EP3129158B1 - Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines sich in bandlaufrichtung bewegenden metallbands sowie anlage zum herstellen von länglichen metallischen walzgütern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines sich in bandlaufrichtung bewegenden metallbands sowie anlage zum herstellen von länglichen metallischen walzgütern Download PDF

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EP3129158B1
EP3129158B1 EP15713325.7A EP15713325A EP3129158B1 EP 3129158 B1 EP3129158 B1 EP 3129158B1 EP 15713325 A EP15713325 A EP 15713325A EP 3129158 B1 EP3129158 B1 EP 3129158B1
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EP
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metal strip
application
roller element
strip
coating
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Werner Haupt
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SMS Group GmbH
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • B05B15/14Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts

Definitions

  • the invention relates, on the one hand, to a method for coating a metal strip moving in the direction of strip travel, in which the metal strip is guided past an application device for applying a coating medium such that the coating medium is applied to a metal strip surface of the metal strip by means of an application roller element of the application device is applied.
  • the invention relates to a device for coating a metal strip moving in the direction of travel of a strip according to the preamble of claim 4 with an applicator device comprising at least one applicator roll element for applying a coating medium to a metal strip surface of the metal strip with a strip guiding device for guiding the metal strip in the strip running direction along one the at least one Applizierrollenelement passing leading transport path, with a feed device for delivering the at least one Applizierrollenelements, so that during an Appliziervorgangs the at least one Applizierrollenelement in contact with the metal strip surface is in contact, that the coating medium of the at least one Applizierrollenelement on the metal strip surface is transferable.
  • the invention further relates to a plant for producing elongated metallic rolling stock with a device for coating a metal strip.
  • Generic methods and devices are known from the prior art, in particular in connection with systems for producing elongated metallic rolling goods known. There, they are often used for the application of liquid coating media on elongated metallic rolling, such as metal belts. These applied coating media can form a wide variety of functional layers with different properties on a correspondingly treated surface of the metal strips after a drying process, depending on which coating medium was selected.
  • the respective application is effected by a transfer of a liquid film from a job roll element to the surface of a metal strip guided past it.
  • one or more of such application roller elements can rotate with or in opposite directions of a strip running direction of the metal strip and / or synchronously or asynchronously to the speed of the passing metal strip in order to achieve a desired high-quality surface coating.
  • the application roller elements are often still coated with a plastic jacket.
  • a corresponding coating is applied by means of a roll coater on a steel strip passing through this device, the roll coater being assigned at least one melt bath for a coating metal with a scoop roller immersed therein and a design roller controlling the thickness of the coating application and an applicator roll cooperating with the steel strip ,
  • the steel strip is guided along a transport path, wherein the steel strip is deflected by means of guide rollers fed to the applicator roll and a counter-pressure roller opposite this and then passed through a gap between the applicator roll and the counter-pressure roller corresponding thereto.
  • a metal coating can be applied to a metallic carrier tape by means of known machine types of roll coaters.
  • the coating installation has a coating roller, an application device for a coating material, a masking belt guided by means of deflection rollers over the coating roller and a belt guide for the metal belt running over the coating roller.
  • the coating roll may have a differently curved outer contour.
  • the surface of the coating roll is concave or conically shaped toward the center of the roll, whereby the edge regions of the metal strip are pressed more strongly onto the roll surface. In this way, an additional seal against the liquid coating material at the strip edges can be achieved.
  • a device for one-sided coating of an endless belt with, for example, liquid zinc known, in which a at least partially immersed in a molten bath scoop roller is rotationally driven in opposite directions to the strip running direction. It is provided between the scoop roller shell and the belt surface a free rotary movement of the scoop gestattender permitting slight gap to allow a proper uniform metallic coating of the continuous belt with low construction costs with exact adjustability of the coating thickness.
  • a disadvantage of the above-mentioned devices for coating a metallic carrier tape is that especially the contact of the strip edges of the respective metal strip with the application roller element, the surface of the latter can attack mechanically such that this conditionally, can lead to critical coating defects on the metal strip surface.
  • a relative movement between the surface of the application roller element and the metal belt surface interacting therewith can lead to increased wear on the application roller element.
  • the invention has for its object to further develop generic methods and apparatus for coating elongate metallic rolling stock such that at least the above-mentioned disadvantages can be overcome.
  • the object of the invention is achieved by a method for coating a metal strip moving in the strip running direction, in which the metal strip is guided past an applicator for applying a coating medium such that the coating medium is applied to a metal strip surface of the metal strip by means of at least one applicator roller element of the applicator wherein an Appliziervorgang is temporarily interrupted so that the at least one Applizierrollenelement and the metal strip are lifted from each other, then relatively transversely to each other transversely to the tape travel direction, and that then this briefly interrupted Appliziervorgang is continued with transversely staggered Applizierrollenelement and metal strip to coating defects to avoid the metal strip surface to be coated.
  • the operative contact between the at least one Applizierrollenelement and the metal strip is repealed, and only then it comes to the relative movement or displacement. This also avoids the risk of damaging the at least one applicator roller element.
  • a particularly preferred embodiment variant provides that the at least one Applizierrollenelement relative to a transport path along which the metal strip is transportable, positionally adjustable, in particular height adjustable, is arranged to separate the at least one Applizierrollenelement with the metal strip in operative contact.
  • the at least one Applizierrollenelement and the metal strip are separated during the Appliziervorgangs before a weld or stitching seam of two successive metal strip sections from each other to be moved transversely to the strip running direction. In this way it can be prevented that the surface of the at least one Applizierrollenelements is mechanically damaged by contact with a weld or stitching.
  • the risk of running in of the edge regions of the metal strip in the surface of the at least one application roller element can be particularly well prevented if the metal strip and / or the at least one Applizierrollenelement be moved oscillating transverse to the strip running direction.
