DE102016222224A1 - Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes sowie Beschichtungseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes sowie Beschichtungseinrichtung Download PDF

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Thomas Daube
Holger Behrens
Dominique Fontaine
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes 300. Die entsprechende Beschichtungseinrichtung 100 weist eine elektromagnetische Bandstabilisierungseinrichtung 160 mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen Aktuatoren 162 bzw. Spulen auf zum Aufbringen von Kräften auf das Metallband. Um zu gewährleisten, dass die Bandstabilisierungseinrichtung lediglich innerhalb ihrer Betriebsgrenzen betrieben wird, werden die Beträge der eingestellten Ströme für die Aktuatoren 162 bzw. die Spulen mit einem vorgegebenen Strom-Schwellenwert oder werden die von den Aktuatoren auf das Metallband ausgeübten Kräfte mit einem vorgegebenen Kraft-Schwellenwert verglichen und wird die Korrekturrolle 130 in eine derartige Anstellposition verfahren, dass die Beträge der eingestellten Ströme unterhalb des Strom-Schwellenwertes oder die Beträge der Kräfte unterhalb des Kraft-Schwellenwertes liegen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes, beispielsweise einer Feuerverzinkungslinie zum Beschichten des Metallbandes mit Zink.
  • In derartigen Beschichtungseinrichtungen, insbesondere in Feuerverzinkungslinien variieren heute die Dicken der Zinkschichten sowohl über die Länge als auch über die Breite des Metallbandes. Die Schichtdicke kann sich dabei um bis zu 10 g pro m2 ändern. Da minimale Schichtdicken heute garantiert werden müssen, muss die mittlere Schichtdicke so eingestellt werden, dass alle Bereiche des Bandes über einem Grenzwert liegen. Um den Zinkverbrauch zu reduzieren, besteht der Wunsch, die Schwankungsbreite zu verkleinern.
  • Die Dicke der Zinkschicht wird durch die Einstellung einer Abstreifeinrichtung, das heißt mit Hilfe von Abstreifdüsen maßgeblich beeinflusst. Schwankt der Abstand zwischen dem Metallband und den Düsen in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung, so führt dies unmittelbar zu Schwankungen in der Schichtdicke auf dem Metallband.
  • Einerseits kann der Abstand über die Bandbreite schwanken. Andererseits können Schwingungen des Bandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung Dickenschwankungen über die Länge des Metallbandes hervorrufen.
  • Es ist deshalb das erklärte Ziel jedes Betreibers einer Bandbeschichtungseinrichtung, derartige Schwingungen bzw. Instabilitäten des Metallbandes beim Durchlaufen der Beschichtungseinrichtung zu reduzieren, um auf diese Weise auch die damit einhergehenden Variationen in der Schichtdicke auf dem Metallband zu reduzieren.
  • Ein im Stand der Technik üblicher Ansatz zur Reduzierung der Schwingungen ist das Vorsehen einer elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung, welche typischerweise der Abstreifeinrichtung in Transportrichtung des Metallbandes nachgeschaltet ist. Eine solche elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung ist z. B. bekannt aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 516 939 A1 . Die dort offenbarte Bandstabilisierungseinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Magneten in Form von elektromagnetischen Spulen auf beiden Seiten des beschichteten Metallbandes. Dabei sind die Magnete insofern paarweise angeordnet, als dass sich jeweils zwei Magnete auf beiden Seiten des Metallbandes gegenüberstehen. Der Strom, mit welchem die Spulen bzw. Magnete gespeist werden, wird dabei in Abhängigkeit von beispielsweise der Dicke, der Geschwindigkeit, der Breite oder internen Spannungen des Metallbandes im Hinblick auf einen gewünschten Abstand zwischen dem Metallband und den Elektromagneten eingestellt bzw. geregelt. Der Abstand wird dabei mit Hilfe von geeigneten Positionssensoren gemessen.
