用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的方法和装置以及用于制造长形的金属轧制材料的设备

摘要

本发明涉及一种用于为在带材运行方向上(5)运动的金属带材(2)涂层的方法，在其中，将金属带材(2)引导经过用于涂敷涂层介质的涂敷装置(3)，涂层介质借助于涂敷装置(3)的涂敷滚子元件(10、11)涂敷在金属带材(2)的金属带材表面上，其中，在涂敷涂层介质期间，使金属带材(2)横向于带材运行方向(5)相对于涂敷滚子元件(10、11)相对移位，以避免待涂层的金属带材表面上的涂层缺陷。

说明书

技术领域

本发明一方面涉及一种用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的方法，在其中，将金属带材引导经过用于涂敷涂层介质的涂敷装置，使得借助于涂敷装置的涂敷滚子元件将涂层介质涂敷在金属带材的金属带材表面上。

本发明另一方面涉及一种为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的装置，该装置具有：包括至少一个涂敷滚子元件的涂敷装置，其用于将涂层介质涂敷在金属带材的金属带材表面上；带材引导装置，其用于在带材运行方向上沿着引导经过至少一个涂敷滚子元件的运输轨道来引导金属带材；进给装置，其用于推进至少一个涂敷滚子元件，使得在涂敷过程期间，至少一个涂敷滚子元件可与金属带材表面相接触，使得涂层介质可从至少一个涂敷滚子元件转送到金属带材表面上。

本发明还涉及一种用于制造长形的金属轧制材料的设备，其具有用于为金属带材涂层的装置。

背景技术

由现有技术、尤其与用于制造长形的金属轧制材料的设备相关的现有技术已知此类方法和装置。在此，其通常用于将液态涂层介质涂敷到长形的金属轧制材料、例如平坦的金属带材上。涂敷的涂层介质可在干燥过程之后形成各种不同的功能层，其根据选择何种涂层介质而在金属带材的相应处理的表面上具有不同的特性。在此，通过液体膜从涂布滚子元件转送到金属带材的在涂布滚子元件上引导经过的表面上实现相应的涂敷。根据应用情况，一个或多个这种涂布滚子元件可与金属带材的带材运行方向相同或相反地和/或与经过的金属带材的速度同步或异步地转动，以达到期望的高品质的表面涂层。为了进一步降低损伤金属带材表面的风险，涂布滚子元件通常还包覆有塑料护套。

例如由文献DE 101 45 105 A1已知用于钢质带材的金属涂层的这种类型的装置以及这种类型的方法。在此，借助于辊式涂料器将相应的涂层涂布到正在运行通过装置的钢质带材上，其中，为辊式涂料器分配有用于涂布金属的、具有浸入其中的取料辊的至少一个熔池、控制涂层涂布的厚度的测量辊以及与钢质带材共同作用的涂布辊。沿着运输轨道引导钢质带材，其中，钢质带材借助于引导辊换向地输送给涂布辊和与涂布辊相对而置的配合压辊，并且紧接着引导钢质带材通过在涂布辊和与其对应的配合压辊之间的间隙。由此可借助于本身已知机器类型的辊式涂料器将金属涂层涂布到载体金属带材上。

此外，由文献EP 1 857 568 B1已知一种用于金属带材的涂层设备，借助于该涂层设备应改进用于局部单侧涂层的金属带材的传统的涂层设备。为此，涂层设备具有涂层辊、用于涂层材料的涂布装置、借助于换向辊被引导到涂层辊上的遮蔽带和用于在涂层辊上行进的金属带材的带材引导部。在此，涂层辊可具有不同地弯曲的外轮廓。例如，涂层辊的表面朝辊子中心凹陷或锥状成形，由此将金属带材的边缘区域更多地压到辊子表面上。因此可在带材棱边处实现附加地密封液态涂层材料。

