Abblasvorrichtung zum kontinuierlichen beidseitigen Beschichten von Metallband

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abblasen von überflüssigem Beschichtungsmaterial beim kontinuierlichen beidseitigen Beschichten von Metallband, insbesondere beim Verzinken von Stahlband, mit einer parallel zur Metallbandfläche (33) angeordneten, druckluftbeaufschlagten Abblasdüse (1), deren Düsenspalt (2) durch zwei gegeneinander verstellbare Düsenlippen (4) gebildet wird. Die Spaltlänge der Abblasdüse (1) ist größer als die Breite des Metallbandes. Es ist ein von der Abblasdüse (1) geführtes Abdeckelement (11) vorgesehen, durch das die Druckluftzufuhr zum Düsenspalt (2) im Bereich außerhalb der an die Metallbandbreite jeweils angepaßten Spaltlänge abdeckbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abblasen von überflüssigem Beschichtungsmaterial beim kontinuierlichen beidseitigen Beschichten von Metallband, insbesondere beim Verzinken von Stahlband, mit einer parallel zur Metallbandfläche angeordneten, druckluftbeaufschlagten Abblasdüse, deren Düsenspalt durch zwei gegeneinander verstellbare Düsenlippen gebildet wird, wobei die Spaltlänge der Abblasdüse größer ist als die Breite des Metallbandes.

[0002] Eine solche Vorrichtung gehört zum Stand der Technik. Beim beidseitigen Beschichten von Metallband ist auf beiden Seiten des aus einem Beschichtungsmittelbad herausgeführten Bandes jeweils eine Abblasdüse angeordnet. Um Ungenauigkeiten in der Breite des zu beschichtenden, an der Abblasdüse vorbeigeführten Metallbandes zu berücksichtigen, muß die Länge der Abblasdüse stets um einen Sicherheitsabstand größer sein als die Bandbreite, damit auch im Bereich der Bandkante ein sicheres Abblasen erfolgen kann. Hierbei sind jedoch die Druckluftstrahlen der beiden sich im Bereich außerhalb der Bandkanten unmittelbar gegenüberstehenden Abblasdüsen gegeneinander gerichtet und bewirken die Entstehung von Luftverwirbelungen. Dies hat zum einen einen unnötigen Druckluftverbrauch sowie eine unerwünschte Geräuschemission infolge des Vorbeistreichens der Druckluft an den Bandkanten zur Folge. Andererseits führt die Luftverwirbelung auch zu einer Qualitätsbeeinträchtigung der Bandbeschichtung, da diese im Bereich der Bandkanten ungleichmäßig wird, d.h. es entstehen sogenannte "Aufwachsungen" an den Bandkanten.

[0003] Als Gegenmaßnahme hierzu werden im Kantenbereich des Bandes zusätzliche Druckluftdüsen, sogenannte Kantendüsen, eingesetzt, die die genannten Luftverwirbelungen an den Kanten durch gezieltes Anblasen derselben verringern. Es ist bekannt, diese Kantendüsen extern an den betreffenden Stellen auf die jeweilige Bandkante gerichtet einzustellen. Die manuelle Einstellung der Kantendüsen hinsichtlich der Blasrichtung und der Luftmenge ist jedoch sehr aufwendig und muß bei sich ändernder Metallbandbreite stets neu erfolgen. Darüber hinaus tritt hierdurch eine zusätzliche Druckluftmenge beim Abblasen auf, die, da das Abblasen in unmittelbarer Umgebung des Beschichtungsmittelbades erfolgt, eine vermehrte Schlackenbildung auf der Oberfläche des Beschichtungsmittels begünstigt.

[0004] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine sparsame und auf die jeweiligen Metallbandbedingungen optimierte Druckluftausnutzung sowie eine verbesserte Handhabbarkeit der Vorrichtung ermöglicht.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein von der Abblasdüse geführtes Abdeckelement vorgesehen ist, durch das die Druckluftzufuhr zum Düsenspalt im Bereich außerhalb der an die Metallbandbreite jeweils angepaßten Spaltlänge abdeckbar ist.

[0006] Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß die wirksame Düsenspaltlänge jeweils auf den geeigneten Wert eingestellt wird, der durch das Produkt vorgegeben ist. Durch die optimal dosierte Druckluftzufuhr werden Kantenaufwachsungen des Beschichtungsmaterials an den Metallbandkanten durch inhomogene Luftströmungsbedingungen wirksam vermieden. Dadurch, daß das Abdeckelement von der Abblasdüse geführt wird, bildet es mit ihr eine kompakte Einheit, wodurch die Handhabbarkeit der Vorrichtung sehr viel einfacher wird. Durch die Abdeckung der für den jeweiligen Anwendungsfall nicht erforderlichen Luftspaltmenge erfolgt einerseits eine Einsparung an Druckluft und dadurch ein geringerer Druckluftaustritt in den Außenraum in den Bereich des Beschichtungsmittelbades, wodurch die Neigung zur Schlackenbildung reduziert wird.