  • Auch die europäische Patentschrift EP 1 794 339 B1 offenbart eine Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes, wobei die Bandstabilisierung mit Hilfe von elektromagnetischen Spulen erfolgt. Dabei sind bevorzugt mehrere Spulen in Breitenrichtung des Metallbandes nebeneinander angeordnet, wobei die Spulen jeweils auch mit unterschiedlichen Strömen beaufschlagt werden können. Das in der EP 1 794 339 B1 offenbarte Verfahren sieht vor, dass zum Erreichen eines zuvor festgelegten Soll-Schichtdickenverlaufes auf dem Metallband die Position des Metallbandes innerhalb der Bandbeschichtungseinrichtung auf einen vorgegebenen Positions-Soll-Wert geregelt wird, indem die Spulen der Bandbeschichtungseinrichtung mit einem entsprechend geeigneten Strom betrieben werden. Für die im Rahmen der Positionsregelung erforderliche Ermittlung eines Positions-Ist-Wertes für das Band zwischen den gegenüberliegenden Spulen kann anstelle eines separaten Positionssensors auch ein Spulenstromanalysator verwendet werden, welcher den Abstand des Metallbandes zu den Spulen auf Basis des gemessenen Spulenstroms ermittelt.
  • Schließlich sei auf die deutsche Patentschrift DE 10 2014 225 516 B3 verwiesen, in welcher ebenfalls eine Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmaterial, z. B. Zink, beschrieben ist. Während des Beschichtens durchläuft das Metallband ein Rollenpaar, wobei eine der Rollen des Rollenpaares als Korrekturrolle gegen die andere anstellbar ist, um eine eventuelle Wölbung des Metallbandes zu eliminieren. Anschließend durchläuft das Metallband eine Abblaseinrichtung zum Abblasen von überschüssigen Teilen der Beschichtung. Um eine ungleichmäßige Dickenverteilung der Beschichtung auf das Metallband auch bei einer erfolgten Anstellung der Korrekturrolle des Rollenpaares zu verhindern, wird die Ist-Position des Metallbandes auf eine vorgegebene Soll-Mittenposition in dem Schlitz der Abblaseinrichtung geregelt durch eine geeignete Verschiebung der Abblaseinrichtung in einer Ebene quer zur Transportrichtung des Metallbandes. Oberhalb der Abblaseinrichtung ist typischerweise eine elektromagnetische Bandstabilisierungseinrichtung angeordnet zum Stabilisieren des Metallbandes nach Verlassen des Beschichtungsbehälters und der Abblaseinrichtung.
  • Allen beschriebenen Beschichtungseinrichtungen und Verfahren zum Beschichten eines Metallbandes haftet der Nachteil an, dass die elektromagnetischen Bandstabilisierungseinrichtungen nicht im Hinblick auf eine elektrische Überlastung überwacht werden. Insbesondere wenn versucht wird, mit Hilfe der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung das Metallband auf eine bestimmte Soll-Position zwischen den gegenüberstehenden Spulen bzw. Magneten innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung und damit indirekt auch auf eine bestimmte Soll-Position in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung einzustellen, können dafür erhebliche Kräfte notwendig sein, die wiederum sehr hohe Ströme in den Spulen der Bandstabilisierungseinrichtung erfordern.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren sowie eine bekannte Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes dahingehend weiterzubilden, dass eine elektrische oder mechanische Überlastung der Bandstabilisierungseinrichtung und insbesondere der Aktuatoren bzw. Spulen innerhalb der Bandbeschichtungseinrichtung bei deren Betrieb zuverlässig verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte: Regeln der Position des Metallbandes auf eine vorgegebene Soll-Position durch entsprechend geeignetes Einstellen der Ströme der Aktuatoren; Vergleichen der Beträge der eingestellten Ströme mit einem vorgegebenen Strom-Schwellenwert oder der von den Aktuatoren auf das Metallband ausgeübten Kräfte mit einem vorgegebenen Kraft-Schwellenwert; und Verfahren der Korrekturrolle in eine Anstellposition so, dass die Beträge der Ströme unterhalb des Strom-Schwellenwertes oder die Beträge der Kräfte unterhalb des Kraft-Schwellenwertes liegen.
