EP3420113A1 - Verfahren zum betreiben einer beschichtungseinrichtung zum beschichten eines metallbandes sowie beschichtungseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer beschichtungseinrichtung zum beschichten eines metallbandes sowie beschichtungseinrichtung

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Publication number
EP3420113A1
EP3420113A1 EP17701648.2A EP17701648A EP3420113A1 EP 3420113 A1 EP3420113 A1 EP 3420113A1 EP 17701648 A EP17701648 A EP 17701648A EP 3420113 A1 EP3420113 A1 EP 3420113A1
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EP
European Patent Office
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metal strip
coating
actuators
currents
container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17701648.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lutz Kümmel
Thomas Daube
Holger Behrens
Dominique Fontaine
Michael Zielenbach
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Fontaine Engineering und Maschinen GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3420113A1 publication Critical patent/EP3420113A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a coating apparatus for coating a metal strip, for example a hot-dip galvanizing line for coating the metal strip with zinc.
  • the thicknesses of the zinc layers vary both over the length and over the width of the metal strip.
  • the layer thickness can change by up to 10 g per m 2 . Since minimum layer thicknesses have to be guaranteed today, the average layer thickness must be set so that all areas of the strip are above a limit value. In order to reduce the zinc consumption, there is a desire to reduce the fluctuation range.
  • the thickness of the zinc layer is significantly influenced by the setting of a stripping device, that is with the aid of wiping nozzles. If the distance between the metal strip and the nozzles in the slot of the stripping device varies, this immediately leads to variations in the layer thickness on the metal strip.
  • the distance can vary over the bandwidth.
  • vibrations of the band in the slot of the scraper are vibrations of the band in the slot of the scraper
  • Thickness variations over the length of the metal strip cause.
  • the stripping device is connected downstream in the transport direction of the metal strip.
  • Such an electromagnetic stabilization device is z. B. known from the European patent application EP 1 516 939 A1.
  • the belt stabilizer disclosed therein comprises a plurality of magnets in the form of electromagnetic coils on both sides of the coated one
  • the magnets are arranged in pairs so far that each face two magnets on both sides of the metal strip.
  • the current with which the coils or magnets are fed, is in
  • the thickness, the speed, the width or internal stresses of the metal strip with respect to a desired distance between the metal strip and the electromagnets or regulated.
  • the distance is measured by means of suitable position sensors.
  • European Patent EP 1 794 339 B1 also discloses a
  • Coating device for coating a metal strip wherein the
  • Band stabilization by means of electromagnetic coils takes place.
  • a plurality of coils in the width direction of the metal strip are preferably arranged next to one another, wherein the coils also each with different currents
  • EP 1 794 339 B1 envisages that the position of the metal strip within the metal strip is reached in order to achieve a predetermined target layer thickness profile on the metal strip
  • Band coating device is controlled to a predetermined position target value by the coils of the coil coating device are operated with a correspondingly suitable current.
  • a coil current analyzer can also be used which determines the distance of the metal strip from the coils on the basis of the measured coil current.
  • Metal strip with an initially still liquid coating material eg. Zinc
  • Page 2 is described.
  • the metal strip passes through a pair of rollers, wherein one of the rollers of the pair of rollers can be adjusted as a correction roller against the other in order to eliminate any curvature of the metal strip.
  • the metal strip passes through a blow-off device for blowing off excess parts of the coating.
  • the actual position of the metal strip is on a
  • Belt stabilizers are not monitored for electrical overload. Especially when trying with the help of
  • the invention is therefore the object of developing a known method and a known coating device for coating a metal strip to the effect that an electrical or mechanical overload of the band stabilization device and in particular the actuators or coils within the band coating device is reliably prevented during their operation.
  • Anstellposition so that the amounts of the currents are below the current threshold value or the amounts of forces below the force threshold.
  • the present invention claims a position control for the metal strip.
  • the adjustment of the currents typically takes place within the scope of the regulation
  • the position control comprises the following sub-steps: Direct or indirect detection of the actual position of the metal strip by means of distance sensors between the stripping and the
  • the determined position control deviation of the control i. the controller, supplied as input.
