DE10161985C1

DE10161985C1 - Cleaner for conveyed metal strip prior to coating has feed rollers for strip though housing with low pressure ventilator and spray nozzles

Info

Publication number: DE10161985C1
Application number: DE2001161985
Authority: DE
Inventors: Hubert Schulte; Walter Muehlhause
Original assignee: AIRMATIC GES UMWELT & TECH MBH; ThyssenKrupp Stahl AG
Current assignee: Andritz Metals Germany GmbH
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-18

Abstract

The cleaner for conveyed metal strip prior to coating has feed rollers (2,3) for the strip (1) and a hollow hood to surround the strip and extend over its width. The hood has spray nozzles (5) and, in the area of the hood walls (41), with ventilators (6) to provide a preset pressure reduction ratio in the hood. The spray nozzles can rotate around an axis perpendicular to the suction face.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung von über Umlenkrollen geführ ten Metallbändern, die einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden.The invention relates to a device guided over pulleys metal strips that are fed for further processing.

Zur weiteren Bearbeitung wie beispielsweise einer Oberflächenveredlung, einer Lackierung oder einer Verpressung oder dergleichen bestimmte Metallbänder werden in der Regel als Halbzeuge von Coils abgewickelt und über Umlenkrollen den Behandlungs- bzw. Weiterverarbeitungssta tionen zugeführt. Diese abgewickelten Metallbänder weisen in der Regel Verschmutzungen in Form von Ölfilmen, feinen Metallstäuben oder der gleichen auf, die vor der Oberflächenbearbeitung entfernt werden müs sen. Gründliche Reinigungen erfolgen bisher in mehrfachen Spülstatio nen, häufig unter Zuhilfenahme von Reinigungsmitteln. Danach erfolgt eine mechanische Reinigung mit Walzenbürsten. Nach einer weiteren Spülung erfolgt eine Entfernung der Flüssigkeit mit sogenannten Quetsch rollen, beispielsweise nach dem aus der DE 35 07 936 C2 bekannten Prinzip. Danach wird in der Regel die Bandoberfläche über Heißluftgeblä se abgetrocknet. Eine solche Reinigungsvorbereitung in mehreren Statio nen ist daher sehr aufwendig. Sie erfordert relativ lange Reinigungsstrec ken, der konstruktive Aufwand für die einzelnen Stationen in der Praxis bekannter Vorrichtungen ist hoch.For further processing such as surface finishing, painting or pressing or the like Metal strips are usually unwound from coils as semi-finished products and over pulleys the treatment or further processing sta tions fed. These unwound metal strips usually have Soiling in the form of oil films, fine metal dust or same, which must be removed before surface treatment sen. So far, thorough cleaning has been carried out in multiple rinsing stations nen, often with the help of cleaning agents. After that is done mechanical cleaning with roller brushes. After another Flushing removes the liquid with a so-called squeeze roll, for example according to the one known from DE 35 07 936 C2 Principle. After that, the belt surface is usually blown with hot air se dried. Such preparation for cleaning in several stations NEN is therefore very expensive. It requires a relatively long cleaning time The constructive effort for the individual stations in practice known devices is high.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der eine günstigere Abreinigung mit mindestens gleichen oder besseren Reinigungsergebnissen erzielbar ist.The object of the invention is a device of the beginning to propose the type with which a cheaper cleaning with at least the same or better cleaning results can be achieved.

