JP2005529740A - コーティング装置 - Google Patents

Abstract

基本的に溶融溶液（１４）中で回転可能な、金属帯（１２）を導く軸（１６，１８）及び軸（１６，１８）を支持するための摩擦軸受（２６₁ ，２６₂ ）を備えた、金属帯（１２）を溶融溶液（１４）中でコーティングする装置（１０）を開示する。摩擦軸受（２６₁ ，２６₂ ）はハウジング（３２）と該ハウジング内に実装されるカップ（３４）から形成される。前記軸受カップ（３４）は複数対の軸受面（３６₁ 〜３６₄ ）を備え、周方向で閉じている。軸受カップ（３４）は軸受ハウジング（３２）内で周方向へ複数の回転位置に調整することができる。また、本発明のコーティング装置は、取り外し可能な固定用要素（４０）を備えることにより、軸受カップ（３４）を軸受ハウジング（３２）に対して調整した回転位置に固定することができ、それによって、磨耗した１対の軸受面（３６₁ 〜３６₄ ）は、軸受カップを回転することによって、磨耗していない１対の軸受面（３６₁ 〜３６₄ ）と簡単に交換することができる。

Description

本発明は、金属の溶融物中において金属帯をコーティングするコーティング装置に関する。

コーティング装置は、金属帯及び金属薄板に、亜鉛，アルミニウム，スズ，鉛，ガルバリューム又はガルファンをコーティングすべく使用される。その実施において、金属帯又は金属薄板は、数百度の高温であるコーティング金属の金属溶融物を通して引き出させる。金属帯は、金属溶融物中に下向きに続けて浸漬され、金属溶融物中の回転偏向軸によって上向きに偏向され、安定化軸によって安定し、上方へ移動して再び金属溶融物から出る。溶融物中の偏向軸及び／又は安定化軸は、磨耗性軸受として構成された開放滑り軸受により支持される。生じる半径方向力が大きく、溶融温度が高く、金属溶融物による化学的侵食を受ける可能性が高いため、滑り軸受は大きく磨耗する。コーティング装置を連続運転すると、数日後でも滑り軸受は大きく磨耗するので、交換する必要がある。各滑り軸受は、軸受ハウジングと該軸受ハウジングに支持された非密閉式の軸受ブッシュによって形成され、１対の軸受面を有する。１対の軸受面が磨耗すると、すなわち、夫々のジャーナル軸が２面の軸受面に深くくぼみを作ると、軸受ブッシュ全体を新しい軸受ブッシュに交換しなければならない。このために、軸を金属溶融物から持ち上げている間、軸受ハウジングからジャーナル軸を引き出さなければならない。その後でなければ、磨耗した軸受ブッシュを新しい軸受ブッシュに交換することはできない。従って、２個の軸受を交換するには数時間必要であり、２億ＤＭ（ドイツマルク）の価値にもなるコーティング装置にとって大きなコスト高の要因である。
欧州特許出願公開第１１９７５７２号明細書

本発明の目的は、軸受ブッシュの耐用年数を延長することである。

本目的は、本発明によって、請求項１の構成により解決される。

本発明に係るコーティング装置において、軸受ブッシュは周方向で閉じるように構成され、軸受面を複数対形成する少なくとも３面の軸受面を有する。軸受ハウジング内の軸受ブッシュは、周方向に回転して複数箇所の回転位置に配置すべく適合される。軸受ブッシュを設定した回転位置に固定するために、開放可能な軸受ブッシュ固定用要素を備える。各滑り軸受は、互いに異なる軸受面を少なくとも２対形成する少なくとも３面の軸受面を有する。軸受ブッシュは軸受ハウジング内で回転し固定するように配置されるので、１対の軸受面が磨耗した後、部分的に又は完全に磨耗していない他の対の軸受面を使用できるまで軸受ブッシュを回転することができる。従って、１対の軸受面が磨耗した後、軸受ブッシュ全体の交換を数回省略できる。それによって、軸受ブッシュの耐用年数、すなわち、軸受ブッシュ全体の交換と次回の全体交換との間隔が大幅に延びる。磨耗した１対の軸受面を、同一の軸受ブッシュの磨耗していない１対の軸受面に交換するには、短時間しかかからない。よって、整備コストは低減し、コーティング装置の運転時間は延びる。

周方向に完全に閉じた軸受ブッシュの構成により、高いラジアル荷重を受ける非密閉式軸受ブッシュで避けることのできない、２面の軸受面の膨張が大幅に回避される。同時に、２面の軸受面間の範囲における破損の危険性を最低限に抑える。これは、閉じた構成によって、高いラジアル荷重を受ける軸による膨張力に対して軸受ブッシュが安定し、破損が回避されることを意味する。

