WO2010089131A1 - Device for thermally processing a conveyed quasi-continuous workpiece - Google Patents

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WO2010089131A1
WO2010089131A1 PCT/EP2010/000725 EP2010000725W WO2010089131A1 WO 2010089131 A1 WO2010089131 A1 WO 2010089131A1 EP 2010000725 W EP2010000725 W EP 2010000725W WO 2010089131 A1 WO2010089131 A1 WO 2010089131A1
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cooling
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Kai K.O. Bär
Rolf Wirth
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    • B21B45/0281—Cleaning devices removing liquids removing coolants

Definitions

  • the invention relates to a device for the thermal processing of a funded quasi-endless workpiece, in which a radiant heater for heating a surface of the workpiece is used and in which the radiant heater, a liquid cooling device and a cooling liquid removal device are arranged downstream.
  • Such devices are used for example in the steel industry in so-called coil coating systems in which steel strips or wire are provided with certain protective layers.
  • the squeeze rollers are mechanically complex, they wear depending on the condition of the band edges quickly and must be reground. The latter does not work as often as desired, is cost-intensive and requires the stocking of ground rolls. For the roll change, a plant shutdown is required in most cases.
  • the nip rolls do not allow the complete removal of the cooling medium in the edge areas is problematic, especially with thick tapes. Therefore, usually a blow-off of the remains of the cooling medium is realized at the edges by means of air.
  • the invention is therefore based on the object to provide an improved device of the type mentioned above, wherein the Gestehungs- and maintenance costs in the area of the cooling liquid removal device is reduced.
  • the invention includes the essential idea of providing as the essential functional unit of the coolant removal device a gas jet device for acting on the entire coolant-covered width of the workpiece with a pressurized gas for blowing off the coolant from the surface.
  • At least one gas outlet opening of the gas-jet device is aligned at an acute angle to the surface of the workpiece and the gas pressure on the surface is predetermined so that the exiting gas stream peels off a coolant film from the surface in a knife-like manner.
  • this embodiment can be designed in such a way that the gas-jet device has a width that extends over the width of the surface. having clogging slot.
  • the gas jet device has a plurality of individual openings, which are distributed in particular over the length of a gas jet beam, which extends over the width of the sheet.
  • the slot or each of the plurality of openings may have a nozzle shape.
  • the coolant removal device may be designed such that the gas jet device is connected to a compressed air connection or has a built-in compressor or a blower. It is understood that the former design is structurally simpler and less expensive.
  • At least a part of the gas outlet openings of the gas-jet device is configured and aligned to the surface of the workpiece and the gas pressure on the surface is predetermined such that the gas stream atomizes a coolant film on the surface.
  • This is in some sense an alternative to the above-mentioned "air knife" - execution.
  • This embodiment is particularly useful in combination with another embodiment of the cooling liquid removal device, in which this one suction device for extracting the ablated from the surface of the workpiece coolant, in particular of cooling liquid droplets.
  • the embodiment of the device in which the removal of the cooling liquid by spraying, optionally in combination with suction, may also be combined with the "air knife” design
  • Moving direction of the workpiece extending separation line are lifted by a knife-like acting air jet from the workpiece, and residues of the liquid film or back to the workpiece fallen liquid can be atomized downstream of a plurality of punctiform impinging air jets from individual openings of a correspondingly designed (second) gas jet device.
  • the novel realization of thedeflüs- stechniks- removal device can also be combined with the known squeeze roller technology, wherein a single squeegee or a square roller pair at the top and bottom of the belt is positioned in particular upstream of the gas jet device.
  • the gas-jet device has a gas-jet control device for controlling the gas pressure and / or the alignment of at least part of the gas outlet openings relative to the workpiece surface.
  • a gas-jet control device for controlling the gas pressure and / or the alignment of at least part of the gas outlet openings relative to the workpiece surface.
  • 1A and 1B are schematic longitudinal sectional views of various embodiments of a device according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the control of a device according to the invention in the manner of a functional block diagram
  • 3A and 3B are schematic diagrams illustrating construction details of gas-jet devices in devices according to the invention.
  • FIG. 1A schematically shows essential parts of a device 1 for the thermal processing of a quasi-free metal strip 5 conveyed by transport rollers 3 as conveying device.
  • the plant 1 comprises an NIR radiation heater 7 with a plurality of halogen radiant heaters 11 mounted downstream in a reflector 9 a liquid cooling device (water cooling zone) 13 with a plurality of across the width of the workpiece 5 extending water nozzle beam 15 for cooling water to the workpiece surface and finally two cooling liquid removal devices 17.1 and 17.2.
  • the device 17.1 comprises two gas-jet devices 17a and the second device 17.2 four gas-jet devices 17b for acting on both surfaces of the metal strip 5 with compressed air for drying the surfaces.
