DE2144368B2

DE2144368B2 - Device for continuous steaming of strips

Info

Publication number: DE2144368B2
Application number: DE19712144368
Authority: DE
Inventors: William John Pittsburgh Babyak; John Francis Bethel Park Butler
Original assignee: Jones and Laughlin Steel Corp
Current assignee: Jones and Laughlin Steel Corp
Priority date: 1970-10-13
Filing date: 1971-09-04
Publication date: 1978-09-21
Also published as: GB1318509A; DE2144368C3; AU469872B2; DE2144368A1; NL7114089A; AU3329771A; CA934240A

Description

Bei bekannten Verfahren zum kontinuierlichen Überziehen von Substraten, wie beispielsweise Stahlblechen, mit dampfförmigen Überzugsmitteln wird das Substrat in einer evakuierten Kammer über das Überzugsmaterial, aus welchem der Dampf entwickelt wird, geleitet Dabei befindet sich das Überzugsmaterial in geschmolzenem Zustand in einem Gefäß und wird so ausreichend erhitzt, daß es verdampft. Die entstehenden Dämpfe steigen in dem Gefäß nach oben und kondensieren sich auf dem darübergeführten Substrat, welches auf diese Weise überzogen wird.
ίο Dabei besteht eine der Schwierigkeiten dieser bekannten Verfahren darin, über die ganze Breite des Substrats einen Überzug gleichmäßiger Dicke zu erzeugen. Ein weiteres Problem ist der Verlust an Dämpfen, der sich dadurch ergibt, daß ein Teil des is Dampfes an dem Substrat vorbeiströmt und dann an irgendeiner Stelle innerhalb der Vakuumkammer kondensiert.In known processes for continuously coating substrates, such as steel sheets, with vaporous coating agents, the substrate is passed in an evacuated chamber over the coating material from which the vapor is developed. The coating material is in a molten state in a vessel and is thus sufficient heated so that it evaporates. The resulting vapors rise up in the vessel and condense on the substrate that is passed over it, which is coated in this way.
One of the difficulties of these known methods is to produce a coating of uniform thickness over the entire width of the substrate. Another problem is the loss of vapors, which results from some of the vapor flowing past the substrate and then condensing somewhere within the vacuum chamber.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben, d. h. eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine Überzugsschicht aus dem Dampfzustand in gleichförmiger Dicke über die gesamte Breite eines Substrates abgeschieden werden kann und Verluste an Dampf während dieser Abscheidung gering gehalten werden können.The invention specified in claim 1 is therefore based on the object of addressing these disadvantages fix, d. H. to provide a device by which a coating layer from the vapor state in a more uniform Thickness can be deposited over the entire width of a substrate and losses of steam can be kept low during this deposition.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the device with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat nicht nur den Vorteil, da3 fciaterialdampf-Verluste praktisch vermieden werden, vielmehr haben die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgebrachten Überzugsschichten auch eine verbesserte Haftfähigkeit an dem Substrat, so daß die Vorbehandlung der Substrate entfallen kann und es auch nicht nötig ist, einen gesonderten Haftgrund oder einen sonstigen ersten Überzug aufzubringen.The device according to the invention not only has the advantage that material vapor losses are practically avoided rather have the coating layers applied with the device according to the invention also an improved adhesion to the substrate, so that the pretreatment of the substrates can be omitted and it is also not necessary to apply a separate primer or any other first coat.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen zu ersehen. Es zeigtFurther advantages and details of the device according to the invention are evident from the following Description can be seen on the basis of the drawings. It shows

ίο F i g. 1 eine graphische Darstellung, in welcher die Dicke eines Zink-Überzugs über die Breite eines damit überzogenen Stahlstreifens aufgetragen ist, wobei die eine Kurve sich auf einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Überzug und die andere Kurve sich auf einen nach bekanntem Verfahren aufgebrachten Überzug beziehen,ίο F i g. 1 is a graph showing the Thickness of a zinc coating is applied across the width of a steel strip coated therewith, the one curve relates to a coating applied by the method according to the invention and the other Curve relate to a coating applied by a known method,

F i g. 2a und 2b schematisch die Überzugssysteme, mit welchen die die Kurven in Fig. 1 ergebenden Daten ermittelt wurden,F i g. 2a and 2b schematically show the coating systems with which the data yielding the curves in FIG were determined

Fig.3 eine graphische Darstellung der Dicke von Zinküberzügen über die Breite von Stahlblechstreifen, wobei die Überzüge unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen hergestellt wurden,3 shows a graph of the thickness of zinc coatings over the width of sheet steel strips, the coatings were produced under different working conditions,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,F i g. 4 a plan view of a device according to the invention,

F i g. 5 einen Längsschnitt nach 5-5 der F i g. 4,F i g. 5 shows a longitudinal section according to 5-5 of FIG. 4,

F i g. 6 einen Querschnitt nach 6-6 der F i g. 4 undF i g. 6 shows a cross section according to 6-6 of FIG. 4 and

F i g. 7 eine schematische Darstellung einer automatischen Einstelleinrichtung für die erfindungsgemäße b<> Vorrichtung.F i g. 7 is a schematic representation of an automatic Adjustment device for the b <> device according to the invention.