  • Die vorliegende Erfindung beansprucht eine Positionsregelung für das Metallband. Das Einstellen der Ströme erfolgt im Rahmen der Regelung typischerweise kontinuierlich.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Positionsregelung folgende Teilschritte: Direktes oder indirektes Erfassen der Ist-Position des Metallbandes mit Hilfe von Abstandssensoren, die zwischen der Abstreifeinrichtung und der Bandstabilisierungseinrichtung und/oder innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung angeordnet sind; Vergleichen der Ist-Position des Metallbandes mit der vorgegebenen Soll-Position für das Metallband zwecks Feststellen einer eventuellen Positions-Regelabweichung als Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Position; und Einstellen Ströme der Aktuatoren so, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null und damit die Soll-Position möglichst erreicht wird.
  • Im Rahmen der Positionsregelung wird die ermittelte Positions-Regelabweichung der Regelung, d.h. dem Regler, als Eingangsgröße zugeführt. Die Regelung berechnet auf Basis der Positions-Regelabweichung geeignete Stellsignale für Stellglieder so, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null wird. Die vorliegende Erfindung sieht zwei Stellglieder vor, nämlich die Einstellung der Ströme der Aktuatoren bzw. der Spulen und die Korrekturrolle. Primäres Stellglied sind die Ströme; d.h. die Positionsregelung erfolgt primär und vorzugsweise kontinuierlich über die Einstellung der Ströme. Lediglich wenn die Beträge der Ströme an die Betriebsgrenzen der Bandstabilisierungseinrichtung bzw. der Spulen kommen, sieht die Erfindung vor, dass zusätzlich eine Anstellung der Korrekturrolle erfolgt. Die Anstellung der Korrekturrolle trägt ebenfalls zu der Positionsregelung des Metallbandes bei, indem sie zumindest eine grobe Voreinstellung bzw. Voranstellung des Metallbandes auf die Soll-Position bewirkt. Dadurch wird der verbleibende Korrekturaufwand für die Spulen geringer. Das heißt, es bedarf dann nur noch kleinerer Kräfte und damit nur noch kleinerer Ströme für die Spulen, um das Metallband in die Soll-Position zu überführen. Die Ströme werden deshalb vorrangig vor der Korrekturrolle als Stellglied verwendet, weil sie wesentlich schneller eingestellt werden können und wirken als die Korrekturrolle.
  • Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass die Ströme, mit denen die Aktuatoren, d. h. die elektromagnetischen Spulen innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtungen beaufschlagt werden, stets innerhalb ihrer Betriebsgrenzen liegen. Dies wird durch eine entsprechende Anstellung der Korrekturrolle sichergestellt. Dies ist insbesondere bei Produktwechseln vorteilhaft, weil sich dann z. B. die Dicken oder die Streckgrenzen des Materials des neuen zu beschichtenden Metallbandes verändern können, was eventuell das Aufbringen von größeren Kräften innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung erforderlich macht. Insofern gewährleistet die vorliegende Erfindung auch bei einem Produktwechsel zuverlässig, dass die Bandstabilisierungseinrichtung nur innerhalb ihrer elektronischen und mechanischen Grenzen betrieben wird.
  • Das Verfahren bzw. die Anstellung der Korrekturrolle erfolgt typischerweise automatisch.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Soll-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Bandstabilisierungseinrichtung vorgegeben werden. Die Ist-Position des Metallbandes kann dort in der Regel gut mit Hilfe von dort angeordneten Abstandsensoren gemessen werden.