  • the gas-jet devices 17a may, for example, be designed in the manner of a bar and provided with a slot-shaped opening or nozzle for the exit of a narrowly narrowed in its height and the respective strip surface obliquely acting air flow, while the gas jet devices 17b, for example, each may have a plurality of substantially point-shaped air outlet openings to remove remaining on the belt surface residual liquid in the manner of a sputtering of this.
  • FIG. 1B shows a modification of the device shown in FIG. 1A and briefly described above, which is therefore designated by 1 '. It differs from the first embodiment only by the additional provision of a third component 17.3 of the cooling liquid removal device 17, in which a pair of squeezing rollers 17c is used in addition to the removal of the cooling liquid from the belt surfaces.
  • 2 shows a schematic diagram of essential elements of a controller 20 of the device 1 according to the invention according to FIG. 1A.
  • the control comprises a conveying speed sensor 21 for detecting the current conveying speed of the metal strip 5 on the transport rollers 3 and a layer thickness sensor 23 for determining a layer thickness of the cooling liquid on the strip surface.
  • the sensor components 21 and 23 deliver output signals to corresponding signal inputs of a processing unit 25, in which the acquired measured values are processed, for example by comparison with prestored value constellations by evaluation of prestored lookup tables.
  • the processing unit 25 obtains control quantities for aligning the gas dischargers 17a, 17b supplied to position actuators 27a, 27b, respectively, and adjusting the respective gas pressures supplied to respective gas pressure control valves 29a, 29b, respectively.
  • FIG. 3A shows a gas jet device designed as an air knife beam 30, which "peels off” a liquid film F from a surface of the metal strip 5 by means of a knife-like acting compressed air flow 31 extending over the entire width of the metal strip 5.
  • the air knife beam 30 is equipped with a compressed air connection 33 is connected, and the compressed air supplied via this is distributed to the length of a slot nozzle 35 in the beam 30, which gives the desired shape to the air flow 31.
  • a pivot bracket 37 which, for example, with a control of FIG. 2 (especially then with one of the adjusting elements 27a or 27b of FIG. 2) may be connected, but also, without a control component, can be operated electrically or manually.
  • Fig. 3B shows another gas-jet device, namely a nozzle block 30 ', which is used in conjunction with a suction hood 40 for detaching a liquid film F from the surface of the metal strip 5 and for discharging the detached liquid droplets from the space above the strip surface.
  • the nozzle block 30 ' has a plurality of arrayed air nozzles 31, each producing an approximately cylindrical or conical air jet to the belt surface and the punctual air pressure in the Collaboration with each other dissolve the cohesion of the liquid film and sputtering it to some extent.
  • the nozzle block 30 ' has an attached blower body 33, is sucked through the ambient air and compressed to finally supply them via respective air channels (not shown) in the nozzle block the individual nozzles.
  • This embodiment of the gas-jet device is therefore independent of an existing media connection (compressed air).

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Abstract

The invention relates to a device for thermally processing a conveyed quasi-continuous workpiece, in particular a flat body, having a conveying device for transporting the workpiece in a conveying direction, an NIR radiant heater for heating a surface of the workpiece by means of radiation, the substantially effective portion thereof being in the range of near infrared and the power density thereof on the surface being greater than 100 kW/m2, a liquid cooling device downstream of the NIR radiant heater in the conveying direction for applying a cooling liquid to the surface, and a cooling liquid discharge device for removing the cooling liquid from the surface, wherein the cooling liquid discharge device comprises a gas jet device for applying a pressurized gas to the entire surface covered by cooling liquid for blowing off the cooling liquid from the surface.

Description

Vorrichtung zur thermischen Bearbeitung eines geförderten quasi-endlosen Werkstücks Device for the thermal processing of a conveyed quasi-endless workpiece
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Bearbeitung eines geförderten quasi-endlosen Werkstücks, in der ein Strahlungsheizer zur Erwärmung einer Oberfläche des Werkstücks eingesetzt wird und in der dem Strahlungsheizer eine Flüssigkeitskühleinrichtung sowie eine Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung nachgeordnet sind.The invention relates to a device for the thermal processing of a funded quasi-endless workpiece, in which a radiant heater for heating a surface of the workpiece is used and in which the radiant heater, a liquid cooling device and a cooling liquid removal device are arranged downstream.
Derartige Vorrichtungen werden etwa im Bereich der Stahlindustrie in sogenannten Coilcoating-Anlagen eingesetzt, in denen Stahlbänder oder -drahte mit bestimmten Schutzschichten versehen werden.Such devices are used for example in the steel industry in so-called coil coating systems in which steel strips or wire are provided with certain protective layers.