  • the controller calculates suitable actuating signals for actuators so that the position control deviation becomes zero as far as possible.
  • the invention provides two actuators, namely the adjustment of the currents of
  • Primary actuator are the
  • Metal band in by causing at least a rough pre-setting or pre-setting of the metal strip to the desired position.
  • the remaining correction effort for the coils is reduced. That is, it only requires smaller forces and thus only smaller currents for the coils to the
  • the currents are therefore primarily used before the correction roller as an actuator, because they can be set much faster and act as the correction roller.
  • Correction roll ensured. This is particularly advantageous for product changes, because then z. B. can change the thicknesses or the yield strengths of the material of the new metal strip to be coated, which possibly makes the application of larger forces within the band stabilizer required.
  • the present invention reliably ensures, even with a product change, that the belt stabilizing device only within its
  • the desired position of the metal strip in the slot of the belt stabilization device can be specified.
  • the actual position of the metal strip can there usually well arranged with the help of there
  • Scrapping be predetermined. Then, the detection of the actual position of the metal strip is ideally carried out directly in the slot of the stripping device with the aid of distance sensors mounted there. However, the environmental conditions in the slot of the wiper are generally unsuitable for non-contact
  • the distance sensors are typically between the stripping device and the belt stabilizing device or within the
  • Correction roller the forces stored on the metal strip in the setting position of the correction roller and / or the setting position of the correction roller, z. B. in one
  • Storage device or a cloud preferably classified according to the steel grade of the metal strip, the temperature of the coating agent in the container, the temperature of the metal strip, the thickness of the metal strip, the width of the metal strip
  • Metal strip and / or the yield strength of the material of the metal strip are advantages of saving.
  • the advantage of saving is that, in the event of a later product change, when a similar metal strip is to be coated again, the stored values can already be used as good starting values for the currents of the actuators or the position of the correction roller. Due to the good starting values, any shape or position deviations can already be partly compensated.
  • FIG. 1 Illustrates coating device according to the invention.
  • the invention will be described in detail below with reference to this figure in the form of embodiments.
  • the figure shows a coating device 100 for coating a
  • the coating device 100 may be, for example, a
  • Hot dip galvanizing device for coating the metal strip 200 with zinc act has a container 110, which is filled with the liquid coating agent 300 during operation.
  • Transport direction of the metal strip is denoted by the reference R.
  • the metal strip 200 After leaving the container 110, the metal strip 200, together with the adhesive, which is still initially liquid, passes through a stripping device 140 with nozzles 142 for blowing off excess coating agent from the metal strip.
  • the metal strip passes through an electromagnetic strip stabilizer 160 having a plurality of electromagnetic actuators 162, typically coils. The coils are arranged on both sides of the metal strip for applying forces to the metal strip 200.
  • the strip stabilizing device 160 in the figure is an example of the stripping device 140 in the transport direction R of the metal strip 200
  • Distance sensors 150 for directly or indirectly detecting the actual position of the metal strip 200 within the stripping device 140.
  • a controller 170 is provided for receiving the position signals generated by the distance sensors 150 which determine the position of the metal strip at the location of the measurement
  • the controller 170 is further configured to supply output signals to the
  • Band stabilizer 160 output for individual adjustment of the currents of the coils and output an output signal to an actuator 132 for setting or method of the correction roller 130th
  • the said coating device 100 is operated as follows: First, the actual position of the metal strip 200 in the slot of
  • Wiper 140 detected directly or indirectly by means of the distance sensors 150.
  • the term "direct measurement” assumes in this case that the distance sensors 150 are actually arranged within the stripping device 140 and monitor the slot therein.
  • the detection of the actual position of the metal strip in the slot of the stripping device 140 is typically carried out indirectly by determining the actual position.
