EP3221486A1 - Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines metallbandes mit einem zunächst noch flüssigen beschichtungsmaterial - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines metallbandes mit einem zunächst noch flüssigen beschichtungsmaterial

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EP3221486A1
EP3221486A1 EP15775410.2A EP15775410A EP3221486A1 EP 3221486 A1 EP3221486 A1 EP 3221486A1 EP 15775410 A EP15775410 A EP 15775410A EP 3221486 A1 EP3221486 A1 EP 3221486A1
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metal strip
displacement
blower
electromagnetic
slot
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Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for coating a metal strip with an initially liquid coating material, for. As zinc.
  • the method and the device are used in particular for hot-dip galvanizing the metal strip.
  • Such devices for coating a metal strip are basically known in the art, such. B. from DE 10 2009 051 932 A1. Specifically, this document discloses a coating container which is filled with liquid coating material. For coating, the metal strip is passed through the container with the coating material. After leaving the coating container, the metal strip passes through a blow-off device arranged above the coating container for blowing off excess parts of the still liquid coating material from the surface of the metal strip. Above the blow-off device, an electromagnetic stabilization device supported by the blow-off device is arranged to stabilize the metal strip after leaving the coating container and the blow-off device.
  • the electromagnetic stabilizing device causes the band to be held centrally in a center plane of the entire apparatus and to prevent or at least reduce vibrations of the metal band during passage through the coating container and the blower.
  • Both the blow-off device and the electromagnetic stabilization device each have a slot through which the metal strip is guided.
  • the metal strip runs in a predetermined desired center position through the slot of the blower. Only then is it ensured that the effect of the blow-off nozzles on the top and bottom of the metal belt is the same and that a desired uniform thickness distribution of the coating material settles on the metal belt.
  • the desired center position is defined in particular by a preferably uniform spacing of the broad sides and the narrow sides of the metal strip to the opposite sides of the slot of the blow-off device and in particular in that the metal strip is not inclined or rotated relative to the longitudinal orientation of the slot.
  • the said disturbance of the leadership of the metal strip through the slot of the blower affects not necessarily on the leadership of the metal strip through the slot of the electromagnetic stabilization device. Therefore, the simultaneous displacement of the electromagnetic stabilization device described in DE 10 2008 039 244 A1 together with the blower is generally undesirable, because this leads to an asymmetrical and thus undesirable change in the force of the electromagnetic stabilizer on the metal strip.
  • the present invention seeks to develop a known method and a known device for coating a metal strip to the effect that an undesirable displacement of the electromagnetic stabilization device in the event of a displacement of the blower is prevented.
  • This object is procedurally achieved by the method claimed in claim 1.
  • This method is characterized by the following method step: displacing the electromagnetic stabilizing device relative to the blower in a plane transverse to the transport direction of the metal strip so that the actual position of the metal strip at least approximately coincides with a predetermined desired center position in the slot of the electromagnetic stabilization device.
  • the electromagnetic stabilizer is also referred to by the applicant as Dynamic Electro Magnetic Coating Optimizer DEMCO.
  • this claimed method step a relative movement of the electromagnetic stabilization device relative to the blow-off device is made possible, and thus advantageously ensures that a displacement of the blow-off device does not necessarily lead to an undesired displacement of the electromagnetic stabilization device.
  • the metal strip n the slot of the electromagnetic stabilizing device are held in a desired center position, even if the blower moves in a plane transverse to the transport direction of the metal strip.
  • the electromagnetic stabilizing device is moved relative to the blow-off device in exactly the opposite direction as the blow-off device (compensation).
  • the proper function of the electromagnetic stabilization device is ensured by this method step, even if the blower must be moved to restore the leadership of the metal strip in the desired center position through the slot of the blower.
  • a deviation of the actual position of the metal strip is detected by a predetermined desired center position in the slot of the blower and controlled the actual position of the metal strip to the predetermined desired center position by suitable displacement of the blower in a plane transverse to the transport direction of the metal band.
  • the displacement of the electromagnetic stabilization device according to the invention can take place either in accordance with the detected deviation of the actual position of the metal strip from the predetermined desired center position in the slot of the blower or in accordance with and in the opposite direction of the detected detected displacement of the blower. in the latter alternative, the detection of the displacement of the blower relative to a pass line reference position takes place.
  • the pass line reference position is defined by the constructive center of the plant, as defined in particular by the fixed position of a first deflection roller for the metal strip within the coating container and the fixed position of a second deflection roller above the stabilization device.
  • the deviation of the actual position of the metal strip is detected by the predetermined target center position in the slot of the electromagnetic stabilizer and the inventive displacement of the electromagnetic stabilizing device in accordance with the detected deviation of the actual position of the metal strip from the predetermined desired center position in the Slot of the electromagnetic stabilizer.
