KR101324433B1

KR101324433B1 - 스트립 코팅 장치

Info

Publication number: KR101324433B1
Application number: KR1020070001266A
Authority: KR
Inventors: 미첼브링크 토마스; 바우크로 디에테르; 노에 안드레아스
Original assignee: 베베게베르그베르크-운트발 쯔베르크-마쉬넨바우게엠베하
Priority date: 2006-01-14
Filing date: 2007-01-05
Publication date: 2013-10-31
Also published as: CN100998973A; ES2446045T3; CN100486718C; EP1808237B1; US20070163492A1; CA2573282A1; EP1808237A1; US7647882B2; KR20070076428A

Abstract

본 발명은 스트립, 특히 금속 스트립을 코팅하기 위한 스트립 코팅 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 스트립에 코팅 물질을 도포하기 위한 적어도 하나의 도포 헤드를 구비하며, 이에 따라 도포 헤드는 스트립에 코팅 물질을 도포하는 적어도 하나의 도포 롤러를 구비하고, 도포 헤드에 대향하는 스트립 측에 배치된 적어도 하나의 지지 롤러를 더 구비하며, 상기 도포 헤드는 스트립 코팅 장치의 제1 작동 위치 즉, 지지 롤러의 지지 영역 또는 스트립 코팅 장치의 제2 작동 위치 즉, 지지 롤러의 지지 영역 밖의 자유 스트립 영역 중 어느 한 위치에서 선택적으로 스트립 상에 작용한다.

Description

스트립 코팅 장치{STRIP COATING DEVICE}

도 1은 복수 개의 본 발명에 따른 스트립 코팅 장치들이 구비되어 있는 스트립 코팅 시스템을 개략적으로 도시한 도면.

도 2a는 제1 작동 위치에 있는 본 발명에 따른 스트립 코팅 장치의 실시예를 도시한 도면.

도 2b는 제2 작동 위치에 있는 도 2a의 스트립 코팅 장치를 도시한 도면.

도 3은 도 2b의 스트립 코팅 장치를 도시한 정면도(스트립과 도포 헤드는 도시 생략).

도 4는 제1 작동 위치에 있는 도 3의 장치를 화살표 A의 방향으로 바라 본 측면도.

도 5는 도 3의 장치를 화살표 A의 방향으로 바라 본 사시도.

도 6은 도 3의 장치를 화살표 B의 방향으로 바라 본 사시도.

도 7a는 제1 작동 위치에 있는 본 발명에 따른 스트립 코팅 장치의 변형례를 도시한 도면.

도 7b는 제2 작동 위치에 있는 도 7a의 스트립 코팅 장치를 도시한 도면.

도 8은 도 7a의 스트립 코팅 장치를 도시한 정면도(스트립과 도포 헤드는 도시 생략).

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3 : 코팅 장치

4 : 오븐

5 : 도포 헤드

6 : 도포 롤러

7 : 수용 롤러

9 : 지지 롤러

10 : 인장 롤러

11 : 롤러 프레임

12 : 로터리 프레임

13 : 로터리 아암

14, 15, 16 : 회전축

17 : 로터리 구동기

18 : 크랭크

19 : 턴테이블

20 : 커넥팅 샤프트

22 : 구동 샤프트

23 : 회전 구동기

24 : 보조 롤러

25 : 캐리어

26 : 선형 가이드

28 : 피벗 프레임

29 : 피벗 아암

30 : 피벗 구동기

M : 금속 스트립

본 발명은 스트립, 특히 금속 스트립을 (연속) 코팅하기 위한 스트립 코팅 장치에 관한 것으로, 이 장치는 코팅 장치를 통과하는 스트립에 (액체) 코팅 물질을 도포하기 위한 하나 이상의 도포 헤드를 구비하며, 이에 따라 도포 헤드는 스트립에 코팅 물질을 도포하는 하나 이상의 도포 롤러를 구비하고, 도포 헤드에 대향하여 스트립 측에 배치된 하나 이상의 지지 롤러를 구비한다.

본 발명의 범주 내에서, 특히 스트립은 예컨대, 강철 스트립 혹은 알루미늄 스트립 등의 금속 스트립을 의미한다. 이러한 스트립의 코팅은 특히 비금속성 유기층 혹은 커버링의 도포를 의미한다. 특히, 이와 관련해서는, 예컨대 유약 혹은 플라스틱 등의 액체 코팅 물질의 도포가 포함된다. 도포 롤러에 추가하여, 도포 헤드는 일반적으로 코팅 물질을 수용하고 그 물질을 도포 롤러로 직간접적으로 방출하는 적어도 하나의 수용 롤러를 구비한다. 수용 롤러를 컨테이너 속으로 살짝 담금으로써 코팅 물질의 공급이 이루어질 경우, 이러한 롤러는 스쿠핑 롤러(scooping roller)로 불린다. 도포 헤드가 단순히 수용 롤러와 도포 롤러로 구성될 경우, 즉 소위 말하는 2롤러 헤드일 경우, 수용 롤러는 동시에 미터링 롤러를 형성한다. 그러나, 본 발명의 범주 내에서, 도포 헤드는 또한 미터링 롤러 혹은 조절 롤러가 수용 롤러와 도포 롤러 사이에 배치되어 있는 소위 말하는 3롤러 헤드를 의미할 수 있다. 2롤러 헤드와 3롤러 헤드는 모두 동일방향 또는 반대방향으로 회전하며 작동하도록 설치된다.