Gelöst wird die Erfindungsaufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merk malen des Patentspruchs 1. Je nach Bedarf können eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Hauben zur Bandreinigung an einer Bandseite oder beiden Bandseiten eingesetzt werden. Voraussetzung dabei ist eine ex akte Bandführung über Umlenkrollen, so daß ein dichtes Anliegen der Bandhauben gewährleistet werden kann. Aufgrund der mit hoher Energie dichte aus feststehenden oder rotierenden Sprühdüsen auf die Bandober fläche auftreffenden Wasserstrahlen erfolgt eine intensive Abreinigung sowohl von film- als auch von staubartigen Verschmutzungen, die von den Wassertröpfchen aufgenommen und nach dem Zurückprallen direkt in den Absaugstrom gelangen, so daß jegliche Wiederabscheidung solcher Wassertröpfchen auf dem Band verhindert wird. Dazu ist es notwendig, in der Haube mit Sicherheit einen hohen Absaugvolumenstrom aufrecht zu erhalten. Zu verhindern ist ein Festsaugen der Haube am Band. Dieses wird erreicht durch die erfindungsgemäß in den geeigneten Bereichen der Haube eingesetzten Belüftungselemente, die bei Entstehen von be stimmten Unterdruckverhältnissen in der Haube sich selbsttätig öffnen.The invention task is solved with a device with the Merk paint the patent claim 1. Depending on your needs, one or more of the Hoods according to the invention for belt cleaning on a belt side or both hinge sides can be used. An ex act tape guide over pulleys, so that a tight fit of the Band hoods can be guaranteed. Because of the high energy density from fixed or rotating spray nozzles on the upper band surface water jets are cleaned intensively both of film and dusty soiling caused by the Droplets of water taken up and after rebounding directly into get the suction stream, so that any redeposition of such Water droplets on the belt is prevented. For this it is necessary to the hood is sure to maintain a high suction volume flow receive. Prevent the hood from being sucked onto the belt. This is achieved by the invention in the appropriate areas of Hood used ventilation elements, which arise when be vacuum conditions in the hood open automatically.

Vorteilhafte Ausbildungen der Belüftungselemente und der Sprüdüsen werden mit den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.Advantageous training of the ventilation elements and the spray nozzles are specified with claims 2 and 3.

Vorzugsweise erfolgt die Absaugung einer solchen Haube gemäß An spruch 4 im hinteren Bereich der Haube in Bandlaufrichtung gesehen, während gemäß Anspruch 6 die Belüftungselemente im vorderen Bereich der Haube oder an der die Haubenwand fortsetzenden schürzenartigen Abdichtung angeordnet sind. Eine solche Abdichtung ist vorzugsweise gemäß Anspruch 5 eine elastische Dichtung.Such a hood is preferably suctioned off in accordance with An Say 4 seen in the rear of the hood in the direction of belt travel, while according to claim 6, the ventilation elements in the front area the hood or on the apron-like apron that continues the hood wall Sealing are arranged. Such a seal is preferred according to claim 5, an elastic seal.

Von besonderer Bedeutung ist die Einhaltung von bestimmten Abständen der Düse zu den Wirkflächen bzw. der Ansaugebene einer Haube, wie sie mit Anspruch 7 angegeben wird. It is particularly important to keep certain distances the nozzle to the active surfaces or the suction level of a hood, as they do is specified with claim 7.

Vorteilhaft können gemäß den Ansprüchen 8, 9, 10 oder 11 die Anord nungen einer oder mehrerer Hauben im Umschlingungsbereich einer oder mehrerer Umlenkrollen sein, da in diesem Bereich die exakte Führung des abzureinigenden Metallbandes gewährleistet ist.The arrangement can be advantageous according to claims 8, 9, 10 or 11 of one or more hoods in the wrapping area of one or several pulleys, because in this area the exact guidance of the metal strip to be cleaned is guaranteed.

Es zeigt sich in der Praxis, daß mit solchen Vorrichtungen, bestehend aus einer oder mehreren hintereinander geschalteten Hauben Reinigungs- und Trocknungsbehandlungen durchzuführen sind, die vom Ergebnis besser als die bisher mit üblichen Verfahren mit mehreren Behandlungs stationen erzielt worden sind.It has been shown in practice that with such devices consisting of one or more hoods connected in series and drying treatments are to be carried out that depend on the result better than the previous one with usual multi-treatment procedures stations have been achieved.