  • the detected deviation of the actual position of the metal strip from its desired center position in the slot of the electromagnetic stabilizing device or the blow-off device may either be a translational displacement parallel to a longitudinal direction defined by the desired center position or a rotation with respect to the predetermined target -Mittenlage act.
  • These two types of deviation of the actual position from the desired center position of the metal strip or a corresponding displacement or rotation of the electromagnetic stabilization device is also referred to by the applicant as a skew function.
  • the detected deviation of the actual position of the metal strip is a translational displacement in the width direction x (opposite) of the predetermined nominal center position of the metal strip in the slot of the electromagnetic stabilization device or blow-off device.
  • a deviation of the actual position from the desired center position of the metal strip or a corresponding displacement of the electromagnetic stabilization device is also referred to by the applicant as a scan function.
  • the device has a human machine interface (HMI) for an operator of the device for visualizing, for example, the detected deviation of the actual position of the metal strip from the desired center position in the slot of the blower or in the slot of the electromagnetic stabilization device or for visualizing the detected deviation of the blower from the pass-line reference position or for visualizing the time variation of said deviations.
  • HMI human machine interface
  • Figure 1 shows the device according to the invention.
  • FIGS. 2 and 3 show top views of the slots of the blow-off device according to the invention or the electromagnetic stabilization device according to the invention, each with marking of the desired center position and different undesired actual positions of the metal strip.
  • FIG. 1 shows the device 100 according to the invention for coating a metal strip 200 with a liquid coating material 300, for example, As zinc.
  • a liquid coating material 300 for example, As zinc.
  • the first uncoated metal strip 200 is passed in the transport direction R in a coating container 1 10, which is filled with the liquid coating material.
  • the metal strip 200 is deflected by means of a deflection roller, so that it leaves the coating container upwards. After passing through the coating container, the still liquid coating material adheres to the metal strip 200.
  • a blower 120 is arranged, which spans a slot 122 through which the metal strip 200 is guided. With the help of the blower excess coating material is blown off the surface of the metal strip 200.
  • the metal strip 200 passes through the slot 122 of the blower 120 in a predetermined desired center position 128, as in the form of the solid line in X in FIG Direction is symbolized.
  • This desired central position is characterized in particular by uniform distances or distance distributions to the inner edges of the slot 122 of the blower 120.
  • possible unwanted actual positions of the metal strip are also shown as dashed lines in FIG.
  • undesired actual layers for the metal strip for example, in that it is rotated relative to the desired center position or moved parallel in the Y direction.
  • FIG. 3 shows a third possible undesired actual position in which the metal strip 200 is displaced parallel to the desired central position in the X direction, ie in the width direction.
  • an electromagnetic stabilization device 140 can be seen, which in turn has a slot 142, through which the metal strip 200 is likewise guided.
  • the metal strip 200 preferably passes through the slot 142 in a predetermined desired center position 128, as shown in FIGS. 2 and 3, so that the forces provided by the electromagnetic stabilization device 140 can act in a uniform manner on the metal strip 200 in a uniform manner.
  • the slot 142 and the target center position also sought there the same applies as previously described with reference to FIGS. 2 and 3 for the slot 122 of the blower 120.
  • the electromagnetic stabilizer 140 is mechanically supported on the blower 120.
  • this support is not rigid, but rather via a first displacement device 160, which is provided between the blow-off device 120 and the electromagnetic stabilization device 140.
  • the first displacement device 160 allows a displacement of the electromagnetic stabilization device 140 relative to the blower in a plane transverse to the transport direction R of the metal strip.
  • the first displacement device 160 is controlled by means of a control device 170.
  • a first detection device 154 is further arranged for detecting a deviation of the actual position of the metal strip 200 from a predetermined desired center position in the slot 122 of the blower 120.
  • the first detection device 154 only for detection the actual position of the metal strip may be formed.
  • a control device 180 is provided for regulating the actual position of the metal strip 200 to a predetermined desired center position in the slot 122 of the blower, as explained above with reference to Figures 2 and 3, by displacement of the blower 120 by means a second displacement device 130. The regulation takes place in response to the detected deviation.
  • the determination of the deviation of the actual position from the desired center position does not take place in the first detection device 154, it can also take place within the control device 180, for example.
  • the displacement takes place in a plane transverse to the transport direction R of the metal strip in accordance with the detected deviation of the actual position of the metal strip from the predetermined desired center position in the slot 122 of the blower.
  • the blower 120 is displaced by means of the second displacement device 30 such that the metal strip returns the slot 122 of the blower back to the predetermined target position.
  • Center layer 128 passes through.
  • the first detection device 154 is designed for this purpose so that it can preferably detect all three actual positions of the metal strip 200 deviating from the desired center layer 128 described above with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the said displacement of the blow-off device 120 should not affect the electromagnetic stabilization device 140, which is supported on the blow-off device 120.