관례상, 스트립 코팅 장치는 도포 헤드가 지지 롤러의 대향측에 직접 배치되어 코팅이 지지 롤러에 반하여 이루어지는 것으로 알려져 있다. 이로 인해 스트립이 코팅 과정 동안 완전하게 지지되는 장점을 갖는다. 그러나, 특히 얇은 스트립을 코팅할 때, 코팅 물질이 코팅될 스트립 상에 도포될 뿐만 아니라 지지 롤러 상에도 직접 도포되는 문제점이 발생하는데, 그 이유는 완전한 코팅 공정을 확보하기 위해 도포 헤드의 도포 롤러 폭이 대체로 코팅될 스트립의 폭보다 넓기 때문이다. "수틀(tambour)"로도 불리는 지지 롤러의 이러한 오염은 스트립이 통과함에 따라 지지 롤러 상의 스트립의 위치가 변할 경우 특히 바람직하지 못하다. 이에 따라 스트립 배면의 불량한 코팅이 이루어질 수 있다. 전술한 내용은 유약 혹은 이와 유사한 것이 지지 롤러 위로 이동할 경우에도 동일하게 적용된다.

따라서, 예컨대 코팅될 스트립의 폭과 일치하는 폭을 지닌 맨틀(mantle) 혹은 고무 스타킹(stocking of rubber)을 구비한 지지 롤러를 제공하는 것도 또한 공지되어 있다. 이러한 해결책이 갖는 문제점은, 스트립의 폭 변화가 있을 경우 맨 틀을 반드시 교체해야 하고 이에 따라 시스템의 작동 중지도 감수해야만 하는 것이다.

더욱이, 지지 롤러가 없는 스트립 코팅 장치가 공지되어 있는데, 이 장치의 도포 헤드는 자유(free) 스트립 영역에서 작용하고 이에 따라 도포될 스트립은 이러한 영역에서 스트립 인장 하에서 놓이는 상태가 된다. 오븐은 코팅 장치를 일정하게 뒤따르기 때문에 스트립 안내를 위한 기하학적 제약이 있다는 점을 항상 주의해야 한다.

본 발명은 완전한 코팅을 획득할 수 있고 이와 동시에 여러 가지의 용도, 특히 두께가 상이한 스트립을 코팅하기 위해 탄력적으로 사용할 수 있는 전술한 타입의 스트립 코팅 장치를 제작하는 임무에 기초를 두고 있다.

이러한 임무를 완수하기 위해, 본 발명은 스트립, 특히 금속 스트립을 코팅하기 위해 전술한 타입의 스트립 코팅 장치의 경우에 있어서, 도포 헤드가 스트립 코팅 장치의 제1 작동 위치 즉, 지지 롤러의 지지 영역 (직접적인 위치) 또는 스트립 코팅 장치의 제2 작동 위치 즉, 지지 롤러의 지지 영역 밖의 자유 스트립 영역 중 어느 한 위치에서 선택적으로 스트립에 작용하는 것을 교시한다. 결과적으로, 본 발명에 따른 코팅 장치는, 동일한 도포 헤드를 사용하여 스트립 인장 하에서 지지 롤러에 반하여 혹은 자유 스트립에 반하여 코팅이 상기 장치의 상이한 작동 위치에서 이루어질 수 있는 조합된 구조에 특징이 있다. 이에 따라, 스트립 두께가 충분하고 지지 롤러의 사용에 의해 스트립의 완전한 안내가 가능한 경우, 지지 롤러의 오염을 염려할 필요가 없기 때문에 예컨대, 두꺼운 스트립(0.3mm 이상의 두께)을 사용할 때 공지의 방법으로 지지 롤러에 반하여 코팅을 수행하는 것이 가능할 수 있다. 다음으로, 작동 위치가 제2 위치로 전환된 후, 예컨대, 자유 스트립 영역에서 스트립 인장에 반하여 얇은 스트립(0.3mm 미만의 두께)을 코팅할 수 있다. 이와 관련하여, 지지 롤러는 도포 헤드 반대편에 있는 측면 상에서 그것에 할당된 적어도 하나의 인장 롤러를 구비할 경우 실용적이다. 이러한 인장 롤러는 지지 롤러에 대해 스트립의 진행 방향으로 소정 간격만큼 선행 또는 후속할 수 있다. 도포 헤드 즉, 그것의 도포 롤러는 이때 지지 롤러에 직접 반하는 스트립 코팅 장치의 제1 작동 위치 또는 지지 롤러와 인장 롤러 사이의 자유 스트립 영역에서의 스트립 코팅 장치의 제2 작동 위치 중 어느 한 위치에서 스트립 상에 작용한다. 그 결과, 인장 롤러는 지지 롤러 및 도포 헤드와 상호 작용하여 제2 작동 위치에서의 요구되는 스트립 인장과 완전한 스트립 안내를 확보하는 반면에 본질적으로 제1 작동 위치에서의 기능에서 벗어난다.