Wie zuvor erläutert, besteht bei den üblichen Vorrichtungen zur Aufbringung eines Überzugs auf ein bewegtes Substrat durch Dampf-Niederschlag die Tendenz, daß der Dampf ungleichförmig über die Breite h"· des Substrates kondensiert mit dem Ergebnis, daß der Niederschlag in der Mitte des Substrates dicker ist als entlang der seitlichen Flächen. Anscheinend entwickeln sich, wenn der Dampf innerhalb des das Überzugsmate-As previously explained, in conventional devices for applying a coating to a Moving substrate by vapor deposition tends to have the vapor unevenly across the width h "· of the substrate condenses with the result that the Precipitation in the middle of the substrate is thicker than along the lateral surfaces. Apparently develop when the steam within the coating material

rial enthaltenden Gefäßes aufsteigt, in der Nähe der Seitenwände des Gefäßes Kräfte, die die Tendenz haben, den dort vorbeistreichenden Teil des Dampfes in seiner Aufstiegsgeschwindigkeit zu' verlangsamen. Gleichzeitig wirken diese Kräfte nicht auf d;n Teil des Dampfstromes, der in der Mitte hochsteigt, so daß dieser mittlere Dampfstrom mit größerer Geschwindigkeit nach oben strömt. Dadurch wird die Geschwindigkeit des aufsteigenden Dampfes von der Mitte des Dampfstroms zu den Seitenwänden hin allmählich verringert. Daraus ergibt sich die Tatsache, daß der Dampf in dem Gefäß mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten nach oben strömt, was sich durch eine parabelartige Funktion in ähnlicher Weise wie eine laminare Strömung einer Flüssigkeit durch eine Leitung veranschaulichen läßt. Wenn nun das Substrat über das Gefäß bewegt wird, ist als Folge dieses Verhaltens des Dampfes eine ungleichförmige Zuführung von Dampf zu d^m Substrat festzustellen, und zwar in dem Maße, wie dieser mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in dem Gefäß aufsteigt.The rial containing the vessel rises, near the side walls of the vessel, forces the tendency have to 'slow down the speed of ascent of the part of the steam that is passing there. At the same time, these forces do not act on the part of the steam flow that rises in the middle, so that this mean stream of steam flows upwards at greater speed. This will increase the speed of the rising steam gradually from the center of the steam flow towards the side walls decreased. This gives rise to the fact that the steam in the vessel is at different speeds What flows upwards through a parabolic function in a similar way to a can illustrate laminar flow of a liquid through a pipe. If the substrate is now over the When the vessel is moved, this behavior of the steam results in a non-uniform supply of steam to the substrate to the extent that how it rises in the vessel at different speeds.

Diese Verhältnisse sind in F i g. 1 veranschaulicht. Auf der Abszisse ist die Breite der bedampften Fläche, auf der Ordinate die Dicke der gebildeten Überzugsschicht abgetragen. Die Kurve 10 gibt den Verlauf der Überzugs-Dicke über die Breite eines Substrates wieder, wie er bei einem üblichen Dampfbeaufschlagungs-Überzugs-Verfahren resultiert. Die Kurve 11 veranschaulicht das Profil der Überzugsdicke über die Breite eines vergleichbaren Substrats, wie sie sich ergibt, wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet wird und das Gefäß, in dem sich das zu verdampfende Überzugsmaterial befindet, wie erfindungsgemäß vorgeschrieben ausgebildet ist. Die Werte der Kurve 10 wurden unter Verwendung eines Überzugssystems gewonnen, wie es schematisch die F i g. 2b veranschaulicht, wohingegen die Werte der Kurve 11 mit einem Überzugssystem erfindungsgemäßer Art, wie es scirematisch in Fig.2a dargestellt ist, gewonnen wurden. In beiden Fällen war ein Vorratsgefäß 12 vorhanden, in welchem sich geschmolzenes Zink 13 befand. Die Weite Wbetrug für jedes Gefäß 7,62 cm. Das in Fig.2b veranschaulichte System weist einen Abzugskanal 14 mit rechteckigem Querschnitt auf, der oberhalb des Gefäßes sitzt, und mittels eines Verschlusses 15 ist der offene Raum zwischen dem Inneren des Gefäßes und dem Äußeren des Abzugskanals abgedichtet. Bei dem in F i g. 2a veranschaulichten erfindungsgemäßen System ist ebenfalls oberhalb des Gefäßes 12 ein Abzugskanal 16 mit rechteckigem Querschnitt angeordnet. Jedoch sind der Innenquerschnitt des Gefäßes und der Innenquerschnitt des Abzugskanals 16 gleich. Es sind an dem Abzugskanal 16 auf einer Ebene gelegene blendenartige Abdeckungen 17-17 vorhanden, di; sich von zwei gegenüberliegenden Seiten des Abzugskanals nach innen erstrecken. Bei beiden Systemen betrug die Höhe des Abzugskanals 11,4 cm. Die obere Öffnung des Abzugskanals 14 hatte eine Weite von 3,81 cm, und ebenso breit war die Öffnung zwischen den Abdeckungen 17-17 des Abzugskanals 16. In jedem der beiden Systeme wurde ein Stahlblech 18 0,64 cm oberhalb des oberen Endes des Kamins quer zur Breite W des Gefäßes über den Kamin geführt. Die Gefäße wurden mittels Widerstandsheizung so weit erhitzt, daß das darin enthaltene Zink schmelzflüssig wurde und verdampfte. Auch die Wände der Abzugskanäle wurden erwärmt, auf etwa 540° C, wodurch Kondensation von Zinkdämpfen an den Wänden verhindert wurde. Im allgemeinen ist die Temperatur, auf die die Wände der Abzugskanäle zweckmäßig erhitzt wird, um Kondensation zu verhindern, abhängig von dem Zinkdruck innerhalb des Abzugskanals. Die Strömungsgeschwindigkeit des Zinks nach oben an das obere Ende der Kanäle betrug in beiden Systemen 16,8 kg je Stunde und je 0,0929 m² Abzugskanal-Öffnung.These relationships are shown in FIG. 1 illustrates. The width of the vapor-deposited area is plotted on the abscissa and the thickness of the coating layer formed is plotted on the ordinate. Curve 10 shows the course of the coating thickness over the width of a substrate, as it results in a conventional steam application coating process. Curve 11 illustrates the profile of the coating thickness across the width of a comparable substrate, as it results when the method according to the invention is used and the vessel in which the coating material to be evaporated is located is designed as prescribed according to the invention. The values of curve 10 were obtained using a coating system as shown schematically in FIG. FIG. 2b illustrates, whereas the values of curve 11 were obtained with a coating system of the type according to the invention, as is shown schematically in FIG. 2a. In both cases there was a storage vessel 12 in which molten zinc 13 was located. The width W for each jar was 7.62 cm. The system illustrated in FIG. 2b has an exhaust duct 14 with a rectangular cross section, which sits above the vessel, and the open space between the interior of the vessel and the exterior of the exhaust duct is sealed by means of a closure 15. In the case of the FIG. 2a, the system according to the invention is also arranged above the vessel 12, a discharge duct 16 with a rectangular cross-section. However, the inner cross-section of the vessel and the inner cross-section of the exhaust duct 16 are the same. There are panel-like covers 17-17 on the flue 16 located on one level, ie; extend inward from two opposite sides of the flue. In both systems the height of the flue was 11.4 cm. The top opening of the chimney 14 was 3.81 cm wide, and the same width was the opening between the covers 17-17 of the chimney 16. In each of the two systems, a sheet steel 18 was placed 0.64 cm above the top of the chimney guided across the chimney across the width W of the vessel. The vessels were heated by means of resistance heating to such an extent that the zinc contained in them became molten and evaporated. The walls of the flue ducts were also heated, to around 540 ° C, which prevented condensation of zinc vapors on the walls. In general, the temperature to which the walls of the flues are suitably heated to prevent condensation is dependent on the zinc pressure within the flue. The flow rate of the zinc upwards to the upper end of the channels was 16.8 kg per hour and 0.0929 m ^{2 of the} flue opening in both systems.