  • Alternativ kann die Soll-Position für das Metallband in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung vorgegeben sein. Dann erfolgt das Erfassen der Ist-Position des Metallbandes idealerweise direkt in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung mit Hilfe dort angebrachter Abstandssensoren. Die Umgebungsbedingungen in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung sind jedoch in der Regel ungeeignet für eine berührungslose Positionsmessung. Deshalb sind die Abstandssensoren typischerweise zwischen der Abstreifeinrichtung und der Bandstabilisierungseinrichtung oder innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung angeordnet. Diese Abstandssensoren erfassen dann die Ist-Position des Metallbandes außerhalb des Schlitzes der Abstreifeinrichtung. Dies bedeutet eine nur indirekte Erfassung der eigentlich gesuchten Ist-Position des Metallbandes innerhalb des Schlitzes der Abstreifeinrichtung. Es ist deshalb bei der indirekten Messung typischerweise eine Umrechnungseinrichtung erforderlich, zum Umrechnen der von den Abstandssensoren erfassten Position des Metallbandes in die gesuchte Ist-Position des Metallbandes innerhalb des Schlitzes der Abstreifeinrichtung.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die eingestellten Ströme der Aktuatoren in der Anstellposition der Korrekturrolle, die Kräfte auf das Metallband in der Anstellposition der Korrekturrolle und/oder die Anstellposition der Korrekturrolle abgespeichert, z. B. in einer Speichereinrichtung oder einer Cloud, vorzugsweise klassifiziert nach der Stahlsorte des Metallbandes, der Temperatur des Beschichtungsmittels in dem Behälter, der Temperatur des Metallbandes, der Dicke des Metallbandes, der Breite des Metallbandes und/oder der Streckgrenze des Materials des Metallbandes. Das Abspeichern bietet den Vorteil, dass bei einem späteren Produktwechsel, wenn dann wieder ein gleichartiges Metallband zur Beschichtung ansteht, die gespeicherten Werte bereits als gute Startwerte für die Ströme der Aktuatoren oder die Position der Korrekturrolle verwendet werden können. Durch die guten Startwerte können eventuelle Form- oder Positions-Regelabweichungen bereits teilweise vorkompensiert werden.
  • Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen.
  • Der Beschreibung ist eine Figur beigefügt, welche den Aufbau der erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung veranschaulicht. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf diese Figur in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.
  • Die Figur zeigt eine Beschichtungseinrichtung 100 zum Beschichten eines Metallbandes 200 mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmittel 300. Bei der Beschichtungseinrichtung 100 kann es sich beispielsweise um eine Feuerverzinkungseinrichtung zum Beschichten des Metallbandes 200 mit Zink handeln. Die Beschichtungseinrichtung 100 weist einen Behälter 110 auf, welcher während des Betriebs mit dem flüssigem Beschichtungsmittel 300 befüllt ist. In dem Behälter 110 ist eine Potrolle 120, d. h. eine Umlenkrolle angeordnet zum Umlenken des Metallbandes 200 in eine typischerweise vertikale Austrittsrichtung. Die Transportrichtung des Metallbandes ist mit dem Bezugszeichen R bezeichnet. Nach seinem Austritt aus dem Behälter 110 durchläuft das Metallband 200 mit dem anhaftenden zunächst noch flüssigen Beschichtungsmittel eine Abstreifeinrichtung 140 mit Düsen 142 zum Abblasen von überschüssigem Beschichtungsmittel von dem Metallband. Zum Stabilisieren des Metallbandes durchläuft das Metallband eine elektromagnetische Bandstabilisierungseinrichtung 160 mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen Aktuatoren 162, typischerweise Spulen. Die Spulen sind auf beiden Seiten des Metallbandes angeordnet zum Aufbringen von Kräften auf das Metallband 200. Die Bandstabilisierungseinrichtung 160 ist in der Figur beispielhaft der Abstreifeinrichtung 140 in Transportrichtung R des Metallbandes 200 nachgeordnet. Die Beschichtungseinrichtung 100 weist darüber hinaus Abstandssensoren 150 auf zum direkten oder indirekten Erfassen der Ist-Position des Metallbandes 200 innerhalb der Abstreifeinrichtung 140. Eine Steuereinrichtung 170 ist vorgesehen zum Empfangen der von den Abstandssensoren 150 generierten Positionssignalen, welche die Position des Metallbandes am Ort der Messung repräsentieren, sowie von den mit Hilfe eines Amperemeters 180 gemessenen Strömen der Spulen 162 innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung 160. Die Regelung 170 ist weiterhin ausgebildet, Ausgangssignale an die Bandstabilisierungseinrichtung 160 auszugeben zur idividuellen Einstellung der Ströme der Spulen und ein Ausgangssignal an einen Aktuator 132 auszugeben zum Anstellen bzw. Verfahren der Korrekturrolle 130.
