CN110785509A - 用于处理金属带的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理金属带的设备，其在该金属带从带有液态覆层材料、例如锌的覆层容器中离开之后进行处理。这种类型的已知的设备具有：布置在覆层容器(300)上方的带有空气离开间隙(112)的吹走装置(110)，所述吹走装置用于将在金属带(200)导引穿过覆层容器(300)之后仍是液态的覆层材料(310)的多余部分从金属带(200)的表面吹走；和布置在吹走装置(110)上方的带有多个单个的磁体(144)的电磁稳定装置(140)，所述稳定装置用于在离开覆层容器(300)和吹走装置(110)之后稳定金属带。为了更进一步提升该设备的效率，本发明设置成，稳定装置(140)的磁体(144)的至少个别的磁体构造为带有罐形线圈的罐形磁体。

Description

用于处理金属带的设备
技术领域
本发明涉及一种用于处理金属带(在所述金属带从带有液态覆层材料、例如锌的覆层容器中离开之后)的设备。
背景技术
这种设备在现有技术中原则上是已知的，由此例如由国际专利申请WO 2012/172648 A1和德国专利申请DE 10 2009 051 932 A1、DE 10 2007 045 202 A1和DE 102008 039 244 A1已知。这些出版文献具体公开了一种覆层容器，该覆层容器填充了液态覆层材料。为了覆层，金属带被导引通过带有覆层材料的容器。在离开覆层容器之后，金属带经过布置在覆层容器上方的吹走装置或喷嘴，以用于将仍是液态的覆层材料的附着在金属带表面处的多余部分吹走。在吹走装置上方布置有由吹走装置支撑的电磁稳定装置(也称为动态电磁涂层优化装置DEMCO)，用于对带在离开覆层容器和吹走装置之后进行稳定。电磁稳定装置生成电磁力，借助于所述电磁力将金属带保持在整个设备的中间平面中的中部；以这种方式至少减少金属带在经过尤其是吹走装置期间的振动。
然而在这些所描述的结构中在现实中存在如下缺点：电磁稳定装置相当远地布置在吹走装置上方。这就此而言是不利的，因为由稳定装置施加的作用到金属带上的稳定作用仅受限制地在吹走装置中实现(ankommen)。此外，待由稳定装置产生的需要用来使在移开的(entfernt)吹走装置的区域中的金属带稳定的力在现有技术中是相对大的。与此相应地，用于运行稳定装置的能量耗费也是相对高的。最后，不利的是，稳定装置布置在喷嘴载体或横梁上方，因为由此在喷嘴载体的区域中接近金属带变得明显困难。
此处根据德国实用新型DE 20 2015 104 823 U1的教导提供补救措施，该补救措施设置成，电磁稳定设备布置在横梁与吹走装置之间并且因此布置得离吹走装置还要更近。
由DE 21 37 850 C3已知，使用罐形磁体用来轴向稳定地支承旋转的轴。
发明内容
本发明基于如下任务，如下地进一步改进已知的用于处理金属带的设备，使得机器的效率更进一步提升。
所述任务通过专利权利要求1的主题来实现。在开头描述的设备中，这根据本发明通过如下方式来实现：稳定装置的磁体的至少个别的磁体构造为带有罐形线圈的罐形磁体。
罐形磁体区别于其它通常的带有马蹄铁形的铁芯的磁体提供如下优点：所述罐形磁体构造得显著地更紧凑。也就是说，其外部尺寸相比于其它带有铁芯的磁体在为了产生相同大小的磁力设计时明显更小。这又提供如下优点，能够更进一步减小在稳定装置与吹走装置之间的竖直间距并且由此能够更进一步提升机器的效率。尽管如此，磁体线圈却不对吹走装置的刮去性能(Abstreifverhalten)或空气流动产生影响或仅对其产生非常小的影响。
为此，根据第一实施例有利的是，稳定装置的所有磁体构造为罐形磁体。
根据另一种实施例，水平横梁(也称为喷嘴载体)装配在两个竖直立架之间。吹走装置固定在横梁处、优选在横梁下方以悬挂的方式固定在该横梁处。稳定装置也优选以悬挂在横梁下方的方式固定在所述横梁处，然而固定在横梁与吹走装置之间。稳定装置在横梁处的保持独立于吹走装置在横梁处的固定。
不仅稳定装置而且吹走装置均布置在横梁下方提供如下优点：在横梁上方的区域和由此还有由横梁展开的用于金属带的引导通过的缝口对于操作人员而言可非常容易接近。