Es besteht beim Einsatz einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung auch die bekannte Möglichkeit, Reinigungsmittel auf die Bänder aufzu sprühen vor Einlauf in die erfindungsgemäßen Vorrichtungen.There is use of such a device according to the invention also the known possibility of applying cleaning agents to the tapes spray before entering the devices according to the invention.

Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im näheren erläutert. Es zeigen:Based on an illustrated embodiment, the invention in explained in more detail. Show it:

Fig. 1 In schematischer Seitenansicht eine Bandführungseinrich tung mit auf einem abzureinigenden Metallband aufgesetzter erfindungsgemäßer Haube, Fig. 1 shows a schematic side view of a Bandführungseinrich tung with attached dedusted on a metal strip according to the invention hood,

Fig. 2 Eine Unteransicht einer solchen Haube, Fig. 2 is a bottom view of such a hood,

Fig. 3 Einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 2 in der Öff nungsstellung eines Belüftungselements, Fig. 3 is a section along the line AA in Fig. 2 in the Publ drying posture of a ventilation element,

Fig. 4 Die entsprechende Darstellung bei geschlossenem Belüf tungselement und Fig. 4 The corresponding representation with closed ventilation element and

Fig. 5 In schematischer Seitenansicht die Anordnung mehrerer Hauben im Bereich der Umlenkrollen eines geführten Ban des. Fig. 5 shows a schematic side view of the arrangement of several hoods in the region of the guide rollers of a guided Ban des.

Ein zur Weiterbearbeitung bzw. Weiterverarbeitung bestimmtes Metall band 1 läuft von einem nicht dargestellten Coil ab und wird, wie aus Fig. 1 ersichtlich, beispielsweise über die Umlenkrollen 2 und 3 in Pfeilrichtung geführt. Zur Abreinigung und Abtrocknung seiner Oberseite 11 ist zwi schen den beiden Umlenkrollen 2 und 3 anliegend eine sich über die Bandbreite erstreckende Haube 4 angeordnet.A metal strip 1 intended for further processing or further processing runs from a coil (not shown) and, as can be seen in FIG. 1, is guided, for example, over the deflection rollers 2 and 3 in the direction of the arrow. To clean and dry its top 11 is between the two guide rollers 2 and 3 adjacent a hood 4 extending across the bandwidth.

In einer solchen Haube 4 sind drei um eine zur Absaugebene senkrechte Achse motorisch angetrieben rotierende Sprühdüsenrohre 5 angeordnet, deren endseitige Sprühdüsen feine Wasserstrahlen mit hoher Energie dichte auf die zu reinigende Bandoberseite 11 versprühen. Diese Sprüh strahlen lösen in sehr effektiver Weise die filmartigen und staubartigen Verunreinigungen und Mischungen solcher Art ab. Die zurückprallenden Wassertröpfchen nehmen diese Verschmutzungen mit. Ein in der die ab zusaugenden Bandoberfläche 11 seitlich abdichtenden Haube 4 stetig aufrecht erhaltener hoher Absaugvolumenstrom reißt die zurückprallenden Wassertröpfchen zusammen mit den Verunreinigungen mit, so daß ein Niederfallen dieser Wassertröpfchen verhindert wird.In such a hood 4 , three spray nozzle tubes 5 , which are driven by a motor about an axis perpendicular to the suction plane, are arranged, the end spray nozzles of which spray fine water jets with high energy density onto the belt top 11 to be cleaned. These spray jets effectively remove the film-like and dust-like impurities and mixtures of this type. The rebounding water droplets take away this pollution. A in the from the band surface 11 from the laterally sealing hood 4 constantly maintained high suction volume flow entrains the rebounding water droplets together with the impurities, so that a dropping of these water droplets is prevented.