본 발명의 범주 내에서, 결과적으로 두꺼운 스트립을 양호하게 코팅하기 위해 제1 작동 위치에서 도포 헤드의 도포 롤러와 지지 롤러는, 도포 롤러의 표면과 지지 롤러의 표면 사이의 간격이 코팅될 스트립의 두께와 대략 일치하여 결국 도포 롤러가 스트립을 삽입한 상태로 지지 롤러에 반하여 직접 안착하게 되도록 서로에 대해 배치된다. 본 발명의 범주 내에서, 두꺼운 스트립은 예컨대, 약 0.3mm 이상의 두께를 갖는 스트립을 의미한다. 이와 대조적으로, 제2 작동 위치에서, 예컨대 얇은 스트립을 코팅하기 위해, 도포 롤러의 표면과 지지 롤러 및/또는 인장 롤러의 표면 사이의 간격은 모든 경우에 통과하여 진행 중인 스트립의 두께보다 소정의 치수만큼 더 크게 제공된다. 그러나, 이와 관련하여, 스트립 두께보다 더 크게 될 상기 간격은 스트립 코팅 장치 내에서 스트립의 최적의 안내를 달성하기 위해 비교적 작게 선택되는 것이 실용적이다. 본 발명의 범주 내에서, 얇은 스트립은 예컨대, 약 0.3mm 미만인 두께를 지닌 스트립을 의미한다. 이와 관련하여, 본 발명에 따르면, 지지 롤러 표면 및/또는 인장 롤러의 표면으로부터 도포 롤러의 표면까지의 간격은 스트립 코팅 장치의 제2 작동 위치에서 20mm 미만, 양호하게는 10mm 미만, 예컨대 5mm 미만인 것이 바람직하다. 따라서, 1mm 내지 5mm의 간격이 특히 실용적일 수 있다. 무시할 수 없는 스트립 두께를 고려할 경우, 전술한 간격은 스트립의 두께보다 최대 20mm 더 크거나, 양호하게 스트립의 두께보다 최대 10mm, 예컨대 스트립의 두께보다 최대 5mm 더 큰 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 상기 간격이 스트립 두께보다 약 1mm 내지 5mm 만큼 더 큰 것이 실용적일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스트립은 도포 롤러 둘레의 스트립의 루핑 각도(looping angle)가 제2 작동 위치에서 40°미만, 양호하게는 30°미만, 예컨대 10°내지 20°사이가 되도록 스트립 코팅 장치 내에서 안내된다. 루핑 각도는 한편으로는 롤러의 반경, 지지 롤러와 인장 롤러 사이의 간격에 따라 좌우되고, 다른 한편으로는 지지 롤러와 인장 롤러 사이의 영역으로의 도포 롤러의 "침투 깊이(immersion depth)"에 따라 좌우된다.

특히 중요한 본 발명의 또 다른 제안에 따르면, 지지 롤러와 인장 롤러는 공통의 롤러 프레임 내에 혹은 그 위에 배치되어 있으며, 이에 따라 지지 롤러의 위치 및/또는 인장 롤러의 위치는 롤러 프레임 내에서 하나의 작동 위치로부터 다른 작동 위치로의 전환에 있어서 조절 가능하다.

이와 관련하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 인장 롤러와 지지 롤러는 각 경우에 로터리 프레임 내에서 회전하도록 혹은 회전 가능하도록 장착되며, 이에 따라 로터리 프레임 자체는 롤러 프레임 내에서 회전하도록 장착된다. 회전하는 로터리 프레임에서 인장 롤러와 지지 롤러의 배치에 의해, 코팅 장치는 특히 간단한 방법, 즉 로터리 프레임을 그것의 롤러와 함께 대응하는 회전 각도만큼 회전시키는 방법으로 신속하게 제1 작동 위치에서 제2 작동 위치로 옮겨질 수 있다. 이에 따라 개개의 롤러의 복잡한 배치가 불필요하다. 작동 위치의 변화는 주로 지지 롤러와 인장 롤러의 적절한 위치 설정을 이용하여 예컨대, 로터리 프레임을 이용하여 이루어지기 때문에, 도포 헤드 위치의 큰 변화가 또한 필요 없게 된다. 그럼에도 불구하고, 지지 롤러와 인장 롤러의 작동 위치를 조절하는 것에 추가하여 어떤 경우에 제공되는 안내에 따라 도포 헤드를 약간의 치수만큼 움직이는 것이 실용적이거나 필수적일 수 있다. 이와 관련하여, 로터리 프레임은 지지 롤러와 인장 롤러를 이들의 표면에 대해 서로 연결하는 적어도 2개의 로터리 아암을 구비한다. 이와 관련하여, 지지 롤러와 인장 롤러는 각각의 경우 그들의 단부에서 로터리 아암 상에 장착되며, 이에 따라 로터리 프레임은 롤러의 회전축들 사이에 배치된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 로터리 구동기가 예컨대, 하나 또는 2개 모두의 로터리 아암에서 로터리 프레임과 연결된다. 이것은 작동 위치에 있어서의 자동화된 변화를 가능하게 한다. 이와 관련하여, 본 발명의 또 다른 제안에 따르면, 로터리 구동기는 로터리 프레임, 예컨대 로터리 아암과 직접적으로 연결되거나, 직접 또는 하나 이상의 전달 레버를 경유하여 로터리 프레임, 예컨대 로터리 아암과 연결되는 실린더/피스톤 장치 등의 선형 구동기로 구성될 수 있다. 본 명세서에 사용된 전달 레버의 경우, 전달 레버는 크랭크 혹은 턴테이블로서 형성될 수 있으며, 이에 따라 선형 구동기는 이러한 크랭크 혹은 테이블 상에 편심되어 맞물리게 된다. 어떤 경우에, 하나의 작동 위치에서 다른 작동 위치로의 전환 을 목적으로, 선형적인 구동 움직임을 로터리 프레임의 회전 운동으로 완전하게 변환하는 것은 매 경우에 전달 레버를 이용하여 이루어진다. 그러나, 대안적인 구동기의 개념도 또한 가능하다. 따라서, 예컨대 선형 구동기 대신에 기어 기구를 개재시켜 샤프트 상에 작용하는 전기 모터 구동기를 이용하여 작업을 실시할 수도 있다. 또한, 예컨대 유압 피벗 구동기를 사용한 작동 가능성도 존재한다.

선형 구동기를 형성하는 실린더/피스톤 장치는 유압식으로, 공압식으로 혹은 전기적으로도 작용하는 실린더/피스톤 장치일 수 있다.