  • the device has means for oscillating the metal strip and / or at least one applicator roller element transversely to the web running direction.
  • Such means for oscillating can be realized by various constructions.
  • a belt center control system installed in front of the applicator can be used to continuously oscillate the metal belt around the center line of the conveyor system or the transport path.
  • the effectiveness of the methods or the devices can be increased if the applicator device comprises more than one Applizierrollenelement, wherein on both sides of the transport path at least one of the Applizierrollen 1952 is arranged. Furthermore, it is thereby possible to apply coatings on both sides of the metal strip. Cumulatively or alternatively, it is also possible to place a plurality of such Applizierrollen 1952 on one or both sides of the transport path to achieve an increase in performance.
  • the present applicator can already be realized within the meaning of the invention by a single Applizierrollenelement which is arranged on one side, ie top or bottom, the transport path. If a metal strip is to be coated on both sides, in each case a single application roller element can be provided on each of the two sides of the transport path. Alternatively, however, the applicator may consist of an ensemble of several applicator roller elements, which are arranged approximately only on one side or on both sides of the transport path. Depending on the configuration, the applicator can form a roller applicator for applying a coating medium or it can be a component of such a roller applicator.
  • the device comprises a control and / or regulating device, by means of which a transverse displacement movement of the metal strip and / or the at least one Applizierrollenelements is adjustable such that caused by the transverse displacement movement quality losses are excluded in the coating.
  • the object of the invention is also achieved by a plant for producing elongate metallic rolling stock with a device for coating a metal strip, wherein the system is characterized by one of the devices described herein.
  • the in the FIG. 1 The first device 1 not according to the invention for coating a metal strip 2 has an applicator 3 by means of which the metal strip 2 moving along a transport path 4 in the strip running direction 5 can be coated with a coating medium (not shown).
  • the tape running direction 5 in this case points into the plane of the paper.
  • the applicator 3 shown in this variant is characterized by an applicator top unit 6, which is placed on an upper side 7 of the transport path 4, and by an applicator sub-unit 8, which is placed on a lower side 9 of the transport path 4.
  • the Applizieranyen 6 and 8 in this case comprise a Applizierrollenelement 10 and 11, which are each rotationally supported with a rotary shaft 12 and 13 in the Applizieroberiata 6 and in the Applizierunteriens 8 are supported.
  • each applicator roller element 10 or 11 is assigned yet another roller element 10A or 11A, so that each of the two applicator units 6 and 8 is equipped with at least two roller elements 10 and 10A or 11 and 11A.
  • the apparatus 1 further comprises metal strip transverse displacement means (not shown) comprising a belt centering control system (also not shown here) for displacing the metal belt 2 in the transverse direction 14 while being moved in the belt running direction 5 in an application process and during the operation Metal strip 2 is in operative contact with the two Applizierrollenimplenimpln 10 and 11.
  • the metal strip 2 oscillates around the middle layer 15 of the transport path 4 from a left side region 16 of the transport path 4 to a right side region 17 of the transport path 4 in an amplitude region 18, thereby avoiding edge regions 19 (FIG. numbered here only by way of example) into the surfaces 21 (numbered here only by way of example) of the applicator roller elements 10 and 11 and cause grooves or the like there.
  • the device 1 moreover has a feed device, not shown here, for feeding the applicator roll elements 10 and 11 relative to the transport web 4 and, to that extent, also against the metal strip 2, whereby the applicator device 3 is adjusted to metal strips 2 of different thicknesses can be.
  • FIG. 2 This limitation exists in the FIG. 2 not shown alternative device 101.
  • the device 101 has a similar structure to that in the FIG. 1
  • an alternative concept is shown, in which the metal strip 102 is not displaced in the transverse direction 114 to the strip running direction 115. Instead, the entire applicator top unit 106 arranged on the upper side 107 moves with the upper applicator roller element 110 and the further upper roller element 110A associated with it, and the entire applicator subassembly 108 arranged on the lower side 109 with the lower applicator roller element 111 and the further lower roller element 111A associated with it with the transverse displacement movement 122 back and forth.
  • the device 101 comprises transverse displacement means (not shown) for displacing the two applicator units 110 and / or 111 transversely to the strip running direction 105 of the metal strip 102, in order to apply the two application units 106 and / or 108 transversely to the transport path 104, while applying the coating medium the metal strip 102 relative to relocate.
  • the two application units 110 and 111 can be displaced independently of each other, for example, individually or synchronously in the transverse direction 114.
  • only the Applizierrollenide 110 and 111 could be displaced in the transverse direction 114 without the other roller elements 110A and 111A.
  • the metal strip 102 does not oscillate or oscillate about the central position 115 between the two side regions 116 and 117, but instead the two application units 106 and 108 each move around an amplitude region 118 or about a corresponding contact region 123 between the two side areas 116 and 117 back and forth.
  • the corresponding transverse displacement movement 122 also takes place during an application process when the metal strip 102 is guided in the strip running direction 105 along the transport path 104 and is in operative contact with the application roller elements 110 and 111.
  • the transverse displacement means can be designed differently. For example, they comprise transversal transverse parts extending transversely to the transport path 104, on which the two application units 106 and / or 108 or at least the application roller elements 110 and 111 are mounted transversely displaceable.
  • the device 101 is designed in such a way that, during operation, the application roller elements 110 and 111 or the entire applicator top unit 106 or the entire applicator subunit 108 can be displaced continuously oscillating transversely to the strip running direction 105 about the middle position 115 of the transport track 104.
  • the transverse movement also takes place here with a very slow acceleration or speed and the limited amplitude range 118, wherein the acceleration, the speed and the amplitude range 118 are selected such that no negative effects on the quality of the coating occur.
  • This alternative concept can be implemented both in connection with application devices in which the metal strip passes freely between the application units and with application units in which the metal strip is guided over a counter-roller.