  • Position of the metal strip 200 outside of the stripping device 140 is detected by means of the distance sensors and subsequently with the aid of a
  • Conversion device 152 is converted into the actual position within the stripping device 140. If only a rough determination of the actual position of the metal strip in the slot of the stripping device 140 is required, and in particular if the distance sensors 150 are not disposed within the stripping device 140, but very close thereto, can on the said
  • the inventive method then further provides that the detected actual position of the metal strip is compared with a predetermined desired position in the slot of the stripping device 140 in order to determine a possible
  • Position control deviation The metal strip is then positioned within the slot of the strip stabilizer by setting appropriate currents of the actuators so that the position control deviation becomes as close to zero as possible. It may be necessary that considerable forces are applied to the metal strip
  • Band stabilizer 160 is provided according to the invention, that the amounts of the set currents with a predetermined current threshold value or that the forces exerted by the actuators 162 on the metal strip forces are compared with a predetermined force threshold and that the correction roller 130 by means of the control 170th is moved into such a setting position that the amounts of the set currents are below the current threshold value or the amounts of forces below the force threshold. This ensures that the operating limits of the

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Abstract

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

Description

Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes sowie Beschichtungseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes, beispielsweise einer Feuerverzinkungslinie zum Beschichten des Metallbandes mit Zink.
In derartigen Beschichtungseinrichtungen, insbesondere in Feuerverzinkungslinien variieren heute die Dicken der Zinkschichten sowohl über die Länge als auch über die Breite des Metallbandes. Die Schichtdicke kann sich dabei um bis zu 10 g pro m2 ändern. Da minimale Schichtdicken heute garantiert werden müssen, muss die mittlere Schichtdicke so eingestellt werden, dass alle Bereiche des Bandes über einem Grenzwert liegen. Um den Zinkverbrauch zu reduzieren, besteht der Wunsch, die Schwankungsbreite zu verkleinern.
Die Dicke der Zinkschicht wird durch die Einstellung einer Abstreifeinrichtung, das heißt mit Hilfe von Abstreifdüsen maßgeblich beeinflusst. Schwankt der Abstand zwischen dem Metallband und den Düsen in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung, so führt dies unmittelbar zu Schwankungen in der Schichtdicke auf dem Metallband.
Einerseits kann der Abstand über die Bandbreite schwanken. Andererseits können Schwingungen des Bandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung
Dickenschwankungen über die Länge des Metallbandes hervorrufen.
Es ist deshalb das erklärte Ziel jedes Betreibers einer Bandbeschichtungseinrichtung, derartige Schwingungen bzw. Instabilitäten des Metallbandes beim Durchlaufen der Beschichtungseinrichtung zu reduzieren, um auf diese Weise auch die damit einhergehenden Variationen in der Schichtdicke auf dem Metallband zu reduzieren.
Ein im Stand der Technik üblicher Ansatz zur Reduzierung der Schwingungen ist das Vorsehen einer elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung, welche
Seite 1 typischerweise der Abstreifeinrichtung in Transportrichtung des Metallbandes nachgeschaltet ist. Eine solche elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung ist z. B. bekannt aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 516 939 A1. Die dort offenbarte Bandstabilisierungseinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Magneten in Form von elektromagnetischen Spulen auf beiden Seiten des beschichteten
Metallbandes. Dabei sind die Magnete insofern paarweise angeordnet, als dass sich jeweils zwei Magnete auf beiden Seiten des Metallbandes gegenüberstehen. Der Strom, mit welchem die Spulen bzw. Magnete gespeist werden, wird dabei in
Abhängigkeit von beispielsweise der Dicke, der Geschwindigkeit, der Breite oder internen Spannungen des Metallbandes im Hinblick auf einen gewünschten Abstand zwischen dem Metallband und den Elektromagneten eingestellt bzw. geregelt. Der Abstand wird dabei mit Hilfe von geeigneten Positionssensoren gemessen.