  • Erfindungsgemäß wird die besagte Beschichtungseinrichtung 100 wie folgt betrieben:
    Zunächst wird die Ist-Position des Metallbandes 200 in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung 140 direkt oder indirekt mit Hilfe der Abstandssensoren 150 erfasst. Der Begriff „direkte Messung“ setzt dabei voraus, dass die Abstandssensoren 150 tatsächlich innerhalb der Abstreifeinrichtung 140 angeordnet sind und den dortigen Schlitz überwachen. Typischerweise erfolgt die Erfassung der Ist-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung 140 jedoch indirekt, indem die Ist-Position des Metallbandes 200 außerhalb der Abstreifeinrichtung 140 mit Hilfe der Abstandssensoren erfasst wird und nachfolgend mit Hilfe einer Umrechnungseinrichtung 152 in die Ist-Position innerhalb der Abstreifeinrichtung 140 umgerechnet wird. Wenn eine nur grobe Erfassung der Ist-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung 140 erforderlich ist und insbesondere wenn die Abstandssensoren 150 zwar nicht innerhalb der Abstreifeinrichtung 140, jedoch sehr eng benachbart zu dieser angeordnet sind, kann auf die besagte Umrecheneinrichtung auch verzichtet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dann weiterhin vor, dass die erfasste Ist-Position des Metallbandes mit einer vorgegebenen Soll-Position in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung 140 vergleichen wird zwecks Feststellen einer eventuellen Positions-Regelabweichung. Das Metallband wird dann innerhalb des Schlitzes der Bandstabilisierungseinrichtung durch Einstellen geeigneter Ströme der Aktuatoren so positioniert, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null wird. Dabei kann es erforderlich sein, dass erhebliche Kräfte auf das Metallband aufgebracht werden müssen, die entsprechend höhe Ströme in den Aktuatoren bzw. Spulen 162 der Bandstabilisierungseinrichtung 160 erfordern.
  • Um zu verhindern, dass diese Kräfte bzw. Ströme die Betriebsgrenzen der Bandstabilisierungseinrichtung 160 überschreiten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Beträge der eingestellten Ströme mit einem vorgegebenen Strom-Schwellenwert oder dass die von den Aktuatoren 162 auf das Metallband ausgeübten Kräfte mit einem vorgegebenen Kraft-Schwellenwert verglichen werden und dass die Korrekturrolle 130 mit Hilfe der Regelung 170 in eine solche Anstellposition verfahren wird, dass die Beträge der eingestellten Ströme unterhalb des Strom-Schwellenwertes oder die Beträge der Kräfte unterhalb des Kraft-Schwellenwertes liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Betriebsgrenzen der Bandstabilisierungseinrichtung 160 nicht überschritten werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Beschichtungseinrichtung
    110
    Behälter
    120
    Potrolle
    130
    Korrekturrolle
    132
    Aktuator für Korrekturrolle
    140
    Abstreifeinrichtung
    142
    Düse
    150
    Abstandssensoren
    152
    Umrechnungseinrichtung
    160
    Bandstabilisierungseinrichtung
    162
    Aktuatoren bzw. Spule der Bandstabilisierungseinrichtung
    170
    Regelung
    180
    Strommesseinrichtung bzw. Amperemeter
    200
    Metallband
    300
    Beschichtungsmittel
    R
    Transportrichtung des Metallbandes