  • FIG. 3 illustrated embodiment, for which the already in the FIG. 2 shown device 101 can be used.
  • an application process is temporarily interrupted only because the two application units 106 and 108 can be lifted off the metal strip 102 in accordance with the lifting direction 130 and removed. Subsequently, these are displaced relative to one another transversely to the strip running direction 105, in order subsequently to continue the briefly interrupted application process with applicator roll elements 110 or 111 and metal strip 102 displaced transversely from one another. This also damage to the surfaces of the Applizierrollenmaschine 110 and 111 can be avoided. Unlike the two in the Figures 1 and 2 explained concepts are in the in the FIG.
  • Fig. 3 The concept according to Fig. 3 can be both in connection with Applizier drivenen in which the metal strip passes freely between the Applizierüen, as well as with Applizierüen in which the metal strip is passed over a counter-roll, implement.
  • the devices 1 and 101 respectively comprise means for oscillating (not shown).
  • each of the devices 1 and 101 is still characterized by a control and / or regulating device, likewise not shown here, by means of which a transverse displacement movement 22 or 122 of the metal strip 2 or 102 and / or the Applizierechen 6 and 8 or 106 and 108 or at least the Applizierrolleniata 10, 11 and 110, 111 is adjustable such that due to the transverse displacement movement 22 or 122 caused quality losses in the coating are excluded.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei welchem das Metallband an einer Appliziereinrichtung zum Applizieren eines Beschichtungsmediums derart vorbei geführt wird, dass das Beschichtungsmedium mittels eines Applizierrollenelements der Appliziereinrichtung an einer Metallbandoberfläche des Metallbands appliziert wird.
    Die Erfindung betrifft andererseits eine Vorrichtung zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands nach dem Oberbegriff von Anspruch 4, mit einer wenigstens ein Applizierrollenelement umfassenden Appliziereinrichtung zum Applizieren eines Beschichtungsmediums an einer Metallbandoberfläche des Metallbands, mit einer Bandführungseinrichtung zum Führen des Metallbands in Bandlaufrichtung entlang einer an dem wenigstens einen Applizierrollenelement vorbeiführenden Transportbahn, mit einer Zustelleinrichtung zum Zustellen des wenigstens einen Applizierrollenelements, so dass sich während eines Appliziervorgangs das wenigstens eine Applizierrollenelement mit der Metallbandoberfläche derart in Kontakt befindbar ist, dass das Beschichtungsmedium von dem wenigstens einen Applizierrollenelement auf die Metallbandoberfläche übertragbar ist.
    Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anlage zum Herstellen von länglichen metallischen Walzgütern mit einer Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbands. Gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik insbesondere im Zusammenhang mit Anlagen zum Herstellen von länglichen metallischen Walzgütern bekannt. Dort werden sie häufig zur Applikation von flüssigen Beschichtungsmedien auf längliche metallische Walzgüter, wie eben Metallbänder, eingesetzt. Diese applizierten Beschichtungsmedien können nach einem Trocknungsvorgang unterschiedlichste Funktionsschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften auf einer entsprechend behandelten Oberfläche der Metallbänder bilden, je nachdem welches Beschichtungsmedium gewählt wurde. Die jeweilige Applikation erfolgt dabei durch eine Übertragung eines Flüssigkeitsfilms von einem Auftragsrollenelement auf die daran vorbeigeführte Oberfläche eines Metallbands. Je nach Anwendungsfall können sich eine oder mehrere solcher Auftragsrollenelemente mit oder gegenläufig einer Bandlaufrichtung des Metallbands und/oder synchron oder asynchron zur Geschwindigkeit des vorbeilaufenden Metallbandes drehen, um eine gewünschte qualitativ hochwertige Oberflächenbeschichtung zu erzielen. Um die Gefahr von Beschädigungen der Metallbandoberfläche weiter zu reduzieren sind die Auftragsrollenelemente oftmals noch mit einem Kunststoffmantel überzogen.
  • Beispielsweise ist aus der DE 101 45 105 A1 eine gattungsgemäße Vorrichtung sowie ein gattungsgemäßes Verfahren zur Metallbeschichtung eines Stahlbands bekannt. Dabei wird eine entsprechende Beschichtung mittels eines Rollcoaters auf ein im Durchlauf durch diese Vorrichtung befindliches Stahlband aufgetragen, wobei dem Rollcoater zumindest ein Schmelzbad für ein Auftragsmetall mit einer darin eintauchenden Schöpfwalze und eine die Dicke des Beschichtungsauftrags kontrollierenden Bemessungswalze sowie eine mit dem Stahlband zusammenwirkende Auftragswalze zugeordnet sind. Das Stahlband wird entlang einer Transportbahn geführt, wobei das Stahlband mittels Führungswalzen umgelenkt der Auftragswalze und einer dieser gegenüberliegenden Gegendruckwalze zugeführt und anschließend durch einen Spalt zwischen der Auftragswalze und der damit korrespondierenden Gegendruckwalze hindurchgeführt wird. Hierdurch kann mittels an sich bekannten Maschinengattungen von Rollcoatern eine Metallbeschichtung auf ein metallisches Trägerband aufgetragen werden.
  • Des Weiteren ist aus der EP 1 857 568 B1 eine Beschichtungsanlage für Metallbänder bekannt, mittels welcher herkömmliche Beschichtungsanlagen für partiell einseitig beschichtete Metallbänder weitergebildet werden sollen. Hierzu weist die Beschichtungsanlage eine Beschichtungsrolle, eine Auftragsvorrichtung für ein Beschichtungsmaterial, ein mittels Umlenkrollen über die Beschichtungsrolle geführtes Maskenband und eine Bandführung für das über die Beschichtungsrolle laufende Metallband auf. Hierbei kann die Beschichtungsrolle eine unterschiedlich gekrümmte Außenkontur aufweisen. Beispielsweise ist die Oberfläche der Beschichtungsrolle zur Rollenmitte hin konkav oder konisch geformt, wodurch die Randbereiche des Metallbands stärker auf die Rollenoberfläche gedrückt werden. Hierdurch kann eine zusätzliche Abdichtung gegenüber dem flüssigen Beschichtungsmaterial an den Bandkanten erzielt werden.