본 발명의 변형례에 있어서, 적어도 인장 롤러(필요에 따라 지지 롤러)는 피벗 프레임 상에 회전하도록 장착되고, 이에 따라 인장 롤러는 하나의 작동 위치에서 다른 작동 위치로의 전환에 있어서 피벗 프레임과 함께 피벗될 수 있다. 상기 피벗 프레임은 적어도 2개의 피벗 아암을 구비할 수 있으며, 이에 따라 인장 롤러들은 이들의 피벗 아암 상에 예컨대, 단부에 장착된다. 결과적으로, 전술한 실시예의 경우, 지지 롤러와 인장 롤러 양자는 로터리 프레임과 함께 롤러 프레임 내에서 움직이지 않으며, 그 대신 코팅 장치를 제1 작동 위치에서 제2 작동 위치로 또는 그 역으로 옮기도록 인장 롤러를 스트립 및/또는 지지 롤러에 대해 단지 피벗시키는 것만으로도 충분할 수 있다. 제1 작동 위치에서, 지지 롤러에 대항하는 코팅에 있어서, 인장 롤러는 결과적으로 스트립 영역을 벗어나게 피벗된다. 다른 한편으로, 만약 코팅이 스트립 인장 하에서 스트립에 반하여 이루어지는 것으로 가정할 경우, 인장 롤러는 스트립을 향해 피벗되는 반면에 지지 롤러는 근본적으로 그 위치에 유지될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 지지 롤러의 위치가 롤러 프레임 내에서 이동될 수 있다. 이를 위해, 지지 롤러는 예컨대, 선형 가이드 상에서 구체적으로 말하면 적절한 구동기, 즉 변위 구동기에 의해 변위 가능하도록 안내될 수 있다. 바람직하게는, 인장 롤러는 지지 롤러의 회전축으로부터 소정의 간격을 두고 있는 피벗 프레임의 별도의 피벗 축을 중심으로 피벗될 수 있다. 그러나, 피벗 프레임이 지지 롤러와 실질적으로 연결되어 인장 롤러가 지지 롤러를 중심으로 즉, 피벗 프레임의 피벗 축이 지지 롤러의 회전축과 실질적으로 일치하도록 회전하게 될 가능성이 또한 존재한다. 더욱이, 지지 롤러와 인장 롤러 사이에서 자유 스트립에 반하여 스트립 인장 하에서 코팅이 이루어질 수 있도록 도포 헤드를 지지 롤러와 인장 롤러 사이의 자유 스트립 영역으로 이동시키는 것이 필수적일 수 있다. 이러한 실시예의 경우, 피벗 구동기는 예컨대 피벗 아암에서 피벗 프레임에 연결된다. 이러한 피벗 구동기는 또한 선형 구동기, 예컨대 피벗 아암에 직간접적으로 연결될 수 있는 실린더/피스톤 장치로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명에 따르면, 피벗 구동기는 피벗 축이 인장 롤러 혹은 인장 롤러 베어링 및 피벗 구동기의 링크 기구 사이에 배치되도록 인장 롤러에 대향하여 놓인 피벗 레버의 자유단에 연결된다. 그러나, 변형례에 따르면, 피벗 구동기는 지지 롤러와 인장 롤러 사이에서 피벗 레버 상에 맞물릴 가능성이 또한 존재한다. 이상에서 본 발명의 바람직한 실시예로 설명한 본 발명의 실시예들은 지지 롤러뿐만 아니라 인장 롤러도 제공하며, 이에 따라 도포 헤드는 지지 롤러와 인장 롤러 사이의 작동 위치에서 스트립에 반하여 도포를 행한다. 그러나, 간단한 변형례에 따르면, 지지 롤러 및/또는 도포 헤드만의 작동 위치를 변화시키도록 이동하여 도포 헤드가 지지 롤러 또는 지지 롤러에 가까운 자유 스트립 영역 중 하나에 반하여 선택적으로 작동하도록 전술한 인장 롤러 없이 기본적으로 작동할 가능성도 있다.

본 발명에 따른 스트립 코팅 장치는 보통 복수 개의 스트립 코팅 장치를 포함하는 스트립 코팅 시스템의 부품이기 때문에, 복수 개의 스트립 장치들은 특히 한편으로 상부의 스트립 코팅을 위해 다른 한편으로 하부의 스트립 코팅을 위해 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 전술한 실시예들은 서로 조합될 수 있다.

종합적으로, 본 발명은, 동일한 스트립 코팅 장치가 상이한 작동 위치에서 선택적으로 작동하여 한편으로 지지 롤러에 반하여 코팅을 허용하고 다른 한편으로 스트립 인장에 반하여 즉, 자유 스트립에 반하여 코팅을 허용할 경우 완전히 상이한 용도에 대해 탄력적으로 적합한 스트립 코팅 장치를 이용하여 완전한 코팅을 실현할 수 있다는 인식에 기초를 두고 있다. 이것은 설계의 관점에서 특히 간단한 방법으로 예컨대, 관련한 도포 헤드의 최소 설정 경로를 이용하여 작업을 수행할 수 있는 전술한 로터리 프레임 및/또는 피벗 프레임에 의해 달성될 수 있다. 이것은 장치를 조작하는 작업자가 취급하기에 용이하도록 한다. 또한, 스트립 코팅 시스템을 통과하는 연속 통로 내에서 전체의 스트립 안내는 작동 위치 변화에 의해 영향을 받지 않거나 또는 약간 영향을 받기 때문에, 후속하는 오븐 영역 내에서 스트립 안내는 특히 부정적인 영향을 받지 않게 된다.

이하에서, 본 발명은 단지 예로서 실시예들을 도시한 도면을 참조하여 상세히 기술될 것이다.

