DE4010801A1 - Vorrichtung zum abstreifen von laufendem bandmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstreifen von überschüssigem Beschichtungsmaterial von der Oberfläche von laufendem Bandmaterial wie Blech, das in einer Beschichtungsanlage ein Bad aus schmelzflüssigem Beschichtungsmaterial durchlaufen hat. Diese Vorrichtung weist eine gehäuseartige Hülle auf, deren senkrechte Wände bis wenigstens an den Spiegel des Bades reichen können. In der Hülle sind Blasdüsen als Abstreifelemente angeordnet, welche gemeinsam eine Art Luftrakel bilden, durch welche das zu beschichtende Bandmaterial wie Blech hindurchläuft.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE 36 31 893 A1) schwimmt das untere Ende der gehäuseartigen Hülle ständig auf dem Bad aus Beschichtungsmaterial, so daß mit schwerem inerten Gas gearbeitet werden kann, das aus dem unterem Ende der Hülle ständig abgesaugt und im Kreislauf erneut den Blasdüsen zugeführt wird. Zum Arbeiten mit Umgebungsluft als Blasmaterial ist diese Vorrichtung nicht geeignet, denn in diesem Falle besteht kein Bedarf für die Rückgewinnung der Blasluft. Außerdem entweicht ein großer Teil der Luft durch den am oberen Ende der gehäuseartigen Hülle befindlichen Schlitz nach außen und ruft im Schlitz einen unerwünschten Blaseffekt hervor. Auch besteht die Gefahr, daß sich im Bereich der gehäuseartigen Hülle auf der Oberfläche des schmelzflüssigen Beschichtungsmaterials mit der Zeit Verunreinigungen oder schlackenartige Ablagerungen bilden, die hier unerwünscht sind, weil das beschichtete Bandmaterial diese beim Verlassen des Bades mitnehmen kann, was zu einer Verunreinigung der beschichteten Oberfläche führt. Daher muß von Zeit zu Zeit die Anlage angehalten werden, um die Oberfläche des Beschichtungsmaterials innerhalb der Hülle von Verunreinigungen zu befreien. Dies ist nicht nur lästig, sondern auch zeitaufwendig und kostenträchtig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abstreifen von überschüssigem Beschichtungsmaterial von der Oberfläche von laufendem Bandmaterial wie Blech der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, daß diese Vorrichtung wahlweise sowohl mit inertem und insbesondere schwerem Gas als auch mit normaler Luft betrieben werden kann und bei der sich die Oberfläche des schmelzflüssigen Beschichtungsmaterials im Bereich des Gehäuses bzw. der Hülle ohne Betriebsunterbrechung wirksam von unerwünschten Ablagerungen reinigen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, daß der untere Teil der gehäuseartigen Hülle unabhängig und relativ zum feststehenden oberen Teil der Hülle und auch den Blasdüsen verstellt werden kann, ohne die Blasdüsen dabei selbst zu verstellen, ist die Vorrichtung für unterschiedliche Betriebsarten geeignet. Ist der gezielt höhenmäßig verstellbare untere Teil der Hülle auf den Badspiegel abgesenkt und damit über seinen Schwimmkörper sozusagen auf dem Badspiegel abgestützt, kann die Vorrichtung wie die aus der DE 36 31 893 A1 bekannte Vorrichtung betrieben werden, d. h. es kann mit inertem schweren Gas, das fortlaufend im Kreislauf geführt wird, gearbeitet werden. Stellt man fest, daß sich Verunreinigungen oder schlackeartige Ablagerungen auf der Oberfläche des Bades im Bereich der Hülle gebildet haben, wird der untere Teil der Hülle geringfügig angehoben, so daß sein unteres Ende in einem verhältnismäßig kleinen Abstand zur Oberfläche des Bades liegt und sich somit zwischen der Unterkante der Hülle und dem Spiegel des Bades eine schlitzartige Öffnung befindet, aus der das Blasmittel, beispielsweise also inertes Gas, in verhältnismäßig geringen Mengen, aber mit großer Geschwindigkeit austritt. Dabei werden auf der Oberfläche des Bades befindliche Verunreinigungen mitgerissen und somit aus dem Bereich der Hülle weggeblasen. Sind die Verunreinigungen aus dem Bereich der Hülle entfernt, kann deren unteres Teil wieder auf die Badoberfläche abgesenkt und im normalen Betrieb weitergearbeitet werden. Für die Reinigung der Badoberfläche geht bei dieser Arbeitsweise nur wenig inertes Gas verloren, während die Reinigung ohne Betriebsunterbrechung und ohne großen Aufwand durchgeführt werden kann.