[0007] Insbesondere ist die Vorrichtung deswegen vorteilhaft, weil im Kantenbereich des Metallbandes kein direktes, gegenseitiges Anströmen der Druckluft aus den beiden den Bandseiten jeweils zugeordneten Abblasdüsen erfolgt. Hierdurch werden Strömungsgeräusche an den Bandkanten wirksam unterdrückt. Die konstruktive Einheit von Abblasdüse, Kantendüse und Führungsband gewährt sowohl eine funktionssichere manuelle Einstellung der Abblasbedingungen als auch die Möglichkeit einer automatischen Verstellung der Düsenspaltlänge infolge eines das Führungsband steuernden motorischen Antriebs, so daß eine ständige Anpassung der Abblasbedingungen an den jeweiligen Bandverlauf erfolgen kann.

[0008] Weitere besondere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen 4-12 gekennzeichnet.

[0009] Die Erfindung wird im folgenden anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung erläutert.

[0010] Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt der in Fig. 2 eingezeichneten Linie A-A;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Bereichs von Führungsband und Kantendüse nach dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels einschließlich der externen Komponenten;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel; und

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel.

[0011] Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Abblasdüse 1 mit ihrem Düsenspalt 2 in einem gewissen Abstand zu einer Seitenfläche des an ihr vorbeigeführten zu beschichtenden Metallbandes 33 angeordnet. Die Abblasluft wird zunächst aus einer externen Druckluftquelle in die Kammer a der Abblasdüse 1 eingeleitet und tritt durch eine Lochwand 19 in eine Vorkammer b ein. Von der Vorkammer b gelangt die Druckluft durch eine Filterscheibe 8, die aus einem porösen Material, insbesondere aus Sinterbronze mit einer Porenweite von mindestens 80 µm besteht, in den Düsenraum c. Der Düsenraum c wird durch Düsenlippen 4 gebildet, die einander gegenüberstehend den Düsenspalt 2 freigeben. Jede der beiden Düsenlippen 4 ist an dem entsprechenden oberen bzw. unteren Gehäuseteil der Abblasdüse 1, d.h. am Oberteil 3 bzw. am Grundkörper 5, durch Schraubverbindungen befestigt. Während der Grundkörper 5 ortsfest ist, ist das Oberteil 3 der Abblasdüse verformbar, so daß der Düsenspalt 2 durch Verstellung einer zwischen dem unteren und dem oberen Teil des Gehäuses wirkenden Stellschraube 7 in seiner Größe stufenlos vom Außenbereich der Düse 1 aus verstellbar ist.

[0012] Hierdurch läßt sich die Menge der auf das Band einströmenden Abblasluft einstellen. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind über der Breite der Abblasdüse mehrere Stellschrauben 7 vorgesehen, so daß das Profil der Druckluftverteilung über der Breite des Metallbandes 33 variabel einstellbar ist. Hierdurch kann die Abblasvorrichtung z.B. an über den Verlauf der Bandbreite auf unterschiedliche Viskositätsverhältnisse des Beschichtungsmittels im Bereich der Abblasdüse 1 durch entsprechende Dosierung der Druckluft angepaßt werden.

[0013] Die gesamte Abblasdüse 1 ist, bezogen auf einen Drehpunkt 32, gegenüber der Vertikalen zur Bandlaufrichtung um einen Winkel von ±20° schwenkbar.

[0014] Im Bereich der Verbindung zwischen Düsenlippen 4 und Oberteil 3 bzw. Grundkörper 5 sind über die Länge der Abblasdüse 1 Längsnuten 12 vorgesehen, durch die ein Führungsband 11 (Fig. 2) bewegbar ist. Das Führungsband 11 ist ein flexibles Stahlband, welches im Bereich außerhalb der Abblasdüse in einem seitlich an die Abblasdüse 1 angebrachten zylindrischen Körper 13 geführt ist und an seinem der Abblasdüse 1 abgewandten Ende mit einem motorischen Antrieb gekoppelt ist.

[0015] Die Drehbewegung des motorischen Antriebs wird auf diese Weise in eine lineare Bewegung des Führungsbandes 11 in den Nuten 12 der Abblasdüse 1 umgesetzt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist an beiden Seiten der Abblasdüse 1 je ein zylindrischer Körper 13 vorgesehen, der jeweils ein Führungsband 11 trägt, so daß sich eine symmetrische Anordnung ergibt. An dem zur Abblasdüse 1 hinweisenden Ende eines jeden Führuhgsbandes 11 ist je ein Schieberblock 17 und je eine Kantendüse 21 befestigt, die somit gemeinsam mit dem jeweils zugehörigen Führungsband 11 entlang der Abblasdüse 1 verschieblich sind.