Der kontinuierlich aufrecht erhaltene hohe Absaugvolumenstrom, der über die Absaugrohre 7 erfolgt, wird dadurch gewährleistet, daß im Bereich der Haubenwand 41 bzw. einer dieser Haubenwand nach unten fortsetzenden schürzenartigen Abdichtung 42 Belüftungselemente vorgesehen sind. Diese Belüftungselemente sind im Ausführungsbeispiel Belüftungsklappen 6 im vorderen Bereich der Haube in Bandlaufrichtung gesehen. Mehrere solcher Belüftungsklappen 6 können vorgesehen werden, die sich bei vor herbestimmten Unterdruckverhältnissen in der Haube 4 selbsttätig öffnen und auch wieder schließen können, beispielsweise über Rückstellfedern. Zweckmäßigerweise sind die Absaugrohre 7 im hinteren Bereich einer Haube 4 etwa den Belüftungsklappen 6 gegenüber liegend angeordnet. Die förmliche Ausbildung der Haube und die Anordnung der Absaugrohre sowie der Belüftungsklappen ist so gewählt, daß sich zumindest im Sprühbereich keine Räume bilden, in denen die Absaugvolumenströme eine zu niedrige Geschwindigkeit haben, um die Wassertröpfchen mit Si cherheit mitzureißen.The high extraction rate is continuously maintained, which occurs through the exhaust pipes 7, is ensured by the fact that 42 ventilation elements are provided in the region of the cap wall 41 and a hood of this wall by continuing down the skirt-like seal. These ventilation elements are seen in the embodiment of ventilation flaps 6 in the front area of the hood in the belt running direction. Several such ventilation flaps 6 can be provided, which can open and close again automatically in the case of predetermined vacuum conditions in the hood 4 , for example via return springs. The suction pipes 7 are expediently arranged in the rear area of a hood 4, approximately opposite the ventilation flaps 6 . The formal design of the hood and the arrangement of the suction pipes and the ventilation flaps is chosen so that, at least in the spray area, no spaces are formed in which the suction volume flows are too slow to entrain the water droplets with safety.

Es ist möglich, die Belüftungsklappen oder entsprechende Ansaugschlit ze, die sich selbsttätig öffnen bzw. schließen, auch im Bereich von gege benenfalls vorhandenen schürzenartigen Abdichtungen 42 vorzusehen. Darüber hinaus ist es von Bedeutung, den Abstand der Sprühdüsen zur Wirkfläche bzw. der Ansaugebenen der Hauben 4 so gering zu wählen, um hohe Aufprallgeschwindigkeiten der Sprühstrahlen zu erreichen. Der Abstand sollte unter 30 mm liegen.It is possible to provide the ventilation flaps or corresponding suction slits, which open or close automatically, also in the region of apron-like seals 42 which may be present. In addition, it is important to choose the distance of the spray nozzles from the active surface or the suction planes of the hoods 4 to be small enough to achieve high impingement speeds of the spray jets. The distance should be less than 30 mm.

Mit solchen Hauben wird eine sehr effektive Abreinigung der Bandoberflä chen von Film- und Staubverschmutzungen erreicht mit gleichzeitiger Ab trocknung mit hohem Trocknungsgrad. Die Hauben lassen sich an allen Stellen des laufenden Bandes anordnen, bei dem eine ausreichende Un terstützung der laufenden Bänder und damit die ausreichend dichte Anla ge der Hauben gewährleistet ist. Es sind relativ kurze Reinigungsstrecken erforderlich.With such hoods a very effective cleaning of the belt surface achieved from film and dust contamination with simultaneous ab drying with a high degree of drying. The hoods can be used on everyone Arrange places of the running belt, at which a sufficient Un Support of the running belts and thus the sufficiently tight system ge of the hoods is guaranteed. The cleaning distances are relatively short required.