Speziell bei hochproduktiven und daher besonders schnell laufenden Anlagen dieser Art steht die Aufgabe, das zumindest oberflächlich stark erwärmte Werkstück gemäß definierten Prozessforderungen - und in vielen Fällen sehr schnell - abzukühlen, was den Einsatz relativ großer Mengen Kühlflüssigkeit erfordert, die andererseits wegen der hohen Transportgeschwindigkeit sehr schnell wieder von der Oberfläche des Werkstücks entfernt werden muss. Zu diesem Zweck werden üblicherweise mehrere Paare sogenannter Quetschwalzen eingesetzt, die an die Oberfläche des durchlaufenden Metallbandes (oder ähnlichen Werkstücks) angedrückt werden und dabei den Flüssigkeitsfilm weitgehend verdrängen und hierdurch die Oberfläche trocknen.Especially with highly productive and therefore particularly fast-running systems of this type is the task of cooling the at least superficially highly heated workpiece according to defined process requirements - and very quickly - in many cases, which requires the use of relatively large amounts of coolant, on the other hand because of the high transport speed very must be quickly removed from the surface of the workpiece again. For this purpose, usually several pairs of so-called nip rolls are used, which pressed against the surface of the continuous metal strip (or similar workpiece) and thereby largely displace the liquid film and thereby dry the surface.
Die Quetschwalzen sind mechanisch aufwändig, sie verschleißen je nach Beschaffenheit der Bandkanten schnell und müssen nachgeschliffen werden. Letzteres funktioniert nicht beliebig oft, ist kostenintensiv und erfordert die Bevorratung von geschliffenen Walzen. Für den Walzenwechsel ist in den meisten Fällen ein Anlagenstillstand erforderlich. Zudem ermöglichen die Quetschwalzen nicht das vollständige Entfernen des Kühlmediums in den Randbereichen problematisch ist das speziell bei dicken Bändern. Daher wird üblicherweise eine Abblasung der Reste des Kühlmediums an den Kanten mittels Luft realisiert.The squeeze rollers are mechanically complex, they wear depending on the condition of the band edges quickly and must be reground. The latter does not work as often as desired, is cost-intensive and requires the stocking of ground rolls. For the roll change, a plant shutdown is required in most cases. In addition, the nip rolls do not allow the complete removal of the cooling medium in the edge areas is problematic, especially with thick tapes. Therefore, usually a blow-off of the remains of the cooling medium is realized at the edges by means of air.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der oben genannten Art anzugeben, bei der der Gestehungs- und Wartungsaufwand im Bereich der Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung verringert ist.The invention is therefore based on the object to provide an improved device of the type mentioned above, wherein the Gestehungs- and maintenance costs in the area of the cooling liquid removal device is reduced.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a device having the features of claim 1. Advantageous developments of the inventive concept are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, als wesentliche Funktionseinheit der Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung eine Gasstrahleinrichtung zur Beaufschlagung der gesamten mit Kühlflüssigkeit bedeckten Breite des Werkstücks mit einem unter Druck stehenden Gas zum Abblasen der Kühlflüssigkeit von der Oberfläche vorzusehen. Hierdurch lässt sich der Einsatz von Quetschwalzen ganz vermeiden oder zumindest reduzieren, und die mit deren Einsatz verbundenen und oben erwähnten Probleme treten mindestens nur in geringerem Umfang auf.The invention includes the essential idea of providing as the essential functional unit of the coolant removal device a gas jet device for acting on the entire coolant-covered width of the workpiece with a pressurized gas for blowing off the coolant from the surface. As a result, the use of nip rolls can be completely avoided or at least reduced, and the problems associated with their use and the above-mentioned problems occur at least only to a lesser extent.
In einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Gasaustrittsöffnung der Gasstrahleinrichtung derart im spitzen Winkel zur Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet und der Gasdruck auf der Oberfläche derart vorbestimmt ist, dass der austretende Gasstrom einen Kühlflüssigkeitsfilm messerartig von der Oberfläche abschält. Diese Ausführung kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass die Gasstrahleinrichtung einen sich über die Breite des Flächenkörpers erstre- ckenden Schlitz aufweist. Alternativ hierzu oder auch in Kombination mit der vorgenannten Ausführung ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Gasstrahleinrichtung eine Vielzahl von einzelnen Öffnungen aufweist, die insbesondere über die Länge eines Gasstrahl-Balkens verteilt sind, welcher sich über die Breite des Flächenkörpers erstreckt. Speziell kann hierbei der Schlitz oder jede der Vielzahl von Öffnungen Düsengestalt aufweisen.In one embodiment of the invention, it is provided that at least one gas outlet opening of the gas-jet device is aligned at an acute angle to the surface of the workpiece and the gas pressure on the surface is predetermined so that the exiting gas stream peels off a coolant film from the surface in a knife-like manner. In particular, this embodiment can be designed in such a way that the gas-jet device has a width that extends over the width of the surface. having clogging slot. Alternatively, or in combination with the aforementioned embodiment is provided in a further embodiment that the gas jet device has a plurality of individual openings, which are distributed in particular over the length of a gas jet beam, which extends over the width of the sheet. Specifically, in this case, the slot or each of the plurality of openings may have a nozzle shape.