Auch die europäische Patentschrift EP 1 794 339 B1 offenbart eine
Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes, wobei die
Bandstabilisierung mit Hilfe von elektromagnetischen Spulen erfolgt. Dabei sind bevorzugt mehrere Spulen in Breitenrichtung des Metallbandes nebeneinander angeordnet, wobei die Spulen jeweils auch mit unterschiedlichen Strömen
beaufschlagt werden können. Das in der EP 1 794 339 B1 offenbarte Verfahren sieht vor, dass zum Erreichen eines zuvor festgelegten Soll-Schichtdickenverlaufes auf dem Metallband die Position des Metallbandes innerhalb der
Bandbeschichtungseinrichtung auf einen vorgegebenen Positions-Soll-Wert geregelt wird, indem die Spulen der Bandbeschichtungseinrichtung mit einem entsprechend geeigneten Strom betrieben werden. Für die im Rahmen der Positionsregelung erforderliche Ermittlung eines Positions-Ist-Wertes für das Band zwischen den gegenüberliegenden Spulen kann anstelle eines separaten Positionssensors auch ein Spulenstromanalysator verwendet werden, welcher den Abstand des Metallbandes zu den Spulen auf Basis des gemessenen Spulenstroms ermittelt. Schließlich sei auf die deutsche Patentschrift DE 10 2014 225 516 B3 verwiesen, in welcher ebenfalls eine Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines
Metallbandes mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmaterial, z. B. Zink,
Seite 2 beschrieben ist. Während des Beschichtens durchläuft das Metallband ein Rollenpaar, wobei eine der Rollen des Rollenpaares als Korrekturrolle gegen die andere anstellbar ist, um eine eventuelle Wölbung des Metallbandes zu eliminieren. Anschließend durchläuft das Metallband eine Abblaseinrichtung zum Abblasen von überschüssigen Teilen der Beschichtung. Um eine ungleichmäßige Dickenverteilung der Beschichtung auf das Metallband auch bei einer erfolgten Anstellung der Korrekturrolle des
Rollenpaares zu verhindern, wird die Ist-Position des Metallbandes auf eine
vorgegebene Soll-Mittenposition in dem Schlitz der Abblaseinrichtung geregelt durch eine geeignete Verschiebung der Abblaseinrichtung in einer Ebene quer zur
Transportrichtung des Metallbandes. Oberhalb der Abblaseinrichtung ist
typischerweise eine elektromagnetische Bandstabilisierungseinrichtung angeordnet zum Stabilisieren des Metallbandes nach Verlassen des Beschichtungsbehälters und der Abblaseinrichtung. Allen beschriebenen Beschichtungseinrichtungen und Verfahren zum Beschichten eines Metallbandes haftet der Nachteil an, dass die elektromagnetischen
Bandstabilisierungseinrichtungen nicht im Hinblick auf eine elektrische Überlastung überwacht werden. Insbesondere wenn versucht wird, mit Hilfe der
elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung das Metallband auf eine bestimmte Soll-Position zwischen den gegenüberstehenden Spulen bzw. Magneten innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung und damit indirekt auch auf eine bestimmte Soll- Position in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung einzustellen, können dafür erhebliche Kräfte notwendig sein, die wiederum sehr hohe Ströme in den Spulen der
Bandstabilisierungseinrichtung erfordern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren sowie eine bekannte Beschichtungseinrichtung zum Beschichten eines Metallbandes dahingehend weiterzubilden, dass eine elektrische oder mechanische Überlastung der Bandstabilisierungseinrichtung und insbesondere der Aktuatoren bzw. Spulen innerhalb der Bandbeschichtungseinrichtung bei deren Betrieb zuverlässig verhindert wird.
Seite 3 Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Regeln der Position des Metallbandes auf eine vorgegebene Soll-Position durch entsprechend geeignetes Einstellen der Ströme der Aktuatoren; Vergleichen der Beträge der eingestellten Ströme mit einem vorgegebenen Strom-Schwellenwert oder der von den Aktuatoren auf das Metallband ausgeübten Kräfte mit einem
vorgegebenen Kraft-Schwellenwert; und Verfahren der Korrekturrolle in eine
Anstellposition so, dass die Beträge der Ströme unterhalb des Strom-Schwellenwertes oder die Beträge der Kräfte unterhalb des Kraft-Schwellenwertes liegen.