Wie man aus Kurve 10 erkennt, ist, wenn man ein wie in Fig.2b veranschaulichtes System verwendet, das inAs can be seen from curve 10, if one uses a system as illustrated in FIG

ίο der US-PS 32 53 945 beschrieben ist, der Zinküberzug an jeder Seite des Substrats sehr dünn und nimmt allmählich zur Mitte des Substrats hin auf ein Maximum zu. Wie durch Kurve 11 veranschaulicht, ist die mit dem in Fig.2a veranschaulichten System, das dem erfindungsgemäßen Verfahren entspricht, erreichte Verbesserung eine dreifache. Einmal verteilt sich der Dampf über eine nicht so breite Fläche, nachdem er den Abzugskanal verlassen hat, und verbleibt demzufolge in einem engeren Bereich. Zum zweiten ist, wie dies durch den steilen Anstieg des aufsteigenden und absteigenden Astes der Kurve 11 veranschaulicht ist, die Dickcnausbildung des Überzugs eine sehr rasche von der Kante der überzogenen Fläche zur Mitte des Bleches hin. Drittens ist die Überzugsdicke über den größten Teil der Breite konstant, wie sich dies durch die obere Abflachung der Kurve 11 zeigt. Es wird angenommen, daß diese Verbesserung der Profilausbildung des Überzugs beim erfindungsgemäßen System dadurch erreicht wird, daß unterhalb der blendenartigenίο the US-PS 32 53 945 is described, the zinc coating very thin on either side of the substrate and gradually increases to a maximum towards the center of the substrate to. As illustrated by curve 11, the one with the in Fig.2a illustrated system that the invention Procedure corresponds, improvement achieved a threefold. Once the steam is distributed over a not-so-wide area after exiting the flue and consequently remains in a narrow area. Second is how this is due to the steep rise of the ascending and descending Branch of curve 11 is illustrated, the thick training of the coating very quickly from the edge of the coated surface towards the center of the sheet. Thirdly, the coating thickness is constant over most of the width, as shown by the upper one Flattening of curve 11 shows. It is believed that this improvement in the profile formation of the Coating in the system according to the invention is achieved in that below the diaphragm-like

jo Abdeckungen wirbelstromartige Bewegungen des Dampfes entstehen. Solche Wirbelstrombildungen lösen jegliche Begrenzungsschicht, die sich durch die Dampfströmung an den Abzugskanalwänden etwa gebildet haben kann, ab, und dadurch ergibt sich einejo covers eddy current-like movements of the Steam. Such eddy currents loosen any boundary layer that is caused by the steam flow may have formed on the flue walls, and this results in a

gleichmäßigere Dampfströmung durch die Öffnung des Abzugskanals hindurch.more uniform steam flow through the opening of the flue.