通过根据本发明使用罐形磁体，实现稳定装置离吹走装置在100至800mm的间距下、优选地在100至550mm的间距范围下或进一步优选地在100至450mm的间距范围下的更近的布置。由于小的间距，为了使金属带在吹走装置或喷嘴的区域中稳定，须由稳定装置生成更小的力。由此，也减小稳定装置的能量需求并且设备总体上变得更高效。
根据另一种实施例，优选地所述磁体中的每个磁体关联有自有的间距传感器，用于优选连续探测相应的磁体与金属带的间距。有利地，该间距传感器分别布置在无芯的空心罐形线圈的中部。这提供如下优点，间距传感器除了磁体以外在电磁稳定装置内不要求附加的空间，由此能够使整个稳定装置又构造得显著地更紧凑。此外，间距传感器在罐形线圈的孔眼中受到热保护和机械保护。因为间距传感器在该处不暴露于来自锌锅的直接的热辐射，所以存在热保护。间距传感器能够构造为涡流传感器或构造为光学传感器。
此外，所述设备包括用于将金属带在电磁稳定装置的缝口中的位置调节到预设的理论中间位置(也称为经过线)的调节装置。该调节根据由间距传感器确定的在磁体与金属带之间的间距通过适当改变通过磁体的线圈的电流来实现。就此而言，间距传感器与调节装置相结合有助于，金属带能够保持在电磁稳定装置的缝口中的理论中间位置中，这又有利地有助于在金属带上的更均匀的覆层厚度。
经由独立的移位装置实现吹走装置和稳定装置相应单独地固定在横梁处。具体而言，吹走装置经由吹走移位装置固定在横梁处，但是能相对于横梁移位。此外，稳定装置经由稳定移位装置固定在横梁处，但是能相对于横梁移位。根据本发明，不是仅稳定装置作为整体能相对于横梁移位，而是相反地优选地电磁稳定装置的磁体的每个单个的磁体单独地关联有相应一个移位装置。由此可行的是，每个单个的磁体固定在横梁处并且相对于横梁能移动地支承。移位装置分别实现针对吹走装置和稳定装置相对于设备的中间平面并且也相对于金属带的运动的不同的自由度。所述移位尤其是实现吹走装置和稳定装置相对于彼此的移位。移位装置尤其是实现吹走装置、稳定装置作为整体或然而可选地还有稳定装置的单个的磁体相对于彼此的移位。进一步地，移位装置尤其是相应实现单个的磁体相对于彼此沿金属带的宽度方向、也就是说沿横梁的纵向方向的单独的移动。
除了通过吹走移位装置和稳定移位装置实现的针对相应的装置的单独的自由度以外有利的是，横梁与悬挂在其处的吹走装置和稳定装置一起能竖直移动地支承在竖直立架处。竖直立架能与横梁一起平行于彼此地在水平平面中移位。因为横梁围绕固定的转动点(固定侧)在水平平面中能摆动地支承在竖直立架中的一个竖直立架处，并且横梁松弛地支承在另一个竖直立架(松弛侧)处，所以也可实现横梁在水平平面中的摆动。横梁的这些自由度相同地适用于吹走装置和稳定装置，因为两个所提及的装置保持在横梁处。
利用单个的磁体能够分别总是仅将拉力施加到带上，以用于将金属带朝着磁体的方向吸引。因此为了尽管如此仍使金属带保持在期望的理论中间位置中，需要的是，稳定装置的磁体布置在金属带的两侧上。此时分别由磁体施加到带上的拉力能够分别单独地如此调整，使得所述拉力部分地相互补偿或将带保持在中间位置中。通过根据本发明的稳定移位装置得到的用于使单个的磁体、尤其是也平行于金属带的平面移动的可行性提供如下可行方案：也能够平衡金属带中的不平整度。为此，设置有自有的控制装置，该控制装置使磁体平行于金属带的平面、但可能同样在金属带的两侧上彼此错开地如此运动，使得由错开的磁体产生的拉力在金属带中产生弯矩，所述弯矩如此构造，使得金属带中的波谷和波峰尽可能被平衡。由此，金属带变得平整。
有利地，尤其是在两侧覆层金属带的情况下，吹走装置在金属带的两侧上分别具有空气间隙。
最后，根据本发明的设备的特征在于防碰撞装置，其用于将电磁稳定装置、尤其是单个的磁体(优选与其壳体一起)在有干扰的情况下拉回并且优选也用于将吹走装置在有干扰的情况下拉回。稳定装置和/或吹走装置的拉回则离开金属带实现、尤其是沿横向于金属带的平面的方向实现，从而金属带尽可能不与磁体或传感器相碰撞。干扰例如是带裂缝或识别出：错误的带被覆层。
附图说明
为了描述而附上四幅图，其中，
图1示出根据本发明的设备的宽度视图，
图2示出穿过根据本发明的设备的横截面，以及
图3和4示出根据本发明的吹走装置或根据本发明的电磁稳定装置的缝口的俯视图，其中，分别带有金属带的理论中间位置和不同的不期望的实际位置的标记。
