou même plus. Toutefois, chaque tampon à pression gazeuse peut ne comporter qu'une seule chambre de pression.
Dans l'appareil suivant la présente invention , tel qu'on vient de le décrire , les fentes longitudinales dans un tampon à pression gazeuse sont parallèles entre elles et à l'axe longitudinal du parcours de déplacement du feuillard métallique.
Toutefois , les fentes longitudinales peuvent ne pas être parallèles entre elles pour autant qu'elles s'étendent essentiellement suivant la direction longitudinale du parcours de déplacement du feuillard métallique.
Si on se reporte à la Figure 13, le tampon à pression gazeuse 30 comporte une ouverture en forme de canal fermé 31, qui
<EMI ID=75.1>
deux paires de fentes longitudinales 31c-31d et 31e-31f. Chacune des fentes longitudinales est sous forme d'une ligne brisée , c'està-dire en forme de V ou en forme de L. Les fentes longitudinales peuvent être brisées deux fois ou même plus. En outre, les fentes longitudinales peuvent se présenter sous forme d'une courbe. De plus, chacune de ces fentes longitudinales peut présenter à la fois une ou plusieurs brisures et une ou plusieurs courbures.
Si on se reporte à la Figure 14, un tampon à pression gazeuse 40, utilisable pour la présente invention, comporte une ouverture en forme de canal fermé 41, consistant en une paire de fentes latérales 41a et 41b, et en deux paires de fentes 41c-41d , et 41e-41f. Les fentes 41a, 41b, 41c et 41d forment ensemble un canal trapézoïdal . Les fentes 41e et 41f peuvent être parallèles ou non aux fentes 41c et 41d , pour autant que l'ouverture 41 , dans son ensemble, soit symétrique par rapport à l'axe de symétrie longitudinal de la surface avant du tampon 40.
Les ouvertures d'éjection de gaz illustrées par les Figures 13 et 14 sont efficaces pour réduire la formation de défauts
<EMI ID=76.1>
contact local de ce feuilla�d avec le courant de gaz éjecté.
Dans le cas où la fente longitudinale est parallèle à l'axe longitudinal du parcours de déplacement du feuillard métallique et que la longueur de la fente longitudinale est de 200 fois la largeur de la fente latérale , une portion importante du feuillard métallique , faisant face à la fente longitudinale , est continuellement exposée au courant de gaz éjecté sur une période qui est de 100 fois celle d'une autre partie qui n'est exposée
<EMI ID=77.1>
conséquent , cette portion particulière faisant face à la fente longitudinale est . surrefroidie lorsque le gaz éjecté a une basse température ou est surchauffée lorsque ce gaz est d'une température élevée , et ce comparativement à une autre portion. Cet excès de chauffage ou de refroidissement local provoque des défectuosités au feuillard métallique résultant .
Toutefois, les ouvertures d'éjection de gaz , telles qu'illustrées par les Figures 13 et 14, peuvent réduire l'excès
de refroidissement ou de chauffage local du feuillard métallique, parce que les fentes longitudinales ne sont pas parallèles à l'axe longitudinal du parcours de déplacement du feuillard métallique.
La relation entre la longueur de la fente longitudinale et la pression statique résultante sera décrite ci-après.
Si on se reporte aux Figures 15A, 15B et 15C, lorsque les dimensions sont les suivantes :
<EMI ID=78.1>
la relation entre la longueur � des fentes longitudinales et la puissance du moteur de la soufflerie nécessaire pour créer une pression statique de l'ordre de 30 à 75 mm d'eau , qui est suffisamment.élevée pour mettre en oeuvre de façon pratique le procé-
<EMI ID=79.1>
Tableau 1
<EMI ID=80.1>
<EMI ID=81.1>
de la fente longitudinale soit de l'ordre de 0,2 à 0,8 mètre , que la pression statique soit dans l'intervalle de 30 à 80 mm d'eau et que la puissance du moteur de la soufflerie soit de 8 KW ou moins .
La relation entre la longueur de la fente longitudinale et le débit du gaz éjecté par la fente lorsque la vitesse de circulation du gaz est de l'ordre de 29,6 à 46,9 m/seconde, que la pression d'éjection du gaz est de l'odre de 0,418 à 0,585 mm d'eau et que la perte de pression dans la canalisation est de l'ordre
<EMI ID=82.1>
Tableau 2
<EMI ID=83.1>
<EMI ID=84.1>
est de préférence de l'ordre de 2 à 5 mm.
Lorsque le système de support de feuillard métallique suivant la présente invention est utilisé dans un procédé de galvanisation à chaud pour feuillards métalliques, il est préférable que les tampons à pression gazeuse soient localisés dans les
1000 mm par rapport aux ajutages d'essuyage par gaz.
<EMI ID=85.1>
12 est galvanisé à chaud par un métal fondu 2 et est retiré de bas en haut depuis le bain de ce métal. Les surfaces du feuillard métallique 12 sont essuyés par des courants gazeux éjectés d'une paire d'ajutages d'essuyage 6. Les courants gazeux soufflés sur les surfaces du feuillard métallique 12 forment des circulation gazeuses ascendantes 51 et des circulations gazeuses descendantes
52 le long des surfaces du feuillard métallique 12. Deux tampons à pression gazeuse 22a et 22b sont localisés en un endroit se situant à une distance L au-dessus des ajutages d'essuyage 6.
Lorsqu'un gaz est éjecté par une paire d'ouvertures d'éjection 53a et 53b , en direction des surfaces du feuillard métallique 12, les courants gazeux résultants forment les zones désirées à pression statique et circulent vers l'extérieur des intervalles existant entre la surface avant des tampons 22a et 22b et les surface du feuillard métallique 12. Dans ce cas, les circulations de gaz descendantes 54 provenant des ouvertures 53a et 53b entrent en contact avec les circulations de gaz ascendantes 51 venant des aju tages d'essuyage 6. L'entrée en contact de ces circulations crée des turbulences dans les parties extrêmes inférieures des intervalles existant entre les surfaces avant des tampons et les surfaces du feuillard métallique .
Si on se reporte à la Figure 17, une turbulence 55 sert à obstruer la portion terminale inférieure de l'intervalle existant entre la surface du tampon et la surface du feuillard métallique et à confiner une portion du gaz éjecté dans cet intervalle. La répartition de la pression dans l'intervalle et dans la partie extrême inférieure de celui-ci est illustrée sur la Figure 17. Sur celle-ci,la ligne a désigne le niveau de pression statique créée dans l'intervalle uniquement par les courants de gaz éjecté , et la ligne b désigne le niveau de la pression statique qui est la somme des pressions statiques créées par le courant gazeux de confinement et de la pression statique créée par les courants gazeux éjectés.
