JP6530499B2 - 当初はまだ液状のコーティング材料で金属ストリップをコーティングする方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、当初はまだ液状のコーティング材料、たとえば亜鉛で金属ストリップをコーティングする方法および装置に関する。この方法および装置は、特に金属ストリップの溶融亜鉛めっきのために使われる。

金属ストリップをコーティングするこのような装置は、先行技術において基本的に知られており、たとえば独国特許出願公開第１０２００９０５１９３２号明細書、国際公開第２００９／０２４３５３号および国際公開第２００６／００６９１１号から知られている。具体的には、これらの刊行物は液状のコーティング材料で満たされているコーティング容器を開示している。コーティングのために、金属ストリップはコーティング材料を有する容器を通って案内される。コーティング容器を出た後に、金属ストリップはコーティング容器の上方に配置された、金属ストリップの表面からまだ液状であるコーティング材料の余分な部分を吹き払うためのブロー装置を通過する。ブロー装置の上方には、コーティング容器およびブロー装置を出た後に金属ストリップを安定化するための、ブロー装置によって支持された電磁的な安定化装置が配置されている。電磁的な安定化装置は、特に、ベルトが装置全体の中間平面の中心に保持され、コーティング装置およびブロー装置を通過中の金属ストリップの振動が回避されるかまたは少なくとも減少するようにする。国際公開第２００９／０２４３５３号では、電磁的な安定化装置は、ブロー装置に関して専ら鉛直方向にのみ走行可能である。国際公開第２００６／００６９１１号では、両装置が、−機械的なカップリングに基づいて同期的に−金属ストリップに関して走行可能である。

ブロー装置も、電磁的な安定化装置も、それぞれ１つのスリットを有している。これらのスリットを通って、金属ストリップが案内されている。金属ストリップの上面および下面においてコーティング材料の均一な厚みまたは厚み分配を達成するためには、設定された目標中間位置で金属ストリップがブロー装置のスリットを通って走行することが必須である。こうすることによってのみ、ブローノズルの作用を金属ストリップの上面および下面において同じにし、金属ストリップにおけるコーティング材料の所望される均一な厚み分布が生じることが保証される。

この目標中間位置は特に、ブロー装置のスリットの互いに向かい合っている面に対する金属ストリップの長辺側および短辺側の有利には均一な間隔によって、かつ特に金属ストリップがスリットの長手方向の配向に対して傾斜または回動していないことによって、規定される。

しかし、外乱影響に基づいて、設定された目標中間位置から金属ストリップが離れ、ひいてはその実際位置が目標中間位置からずれることが生じ得る。したがって、従来は、上述の目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の起こり得る偏位が作業オペレータにより、または特開２００３−１１３４６０号公報に記載されているように、センサにより監視される。場合によっては次いで金属ストリップの搬送方向に対してブロー装置が垂直方向の平面内で移動させられる。この場合に、金属ストリップは再び、ブロー装置のスリット内に設定された目標中間位置に案内されるようになる。しかし、ブロー装置のこのような移動は、この移動によって電磁的な安定化装置も対応して一緒に移動されるという欠点を有している。なぜならば、この電磁的な安定化装置は、従来、たとえば独国特許出願公開第１０２００８０３９２４４号明細書に記載されているように、鉛直方向での自由度を別として、ブロー装置に固く結合されていて、ブロー装置上に支持されているからである。特開２００３−１１３４６０号公報においても、電磁的な安定化装置およびブロー装置は、同じ量だけ同期的に走行させられる。しかし、ブロー装置のスリットを通る金属ストリップのガイドの上述の外乱は、電磁的な安定化装置のスリットを通る金属ストリップのガイドに必ずしも作用を及ぼさない。したがって、独国特許出願公開第１０２００８０３９２４４号明細書および特開２００３−１１３４６０号公報に記載されているように、電磁的な安定化装置をブロー装置と一緒に同時に移動させることは、基本的には望ましくない。なぜならば、この同時の移動は、金属ストリップへの電磁的な安定化装置の力作用の非対称の変化、ひいては不都合な変化をもたらすからである。

この先行技術を起点として、本発明の根底を成す課題は、金属ストリップをコーティングするための公知の方法および公知の装置を改良して、ブロー装置が移動した場合の電磁的な安定化装置の不都合な移動を回避することにある。