此外，由文献EP 0 036 098 A1尤其已知一种用于为无端连续带材在单侧涂层例如液态锌的装置，在其中，至少部分地沉入熔池中的取料辊受到与带材运行方向相反地转动驱动。在此，在取料辊护套和带材表面之间设置有允许取料辊自由的转动运动的少许间隙，以便以低的结构花费在可精确调节涂层厚度的情况下实现对通过带材的没有缺陷的均匀的金属涂层。

在迄今已知的用于为载体金属带材涂层的装置中的缺点是，特别是相应的金属带材的带材棱边与涂布滚子元件的接触可如此机械地作用于后者的表面，使得由此在金属带材表面上会出现严重的涂层缺陷。在涂布滚子元件的表面和与之相互作用的金属带材表面之间的相对运动尤其可导致在涂布滚子元件上的提高的磨损。

特别是与此有关的带材棱边通常在很短的运转时间之后就已经切入到涂布滚子元件的涂有塑料的罩面中，由此在小的带材偏移的情况下已经可出现严重的涂层缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，改进用于为长形的金属轧制材料涂层的这种类型的方法和装置，使得至少可消除上述缺点。

本发明的目的通过一种用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的方法实现，在其中，将金属带材引导经过用于涂敷涂层介质的涂敷装置，使得涂层介质借助于涂敷装置的涂敷滚子元件涂敷在金属带材的金属带材表面上，其中，在涂敷涂层介质期间，金属带材横向于带材运行方向相对于涂敷滚子元件相对移位，以避免待涂层的金属带材表面上的涂层缺陷。

由于在涂层过程期间，与至少一个涂敷滚子元件处于有效连接中的金属带材横向于带材运行方向并且因此还横向于金属带材的纵向中轴线移位，根据本发明防止了在金属带材和至少一个涂敷滚子元件的棱边区域中的仅仅的线接触，否则其使得金属带材的边缘造成在至少一个涂敷滚子元件的表面上的沟纹和/或线痕，所述沟纹和/或线痕对至少一个涂敷滚子元件的表面起到消极影响，使得不再可保证金属带材的在质量上高品质的均匀的涂层。在此，金属带材围绕运输轨道的中心线游动。

就此而言，本发明的目的还通过一种用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的装置实现，该装置具有：包括至少一个涂敷滚子元件的涂敷装置，其用于将涂层介质涂敷在金属带材的金属带材表面上；带材引导装置，其用于在带材运行方向上沿着引导经过至少一个涂敷滚子元件的运输轨道引导金属带材；进给装置，其用于推进至少一个涂敷滚子元件，使得在涂敷过程期间至少一个涂敷滚子元件可与金属带材表面相接触，从而涂层介质可从至少一个涂敷滚子元件转送到金属带材表面上，其中，装置的特征在于金属带材横向移位器件，其用于使金属带材横向于带材运行方向移位，以便在涂敷涂层介质期间使金属带材横向于运输轨道相对于涂敷滚子元件相对移位。

通过该装置尤其可执行在上文说明的方法，在其中，在涂敷涂层介质期间使至少一个涂敷滚子元件横向于带材运行方向相对于在带材运行方向上运动的金属带材移位。

要理解的是，在本发明的意义中的金属带材横向移位器件可有多种形态。如果金属带材移位器件包括带材中心调节系统，金属带材横向移位器件可在结构上特别简单地集成到装置中。此类带材中心调节系统已经是已知的，从而可通过相应地修改带材中心调节系统简单地提供当前的金属带材横向移位器件。

此外，本发明的目的还通过一种用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的方法实现，在其中将金属带材引导经过用于涂敷涂层介质的涂敷装置，使得涂层介质借助于涂敷装置的至少一个涂敷滚子元件涂敷在金属带材的金属带材表面上，其中，在涂敷涂层介质期间至少一个涂敷滚子元件横向于带材运行方向相对于在带材运行方向上运动的金属带材相对移位，以避免待涂层的金属带材表面上的涂层缺陷。通过在涂敷期间使至少一个涂敷滚子元件横向于带材运行方向移位，同样可以备选的方式防止金属带材的边缘在至少一个涂敷滚子元件的表面上引起沟纹和/或线痕。