Comme l'illustre clairement la Figure 17, l'effet de confinement de la turbulence amène la pression statique existant dans l'intervalle a augmenté et provoque également un agrandissement de l'aire totale des zones à pression gazeuse statique .Par conséquent, l'agencement décrit ci-dessus de tampons à pression gazeuse est efficace pour empêcher une vibration du feuillard métallique. En outre, pour agrandir l'aire de la zone à pression statique , il est efficace de prévoir que la longueur de la portio:
terminale 56 du tampon 22a soit grande.
En utilisant les courants gazeux de confinement , il devient possible de créer une pression gazeuse statique plus élevée que celle crée uniquement par des courants gazeux éjectés, ou bien de.créer la même pression gazeuse statique que celle crée uniquement par le courant gazeux éjecté, mais en utilisant une quantité réduite de gaz éjecté.
La Figure 18 illustre la relation entre la distance L entre les tampons à pression gazeuse et les ajutages d'essuyage par gaz , et la force de support pour le feuillard métallique , engendrée en raison de la pression gazeuse statique existant dans l'intervalle . Sur la Figure 18, la ligne a' désigne le niveau de la force de support de feuillard,créée uniquement par la pressic statique des courants gazeux éjectés , tandis que la ligne b' désigne le niveau de la force de support créée en raison de la combinaison des courants gazeux éjectés et des courants gazeux
de confinement. La Figure 18 illustre clairement que , lorsque. est égal à 1000 mm ou moins , la ligne b' se situe au-dessus de
la ligne a', c'est-à-dire que les courants gazeux de confinement montrent une pression statique qui s'ajoute à la pression gazeuse statique des courants gazeux éjectés. En outre, la Figure 18 illustre qu'il est préférable que L se situe dans l'intervalle de 20 à 850 mm, de préférence entre 100 et 500 mm.
La Figure 19 illustre la relation entre une force de support de feuillard métallique et la vitesse de circulation du courant de gaz de confinement circulant le long de la surface du feuillard en direction de l'intervalle existant entre le tampon <EMI ID=86.1>
la ligne a" indique le niveau de la force de support de feuillard créée uniquement par les courants gazeux éjectés provenant du tampon à pression gazeuse , tandis que la ligne b" désigne le niveau de la force de support de feuillard, créée par la combinaison des courants gazeux éjectés et du courant gazeux de confinement.
La Figure 19 illustre que la force de support de feuillard augmente avec un accroissement de la vitesse de circulation du courant gazeux de confinement de 0 à 35 m/seconde, et qu'elle atteint une valeur constante à une vitesse de circulation d'envirc
35 m/seconde . En conséquence, il est évident que la vitesse de circulation du courant gazeux de confinement devrait être de 10 m/ seconde ou plus.
Les courants gazeux de confinement dérivent non seulemer de l'opération d'essuyage par gaz dans le procédé de galvanisatior à chaud mais également des courants gazeux de chauffage circulant le long de la surface du feuillard métallique et créés dans un four de recuit du type vertical , fonctionnant en continu , en raison de l'effet de tirage du gaz de chauffage . Les courants de gaz de chauffage peuvent servir comme courant gazeux de confinement. Les courants gazeux de confinement peuvent être intentionnel lement créés en soufflant un gaz le long de la surface du feuil. lard métallique à soutenir, en direction de l'intervalle existant entre ce feuillard et le tampon à pression gazeuse .
Dans l'appareil de support de feuillard métallique suivant la présente invention, une vibration de ce feuillard peut être empêchée en agençant une paire de tampons à pression gazeuse en un endroit où ce feuillard montre la plus grande amplitude de vibration. En outre, pour empêcher une vibration du feuillard métallique en un endroit déterminé , il est nécessaire d'agencer une paire de tampons à pression gazeuse à cet endroit particulier ou au voisinage de celui-ci.
La Figure 20A illustre un appareil de galvanisation à chaud pour feuillards métalliques. Un feuillard métallique 12 est soumis à une galvanisation à chaud et est ensuite déplacé depuis un cylindre inférieur 3 vers un cylindre supérieur 5 . Dans ce
cas, on prévoit qu'une source de vibration pour le feuillard 12
est localisée en un endroit 61 et que ce feuillard 12 montre une amplitude maximale de vibration en un endroit 62. Pour empêcher
une telle vibration, il est préférable qu'une paire de tampons à pression gazeuse 7 soient agencés à l'endroit 62 comme illustré
<EMI ID=87.1>
feuillard métallique 12 en un endroit particulier 63, il est préférable que la paire de tampons à pression gazeuse 7 soient localisés à l'endroit particulier , comme illustré par la Figure 20C ou au voisinage de cet endroit particulier , comme illustré par la Figure 20D.
Dans le cas où , dans un appareil de galvanisation à chaud tel qu'illustré par la Figure 21 , un four 60 ,
par exemple un four de refroidissement , est disposé entre le cylindre inférieur 3 et le cylindre supérieur 5, le feuillard mé-tallique 12 est parfois amené à vibrer et il peut alors entrer
en contact avec la surface de la paroi du four. Pour empêcher une telle vibration , il est préférable que deux tampons à pression gazeuse 7 suivant la présente invention soient disposés dans la portion médiane du four 60, comme illustré sur la Figure 21.
Comme on l'a mentionné précédemment , un appareil de support de feuillard métallique suivant la présente invention , présentant les ouvertures particulières d'éjection de gaz , permet le déplacement d'un feuillard métallique à une vitesse élevée tout en empêchant une vibration de ce feuillard. L'appareil de support de feuillard métallique suivant la présente invention peut facilement modifier sa largeur de travail en raison d'un changement dans la largeur du feuillard métallique . De plus, l'appareil suivant la présente invention peut ramener à sa forme initiale un feuillard métallique ayant subi une torsion. De plus, l'appareil suivant la présente invention peut remettre en forme un feuillard métallique ayant subi un gauchissement en C.
L'appareil de support de feuillard métallique suivant la présente invention peut présenter un dessin spécial, d'ouvertures d'éjection de gaz , efficaces pour empêcher un excès de chauffage
<EMI ID=88.1>
cessus de support, et ce afin d'obtenir un feuillard métallique présentant des surfaces satisfaisantes .