  • Ferner ist aus der EP 0 036 098 A1 insbesondere eine Vorrichtung zum einseitigen Beschichten eines endlos durchlaufenden Bands mit beispielsweise flüssigem Zink bekannt, bei welcher eine in ein Schmelzbad zumindest teilweise eintauchende Schöpfrolle gegenläufig zur Bandlaufrichtung drehangetrieben ist. Dabei ist zwischen dem Schöpfrollenmantel und der Bandoberfläche ein eine freie Drehbewegung der Schöpfrolle gestattender geringfügiger Spalt vorgesehen, um ein einwandfreies gleichmäßiges metallisches Beschichten des durchlaufenden Bands mit geringem Bauaufwand bei exakter Einstellbarkeit der Beschichtungsdicke zu gestatten.
  • Nachteilig bei den vorstehend genannten Vorrichtungen zum Beschichten eines metallischen Trägerbands ist es, dass speziell der Kontakt der Bandkanten des jeweiligen Metallbands mit dem Auftragsrollenelement, die Oberfläche von Letzterem derart mechanisch angreifen kann, dass es hierdurch bedingt, zu kritischen Beschichtungsfehlern an der Metallbandoberfläche kommen kann. Insbesondere eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche des Auftragsrollenelements und der hiermit wechselwirkenden Metallbandoberfläche kann zu einem erhöhten Verschleiß an dem Auftragsrollenelement führen.
  • Besonders die diesbezüglichen Bandkanten schneiden häufig bereits nach kurzer Betriebsdauer in eine kunststoffbeschichtete Mantelfläche des Auftragsrollenelements ein, wodurch es bereits bei geringen Bandverläufen zu kritischen Beschichtungsfehlern kommen kann.
    Aus DE 85 06 390 U1 ist eine Vorrichtung zum Befetten von Werkstücken bei der spanlosen Umformung und beim Walzen bekannt, wobei Befettungswalzen von einer Oberseite und einer Unterseite gegen ein Werkstück gedrückt werden, um durch einen hieraus resultierenden Kontakt der Befettungswalzen mit dem Werkstück dessen Oberflächen mit einem Beschichtungsmedium zu versehen. Ein ausreichender Druckkontakt zwischen den Befettungswalzen und dem Werkstück wird durch einen Druckmittelzylinder und eine Kugelführung sichergestellt, mit denen die Befettungswalzen von der Ober- und Unterseite her gegen das Werkstück gedrückt werden.
  • Aus den gattungsgemäßen JP H03 188 973 A , JP S62 149 375 A , JP H05 337 415 A und CN 203 329 917 U sind jeweils Vorrichtungen und Verfahren zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands mit einer wenigstens ein Applizierrollenelement umfassenden Appliziereinrichtung zum Applizieren eines Beschichtungsmediums an einer Metallbandoberfläche des Metallbands bekannt, wobei zur Vermeidung von Schädigungen einer Oberfläche des Applizierrollenelements durch Bandkanten eine Relativbewegung zwischen dem Applizierrollenelement und dem Metallband vorgesehen ist, währenddessen das Applizierrollenelement in Kontakt mit dem Metallband ist. Hierbei ist von Nachteil, dass eine Relativbewegung zwischen dem Applizierrollenelement und dem Metallband, wenn das Applizierrollenelement sich in Kontakt mit dem Metallband befindet, die Qualität der Beschichtung auf dem Metallband beeinflussen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen zum Beschichten von länglichen metallischen Walzgütern derart weiterzuentwickeln, dass zumindest die vorstehend genannten Nachteile überwunden werden können.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird von einem Verfahren zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands gelöst, bei welchem das Metallband an einer Appliziereinrichtung zum Applizieren eines Beschichtungsmediums derart vorbei geführt wird, dass das Beschichtungsmedium mittels wenigstens eines Applizierrollenelements der Appliziereinrichtung an einer Metallbandoberfläche des Metallbands appliziert wird, wobei ein Appliziervorgang temporär derart unterbrochen wird, dass das wenigstens eine Applizierrollenelement und das Metallband voneinander abgehoben werden, dann zueinander quer zu der Bandlaufrichtung relativ verlagert werden, und dass anschließend dieser kurzzeitig unterbrochene Appliziervorgang mit quer zueinander versetzten Applizierrollenelement und Metallband fortgesetzt wird, um Beschichtungsfehler an der zu beschichtenden Metallbandoberfläche zu vermeiden.
  • Bei der Erfindung wird der Wirkkontakt zwischen dem wenigstens einen Applizierrollenelement und dem Metallband aufgehoben, und erst dann kommt es zu der Relativbewegung bzw. -verschiebung. Auch hierdurch kann die Gefahr einer Beschädigung des wenigstens einen Applizierrollenelements vermieden werden.
  • Eine insbesondere hierzu bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass das wenigstens eine Applizierrollenelement gegenüber einer Transportbahn, entlang welcher das Metallband transportierbar ist, positionsverstellbar, insbesondere höhenverstellbar, angeordnet ist, um das wenigstens eine Applizierrollenelement mit dem in Wirkkontakt stehenden Metallband zu trennen.