就此而言，本发明的目的还通过一种用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的装置实现，该装置具有：包括至少一个涂敷滚子元件的涂敷装置，其用于将涂层介质涂敷在金属带材的金属带材表面上；带材引导装置，其用于在带材运行方向上沿着引导经过至少一个涂敷滚子元件的运输轨道引导金属带材；进给装置，其用于推进至少一个涂敷滚子元件，使得在涂敷过程期间至少一个涂敷滚子元件可与金属带材表面相接触，从而涂层介质可从至少一个涂敷滚子元件转送到金属带材表面上，其中，装置包括用于使至少一个涂敷滚子元件横向于金属带材的带材运行方向移位的横向移位器件，以便在涂敷涂层介质期间使至少一个涂敷滚子元件横向于运输轨道相对于金属带材相对移位。

通过横向移位器件还可明显降低或理想地完全排除金属带材的棱边区域进入当前的涂敷滚子元件的表面中的风险，其中，横向移位器件如此设计，即，通过该横向移位器件可使至少一个涂敷滚子元件横向于带材运行方向移位。

要理解的是，横向移位器件可不同地设计。在构造上已经证实为有利的是，横向移位器件包括横向于运输轨道延伸的横梁件，至少一个涂敷滚子元件可横向移动地支承在该横梁件上。

在上文阐述的两个方法变型方案中有利的是，金属带材和至少一个涂敷滚子元件相接触地横向于带材运行方向相对彼此移位。由此可直接在涂敷过程期间防止金属带材的棱边区域进入相应的涂敷滚子元件的表面中并且在此在很短的时间之后损伤表面。

根据本发明的另一方面，该目的还通过一种用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的方法实现，在该方法中，将金属带材引导经过用于涂敷涂层介质的涂敷装置，使得涂层介质借助于涂敷装置的至少一个涂敷滚子元件涂敷在金属带材的金属带材表面上，其中，暂时中断涂敷过程，使得至少一个涂敷滚子元件和金属带材从彼此抬离、然后彼此横向于带材运行方向相对移位，并且紧接着以彼此横向错位的涂敷滚子元件和金属带材继续进行短时间中断的涂敷过程，以避免待涂层的金属带材表面上的涂层缺陷。

在之前说明的两个方法变型方案中，至少一个涂敷滚子元件和金属带材相接触地彼此横向于带材运行方向移动，而在第三方法变型方案中，取消在两者之间的有效接触，并且直到此时产生相对运动或相对移动。由此还可避免损伤至少一个涂敷滚子元件的风险。

尤其对此优选的实施方式变型方案规定，至少一个涂敷滚子元件布置成可相对于运输轨道调整位置、尤其调整高度，以便分开至少一个涂敷滚子元件与处于有效接触中的金属带材，其中，可沿着运输轨道运输金属带材。

特别适宜地，尤其关于最后提及的方法变型方案有利的是，在至少一个涂敷滚子元件和金属带材之间再次建立有效接触之前，使至少一个涂敷滚子元件横向于金属带材的带材运行方向相对移位。由此可实现无接触的横向移位运动。

特别有利的是，在涂敷过程期间在两个彼此相继的金属带材区段的焊缝或临时定位焊缝之前使至少一个涂敷滚子元件和金属带材彼此分开，以便彼此横向于带材运行方向移位。由此可防止至少一个涂敷滚子元件的表面由于与焊缝或临时定位焊缝的接触而受到机械损伤。

当金属带材和/或至少一个涂敷滚子元件横向于带材运行方向往复变动移位时，可特别好地防止金属带材的边缘区域进入至少一个涂敷滚子元件的表面的风险。

就此而言，有利的是，装置具有用于使金属带材和/或至少一个涂敷滚子元件横向于轨道运行方向往复变动的器件。用于往复变动的此类器件可通过不同的设计实现。安装在涂敷装置之前的带材中心调节系统例如可用于使金属带材能连续地围绕带材设备或运输轨道的中心线往复变动。