L'appareil et le procédé de support de feuillard métallique suivant la présente invention permettent d'utiliser dee courants gazeux de confinement circulant vers l'intervalle compris entre le feuillard métallique et les tampons à pression gazeuse, le long des surfaces de ce feuillard. Les courants de gaz de con-finement sont efficaces pour augmenter la force de support de feuillard de l'appareil ou pour réduire la quantité de gaz éjec-
<EMI ID=89.1>
Exemple
On a utilisé (Taux tampons à pression gazeuse tels qu'illustrés par les Figures 3A à 3C, 7 et 8. Chaque tampon comporte une ouverture d'éjection de gaz , présentant les dimensions suivantes:
<EMI ID=90.1>
La distance 2h entre les surfaces avant des tampons était de 30 mm.
Les deux tampons à pression gazeuse ont été agencés dans un appareil de galvanisation à chaud tel qu'illustré par la Figure
1. La localisation des tampons se situait à 500 mm au-dessus de l'ajutage d'essuyage par gaz .
Un feuillard métallique d'une largeur de 1250 mm et d'une épaisseur de 0,32 mm a été amené à se déplacer à une vitesse de
<EMI ID=91.1>
férieur -et le cylindre supérieur.
Lorsqu'on n'utilisait pas de tampon à pression gazeuse , le feuillard métallique était amené à vibrer à une fréquence de
3 à 4Ez avec une amplitude de 4 à 5 mm et il était soumis à un gauchissement en C jusqu'à une profondeur de 10 mm.De l'air sous pression a été alimenté dans le tampon à pression gazeuse , depuis une soufflerie, à un débit de 30 Nm<3>/minute sous une pression
"Apparatus and method for supporting a metal strip
The present invention relates to an apparatus and a method for supporting a metal strip under a static gas pressure and it relates more particularly to an apparatus and a method for supporting, under a pressure of static gas, a metal strip moving along a predetermined path, and this without causing vibration or deformation of this metal strip.
In various processes where a metal strip is moved along a predetermined path, it is extremely important to be able to prevent deformation and vibration
metal strip in motion. In addition, if such a metal strip has been detonated, it is also very necessary to reshape this deformed movable metal strip, while it is moving along its predetermined path.
For example, in a continuous hot-steeping process for steel strips, after a hot-dip galvanized steel strip has been subjected to a wiping process with a gas to adjust the weight of the layer As a result, the steel strip thus wiped must move over a long distance between a pair of guide cylinders, without touching another, any solid support. In addition, in a paint coating process for steel strips, the paint coated steel strip must be subjected to a drying and curing process, while moving a long distance between a pair of guide rollers. , without contacting any other solid support.
In the cases mentioned above, the metal strip is sometimes caused to vibrate and / or warp laterally
to the point of showing a profile of a cross section in the form of C. This type of deformation of the metal strip will be designated below by the expression "warping in C".
<EMI ID = 1.1>
following a determined route without the use of any solid support means, while preventing unwanted vibration and / or deformation of this metal strip, we tried to use a fluid cushion effect, derived from the application of a dynamic gas pressure or static gas pressure on both surfaces of the metal strip.
In this type of support process, it is important that this process can accommodate the changes occurring in the life.
<EMI ID = 2.1>
of it. However, the traditional fluid cushion method and apparatus can only be applied to; a metal strip having a predetermined width and only when this strip moves at a relatively slow speed which is variable only in a narrow interval.
For example, in the Japanese patent application
52-56025 (1977), an apparatus has been described for supporting a metal strip which has passed through a hot-dip galvanizing bath and has been removed from this bath, then being moved from bottom to top along a vertical movement path, without let this metal strip be hit.
As another example, in Japanese patent application 48-3381 (1973), an apparatus has been described for horizontally moving a metal strip without touching it.
In the apparatus for supporting a metal strip, as described in Japanese patent application No. [deg.] 52-56025, a series of gas pressure pads or carriers are provided.
<EMI ID = 3.1>
dinal of the movement path of the metal strip so as to be spaced from each other and also relative to the movement path. In this support process, all or some of the gas pressure pads are moved in response to a deformation, in particular of a C-warp, of the metal strip so as to reform it.
However, since the metal strip moves at high speed and the shape changes of this strip are irregular, it is extremely difficult to control the movement of the gas pressure pads in response to changes in the speed and shape of the strip. metallic. Furthermore, it is practically impossible to determine the distance by which the gas pressure pads can be moved away from the surface of the metal strip as a function of the degree of warping in C of this strip.
In the transfer apparatus according to Japanese patent application No. [deg.] 48-33481, the width of the lower part of the device intended to support the metal strip is greater than the width of the metal strip to be supported, and too much gas flow from the bottom. Consequently, when a metal strip of relatively small width is maintained by the aforementioned type of device, the gas streams ejected from the gas pressure pads or supports, located externally at the lateral edges of the metal strip, and oriented one towards the other,
<EMI ID = 4.1>
More particularly, when the pressure of the gas streams ejected from the gas pressure pads located on one side of the metal strip is different from the pressure of the gas streams on the opposite side of this strip, a formation is created.
<EMI ID = 5.1>
stable of it.
In addition, the traditional support devices, described above, are not able to modify their working width as a function of a change in width of the metal strip to be supported.
When gas pressure pads or supports are used to support the metal strip without touching it, the vibration of the strip sometimes causes it to move outward from its predetermined travel path or to be tilted around its longitudinal axis. In addition, traditional gas pressure pads cause the metal strip to be subjected to warping in C. Therefore, it is difficult to arrange these gas pressure pads or supports in places close to the metal strip to be supported.
An object of the present invention is therefore to provide an apparatus and a method for supporting a metal strip without touching it, while allowing this strip to move at a high speed.
Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for supporting a metal strip,
<EMI ID = 6.1>
depending on a change in width of the metal strip.
Yet another object of the invention is to provide an apparatus and a method for supporting a metal strip, which are capable of bringing back into the travel path, a metal strip which has deviated, towards the outside, from its path predetermined, due to a vibration.
Another object of the invention is to provide a method and an apparatus for supporting a metal strip, which are capable of returning to its initial position, a metal strip which has been twisted around its longitudinal axis due to vibration .
A further object of the present invention is to provide a method and an apparatus for supporting a metal strip, which are capable of bringing back to its initial shape,
<EMI ID = 7.1>
A further object of the present invention is to provide an apparatus and method for supporting a metal strip, while preventing unwanted localized heating or cooling of the strip.
Yet another object of the invention is to provide an apparatus and a method for supporting a metal strip, using a gas in as little amount as possible and under as low a static gas pressure as possible.
The foregoing objects and still others can be achieved by means of the present invention.