도 1에는 코팅될 금속 스트립(M)이 복수 개의 스트립 코팅 장치를 관통하고 있는 금속 스트립(M)용 코팅 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1의 아래 부분에는, 금속 스트립(M)의 상부 코팅을 위한 본 발명에 따른 제1 코팅 장치(1)가 도시되어 있다. 제1 코팅 장치 바로 위에는 상부 코팅을 위한 제2 코팅 장치(2)가 또한 배치되어 있으며, 하부 코팅을 위한 제3의 코팅 장치(3)가 스트립 주행 방향으로 코팅 장치(2)에 직접 후속한다. 하나 이상의 전술한 코팅 장치(1, 2, 3)들을 통과한 이후, 스트립은 오븐(4) 속으로 들어가며, 그 오븐 내에서 액체 형태로 이미 도포되었던 코팅 물질이 경화된다. 선택적으로, 전술한 바와 같이 코팅 장치(1, 2, 3)들을 사용하여 상부 및/또는 하부 상에서 코팅된 스크립은, 상부 및/또는 하부 상에 추가적인 코팅을 도포하기 위해 도 1의 좌상부 영역에 도시된 추가적인 코팅 장치(1', 2', 3')를 통과할 가능성이 있다. 이러한 선택적인 코팅 장치(1', 2', 3')들 다음에 또 다른 오븐(4')이 선택적으로 뒤따른다.

스트립 코팅 장치(1, 2, 3, 1', 2', 3') 각각은 스트립에 액체 코팅 물질 예컨대, 유약을 도포하기 위한 도포 헤드(5)를 구비하며, 이에 따라 각각의 도포 헤드(5)는 스트립에 유약을 도포하는 적어도 하나의 도포 롤러(6)를 구비한다. 실시예에서, 도포 헤드(5)는 실제 도포 롤러(6)뿐만 아니라 수용 롤러(7)와, 이 수용 롤러(7)와 도포 롤러(6) 사이에 배치된 미터링 롤러(8)를 구비하는 3개의 롤러 헤드로서 구성되어 있다. 상기 수용 롤러(7)는 코팅 물질을 수용하고, 미터링 롤러(8)를 경유하여 그 코팅 물질을 도포 롤러(6)로 통과시킨다. 이러한 공지된 도포 헤드의 구조가 도 7a 및 도 7b에 예로서 도시되어 있다. 이와 관련하여, 전체 도포 헤드(5)는 변위 가능하기 때문에 작동 모드에 따라 도포 헤드(5)는 각 경우에 스트립 영역 밖으로 이동하거나 스트립 영역 내로 이동할 수 있다. 따라서, 스트립 코팅 장치(2, 3)의 도포 헤드(5)가 스트립 영역 밖으로 이동하는 반면에 예컨대, 스트립 코팅 장치(1)를 이용하여 단지 상부 코팅만 이루어질 가능성이 존재한다. 한편, 상부 코팅과 하부 코팅 모두가 이루어지는 것으로 가정할 경우, 이것은 스트립 코팅 장치(2, 3)의 도포 헤드(5)를 사용하여 이루어지는 반면, 스트립 코팅 장치(1)의 도포 헤드(5)는 스트립 영역 밖으로 이동한다. 이것은 선택적인 스트립 코팅 장치(1', 2', 3')에 대해서도 동일하게 적용된다.

본 발명에 따른 스트립 코팅 장치(1, 2, 1', 2') 각각은 금속 스트립(M) 측으로 도포 헤드(5)의 대향측에 놓이는 지지 롤러(9)를 구비하며, 예시된 실시예의 경우, 코팅될 스트립은 소정의 루핑 각도만큼 상기 지지 롤러 둘레로 호를 그리면서 이동한다. 이와 관련하여, 수틀(tambour)로도 불리는 지지 롤러(9)는 통상적으로 도포 롤러(6)보다 더 큰 직경을 갖는다. 본 발명의 스트립 코팅 장치(1, 2)는, 도포 헤드(5)가 스트립 코팅 장치(1, 2)의 제1 작동 위치 즉, 지지 롤러(9)의 지지 영역의 직접적인 위치, 또는 스트립 코팅 장치(1, 2)의 제2 작동 위치 즉, 지지 롤러(9)의 지지 영역 밖의 자유 스트립 영역 중 어느 한 위치에서 선택적으로 스트립에 작용하는 것에 특징이 있다. 이것은, 예컨대 지지 롤러(9)가, 금속 스트립(M) 측으로 도포 헤드(5)의 대향측에 놓인 지지 롤러에 할당된 인장 롤러(10)를 추가로 구비하는 것을 도시하고 있는 도 2a와 도 2b(혹은 도 7a와 7b)를 비교함으로써 명백해질 것이다. 도 2a(도 7a)에는 제1 작동 위치에 있는 스트립 코팅 장치(1, 2)가 도시되어 있는데, 이 제1 작동 위치에서 도포 헤드(5)는 지지 롤러(9)의 지지 영역에 직접 배치되기 때문에 도포될 금속 스트립(M)을 중간에 삽입한 상태로 도포 롤러(6)가 지지 롤러(9) 상에 지지되도록 한다. 이러한 작동 모드는 두꺼운 스트립을 코팅하는 데 특히 유효하며, 한편으로 도포 롤러(6)와 다른 한편으로 지지 롤러(9) 사이의 간격이 충분하여 지지 롤러(9)의 오염이 미리 배제된다. 다른 한편으로 얇은 스트립의 코팅을 가정하면, 스트립 코팅 장치(1, 2)는 도 2a(도 7a)에 도시된 제1 작동 위치로부터 도 2b(도 7b)에 도시된 제2 작동 위치로 옮겨질 수 있다. 도포 헤드(5) 즉, 그것의 도포 롤러(6)는 지지 롤러(9)에 반하여 더 이상 작용하지 않고 스트립 인장에 반하여 작용하는 것을 알 수 있는데, 다시 말해서 도포 롤러(6)는 한편으로 지지 롤러(9)와 다른 한편으로 인장 롤러(10) 사이의 자유 스트립 영역에서 스트립에 반하여 놓인다. 이러한 관점에서, 이 도면에 도시된 바와 같이, 지지 롤러(9)의 표면에서 도포 롤러(6)의 표면까지의 간격(a)은 예컨대, 두꺼운 스트립(두께가 약 0.3mm 이상)을 코팅할 경우 제1 작동 위치에서 코팅될 스트립의 두께와 대략 일치하기 때문에 도포 롤러(6)가 금속 스트립(M)을 개재한 상태로 지지 롤러(9)에 반하여 (직접) 놓인다(도 2a, 도 7a 참조). 이와는 대조적으로, 도 2b와 도 7b 각각에 도시된 바와 같이, 지지 롤러(9)의 표면 및/또는 인장 롤러(10)의 표면에서 도포 롤러(6)까지의 각각의 간격(a, b)은 예컨대, 얇은 스트립(두께가 0.3mm 미만)을 코팅하기 위한 제2 작동 위치에서 금속 스트립(M)의 두께보다 소정의 치수만큼 더 크다. 이와 관련하여, 상기 간격(a, b)은 스트립의 선택적인 고정 및/또는 안내를 보장하기 위해 스트립 두께보다는 더 크지만 상대적으로 작게 선택되는 것이 실용적이다. 실시예의 경우, 상기 간격(a, b)은 10mm 미만일 수 있고, 필요에 따라 5mm 미만일 수 있다.