[0016] Der Schieberblock 17 bildet die Trennfläche zwischen dem für den Druckluftaustritt freigegebenen Bereich des Düsenspaltes und dem durch das Führungsband 11 für die Druckluft abgedeckten Bereich der Düsenspaltlänge und verhindert einen übrgang der Druckluft aus dem offenen, bandseitigen Innenbereich in den verdeckten Bereich. Im Betrieb ist die Lage des Führungsbandes 11 so eingestellt, daß die Kantendüsen 21 stets auf den Bereich der Kanten des Metallbandes 33 gerichtet sind, und daß jeder der beiden offenen Innenbereiche etwa die Hälfte der Metallbandbreite überstreicht. Die Zuführung der Kantenabblasluft zu den Kantendüsen 21 erfolgt durch einen flexiblen Stahlschlauch 24, der um das Führungsband 11 angeordnet ist. Dieser ist einerseits mit dem Bereich der Kantendüse 21 verbunden und mündet andererseits in den zylindrischen Körper 13 am Rande der Abblasdüse 1 und ist dort mit der Druckluftquelle 34 verbunden.

[0017] Der Schieberblock 17 weist ein mit dem Düsenspalt 2 fluchtendes und in diesen eingreifendes Schmutzabweisungsblech 20 auf. Das Schmutzabweisungsblech 20 wird zum Zwecke der Reinigung des Düsenspaltes von Resten des Beschichtungsmittels in einem Reinigungshub über den verschmutzten Bereich des Düsenspaltes verfahren. Dieser Reinigungshub erfolgt z.B. während der Umrüstung von einer Metallbandbreite auf die nächste. Hierbei wird das Schmutzabweisungsblech 20 durch den Antrieb 13 mittels des Führungsbandes 11 in einem Schnellgang zur Vorrichtungsmitte und wieder zurück in die Arbeitsstellung gebracht. Während des Reinigungshubes werden die Kantendüsen 21 mit dem maximal zur Verfügung stehenden Druck der Kantenabblasluft 22 beaufschlagt.

[0018] Fig. 4 zeigt die dargestellte Anordnung nach dem ersten Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit den für einen automatischen Betrieb vorgesehenen externen elektronischen Komponenten. Der im zylindrischen Körper 13 befindliche motorische Antrieb wird von einem Rechner 16 angesteuert, der von den Meßfühlern 15 ein Sensorsignal entsprechend der von diesen gemessenen Breite des vorbeigeführten Metallbandes 33 erhält. Hierdurch wird durch das Verstellen des Führungsbandes 11 die wirksame Düsenspaltlänge für den Druckluftaustritt freigegeben und die Kantendüse 21 entsprechend der Bandbreite positioniert.

[0019] Weiterhin sind Sensoren 25 vorgesehen, die die Schichtdicke des mit dem Beschichtungsmittel versehenen Metallbandes 33 messen und diesen Meßwert ebenfalls in den Rechner 16 einspeisen. Zur Regelung der Beschichtungsdicke auf den gewünschten Sollwert wird einerseits die Menge der dem wirksamen Düsenspalt 2 zugeführten Abblasluft 18 über ein Regelventil 27 und zum anderen die Kantenabblasluft 22 für die Kantendüsen 21 über ein Regelventil 26 eingestellt.

[0020] Die eingestellte Menge der Abblasluft tritt über eine rohrförmige Öffnung am Außenmantel des zylindrischen Körpers 13 in die Abblasdüse 1 ein und wird von dort aus durch den Innenraum der Abblasdüse 1 in den in Fig. 1 dargestellten Druckluftraum a geführt. Dadurch, daß auf der gesamten Länge der Abblasdüse 1 vor dem Düsenspalt 2 die Filterscheibe 8 angeordnet ist, wird eine Verwirbelung der Druckluft im Bereich des Düsenspaltes verhindert, da die poröse Filterscheibe der bereitgestellten Druckluft einen Widerstand bietet, so daß sich Druckunterschiede entlang des Düsenspaltes ausgleichen.

[0021] Die vom Regelventil 26 eingestellte Menge der Kantenabblasluft 22 wird über eine entsprechende Öffnung auf der Deckelseite des zylindrischen Körpers 13 dem flexiblen Schlauch 24 und somit den Kantendüsen 21 zugeführt.

[0022] In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, welches sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß an der dem Beschichtungsmittelbad 31 zugewandten Seite des Grundkörpers 5 der Abblasdüse 1 zusätzlich ein Wärmeschutzblech 29 mit einer dieses gegen den Grundkörper 5 isolierenden Zwischenschicht 30 aufweist. Hierdurch werden thermisch bedingte Verformungen der Abblasdüse 1 und dadurch hervorgerufene Betriebsstörungen, insbesondere beim automatischen Betrieb, wirksam vermieden.