随后以实施例的形式参照所提及的附图详细描述本发明。在所有附图中，相同的技术元件以相同的附图标记来标明。
具体实施方式
图1示出根据本发明的设备100。该设备包括两个侧向布置的、竖直延伸的立架150，横梁130(也称为喷嘴载体)以能竖直移动的方式支承在所述立架处，参见图1中的双箭头。此外，设备100能在水平平面中摆动。为了该目的，这两个立架150中的一个立架构造为固定侧A，横梁围绕竖直的转动轴线能摆动地支承在该固定侧上。与此相反，相对而置的立架构造为松弛侧B并且仅竖直地支撑横梁。通过这种将立架构造为固定侧和松弛侧，在金属带200处于倾斜时，设备100和尤其是横梁130能够借助于立架移位装置158通过在水平线上摆动而对称于该金属带地取向。最终，横梁的各宽度侧应总是平行于金属带取向并且两个宽度侧相对于该金属带具有相同的间距。
在横梁130处悬挂有吹走装置110或喷嘴。吹走装置110到横梁130处的耦接不是刚性地、而是经由吹走移位装置115实现，该吹走移位装置构造成使吹走装置110相对于横梁130在水平平面中，也就是说尤其是垂直于设备的中间平面160移位。此外，吹走移位装置115构造成使吹走装置110围绕其自有的纵向轴线L摆动并且由此适用于抵着金属带200靠置(anstellen)。
在横梁130与吹走装置110之间，稳定装置140(也称为动态电磁涂层优化装置DEMCO)固定在横梁处。稳定装置140在金属带的每个侧上包括多个单个的磁体144。优选地，所有这些磁体构造为罐形磁体。优选地，这些磁体中的每个磁体单独地经由稳定移位装置145固定在横梁处。这些稳定移位装置145实现每个单个的磁体在水平平面中相对于横梁、也就是说垂直且平行于设备100的中间平面160、尤其是沿横梁的纵向方向的单独的、平移的移位。附加地，稳定移位装置145也能够构造成使稳定装置140在水平平面中相对于横梁130且相对于吹走装置110围绕垂直的转动轴线摆动。
罐形磁体的使用不局限于布置在横梁与吹走装置之间。相反地，罐形磁体也能够布置在横梁上方。
图2以横截面视图示出来自图1的根据本发明的设备。附图标记170表示用于操控稳定移位装置145的控制装置。能看出覆层容器300，该覆层容器原则上布置在设备100下方。待覆层的金属带200沿运输方向R被导引到带有液态覆层材料310的覆层容器300中并且在该处借助于换向滚子320换向到竖直线中。所述金属带则从下向上首先经过吹走装置110以及随后经过稳定装置140。本发明在一种有利的设计方案中设置成，在稳定装置作用到金属带200上的最大力F的作用线与空气离开间隙112之间的间距d处于100至800mm的范围内、优选地处于100至550mm范围内或进一步优选地处于100 - 450mm的范围内。
吹走装置110展开缝口122，金属带200引导通过该缝口。借助于吹走装置将多余的覆层材料从金属带200的表面吹走。
为了使吹走在金属带200的上侧和下侧上均匀地实现，重要的是，金属带200在预设的理论中间位置中经过吹走装置110的缝口122，该理论中间位置也称为中间平面160或经过线基准位置，如其在图3中以实线的形式沿X方向表示的那样。该理论中间位置的突出之处尤其是在于相对于吹走装置110的缝口122的内边缘均匀的间距或间距分布。除了期望的预设的理论中间位置128以外，在图3中作为虚线也绘入金属带的可行的不期望的实际位置。由此，针对金属带200的不期望的实际位置例如在于，该金属带相对于理论中间位置转动或沿Y方向平行地移动。
图4示出第三个可行的不期望的实际位置，在该实际位置中，金属带200相对于理论中间位置沿X方向、也就是说沿宽度方向平行地移动。
电磁稳定装置140在它那方面具有缝口142，金属带200同样引导通过该缝口。此处也适用的是，金属带200优选在预设的理论中间位置160中经过缝口142，如在图3和4中所示。这通过如下方式实现：通过电磁稳定装置140的磁体提供的力以适合的方式作用到金属带200上。和之前参照图3和4针对吹走装置110的缝口122所述内容一样的内容适用于缝口142并且适用于也在该处力求的理论中间位置。