또한, 도 2b 및 도 7b에는 도포 롤러(6) 둘레의 금속 스트립(M)의 루핑 각도(α)가 제2 작동 위치에서 40°미만, 양호하게는 30°미만인 것으로 도시되어 있다. 실시예의 경우, 상기 루핑 각도(α)는 10°내지 20°사이이다. 상기 각도는 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10) 사이의 영역으로의 도포 롤러(6)의 침투 깊이를 조절함으로써 조절될 수 있다.

본 발명에 따르면, 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10)는 공통의 롤러 프레임 내에 배치되며, 이것에 의해 상기 프레임 내에 있는 지지 롤러(9) 및/또는 인장 롤러(10)의 위치는 하나의 작동 위치에서 다른 작동 위치로의 전환에 있어서 조절될 수 있다. 이와 관련하여, 작동 위치 전환은 지지 롤러 및/또는 인장 롤러의 위치의 변화에 의해 주로 발생한다. 결과적으로, 도포 헤드는 단지 작동 위치에 적응하도록 약간 이동되어야 한다.

이와 관련하여, 도 3 내지 도 6뿐만 아니라 도 2a 및 도 2b에는 본 발명에 따른 코팅 장치(2)의 실시예가 도시되어 있는데, 이 실시예에 따르면, 인장 롤 러(10)와 지지 롤러(9)는 각각의 경우 회전하도록 로터리 프레임(12) 내에 장착되고, 이것에 의해 이러한 로터리 프레임(12) 자체는 롤러 프레임(11) 내에 장착된다. 코팅 장치(2)는 결과적으로 로터리 프레임(12)을 회전시킴으로써 제1 작동 위치에서 제2 작동 위치로 또는 그 역으로 옮겨 가며, 이에 따라 로터리 프레임(12)은 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10)를 이들의 표면에서 서로 결합시키는 2개의 로터리 아암(13)을 구비한다. 이와 관련하여, 도 4, 도 5 및 도 6에는 도 2a에 따라 제1 작동 위치에 있는 코팅 장치(2)가 도시되어 있으며, 여기서 금속 스트립(M) 자체와 도포 헤드(5)는 또한 도시 생략되어 있다. 도 3에는 도 2b에 따라 제2 작동 위치에 있는 코팅 장치(2)가 도시되어 있고, 이 도면에서도 마찬가지로 금속 스트립(M)과 도포 헤드(5)는 도시 생략되어 있다.

또한, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10)는 그들의 단부에서 각각의 경우 로터리 아암(13) 상에 장착되어 있으며, 이것에 의해 로터리 프레임 즉, 그것의 로터리 아암(13)은 롤러(9, 10)의 회전축(14, 15)들 사이에 배치된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 이에 대해서는 도 2와 도 6을 비교하면 더욱 명확해지는 바와 같이, 로터리 프레임(12)의 회전 중에, 로터리 프레임(12)의 회전축(16)이 인장 롤러(10)와 지지 롤러(9) 사이 즉, 이들의 회전축(15, 14) 사이에 배치되어 있기 때문에, 지지 롤러(9)의 위치와 인장 롤러(10)의 위치 모두가 변경된다. 작동 위치의 전환은 로터리 구동기(17)에 의해 이루어지며, 도 3에는 로터리 구동기(17)가 각 경우에 각각의 로터리 아암(13)에 할당되어 있는 것으로 도시되어 있다. 실시예에서, 이러한 로터리 구동기(17)는 로터리 아암(13)과 직접 결합되지 않는 대신 각 경우에 적절한 전달 레버(18, 19)를 경유하여 로터리 아암(13)과 결합되는 선형 구동기이다. 도 3에는 이러한 전달 레버(18, 19)에 의한 연결이 롤러(9, 10)의 양측면에서 상이하게 구성되어 있다. 도 6에는 화살표 B의 방향으로 바라 본 도 3의 장치의 우측 영역이 도시되어 있는데, 여기서 전달 레버는 실린더/피스톤 장치(17)의 행정을 로터리 아암(13)에 연결된 커넥팅 샤프트(20)의 회전 운동으로 변환시키는 크랭크(18)로 형성되어 있다. 이와 대조적으로, 도 5에는 화살표 A의 방향으로 바라 본 도 3에 따른 롤러(9, 10)의 좌측 영역이 도시되어 있는데, 여기서 실린더/피스톤 장치(17)는 턴테이블(19)에 편심되게 연결되어 있다. 도 5는 이러한 턴테이블(19)이 지지 롤러(9)의 구동 샤프트(22)를 위한 구멍(21)을 구비하는 것을 도시하고 있으며, 이에 따라 지지 롤러(9)를 위한 대응하는 회전 구동기(23)가 전술한 구동 샤프트(22) 상에 플랜지식으로 연결될 수 있다. 이것은 도 3에 간략하게 도시되어 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상세히 설명된 스트립의 상부 코팅을 위한 코팅 장치(2)에는 스트립의 하부 코팅이 가능한 통상적인 코팅 장치(3)가 곧바로 뒤따른다. 이와 관련하여, 이것은 어떠한 지지 롤러도 설치되어 있지 않은 동시에, 도포 헤드(5)가 스트립의 바닥으로부터 금속 스트립(M)에 반하여 작용하는 통상적인 코팅 장치(3)이다. 다른 도포 헤드(5)와 매우 유사하게 이러한 도포 헤드(5)는 이동할 수 있기 때문에 하부 코팅이 이루어지지 않는 것으로 가정하면 상기 도포 헤드는 스트립 영역 밖으로 이동할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 전술한 보조적인 도포 헤드(5)의 도포 롤러(6)는 스트립의 보조적인 하부 코팅이 이루어지는 작동 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 이러한 보조적인 도포 헤드(5)가 사용되지 않을 경우, 도 2b에 도시되어 있고 스트립에 반하여 이동할 수 있는 보조적인 보조 롤러(24)가 설치된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 보조 롤러는 코팅 장치(2)의 롤러 프레임(11) 상에 배치되어 있기 때문에 그것은 상승 및 하강할 수 있고, 이것에 의해 보조 롤러(24)는 캐리어(25) 위에 회전하도록 장착되어 있으며, 상기 캐리어(25)는 선형 가이드(26) 위에서 안내되고 캐리어에 연결된 실린더/피스톤 장치(27)에 의해 상하로 이동할 수 있다.