好ましい実施形態によれば、軸受ブッシュは複数対の分離した軸受面、すなわち、重なり合わない軸受面を複数対有する。詳細には、軸受ブッシュは４対の軸受面を有するので、総計８面の軸受面を有する。軸受面は、周縁全体に等辺多角形の形で均等に分配されることが好ましい。従って、４対の軸受面では、隣り合う２面の軸受面間の角度が各々１３５°になる。

好ましい実施形態によれば、軸受ブッシュの外側に少なくとも２つの固定用溝を有し、軸受ブッシュを固定すべく、固定用溝に固定用要素を挿入可能である。固定用要素はフェザーキーの形に構成することができ、軸受ハウジングと軸受ブッシュとの周方向における接続を確実にする。新しい磨耗していない１対の軸受面を装着するには、固定用要素を第１の固定用溝から引き出し、磨耗していない１対の軸受面がその動作位置に存するように軸受ブッシュを回転し、軸受ブッシュをこの回転位置に固定するために対応して構成された第２の固定用溝に固定用要素を挿入する。従って、軸受ブッシュを回転し確実に固定する機能が簡単な手段で実現される。

好ましい実施形態によれば、軸受面の各対は該軸受面に付随する固定用溝を有する。

軸受ブッシュはセラミック、例えば酸化ジルコンから構成されることが好ましい。

好ましい実施形態によれば、軸は金属溶融物中の安定化軸であるが、偏向軸を形成してもよい。

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１では、コーティング装置１０の側面を簡略化して示している。金属帯１２は金属溶融物１４を通して、金属帯１２の表面に薄く金属をコーティングする。金属溶融物は液状の亜鉛，鉛，スズ，アルミニウム，ガルバリューム，ガルファン、又はコーティング金属として適切な他の金属から構成してもよい。溶融金属の種類に応じて、金属溶融物１４の温度は４００〜１０００℃である。

金属帯１２は、水平線に対して３０〜４５°の角度で溶融金属１４の中へ導入し、溶融物１４の中で回転可能な偏向軸１６によって上方に偏向されるので、金属帯１２’は金属溶融物１４の外へ垂直上方に再び引き出される。偏向軸１６の周りの金属帯１２，１２’の接触角は約１３０°になる。金属帯１２の張力は１．０〜５．０トンになる。

金属帯１２，１２’を安定するために、安定化軸１８が金属溶融物１４の外へ垂直に動く金属帯１２’に接触し、金属帯１２’の水平方向のはためきを減衰させ低減する。安定化軸１８は、軸回転可能に支持され、金属帯１２’に向かって水平方向に偏向する可動案内アーム２０に取り付けられる。さらに、安定化軸の案内アーム２０は、対応する減衰要素によってその水平の動きが減衰される。運転中は、偏向軸１６と安定化軸１８とは両方共連続して金属溶融物１４中に浸漬される。

金属溶融物１４を出て、垂直に延びる金属帯１２’の両側に、ガスノズル２２，２４が配置され、金属帯１２’の両側にノズルを通してガス流が加えられる。ガス流によって、金属帯１２’上の液状金属層は特定の均一な層の厚さまで低減される。

偏向軸１６は、２個のピボットアーム１７₁ ，１７₂ によって金属溶融物１４中に保持される。整備及び修理のため、偏向軸１６は金属溶融物１４の外へ持ち上げられるようになっている。この目的のために、安定化軸１８を有するピボットアーム２０も同様に金属溶融物１４の外へ持ち上げられるようになっている。アーム１７₁ ，１７₂ ，２０は、アームが実装される図示されていない交換クロスヘッドによって金属溶融物１４の外へ持ち上げられる。図１には、偏向軸１６と金属帯１２，１２’は断面で示されている。

図１〜４に示されるように、２個の浸漬されたピボットアーム１７₁ ，１７₂ の末端には滑り軸受２６₁ ，２６₂ が設けられ、各々偏向軸１６を回転可能に支持する。２個の滑り軸受２６₁ ，２６₂ は、磨耗性軸受であり、実質上軸受ハウジング３２と該軸受ハウジングに挿入された軸受ブッシュ３４によって形成される。偏向軸１６の２個のジャーナル軸２８は、軸受ブッシュ３４の中に挿入され支持される。軸受ブッシュは円筒状であり周方向に完全に閉じたスリーブであり、総計４対の軸受面３６₁ 〜３６₄ を備える。軸受面の各対３６₁ 〜３６₄ は、２個の隣り合う軸受面３８によって形成される。全ての軸受面３８が周縁に均等に分配されるので、それらは互いに等辺八角形を形成し、２個の隣り合う軸受面３８の間の角度は１３５°になる。各軸受ブッシュは一体に形成され、酸化ジルコンから構成されるが、他のセラミック材料から構成してもよい。

軸受ブッシュ３４の外周及び金属から構成される軸受ハウジング３２の内周は、各々環状リングの形を有し、軸受ブッシュの外側と軸受ブッシュの内側との間に約０．５ｍｍの隙間を有する。従って、軸受ブッシュ３４が何の抵抗もなく軸受ハウジング３２内で確実に回転できる。