此外，在稳定装置140与吹走装置110之间布置有第一探测装置154以用于探测在吹走装置110的缝口122中金属带200的实际位置与预设的理论中间位置的偏差。备选地，第一探测装置154也能够仅构造成用于探测金属带的实际位置。此外，设置有调节装置180以用于将金属带200的实际位置调节到在吹走装置的缝口122中的预设的理论中间位置128，如上面参照图3和4所阐释的。这种调节能够a)通过借助于吹走移位装置115移位吹走装置110和/或b)通过借助于立架移位装置158移位横梁130来实现，吹走装置110悬挂在该横梁处。调节响应于所探测到的实际位置与理论位置的偏差来实现。如果不是在第一探测装置154中实现对实际位置与理论中间位置的偏差的确定，则该确定例如也能够在调节装置180内实现。吹走装置110的移位在横向于金属带的运输方向R的水平平面中根据所探测到的在吹走装置的缝口122中金属带的实际位置与预设的理论中间位置的偏差来实现。换言之：如果确定，金属带200不在理论中间位置128中经过缝口122，那么借助于吹走移位装置115使吹走装置110如此移位，使得金属带又在预设的理论中间位置128中经过吹走装置的缝口122。第一探测装置154为了该目的如此构造，使得该第一探测装置优选能够探测到所有三个上面参照图3和4所描述的、金属带200的不同于理论中间位置128的实际位置。
吹走装置110的所述移位应不作用到电磁稳定装置140上。为了该目的，控制装置170构造成如此操控单个的磁体144的稳定移位装置145，使得电磁稳定装置140在吹走装置110相对于经过线基准位置移位的情况下不是一同运动，而是能够保留在其原始的地点处。稳定装置140和吹走装置110相互脱耦。也就是说所述稳定装置和吹走装置能够借助于其相应的移位装置145,115相互独立地且相对于彼此运动(verfahren)。经过线基准位置160表示设备的固定限定的中间平面。与此相应地，理论中间位置128涉及缝口122,142。控制装置170因此如此作用到稳定移位装置145上，使得在吹走装置110移位的情况下电的稳定装置140优选进行和吹走装置110正好相反的运动，也就是说，最终优选保留在其原始的地点处。
为了实现这种专门类型的针对稳定移位装置145的操控，控制装置170能够评价不同的情形。一方面，控制装置170能够构造成根据由第一探测装置154探测到的、在吹走装置110的缝口122中金属带的实际位置与金属带的预设的理论中间位置的偏差来执行电磁稳定装置140或单个的磁体144的移位。
备选地或附加地，控制装置170能够构造成根据由第二探测装置155探测到的吹走装置120的移位且沿与该移位相反的方向来执行电磁稳定装置140或单个的磁体144的移位。第二探测装置155用于探测吹走装置110相对于设备100的经过线基准位置160的移位。
最后，根据另一种备选方案或补充地，控制装置170能够构造成，根据探测到的在电磁稳定装置的缝口142中金属带的实际位置与预设的理论中间位置的偏差促使电磁稳定装置140或单个的磁体144的移位。对此的前提是，存在第三探测装置156以用于探测在电磁稳定装置140的缝口142中金属带的实际位置与预设的理论中间位置的所述偏差。优选地，每个磁体144关联有这样的第三探测装置156作为间距传感器。优选地，这些传感器布置在罐形磁体中。所述传感器例如以光学的方式或借助于感应出的涡流来工作。
第一探测装置154、第二探测装置155和第三探测装置156分别构造成识别金属带的实际位置与期望的理论中间位置的优选所有可设想的偏差。尤其是金属带沿x方向或y方向的(平行)移动或转动属于此，如上面参照图3和4所阐释的。相应地，稳定移位装置145和吹走移位装置115在通过调节装置180或控制装置170适当操控的情况下构造成使吹走装置110和电磁稳定装置140在水平平面中横向于金属带的运输方向R以任意方式运动，尤其是(平行地)移动或围绕竖直转动轴线转动，以便实现金属带在理论中间位置中的经过。
第一探测装置154和第三探测装置156以及可选地附加地还有第二探测装置155能够以一个或多个光学传感器装置190的形式实现。就此而言，传感器装置形成用于所提及的探测装置的结构上的单元。优选地，在电磁稳定装置140中每个线圈设置有一个传感器装置190。所有传感器装置的测量值典型地被求平均值。一般而言，传感器装置190也能够被称为间距探测装置。
