"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
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et llb comportent deux ouvertures rectangulaires en forme de canal 13a et 13b agencées concentriquement. Lorsqu'un gaz est éjecté
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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
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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-
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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
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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-
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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-
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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,
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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
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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 .
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le feuillard métallique 21 a subi un gauchissement en C. Comme les tampons à pression gazeuse 22a et 22b peuvent régler les pres-
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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
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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
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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
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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
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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 :
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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-
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Tableau 1
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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
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Tableau 2
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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.
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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
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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
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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-
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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:
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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
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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