Je nach Medien-Verfügbarkeit am Aufstellort der Anlage kann die Kühlflüssigkeits- Abtrageinrichtung so gestaltet sein, dass die Gasstrahleinrichtung mit einem Press- luftanschluss verbunden ist oder aber einen eingebauten Kompressor oder ein Gebläse aufweist. Es versteht sich, dass die erstgenannte Ausführung konstruktiv einfacher und kostengünstiger ist.Depending on the availability of media at the installation site of the system, the coolant removal device may be designed such that the gas jet device is connected to a compressed air connection or has a built-in compressor or a blower. It is understood that the former design is structurally simpler and less expensive.
In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass mindestens ein Teil der Gasaustrittsöffnungen der Gasstrahleinrichtung derart konfiguriert und zur Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet und der Gasdruck auf der Oberfläche derart vorbestimmt ist, dass der Gasstrom einen Kühlflüssigkeitsfilm auf der Oberfläche zerstäubt. Dies stellt in gewissem Sinne eine Alternative zur oben erwähnten „Luftmesser"- Ausführung dar. Diese Ausführung ist besonders zweckmäßig in Kombination mit einer weiteren Ausgestaltung der Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung, bei der diese eine Absaugeinrichtung zur Absaugung der von der Oberfläche des Werkstücks abgetragenen Kühlflüssigkeit, insbesondere von Kühlflüssigkeitströpfchen, aufweist.In a further embodiment it is provided that at least a part of the gas outlet openings of the gas-jet device is configured and aligned to the surface of the workpiece and the gas pressure on the surface is predetermined such that the gas stream atomizes a coolant film on the surface. This is in some sense an alternative to the above-mentioned "air knife" - execution. This embodiment is particularly useful in combination with another embodiment of the cooling liquid removal device, in which this one suction device for extracting the ablated from the surface of the workpiece coolant, in particular of cooling liquid droplets.
Die Ausführung der Vorrichtung, bei der der Abtrag der Kühlflüssigkeit durch Zerstäuben, gegebenenfalls in Kombination mit einem Absaugen, erfolgt, kann auch mit der „Luftmesser"-Ausführung kombiniert sein. Speziell kann ein relativ dicker, zusammenhängender Flüssigkeitsfilm zunächst im Wesentlichen an einer quer zur Förderrichtung des Werkstücks verlaufenden Abtrennlinie durch einen messerartig wirkenden Luftstrahl vom Werkstück abgehoben werden, und Reste des Flüssigkeitsfilms oder wieder auf das Werkstück zurückgefallene Flüssigkeit kann stromabwärts durch eine Vielzahl punktartig auftreffender Luftstrahlen aus einzelnen Öffnungen einer entsprechend gestalteten (zweiten) Gasstrahleinrichtung zerstäubt werden. Wie weiter oben bereits angemerkt, kann die neuartige Realisierung der Kühlflüs- sigkeits-Abtrageinrichtung auch mit der bekannten Quetschwalzen-Technik kombiniert sein, wobei eine einzelne Quetschwalze bzw. ein Quaderwalzenpaar an Ober- und Unterseite des Bandes insbesondere stromaufwärts der Gasstrahleinrichtung positioniert ist. Auf diese Weise lassen sich besonders effizient sehr große Kühlwassermengen handhaben, ohne dass die problematischen hohen Anforderungen bezüglich der dauerhaften Formgenauigkeit der Quetschwalzen im bisher erforderlichen Maße eingehalten werden müssen. Die Quetschwalze wirkt ja in dieser Kombination nicht als einziges Mittel zum Trocknen des Werkstücks, sondern gewissermaßen als Vortrockner.The embodiment of the device in which the removal of the cooling liquid by spraying, optionally in combination with suction, may also be combined with the "air knife" design Moving direction of the workpiece extending separation line are lifted by a knife-like acting air jet from the workpiece, and residues of the liquid film or back to the workpiece fallen liquid can be atomized downstream of a plurality of punctiform impinging air jets from individual openings of a correspondingly designed (second) gas jet device. As already noted above, the novel realization of the Kühlflüs- sigkeits- removal device can also be combined with the known squeeze roller technology, wherein a single squeegee or a square roller pair at the top and bottom of the belt is positioned in particular upstream of the gas jet device. In this way, very large quantities of cooling water can be handled particularly efficiently, without the problematic high requirements with regard to the permanent shape accuracy of the nip rolls having to be maintained to the extent required hitherto. The squeegee does not act in this combination as the only means for drying the workpiece, but in a sense as pre-dryer.