在尤其是借助于第三探测装置156确定金属带在电磁稳定装置140内的实际位置与理论位置的偏差时，借助于控制装置170通过适当单独地改变通过磁体144中线圈的电流实现将实际位置调节到理论位置或调节到经过线。

Claims (12)

1.一种用于处理金属带(200)的设备(100)，其在所述金属带从带有液态覆层材料(310)的覆层容器(300)中离开之后进行处理，其中，所述设备具有：
布置在所述覆层容器(300)上方的带有空气离开间隙(112)的吹走装置(110)，所述吹走装置用于将在所述金属带(200)导引穿过所述覆层容器(300)之后仍是液态的覆层材料(310)的多余部分从所述金属带(200)的表面吹走；
布置在所述吹走装置(110)上方的带有多个单个的磁体(144)的电磁稳定装置(140)，所述稳定装置用于在离开所述覆层容器(300)和所述吹走装置(110)之后稳定所述金属带；
其特征在于，
所述稳定装置(140)的磁体(144)的至少个别的磁体构造为带有罐形线圈的罐形磁体。
2.根据权利要求1所述的设备(100)，
其特征在于，
所述稳定装置(140)的所有磁体(144)构造为罐形磁体。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于，
水平横梁(130)装配在两个竖直的侧向的立架(150)之间，
所述吹走装置(140)以悬挂在所述横梁(130)下方的方式固定在所述横梁处；并且
所述稳定装置(140)在所述横梁(130)与所述吹走装置(110)之间独立于所述吹走装置以悬挂在所述横梁处的方式固定在所述横梁处。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于，
所述稳定装置(140)如此布置在所述吹走装置(110)上方，使得在所述稳定装置作用到所述金属带(300)上的最大力(F)的作用线与所述空气离开间隙(142)之间的间距(d)处于100至800mm的范围内、优选地处于100至550mm的范围内或进一步优选地处于100至450mm的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于，
优选地所述磁体中的每个磁体关联有自有的间距传感器(156)，用于优选地连续探测相应的磁体与所述金属带的间距。
6.根据权利要求5所述的设备(100)，
其特征在于，所述间距传感器分别布置在所述罐形线圈的中间。
7.根据权利要求5或6所述的设备(100)，
其特征在于调节装置(180)，所述调节装置用于根据由所述磁体的间距传感器(190)确定的在所述磁体与所述金属带之间的间距通过适当改变通过所述磁体的线圈的电流将所述金属带(200)在所述电磁稳定装置的缝口(142)中的位置调节到预设的理论中间位置。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于
优选与所述磁体中的每个磁体单独地相关联的移位装置(145)，相应的磁体利用所述移位装置在所述横梁(130)处并且相对于所述横梁能移动地支承。
9.根据权利要求8所述的设备(100)，
其特征在于，
所述移位装置(145)尤其是构造成将与其相关联的磁体(144)平行于所述金属带(200)的平面、进一步尤其是沿所述金属带的宽度方向移动。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于
防碰撞装置，其用于将所述电磁稳定装置(140)、尤其是所述磁体，优选与其壳体一起和优选还有所述吹走装置在有干扰的情况下沿垂直于所述金属带的平面的方向拉回。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于，
所述吹走装置(110)具有针对所述金属带的两侧的空气间隙。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于，
所述电磁稳定装置(140)的磁体(144)布置在所述金属带(200)的两侧上。
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