各軸受面３８は断面で直線状の構造であり、長手断面に僅かに凸状の構造を有し、その結果、実質上ジャーナル軸２８との接触面は点だけになる。

軸受ハウジング３２の閉じた底部の領域には、セラミックの軸止めプレート４４が挿入される。

図１から特に明らかなように、張力をかけた金属帯の２つの辺部によって生じた、２個の滑り軸受２６₁ ，２６₂ に作用する半径方向力の合力Ｒは、金属帯１２，１２’の２辺のほぼ中心線角度の方向に作用する。使用位置における１対の軸受面の２個の軸受面３８は、半径方向力の合力Ｒのほぼ両側に配置される。すなわち、半径方向力の合力Ｒは、軸受面の夫々の対３６_１ の２個の軸受面３８の間のほぼ中央に加わる。１対の軸受面３６₁ の２個の軸受面３８が磨耗すると、直ちに夫々のピボットアーム１７₁ ，１７₂ ，２０は軸回転して金属溶融物１４から出る。軸回転して出た状態で、固定用要素４０は、軸受ハウジング３２の固定用要素開口部及び軸受ブッシュ３４の最初の固定用溝４２₁ から引き出され、９０°回転する。それによって、磨耗した１対の軸受面３６₁ はその使用位置から出て、磨耗していない１対の軸受面３６₂ が使用位置に入り込む。この新しい軸受ブッシュ３４の回転位置で、固定用要素４０が付随する固定用溝４２₂ に挿入され、従って、軸受ブッシュ３４は周方向の回転に対して固定される。続いて、対応するピボットアーム１７₁ ，１７₂ ，２０は金属溶融物１４中の夫々の運転位置へ再び降下する。

ジャーナル軸と共に、安定化軸１８も、周方向に閉じた４対の軸受面を有する軸受ブッシュ中に支持される。ここでも、磨耗した１対の軸受面は軸受ブッシュを回転させることによって磨耗していない１対の軸受面に交換可能である。

軸受ブッシュ内に軸受面を複数対備えることによって、また、軸受ブッシュが回転し軸受ハウジング内に固定可能なことによって、磨耗した１対の軸受面は回転することによって簡単に交換することができる。軸受ブッシュは、軸受面の全ての対が磨耗したときだけ交換する必要がある。

金属溶融物中に偏向軸と安定化軸とを備えた本発明に係るコーティング装置の側面図である。 図１のコーティング装置の正面図である。 図１のコーティング装置の滑り軸受の長手方向の断面図である。 図１のコーティング装置の滑り軸受の断面図である。

Claims (8)

1. 金属帯（１２）を導くべく、金属溶融物（１４）中で滑り軸受（２６₁ ，２６₂ ）によって回転可能に支持された軸（１６，１８）を備え、前記滑り軸受（２６₁ ，２６₂ ）は、軸受ハウジング（３２）と該軸受ハウジングに保持された１対の軸受面（３６₁ 〜３６₄ ）を有する軸受ブッシュ（３４）によって形成された、前記金属帯（１２）を前記金属溶融物（１４）中でコーティングするコーティング装置において、
   前記軸受ブッシュ（３４）は、周方向で閉じており、軸受面（３６₁ 〜３６₄ ）を複数対形成する少なくとも３面の軸受面（３８）を有し、
   前記軸受ブッシュ（３４）は、前記軸受ハウジング（３２）内で周方向に複数の回転位置に設定されるべく適合され、
   開放可能な軸受ブッシュ固定用要素（４０）を備えることにより、前記軸受ブッシュ（３４）は前記軸受ハウジング（３２）に対して設定された前記回転位置に固定されるべく適合されることを特徴とするコーティング装置。
2. 前記軸受ブッシュ（３４）が、軸受面（３６₁ 〜３６₄ ）を複数対備えることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
3. 前記軸受ブッシュ（３４）が、軸受面（３６₁ 〜３６₄ ）を４対備えることを特徴とする請求項２に記載のコーティング装置。
4. 前記軸受面（３８）が、前記軸受ブッシュの前記周方向に均等に分配されて、等辺多角形を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコーティング装置。
5. 前記軸受ブッシュ（３４）が、該軸受ブッシュの外側に少なくとも２個の固定用溝（４２₁ 〜４２₄ ）を有し、該固定用溝に前記軸受ブッシュを固定すべく前記固定用要素（４０）を挿入可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコーティング装置。
6. 軸受面の各対（３６_１ 〜３６_４ ）が、該軸受面に付随する固定用溝（４２₁ 〜４２₄ ）を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコーティング装置。
7. 前記軸受ブッシュ（３４）がセラミックから構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のコーティング装置。
8. 前記軸が安定化軸（１８）を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のコーティング装置。

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