  • the control device 170 is designed to control the first displacement device 160 in such a way that the electromagnetic stabilization device 140 in the case of a displacement of the blow-off device 120 is not moved with respect to a reference line reference position but can remain in its original location.
  • the control device 170 thus acts on the first displacement device 160 in such a way that, in the event of a displacement of the blow-off device 120, the electrical stabilization device 140 preferably makes the exactly opposite movement as the blow-off device 120, that is, as a result preferably remains in its original location.
  • the control device 170 can evaluate various situations.
  • control device 170 may be designed to carry out the displacement of the electromagnetic stabilization device 140 in accordance with the deviation of the actual position of the metal strip from the predetermined desired center position of the metal strip in the slot 122 of the blower device 120, as detected by the first detection device 154.
  • control device 170 may be configured to perform the displacement of the electromagnetic stabilization device in accordance with and in the opposite direction to the displacement of the blow-off device 120 detected by a second detection device 155.
  • control device 170 may be designed to cause the displacement of the electromagnetic stabilization device 140 in accordance with a detected deviation of the actual position of the metal strip from a predetermined desired center position in the slot 142 of the electromagnetic stabilization device.
  • a third detection means 145 is provided for detecting the said deviation of the actual position of the metal strip from the predetermined desired center position in the slot 142 of the electromagnetic stabilization device 140.
  • the first, second and third detection means 154, 155, 145 are designed to detect preferably all conceivable deviations of an actual position of the metal strip from the desired desired center position. These include, in particular, a (parallel) displacement of the metal strip in the x or y direction or a rotation, as explained above with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the first and second displacement devices 130, 160 are - with suitable control by the control device 180 or the control device 170 - formed, the blower 120 and the electromagnetic stabilizer 140 in a plane transverse to the transport direction R to move the metal strip in any way, in particular (parallel) to shift o- to twist to the passage of the metal strip in the desired center position realize.
  • the representation of the first and second displacement means 160, 130 as a carriage or piston-cylinder unit is insofar only exemplary, but not limiting.
  • the first and third detection means 154, 145 and optionally also the second detection means 155 may be realized in the form of a single sensor device 150, for example a confocal or laser-based sensor.
  • the sensor device also referred to as "laser” for short, forms a structural unit for the abovementioned detection devices
  • the sensor device 150 can also generally be referred to as a distance detection device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmaterial, z. B. mit Zink. Bekannte Vorrichtungen dieser Art weisen einen Beschichtungsbehälter (110) mit dem flüssigen Beschichtungsmaterial (300) auf. Zum Beschichten wird das Metallband (200) durch den Beschichtungsbehälter geleitet. Nach Verlassen des Beschichtungsbehälters haftet das noch flüssige Beschichtungsmaterial an dem Metallband (200) an; überschüssiges Beschichtungsmaterial (300) wird anschließend von einer Abblaseinrichtung von der Oberfläche des Metallbandes (200) abgeblasen. Nach der Abblaseinrichtung durchläuft das Metallband eine elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung, welche sich traditionell auf der Abblaseinrichtung (120) abstützt. Aufgrund von Störungseinflüssen kann es erforderlich sein, dass das Metallband innerhalb eines Schlitzes (122) der Abblaseinrichtung (120) nicht mehr in seiner vorgegebenen Soll-Mittenlage geführt wird; dann ist eine Verlagerung bzw. Neuausrichtung der Abblaseinrichtung (120) derart erforderlich, dass das Metallband wieder in der Soll-Mittenlage geführt wird. Um in diesem Fall eine unerwünschte Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung zu verhindern, sieht die Erfindung eine erste Verlagerungseinrichtung vor zum Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) relativ zu der Abblaseinrichtung (120) in der Ebene quer zur Transportrichtung des Metallbandes.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmaterial, z. B. Zink. Das Verfahren und die Vorrichtung dienen insbesondere zum Feuerverzinken des Metallbandes.