Bei der in Fig. 4 schematisch dargestellten Anordnung wird ein nachträg lich zu bearbeitendes Band 1' über zwei Umlenkrollen 3' in Pfeilrichtung geführt. Zur Reinigung und gleichzeitigen Trocknung beider Bandseiten sind in Mehrfachanordnung jeweils im Bereich der Umschlingungswinkel der Umlenkrollen 3' entsprechende vorher beschriebene Hauben 4' dicht anliegend angeordnet. Diese Hauben 4' sind dabei mit ihrer Anlageseite formlich der Kontur der Umlenkrollen angepaßt, um ein dichtes Anliegen zu erreichen. Im Bereich der Umlenkrollen 3' legt sich das Band 5' an und erhält damit die notwendige definierte Form. Der Umlenkrollendurchmes ser ist abhängig von der Anzahl der Hauben, die für die Behandlung er forderlich sind. Die Breite einer Haube 4' entspricht der Durchgangsbreite des Metallbandes 1'. Vorzugsweise werden die hintereinander angeord neten Hauben 4' als Kaskade geschaltet. Die letzte Kaskade kann als Spülkaskade genutzt werden, wobei in der vorletzten Kaskade ein Zu satzmittel dosiert werden kann. In jeder Haube sind mit der Ziffer 5' be zeichnete Sprühdüsen in Form von sogenannten Sprühbalken vorgesehen im Bereich der Bandeinlaufseite. Möglich sind hierbei jedoch auch um senkrecht zur Behandlungsebene stehende Achsen rotierende Düsen. Die Anzahl der Düsen und deren Anordnung ist dabei so zu wählen, daß die gesamte Bandbreite gleichmäßig besprüht wird und daß der einzelne Strahl den Nachbarstrahl nur unwesentlich beeinflußt. Im hinteren Bereich der Hauben 4', also im Bereich des Bandaustrittes, erfolgt die Absaugung, nach Möglichkeit über die gesamte Durchlaufbreite. Damit ein kontinuierli cher Absaugstrom erreicht wird, sind in der vorher beschriebenen Weise Lüftungselemente, vorzugsweise als Belüfungsklappen im Bereich der jeweiligen Haubenwand an der Bandeinlaufseite vorgesehen. Die Absau gung kann auch wiederum über einen Absaugbalken erfolgen, der sich über die gesamte Bandbreite erstreckt. Bei entsprechender Anordnung dieses Absaugbalkens zur Absaugebene wird der sich auf der Bandober fläche befindliche Flüssigkeitsfilm abgesaugt, so daß nur noch eine gerin ge Restfeuchte verbleibt.In the arrangement shown schematically in FIG. 4, a belt 1 ′ to be subsequently machined is guided over two deflection rollers 3 ′ in the direction of the arrow. For cleaning and simultaneous drying of both sides of the belt, corresponding previously described hoods 4 'are arranged in a multiple arrangement in the region of the wrap angles of the deflection rollers 3 '. With their contact side, these hoods 4 'are formally adapted to the contour of the deflecting rollers in order to achieve a tight fit. The band 5 'puts on in the area of the deflection rollers 3 ' and thus receives the necessary defined shape. The deflection roller diameter depends on the number of hoods that are required for the treatment. The width of a hood 4 'corresponds to the passage width of the metal strip 1 '. Preferably, the successively arranged hoods 4 'are connected as a cascade. The last cascade can be used as a rinsing cascade, with an additive being dosed in the penultimate cascade. In each hood with the number 5 'be marked spray nozzles in the form of so-called spray bars are provided in the area of the tape inlet side. However, nozzles rotating about axes perpendicular to the treatment plane are also possible. The number of nozzles and their arrangement is to be selected so that the entire bandwidth is sprayed uniformly and that the individual jet only has an insignificant influence on the neighboring jet. In the rear area of the hoods 4 ', that is to say in the area of the strip outlet, suction takes place, if possible over the entire pass width. So that a continuous suction flow is achieved, ventilation elements are provided in the manner described above, preferably as ventilation flaps in the region of the respective hood wall on the strip inlet side. The suction can also take place via a suction bar that extends across the entire range. With an appropriate arrangement of this suction bar to the suction level, the liquid film located on the upper surface of the band is suctioned off, so that only a slight residual moisture remains.