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1516939 A1 [0006]
    • EP 1794339 B1 [0007, 0007]
    • DE 102014225516 B3 [0008]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungseinrichtung (100) zum Beschichten eines Metallbandes (200), wobei die Beschichtungseinrichtung einen Behälter (110) für ein flüssiges Beschichtungsmittel, eine Korrekturrolle (130) zum Anstellen gegen das Metallband, eine Abstreifeinrichtung (140) mit Düsen (142) zum Abblasen von überschüssigem Beschichtungsmittel von dem Metallband (200) nach seinem Austritt aus dem Behälter (110), Abstandssensoren (150) zum Erfassen der Ist-Position des Metallbandes nach Verlassen des Behälters und eine der Abstreifeinrichtung in Transportrichtung (R) des Metallbandes nachgeordnete Bandstabilisierungseinrichtung (160) mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen Aktuatoren (162) zum Aufbringen von Kräften auf das Metallband (200) aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Regeln der Position des Metallbandes auf eine vorgegebene Soll-Position durch entsprechend geeignetes Einstellen der Ströme der Aktuatoren (162); Vergleichen der Beträge der eingestellten Ströme mit einem vorgegebenen Strom-Schwellenwert oder der von den Aktuatoren (162) auf das Metallband ausgeübten Kräfte mit einem vorgegebenen Kraft-Schwellenwert; und Verfahren der Korrekturrolle (130) in eine Anstellposition so, dass die Beträge der Ströme unterhalb des Strom-Schwellenwertes oder die Beträge der Kräfte unterhalb des Kraft-Schwellenwertes liegen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeln der Position des Metallbandes folgende Teilschritte aufweist: Erfassen der Ist-Position des Metallbandes (200) mit Hilfe der Abstandssensoren (150), die zwischen der Abstreifeinrichtung (140) und der Bandstabilisierungseinrichtung (160) und/oder innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung (160) angeordnet sind; Vergleichen der Ist-Position des Metallbandes mit der vorgegebenen Soll-Position für das Metallband zwecks Feststellen einer eventuellen Positions-Regelabweichung als Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Position; und Einstellen Ströme der Aktuatoren so, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null und damit die Soll-Position möglichst erreicht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Bandstabilisierungseinrichtung vorgegeben wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung (140) vorgegeben wird; und eine Umrechnungseinrichtung (152) vorgesehen ist zum Umrechnen der von den Abstandsensoren (150) erfassten Ist-Position des Metallbandes (200) in die Ist-Position des Metallbandes innerhalb des Schlitzes der Abstreifeinrichtung (140).
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingestellten Ströme der Aktuatoren (162) in der Anstellposition der Korrekturrolle (130), die Kräfte auf das Metallband in der Anstellposition der Korrekturrolle (130) und/oder die Anstellposition der Korrekturrolle abgespeichert werden, vorzugsweise klassifiziert nach der Stahlsorte des Metallbandes (200), der Temperatur des Beschichtungsmittels in dem Behälter (110), der Temperatur des Metallbandes, der Dicke des Metallbandes, der Breite des Metallbandes und/oder der Streckgrenze des Materials des Metallbandes.