The apparatus according to the present invention, intended for the support of a metal strip under a static gas pressure, comprises a pair of buffers or supports with gas pressure, facing each other and located in places symmetrical to a predetermined travel path of the
<EMI ID = 8.1>
green through which a gas is ejected towards the course
displacement above, and means for supplying a pressurized gas to each of the buffers or gas pressure supports, this apparatus being characterized in that each opening is in the form of a closed channel consisting of a pair of side slots each extending in a lateral direction relative to the path of movement of the metal strip, and at least two pairs of longitudinal slots each extending in the longitudinal direction of the path of movement of the metal strip, and each connecting the slots said sides, the opening being symmetrical with respect to
<EMI ID = 9.1>
at gas pressure, axis of symmetry which is parallel to the longitudinal axis of the travel path of the metal strip.
Furthermore, the method of the present invention for supporting a metal strip under a static gas pressure comprises ejecting a gas from a pair of gas pressure buffers, facing each other and located in places symmetrical with respect to a predetermined movement path of the metal strip, this ejection taking place on the two surfaces of this strip which moves, along the aforementioned movement path, and this through a pair of gas ejection openings, each formed in the front surface of each gas pressure pad or support, this process being characterized in that the gas ejection process is carried out through an opening in the form of a closed channel,
consisting of a pair of lateral slots each extending laterally with respect to the path of movement of the metal strip, and
<EMI ID = 10.1>
each in the longitudinal direction of the path of movement of the metal strip and each connecting the lateral slots together, this opening being symmetrical with respect to the longitudinal axis of symmetry of the front surface of the gas pressure pad or support, axis parallel to the longitudinal direction of travel of the metal strip, so that at least three zones of static gas pressure, each surrounded by a gaseous stream in the form of a closed curtain, are created in each of the intervals existing between the surfaces of the metal strip and gas pressure buffers, the distribution of the static gas pressure of these zones being symmetrical with respect to the longitudinal axis of the path of movement of the metal strip.
The invention will be described more fully below with reference to the accompanying non-limiting drawings.
Figure 1 is an explanatory view illustrating a continuous hot-dip galvanizing apparatus for metal strips, this apparatus comprising a pair of gas pressure pads or supports and a pair of gas wiping nozzles. Figure 2A is a front view of a gas pressure pad according to the prior art, having a series of gas ejection openings. Figure 2B is a cross-sectional view of an embodiment of a gas pressure pad, having gas ejection openings, of the type illustrated in Figure 2A. Figure 2C is a cross-sectional view of another embodiment of a gas pressure pad having gas ejection openings as shown in Figure 2A.
Figure 3A is a front view of a gas pressure buffer plate usable in accordance with the present invention. Figure 3B is a longitudinal sectional view of the plate of Figure 3A. Figure 3C is a side sectional view of the plate of Figure 3A. Figure 4A is a longitudinal sectional view of an embodiment of a gas pressure pad, usable for the present invention. Figure 4B is a side sectional view of the pad of Figure 4A. Figure 5 is a side sectional view of another embodiment of a gas pressure pad, usable for the present invention. Figure 6 is a side sectional view of yet another embodiment of a gas pressure pad, usable for the present invention.
Figure 7 is an explanatory side cross-sectional view of an embodiment of a metal strap support apparatus according to the present invention. Figure 8 is an explanatory side cross-sectional view of an upper gas pressure buffer for the apparatus of Figure 7, this Figure 8 illustrating the intensity of the resulting static pressures. Figure 9 is a side explanatory cross-sectional view of an embodiment of the apparatus according to the present invention, in which a metal strip moves outward with respect to its predetermined travel path.
Figure 10 is an explanatory side cross-sectional view of an upper gas pressure pad of the apparatus illustrated in Figure 9, this Figure 10 showing the relationship between the width of the metal strip to be supported and the working width of the pad . Figure 11A is a front view of a prior art gas pressure pad. <EMI ID = 11.1> the of a metal strip support apparatus according to the prior art, comprising the gas pressure pad of Figure 11A, apparatus in which a metal strip is caused to tilt from its initial position. <EMI ID = 12.1> rale of a metal strip support device according to the prior art, comprising a gas pressure buffer according to FIG. 11A,
apparatus in which a metal strip has been subjected to warping in C. Figure 12A is a front view of a gas pressure pad usable for the present invention. Figure 12B is a side cross-sectional view of the metal strap support apparatus according to the pre- <EMI ID = 13.1>
by Figure 12A, apparatus in which a metal strip has been caused to tilt relative to its initial position.
Figure 12C is a side cross-sectional view of the same apparatus as that illustrated in Figure 12B, except that the metal strip has been warped in C. Figure 13 is a front view of an embodiment of a tampon at gas pressure, usable for the present invention. Figure 14 is a front view of another embodiment of a gas pressure pad usable for the present invention. Figure 15A is a front view of another embodiment of a gas pressure pad front plate usable for the present invention. Figure 15B is a longitudinal sectional view of the plate of Figure 15A. Figure 15C is a side sectional view of the plate of Figure 15A.
<EMI ID = 14.1>
similar to hot-dip galvanizing, comprising a pair of wiping nozzles and a pair of gas pressure buffers, which can be used for the present invention.
Figure 17 is a longitudinal explanatory sectional view of a gas pressure pad located above a gas wiping nozzle (not shown), this Figure giving a graph illustrating the distribution of the static gas pressure created between the metal strip and the gas pressure pad. Figure 18 is a graph illustrating the relationship between- <EMI ID = 15.1>
between the gas pressure pad and the gas wiping nozzle.
Figure 19 is a graph illustrating the relationship between the support force of the metal strip and the speed of circulation of a confining gas.
Figures 20A to 20D illustrate the relationship between the vibration of a metal strip and the location of a pair of gas pressure pads.
<EMI ID = 16.1>
hot vanization comprising an oven and a pair of gas pressure pads.
<EMI ID = 17.1>
what the gas ejection opening formed in the front surface
<EMI ID = 18.1>
particular. The gas ejection opening is in fact characterized in that it comprises at least two pairs of longitudinal slots each extending in the longitudinal direction of the path of movement of the metal strip, so as to connect to each of a pair of side slits.
The two or more pairs of longitudinal slots are effective in creating three or more static gas pressure zones, which are independent of each other and arranged laterally in the path of movement of the metal strip, in the intervals between the surface gas pressure pad and the surfaces of the metal strip.
Static gas pressure zones are very effective in eliminating the disadvantages of traditional apparatus and methods of support, in particular for reforming the metal strip having undergone a warping in C and for bringing back to its usual form the metal strip having undergone a twist .