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gasstrahleinrichtung eine Gasstrahl-Steuereinrichtung zur Steuerung des Gasdrucks und/oder der Ausrichtung mindestens eines Teils der Gasaustrittsöffnungen relativ zur Werkstückoberfläche aufweist. Dies kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass die Gasstrahl-Steuereinrichtung eingangsseitig mit einer Sensorik zur Erfassung der Laufgeschwindigkeit und/oder der Kühlflüssigkeits-Schichtdicke auf der Oberfläche des Werkstücks oder des Kühlflüssigkeitsverbrauchs pro Zeiteinheit verbunden und zur Steuerung des Gasdrucks und/oder der Ausrichtung mindestens eines Teils der Gasaustrittsöffnungen relativ zur Oberfläche in Abhängigkeit von mindestes einer dieser Größen ausgebildet ist.In a further embodiment of the invention, it is provided that the gas-jet device has a gas-jet control device for controlling the gas pressure and / or the alignment of at least part of the gas outlet openings relative to the workpiece surface. This can in particular be configured so that the gas jet control device on the input side connected to a sensor for detecting the running speed and / or the cooling liquid layer thickness on the surface of the workpiece or the cooling liquid consumption per unit time and for controlling the gas pressure and / or the alignment of at least one Part of the gas outlet openings is formed relative to the surface in response to at least one of these sizes.
Aus derzeitiger Sicht besonders vorteilhaft ist der Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung in Beschichtungsanlagen, in denen eine Trocknung der aufgebrachten Beschichtung mit NIR-Strahlung hoher Leistungsdichte vorgesehen und in denen im Anschluss an das Trocknen bzw. Vernetzen der Beschichtung eine hochwirksame Flüssigkeitskühlung erforderlich ist, etwa in den bereits erwähnten Coilcoating- Anlagen in der Stahlindustrie.From a current point of view, the use of the proposed device in coating systems, in which a drying of the applied coating with NIR radiation of high power density provided and in which following the drying or crosslinking of the coating, a highly effective liquid cooling is required, such as in the already mentioned coil coating plants in the steel industry.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen : Fig. IA und IB schematische Längsschnittdarstellungen verschiedener Ausführungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,Incidentally, advantages and expediencies of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the figures. From these show: 1A and 1B are schematic longitudinal sectional views of various embodiments of a device according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Steuerung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Art eines Funktions-Blockschaltbildes undFig. 2 is a schematic representation of the control of a device according to the invention in the manner of a functional block diagram and
Fig. 3A und 3B schematische Darstellungen zur Illustration von Konstruktionsdetails von Gasstrahleinrichtungen in erfindungsgemäßen Vorrichtungen.3A and 3B are schematic diagrams illustrating construction details of gas-jet devices in devices according to the invention.
Fig. IA zeigt schematisch wesentliche Teile einer Vorrichtung 1 zur thermischen Bearbeitung eines durch Transportrollen 3 als Fördereinrichtung geförderten quasiendlosen Metallbandes 5. Die Anlage 1 umfasst einen NIR-Strahlungsheizer 7 mit einer Vielzahl von in einem Reflektor 9 angebrachten Halogen-Heizstrahlern 11, stromabwärts von diesem eine Flüssigkeitskühleinrichtung (Wasserkühlzone) 13 mit einer Mehrzahl von sich über die Breite des Werkstücks 5 erstreckenden Wasserdüsenbalken 15 zur Kühlwasserbeaufschlagung der Werkstückoberfläche und schließlich zwei Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtungen 17.1 und 17.2. Von diesen umfasst die Einrichtung 17.1 zwei Gasstrahleinrichtungen 17a und die zweite Einrichtung 17.2 vier Gasstrahleinrichtungen 17b zur Beaufschlagung beider Oberflächen des Metallbandes 5 mit Druckluft zum Trocknen der Oberflächen. Hierbei können die Gasstrahleinrichtungen 17a beispielsweise balkenartig ausgeführt und mit jeweils einer schlitzförmigen Öffnung bzw. Düse zum Austritt eines in seiner Höhe schmal begrenzten und die jeweilige Bandoberfläche schräg beaufschlagenden Luftstromes versehen sein, während die Gasstrahleinrichtungen 17b beispielsweise jeweils eine Vielzahl von im Wesentlichen punktförmigen Luftaustrittsöffnungen aufweisen können, um noch auf der Bandoberfläche verbliebene Flüssigkeitsreste in Art eines Zerstäubens von dieser zu entfernen.1A schematically shows essential parts of a device 1 for the thermal processing of a quasi-free metal strip 5 conveyed by transport rollers 3 as conveying device. The plant 1 comprises an NIR radiation heater 7 with a plurality of halogen radiant heaters 11 mounted downstream in a reflector 9 a liquid cooling device (water cooling zone) 13 with a plurality of across the width of the workpiece 5 extending water nozzle beam 15 for cooling water to the workpiece surface and finally two cooling liquid removal devices 17.1 and 17.2. Of these, the device 17.1 comprises two gas-jet devices 17a and the second device 17.2 four gas-jet devices 17b for acting on both surfaces of the metal strip 5 with compressed air for drying the surfaces. In this case, the gas-jet devices 17a may, for example, be designed in the manner of a bar and provided with a slot-shaped opening or nozzle for the exit of a narrowly narrowed in its height and the respective strip surface obliquely acting air flow, while the gas jet devices 17b, for example, each may have a plurality of substantially point-shaped air outlet openings to remove remaining on the belt surface residual liquid in the manner of a sputtering of this.