Soll die Vorrichtung mit normaler Blasluft, d. h. mit aus der Umgebung kommender Luft, betrieben werden, wird der untere Teil des Gehäuses so weit angehoben, daß die Unterkante des unteren Teiles in einem großen Abstand von der Badoberfläche liegt. Die Blasluft kann dann ungehindert entweichen, weil in diesem Falle Blasluft nicht im Kreislauf geführt werden muß. Die gehäuseartige Hülle ist bei dieser Arbeitsweise also sozusagen funktionslos. Stellt man jedoch Verunreinigungen auf der Badoberfläche im Bereich des auslaufenden Bandbleches fest, kann man auch in diesem Falle die gehäuseartige Hülle verwenden, um diese Verunreinigungen aus dem Bereich des auslaufenden Bandmaterials zu entfernen. Zu diesem Zweck wird der untere Teil des Gehäuses in die mittlere Position abgesenkt, d. h. in die Position, in der seine untere Kante dicht über dem Badspiegel liegt. Somit entsteht wiederum eine düsenartige Öffnung zwischen Gehäuse und Badspiegel, durch welche ein Teil der Blasluft mit erhöhter Geschwindigkeit ausgeblasen wird. Dadurch werden die innerhalb des Gehäuses an der Oberfläche der Schmelze befindlichen Verunreinigungen mitgerissen und aus dem Bereich des auslaufenden Bandmaterials entfernt. Danach wird der untere Teil der Hülle wieder in die wirkungslose obere Position zurückgestellt. Auch für diesen Reinigungsvorgang ist eine Betriebsunterbrechung nicht notwendig.

Für die gezielte und damit steuerbare Verstellung des unteren Teiles der Hülle können einfache mechanische Anordnungen und auch einfache Antriebe benutzt werden. So können beispielsweise am unteren Teil der Hülle Vorsprünge wie Nasen od. dgl. vorgesehen sein, wobei jeder diese Vorsprünge von einem Mitnehmer eines Hubantriebes erfaßbar ist. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, daß in einfacher Weise der Hubantrieb völlig von der Hülle gelöst werden kann, nämlich wenn deren unteres Ende auf dem schmelzflüssigen Beschichtungsmaterial schwimmen soll, damit der untere Teil der Hülle in diesem Falle selbsttätig Schwankungen in der Höhe des Badspiegels folgen kann. Die Verbindung zwischen Hülle und Hubantrieb mittels einfacher mechanischer Mitnehmer ist im übrigen preiswert und auch störunanfällig.

Als Hubantrieb kommt beispielsweise eine motorisch oder auch von Hand zu betätigende Stellspindel infrage, jedoch sind auch Zylinderantriebe wie hydraulische oder pneumatische Stellzylinder möglich, ebenso wie Magnetspulen oder ähnliche elektrische Stellantrieb denkbar sind.

In keinem Fall ist für die Verbindung der Hubantriebe zum unteren Teil der Hülle eine komplizierte und störanfällige Kupplung notwendig. Vielmehr genügen einfache und robuste mechanische Mitnehmerverbindungen, wenngleich auch kompliziertere Verbindungsmittel nicht ausgeschlossen sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, bei der das untere Ende der Hülle auf dem schmelzflüssigen Beschichtungsmaterial schwimmt und keine Verbindung zwischen Hubantrieb und Hülle besteht,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung wie in Fig. 1, bei der jedoch der untere Teil der Hülle geringfügig angehoben ist, so daß sich zwischen deren Unterkante und dem Spiegel der Schmelze ein geringer Abstand befindet, durch den Blasmittel aus der Hülle über die Oberfläche der Schmelze entweichen kann, und

Fig. 3 eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung, wobei der untere Teil der Hülle in seine maximal höchste Position angehoben worden ist.