Wenn ein wie in Fig.2a veranschaulichtes System verwendet wird, dann kann durch die Einstellung des Abstandes zwischen dem oberen Spiegel der Materialschmelze 13 und den Abdeckungen 17-17 die Profildicke des Überzugs beeinflußt werden. Dieser Effekt ist in F i g. 3 veranschaulicht. Wiederum ist auf der Abszisse die Breite des bedampften Substrats und auf der Ordinate die Dicke der gebildeten Überzugsschicht abgetragen. Aus den Kurven 20 und 21 erkennt man, daß sich, wenn man mittels des in Fig. 2a veranschaulichten Systems arbeitet, bei relativ hohen Dampfgeschwindigkeiten Profile für die Überzugsdicke ergeben, die eine schulterartige Form haben, d. h. die Überzugsdicke in den nahe an den Kanten des Bleches gelegenen Bereichen ist größer als die Überzugsdicke in der Mitte des Blechstreifens. Die Differenz der Überzugsdicke zwischen den schulterartigen Erhöhungen und dem zwischen diesen schulterartigen Erhöhungen gelegenen tieferen Kurvenzug ist eine Funktion des Verhältnisses des Abstandes zwischen dem Spiegel des schmelzflüssigen Materials in dem Gefäß und den Abdeckungen oben an dem Abzugskanal zu der Weite W des Gefäßes. Wenn das Verhältnis ansteigt, dann resultiert eineIf a system as illustrated in FIG. 2a is used, then the profile thickness of the coating can be influenced by adjusting the distance between the upper level of the molten material 13 and the covers 17-17. This effect is shown in FIG. 3 illustrates. Again, the width of the vapor-deposited substrate is plotted on the abscissa and the thickness of the coating layer formed is plotted on the ordinate. It can be seen from curves 20 and 21 that, when using the system illustrated in FIG Areas located in the sheet metal is greater than the coating thickness in the middle of the sheet metal strip. The difference in coating thickness between the shoulder-like ridges and the deeper curve between those shoulder-like ridges is a function of the ratio of the distance between the level of molten material in the vessel and the covers at the top of the flue to the width W of the vessel. If the ratio increases, then one results

«ι Abnahme der schulterartigen Erhöhungen, d. h. im Ergebnis erhält man ein stärker gleichförmiges Profil der Überzugsdicke. Die Kurve 20 wurde mittels eines solchen erfindungsgemäßen Systems erhalten, in welchem aas Verhältnis von Höhe zu Weite etwa 0,33«Ι decrease in shoulder-like elevations, d. H. in the The result is a more uniform coating thickness profile. The curve 20 was by means of a obtained such a system according to the invention, in which aas ratio of height to width about 0.33

(Γι betrug, während Kurve 21 sich aus einem System ergab, bei welchem dieses Verhältnis bei etwa 1,33 lag. Zwar sind theoretisch diese Zusammenhänge noch nicht vollständig untersucht, es wird jedoch angenommen.(Γι was, while curve 21 resulted from a system, at which this ratio was about 1.33. These connections are not yet theoretical fully studied but it is believed.

daß eine Wechselwirkung zwischen dem Verlauf der Dampfströmung in den Verwirbelungen unter den Abdeckungen und dem Ausmaß, bis zu welchem sich Begrenzungsschichten nahe an den Abzugskanalwänden bilden, besteht und diese Wechselwirkung Bedeutung hat für die Höhe der Schultern, die sich in dem Profil der Überzugsdicke ausbildet. Der Verhältniswert von Höhe zu Breite ist anscheinend ein Maß für das Ausmaß der Ausbildung von Begrenzungsschichten, die sich in Abhängigkeit von der Breite des Systems to ausbilden. Wenn sich solche Begrenzungsschichten stark ausbilden, läßt sich nur ein geringes Dampfvolumen durch die Verwirbelung anders verteilen, und der verstärkte Dampfstrom nahe den Abdeckungen, der zur Ausbildung von Schultern in dem Profil führt, ist gering. Im Idealfall sollte die Höhe der Schultern auf der Profilkurve Null sein. Jedoch sind auch noch solche Überzugsdicken-Profile praktisch gut brauchbar, bei denen die Abweichung vom Maximum innerhalb von ±10% des durchschnittlichen Überzugsgewichts gelegen ist. Solche Profile lassen sich, wie gefunden wurde, dann erhalten, wenn der Verhältniswert von Höhe zu Breite bei wenigstens etwa Eins gehalten wird.that an interaction between the course of the steam flow in the eddies under the Covers and the extent to which containment layers are close to the flue walls form, and this interaction is important for the height of the shoulders in the Profile of the coating thickness forms. The height to width ratio is apparently a measure of that Extent of the formation of boundary layers, which depend on the width of the system to form. If such boundary layers develop strongly, only a small volume of vapor can be left due to the turbulence distribute it differently, and the increased steam flow near the covers leading to the The formation of shoulders in the profile is low. Ideally, the height of your shoulders should be at the Profile curve should be zero. However, such coating thickness profiles are still useful in practice where the deviation from the maximum was within ± 10% of the average coating weight is. Such profiles can be obtained, as has been found, if the ratio of height to Width is maintained at at least about one.

In den Fig.4, 5 und 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht. Das gesamte System, welches mit 31 bezeichnet ist, besteht aus einem das Überzugsmaterial 26, beispielsweise Zink, enthaltenden Gefäß 25 und einem über dieses Gefäß in der durch einen Pfeil angezeigten Bewegungsrichtung 28 geführten Stahlblech 27, auf welchem der Zinkdampf niedergeschlagen werden soll. Die gesamte Einrichtung befindet sich in einer Vakuumkammer. Das Gefäß 25 wird durch eine geeignete Aufheizeinrichtung, beispielsweise eine Widerstandsheizung, erhitzt, so daß das Überzugsmetall verdampft. In dem System ist außerdem ein Abzugskanal vorhanden, der aus vertikalen Längs-Seitenwänden 29-29, einer vertikalen Vorderwand 30 und einer vertikalen Rückwand 30' besteht und sich von dem Gefäß nach oben erstreckt. Vorzugsweise wird der ίο Abzugskanal mittels an den Wänden des Abzugskanals befestigten Heizspiralen oder sonstigen geeigneten Aufheizeinrichtungen erwärmt.In Figures 4, 5 and 6 is a preferred embodiment of a device according to the invention illustrated. The entire system, which is designated by 31, consists of a coating material 26, for example zinc, containing vessel 25 and one above this vessel in the by an arrow indicated direction of movement 28 guided steel sheet 27, on which the zinc vapor is deposited shall be. The entire facility is located in a vacuum chamber. The vessel 25 is through a suitable heating device, for example a resistance heater, heated so that the coating metal evaporates. The system also has a flue made up of vertical longitudinal side walls 29-29, a vertical front wall 30 and a vertical rear wall 30 'and is different from the Vessel extends upwards. Preferably the ίο Flue duct by means of heating coils or other suitable ones attached to the walls of the flue duct Heating devices heated.