Der Randbereich der formlich an die Umlenkrolle angepaßten Hauben kann zusätzlich zur Verringerung des verbleibenden Spaltes mit einem Bürstenbesatz oder dergleichen abgedichtet sein. Dadurch soll verhindert werden, daß keine Flüssigkeit nach außen dringt und das Ansaugen von Falschluft verringert wird.The edge area of the hoods formally adapted to the deflection roller can in addition to reducing the remaining gap with a Brush trim or the like to be sealed. This is supposed to prevent be that no liquid escapes and the suction of False air is reduced.

Grundsätzlich lassen sich mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen auch Bänder aus anderen Werkstoffen abreinigen und abtrocknen. Basically, with the devices according to the invention also clean and dry tapes made of other materials.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

, .

11

' Metallband
'' Metal strap

1111

Bandoberseite
Band top

22

Umlenkrolle
idler pulley

33

, .

33

' Umlenkrolle
'' Pulley

44

, .

44

' Haube
' Hood

4141

Haubenwand
hood wall

4242

Schürzenartige Abdichtung
Apron-like seal

55

, .

55

' Sprühdüsenrohr
'' Spray nozzle tube

66

Belüftungsklappe
ventilation flap

77

Absaugrohr
suction tube

Claims

1. Device for cleaning of over deflection rollers ( 2 , 3 ; 3 ') led metal strips ( 1 ; 1 '), which are fed to further processing, with one or more stationary arranged on one side of the strip or both sides of the strip Genden, with high volume flow by means of a suction ( 7 ) from absorbent hoods ( 4 ; 4 '), in which one or more spray nozzles ( 5 ; 5 ') are arranged and in the area of a hood wall ( 41 ) or in the hood wall ( 41 ) Tape side continuing apron-like seals ( 42 ) ventilation elements ( 6 ) are provided, which open from predetermined vacuum conditions in the house ( 4 ; 4 ').

2. Device according to claim 1, characterized in that the spray nozzles ( 5 ) are arranged around an axis perpendicular to the suction surface rotie rend.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the ventilation elements are ventilation flaps ( 6 ) which open from an underpressure in the hood ( 4 ; 4 ') greater than 100 mbar with increasing vacuum.

4. The device according to claim 1, characterized in that the suction ( 7 ) of the hood ( 4 ; 4 ') in its rear area (tape outlet area) seen in the tape running direction.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the apron-like seal of the hood ( 4 ; 4 ') is formed by a circumferential elastic seal ( 42 ) on its underside directed towards the band.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation elements ( 6 ) seen in the tape running direction in the front area (tape inlet area) of the hood ( 4 ; 4 ') on the corresponding hood wall ( 41 ) or on the hood wall continuing apron-like seal ( 42 ) are arranged.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the high energy density, the nozzles ( 5 ) are arranged at a distance of less than 30 mm to the suction plane of the hood ( 4 ).

8. The device according to claim 1 or according to one of claims 3 to 7, characterized in that one or more of the suction hoods ( 4 ') are provided in the wrapping area of one or more deflection rollers ( 3 '), the hoods ( 4 ' ) with their contact side are adapted to the contour of the adjacent deflection roller ( 3 ').

9. The device according to claim 8, characterized in that the suction takes place over the entire width of the with its contact side of the contour of the adjacent deflection roller ( 3 ') adapted hood ( 4 ') in the tape exit area.

10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that in the strip inlet area of the hood ( 4 ') transverse to the strip running direction spray nozzles in the form of a spray nozzle tube ( 5 ') are arranged.

11. The device according to claim 8 or 9, characterized in that that the spray nozzles about an axis perpendicular to the suction surface are arranged rotating.