当涂敷装置包括多于一个的涂敷滚子元件时，方法和装置的效率可得以提升，其中，在运输轨道两侧布置有涂敷滚子元件中的至少一个。还可由此实现，涂层在两侧涂布到金属带材上。累积地或备选地，还可将多个这种涂敷滚子元件放置在运输轨道的一侧或两侧，以实现功率提升。

该涂敷装置在本发明的意义中已经可通过单一的涂敷滚子元件实现，其布置在运输轨道的一侧、即上侧或下侧上。如果应在两侧为金属带材涂层，可分别在运输轨道的两侧中的每一侧上设置单独的涂敷滚子元件。然而，对此备选地，涂敷装置还可包含由多个涂敷滚子元件构成的组体，该多个涂敷滚子元件例如仅仅布置在运输轨道的一侧或两侧上。涂敷装置可根据设计方案形成用于涂布涂层介质的辊子涂布机构或是这种辊子涂布机构的组成部分。

总的来说，在本发明的意义中执行的金属带材和/或涂敷滚子元件的横向移位运动应以如此选择的非常缓慢的加速度、速度和如此选择的受限的幅度进行，使得没有负面地影响涂层质量。

就此而言，有利的是，装置包括控制和/或调节装置，借助于该控制和/或调节装置可调节金属带材和/或至少一个涂敷滚子元件的横向移位运动，使得在涂层时排除由于横向移位运动引起的质量损失。

在此应提到的是，金属带材和/或涂敷滚子元件的横向移位运动在所有的方案中基本上在涂敷滚子元件的纵向延伸的方向上。

本发明的目的还通过一种用于制造长形的金属轧制材料的设备实现，该设备具有用于为金属带材涂层的装置，其中，设备的特征在于上述的装置。因此，借助于如此配备的设备可使制得的轧制材料特别运行可靠地制造成具有高品质的表面涂层，由此可显著降低由表面质量引起的废品的风险。

要理解的是，在上面和权利要求中说明的解决方案的特征必要时还可进行组合，以便可相应累加地实现优点。

无论如何，通过在此说明的解决方案可显著降低涂敷滚子元件的磨损。特别可有效避免待涂层的金属带材的带材棱边切入到涂敷滚子元件的涂有塑料的表面中的风险。就此而言可避免涂层缺陷，其在其他情况下即使在很小的带材偏差的情况下也可能已经出现。

附图说明

本发明的其他特征、效果和优点借助附图和随后的说明进行阐述，在其中示例性地示出和说明了备选的根据本发明的用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的装置。

在附图中：

图1示意性地示出了配备有金属带材横向移位器件的、用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的装置的横截面视图，在该装置中，在涂层介质的涂敷过程期间，使金属带材横向于带材运行方向相对于涂敷滚子元件相对移位；

图2示意性地示出了配备有横向移位器件的、用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的备选装置的横截面视图，在该备选装置中，在涂层介质的涂敷过程期间，涂敷滚子元件横向于带材运行方向相对于在带材运行方向上运动的金属带材相对移位；并且

图3示意性地示出了配备有横向移位器件的、用于为在带材运行方向上运动的金属带材涂层的另一备选装置的横截面视图，在该备选装置中，在涂层介质的短时间中断的涂敷过程期间，使涂敷滚子元件横向于带材运行方向相对于在带材运行方向上运动的金属带材相对移位。