Derartige Vorrichtungen zum Beschichten eines Metallbandes sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, so z. B. aus der DE 10 2009 051 932 A1. Konkret offenbart diese Druckschrift einen Beschichtungsbehälter, welcher mit flüssigem Beschichtungsmaterial befüllt ist. Zum Beschichten wird das Metallband durch den Behälter mit dem Beschichtungsmaterial geleitet. Nach dem Verlassen des Be- schichtungsbehälters durchläuft das Metallband eine oberhalb des Beschich- tungsbehälters angeordnete Abblaseinrichtung zum Abblasen von überflüssigen Teilen des noch flüssigen Beschichtungsmaterials von der Oberfläche des Metallbandes. Oberhalb der Abblaseinrichtung ist eine von der Abblaseinrichtung gestützte elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung angeordnet zur Stabilisierung des Metallbandes nach Verlassen des Beschichtungsbehälters und der Abblaseinrichtung. Die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung bewirkt insbesondere, dass das Band mittig in einer Mittenebene der gesamten Vorrichtung gehalten wird und dass Schwingungen des Metallbandes während des Durchlaufens durch den Beschichtungsbehälter und die Abblaseinrichtung verhindert oder zumindest reduziert werden. Sowohl die Abblaseinrichtung wie auch die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung weisen jeweils einen Schlitz auf, durch welchen das Metallband geführt ist. Um eine gleichmäßige Dicke bzw. Dickenverteilung des Beschichtungsmaterials auf der Ober- und Unterseite des Metallbandes zu erreichen, ist es zwingend erforderlich, dass das Metallband in einer vorgegebenen Soll-Mittenlage durch den Schlitz der Abblaseinrichtung läuft. Nur dann ist gewährleistet, dass die Wirkung der Abblasdüsen auf der Ober- und Unterseite des Metalibandes gleich ist und sich eine gewünschte gleichmäßige Dickenverteilung des Beschichtungsmaterials auf dem Metallband einsteilt.
Die Soll-Mittenlage ist insbesondere definiert durch einen vorzugsweise gleichmäßigen Abstand der Breitseiten und der Schmalseiten des Metallbandes zu den gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes der Abblaseinrichtung und insbesondere dadurch, dass das Metallband gegenüber der Längsausrichtung des Schlitzes nicht geneigt bzw. verdreht ist.
Aufgrund von Störeinflüssen kann es jedoch vorkommen, dass sich das Metallband aus der vorgegebenen Soll-Mittenlage entfernt und somit seine Ist-Lage von der Soll-Mittenlage abweicht. Traditionell wird deshalb eine eventuelle Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der besagten Soll-Mittenlage von einer Bedienperson überwacht und ggf. wird die Abblaseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung des Metallbandes derart verlagert, dass das Metallband wieder in der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der Abblaseinrichtung geführt wird. Eine derartige Verlagerung der Abblaseinrichtung hat jedoch den Nachteil, dass dadurch auch die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung entsprechend mitverlagert wird, weil diese elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung traditionell, wie z.B. in der DE 10 2008 039 244 A1 beschrieben, abgesehen von einem Freiheitsgrad in vertikaler Richtung, fest mit der Abblaseinrichtung verbunden ist und sich auf dieser abstützt. Die besagte Störung der Führung des Metallbandes durch den Schlitz der Abblaseinrichtung wirkt sich jedoch nicht zwingend notwendig auf die Führung des Metallbandes durch den Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung aus. Deshalb ist die in der DE 10 2008 039 244 A1 beschriebene gleichzeitige Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung zusammen mit der Abblaseinrichtung grundsätzlich unerwünscht, denn diese führt zu einer unsymmetrischen und damit unerwünschten Veränderung der Krafteinwirkung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung auf das Metallband.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren und eine bekannte Vorrichtung um Beschichten eines Metallbandes dahingehend weiterzubilden, dass eine unerwünschte Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung im Falle einer Verlagerung der Abblaseinrichtung verhindert wird.
Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch das im Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt: Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung relativ zu der Abblaseinrichtung in einer Ebene quer zur Transportrichtung des Metallbandes so, dass die Ist-Lage des Metallbandes zumindest näherungsweise mit einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung übereinstimmt.
Die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung wird von der Anmelderin auch als Dynamic Electro Magnetic Coating Optimizer DEMCO bezeichnet.
Durch diesen beanspruchten Verfahrensschritt wird eine Relativbewegung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung gegenüber der Abblaseinrichtung ermöglicht und somit wird vorteilhafterweise gewährleistet, dass eine Verlagerung der Abblaseinrichtung nicht zwangsläufig zu einer unerwünschten Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung führt. Konkret kann insbesondere das Metallband n dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung vorzugsweise in einer Soll-Mittenlage gehalten werden, auch wenn sich die Abblaseinrichtung in einer Ebene quer zur Transportrichtung des Metallbandes bewegt. Zu diesem Zweck wird die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung gegenüber der Abblaseinrichtung in genau die entgegengesetzte Richtung wie die Abblaseinrichtung bewegt (Kompensation). Vorteilhafterweise wird durch diesen Verfahrensschritt die ordnungsgemäße Funktion der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung sichergestellt, auch wenn die Abblaseinrichtung zur Wiederherstellung der Führung des Metallbandes in der Soll-Mittenlage durch den Schlitz der Abblaseinrichtung verlagert werden muss.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der Abblaseinrichtung erfasst und die Ist-Lage des Metallbandes auf die vorgegebene Soll- Mittenlage geregelt durch geeignete Verlagerung der Abblaseinrichtung in einer Ebene quer zur Transportrichtung des Metallbandes.