Fig. IB zeigt eine Abwandlung der in Fig. IA dargestellten und oben kurz beschriebenen Vorrichtung, die deshalb mit 1' bezeichnet ist. Sie unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich durch das zusätzliche Vorsehen einer dritten Komponente 17.3 der Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung 17, in der ein Paar von Quetschwalzen 17c zusätzlich zur Entfernung der Kühlflüssigkeit von den Bandoberflächen eingesetzt wird. Fig. 2 zeigt als Prinzipskizze wesentliche Elemente einer Steuerung 20 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nach Fig. IA. Die Steuerung umfasst eine Förder- geschwindigkeits-Sensorik 21 zur Erfassung der aktuellen Fördergeschwindigkeit des Metallbandes 5 an den Transportrollen 3 sowie eine Schichtdicken-Sensorik 23 zur Bestimmung einer Schichtdicke der Kühlflüssigkeit auf der Bandoberfläche. Die Sensorik-Komponenten 21 und 23 liefern Ausgangssignale an entsprechende Signaleingänge einer Verarbeitungseinheit 25, in der die erfassten Messwerte, beispielsweise durch Vergleich mit vorgespeicherten Wertekonstellationen durch Auswertung vorgespeicherter Lookup-Tables, verarbeitet werden. Im Ergebnis der Verarbeitung gewinnt die Verarbeitungseinheit 25 Steuergrößen für die Ausrichtung der Gasaustrageinrichtungen 17a, 17b, die Positions-Stelleinrichtungen 27a bzw. 27b zugeführt werden, sowie zur Einstellung des jeweiligen Gasdrucks, die entsprechenden Gasdruck-Stellventilen 29a bzw. 29b zugeführt werden.FIG. 1B shows a modification of the device shown in FIG. 1A and briefly described above, which is therefore designated by 1 '. It differs from the first embodiment only by the additional provision of a third component 17.3 of the cooling liquid removal device 17, in which a pair of squeezing rollers 17c is used in addition to the removal of the cooling liquid from the belt surfaces. 2 shows a schematic diagram of essential elements of a controller 20 of the device 1 according to the invention according to FIG. 1A. The control comprises a conveying speed sensor 21 for detecting the current conveying speed of the metal strip 5 on the transport rollers 3 and a layer thickness sensor 23 for determining a layer thickness of the cooling liquid on the strip surface. The sensor components 21 and 23 deliver output signals to corresponding signal inputs of a processing unit 25, in which the acquired measured values are processed, for example by comparison with prestored value constellations by evaluation of prestored lookup tables. As a result of the processing, the processing unit 25 obtains control quantities for aligning the gas dischargers 17a, 17b supplied to position actuators 27a, 27b, respectively, and adjusting the respective gas pressures supplied to respective gas pressure control valves 29a, 29b, respectively.
Fig. 3A zeigt eine als Luftmesser-Balken 30 ausgeführte Gasstrahleinrichtung, die einen Flüssigkeitsfilm F von einer Oberfläche des Metallbandes 5 mittels eines messerartig wirkenden, sich über die gesamte Breite des Metallbandes 5 erstreckenden Druckluftstromes 31 „abschält". Der Luftmesser-Balken 30 ist mit einem Pressluftanschluss 33 verbunden, und die über diesen zugeführte Pressluft wird auf die Länge einer Schlitzdüse 35 im Balken 30 verteilt, welche dem Luftstrom 31 die gewünschte Form verleiht. Lediglich schematisch dargestellt ist auch eine Schwenkhalterung 37, welche beispielsweise mit einer Steuerung der in Fig. 2 dargestellten Art (speziell dann mit einem der Stellelemente 27a oder 27b aus Fig. 2) verbunden sein, aber auch, ohne eine Regelungs-Komponente, elektrisch oder manuell betätigt werden kann.3A shows a gas jet device designed as an air knife beam 30, which "peels off" a liquid film F from a surface of the metal strip 5 by means of a knife-like acting compressed air flow 31 extending over the entire width of the metal strip 5. The air knife beam 30 is equipped with a compressed air connection 33 is connected, and the compressed air supplied via this is distributed to the length of a slot nozzle 35 in the beam 30, which gives the desired shape to the air flow 31. Also shown only schematically is a pivot bracket 37, which, for example, with a control of FIG. 2 (especially then with one of the adjusting elements 27a or 27b of FIG. 2) may be connected, but also, without a control component, can be operated electrically or manually.