Als Begrenzungen sind am oberen Ende des Abzugskanals 31 angeordnete blendenartige Abdeckun- «5 gen 32-32 vorhanden, und durch diese wird eine seitenparallele dazwischengelegene öffnung festgelegt. Die Abdeckungen erstrecken sich längs der Seitenwände 29-29 und sind gleitbar gelegen auf zwei L-förmigen Tragleisten 33-33, die an den Seitenwänden 29-29 und so oben an dem Abzugskanal 31 montiert sind. Das Stahlblech 27 wird entlang der öffnung zwischen den Abdeckungen geführt, wobei die Kanten des Bleches einen gewissen Abstand von den Kanten der Abdeckungen haben. Stangen 38-38 von motorgetriebenen linearen Antrieben 54-54 sind an der Rückseite der Abdeckungen befestigt. Durch Betätigung der Antriebe lassen sich die Abdeckungen längs den Tragleisten 33-33 gleitbar so feststellen, daß die öffnung zwischen den Abdeckungen entsprechend der unterschiedlichen Brei- *>ο te der Bleche und der Blechverschiebung verschieden eingestellt werden kann.Aperture-like covers 32-32 arranged at the upper end of the exhaust duct 31 are provided as delimitations, and these define an opening parallel to the side in between. The covers extend along the side walls 29-29 and are slidably located on two L-shaped support strips 33-33 which are mounted on the side walls 29-29 and thus at the top of the flue 31. The steel sheet 27 is guided along the opening between the covers, the edges of the sheet being at a certain distance from the edges of the covers. Rods 38-38 of motorized linear actuators 54-54 are attached to the rear of the covers. By actuation of the drives, the covers can be longitudinally slidably 33-33 determine so the support brackets, that the opening between the covers according to the different latitudes *> ο te of the sheets and the sheet shift can be set differently.

Angetriebene wassergekühlte Kondensationswalzen 35-35 sind an den Abdeckungen 32-32 befestigt und sind oberhalb der Abdeckungen und des Bleches 27 längs ^b5 den Spalten zwischen den Abdeckungen und den Blechkanten angeordnet. Die Walzen 35-35 dienen als zusätzliche Kondensationseinrichtungen für die Kondensation des Dampfes, der an dem Blech 27 vorb« durch die Spalten strömt. Ableitwalzen 36-36 sind in Rotationseingriff mit den Kondensationswalzen 35-3: angeordnet und dienen dazu, das auf den Kondensa tionswalzen niedergeschlagene Überzugsmaterial abzu führen. Zusätzlich sind Abschabemesser 37-37 in Schneideingriff mit den Kondensationswalzen vorhan den; sie dienen zusätzlich dazu, das kondensiert! Überzugsmaterial von den Kondensationswalzen zi entfernen. Die Ableitwalzen und Abschabemesser sin< demzufolge Einrichtungen, mit denen das von dei Kondensationswalzen abgenommene Überzugsmate rial entfernt und Sammelkästen 39-39, die auf dei Abdeckungen befestigt sind, zugeführt wird.Driven water-cooled condensation rollers 35-35 are attached to the covers 32-32 and are arranged above the covers and the sheet 27 along ^b5 the gaps between the covers and the sheet edges. The rollers 35-35 serve as additional condensation devices for the condensation of the steam which flows past the sheet metal 27 through the gaps. Discharge rollers 36-36 are in rotational engagement with the condensation rollers 35-3: and are used to lead down the coating material deposited on the condensation rollers. In addition, scraper knives 37-37 are in cutting engagement with the condensation rollers; they also serve to condense that! Remove the coating material from the condensation rollers zi. The deflecting rollers and scraping knives are therefore devices with which the coating material removed from the condensation rollers is removed and collecting boxes 39-39, which are attached to the covers, are fed.