  • Besonders zweckmäßig insbesondere hinsichtlich der letztgenannten Verfahrensvariante ist es, wenn das wenigstens eine Applizierrollenelement quer zu der Bandlaufrichtung des Metallbands relativ verlagert wird, bevor der Wirkkontakt zwischen dem wenigstens einen Applizierrollenelement und dem Metallband wieder hergestellt wird. Hierdurch kann eine berührungsfreie Querverlagerungsbewegung erzielt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das wenigstens eine Applizierrollenelement und das Metallband während des Appliziervorgangs vor einer Schweiß- oder Heftnaht zweier aufeinander folgender Metallbandabschnitte voneinander getrennt werden, um zueinander quer zu der Bandlaufrichtung verlagert zu werden. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Oberfläche des wenigstens einen Applizierrollenelements durch einen Kontakt mit einer Schweiß- oder Heftnaht mechanisch beschädigt wird.
  • Die Gefahr eines Einlaufens der Randbereiche des Metallbands in die Oberfläche des wenigstens einen Applikationsrollenelements kann besonders gut verhindert werden, wenn das Metallband und/oder das wenigstens eine Applizierrollenelement quer zu der Bandlaufrichtung oszillierend verlagert werden.
  • Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Mittel zum Oszillieren des Metallbands und/oder wenigstens einen Applizierrollenelements quer zur Bahnlaufrichtung aufweist. Derartige Mittel zum Oszillieren können durch verschiedene Konstruktionen realisiert werden. Beispielsweise kann ein vor der Appliziereinrichtung installiertes Bandmittenregelungssystem dazu verwendet werden, das Metallband kontinuierlich um die Mittellinie der Bandanlage bzw. der Transportbahn oszillieren zu lassen.
  • Die Effektivität der Verfahren bzw. der Vorrichtungen kann gesteigert werden, wenn die Appliziereinrichtung mehr als ein Applizierrollenelement umfasst, wobei beidseits der Transportbahn wenigstens eines der Applizierrollenelemente angeordnet ist. Ferner ist es hierdurch möglich, Beschichtungen beidseitig auf das Metallband aufzutragen. Kumulativ oder alternativ ist es auch möglich, mehrere solcher Applizierrollenelemente an einer oder beiden Seiten der Transportbahn zu platzieren, um eine Leistungssteigerung zu erzielen.
  • Die vorliegende Appliziereinrichtung kann im Sinne der Erfindung bereits durch ein einzelnes Applizierrollenelement realisiert sein, welches auf einer Seite, also Ober-oder Unterseite, der Transportbahn angeordnet ist. Soll ein Metallband beidseitig beschichtet werden, kann jeweils ein einzelnes Applizierrollenelement auf jeder der beiden Seiten der Transportbahn vorgesehen sein. Die Appliziereinrichtung kann alternativ hierzu jedoch auch aus einem Ensemble aus mehreren Applizierrollenelementen bestehen, welche etwa lediglich auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Transportbahn angeordnet sind. Die Appliziereinrichtung kann je nach Ausgestaltung ein Rollenauftragswerk zum Auftragen eines Beschichtungsmediums bilden oder ein Bestandteil eines solchen Rollenauftragswerks sein.
  • Insgesamt soll eine im Sinne der Erfindung durchgeführte Querverlagerungsbewegung des Metallbands und/oder des Applizierrollenelements mit einer derart gewählten sehr langsamen Beschleunigung, Geschwindigkeit und mit einer derart gewählten begrenzten Amplitude erfolgen, dass keine negativen Auswirkungen der Beschichtungsqualität auftreten.
  • Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung umfasst, mittels welcher eine Querverlagerungsbewegung des Metallbands und/oder des wenigstens einen Applizierrollenelements derart einstellbar ist, dass durch die Querverlagerungsbewegung bedingte Qualitätseinbußen bei der Beschichtung ausgeschlossen sind.
  • An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Querverlagerungsbewegung des Metallbands und/oder des Applizierrollenelements bei allen Konzepten im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung des Applizierrollenelements gerichtet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Anlage zum Herstellen von länglichen metallischen Walzgütern mit einer Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbands gelöst, wobei sich die Anlage durch eine der vorliegend beschriebenen Vorrichtungen auszeichnet. Mittels einer derart ausgerüsteten Anlage können hierdurch hergestellte Walzgüter besonders betriebssicher mit
    einer hochwertigen Oberflächenbeschichtung hergestellt werden, wodurch die Gefahr eines Oberflächengüte bedingten Ausschusses signifikant reduziert werden kann.
  • Jedenfalls kann mit den hier beschriebenen Lösungen ein Verschleiß an den Applizierrollenelementen signifikant reduziert werden. Speziell die Gefahr eines Einschneidens von Bandkanten von zu beschichtenden Metallbändern in kunststoffbeschichtete Oberflächen der Applizierrollenelemente kann wirkungsvoll vermieden werden. Insofern können Beschichtungsfehler vermieden werden, welche ansonsten bereits schon bei geringen Bandverläufen auftreten können.
    Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft alternative erfindungsgemäße (Figur 3) und nicht erfindungsgemäße (Figuren 1 und 2) Vorrichtungen zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands dargestellt und beschrieben sind.
    In der Zeichnung zeigen:
  • Figur 1
    schematisch eine Querschnittsansicht einer mit MetallbandQuerverlagerungsmitteln ausgerüsteten Vorrichtung zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands, bei welcher während eines Appliziervorgangs eines Beschichtungsmediums das Metallband quer zu der Bandlaufrichtung gegenüber einem Applizierrollenelement relativ verlagert wird, wobei die Vorrichtung dieser Figur nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
    Figur 2
    schematisch eine Querschnittsansicht einer mit Querverlagerungsmitteln ausgerüsteten alternativen Vorrichtung zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands, bei welcher während eines Appliziervorgangs eines Beschichtungsmediums Applizierrollenelemente quer zu der Bandlaufrichtung gegenüber dem sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallband relativ verlagert werden, wobei die Vorrichtung dieser Figur nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist; und und
    Figur 3
    schematisch eine Querschnittsansicht einer mit Querverlagerungsmitteln ausgerüsteten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallbands, bei welcher während eines kurzzeitig unterbrochenen Appliziervorgangs eines Beschichtungsmediums Applizierrollenelemente quer zu der Bandlaufrichtung gegenüber dem sich in Bandlaufrichtung bewegenden Metallband relativ verlagert werden.