Die vorliegende Erfindung beansprucht eine Positionsregelung für das Metallband. Das Einstellen der Ströme erfolgt im Rahmen der Regelung typischerweise
kontinuierlich. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Positionsregelung folgende Teilschritte: Direktes oder indirektes Erfassen der Ist-Position des Metallbandes mit Hilfe von Abstandssensoren, die zwischen der Abstreifeinrichtung und der
Bandstabilisierungseinrichtung und/oder innerhalb der Bandstabilisierungs-einrichtung angeordnet sind; Vergleichen der Ist-Position des Metallbandes mit der vorgegebenen Soll-Position für das Metallband zwecks Feststellen einer eventuellen Positions- Regelabweichung als Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Position; und Einstellen Ströme der Aktuatoren so, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null und damit die Soll-Position möglichst erreicht wird. Im Rahmen der Positionsregelung wird die ermittelte Positions-Regelabweichung der Regelung, d.h. dem Regler, als Eingangsgröße zugeführt. Die Regelung berechnet auf Basis der Positions-Regelabweichung geeignete Stellsignale für Stellglieder so, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null wird. Die vorliegende
Erfindung sieht zwei Stellglieder vor, nämlich die Einstellung der Ströme der
Aktuatoren bzw. der Spulen und die Korrekturrolle. Primäres Stellglied sind die
Ströme; d.h. die Positionsregelung erfolgt primär und vorzugsweise kontinuierlich über die Einstellung der Ströme. Lediglich wenn die Beträge der Ströme an die
Seite 4 Betriebsgrenzen der Bandstabilisierungseinrichtung bzw. der Spulen kommen, sieht die Erfindung vor, dass zusätzlich eine Anstellung der Korrekturrolle erfolgt. Die Anstellung der Korrekturrolle trägt ebenfalls zu der Positionsregelung des
Metallbandes bei, indem sie zumindest eine grobe Voreinstellung bzw. Voranstellung des Metallbandes auf die Soll-Position bewirkt. Dadurch wird der verbleibende Korrekturaufwand für die Spulen geringer. Das heißt, es bedarf dann nur noch kleinerer Kräfte und damit nur noch kleinerer Ströme für die Spulen, um das
Metallband in die Soll-Position zu überführen. Die Ströme werden deshalb vorrangig vor der Korrekturrolle als Stellglied verwendet, weil sie wesentlich schneller eingestellt werden können und wirken als die Korrekturrolle.
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass die Ströme, mit denen die
Aktuatoren, d. h. die elektromagnetischen Spulen innerhalb der
Bandstabilisierungseinrichtungen beaufschlagt werden, stets innerhalb ihrer
Betriebsgrenzen liegen. Dies wird durch eine entsprechende Anstellung der
Korrekturrolle sichergestellt. Dies ist insbesondere bei Produktwechseln vorteilhaft, weil sich dann z. B. die Dicken oder die Streckgrenzen des Materials des neuen zu beschichtenden Metallbandes verändern können, was eventuell das Aufbringen von größeren Kräften innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung erforderlich macht. Insofern gewährleistet die vorliegende Erfindung auch bei einem Produktwechsel zuverlässig, dass die Bandstabilisierungseinrichtung nur innerhalb ihrer
elektronischen und mechanischen Grenzen betrieben wird.
Das Verfahren bzw. die Anstellung der Korrekturrolle erfolgt typischerweise
automatisch.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Soll-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Bandstabilisierungseinrichtung vorgegeben werden. Die Ist-Position des Metallbandes kann dort in der Regel gut mit Hilfe von dort angeordneten
Abstandsensoren gemessen werden.