Wenn der Blechstreifen 27 mit einem Überzuj versehen werden soll, wird das Überzugsmaterial 26 ii dem Gefäß 25 so hoch erhitzt, daß sich ein Dampfstron von Überzugsmaterial bildet. Der Dampfstrom wire durch den Abzugskanal 31 nach oben geleitet. Dei Abzugskanal 31 dient als Verengungszone, und darii wird der Dampfstrom quer zu seiner nach ober gerichteten Strömungsrichtung verengt. Wenn dei Dampfstrom die Abdeckungen 32-32 erreicht, wird ei noch weiter quer zu seiner nach oben gerichteter Strömungsrichtung und parallel zu der Bewegungsrich tung des Bleches 27 verengt, dadurch, daß er durch di« öffnung zwischen den Abdeckungen geleitet wird Danach wird der Dampfstrom auf dem Blech kondensiert. Die Abdeckungen 32-32 sind so längs dem oberer Ende des Abzugskanals 31 angeordnet, daß sie einer gewissen Abstand von den Kanten des Bleches haben Die Zwischenräume zwischen den Abdeckungen und den Kanten des Bleches haben eine solche Abmessung daß der an dem Blech vorbei und durch die Zwischenräume hindurchströmende Dampf ein solcher mit geringer Geschwindigkeit ist, der, wenn er auf dem Blech kondensiert ist, die abfallenden Teilstücke aul jeder Seite der Überzugsprofil-Kurve 21 der Fig.3 beeinflußt. Man kann demzufolge, wenn man die Breite des doppelt verengten Dampfstroms, der zwischen den Abdeckungen 32-32 hindurchströmt, größer hält als die Breite des Bleches 27 und wenn man den Abstand zwischen der Oberfläche des Überzugsmaterials 26 und dem Blechstreifen etwa gleich hält der Breite des Abzugskanals bzw. der Verengungszone, einen im wesentlichen gleichförmigen Überzug auf dem Blech niederschlagen.If the sheet metal strip 27 is to be provided with a Überzuj, the coating material 26 ii the vessel 25 heated so high that a steam stream of coating material forms. The steam stream wire passed through the exhaust duct 31 upwards. The exhaust duct 31 serves as a constriction zone, and darii the steam flow is narrowed transversely to its upward flow direction. If your When the steam flow reaches the covers 32-32, it is directed upwards even further transversely to its Direction of flow and parallel to the direction of movement of the plate 27 narrows, in that it is through di « Opening between the covers is then passed the steam flow is condensed on the sheet metal. The covers 32-32 are arranged along the upper end of the flue 31 that they one The spaces between the covers and the edges of the sheet have such a dimension that the past the sheet and through the Steam flowing through spaces is low-velocity steam which, when it hits the Sheet metal is condensed, the sloping sections aul each side of the coating profile curve 21 of Fig.3 influenced. You can therefore, if you get the width of the doubly narrowed steam flow flowing through between the covers 32-32 is greater than that Width of the sheet 27 and if one considers the distance between the surface of the coating material 26 and keeps the sheet metal strip roughly the same as the width of the exhaust duct or the narrowing zone, one in the deposit a substantially uniform coating on the sheet metal.

In dem Maß, wie das Blech überzogen wird, kondensieren diejenigen Anteile des doppelt verengten Dampfstroms, die durch die Zwischenräume zwischen den Abdeckungen und den Blechkanten über das Blech hinausgeströmt sind, auf den Kondensationswalzen 35-35. Das kondensierte Überzugsmaterial wird von diesen Walzen kontinuierlich entfernt und in die Sammelkästen 39-39 zur Ablage gebracht.To the extent that the sheet is coated, those parts of the doubly constricted condense Steam flow through the spaces between the covers and the sheet metal edges over the sheet metal have flowed out, on the condensation rollers 35-35. The condensed coating material is from these rollers are continuously removed and placed in the collecting tanks 39-39 for filing.

Um Dampfverluste durch den Zwischenraum zwischen dem Blechstreifen 27 und der Vorderwand 30 auszuschließen, ist an der Vorderwand 30 eine Walze 40 befestigt, die im Rotationseingriff mit dem Blech steht. Die Walze 40 wird mittels Heizstrahler 41 auf eine oberhalb der Kondensationstemperatur des Dampfes gelegene Temperatur erhitzt, und auf diese Weise wird die Bildung eines Vorab-Überzugs auf dem Blech durch Dampf, der über die Kante der Vorderwand 30 aus dem Abzugskanal 31 herausströmt, verhindert. Eine Vorab-Überzugsbildung auf dem Blech würde die Haftfähigkeit des eigentlichen Überzugs, der anschließend auf dem Blech niedergeschlagen wird, unerwünscht beeinflussen.To avoid steam losses through the space between the sheet metal strip 27 and the front wall 30 exclude, a roller 40 is attached to the front wall 30, which is in rotational engagement with the sheet metal. The roller 40 is brought to a temperature above the condensation temperature of the steam by means of radiant heaters 41 located temperature, and in this way the formation of a pre-coating on the sheet is through Steam which flows out of the exhaust duct 31 over the edge of the front wall 30 is prevented. A pre-coating formation on the sheet, the adhesion of the actual coating, which is then applied to the Sheet metal is knocked down, undesirably affect.

Die geheizte Walze 40 dient demgemäß dazu, einen Dampfstrom aus dem System nach außen effektiv abzuriegeln.The heated roller 40 accordingly serves to effectively direct a flow of steam from the system to the outside to seal off.

Es könnte scheinbar vorteilhaft sein, eine ähnliche geheizte Walze außen an der Rückwand 30' anzubringen. Dies ist jedoch deswegen nicht zu empfehlen, weil eine solche erhitzte Walze in Kontakt mit dem bereits überzogenen Blech käme und dann den Überzug an gewissen Stellen zum Schmelzen bringen könnte. Stattdessen ist eine geheizte sekundäre Abdeckung 42 verschiebbar an L-förmigen Simsen 43-43, die sich oben an dem Abzugskanal nach außen in Richtung des Weges des Bleches erstrecken, angeordnet, und diese sekundäre Abdeckung 42 dient als eine Verlängerung des Abzugskanals. Die Oberseite der sekundären Abdekkung ist direkt an der überzogenen Fläche des Bleches gelegen und dient so dazu, ein Entweichen des Dampfes entlang dieser Fläche so minimal wie möglich zu halten.It might appear advantageous to attach a similar heated roller to the exterior of the rear wall 30 '. However, this is not recommended because such a heated roller is in contact with the already coated sheet and could then bring the coating to melt in certain places. Instead, a heated secondary cover 42 is slidable on L-shaped ledges 43-43 that extend above on the exhaust duct extending outwards in the direction of the path of the sheet, arranged, and this secondary Cover 42 serves as an extension of the flue. The top of the secondary cover is located directly on the coated surface of the sheet and thus serves to prevent the steam from escaping as minimal as possible along this surface.