  • Die in der Figur 1 gezeigte erste nicht erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Beschichten eines Metallbands 2 weist eine Appliziereinrichtung 3 auf, mittels welcher das sich entlang einer Transportbahn 4 in Bandlaufrichtung 5 bewegende Metallband 2 mit einem Beschichtungsmedium (nicht gezeigt) beschichtet werden kann. Die Bandlaufrichtung 5 zeigt hierbei in die Papierebene hinein. Die in dieser Variante gezeigte Appliziereinrichtung 3 zeichnet sich durch eine Applizierobereinheit 6, welche an einer oberen Seite 7 der Transportbahn 4 platziert ist, und durch eine Applizieruntereinheit 8, welche an einer unteren Seite 9 der Transportbahn 4 platziert ist, aus. Die Appliziereinheiten 6 und 8 umfassen hierbei ein Applizierrollenelement 10 bzw. 11, welche jeweils drehangetrieben mit einer Drehwelle 12 bzw. 13 in der Applizierobereinheit 6 bzw. in der Applizieruntereinheit 8 gehaltert sind. Darüber hinaus ist jedem Applizierrollenelement 10 bzw. 11 noch ein weiteres Rollenelement 10A bzw. 11A zugeordnet, so dass jede der beiden Appliziereinheiten 6 bzw. 8 mit mindestens zwei Rollenelementen 10 und 10A bzw. 11 und 11A ausgerüstet ist. Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren Metallband-Querverlagerungsmittel (nicht gezeigt) auf, welche ein Bandmittenregelungssystem (hier ebenfalls nicht gezeigt) umfassen, um das Metallband 2 in Querrichtung 14 zu verlagern, während es bei einem Appliziervorgang in Bandlaufrichtung 5 bewegt wird und während das
    Metallband 2 mit den beiden Applizierrollenelementen 10 und 11 in Wirkkontakt steht. Hierbei oszilliert das Metallband 2 um die Mittellage 15 der Transportbahn 4 von einem linken Seitenbereich 16 der Transportbahn 4 zu einem rechten Seitenbereich 17 der Transportbahn 4 in einem Amplitudenbereich 18 hin und her, wodurch vermieden wird, dass sich an den Randbereichen 19 vorhandene Kantenbereiche 20 (hier nur exemplarisch beziffert) in die Oberflächen 21 (hier nur exemplarisch beziffert) der Applizierrollenelemente 10 und 11 einlaufen und dort Rillen oder dergleichen verursachen. Vielmehr gelingt es durch eine hierdurch erzeugte Querverlagerungsbewegung 22 der Materialbahn 2, einen wesentlich breiteren Kontaktbereich 23 als einen ansonsten nur vorhandenen Linienkontakt zu erzeugen. Hierdurch ist die Gefahr signifikant reduziert, dass sich Beschichtungsfehler an der Metallbandoberfläche ausbilden können. Dieser Kontaktbereich 23 entspricht im Wesentlichen dem Amplitudenbereich 18. Die Vorrichtung 1 weist darüber hinaus eine hier nicht dargestellte Zustelleinrichtung zum Zustellen der Applizierrollenelemente 10 und 11 gegenüber der Transportbahn 4 und insofern auch gegenüber dem Metallband 2, wodurch die Appliziereinrichtung 3 auf unterschiedlich starke Metallbänder 2 eingestellt werden kann.
  • Konstruktionsbedingt lässt sich dieses vorstehend beschriebene erste Konzept sehr gut mit Appliziereinrichtungen umsetzen, bei welchen das Metallband im Wesentlichen frei zwischen zwei Appliziereinheiten hindurchläuft. Andere Appliziereinrichtungen, bei welchen das Metallband zusätzlich etwa über eine Gegenrolle geführt ist, sind hierfür eher weniger geeignet.
  • Diese Einschränkung besteht bei der in der Figur 2 gezeigten alternativen Vorrichtung 101 nicht. Die Vorrichtung 101 hat im Wesentlichen einen ähnlichen Aufbau wie die in der Figur 1 gezeigte Vorrichtung 1, verfolgt jedoch mit einer etwas anderen Appliziereinrichtung 103 ein alternatives Konzept, bei welchem nicht das Metallband 102 in Querrichtung 114 zu der Bandlaufrichtung 115 verlagert wird. Vielmehr wandert hierbei die gesamte an der oberen Seite 107 angeordnete Applizierobereinheit 106 mit dem oberen Applizierrollenelement 110
    und dem ihm zugeordneten weiteren oberen Rollenelement 110A sowie die gesamte an der unteren Seite 109 angeordnete Applizieruntereinheit 108 mit dem unteren Applizierrollenelement 111 und dem ihm zugeordneten weiteren unteren Rollenelement 111A mit der Querverlagerungsbewegung 122 hin und her. Hierzu umfasst die Vorrichtung 101 Quer-Verlagerungsmittel (nicht gezeigt) zum Verlagern der beiden Appliziereinheiten 110 und/oder 111 quer zur Bandlaufrichtung 105 des Metallbands 102, um während des Applizierens des Beschichtungsmediums die beiden Appliziereinheiten 106 und/oder 108 quer zu der Transportbahn 104 gegenüber dem Metallband 102 relativ zu verlagern. Hierbei können die beiden Appliziereinheiten 110 und 111 beispielsweise unabhängig voneinander einzeln oder synchron miteinander in Querrichtung 114 verlagert werden. Bei einer abgewandelten Lösung könnten auch nur die Applizierrollenelemente 110 bzw. 111 ohne die weiteren Rollenelemente 110A und 111A in Querrichtung 114 verlagert werden. Jedenfalls schwärmt bzw. pendelt bei diesem alternativen Konzept nicht das Metallband 102 um die Mittellage 115 zwischen den beiden Seitenbereichen 116 und 117 hin und her, sondern es wandern vielmehr die beiden Appliziereinheiten 106 und 108 jeweils um einen Amplitudenbereich 118 bzw. um einen entsprechenden Kontaktbereich 123 zwischen den beiden Seitenbereichen 116 und 117 hin und her. Die entsprechende Querverlagerungsbewegung 122 erfolgt hierbei ebenfalls während eines Appliziervorgangs, wenn das Metallband 102 in Bandlaufrichtung 105 entlang der Transportbahn 104 geführt wird und hierbei mit den Applizierrollenelementen 110 und 111 in Wirkkontakt steht. Somit kann auch hierdurch ein reiner Linienkontakt zwischen den Kantenbereichen 120 des Metallbands 102 und dem jeweiligen Applizierrollenelement 110 bzw. 111 vermieden werden, wodurch die Oberflächen der Applizierrollenelemente 110 und 111 geschont werden. Die Quer-Verlagerungsmittel können unterschiedlichst konstruiert sein. Beispielsweise umfassen sie sich quer zu der Transportbahn 104 erstreckende Quertraversenteile, an welchen die beiden Appliziereinheiten 106 und/oder 108 oder zumindest die Applizierrollenelemente 110 bzw. 111 querverschieblich gelagert sind.