As mentioned above, the apparatus and method of the present invention can be applied to a continuous hot-dip galvanizing process for metal strips.
Referring to Figure 1, a metal strip S is introduced from top to bottom in a hot-dip galvanizing bath 1 containing a molten metal 2, and it is then removed from bottom to top by passing it around a lower cylinder 3 which is immersed below the surface of the molten metal. The galvanized metal strip 4 passes from the surface of the molten metal 2 to an upper cylinder 5. A pair of gas wiping nozzles 6 are located above the surface of the molten metal 2. To adjust the quantity (weight ) layer of molten metal, galvanized on the surfaces of the metal strip to a desired level, gas streams, for example nitrogen streams, are ejected under high pressure on the surfaces of the metal strip galvanized by the nozzles wiping with gas 6.
During this process, the metal strip 4 moves at high speed. Consequently, the high pressure ejection of the wiping gas causes the metal strip moving between the cylinder 3 and the upper cylinder 5 to vibrate. This vibration creates a tension on the metal strip. This tension causes this strip to undergo warping in C. In addition, the vibration causes
the strip to move outward relative to the travel path or to undergo a twist around its longitudinal axis. The vibration, the warping in C and the twist of the metal strip sometimes cause the surfaces of this strip to come into contact with the wiping nozzles by gas 6.
This contact with these nozzles can cause damage to the galvanized surfaces of the metal strip. In addition, the vibration, the warping in C and the twist of the metal strip bring the layer of galvanized metal formed on the surfaces of the strip.
<EMI ID = 19.1>
metal strip. To this end, a pair of gas pressure pads or supports 7 are arranged laterally along the travel path of the metal strip 4. Generally, the quantity (weight) of metal layer is variable depending on the pressure.
<EMI ID = 20.1>
result in vibration, warping in C and / or twisting of the metal strip. Therefore, to obtain a uniform metallic layer, it is important to keep the distance between the gas wiping nozzle and the metal strip constant.
<EMI ID = 21.1>
In the prior art, a pair of static gas pressure pads were used, as shown in Figures 2A, 2B and 2C. This type of static gas pressure buffer has been described in Japanese patent application No. [deg.] 53-17.508.
<EMI ID = 22.1>
static gas 11 is located so that its front surface is oriented towards a surface of a metal strip 12. The front surface of the pad 11 has two or more rectangular openings, in the form of channels 13a, 13b, 13c, etc., which are arranged concentrically.
6i consider Figure 2B, the static gas pressure buffer 11 is located below the metal strip
12 which moves horizontally, so that the front surface lla of the pad 11 faces the lower surface of the metal strip 12. The pad 11 has a gas pressure chamber
14 which is connected to a source of pressurized gas (not illustrated in the drawings), via a conduit 15, as well as to the slots 13a, 13b and 13c. This means that the gas ejected through the openings 13a, 13b and 13c is under the same pressure in all of these openings.
According to Figure 2C, the static gas pressure pad 11 has gas pressure chambers 14a, 14b and 14c, partitioned from each other. These chambers 14a, 14b and
14C are connected respectively but separately to sources of pressurized gas (not illustrated in the drawing), via conduits 15a, 15b and 15c. In addition, the rooms
14a, 14b and 14c are connected respectively to openings 13a,
<EMI ID = 23.1>
In the gas pressure buffer 11 illustrated in FIG. 2C, the pressures of the gas ejected through the slots 13a, 13b and
13c may be the same or different.
When the gas is ejected through the slots 13a, 13b and 13c
<EMI ID = 24.1>
between the surface of the metal strip and the front surface of the gas pressure pad. These three rectangular gas streams are concentric and create three static gas pressure zones, surrounded by the streams. However, the zones thus formed under static gas pressure are not effective for reshaping the metal strip which has undergone a warping in C or for bringing a metal strip back to its initial position.
an embodiment of a gas pressure pad according to the present invention is illustrated in FIGS. 3A,
3B and 3C. Referring to FIG. 3A, a front plate 20 of a gas pressure buffer has an opening for ejection of
gas 21, composed of a pair of side slots 21a and 21b and
three pairs of longitudinal slots 21c-21d, 21e-21f and 21g-
9 p.m., slots which together form a closed channel. In addition, the opening 21 creates a central rectangular area R1 between the longitudinal slots 21g and 21h, a pair of external rectangular areas R2 and R3 between the longitudinal slots 21c-2le and 21f-21d,
<EMI ID = 25.1>
the longitudinal slots 21e-21g and 21h-21f.
FIG. 3B illustrates a longitudinal transverse profile of the front plate 20,. this view being taken along lines A-A of Figure 3A. In FIG. 3B, the slots 21a and 21b are spaced apart from each other by a distance a and they are inclined towards the transverse axis of symmetry Y (FIG. 3A) according to a year- <EMI ID = 26.1>
and 21b have a width t.
Figure 3C shows a lateral transverse profile of the <EMI ID = 27.1> Figure 3A. The distances between the longitudinal slots 21g- <EMI ID = 28.1>
Each longitudinal slot has a width t and is inclined towards the longitudinal axis of symmetry Y at an angle
<EMI ID = 29.1>
and d are determined by considering the purpose of the device, the dimensions of the metal strip and the property of warping-
<EMI ID = 30.1>
born according to the value of the desired static gas pressure.
The width of the metal strip is determined in
<EMI ID = 31.1>
the same in which the strip is to be processed. The values of
<EMI ID = 32.1>
and the smallest width of the metal strips to be supported by the device in question. For example, the distances b (the smallest) and d (the largest) can be of the order
<EMI ID = 33.1>
300 mm).
<EMI ID = 34.1>
longitudinal 21c-21e, 21e-21g, 21h-21f and 21f-21d can be determined according to the warping properties in C and
<EMI ID = 35.1>
la means that the opening 21 is symmetrical with respect to the longitudinal axis of symmetry X and also with respect to the transverse axis of symmetry Y.
If reference is made to FIG. 4A, which is a view in longitudinal section of a metal strip 12 and of a gas pressure pad 22 presenting a front plate 20, of the type of FIGS. 3A, 3B and 3C, the pressure pad carbonated 22 has a chamber
23 connected to a source of pressurized gas (not illustrated by
the drawing) via a conduit 24.
Figure 4B is a side sectional view of the metal strip 12 and the gas pressure pad 22, of the types illustrated in Figure 4A.