지금까지 설명한 도 2 및 도 6은 도 1에 따른 제2 코팅 장치(2)의 예를 들어 본 발명의 실시예를 도시하고 있지만, 도 1에 따라 제2 코팅 장치 아래에 배치된 제1 코팅 장치(1)는 본 발명의 변형례로서 인장 롤러(10)와 지지 롤러(9)가 로터리 프레임에서 공동으로 움직이지 않는 대신 인장 롤러(10)가 피벗 프레임(28) 상에 서 회전하도록 장착되어 있으며, 이것에 의해 인장 롤러(10)는 지지 롤러(9)에 대해 이러한 피벗 프레임(28)과 함께 제1 작동 위치에서 벗어나 제2 작동 위치로 피벗된다. 이러한 변형례는 도 7a, 도 7b 및 도 8에 상세히 도시되어 있다. 도 7a에는 제1 작동 위치에 있는 코팅 장치(1)가 도시되어 있으며, 여기서 도포 헤드(5)는 지지 롤러(9)에 직접 반하여 작용한다. 인장 롤러(10)는 피벗 프레임(28)을 사용하여 금속 스트립(M)의 영역을 벗어나게 피벗된다. 피벗 축(36)을 중심으로 피벗 프레임(28)을 피벗시키기 위해 실린더/피스톤 장치로서 구성되어 있는 피벗 구동기(30)는 그것의 피벗 아암(29)에 연결되어 있다. 이러한 피벗 구동기 즉, 실린더/피스톤 장치(30)는 한편으로는 피벗 가능하게 롤러 프레임과 결합되며, 다른 한편으로 피벗 가능하게 피벗 레버와 결합된다. 피벗 구동기(30)들이 그들의 단부에서 피벗 아암(29)의 타단부와 결합되어 있는 반면에 인장 롤러(10)는 그것의 단부와 함께 피벗 축(36)의 일측면 상에 장착되기 때문에 피벗 축(36)은 회전축(15)과 인장 롤러(10) 및 피벗 구동기(30)의 연결점(linkage point) 사이에 배치된다. 예컨대, 얇은 스트립을 코팅할 때, 코팅은 지지 롤러(9)에 반하여 이루어지는 대신에 자유 스트립에 반하여 이루어지며, 그 다음 스트립 코팅 장치(1)는 도 7a에 도시된 제1 작동 위치로부터 도 7b에 도시된 제2 작동 위치로 옮겨 갈 수 있다. 이를 위해, 피벗 프레임(28)은 피벗 구동기(30)를 사용하여 피벗되며, 이에 따라 인장 롤러(10)는 금속 스트립(M)에 반하여 피벗된다. 더욱이, 도 7a 및 도 7b의 비교에 의하면, 도포 헤드(5)는 구동기(32)에 의해 스트립에 반하여 적은 범위 내에서 전방으로 그것의 선형 가이드(31) 내에서 이동한 것으로 도시되어 있다. 이와 함께, 도포 헤드(5)는 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10) 사이에서 그것의 도포 롤러(6)와 함께 금속 스트립(M)을 압박한다. 또한, 도 7a 및 도 7b를 비교하면, 추가적으로 지지 롤러(9)는 롤러 프레임(11) 내부에서 소정 치수만큼 하강한다. 이를 위해, 지지 롤러(9)는 회전 가능하게 호이스트 프레임(33) 상에 장착되며, 이 프레임은 호이스트 구동기(34)에서 상승 및 하강할 수 있다. 호이스트 구동기(34)는 또한 실린더/피스톤 장치로서 구성된다. 상기 호이스트 프레임(33)은 선형 가이드에 의해 롤러 프레임(11)의 가이드 레일(35) 상에서 안내된다.