具体实施方式

在图1中示出的、用于为金属带材2涂层的第一装置1具有涂敷装置3，借助于该涂敷装置可为沿着运输轨道4在带材运行方向5上运动的金属带材2涂上涂层介质(未示出)。带材运行方向5在此往纸面朝里指向。在该实施例中示出的涂敷装置3的特征在于放置在运输轨道4的上侧7的上涂敷单元6和放置在运输轨道4的下侧9的下涂敷单元8。在此，涂敷单元6和8包括涂敷滚子元件10和11，其分别利用转轴12和13受转动驱动地保持在上涂敷单元6和下涂敷单元8中。此外，为每个涂敷滚子元件10和11还分配有另一滚子元件10A和11A，从而两个涂敷单元6和8中的每一个都配备有至少两个滚子元件10和10A、11和11A。装置1还具有金属带材横向移位器件(未示出)，其包括带材中心调节系统(在此同样未示出)，以便当金属带材在涂敷过程中在带材运行方向5上运动并且金属带材2与两个涂敷滚子元件10和11处于有效接触中时，使金属带材2在横向方向14上移位。在此，金属带材2围绕运输轨道4的中间位置15从运输轨道4的左侧区域16到运输轨道4的右侧区域17在摆幅区域18中来回往复变动，由此避免存在于边缘区域19处的棱边区域20(在此仅示例性地用数字编号)进入到涂敷滚子元件10和11的表面21(在此仅示例性地用数字编号)中并且在此引起沟纹等等。而通过材料轨道2的由此产生的横向移位运动22实现了产生比否则仅仅存在线接触的情况明显更宽的接触区域23。由此显著降低在金属带材表面上可能形成涂层缺陷的风险。接触区域23基本上与摆幅区域18相当。装置1还具有在此未示出的进给装置，以用于相对于运输轨道4并且就此而言还相对于金属带材2推进涂敷滚子元件10和11，由此可基于不同厚度的金属带材2调节涂敷装置3。

基于设计，上述第一方案可非常好地利用涂敷装置实现，在其中金属带材基本上自由地在两个涂敷单元之间穿行。对此，其他的涂敷装置(在该涂敷装置中，金属带材附加地例如通过配合滚子来引导)不太适合。

这样的限制在图2中示出的备选装置101中并不存在。装置101基本上具有和在图1中示出的装置1相似的构造，然而通过少许不同的涂敷装置103得到备选方案，在其中，金属带材102没有在相对于带材运行方向115的横向方向114上移位。而是在此使布置在上侧107处的整个上涂敷单元106(其具有上部的涂敷滚子元件110和为该上部的涂敷滚子元件分配的另一上部的滚子元件110A)以及布置在下侧109处的整个下涂敷单元108(其具有下部的涂敷滚子元件111和为该下部的涂敷滚子元件分配的另一下部的滚子元件111A)以横向移位运动122来回游移。为此，装置101包括横向移位器件(未示出)，以用于使两个涂敷单元110和/或111横向于金属带材102的带材运行方向105移位，以便在涂敷涂层介质期间使两个涂敷单元106和/或108横向于运输轨道104相对于金属带材102相对移位。在此，两个涂敷单元110和111例如可彼此独立地单独地或彼此同步地在横向方向114上移位。在一种修改方案中，还可仅仅使涂敷滚子元件110或111在横向方向114上移位，而其他的滚子元件110A和111A没有在横向方向114上移位。在该备选的方案中，金属带材102无论如何没有围绕中间位置115在两个侧部区域116和117之间来回移动或摆动，而是两个涂敷单元106和108分别以摆幅区域118或相应的接触区域123的范围在两个侧部区域116和117之间来回游移。在此，如果金属带材102在带材运行方向105上沿着运输轨道104被引导并且在此与涂敷滚子元件110和111处于有效接触中，同样在涂敷过程期间进行相应的横向移位运动122。因此，还可由此避免在金属带材102的棱边区域120和相应的涂敷滚子元件110或111之间的纯粹的线接触，由此保护涂敷滚子元件110和111的表面。横向移位器件可不同地设计。横向移位器件例如包括横向于运输轨道104延伸的横梁件，在横梁件处可横向移动地支承有两个涂敷单元106和/或108，或至少可横向移动地支承有涂敷滚子元件110或111。