When a gas is ejected under pressure through the opening as illustrated in Figures 3A, 3B, 4A and 4 B, five zones
gas pressure, surrounded by a curtain-shaped gas stream, are created in the interval between the metal strip 12 and the gas pressure pad 20. The static gas pressure zones correspond to the rectangular zones.
<EMI ID = 36.1>
as shown in Figure 4B.
In general, the static gas pressure P created in an area with static gas pressure is calculated according to the equation:
<EMI ID = 37.1>
in which h denotes the distance between the front surface of the pad 22 and the surface of the metal strip 21, e represents the density of the gas, u. designates the gas circulation speed
<EMI ID = 38.1>
the angle between the front surface of the tampon and the direction of ejection <EMI ID = 39.1>
and e of the slots may be the same or different. If these values are different, they must be symmetrical about the longitudinal symmetrical axis of the front surface of the tampon.
<EMI ID = 40.1>
can be removable from the gas pressure pad.
If we refer to Figures 4A and 4B, the gas flows through the longitudinal and lateral slots at the same pressure
<EMI ID = 41.1>
Referring to Figure 5, a gas pressure pad 22 having openings as shown in Figure 3A, has five gas chambers 23a, 23b, 23c, 23d and
23e separated from each other by partitions 26a, 26b, 26c and 26d. The chambers 23a, 23b, 23c, 23d and 23e are respectively connected to sources of pressurized gas (not illustrated in the drawing) by means of conduits 24a, 24b, 24c, 24d and 24e. In this case, when the gas pressures applied to the chambers
23a to 23e are different, the resulting zones at pressure of
<EMI ID = 42.1>
others to a desired value, by adjusting the pressure of the gas supplied to each gas pressure chamber.
The gas pressure pad can have three gas pressure chambers, partitioned as illustrated <EMI ID = 43.1>
chamber 23a through conduit 24a is lower than the pressure of the gas supplied to chamber 23f through conduit 24f and into the chamber
23g through conduit 24g, and when the gas pressure in chamber 23f is equal to that in chamber 23g, the pressures
<EMI ID = 44.1>
<EMI ID = 45.1>
In this way, the pressure distribution in the interval between the metal strip 21 and the buffer
<EMI ID = 46.1>
longitudinal X shown in Figure 3A.
Referring to Figure 7, a pair of gas pressure pads 22a and 22b face each other, lying on either side of a travel path 28 of a metal strip
<EMI ID = 47.1>
other.
If we refer to Figure 8, when the pressures
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
<EMI ID = 50.1>
<EMI ID = 51.1>
<EMI ID = 52.1>
gas streams surrounding each static gas pressure area. The aforementioned relationships can be achieved by connecting all of the slit segments to a single gas pressure chamber.
An enlargement of the static gas pressure zone having the highest pressure P3 and the highest stability S3 can be achieved by providing low values for the
<EMI ID = 53.1>
If we refer to Figure 9, the metal strip
22 moves outward relative to its predetermined travel path 28. This means that this metal strip 12 approaches the front surface of the lower pad 22b
thus moving away from the front surface of the upper pad 22a.
In the case where the circulation speeds and the pressures of the gas streams ejected through all the slots of the opening are substantially the same, the static gas pressures
<EMI ID = 54.1>
the upper interval existing between the upper buffer 22a and the metal strip are smaller than the pressures
<EMI ID = 55.1>
lower tervalle between the lower gas pressure buffer
22b and the metallic foil 12. This means that
<EMI ID = 56.1>
This is due to the fact that the static pressure generated between the gas pressure pad and the metal strip is inversely proportional to the distance between them. The pressure differences between the upper and lower intervals create a restoring or restoring force in a direction indicated by a thick arrow in Figure 9. This restoring force pushes the metal strip 12 upwards predetermined travel path 28, the upper force applied to the upper surface of the metal strip 12 balancing the lower force applied to the lower surface of this metal strip 12 so as to prevent
<EMI ID = 57.1>
Even though the gas pressure pads illustrated in Figure 9 are modified so that, in each pad, all of the longitudinal and lateral slits are connected to a single common gas pressure chamber, the gas streams ejected from the slits create forces of pushed towards the metal strip in the manner mentioned above, and a vibration of this strip is prevented.
<EMI ID = 58.1>
applied to metal strips with different widths.
If we refer to Figure 10, when the strap
<EMI ID = 59.1>
ter a gas in the chamber r3 and to eject the gas through the slots connected to this chamber r3. This means that only one zo- <EMI ID = 60.1>
P3 and P4. In this case, the valve V3 can optionally be closed so as to form a single zone with static gas pressure on the upper surface of the metal strip 12.
When this metal strip 12 has such a width
<EMI ID = 61.1>
can possibly be closed.
As described above, the apparatus of the present invention can separately regulate the circulation speeds and the pressures of the gas streams ejected from the longitudinal slots and, consequently, it is applicable to metal strips of different widths. This means that the apparatus according to the present invention can quickly change its working width depending on the width of the metal strip to be supported. Furthermore, even when the width of the metal strip is small, it is possible to operate the apparatus of the present invention without ejection of unnecessary gas streams. Consequently, the operation of the apparatus of the invention is very economical.
In addition, this device can prevent a flow of gas streams over the lateral edges of the metal strip, streams which would react with each other to create a tur-
<EMI ID = 62.1>
The characteristic effects of the apparatus and the method of the present invention resided in the restoration or restoration of the metal strip having undergone a twist, in its initial position, as well as in the re-shaping of the metal strip having undergone a warping in C to return to its original shape. These characteristic effects can be achieved for the first time using the apparatus and method of the invention. Therefore . these are clearly distinguished from those of the prior art.
Referring to Figures 11A and 11B, each of a
<EMI ID = 63.1>
and 11b have two rectangular channel-shaped openings 13a and 13b arranged concentrically. When a gas is ejected
<EMI ID = 64.1>
only static gas pressure zone is created in the zone corresponding to the hatched part in the Figure
11A, and this in the interval between the pad and the metal strip. This means that, in Figure 11A, the part
<EMI ID = 65.1>
sequent, the pressures in these portions of area are quite uniform. Referring to FIG. 11B, when the metal strip 12 is twisted as illustrated in the drawing,
the static gas pressure applied to the upper surface of the metal strip is completely uniform. In addition, the static gas pressure applied to the lower surface of the metal strip is also very uniform. Therefore, no restoring or restoring force is created on the metal strip 12. This therefore means that the traditional type device, illustrated by Figures 11A and 11B, does not have the capacity to return to its position. initial a metal strip having undergone a twist. Even if the circulation speed and / or the pressure of the gas streams ejected from the buffer
<EMI ID = 66.1>
lower gas pressure pon llb, metal strip 12
moves to the lower pad llb while retaining its twisted shape. Therefore, it is impossible to reduce to
its initial position a twisted metal strip.