この課題は、方法技術的には、請求項１に記載された方法によって解決される。

電磁的な安定化装置は、本出願人によれば、Dynamic Electro Magnetic Coating Optimizer DEMCOとも呼ばれる。

ブロー装置に対して反対方向での電磁的な安定化装置の特許請求された相対運動により、ブロー装置の移動が電磁的な安定化装置の不都合な移動を強制的にもたらさないことが可能になりかつ保証される。具体的には、ブロー装置が金属ストリップの搬送方向に対して直交する平面内で運動する場合にも、特に金属ストリップを、電磁的な安定化装置のスリット内で有利には目標中間位置に保持することができる。この目的のために、電磁的な安定化装置は、ブロー装置に対して、該ブロー装置とはまさに反対の方向に運動（補償）させられる。有利には、この方法ステップにより、ブロー装置のスリット通る目標中間位置における金属ストリップの案内を回復するためにブロー装置を移動しなければならない場合にも、電磁的な安定化装置の規定された機能が確保される。

本発明によれば、ブロー装置のスリット内における設定された目標中間位置からの金属ストリップの実際位置のずれを検出し、金属ストリップの搬送方向に対して直交する平面内でブロー装置を適切に移動させることにより、金属ストリップの実際位置を設定された目標中間位置へと調節する。

本発明によれば、パスライン−基準位置に対するブロー装置の移動の検出が行われる。この場合、パスライン−基準位置は、特にコーティング容器の内部における金属ストリップのための第１の変向ローラの固定位置と、安定化装置の上方の第２の変向ローラの固定位置とにより規定されているような、構造的な装置の中心により規定されている。

電磁的な安定化装置のスリット内またはブロー装置のスリット内における目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の検出されたずれは、目標中間位置により規定された長手方向に対して平行な並進的な移動であるか、または設定された目標中間位置に対する回動であってよい。金属ストリップの目標中間位置からの実際位置のこれら２種類のずれまたは電磁的な安定化装置の相応する移動または回動は、本出願人によれば、スキュー機能（Skew-Funktion）とも呼ばれる。

代替的に、金属ストリップの実際位置の検出されたずれは、電磁的な安定化装置またはブロー装置のスリット内における金属ストリップの設定された目標中間位置の（に対する）幅方向Ｘへの並進的な移動である。金属ストリップの目標中間位置からの実際位置のこのようなずれまたは電磁的な安定化装置の対応する移動は、本出願人によれば、スキャン機能（Scan-Funktion）とも呼ばれる。

上述の課題は、装置技術的には、請求項４に記載の対象によって解決される。この解決手段の利点は、特許請求された方法に関して上記で挙げられた利点に対応する。

方法および装置の有利な態様は、従属請求項に記載されている。特に有利な態様では、装置は、装置の作業オペレータのために、たとえばブロー装置のスリットまたは電磁的な安定化装置のスリット内における目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の検出されたずれを可視化するか、またはパスライン−基準位置からのブロー装置の検出されたずれを可視化するか、または上述のずれの時間的な変化を可視化するためのヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ）を有している。このようなずれまたはずれの時間的な変化のこのような可視化は、方法の実施を著しく簡単にする。

本発明には３つの図面が添付される。

本発明に係る装置を示す図である。 本発明によるブロー装置または本発明による電磁的な安定化装置のスリットを、それぞれ金属ストリップの目標中間位置および互いに異なる不都合な実際位置の印と共に示す平面図である。 本発明によるブロー装置または本発明による電磁的な安定化装置のスリットを、それぞれ金属ストリップの目標中間位置および互いに異なる不都合な実際位置と共に示す平面図である。

以下、本発明を上述の図面に関連した実施例の形態で詳細に説明する。全ての図面において、同一の技術的な要素は同一の参照符号で示されている。

図１は、液状のコーティング材料３００、たとえば亜鉛で金属ストリップ２００をコーティングするための本発明に係る装置１００を示している。コーティングのために、当初はまだコーティングされていない金属ストリップ２００が搬送方向Ｒでコーティング容器１１０内へと案内される。コーティング容器１１０は液状のコーティング材料で充填されている。コーティング容器１１０の内部で、金属ストリップ２００は変向ローラによって変向されるので、金属ストリップ２００は上方に向かってコーティング容器１１０を出る。コーティング容器１１０の通過後に、まだ液状のコーティング材料３００が金属ストリップ２００に付着している。

コーティング容器１１０の上方には、ブロー装置１２０が配置されている。ブロー装置１２０は、スリット１２２を画成し、このスリット１２２を通って金属ストリップ２００が案内されている。ブロー装置１２０により、過剰なコーティング材料が金属ストリップ２００の表面から吹き払われる。