Die erfindungsgemäße Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung kann entweder nach Maßgabe der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der Abblaseinrichtung oder nach Maßgabe und in entgegengesetzter Richtung der erfolgten erfassten Verlagerung der Abblaseinrichtung erfolgen; bei letzter Alternative erfolgt die Erfassung der Verlagerung der Abblaseinrichtung gegenüber einer Passlinien-Referenzposition. Die Passlinien-Referenzposition ist dabei definiert durch die konstruktive Anlagenmitte, wie sie insbesondere durch die feste Position einer ersten Umlenkrolle für das Metallband innerhalb des Beschichtungsbehälters und der festen Position einer zweiten Umlenkrolle oberhalb der Stabilisierungseinrichtung definiert ist. Alternativ wird die Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung erfasst und erfolgt die erfindungsgemäße Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung nach Maßgabe der erfassten Abweichung der Ist- Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung.
Bei der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von seiner Soll- Mittenlage in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung oder der Abblaseinrichtung kann es sich entweder um eine translatorische Verschiebung parallel zu einer von der Soll-Mittenlage definierten Längsrichtung oder um eine Verdrehung gegenüber der vorgegebenen Soll-Mittenlage handeln. Diese beiden Arten der Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Mittenlage des Metallbandes bzw. eine entsprechende Verschiebung oder Verdrehung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung wird von der Anmelderin auch als Skew-Funktion bezeichnet.
Alternativ handelt es sich bei der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes um eine translatorische Verschiebung in Breitenrichtung x (gegenüber) der vorgegebenen Soll-Mittenlage des Metallbandes in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung oder Abblaseinrichtung. Eine derartige Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Mittenlage des Metallbandes bzw. eine entsprechende Verschiebung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung wird von der Anmelderin auch als Scan-Funktion bezeichnet.
Die oben genannte Aufgabe wird vorrichtungstechnisch durch den Gegenstand des Anspruchs 8 gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung weist die Vorrichtung ein Human Machine Interface (HMI) auf für eine Bedienperson der Vorrichtung zum Visualisieren von beispielsweise der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der Soll-Mittenlage in dem Schlitz der Abblaseinrichtung oder in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung oder zum Visualisieren von der erfassten Abweichung der Abblaseinrichtung von der Passlinien-Referenzposition oder zum Visualisieren der zeitlichen Veränderung der besagten Abweichungen. Durch eine derartige Visualisierung der Abweichungen bzw. deren zeitlicher Veränderungen wird die Durchführung des Verfahrens wesentlich vereinfacht.
Der Erfindung sind drei Figuren beigefügt, wobei
Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung; und
Figuren
2 und 3 Draufsichten auf die Schlitze der erfindungsgemäßen Abblaseinrichtung oder die erfindungsgemäße elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung, jeweils mit Markierung der Soll-Mittenlage und unterschiedlichen unerwünschten Ist-Lagen des Metallbandes zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum Beschichten eines Metallbandes 200 mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial 300, z. B. Zink. Zu die- sem Zweck wird das zunächst noch unbeschichtete Metallband 200 in Transportrichtung R in einen Beschichtungsbehälter 1 10 geleitet, welcher mit dem flüssigen Beschichtungsmaterial befüllt ist. Innerhalb des Beschichtungsbehälters 1 10 wird das Metallband 200 mit Hilfe einer Umlenkrolle umgelenkt, so dass es den Beschichtungsbehälter nach oben verlässt. Nach dem Durchlaufen des Beschichtungsbehälters haftet das noch flüssige Beschichtungsmaterial an dem Metallband 200.
Oberhalb des Beschichtungsbehälters 1 10 ist eine Abblaseinrichtung 120 angeordnet, welche einen Schlitz 122 aufspannt, durch welchen das Metallband 200 geführt ist. Mit Hilfe der Abblaseinrichtung wird überschüssiges Beschichtungsmaterial von der Oberfläche des Metallbandes 200 abgeblasen.
Damit das Abblasen auf der Ober- und Unterseite des Metallbandes 200 gleichmäßig erfolgt, ist es wichtig, dass das Metallband 200 den Schlitz 122 der Abblaseinrichtung 120 in einer vorgegebenen Soll-Mittenlage 128 durchläuft, wie sie in Figur 2 in Form der durchgezogenen Linie in X-Richtung symbolisiert ist. Diese Soll-Mittenlage zeichnet sich insbesondere durch gleichmäßige Abstände bzw. Abstandsverteilungen zu den inneren Rändern des Schlitzes 122 der Abblaseinrichtung 120 aus. Neben der gewünschten vorgegebenen Soll-Mittenlage sind in Figur 2 auch mögliche unerwünschte Ist-Lagen des Metallbandes als gestrichelte Linien eingezeichnet. So bestehen unerwünschte Ist-Lagen für das Metallband beispielsweise darin, dass es gegenüber der Soll-Mittenlage verdreht oder in Y- Richtung parallel verschoben ist.