Fig. 3B zeigt eine andere Gasstrahleinrichtung, nämlich einen Düsenblock 30', welche im Zusammenwirken mit einer Absaughaube 40 zur Ablösung eines Flüssigkeitsfilmes F von der Oberfläche des Metallbandes 5 und zum Abführen der abgelösten Flüssigkeitströpfchen aus dem Raum oberhalb der Bandoberfläche eingesetzt wird. Der Düsenblock 30' hat eine Vielzahl matrixartig angeordneter Luftdüsen 31, die jeweils einen annähernd zylinder- oder kegelförmigen Luftstrahl auf die Bandoberfläche erzeugen und durch die punktuelle Luftdruck-Beaufschlagung im Zusammenwirken miteinander den Zusammenhalt des Flüssigkeitsfilmes auflösen und diesen gewissermaßen zerstäuben. Des Weiteren hat der Düsenblock 30' einen aufgesetzten Gebläsekörper 33, über den Umgebungsluft angesaugt und verdichtet wird, um sie schließlich über entsprechende Luftkanäle (nicht dargestellt) im Düsenblock den einzelnen Düsen zuzuführen. Diese Ausführung der Gasstrahleinrichtung ist mithin von einem vorhandenen Medienanschluss (Pressluft) unabhängig.Fig. 3B shows another gas-jet device, namely a nozzle block 30 ', which is used in conjunction with a suction hood 40 for detaching a liquid film F from the surface of the metal strip 5 and for discharging the detached liquid droplets from the space above the strip surface. The nozzle block 30 'has a plurality of arrayed air nozzles 31, each producing an approximately cylindrical or conical air jet to the belt surface and the punctual air pressure in the Collaboration with each other dissolve the cohesion of the liquid film and sputtering it to some extent. Furthermore, the nozzle block 30 'has an attached blower body 33, is sucked through the ambient air and compressed to finally supply them via respective air channels (not shown) in the nozzle block the individual nozzles. This embodiment of the gas-jet device is therefore independent of an existing media connection (compressed air).
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele und hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. The embodiment of the invention is not limited to the examples and highlighted aspects described above, but also possible in a variety of modifications, which are within the scope of technical action.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung zur thermischen Bearbeitung eines geförderten quasi-endlosen Werkstücks, insbesondere Flächenkörpers, mit einer Fördereinrichtung zum Transport des Werkstücks in einer Förderrichtung, einem NIR-Strahlungsheizer zur Erwärmung einer Oberfläche des Werkstücks mittels Strahlung, deren wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot und deren Leistungsdichte auf der Oberfläche oberhalb von 100 kW/m2 liegt, einer dem NIR-Strahlungsheizer in Förderrichtung nachgeordneten Flüssigkeitskühleinrichtung zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit auf die Oberfläche und einer der Flüssigkeitskühleinrichtung nachgeordneten Kühlflüssigkeits- Abtrageinrichtung zum Entfernen der Kühlflüssigkeit von der Oberfläche, wobei die Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung eine Gasstrahleinrichtung zur Beaufschlagung der gesamten mit Kühlflüssigkeit bedeckten Oberfläche des Werkstücks mit einem unter Druck stehenden Gas zum Abblasen der Kühlflüssigkeit von der Oberfläche aufweist.1. A device for the thermal processing of a funded quasi-endless workpiece, in particular sheet, with a conveyor for transporting the workpiece in a conveying direction, a NIR radiant heater for heating a surface of the workpiece by means of radiation whose essential active component in the near infrared and their Power density on the surface is above 100 kW / m 2 , a downstream of the NIR radiant heater downstream liquid cooling device for applying a cooling liquid to the surface and a downstream of the liquid cooling device Kühlflüssigkeit- removal device for removing the cooling liquid from the surface, wherein the cooling liquid removal device a gas jet device for pressurizing the entire surface of the workpiece covered with the cooling liquid with a pressurized gas for blowing off the cooling liquid from the surface e has.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Gasaustrittsöffnung der Gasstrahleinrichtung derart im spitzen Winkel zur Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet und der Gasdruck auf der Oberfläche derart vorbestimmt ist, dass der austretende Gasstrom einen Kühlflüssigkeitsfilm messerartig von der Oberfläche abschält.2. Device according to claim 1, wherein at least one gas outlet opening of the gas jet device so aligned at an acute angle to the surface of the workpiece and the gas pressure on the surface is predetermined such that the escaping gas stream peels a coolant film from the surface like a knife.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gasstrahleinrichtung einen sich über die Breite des Flächenkörpers erstreckenden Schlitz aufweist.3. Device according to claim 1 or 2, wherein the gas jet device has a slot extending over the width of the sheet.