Seite 5 Alternativ kann die Soll-Position für das Metallband in dem Schlitz der
Abstreifeinrichtung vorgegeben sein. Dann erfolgt das Erfassen der Ist-Position des Metallbandes idealerweise direkt in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung mit Hilfe dort angebrachter Abstandssensoren. Die Umgebungsbedingungen in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung sind jedoch in der Regel ungeeignet für eine berührungslose
Positionsmessung. Deshalb sind die Abstandssensoren typischerweise zwischen der Abstreifeinrichtung und der Bandstabilisierungseinrichtung oder innerhalb der
Bandstabilisierungseinrichtung angeordnet. Diese Abstandssensoren erfassen dann die Ist-Position des Metallbandes außerhalb des Schlitzes der Abstreifeinrichtung. Dies bedeutet eine nur indirekte Erfassung der eigentlich gesuchten Ist-Position des Metallbandes innerhalb des Schlitzes der Abstreifeinrichtung. Es ist deshalb bei der indirekten Messung typischerweise eine Umrechnungseinrichtung erforderlich, zum Umrechnen der von den Abstandssensoren erfassten Position des Metallbandes in die gesuchte Ist-Position des Metallbandes innerhalb des Schlitzes der
Abstreifeinrichtung.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die eingestellten Ströme der Aktuatoren in der Anstellposition der
Korrekturrolle, die Kräfte auf das Metallband in der Anstellposition der Korrekturrolle und/oder die Anstellposition der Korrekturrolle abgespeichert, z. B. in einer
Speichereinrichtung oder einer Cloud, vorzugsweise klassifiziert nach der Stahlsorte des Metallbandes, der Temperatur des Beschichtungsmittels in dem Behälter, der Temperatur des Metallbandes, der Dicke des Metallbandes, der Breite des
Metallbandes und/oder der Streckgrenze des Materials des Metallbandes. Das Abspeichern bietet den Vorteil, dass bei einem späteren Produktwechsel, wenn dann wieder ein gleichartiges Metallband zur Beschichtung ansteht, die gespeicherten Werte bereits als gute Startwerte für die Ströme der Aktuatoren oder die Position der Korrekturrolle verwendet werden können. Durch die guten Startwerte können eventuelle Form- oder Positions-Regelabweichungen bereits teilweise vorkompensiert werden.
Seite 6 Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen. Der Beschreibung ist eine Figur beigefügt, welche den Aufbau der
erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung veranschaulicht. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf diese Figur in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. Die Figur zeigt eine Beschichtungseinrichtung 100 zum Beschichten eines
Metallbandes 200 mit einem zunächst noch flüssigen Beschichtungsmittel 300. Bei der Beschichtungseinrichtung 100 kann es sich beispielsweise um eine
Feuerverzinkungseinrichtung zum Beschichten des Metallbandes 200 mit Zink handeln. Die Beschichtungseinrichtung 100 weist einen Behälter 1 10 auf, welcher während des Betriebs mit dem flüssigem Beschichtungsmittel 300 befüllt ist. In dem Behälter 1 10 ist eine Potrolle 120, d. h. eine Umlenkrolle angeordnet zum Umlenken des Metallbandes 200 in eine typischerweise vertikale Austrittsrichtung. Die
Transportrichtung des Metallbandes ist mit dem Bezugszeichen R bezeichnet. Nach seinem Austritt aus dem Behälter 110 durchläuft das Metallband 200 mit dem anhaftenden zunächst noch flüssigen Beschichtungsmittel eine Abstreifeinrichtung 140 mit Düsen 142 zum Abblasen von überschüssigem Beschichtungsmittel von dem Metallband. Zum Stabilisieren des Metallbandes durchläuft das Metallband eine elektromagnetische Bandstabilisierungseinrichtung 160 mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen Aktuatoren 162, typischerweise Spulen. Die Spulen sind auf beiden Seiten des Metallbandes angeordnet zum Aufbringen von Kräften auf das Metallband 200. Die Bandstabilisierungseinrichtung 160 ist in der Figur beispielhaft der Abstreifeinrichtung 140 in Transportrichtung R des Metallbandes 200
nachgeordnet. Die Beschichtungseinrichtung 100 weist darüber hinaus
Abstandssensoren 150 auf zum direkten oder indirekten Erfassen der Ist-Position des Metallbandes 200 innerhalb der Abstreifeinrichtung 140. Eine Steuereinrichtung 170 ist vorgesehen zum Empfangen der von den Abstandssensoren 150 generierten Positionssignalen, welche die Position des Metallbandes am Ort der Messung
Seite 7 repräsentieren, sowie von den mit Hilfe eines Amperemeters 180 gemessenen Strömen der Spulen 162 innerhalb der Bandstabilisierungseinrichtung 160. Die Regelung 170 ist weiterhin ausgebildet, Ausgangssignale an die
Bandstabilisierungseinrichtung 160 auszugeben zur idividuellen Einstellung der Ströme der Spulen und ein Ausgangssignal an einen Aktuator 132 auszugeben zum Anstellen bzw. Verfahren der Korrekturrolle 130.