In einem Badbehälter 1 einer nicht näher dargestellten Beschichtungsanlage befindet sich eine Schmelze 2 aus Metall wie beispielsweise Zink, deren Spiegel 3 entsprechend dem Verbrauch des schmelzflüssigen Beschichtungsmaterials und der Nachfüllmenge in seiner Höhe innerhalb gewisser Grenzen variabel ist.

Im Badbehälter 1 ist in die Schmelze 2 eingetaucht eine Umlenkrolle 4 gelagert, über die Bandmaterial 5, beispielsweise Metallblechband, geführt ist. Dieses Bandmaterial 5 durchläuft die Anlage in Richtung eines Pfeiles 6 in nicht näher dargestellter Weise. Die zum Führen und für den Antrieb des Bandmaterials bestimmten Bauteile sind aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt.

Oberhalb des Badbehälters 1 sind im Bereich des auslaufenden Bandmaterials 5 einander gegenüberliegend zwei Blasdüsen 7, 8 bekannter Ausführung angeordnet, an die ein Gebläse 9 über flexible Leitungen 10 und 11 angeschlossen ist. Dieses Gebläse 9 führt den Blasdüsen 7 und 8 Blasmaterial, beispielsweise Gas, das schwerer als Luft sein kann und das aus Wirtschaftlichkeitsgründen zweckmäßig im Kreislauf geführt wird, zu.

Ein hierfür geeignetes Gas ist beispielsweise Schwefelhexafluorid. Das Gebläse 9 kann aber den Blasdüsen 7 und 8 auch Luft aus der Umgebung zuführen. In jedem Falle bilden die beiden Düsen 7 und 8 mit Hilfe des vom Gebläse 9 gelieferten Blasmittels einen etwa horizontalen rakelartigen Vorhang, durch den das Bandmaterial 5 hindurchläuft und dabei von überschüssigem Beschichtungsmaterial befreit wird. Die Düsenöffnungen 12 bzw. 13 der Blasdüsen 7 bzw. 8 sind schlitzförmig und erstrecken sich über die gesamte Länge der Blasdüsen, die in der Zeichnung nur in Stirnansicht gezeigt sind.

Die Blasdüsen 7 und 8 sind in einer gehäuseartigen Hülle 14 untergebracht, deren obere Wand 15 eine verhältnismäßig breite, schlitzartige Öffnung 16 enthält, durch die das behandelte Bandmaterial ausläuft. Die Blasdüsen 7 und 8 sind in einer vorgegebenen Position fixiert. Auch die Hülle 14 ist in nicht näher dargestellter Weise innerhalb der hier nicht gezeigten Anlage unverrückbar befestigt.

Die Seitenwände 17 und 18 der Hülle 14 enthalten, ebenso wie deren Stirnwände 32, einen faltenbalgartigen Dehnungsabschnitt 19, der es ermöglicht, daß der untere Teil 33 der Hülle 14 in senkrechter Richtung relativ zu dem feststehenden oberen Teil 34 der Hülle 14 nach oben oder unten bewegt werden kann.

Statt eines faltenbalgartigen Dehnungsabschnittes 19 könnte der bewegbare untere Teil 33 der Hülle 14 beispielsweise auch teleskopartig in den festehenden oberen Teil 34 der Hülle 14 einfahrbar bzw. aus diesem Teil ausfahrbar gelagert sein, um die gewünschte relative Verstellung des unteren Teiles 33 gegenüber dem feststehenden oberen Teil 34 und damit die senkrechte Einstellung des unteren Teiles 33 zu bewirken.