Figur 3 zeigt eine dritte mögliche unerwünschte Ist-Lage, in welcher das Metallband 200 gegenüber der Soll-Mittenlage in X-Richtung, d. h. in Breitenrichtung parallel verschoben ist. Wieder bezugnehmend auf Figur 1 ist oberhalb der Abblaseinrichtung 120 eine elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 zu erkennen, welche ihrerseits einen Schlitz 142 aufweist, durch den das Metallband 200 ebenfalls geführt ist. Auch hier gilt, dass das Metallband 200 den Schlitz 142 vorzugsweise in einer vorgegebenen Soll-Mittenlage 128 durchläuft, wie in Figuren 2 und 3 gezeigt, damit die durch die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 bereitgestellten Kräfte in gewünschter Weise gleichmäßig auf das Metallband 200 stabilisierend einwirken können. Für den Schlitz 142 und die auch dort angestrebte Soll- Mittenlage gilt dasselbe wie zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 für den Schlitz 122 der Abblaseinrichtung 120 Gesagte.
Die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 stützt sich mechanisch auf der Abblaseinrichtung 120 ab. Allerdings erfolgt diese Abstützung erfindungsgemäß nicht starr, sondern über eine erste Verlagerungseinrichtung 160, welche zwischen die Abblaseinrichtung 120 und der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140 vorgesehen ist. Konkret ermöglicht die erste Verlagerungseinrichtung 160 ein Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140 relativ zu der Abblaseinrichtung in einer Ebene quer zur Transportrichtung R des Metallbandes. Angesteuert wird die erste Verlagerungseinrichtung 160 mit Hilfe einer Steuereinrichtung 170.
Zwischen der Stabilisierungseinrichtung 140 und der Abblaseinrichtung 120 ist weiterhin eine erste Erfassungseinrichtung 154 angeordnet zum Erfassen einer Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes 200 von einer vorgegebenen Soll- Mittenlage in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung 120. Alternativ kann die erste Erfassungseinrichtung 154 auch nur zur Erfassung der Ist-Lage des Metallbandes ausgebildet sein. Es ist weiterhin eine Regelungseinrichtung 180 vorgesehen zum Regeln der Ist-Lage des Metallbandes 200 auf eine vorgegebene Soll-Mittenlage in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung, wie oben unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 erläutert, durch Verlagerung der Abblaseinrichtung 120 mit Hilfe einer zweiten Verlagerungseinrichtung 130. Die Regelung erfolgt im Ansprechen auf die erfasste Abweichung. Wenn die Ermittlung der Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Mittenlage nicht in der ersten Erfassungseinrichtung 154 erfolgt, kann sie zum Beispiel auch innerhalb der Regelungseinrichtung 180 erfolgen. Die Verlagerung erfolgt in einer Ebene quer zur Transportrichtung R des Metallbandes nach Maßgabe der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung. Anders ausgedrückt: Wird festgestellt, dass das Metallband 200 den Schlitz 122 nicht in der Soll-Mittenlage 128 durchläuft, so wird die Abblaseinrichtung 120 mit Hilfe der zweiten Verlagerungseinrichtung 30 derart verlagert, dass das Metallband den Schlitz 122 der Abblaseinrichtung wieder in der vorgegebenen Soll-Mittenlage 128 durchläuft. Die erste Erfassungseinrichtung 154 ist zu diesem Zweck so ausgebildet, dass sie vorzugsweise alle drei oben unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 beschriebenen von der Soll-Mittenlage 128 abweichenden Ist-Lagen des Metallbandes 200 erfassen kann.
Die besagte Verlagerung der Abblaseinrichtung 120 soll sich nicht auf die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 auswirken, die sich auf der Abblaseinrichtung 120 abstützt. Zu diesem Zweck ist die Steuereinrichtung 170 ausgebildet, die erste Verlagerungseinrichtung 160 derart anzusteuern, dass die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 im Falle einer Verlagerung der Abblaseinrichtung 120 gegenüber einer Passlinien-Referenzposition nicht mit verfahren wird, sondern an ihrem ursprünglichen Ort verbleiben kann. Die Steuereinrichtung 170 wirkt demnach derart auf die erste Verlagerungseinrichtung 160 ein, dass im Falle einer Verlagerung der Abblaseinrichtung 120 die elektrische Stabilisierungseinrichtung 140 vorzugsweise die genau gegenteilige Bewegung wie die Abblaseinrichtung 120 macht, das heißt, im Ergebnis vorzugsweise an ihrem ursprünglichen Ort verbleibt. Um diese spezielle Art der Ansteuerung für die erste Verlagerungseinrichtung 160 zu realisieren, kann die Steuerungseinrichtung 170 verschiedene Situationen auswerten. Zum einen kann die Steuerungseinrichtung 170 ausgebildet sein, die Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140 nach Maßgabe der von der ersten Erfassungseinrichtung 154 erfassten Abweichung der Ist- Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage des Metallbandes in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung 120 durchzuführen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 170 ausgebildet sein, das Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung nach Maßgabe und in entgegengesetzter Richtung zu der von einer zweiten Erfassungseinrichtung 155 erfassten Verlagerung der Abblaseinrichtung 120 durchzuführen.