Erfindungsgemäß wird die besagte Beschichtungseinrichtung 100 wie folgt betrieben: Zunächst wird die Ist-Position des Metallbandes 200 in dem Schlitz der
Abstreifeinrichtung 140 direkt oder indirekt mit Hilfe der Abstandssensoren 150 erfasst. Der Begriff„direkte Messung" setzt dabei voraus, dass die Abstandssensoren 150 tatsächlich innerhalb der Abstreifeinrichtung 140 angeordnet sind und den dortigen Schlitz überwachen. Typischerweise erfolgt die Erfassung der Ist-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung 140 jedoch indirekt, indem die Ist-Position des Metallbandes 200 außerhalb der Abstreifeinrichtung 140 mit Hilfe der Abstandssensoren erfasst wird und nachfolgend mit Hilfe einer
Umrechnungseinrichtung 152 in die Ist-Position innerhalb der Abstreifeinrichtung 140 umgerechnet wird. Wenn eine nur grobe Erfassung der Ist-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung 140 erforderlich ist und insbesondere wenn die Abstandssensoren 150 zwar nicht innerhalb der Abstreifeinrichtung 140, jedoch sehr eng benachbart zu dieser angeordnet sind, kann auf die besagte
Umrecheneinrichtung auch verzichtet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dann weiterhin vor, dass die erfasste Ist- Position des Metallbandes mit einer vorgegebenen Soll-Position in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung 140 vergleichen wird zwecks Feststellen einer eventuellen
Positions-Regelabweichung. Das Metallband wird dann innerhalb des Schlitzes der Bandstabilisierungseinrichtung durch Einstellen geeigneter Ströme der Aktuatoren so positioniert, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null wird. Dabei kann es erforderlich sein, dass erhebliche Kräfte auf das Metallband aufgebracht werden
Seite 8 müssen, die entsprechend höhe Ströme in den Aktuatoren bzw. Spulen 162 der Bandstabilisierungseinrichtung 160 erfordern.
Um zu verhindern, dass diese Kräfte bzw. Ströme die Betriebsgrenzen der
Bandstabilisierungseinrichtung 160 überschreiten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Beträge der eingestellten Ströme mit einem vorgegebenen Strom- Schwellenwert oder dass die von den Aktuatoren 162 auf das Metallband ausgeübten Kräfte mit einem vorgegebenen Kraft-Schwellenwert verglichen werden und dass die Korrekturrolle 130 mit Hilfe der Regelung 170 in eine solche Anstellposition verfahren wird, dass die Beträge der eingestellten Ströme unterhalb des Strom-Schwellenwertes oder die Beträge der Kräfte unterhalb des Kraft-Schwellenwertes liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Betriebsgrenzen der
Bandstabilisierungseinrichtung 160 nicht überschritten werden.
Seite 9 Bezugszeichenliste
100 Beschichtungseinrichtung
1 10 Behälter
120 Potrolle
130 Korrekturrolle
132 Aktuator für Korrekturrolle
140 Abstreifeinrichtung
142 Düse
150 Abstandssensoren
152 Umrechnungseinrichtung
160 Bandstabilisierungseinrichtung
162 Aktuatoren bzw. Spule der Bandstabilisierungseinrichtung
170 Regelung
180 Strommesseinrichtung bzw. Amperemeter
200 Metallband
300 Beschichtungsmittel
R Transportrichtung des Metallbandes
Seite 10

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungseinrichtung (100) zum
Beschichten eines Metallbandes (200), wobei die Beschichtungseinrichtung einen Behälter (1 10) für ein flüssiges Beschichtungsmittel, eine Korrekturrolle (130) zum Anstellen gegen das Metallband, eine Abstreifeinrichtung (140) mit Düsen (142) zum Abblasen von überschüssigem Beschichtungsmittel von dem Metallband (200) nach seinem Austritt aus dem Behälter (110),
Abstandssensoren (150) zum Erfassen der Ist-Position des Metallbandes nach Verlassen des Behälters und eine der Abstreifeinrichtung in Transportrichtung (R) des Metallbandes nachgeordnete Bandstabilisierungseinrichtung (160) mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen Aktuatoren (162) zum Aufbringen von Kräften auf das Metallband (200)aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Regeln der Position des Metallbandes auf eine vorgegebene Soll-Position durch entsprechend geeignetes Einstellen der Ströme der Aktuatoren (162); Vergleichen der Beträge der eingestellten Ströme mit einem vorgegebenen Strom-Schwellenwert oder der von den Aktuatoren (162) auf das Metallband ausgeübten Kräfte mit einem vorgegebenen Kraft-Schwellenwert; und