  • Jedenfalls ist die Vorrichtung 101 derart konzipiert, dass im Betrieb die Applikationsrollenelemente 110 und 111 oder die gesamte Applizierobereinheit 106 bzw. die gesamte Applizieruntereinheit 108 kontinuierlich oszillierend quer zur Bandlaufrichtung 105 um die Mittellage 115 der Transportbahn 104 verschoben werden können. Die Querbewegung erfolgt auch hierbei mit einer sehr langsamen Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit und dem begrenzten Amplitudenbereich 118, wobei die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und der Amplitudenbereich 118 derart gewählt sind, dass keine negativen Auswirkungen auf die Qualität der Beschichtung auftreten.
  • Dieses alternative Konzept lässt sich sowohl im Zusammenhang mit Appliziereinrichtungen, bei welchen das Metallband frei zwischen den Appliziereinheiten durchläuft, als auch mit Appliziereinheiten, bei welchen das Metallband über eine Gegenrolle geführt wird, umsetzen.
  • In Bezug auf die Variante gemäß Fig. 1 und Fig. 2 darf darauf hingewiesen werden, dass diese nicht unter den Schutzbereich von Anspruch 1 fallen, sondern lediglich dazu dienen, die grundlegende Funktionsweise der Erfindung zu erläutern.
  • Ein Konzept gemäß der vorliegenden Erfindung wird anhand des in der Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiels erläutert, für welches die bereits in der Figur 2 gezeigte Vorrichtung 101 verwendet werden kann. Bei diesem weiteren Konzept wird ein Appliziervorgang temporär nur deswegen unterbrochen, damit die beiden Appliziereinheiten 106 und 108 von dem Metallband 102 gemäß der Heberichtung 130 abgehoben und entfernt werden können. Anschließend werden diese zueinander quer zu der Bandlaufrichtung 105 verlagert, um anschließend den kurzzeitig unterbrochenen Appliziervorgang mit quer zueinander versetzten Applizierrollenelement 110 bzw. 111 und Metallband 102 fortzusetzten. Auch hierdurch können Beschädigungen an den Oberflächen der Applizierrollenelemente 110 und 111 vermieden werden. Im Gegensatz zu den zwei in den
    Figuren 1 und 2 erläuterten Konzepten werden bei dem in der Figur 3 gezeigten Konzept nach der vorliegenden Erfindung die Applizierrollenelemente 110 und 111 quer zu der Bandlaufrichtung 105 des Metallbands 102 nur dann relativ verlagert, bevor der Wirkkontakt zwischen den Applizierrollenelementen 110 und 111 und dem Metallband 102 wieder hergestellt ist. Um die Oberflächen 121 der Applizierrollenelementen 110 und 111 vor einer mechanischen Beschädigung noch besser schützen zu können, werden die Applizierrollenelemente 110 und 111 und das Metallband 102 während des Appliziervorgangs vor einer Schweiß- oder Heftnaht zweier aufeinander folgender Metallbandabschnitte voneinander getrennt, um dann zueinander quer zu der Bandlaufrichtung 105 verlagert zu werden. Eine entsprechende Querbewegung erfolgt hierbei ebenfalls nur mit dem begrenzten Amplitudenbereich 118 und nur mit einer Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit, so dass das bevorratete Beschichtungsmedium nicht etwa aus einer Coaterwanne (nicht gezeigt) oder dergleichen hinaus schwappt oder spritzt.
  • Das Konzept gemäß Fig. 3 lässt sich sowohl im Zusammenhang mit Appliziereinrichtungen, bei welchen das Metallband frei zwischen den Appliziereinheiten durchläuft, als auch mit Appliziereinheiten, bei welchen das Metallband über eine Gegenrolle geführt wird, umsetzen.
  • Alle vorstehend beschriebenen Konzepte verfolgen unter anderem das wesentliche Ziel, dass der Kontaktpunkt zwischen dem Kantenbereich 20 bzw. 120 des jeweiligen Metallbands 2 bzw. 102 und den Applizierrollenelementen 10 und 11 bzw. 110 und 111 ständig verändert wird, um die Gefahr von kritischen Einschnitten an den Oberflächen 21 bzw. 121 der Applizierrollenelemente 10 und 11 bzw. 110 und 111 zu verringern.