Schließlich kann gemäß einer weiteren Alternative oder ergänzend die Steuereinrichtung 170 ausgebildet sein, das Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140 nach Maßgabe einer erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz 142 der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung zu veranlassen. Voraussetzung dafür ist, dass eine dritte Erfassungseinrichtung 145 vorhanden ist zum Erfassen der besagten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz 142 der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140.
Die erste, zweite und dritte Erfassungseinrichtung 154, 155, 145 sind ausgebildet, vorzugsweise alle denkbaren Abweichungen einer Ist- Lage des Metallbandes von der gewünschten Soll-Mittenlage zu erkennen. Dazu zählen insbesondere eine (Parallel-)Verschiebung des Metallbandes in x- oder y-Richtung oder eine Verdrehung, wie oben unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 erläutert. Entsprechend sind die erste und zweite Verlagerungseinrichtung 130, 160 - bei geeigneter Ansteuerung durch die Regelungseinrichtung 180 oder die Steuerungseinrichtung 170 - ausgebildet, die Abblaseinrichtung 120 und die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 in einer Ebene quer zur Transportrichtung R das Metallband in beliebiger Weise zu verfahren, insbesondere (parallel) zu verschieben o- der zu verdrehen, um das Durchlaufen des Metallbandes in der Soll-Mittenlage zu realisieren. Die Darstellung der ersten und zweiten Verlagerungseinrichtung 160, 130 als Wagen oder Kolben-Zylindereinheit ist insofern jeweils lediglich beispielhaft, aber nicht beschränkend.
Die erste und dritte Erfassungseinrichtung 154, 145 sowie optional zusätzlich auch die zweite Erfassungseinrichtung 155 können in Form einer einzigen - beispielsweise konfokal ausgebildet oder lasergestützten - Sensoreinrichtung 150 realisiert sein. Insofern bildet die Sensoreinrichtung, auch kurz„Laser" genannt, eine bauliche Einheit für die genannten Erfassungseinrichtungen. Die Sensoreinrichtung 150 kann auch allgemein als Abstandserfassungseinrichtung bezeichnet werden.
Bezugszeichenliste
100 Vorrichtung
110 Beschichtungsbehälter
120 Abblaseinrichtung
122 Schlitz der Abblaseinrichtung
128 Soll-Mittenlage des Metallbandes in der Abblaseinrichtung oder der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung
130 zweite Verlagerungseinrichtung
140 elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung
142 Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung
145 dritte Erfassungseinrichtung
150 Sensoreinrichtung
154 erste Erfassungseinrichtung
155 zweite Erfassungseinrichtung
160 erste Verlagerungseinrichtung
170 Steuerungseinrichtung
180 Regelungseinrichtung
200 Metallband
300 Beschichtungsmaterial
R Transportrichtung des Metallbandes
X Breitenrichtung des Metallbandes in Soll-Mittenlage
Y Richtung quer zu der von dem Metallband aufgespannten Ebene

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beschichten eines Metallbandes (200) mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmaterial (300), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Durchleiten des zu beschichtenden Metallbandes (200) durch einen Be- schichtungsbehälter (1 10), welcher mit dem flüssigen Beschichtungsmaterial (300) befüllt ist;
Abblasen von überschüssigen Teilen des noch flüssigen Beschichtungsmate- rials (300) von der Oberfläche des Metallbandes (200) nach Durchlaufen des Beschichtungsbehälters mit Hilfe einer Abblaseinrichtung (120);
Stabilisieren des Metallbandes nach Verlassen der Abblaseinrichtung (120) mit Hilfe einer der Abblaseinrichtung in Transportrichtung des Metallbandes nachgeordneten elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140), welche sich auf der Abblaseinrichtung abstützt; und
Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) relativ zu der Abblaseinrichtung (120)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) relativ zu der Abblaseinrichtung (120) in einer Ebene quer zur Transportrichtung des Metallbandes (200) so erfolgt, dass die Ist-Lage des Metallbandes (200) zumindest näherungsweise mit einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz (142) der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) übereinstimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
gekennzeichnet durch:
Erfassen einer Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der Abblaseinrichtung (120); und
Regeln der Ist-Lage des Metallbandes auf die vorgegebene Soll-Mittenlage durch geeignete Verlagerung der Abblaseinrichtung (120) in einer Ebene quer zur Transportrichtung des Metallbandes.