Am unteren Rand des unteren Teiles 33 der Hülle 14 ist ein umlaufender Schwimmkörper 21 angeordnet, der den bewegbaren unteren Teil 33 auf der Schmelze abstützen kann, wenn der untere Teil nicht angehoben sein soll. Der Schwimmkörper taucht dann etwas unter den Spiegel 3 der Schmelze 2 ein, so daß er eine umlaufende Dichtung bildet, welche ein Entweichen von in die Hülle 14 durch die feststehenden Blasdüsen 7 und 8 eingeblasenem Gas und/oder eingeblasener Luft über die Oberfläche der Schmelze 2 verhindert. Der untere Teil 33 ist mit einem Anschlußstutzen 22 versehen, an den sich eine Leitung 23 anschießt, die zur Saugseite des Gebläses 9 führt. Somit kann das Gebläse das zum Beschicken der Blasdüsen 7, 8 benutzte Gas aus dem unteren Teil 33 der Hülle 14 absaugen und rezirkulieren, insbesondere wenn ein im Vergleich zur Luft wesentlich schwereres Gas als Blasmaterial benutzt wird. Dadurch geht praktisch kein inertes Gas verloren, weil das schwere Gas durch die in der oberen Wand 15 der Hülle 14 befindliche obere schlitzartige Öffnung 18 nicht austritt, sondern nach unten innerhalb der Hülle 14 absinkt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Hubantriebe für die Verstellung des unteren Teiles 33 der Hülle 14 gegenüber dem feststehenden oberen Teil 34 der Hülle und den ebenfalls feststehenden Blasdüsen 7 und 8 Spindeln 24 und 25 vorgesehen, wobei auf jeder Seite der Hülle 14 wenigstens eine Spindel 24 bzw. 25 vorgesehen ist. Vorzugsweise befinden sich jedoch auf jeder Seite der Hülle 14 wenigstens zwei Spindeln 24 bzw. 25, die sich gemäß der zeichnerischen Darstellung des Ausführungsbeispieles parallel zueinander und im Abstand von der entsprechenden Seitenwand 17 bzw. 18 der Hülle 14 erstrecken.

Die unteren Enden der Spindeln 24 und 25 liegen in der tiefsten Position der Spindeln einerseits ausreichend weit über dem Spiegel 3 der Schmelze 2 und andererseits auch deutlich unter nasenartigen Ansätzen 28 und 29, welche auf der Außenseite des unteren Teiles 33 der Hülle 14 befestigt sind. Somit ist einerseits gewährleistet, daß die Spindeln 24 und 25 nicht in die Schmelze eintauchen können, und andererseits der untere Teil 33 der Hülle 14 auf der Schmelze 12 schwimmen und Schwankungen der Höhenlage des Spiegels 3 ungehindert folgen kann.

An den unteren oder freien Enden der Spindeln 24 und 25 sind flanschförmige oder kreisscheibenförmige Mitnehmer 26 bzw. 27 angeordnet, die sich im rechten Winkel zur Längsachse der betreffenden Spindel 24 bzw. 25 erstrecken. Diese Mitnehmer 26 und 27 liegen unterhalb der auf der Außenseite des unteren Teiles 33 der Hülle 14 angeordneten nasenartigen Ansätze 28 und 29 und untergreifen diese Ansätze sozusagen. Beim Hochfahren der Spindeln 24 und 25 legen sich dieselben unter die Ansätze 28 und 29 und sorgen dann beim weiteren Hochfahren der Spindeln für ein Anheben des bewegbaren unteren Teils 33 gegenüber dem unbewegbaren oberen Teil 34 der Hülle 14.

Oberhalb der Hülle 14 und auch höher als deren obere Wand 15 ist für jede Spindel 24, 25 ein Antrieb 30 bzw. 31 angeordnet, wobei es sich sowohl um einen von Hand als auch um einen motorisch zu betätigenden Antrieb handeln kann, was hier nicht näher dargestellt ist. Statt Spindeln können auch Kolbenstangen entsprechender Zylinderantriebe Anwendung finden.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Spindeln 24 und 25 begrenzt hochgefahren sind, wobei sich die Mitnehmer 26 und 27 an die Unterseite der nasenartigen Ansätze 28 und 29 gelegt und den unteren Teil 33 der Hülle 14 etwas angehoben haben. Der am unteren Ende des unteren Teils 33 vorgesehene Schwimmkörper 21 ist aus der Schmelze 2 herausgezogen und liegt mit seiner Unterkante in einem geringfügigeren Abstand 35 über dem Spiegel 3 der Schmelze 2, so daß durch das untere Ende der Hülle 14 Blasmaterial wie Gas oder Luft entweichen kann. Der Abstand 35 ist dabei sehr klein und braucht in der Praxis nur einige Millimeter oder Zentimeter zu betragen. Dadurch ist zwischen der Hülle 14 und dem Spiegel 3 der Schmelze 2 eine düsenartige Öffnung entstanden, durch welche von dem die Blasdüsen 7 und 8 unter Druck verlassendem Abblasmaterial Verunreinigungen oder schlackenartige Absonderungen auf der Oberfläche der Schmelze 2 aus dem Bereich der Hülle 14 herausgeblasen bzw. herausgetrieben werden. Der faltenbargartige Dehnungsabschnitt 19 ist entsprechend der Strecke, um welche der untere Teil 33 der Hülle 14 angehoben wurde, zusammengedrückt und damit kürzer geworden. Der obere Teil 34 der Hülle 14 hat seine Position aber ebenso wenig verändert wie die Höhenlage der Blasdüsen 7 und 8 gegenüber der Schmelze 2 verändert wurde.