Es dient demzufolge die sekundäre Abdeckung als eine Art Abschirmung und hält den Zinkdampf zurück, wenn sie sich in ihrer geöffneten Stellung befindet. Jedoch besteht die Hauptfunktion dieser sekundären Abdeckung darin, den Abzugskanal abzudichten und den Zinküberzug auf dem Blech während derjenigen Zeitspannen, in denen Bedingungen herrschen, unter denen Dampfbildung eintreten kann, zu schützen, beispielsweise dann, wenn das System gefüllt oder geleert wird oder wenn die Vorrichtung als Hilfsvorrichtung nur in Bereitschaft steht oder wenn bei Gefahr ein Abstoppen der Blechführung notwendig ist. Wenn solche Bedingungen vorliegen, sind die primären Abdeckungen 32-32 zusammen mit den an den Abdichtungen vorhandenen Einrichtungen durch die Antriebe 54-54 in einer vollständig geöffneten Lage von den Kanten des Bleches entfernt gehalten. Dann kann die sekundäre Abdeckung mittels des Antriebs 44 und der Stange 45, die an der Rückseite der Abdeckung befestigt sind, entlang den Simsen 43-43 geschoben und zum Verschließen der Oberseite des Abzugskanals eingesetzt werden. Dann schließt die sekundäre Abdeckung nur den Teil des Abzugskanals unterhalb der Zuggrenzen des breitesten von dem System behandelnden Bleches, und dies ist, wie gefunden wurde, deswegen vorteilhaft, weil dadurch verhindert wird, daß der Druck des Zinkdampfes innerhalb des Abzugskanals und in dem Gefäß zu hoch ansteigt und eventuell zu einem Verlust an Zink führt, was eintreten würde, wenn die Oberseite des Abzugskanals vollständig geschlossen würde. Wie man aus F i g. 5 ersehen kann, ist die Breite des Abzugskanals so bemessen, daß zwischen den Kanten der sekundären Abdeckung und den Seitenwänden 29 des Abzugskanals eine Weite von etwa 5,08 cm vorhanden ist, wenn sich die sekundäre Abdeckung in geschlossener Stellung befindet. Wenn jedoch die Abdeckungen 32-32 in ihrer voll geöffneten Lage sind, überdecken die Kondensationswalzen 35-35 teilweise die öffnungen und der gesamte Zinkdampf, der während dieser Übergangsbedingungen entsteht, strömt durch die öffnungen und wird auf den Kondensationswalzen kondensiert.As a result, the secondary cover serves as a kind of shield and holds back the zinc vapor, when it is in its open position. However, the main function is this secondary one Cover in sealing the flue and the zinc coating on the sheet metal during those To protect periods of time in which conditions prevail under which steam formation can occur, for example when the system is filled or emptied or when the device is used as an auxiliary device only stands by or if it is necessary to stop the sheet metal guide in the event of danger. if such conditions exist, the primary covers 32-32 along with those on the Seals existing facilities by the actuators 54-54 in a fully open position of kept away from the edges of the sheet. Then the secondary cover by means of the drive 44 and the rod 45, which are attached to the rear of the cover, pushed along the ledges 43-43 and can be used to close the top of the flue. Then the secondary closes Cover only that part of the flue below the draw lines of the widest of the system treating sheet, and this has been found to be advantageous in that it prevents the pressure of the zinc vapor inside the flue and in the vessel rises too high and possibly too a loss of zinc which would occur if the top of the flue were completely closed would. As one can see from FIG. 5 can be seen, the width of the flue is dimensioned so that between the Edges of the secondary cover and the flue side walls 29 are about two inches wide is present when the secondary cover is in the closed position. However, if the Covers 32-32 are in their fully open position partially cover the condensing rollers 35-35 the openings and all of the zinc vapor generated during these transition conditions, flows through the openings and is condensed on the condensation rollers.

Während der Überzugsbildung kann das Blech sich in seiner Lage verändern, und es kann vorkommen, daß gegenüber den Kanten der Abdeckungen 32-32 kein konstantes Verhältnis besteht. Außerdem sollen Bleche verschiedener Breite mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung überzogen werden können. Demzufolge werden, wie beschrieben, die Abdeckungen 32-32 beweglich angeordnet, und es ist vorteilhaft, deren Lage automatisch zu steuern, was durch eine Vorrichtung, wie sie in F i g. 7 veranschaulicht ist, geschehen kann. Diese Vorrichtung enthält Einrichtungen, mit denen die Lage einer Kante des Bleches abgetastet werden kann und die ein elektrisches Anzeigesignal, das dem Meßwert der Abtasteinrichtung entspricht, geben. Dazu kann ein Sensor 50 in Kontakt mit der Kante des Bleches und ein Rekorder 51 zum Anzeigen der Kantenabweichung vorhanden sein. Der Rekorder 51 zeigt die seitlichen Verschiebungen des Bleches gegenüber seiner mittleren Bewegungslinie; der Rekorder hai eine entsprechende Skala. Man kann die Lage des Bleches beobachten, dadurch, daß man entweder die Kontakte des Sensor-Systems oder die kontaktlosen Zustände eines solchen Systems in den Rekorder 51 einspeist.During the formation of the coating, the sheet can change its position, and it can happen that there is no constant ratio to the edges of the covers 32-32. In addition, sheets should different widths can be coated with the device according to the invention. As a result are, as described, the covers 32-32 movably arranged, and it is advantageous, their position to automatically control what is done by a device as shown in FIG. 7 illustrated can be done. These Device contains devices with which the position of an edge of the sheet can be scanned and the give an electrical display signal corresponding to the measured value of the scanning device. This can be a Sensor 50 in contact with the edge of the sheet and a recorder 51 for displaying the edge deviation to be available. The recorder 51 shows the lateral displacements of the sheet compared to its middle Movement line; the recorder has a corresponding scale. You can observe the position of the sheet, by having either the contacts of the sensor system or the contactless states of a feeds such a system into the recorder 51.