  • Hierfür ist bei allen vorstehend erläuterten Konzepten vorteilhafterweise vorgesehen, dass das jeweilige Metallband 2 bzw. 102 und/oder die Appliziereinheiten 6 und 8 bzw. 106 und 108 oder zumindest die Applizierrollenelemente 10, 11 bzw. 110, 111 kontrolliert und permanent leicht und langsam in Querrichtung 14 bzw. 114 oszillieren. Insofern ist es vorteilhaft, wenn
    die Vorrichtungen 1 bzw. 101 entsprechende Mittel zum Oszillieren (nicht dargestellt) umfassen.
  • Darüber hinaus zeichnet sich jeder der Vorrichtungen 1 und 101 noch durch eine hier jedoch ebenfalls nicht gezeigte Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung aus, mittels welcher eine Querverlagerungsbewegung 22 bzw. 122 des Metallbands 2 bzw. 102 und/oder der Appliziereinheiten 6 und 8 bzw. 106 und 108 oder zumindest der Applizierrollenelemente 10, 11 bzw. 110, 111 derart einstellbar ist, dass durch die Querverlagerungsbewegung 22 bzw. 122 bedingte Qualitätseinbußen bei der Beschichtung ausgeschlossen sind.
  • Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um erste Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diesem Ausführungsbeispiel, sondern auf die nachstehenden Ansprüchen.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung (105) bewegenden Metallbands (102), bei welchem das Metallband (102) an einer Appliziereinrichtung (103) zum Applizieren eines Beschichtungsmediums derart vorbei geführt wird, dass das Beschichtungsmedium mittels wenigstens eines Applizierrollenelements (110, 111) der Appliziereinrichtung (103) an einer Metallbandoberfläche des Metallbands (102) appliziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Appliziervorgang temporär derart unterbrochen wird, dass das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) und das Metallband (102) voneinander abgehoben werden, dann zueinander quer zu der Bandlaufrichtung (105) relativ verlagert werden, und dass anschließend dieser kurzzeitig unterbrochene Appliziervorgang mit quer zueinander versetzten Applizierrollenelement (110, 111) und Metallband (102) fortgesetzt wird, um Beschichtungsfehler an der zu beschichtenden Metallbandoberfläche zu vermeiden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) quer zu der Bandlaufrichtung (105) des Metallbands (102) relativ verlagert wird, bevor der Wirkkontakt zwischen dem wenigstens einen Applizierrollenelement (110, 111) und dem Metallband (102) wieder hergestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) und das Metallband (102) während des Appliziervorgangs vor einer Schweiß- oder Heftnaht zweier aufeinander folgender Metallbandabschnitte voneinander getrennt werden, um zueinander quer zu der Bandlaufrichtung (105) verlagert zu werden.
  4. Vorrichtung (101) zum Beschichten eines sich in Bandlaufrichtung (105) bewegenden Metallbands (102) mit einer wenigstens ein Applizierrollenelement (110, 111) umfassenden Appliziereinrichtung (103) zum Applizieren eines Beschichtungsmediums an einer Metallbandoberfläche des Metallbands (102), mit einer Bandführungseinrichtung zum Führen des Metallbands (102) in Bandlaufrichtung (105) entlang einer an dem wenigstens einen Applizierrollenelement (110, 111) vorbeiführenden Transportbahn (104), mit einer Zustelleinrichtung zum Zustellen des wenigstens einen Applizierrollenelements (110, 111), so dass sich während eines Appliziervorgangs das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) mit der Metallbandoberfläche derart in Kontakt befindbar ist, dass das Beschichtungsmedium von dem wenigstens einen Applizierrollenelement (110, 111) auf die Metallbandoberfläche übertragbar ist, wobei Quer-Verlagerungsmittel zum Verlagern des wenigstens einen Applizierrollenelements (110, 111) quer zur Bandlaufrichtung (105) des Metallbands (102) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) gegenüber der Transportbahn (104) höhenverstellbar angeordnet ist, um das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) mit dem in Wirkkontakt stehenden Metallband (102) zu trennen, wobei das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) durch die Quer-Verlagerungsmittel quer zu der Transportbahn (104) gegenüber dem Metallband (102) relativ verlagerbar ist, nachdem das Applizierrollenelement (110, 111) von dem Metallband (102) getrennt worden ist und bevor der Wirkkontakt zwischen dem Applizierrollenelement (110, 111) und dem Metallband (102) wieder hergestellt ist.
  5. Vorrichtung (101) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Quer-Verlagerungsmittel ein sich quer zu der Transportbahn (104) erstreckendes Quertraversenteil umfassen, an welchem das wenigstens eine Applizierrollenelement (110, 111) querverschieblich gelagert ist.
  6. Vorrichtung (101) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Appliziereinrichtung (103) mehr als ein Applizierrollenelement (110, 111) umfasst, wobei beidseits der Transportbahn (104) wenigstens eines der Applizierrollenelemente (110, 111) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Appliziereinrichtung (103) zwei sich gegenüberliegende und durch die Transportbahn (104) voneinander beabstandet angeordnete Appliziereinheiten (106, 108) mit wenigstens einem Applizierrollenelement (110, 111) umfasst, wobei jede der Appliziereinheiten (106, 108) quer zu der Bandlaufrichtung (105) verlagerbar ist.
  8. Vorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1; 101) eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung umfasst, mittels welcher eine Querverlagerungsbewegung (122) des wenigstens einen Applizierrollenelements (110, 111) derart einstellbar ist, dass durch die Querverlagerungsbewegung (122) bedingte Qualitätseinbußen bei der Beschichtung ausgeschlossen sind.
  9. Anlage zum Herstellen von länglichen metallischen Walzgütern mit einer Vorrichtung (101) zum Beschichten eines Metallbands (102), dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Vorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 4 bis 8 umfasst.
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