  6. Beschichtungseinrichtung, insbesondere Feuerverzinkungslinie, zum Beschichten eines Metallbandes, aufweisend: einen Behälter (110) für ein flüssiges Beschichtungsmittel, eine in dem Behälter (110) angeordnete Potrolle (120) zum Umlenken des Metallbandes (200), eine Korrekturrolle (130) zum Anstellen des Metallbandes (200) nach Passieren der Potrolle (120), eine Abstreifeinrichtung (140) mit Düsen (142) zum Abblasen von überschüssigem Beschichtungsmittel von dem Metallband (200) nach seinem Austritt aus dem Behälter (110); Abstandssensoren (150) zum Erfassen der Ist-Position des Metallbandes nach Verlassen des Behälters (110); eine der Abstreifeinrichtung (140) in Transportrichtung (R) des Metallbandes (200) nachgeordnete Bandstabilisierungseinrichtung (160) mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen Aktuatoren (162) zum Aufbringen von Kräften auf das Metallband (200), und eine Regelung (170) zum Einstellen der Ströme der Aktuatoren (162) und zum Ansteuern eines Aktuators zum Verfahren der Korrekturrolle (130); dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung ausgebildet ist zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  7. Beschichtungseinrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Beschichtungseinrichtung (100) um eine Feuerverzinkungslinie und bei dem Beschichtungsmittel um Zink handelt.
  8. Beschichtungseinrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Aktuatoren (162) um elektromagnetische Spulen handelt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10190202B2 (en) * 2014-11-21 2019-01-29 Fontaine Engineering Und Maschinen Gmbh Method and device for coating a metal strip

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1516939A1 (de) 2002-06-27 2005-03-23 JFE Steel Corporation Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines mit schmelzflüssigem metall beschichteten stahlblechs
EP1794339B1 (de) 2004-08-24 2011-07-06 Betriebsforschungsinstitut VDEh Institut für angewandte Forschung GmbH Verfahren zur bandbeschichtung
DE102014225516B3 (de) 2014-11-21 2016-03-31 Fontaine Engineering Und Maschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535854C2 (de) 1995-09-18 1997-12-11 Mannesmann Ag Verfahren zur Bandstabilisierung in einer Anlage zum Beschichten von bandförmigem Gut
TW476679B (en) * 1999-05-26 2002-02-21 Shinko Electric Co Ltd Device for suppressing the vibration of a steel plate
SE0002890D0 (sv) 2000-08-11 2000-08-11 Po Hang Iron & Steel A method for controlling the thickness of a galvanising coating on a metallic object
JP4547818B2 (ja) 2001-03-16 2010-09-22 Jfeスチール株式会社 溶融めっき鋼板のめっき付着量制御方法
JP3868249B2 (ja) 2001-07-30 2007-01-17 三菱重工業株式会社 鋼板形状矯正装置
JP3530514B2 (ja) 2001-08-02 2004-05-24 三菱重工業株式会社 鋼板形状矯正装置及び方法
JP3901969B2 (ja) 2001-08-29 2007-04-04 三菱重工業株式会社 鋼板の制振装置
DE10146791A1 (de) 2001-09-20 2003-04-10 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten der Oberfläche von strangförmigem metallischem Gut
JP5123165B2 (ja) * 2005-03-24 2013-01-16 アーベーベー・リサーチ・リミテッド 鋼板を安定させるためのデバイス及び方法
DE102005060058B4 (de) 2005-12-15 2016-01-28 Emg Automation Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren eines Bandes
PL2188403T3 (pl) * 2007-08-22 2012-12-31 Sms Siemag Ag Sposób i instalacja do uszlachetniania zanurzeniowego do stabilizowania prowadzonej pomiędzy dyszami zgarniającymi instalacji do uszlachetniania zanurzeniowego, pokrytej powłoką taśmy
KR101531461B1 (ko) * 2012-05-10 2015-06-24 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 강판 형상 제어 방법 및 강판 형상 제어 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1516939A1 (de) 2002-06-27 2005-03-23 JFE Steel Corporation Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines mit schmelzflüssigem metall beschichteten stahlblechs
EP1794339B1 (de) 2004-08-24 2011-07-06 Betriebsforschungsinstitut VDEh Institut für angewandte Forschung GmbH Verfahren zur bandbeschichtung
DE102014225516B3 (de) 2014-11-21 2016-03-31 Fontaine Engineering Und Maschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10190202B2 (en) * 2014-11-21 2019-01-29 Fontaine Engineering Und Maschinen Gmbh Method and device for coating a metal strip

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