Verfahren nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) erfolgt nach Maßgabe der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von der vorgegebenen Soll-Mittenlage des Metallbandes in dem Schlitz (122) der Abblaseinrichtung (120).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verlagerung der Abblaseinrichtung (120) gegenüber einer Passlinien-Referenzposition direkt oder indirekt erfasst wird; und
dass die Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) erfolgt nach Maßgabe und in entgegengesetzter Richtung der erfassten Verlagerung der Abblaseinrichtung (120).
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) erfasst wird; und
dass die Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) erfolgt nach Maßgabe der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5;
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) um eine translatorische Verschiebung parallel zu einer von der Soll- Mitten läge definierten Längsrichtung und/oder um eine Verdrehung gegenüber der vorgegebenen Soll-Mittenlage des Metallbandes in dem Schlitz (122, 142) der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) oder der Abblaseinrichtung (120) handelt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) um eine translatorische Verschiebung in Breitenrichtung (x) gegenüber der vorgegebenen Soll-Mittenlage des Metallbandes in dem Schlitz (122, 142) der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) oder der Abblaseinrichtung (120) handelt.
8. Vorrichtung (100) zum Beschichten eines Metallbandes (200) mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial (300), wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Beschichtungsbehälter (1 10), welcher mit dem flüssigen Beschichtungsmaterial (300) befüllbar ist, zum Durchleiten des zu beschichtenden Metallbandes (200),
eine oberhalb des Beschichtungsbehälters angeordnete Abblaseinrichtung (120) zum Abblasen von überschüssigen Teilen des noch flüssigen Be- schichtungsmaterials (300) von der Oberfläche des Metallbandes (200) nach dem Durchleiten des Metallbandes durch den Beschichtungsbehälter;
eine oberhalb der Abblaseinrichtung (120) angeordnete und von der Abblaseinrichtung gestützte elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung (140) zur Stabilisierung des Metallbandes (200) nach dem Verlassen des Beschichtungsbehälters (1 10) und der Abblaseinrichtung (120); und eine erste Verlagerungseinrichtung (160) zum Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) relativ zu der Abblaseinrichtung (120); dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Verlagerungseinrichtung (160) ausgebildet ist, die Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) relativ zu der Abblaseinrichtung (120) in der Ebene quer zur Transportrichtung (R) des Metallbandes auszuführen; und
dass eine Steuereinrichtung (170) vorgesehen ist zum Ansteuern der ersten Verlagerungseinrichtung (160).
9. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch
eine erste Erfassungseinrichtung (150) zum Erfassen einer Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz (122) der Abblaseinrichtung (120);
eine zweite Verlagerungseinrichtung (130) zum Verlagern der Abblaseinrichtung (120); und
eine Regelungseinrichtung (180) zum Regeln der Ist-Lage des Metallbandes (200) auf eine vorgegebene Soll-Mittenlage des Metallbandes (200) in einem Schlitz (122) der Abblaseinrichtung (120) durch Verlagerung der Abblaseinrichtung (120) mit Hilfe der zweiten Verlagerungseinrichtung (130) in einer Ebene quer zur Transportrichtung (R) des Metallbandes nach Maßgabe der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz (122) der Abblaseinrichtung (120).
10. Vorrichtung ( 00) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (170) ausgebildet ist zum Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) nach Maßgabe der von der ersten Erfassungseinrichtung (150) erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage des Metallbandes (200) in dem Schlitz (122) der Abblaseinrichtung (120).
1 1. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine zweite Erfassungseinrichtung (155) vorgesehen ist zum Erfassen der Verlagerung der Abblaseinrichtung (120) gegenüber einer Passlinien- Referenzposition; und
dass die Steuereinrichtung (170) ausgebildet ist zum Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) nach Maßgabe und in entgegengesetzter Richtung zu der von der zweiten Erfassungseinrichtung (155) erfassten Verlagerung der Abblaseinrichtung (120).
12. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine dritte Erfassungseinrichtung (145) vorgesehen ist zum Erfassen einer Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in einem Schlitz (142) der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140); und
dass die Steuereinrichtung (170) ausgebildet ist zum Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) nach Maßgabe einer erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll- Mitten läge in dem Schlitz (142) der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140).
13. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Verlagerungseinrichtung (160) zum Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) zwischen der Abblaseinrichtung (120) und der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) angeordnet ist.
14. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
gekennzeichnet durch
ein Human Machine Interface (HMI) für eine Bedienperson der Vorrichtung zum Visualisieren von beispielsweise der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes (200) von der Soll-Mittenlage in dem Schlitz (122, 142) der Abblaseinrichtung (120) oder der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung (140) oder von der erfassten Abweichung der Abblaseinrichtung (120) von der Passlinien-Referenzposition oder zum Visualisieren der zeitlichen Veränderung der Abweichungen.
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