In leitender Verbindung mit dem Rekorder sind Potentiometer 52-52 vorhanden, deren jedes eine bestimmte Signalspannung für die Stellung des Bleches aufweist. Diese Potentiometer 52-52 sind an entgegengesetzte Pole von Wechselstrom angeschlossen. In dem Maße, wie das Blech von seiner mittleren Null-Bewegungslinie abweicht, nimmt die Spannung des einen Potentiometers ab und die Spannung des anderen Potentiometers um denselben Betrag zu.In conductive connection with the recorder there are potentiometers 52-52, each of which has a has a certain signal voltage for the position of the sheet. These potentiometers 52-52 are on opposite sides Poles connected by alternating current. To the extent that the sheet metal is from its mean zero line of movement deviates, the voltage of one potentiometer decreases and the voltage of the other Potentiometer by the same amount.

Es sind entsprechend der Stellung der Abdeckungen 32-32 sich in ihrer Spannung verändernde Rotationspotentiometer 53-53 vorhanden, die mittels der linearen Antriebe 54-54 betätigt werden und die Stellung der Abdeckungen steuern. Die Werte von Widerständen 56-56 und 57-57 sind entsprechend justiert, so daß die Potentiometer 52-52 eine Spannung haben, die dem gewünschten Abstand zwischen der Abdeckung und der Blechkante entspricht. Die linearen Antriebe müssen dann über Spannungsausgleich EB1 mit EB 2 und EB V mit EB 2' ausbalanciert werden. Der Wert eines jeden Widerstands 53 ist gleich der Summe der Widerstandswerte 56,57 und 52 in jedem ausgeglichenen Stromkreis. Der Spannungsausgleich EBi und EB 2 und EBV mit £52' kann durch Null-Relaiskontakt-Strommeter 55-55There are rotary potentiometers 53-53 which vary in voltage according to the position of the covers 32-32, which are actuated by means of the linear drives 54-54 and which control the position of the covers. The values of resistors 56-56 and 57-57 are adjusted accordingly so that the potentiometers 52-52 have a voltage which corresponds to the desired distance between the cover and the sheet metal edge. The linear drives must then be balanced via voltage equalization EB 1 with EB 2 and EB V with EB 2 '. The value of each resistor 53 is equal to the sum of the resistance values 56, 57 and 52 in each balanced circuit. The voltage equalization EBi and EB 2 and EBV with £ 52 'can be achieved by means of zero relay contact ammeters 55-55

so vorgenommen werden, die getrennte einstellbare Relaisbetätigungspunkte an einer Seite des Nullpunkts aufweisen. Die Relais 58-58 betätigen die linearen Antriebe, mit denen der Ausgleich erreicht wird. Dieser Ausgleich kann auch durch übliche Servoverstärker und Servomotorbetätigung des linearen Antriebs vorgenommen werden. Der Widerstandsausgleich wird mittels elektrischer Energie von einer Wechselstromquelle 59 betätigt.so be made the separate adjustable relay actuation points on one side of the zero point exhibit. Relays 58-58 operate the linear drives that are used to achieve compensation. This Compensation can also be made by means of conventional servo amplifiers and servomotor actuation of the linear drive will. The resistance compensation is carried out by means of electrical energy from an alternating current source 59 actuated.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the continuous vapor deposition of strips, in particular of steel sheets with Zinc with side walls above the steam source to limit the steam, leaving an outlet opening for the steam at the upper end perpendicular to the steam direction have an inwardly protruding cover, characterized in that the edges the opposite covers (32) parallel to the edges of the substrate (27) and in the same way Are arranged level and the openings exposed between the edges by a movement of the Cover can be varied perpendicular to the direction of movement of the substrate.

2. Device according to claim 1, characterized by the position of the substrate (27) controllable Scanning device (50) and a regulating device (51) cooperating therewith, which control the setting the covers (32-32) controls

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the scanning device (50) and the Regulating device (51) are equipped with electrical signaling devices and a tuning device for these electrical signals is available.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized by a pair of the through the opening condensation rollers passing through and collecting steam flowing past the substrate (27) (35), the above along the covers (32-32) and partially over the opening are arranged extending.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by scraping knives (37) which cooperate with the condensation rollers (35) for removing the condensate from the condensation rollers are arranged.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the scraped off condensate receiving collecting boxes (39) are present.

7. Apparatus according to claim 4 to 6, characterized in that the condensation rollers (35) are water-cooled.

8. Apparatus according to claim 5 to 7, characterized in that in rotational engagement with the Condensation rollers (35) the scraped-off condensate removing discharge rollers (36) arranged are.

9. Apparatus according to claim 1 to 8, characterized by one in the direction of movement Substrate (27) on the outside of the side walls (29-29) arranged roller (40) along one of the Side walls (29) between the covers (32) extending axis of rotation, the upper The apex line is level with the upper edge of the side wall on which it is attached and which is in the Contact engagement with that passed through the opening between the covers (32-32) coating substrate (27) is.

10. Apparatus according to claim 9, characterized by a heating device (41) for the roller (40).