金属ストリップ２００の上面および下面における吹払いを均一に行うために、図２にＸ方向の実線の形で示されているように、金属ストリップ２００がブロー装置１２０のスリット１２２を、設定された目標中間位置１２８にて通過することが重要である。この目標中間位置は、特に、ブロー装置１２０のスリット１２２の内側縁部に対する均一な間隔または間隔分布という点で優れている。設定された所望の目標中間位置１２８の他に、図２には、金属ストリップ２００の生じ得る不都合な実際位置も一点鎖線として記入されている。このように、金属ストリップ２００の不都合な実際位置は、たとえば、金属ストリップ２００が目標中間位置に対して回動しているか、またはＹ方向で平行にずれていることによって生じる。

図３は、生じ得る不都合な第３の実際位置を示している。この第３の実際位置では、金属ストリップ２００は、目標中間位置に対してＸ方向で、つまり幅方向で平行にずらされている。

再び図１に関して、ブロー装置１２０の上方に電磁的な安定化装置１４０を確認することができる。この電磁的な安定化装置１４０自体は、スリット１４２を有している。このスリット１２４を通って金属ストリップ２００が同様に案内されている。ここでも、図２および図３に示したように、金属ストリップ２００はスリット１４２を有利には設定された目標中間位置１２８にて通過し、これにより、電磁的な安定化装置１４０により提供される力が所望の形式で均一に金属ストリップ２００を安定化するように作用することができる。スリット１４２、およびこのスリット１４２において追求される目標中間位置について、ブロー装置１２０のスリット１２２について図２および図３に関して上述したことと同じことが当てはまる。

電磁的な安定化装置１４０は、機械的にブロー装置１２０上に支持されている。しかし、この支持は、本発明によれば堅固に支持されているではなく、ブロー装置１２０と電磁的な安定化装置１４０との間に設けられる第１の移動装置１６０を介して行われる。具体的には、第１の移動装置１６０は、金属ストリップ２００の搬送方向Ｒに対して直交する平面内で、ブロー装置１２０に対して相対的に電磁的な安定化装置１４０を移動させることができる。第１の移動装置１６０は、制御装置１７０を介して駆動される。

安定化装置１４０とブロー装置１２０との間にはさらに、ブロー装置１２０のスリット１２２内における設定された目標中間位置からの金属ストリップ２００の実際位置のずれを検出するための第１の検出装置１５４が配置されている。代替的に、第１の検出装置１５４は、金属ストリップの実際位置を検出するためだけに構成されていてもよい。さらに、第２の移動装置１３０によってブロー装置１２０を移動させることによって、上記で図２および図３に関して説明したように、ブロー装置１２０のスリット１２２内における設定された目標中間位置へと金属ストリップ２００の実際位置を調節するための、調節装置１８０が設けられている。この調節は、検出されたずれに応じて行われる。目標中間位置からの実際位置のずれの検出が第１の検出装置１５４において行われない場合、この検出はたとえば調節装置１８０内でも行うことができる。移動は、金属ストリップ１２０の搬送方向Ｒに対して直交する平面内で、ブロー装置のスリット１２２内における設定された目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の検出されたずれに応じて行われる。言い換えると、金属ストリップ２００がスリット１２２を目標中間位置１２８において通過していないことが突き止められると、金属ストリップがブロー装置１２０のスリット１２２を再び設定された目標中間位置１２８で通過するように、ブロー装置１２０が第２の移動装置１３０によって移動させられる。第１の検出装置１５４は、この目的のために、有利には、金属ストリップ２００の、目標中間位置１２８からずれている図２および図３に関して上記で説明した３つ全ての実際位置を検出することができるように、構成されている。

ブロー装置１２０の上述の移動は、ブロー装置１２０上に支持されている電磁的な安定化装置１４０には作用しないことが望ましい。この目的のために、ブロー装置１２０の移動時に電磁的な安定化装置１４０がパスライン−基準位置に対して一緒に走行するのではなく、その当初の位置に留まることができるように第１の移動装置１６０を制御するように、制御装置１７０が構成されている。したがって、制御装置１７０は、ブロー装置１２０の移動時に電磁的な安定化装置１４０が有利にはブロー装置とは正反対の運動を行うように、つまり結果的に有利にはその当初の位置に留まるように、第１の移動装置１６０に作用する。

第１の移動装置１６０に対するこの特殊な制御を実現するために、制御装置１７０は、種々異なる状況を評価することができる。第１に、制御装置１７０は、ブロー装置１２０のスリット１２２内における金属ストリップの設定された目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の、第１の検出装置１５４により検出されたずれに応じて、電磁的な安定化装置１４０の移動を実施するように、構成されていてよい。