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gasstrahleinrichtung eine Vielzahl von einzelnen Öffnungen aufweist, die insbesondere über die Länge eines Gasstrahl-Balkens verteilt sind, welcher sich über die Breite des Flächenkörpers erstreckt.4. Device according to one of the preceding claims, wherein the gas jet device has a plurality of individual openings, which are distributed in particular over the length of a gas jet beam, which extends over the width of the sheet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Schlitz oder jede der Vielzahl von Öffnungen Düsengestalt aufweist.5. Apparatus according to claim 3 or 4, wherein the slot or each of the plurality of openings has a nozzle shape.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gasstrahleinrichtung mit einem Pressluftanschluss verbunden ist.6. Device according to one of the preceding claims, wherein the gas-jet device is connected to a compressed air connection.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gasstrahleinrichtung einen eingebauten Kompressor oder ein Gebläse aufweist.7. Device according to one of claims 1 to 5, wherein the gas jet device comprises a built-in compressor or a blower.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Teil der Gasaustrittsöffnungen der Gasstrahleinrichtung derart konfiguriert und zur Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet und der Gasdruck auf der Oberfläche derart vorbestimmt ist, dass der Gasstrom einen Kühlflüssigkeitsfilm auf der Oberfläche zerstäubt.The apparatus of any one of the preceding claims, wherein at least a portion of the gas exit ports of the gas scrubber are configured and aligned with the surface of the workpiece and the gas pressure on the surface is predetermined such that the gas stream atomizes a coolant film on the surface.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung eine Absaugeinrichtung zur Absaugung der von der Oberfläche des Werkstücks abgetragenen Kühlflüssigkeit, insbesondere von Kühlflüssigkeitströpfchen, aufweist.9. Device according to one of the preceding claims, wherein the cooling liquid removal device comprises a suction device for extracting the ablated from the surface of the workpiece cooling liquid, in particular of cooling liquid droplets.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlflüssigkeits-Abtrageinrichtung zusätzlich eine Quetschwalze zum Abquetschen von auf der Oberfläche des Werkstücks befindlicher Kühlflüssigkeit aufweist, wobei die Quetschwalze insbesondere stromaufwärts der Gasstrahleinrichtung positioniert ist.10. Device according to one of the preceding claims, wherein the cooling liquid removal device additionally comprises a nip roll for squeezing located on the surface of the workpiece cooling liquid, wherein the nip roll is positioned in particular upstream of the gas jet device.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gasstrahleinrichtung eine Gasstrahl-Steuereinrichtung zur Steuerung des Gasdrucks und/oder der Ausrichtung mindestens eines Teils der Gasaustrittsöffnungen relativ zur Werkstückoberfläche aufweist.11. Device according to one of the preceding claims, wherein the gas jet device comprises a gas jet control device for controlling the gas pressure and / or the alignment of at least a portion of the gas outlet openings relative to the workpiece surface.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Gasstrahl-Steuereinrichtung eingangsseitig mit einer Sensorik zur Erfassung der Laufgeschwindigkeit und/oder der Kühlflüssigkeits-Schichtdicke auf der Oberfläche des Werkstücks oder des Kühlflüssigkeitsverbrauchs pro Zeiteinheit verbunden und zur Steuerung des Gasdrucks und/oder der Ausrichtung mindestens eines Teils der Gasaustrittsöffnungen relativ zur Oberfläche in Abhängigkeit von mindestes einer dieser Größen ausgebildet ist.12. The apparatus of claim 11, wherein the gas jet control device on the input side connected to a sensor for detecting the running speed and / or the cooling liquid layer thickness on the surface of the workpiece or the coolant consumption per unit time and for controlling the gas pressure and / or the alignment of at least one Part of the gas outlet openings is formed relative to the surface in response to at least one of these sizes.
13. Beschichtungsanlage, insbesondere Coilcoating-Anlage, mit einer Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung auf das Werkstück und einer der Beschichtungseinrichtung in Fördereinrichtung des Werkstücks nachgeordneten Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche. 13. Coating system, in particular coil coating system, with a coating device for applying a coating to the workpiece and a coating device downstream in the conveyor of the workpiece device according to one of the preceding claims.
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