In addition, if we refer to Figure 11C, when the metal strip 12 has been warped at C, no fitness force is created on the metal strip
<EMI ID = 67.1>
metallic bacon 12 are uniform. When the upper static pressure is higher than the lower static pressure, the difference between these pressures causes the metal strip to push down in the direction indicated by the thick arrow in Figure 11C.
As a result, it is evident that the traditional apparatus-
<EMI ID = 68.1>
to reshape a metal strip having undergone a warping in C, in order to return it to its initial shape, not warped.
Referring to Figures 12A and 12B, in each of a pair of gas pressure pads 22a and 22b, the closed channel-shaped opening 21 is made up of a pair of side slots 21a and 21b and two pairs longitudinal slots
21c-21d and 21e-21f. When a gas is ejected through the opening 21, three separate static gas pressure zones are created in the interval between each pad and the metal strip.
<EMI ID = 69.1>
illustrated in Figure 12A; The right and left areas are separated from each other by the central area. Therefore,
<EMI ID = 70.1>
each other.
Referring to Figure 12B, when the metal strip 12 has been twisted as illustrated by the drawing, it
<EMI ID = 71.1>
metal with such a twist. In addition, when the gas is ejected through all the slots under practically the same pressure and with practically the same speed of circulation, as the static pressure existing in the zone with static gas pressure is inversely proportional to the distance between the buffer to gas pressure and the metal strip,
a recovery force as indicated by the thick arrows in FIG. 12B is naturally created so as to return to its initial position, the metal strip having undergone a twist.
<EMI ID = 72.1>
the metal strip 21 has been warped in C. As the gas pressure pads 22a and 22b can adjust the pres-
<EMI ID = 73.1>
all the slots of the buffers 22a and 22b, and this practically under the same pressure and essentially with the same circulation speed, 'The resulting static pressures created in the intervals between the buffers and the metal strip are inversely proportional to the distances between these buffers And this
<EMI ID = 74.1>
marginal edge of the metal strip 12. Consequently,
the forces created can, as a whole, reshape the metal strip having undergone a warping in C, for the
; return to its original, not warped, shape.
Each of the gas pressure pads illustrated in Figures 12A, 12B. And 12C, includes:. three separate bedrooms; gas pressure or even more. However, each gas pressure buffer may have only one pressure chamber.
In the apparatus according to the present invention, as just described, the longitudinal slots in a gas pressure pad are parallel to each other and to the longitudinal axis of the path of movement of the metal strip.
However, the longitudinal slots may not be parallel to each other provided that they extend essentially along the longitudinal direction of the path of movement of the metal strip.
Referring to Figure 13, the gas pressure pad 30 has an opening in the form of a closed channel 31, which
<EMI ID = 75.1>
two pairs of longitudinal slots 31c-31d and 31e-31f. Each of the longitudinal slots is in the form of a broken line, that is to say in the form of a V or in the form of an L. The longitudinal slots can be broken twice or even more. In addition, the longitudinal slots can be in the form of a curve. In addition, each of these longitudinal slots can have both one or more breaks and one or more curvatures.
Referring to Figure 14, a gas pressure pad 40, usable for the present invention, has an opening in the form of a closed channel 41, consisting of a pair of side slots 41a and 41b, and two pairs of slots 41c -41d, and 41e-41f. The slots 41a, 41b, 41c and 41d together form a trapezoidal channel. The slots 41e and 41f may or may not be parallel to the slots 41c and 41d, provided that the opening 41, as a whole, is symmetrical relative to the longitudinal axis of symmetry of the front surface of the pad 40.
The gas ejection openings illustrated in Figures 13 and 14 are effective in reducing the formation of defects
<EMI ID = 76.1>
local contact of this leaf � d with the gas stream ejected.
In the case where the longitudinal slit is parallel to the longitudinal axis of the travel path of the metal strip and the length of the longitudinal slit is 200 times the width of the side slit, a large portion of the metal strip, facing the longitudinal slit is continuously exposed to the stream of gas ejected over a period which is 100 times that of another part which is not exposed
<EMI ID = 77.1>
Therefore, this particular portion facing the longitudinal slot is. supercooled when the ejected gas has a low temperature or is superheated when this gas is of a high temperature, compared to another portion. This excess local heating or cooling causes defects in the resulting metal strip.
However, the gas ejection openings, as shown in Figures 13 and 14, can reduce excess
for local cooling or heating of the metal strip, because the longitudinal slots are not parallel to the longitudinal axis of the path of movement of the metal strip.
The relationship between the length of the longitudinal slot and the resulting static pressure will be described below.
If we refer to Figures 15A, 15B and 15C, when the dimensions are as follows:
<EMI ID = 78.1>
the relationship between length � longitudinal slots and the power of the blower motor necessary to create a static pressure of the order of 30 to 75 mm of water, which is high enough to practically carry out the process.
<EMI ID = 79.1>
Table 1
<EMI ID = 80.1>
<EMI ID = 81.1>
the longitudinal slot is of the order of 0.2 to 0.8 meters, the static pressure is in the range of 30 to 80 mm of water and the power of the blower motor is 8 KW or less.
The relationship between the length of the longitudinal slit and the flow rate of the gas ejected through the slit when the gas circulation speed is of the order of 29.6 to 46.9 m / second, than the gas ejection pressure is of the order of 0.418 to 0.585 mm of water and that the pressure loss in the pipeline is of the order
<EMI ID = 82.1>
Table 2
<EMI ID = 83.1>
<EMI ID = 84.1>
is preferably of the order of 2 to 5 mm.
When the metal strip support system according to the present invention is used in a hot-dip galvanizing process for metal strips, it is preferable that the gas pressure pads are located in the
1000 mm from the gas wiping nozzles.
<EMI ID = 85.1>
12 is hot dip galvanized with a molten metal 2 and is removed from bottom to top from the bath of this metal. The surfaces of the metal strip 12 are wiped off by gas streams ejected from a pair of wiping nozzles 6. The gas streams blown on the surfaces of the metal strip 12 form upward gas flows 51 and downward gas flows
52 along the surfaces of the metal strip 12. Two gas pressure pads 22a and 22b are located at a location located at a distance L above the wiping nozzles 6.