Verfahren der Korrekturrolle (130) in eine Anstellposition so, dass die Beträge der Ströme unterhalb des Strom-Schwellenwertes oder die Beträge der Kräfte unterhalb des Kraft-Schwellenwertes liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Regeln der Position des Metallbandes folgende Teilschritte aufweist: Erfassen der Ist-Position des Metallbandes (200) mit Hilfe der
Abstandssensoren (150), die zwischen der Abstreifeinrichtung (140) und der Bandstabilisierungseinrichtung (160) und/oder innerhalb der
Bandstabilisierungseinrichtung (160) angeordnet sind;
Vergleichen der Ist-Position des Metallbandes mit der vorgegebenen Soll- Position für das Metallband zwecks Feststellen einer eventuellen Positions-
Seite 1 1 Regelabweichung als Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Position; und Einstellen Ströme der Aktuatoren so, dass die Positions-Regelabweichung möglichst zu Null und damit die Soll-Position möglichst erreicht wird.
3. Verfahren nach Anspruch einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Soll-Position des Metallbandes in dem Schlitz der
Bandstabilisierungseinrichtung vorgegeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Soll-Position des Metallbandes in dem Schlitz der Abstreifeinrichtung (140) vorgegeben wird; und
eine Umrechnungseinrichtung (152) vorgesehen ist zum Umrechnen der von den Abstandsensoren (150) erfassten Ist-Position des Metallbandes (200) in die Ist-Position des Metallbandes innerhalb des Schlitzes der
Abstreifeinrichtung (140).
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die eingestellten Ströme der Aktuatoren (162) in der Anstellposition der Korrekturrolle (130), die Kräfte auf das Metallband in der Anstellposition der Korrekturrolle (130) und/oder die Anstellposition der Korrekturrolle
abgespeichert werden, vorzugsweise klassifiziert nach der Stahlsorte des Metallbandes (200), der Temperatur des Beschichtungsmittels in dem Behälter (1 10), der Temperatur des Metallbandes, der Dicke des Metallbandes, der Breite des Metallbandes und/oder der Streckgrenze des Materials des
Metallbandes.
6. Beschichtungseinrichtung, insbesondere Feuerverzinkungslinie, zum
Beschichten eines Metallbandes, aufweisend:
einen Behälter (1 10) für ein flüssiges Beschichtungsmittel,
Seite 12 eine in dem Behälter (1 10) angeordnete Potrolle (120) zum Umlenken des Metallbandes (200),
eine Korrekturrolle (130) zum Anstellen des Metallbandes (200) nach
Passieren der Potrolle (120),
eine Abstreifeinrichtung (140) mit Düsen (142) zum Abblasen von
überschüssigem Beschichtungsmittel von dem Metallband (200) nach seinem Austritt aus dem Behälter (110);
Abstandssensoren (150) zum Erfassen der Ist-Position des Metallbandes nach Verlassen des Behälters (110);
eine der Abstreifeinrichtung (140) in Transportrichtung (R) des Metallbandes (200) nachgeordnete Bandstabilisierungseinrichtung (160) mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen Aktuatoren (162) zum Aufbringen von Kräften auf das Metallband (200), und
eine Regelung (170) zum Einstellen der Ströme der Aktuatoren (162) und zum Ansteuern eines Aktuators zum Verfahren der Korrekturrolle (130);
dadurch gekennzeichnet,
dass die Regelung ausgebildet ist zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
7. Beschichtungseinrichtung (100) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der Beschichtungseinrichtung (100) um eine Feuerverzinkungslinie und bei dem Beschichtungsmittel um Zink handelt.
8. Beschichtungseinrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei den Aktuatoren (162) um elektromagnetische Spulen handelt.
Seite 13
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