본 발명의 스트립 코팅 장치는 완전한 코팅을 획득할 수 있고, 이와 동시에 여러 가지의 용도, 특히 두께가 상이한 스트립을 코팅하기 위해 탄력적으로 사용할 수 있다. 특히 간단한 방법으로 도포 헤드의 설정 경로를 최소로 하여 로터리 및/또는 피벗 프레임에 의해 완전 코팅 작업을 수행할 수 있고, 또 작업자가 취급하기에 용이하며, 스트립 코팅 시스템을 통과하는 연속 통로 내에서 전체의 스트립 안내는 기본적인 위치 변화에 의해 영향을 받지 않거나 또는 약간 영향을 받기 때문에 후속하는 오븐의 영역 내에서 스트립 안내는 특히 부정적으로 영향을 받지 않게 된다.

Claims

스트립 코팅 장치(1, 2)를 통과하는 스트립에 코팅 물질을 도포하기 위한 적어도 하나의 도포 헤드(5)를 구비하며, 도포 헤드(5)는 금속 스트립(M)에 코팅 물질을 도포하는 적어도 하나의 도포 롤러(6)를 구비하고,

도포 헤드(5)에 대향하여 스트립 측에 배치된 적어도 하나의 지지 롤러(9)를 더 구비하는, 금속 스트립(M)을 코팅하기 위한 스트립 코팅 장치(1, 2)에 있어서,

상기 도포 헤드(5)는 스트립 코팅 장치(1, 2)의 제1 작동 위치, 즉 지지 롤러(9)의 지지 영역 또는 스트립 코팅 장치(1, 2)의 제2 작동 위치, 즉 지지 롤러(9)의 지지 영역 밖의 자유 스트립 영역 중 어느 한 위치에서 선택적으로 금속 스트립(M) 상에 작용하는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 인장 롤러(10)가 도포 헤드(5)에 대향하여 놓인 금속 스트립(M) 측에서 지지 롤러(9)에 할당되어 있으며, 이에 따라 도포 헤드(5)는 스트립 코팅 장치(1, 2)의 제1 작동 위치 즉, 지지 롤러(9)의 지지 영역 에 직접적인 위치 또는 스트립 코팅 장치(1, 2)의 제2 작동 위치 즉, 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10) 사이의 자유 스트립 영역 중 어느 한 위치에서 스트립 상에 작용하는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제2항에 있어서, 도포 롤러(6)의 표면과 지지 롤러(9)의 표면 사이의 간격(a)은 제1 작동 위치에서 코팅될 금속 스트립(M)의 두께와 일치하고,

도포 롤러(6)의 표면과 지지 롤러(9)의 표면 사이의 간격(a), 도포 롤러(6)의 표면과 인장 롤러(10)의 표면 사이의 간격(b), 또는 양자 모두는 제2 작동 위치에서 코팅될 스트립의 두께보다 소정 치수만큼 더 큰 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제3항에 있어서, 도포 롤러(6)의 표면과 지지 롤러(9)의 표면 사이의 간격(a), 도포 롤러(6)의 표면과 인장 롤러(10)의 표면 사이의 간격(b), 또는 양자 모두는 스트립 코팅 장치(1, 2)의 제2 작동 위치에서 20mm 미만인 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 도포 롤러(6) 둘레의 금속 스트립(M)의 루핑 각도(α;looping angle)가 제2 작동 위치에서 40°미만인 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10)는 공통의 롤러 프레임(11) 내에 혹은 그 위에 배치되어 있으며, 이에 따라 롤러 프레임(11) 내에서 지지 롤러(9)의 위치 및 인장 롤러(10)의 위치는 하나의 작동 위치에서 다른 작동 위치로의 전환을 위해 조절 가능한 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제6항에 있어서, 상기 인장 롤러(10)와 지지 롤러(9)는 각 경우에서 로터리 프레임(12) 내에서 회전하도록 장착되며, 이에 따라 로터리 프레임(12) 자체는 롤러 프레임(11) 내에서 회전하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제7항에 있어서, 상기 로터리 프레임(12)은 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10)를 이들의 표면에서 서로 결합시키는 적어도 2개의 로터리 아암(13)을 구비하는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제8항에 있어서, 상기 지지 롤러(9)와 인장 롤러(10)는 그들의 단부에서 각각의 경우 로터리 아암(13) 상에 장착되며, 상기 로터리 프레임(12)은 롤러(9, 10)의 회전축(14, 15)들 사이에 배치된 회전축(16)을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제8항에 있어서, 하나 이상의 로터리 구동기(17)가 하나 이상의 로터리 아암(13)에서 로터리 프레임(12)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제10항에 있어서, 상기 로터리 구동기(17)는, 로터리 아암(13)과 직접적으로 혹은 적어도 하나의 전달 레버(18, 19)를 경유하여 연결되는 선형 구동기로 구성되는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제11항에 있어서, 상기 전달 레버는 크랭크(18) 혹은 턴테이블(19)로서 구성되는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제6항에 있어서, 적어도 인장 롤러(10)는 피벗 프레임(28) 상에 회전하도록 장착되고, 이에 따라 피벗 프레임(28)은 롤러 프레임(11) 상에서 피벗 가능하게 장착되며, 인장 롤러(10)는 하나의 작동 위치에서 다른 작동 위치로의 전환을 위해 피벗 프레임(28)과 함께 피벗 가능한 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제13항에 있어서, 상기 피벗 프레임(28)은 작동 위치를 전환시키기 위해 인장 롤러(10)와 함께 피벗 가능한 적어도 2개의 피벗 아암(29)을 구비하며, 이에 따라 인장 롤러(10)는 이러한 피벗 아암(29) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제14항에 있어서, 하나 이상의 피벗 구동기(30)가 하나 이상의 피벗 아암(29)에서 피벗 프레임(28)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제15항에 있어서, 상기 피벗 구동기(30)는 선형 구동기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.
제14항에 있어서, 상기 지지 롤러(9)는 롤러 프레임(11) 내에서 변위 가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는 스트립 코팅 장치.