[0023] Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt, welches sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß im nicht durch das Metallband 33 abgedeckten Bereich des Außenraumes um die Abblasdüse 1 ein Schutzblech 28 vorgesehen ist. Hierdurch wird vermieden, daß durch die Strömung der Druckluft bedingt Schmutzpartikel aus der Umgebung in den Bereich des zu beschichtenden Bandes 33 gezogen werden und dieses dadurch verunreinigen können. Weiterhin dient dieses Schutzblech 28 auch einer Verringerung der durch die Luftströmung bedingten Schallemission sowie der Übertragung der Wärme des Beschichtungsmittelbades 31 auf die Abblasdüse 1.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Abblasen von überflüssigem Beschichtungsmaterial beim kontinuierlichen beidseitigen Beschichten von Metallband, insbesondere beim Verzinken von Stahlband, mit einer parallel zur Metallbandfläche (33) angeordneten, druckluftbeaufschlagten Abblasdüse (1), deren Düsenspalt (2) durch zwei gegeneinander verstellbare Düsenlippen (4) gebildet wird, wobei die Spaltlänge der Abblasdüse (1) größer ist als die Breite des Metallbandes, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Abblasdüse (1) geführtes Abdeckelement (11) vorgesehen ist, durch das die Druckluftzufuhr zum Düsenspalt (2) Bereich außerhalb der an die Metallbandbreite jeweils angepaßten Spaltlänge abdeckbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer auf den Kantenbereich des Metallbandes einwirkenden Kantendüse (21), dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement ein flexibles Führungsband (11) ist, welches entlang einer Längsnut (12) im Bereich des Düsenspaltes bewegbar ist, und daß an dessen die Spaltlänge zur Metallbandkante hin begrenzender seite ein verschiebbarer Block (17) und die Kantendüse (21) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsband (11) durch einen als Stellmotor zur automatischen Verstellung der Spaltlänge wirkenden motorischen Antrieb bewegbar ist, der mit dem Ausgang eines Rechners (16) verbunden ist, dessen Eingangssignal durch die die Breite des Metallbandes erfassenden Meßfühler (15) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich der Verbindungsstelle zwischen Führungsband (11) und Kantendüse (21) angebrachte Schieberblock (17) ein mit dem Düsenspalt (2) fluchtendes und in diesen eingreifendes Schmutzabweisungsblech (20) zur Reinigung des Düsenspaltes (2) von Resten des Beschichtungsmaterials aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsband (11) von einem flexiblen Metallschlauch (24) umgeben ist, durch den die Druckluftzufuhr zu den Kantendüsen (21) erfolgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Abstand der Düsenlippen (4) bestimmte Breite des Düsenspaltes (2) durch eine von außerhalb der Vorrichtung zugängliche Stellschraube (7) stufenlos verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stellschrauben (7) entlang der Düsenspaltlänge vorgesehen sind, durch die das Intensitätsprofil der Druckluftabblasung entlang der Spaltlänge veränderbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckluftregelung vorgesehen ist, derart, daß durch die Signale der die Schichtdicke des Metallbandes messenden Sensoren (25), die dem Rechner (16) zugeleitet werden, mittels der mit dem Ausgang des Rechners (16) verbundenen Regelventile (26) für die Kantenabblasluft bzw. Regelventile (27) für die Abblasdüsenluft die den Kantendüsen (21) bzw. den Abblasdüsen (1) zugeführten Mengenanteile der Druckluft einstellbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im gesamten Bereich der Länge der Abblasdüse (1) zwischen dem Düsenspalt (2) und der Stellschraube (7) ein Filterstück (8) aus einem porösen Material vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterstück (8) aus Sinterbronze mit einer Porengröße von mindestens 80 µm besteht.

11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abblasdüse (1) mit einem die Düse in dem nicht durch das Metallband abgedeckten Bereich des Außenraumes abschirmenden Schutzblech (28) umgeben ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Beschichtungsmittelbad (31) zugewandten Teile der Abblasdüse (1) durch ein Hitzeschild (29, 30) verkleidet sind.

13. Verfahren zum Abblasen von überflüssigem Beschichtungsmaterial beim kontinuierlichen Beschichten von Metallband (33), insbesondere beim Verzinken von Stahlband, bei dem jede Seite des Bandes von jeweils einer druckluftbeaufschlagten Abblasdüse (1) abgeblasen wird, wobei die Länge des von gegeneinander verstellbaren Düsenlippen (4) gebildeten Düsenspaltes (2) größer ist als die Breite des Metallbandes, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zum Abblasen erforderliche Bereich des Düsenspaltes (2) durch ein von der Abblasdüse (1) geführtes Abdeckelement (11) abgedeckt wird.

Zeichnung