Die in Fig. 2 gezeigte Position des unteren Teiles 33 der Hülle 14 ist im allgemeinen stets eine Übergangsposition, d. h. sie ist lediglich für Reinigungszwecke bestimmt. Sobald durch den vom Abstand 35 gebildeten Spalt das auf dem Spiegel 3 der Schmelze 2 im Bereich der Hülle 14 befindliche oxidierte oder durch Erkaltung oder andere Einflüsse schlackenartig ausgebildete Material sozusagen ausgeblasen und damit weggespült wurde, so daß sich im Bereich der Hülle 14 und damit dem Auslauf des Bandmaterials 5 keine solchen Verunreinigungen mehr auf der Oberfläche der Schmelze 2 befinden, wird der untere Teil 33 der Hülle 14 wieder in eine seiner beiden normalen Betriebsstellungen zurückgestellt.

In Fig. 3 ist die zweite Betriebsstellung des unteren Teils 33 der Hülle 14 gezeigt. Die Spindeln 24 und 25 sind von ihren Antrieben 30 bzw. 31 in eine dritte Position hochgefahren worden, bei der die Mitnehmer 26 und 27 weiterhin an der Unterseite der nasenartigen Ansätze 28 und 29 anliegen. Die Spindeln 24 und 25 sind so weit hochgefahren, daß der faltenbalgartige Dehnungsabschnitt 19 praktisch vollständig zusammengedrückt ist und ein weiteres Anheben des unteren Teiles 33 der Hülle 14 nicht mehr erfolgen kann. Es ist erkennbar, daß der untere Rand des Schwimmkörpers 21 nun in einem so großen Abstand über dem Spiegel 3 der Schmelze 2 liegt, daß sich beim Austritt von Blasmittel durch das untere Ende der Hülle 14 keine Düsenwirkung mehr ergibt, obwohl das Blasmittel unter Druck in die Hülle 14 eingeblasen wird. In dieser Position des unteren Teiles 33 der Hülle 14 können die Blasdüsen 7 und 8 mit normaler Umgebungluft betrieben werden, welche das Gebläse 9 entweder durch den Anschlußstutzen 22 oder direkt von außen ansaugen kann.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Abstreifen von überschüssigem Beschichtungsmaterial von der Oberfläche von laufendem Bandmaterial wie Blech, das in einer Beschichtungsanlage ein Bad aus schmelzflüssigem Beschichtungsmaterial durchlaufen hat, mit einer gehäuseartigen Hülle, deren senkrechte Wände bis wenigstens an den Spiegel des Bades reichen können und in der Blasdüsen als Abstreifelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (33) der Hülle (14) gegenüber dem festehenden oberen Teil (34) und den Blasdüsen (7, 8) unabhängig vom Badspiegel (3) vertikal verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Teil (33) der Hülle (14) wenigstens ein nach außen weisender Vorsprung (28, 29) vorgesehen ist, der von einem Mitnehmer (26, 27) eines Hubantriebes (30, 31) erfaßbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (26, 27) am unteren Ende eines stangenartigen Stellgliedes (24, 25) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb zum Verstellen des unteren Teiles (33) der Hülle (14) wenigstens einen mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betreibbaren Motor (30, 31) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb (30, 31) den Mitnehmer (26, 27) in drei vorgegebene Positionen einstellend ausgelegt ist.