代替的にまたは付加的に、制御装置１７０は、ブロー装置１２０の、第２の検出装置１５５により検出された移動に応じてかつこの移動とは反対方向に電磁的な安定化装置の移動を実施するように構成されていてよい。

最後に、別の代替形態により、または補足的に、制御装置１７０は、電磁的な安定化装置１４０のスリット１４２内における設定された目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の検出されたずれに応じて、電磁的な安定化装置１４０の移動を引き起こすように構成されていてよい。このための前提条件は、電磁的な安定化装置１４０のスリット１４２内における設定された目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の上述のずれを検出するための、第３の検出装置１４５が設けられていることである。

第１、第２および第３の検出装置１５４，１５５，１４５は、有利には所望の目標中間位置からの金属ストリップの実際位置の想定可能な全てのずれを検出するように構成されている。これらのずれには、特に図２および図３に関して上記で説明したような、Ｘ方向またはＹ方向での金属ストリップの（平行）移動または回動が挙げられる。これに対応して、第１および第２の移動装置１３０，１６０は、調節装置１８０または制御装置１７０による適切な駆動制御時に、ブロー装置１２０および電磁的な安定化装置１４０を金属ストリップの搬送方向Ｒに対して直交する平面内で任意の形式で走行させるように、特に（平行に）移動させるか、または回動させるように構成されている。これにより、目標中間位置における金属ストリップの通過を実現することができる。第１の移動装置１３０および第２の移動装置１６０を車両またはピストンシリンダユニットとして形成することは、その限りではそれぞれ単に例示的であり、これに制限するものではない。

第１および第３の検出装置１５４，１４５ならびに任意の付加的な第２の検出装置１５５は、たとえば共焦点に構成されるか、またはレーザ支援された単独のセンサユニット１５０の形態で実施されていてもよい。その限りでは、単に「レーザ」とも呼ばれるセンサ装置は、上述の検出装置のための１つの構造ユニットを形成する。センサ装置１５０は、一般に間隔検出装置と呼ばれることもある。

１００ 装置
１１０ コーティング容器
１２０ ブロー装置
１２２ ブロー装置のスリット
１２８ ブロー装置または電磁的な安定化装置内における金属ストリップの目標中間位置
１３０ 第２の移動装置
１４０ 電磁的な安定化装置
１４２ 電磁的な安定化装置のスリット
１４５ 第３の検出装置
１５０ センサ装置
１５４ 第１の検出装置
１５５ 第２の検出装置
１６０ 第１の移動装置
１７０ 制御装置
１８０ 調節装置
２００ 金属ストリップ
３００ コーティング材料
Ｒ 金属ストリップの搬送方向
Ｘ 目標中間位置における金属ストリップの幅方向
Ｙ 金属ストリップにより描かれる平面に対して直交する方向

Claims (5)