When a gas is ejected through a pair of ejection openings 53a and 53b, in the direction of the surfaces of the metal strip 12, the resulting gas streams form the desired areas at static pressure and circulate outside the intervals existing between the front surface of the pads 22a and 22b and the surfaces of the metal strip 12. In this case, the descending gas flows 54 coming from the openings 53a and 53b come into contact with the ascending gas flows 51 coming from the wiping nozzles 6. The coming into contact of these circulations creates turbulence in the lower extreme parts of the intervals existing between the front surfaces of the pads and the surfaces of the metal strip.
Referring to Figure 17, a turbulence 55 is used to obstruct the lower end portion of the gap between the surface of the pad and the surface of the metal strip and to confine a portion of the gas ejected in this gap. The distribution of the pressure in the interval and in the lower extreme part of it is illustrated in Figure 17. On this one, the line a indicates the level of static pressure created in the interval only by the currents of ejected gas, and line b designates the level of static pressure which is the sum of the static pressures created by the confining gas stream and the static pressure created by the ejected gas streams.
As clearly illustrated in Figure 17, the turbulence confining effect brings about the existing static pressure in the meantime increased and also causes an enlargement of the total area of the static gas pressure areas. The above described arrangement of gas pressure pads is effective in preventing vibration of the metal strip. In addition, to enlarge the area of the static pressure zone, it is effective to provide that the length of the port:
terminal 56 of buffer 22a is large.
By using the confining gas streams, it becomes possible to create a higher static gas pressure than that created only by ejected gas streams, or else to create the same static gas pressure as that created only by the ejected gas stream, but using a reduced amount of ejected gas.
Figure 18 illustrates the relationship between the distance L between the gas pressure pads and the gas wiping nozzles, and the support force for the metal strip, generated due to the static gas pressure existing in the interval. In Figure 18, line a 'denotes the level of the strip support force, created only by the static pressure of the ejected gas streams, while line b' denotes the level of the support force created due to the combination of ejected gas streams and gas streams
containment. Figure 18 clearly illustrates that when. is equal to 1000 mm or less, line b 'is above
line a ', that is to say that the confining gas streams show a static pressure which is added to the static gas pressure of the ejected gas streams. In addition, Figure 18 illustrates that it is preferable that L is in the range of 20 to 850 mm, preferably between 100 and 500 mm.
Figure 19 illustrates the relationship between a metal strip support force and the speed of flow of the confining gas stream flowing along the surface of the strip towards the gap between the pad <EMI ID = 86.1>
line a "indicates the level of the strap support force created only by the gas streams ejected from the gas pressure pad, while line b" indicates the level of the strap support force created by the combination of ejected gas streams and confining gas stream.
FIG. 19 illustrates that the strip support force increases with an increase in the speed of circulation of the confining gas stream from 0 to 35 m / second, and that it reaches a constant value at a circulation speed of approx.
35 m / second. Consequently, it is obvious that the speed of circulation of the confining gas stream should be 10 m / second or more.
The confining gas streams derive not only from the gas wiping operation in the hot galvanizing process but also from the heating gas streams circulating along the surface of the metal strip and created in an annealing furnace of the vertical type. , operating continuously, due to the draft effect of the heating gas. Heating gas streams can be used as a confining gas stream. Containment gas streams can be intentionally created by blowing a gas along the surface of the film. metal bacon to be supported, in the direction of the gap between this strip and the gas pressure pad.
In the metal strap support apparatus according to the present invention, vibration of this strap can be prevented by arranging a pair of gas pressure pads in a location where this strap shows the greatest amplitude of vibration. In addition, to prevent vibration of the metal strip at a determined location, it is necessary to arrange a pair of gas pressure pads at this particular location or in the vicinity thereof.
Figure 20A illustrates a hot-dip galvanizing device for metal strips. A metal strip 12 is subjected to hot galvanization and is then moved from a lower cylinder 3 to an upper cylinder 5. In this
case, it is expected that a vibration source for the strip 12
is located at a location 61 and that this strip 12 shows a maximum amplitude of vibration at a location 62. To prevent
such vibration, it is preferable that a pair of gas pressure buffers 7 are arranged at location 62 as illustrated
<EMI ID = 87.1>
metal strip 12 at a particular location 63, it is preferable that the pair of gas pressure buffers 7 are located at the particular location, as illustrated in FIG. 20C or in the vicinity of this particular location, as illustrated by FIG. 20D.
In the case where, in a hot-dip galvanizing apparatus as illustrated in FIG. 21, an oven 60,
for example a cooling oven, is placed between the lower cylinder 3 and the upper cylinder 5, the metal strip 12 is sometimes caused to vibrate and it can then enter
in contact with the surface of the oven wall. To prevent such vibration, it is preferable that two gas pressure pads 7 according to the present invention are arranged in the middle portion of the oven 60, as illustrated in FIG. 21.
As mentioned previously, a metal strip support apparatus according to the present invention, having the particular gas ejection openings, allows the movement of a metal strip at a high speed while preventing a vibration of this strip . The metal strap support apparatus according to the present invention can easily change its working width due to a change in the width of the metal strip. In addition, the apparatus according to the present invention can return to its initial shape a metal strip having undergone a twist. In addition, the apparatus according to the present invention can reshape a metal strip having undergone warping in C.
The metal strip support apparatus according to the present invention may have a special design, of gas ejection openings, effective to prevent overheating
<EMI ID = 88.1>
support stops, and this in order to obtain a metal strip having satisfactory surfaces.
The apparatus and the method for supporting a metal strip according to the present invention make it possible to use gaseous confinement streams circulating towards the interval between the metal strip and the gas pressure pads, along the surfaces of this strip. Confinement gas streams are effective in increasing the strap support strength of the device or in reducing the amount of gas ejected
<EMI ID = 89.1>
Example
Was used (Gas pressure buffer rate as illustrated in Figures 3A to 3C, 7 and 8. Each buffer has a gas ejection opening, having the following dimensions:
<EMI ID = 90.1>
The 2 hour distance between the front surfaces of the pads was 30 mm.
The two gas pressure buffers were arranged in a hot-dip galvanizing apparatus as illustrated in the Figure
1. The location of the buffers was 500 mm above the gas wiping nozzle.
A metal strip with a width of 1250 mm and a thickness of 0.32 mm was caused to move at a speed of
<EMI ID = 91.1>
lower - and the upper cylinder.
When a gas pressure pad was not used, the metal strip was caused to vibrate at a frequency of
3 to 4 Ez with an amplitude of 4 to 5 mm and it was subjected to a warping in C to a depth of 10 mm. Pressurized air was supplied to the gas pressure buffer, from a blower, to a flow rate of 30 Nm <3> / minute under pressure