1. 液状のコーティング材料（３００）で金属ストリップ（２００）をコーティングする方法であって、
   コーティングすべき金属ストリップ（２００）を、液状のコーティング材料（３００）で充填されているコーティング容器（１１０）を通して案内するステップと、
   前記コーティング容器（１１０）の通過後に、ブロー装置（１２０）を用いて、前記金属ストリップ（２００）の表面からまだ液状のコーティング材料（３００）の過剰な部分を吹き払うステップと、
   前記ブロー装置（１２０）を出た後に、前記金属ストリップ（２００）の搬送方向で前記ブロー装置（１２０）に後置され、該ブロー装置（１２０）上に第１の移動装置（１６０）を介して支持されている電磁的な安定化装置（１４０）を用いて、前記金属ストリップを安定化するステップであって、前記第１の移動装置（１６０）が、前記金属ストリップ（２００）の前記搬送方向に対して直交する平面内での前記ブロー装置（１２０）に対して相対的な前記電磁的な安定化装置（１４０）の移動を可能にしている、ステップと、
   前記金属ストリップ（２００）の実際位置が、前記電磁的な安定化装置（１４０）のスリット（１４２）内における設定された目標中間位置に少なくともほぼ一致するように、前記金属ストリップ（２００）の前記搬送方向に対して直交する平面内で、前記ブロー装置（１２０）に対して相対的に前記電磁的な安定化装置（１４０）を移動させるステップと、
   前記金属ストリップ（２００）の前記搬送方向に対して直交する平面内での前記ブロー装置（１２０）の適切な移動により、設定された前記目標中間位置へと前記金属ストリップの前記実際位置を調節するステップと、
   を含む方法において、
   前記ブロー装置（１２０）の前記スリット内における設定された目標中間位置からの前記金属ストリップ（２００）の前記実際位置のずれを検出し、
   パスライン−基準位置に対する前記ブロー装置（１２０）の移動を直接的または間接的に検出し、
   前記ブロー装置（１２０）の検出された移動に応じてかつ該移動とは反対の方向に、前記第１の移動装置（１６０）により前記ブロー装置（１２０）に対して相対的に前記電磁的な安定化装置（１４０）の移動を行うことにより、前記電磁的な安定化装置（１４０）が結果的にその当初の位置に留まることを特徴とする、方法。
2. 前記電磁的な安定化装置（１４０）または前記ブロー装置（１２０）の前記スリット（１２２，１４２）内における前記金属ストリップ（２００）の前記実際位置の検出された前記ずれが、前記電磁的な安定化装置（１４０）または前記ブロー装置（１２０）の前記スリット（１２２，１４２）内における、前記目標中間位置により規定された長手方向に対して平行な並進的な移動および／または前記金属ストリップの設定された前記目標中間位置に対する回動である、請求項１記載の方法。
3. 前記金属ストリップ（２００）の前記実際位置の検出された前記ずれが、前記電磁的な安定化装置（１４０）または前記ブロー装置（１２０）の前記スリット（１２２，１４２）における前記金属ストリップの設定された前記目標中間位置に対して幅方向（Ｘ）での並進的な移動である、請求項１または２記載の方法。
4. 液状のコーティング材料（３００）で金属ストリップ（２００）をコーティングする装置（１００）であって、
   コーティングすべき前記金属ストリップ（２００）を通過させる、前記液状のコーティング材料（３００）で充填可能であるコーティング容器（１１０）と、
   該コーティング容器を通って前記金属ストリップが通過した後に、該金属ストリップ（２００）の表面からまだ液状の前記コーティング材料（３００）の過剰な部分を吹き払うための、前記コーティング容器の上方に配置されたブロー装置（１２０）と、
   前記コーティング容器（１１０）および前記ブロー装置（１２０）を出た後に前記金属ストリップ（２００）を安定化するための、前記ブロー装置（１２０）の上方に配置され、かつ前記ブロー装置（１２０）上に設けられた第１の移動装置（１６０）を介して支持されている電磁的な安定化装置（１４０）であって、前記第１の移動装置（１６０）が、前記金属ストリップの搬送方向（Ｒ）に対して直交する平面内で前記ブロー装置（１２０）に対して相対的に前記電磁的な安定化装置（１４０）を移動させることを可能にする、電磁的な安定化装置（１４０）と、
   前記第１の移動装置（１６０）を制御するための制御装置（１７０）と、
   前記ブロー装置（１２０）を移動させるための第２の移動装置（１３０）と、
   前記金属ストリップの搬送方向（Ｒ）に対して直交する平面内で前記第２の移動装置（１３０）を用いて前記ブロー装置（１２０）を移動させることにより、前記ブロー装置（１２０）のスリット（１２２）内における前記金属ストリップ（２００）の設定された目標中間位置へと前記金属ストリップ（２００）の実際位置を調節するための調節装置（１８０）と、
   を備える装置において、
   前記ブロー装置（１２０）の前記スリット（１２２）における設定された目標中間位置からの前記金属ストリップ（２００）の実際位置のずれを検出するための第１の検出装置（１５０）が設けられており、
   前記ブロー装置（１２０）の前記スリット（１２２）内における設定された目標中間位置からの前記金属ストリップ（２００）の前記実際位置の検出された前記ずれに応じて、前記ブロー装置を移動させるために前記第２の移動装置（１３０）が構成されており、
   パスライン−基準位置に対する前記ブロー装置（１２０）の移動を検出するための第２の検出装置（１５５）が設けられており、
   前記ブロー装置（１２０）の、前記第２の検出装置（１５５）により検出された移動に応じて、かつ該移動とは反対の方向に前記電磁的な安定化装置（１４０）を前記移動装置（１６０）により前記ブロー装置（１２０）に対して相対的に移動させるように、前記制御装置（１７０）が構成されており、これにより前記電磁的な安定化装置（１４０）が結果的にその当初の位置に留まることを特徴とする、装置（１００）。
5. 前記ブロー装置（１２０）の前記スリット（１２２）または前記電磁的な安定化装置（１４０）の前記スリット（１４２）内における前記目標中間位置からの前記金属ストリップ（２００）の前記実際位置の検出された前記ずれ、または前記パスライン−基準位置からの前記ブロー装置（１２０）の検出された前記ずれを可視化するために、または前記ずれの時間的な変化を可視化するために、前記装置の作業オペレータのためのヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ）が設けられている、請求項４記載の装置（１００）。

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