无论如何，装置101如此设计，即，在运行中，涂敷滚子元件110和111或整个上涂敷单元106或整个下涂敷单元108可持续往复变动地横向于带材运行方向105围绕运输轨道104的中间位置115移动。在此，横向运动还以非常慢的加速度或速度和受限的摆幅区域118进行，其中，加速度、速度和摆幅区域118如此选择，即，没有负面地影响涂层的质量。

备选的方案不仅可结合涂敷装置(在其中，金属带材自由地在涂敷单元之间穿过)实现，而且可结合涂敷单元(在其中金属带材经由配合滚子引导)实现。

借助在图3中示出的另一实施例阐述另一方案，对于该方案可使用已经在图2中示出的装置101。在该另一方案中，涂敷过程暂时仅仅因此中断，以便两个涂敷单元106和108可根据提升方向130从金属带材102提起和移开。紧接着使涂敷单元彼此横向于带材运行方向105移位，以便随后使短时间中断的涂敷过程继续进行且同时涂敷滚子元件110、111和金属带材102彼此横向错位。由此还可避免损伤涂敷滚子元件110和111的表面。相比于在图1和图2中阐述的两个方案，在图3中示出的另一方案中，仅在涂敷滚子元件110、111和金属带材102之间再次建立有效接触之前，涂敷滚子元件110和111才横向于金属带材102的带材运行方向105相对移位。为了还可更好地保护涂敷滚子元件110和111的表面121不受机械损伤影响，涂敷滚子元件110和111以及金属带材102在涂敷过程期间在两个彼此相继的金属带材区段的焊缝或临时定位焊缝之前彼此分开，以便然后彼此横向于带材运行方向105移位。在此，相应的横向运动同样仅以受限的摆幅区域118和仅以加速度或速度进行，从而储存的涂层介质没有例如从涂料槽(未示出)等溢出或喷出。

该另一方案也可不仅结合涂敷装置(在其中，金属带材自由地在涂敷单元之间穿过)、而且可结合涂敷单元(在其中金属带材经由配合滚子引导)实现。

上述的所有方案尤其追求的主要目的是，不断地改变在相应的金属带材2或102的棱边区域20或120和涂敷滚子元件10、11或110、111之间的接触点，以降低在涂敷滚子元件10和11或110和111的表面21或121上的严重切口的风险。

为此，在上文阐述的所有方案中有利地规定，相应的金属带材2或102和/或涂敷单元6和8或106和108或至少涂敷滚子元件10、11或110、111受控地并且持久少许且缓慢地在横向方向14或114上往复变动。就此而言，有利的是，装置1或101包括用于往复变动的相应的器件(未示出)。

此外，装置1和101中的每个的特征还在于在此仍同样未示出的控制和/或调节装置，借助于该控制和/或调节装置可如此调节金属带材2或102和/或涂敷单元6和8或106和108或至少涂敷滚子元件10、11或110、111的横向移位运动22或122，使得排除涂层时通过横向移位运动22或122引起的质量损失。

在此应明确指出的是，上文或在权利要求和/或附图中说明的解决方案的特征必要时还可彼此组合，以便可相应累积地实现或获得阐述的特征、效果和优点。

要理解的是，上文阐述的实施例仅为根据本发明的装置的首要设计方案。就此而言，本发明的设计方案不受这些实施例限制。

附图标记列表：

1 装置

2 金属带材

3 涂敷装置

4 运输轨道

5 带材运行方向

6 上涂敷单元

7 上侧

8 下涂敷单元

9 下侧

10 上部的涂敷滚子元件

10A 上部的滚子元件

11 下部的涂敷滚子元件

11A 下部的滚子元件

12 第一转轴

13 第二转轴

14 横向方向

15 中间位置

16 左侧区域

17 右侧区域

18 摆幅区域

19 边缘区域

20 棱边区域

21 表面

22 横向移位运动

23 接触区域

101 备选装置

102 金属带材

103 涂敷装置

104 运输轨道

105 带材运行方向

106 上涂敷单元

107 上侧

108 下涂敷单元

109 下侧

110 上部的涂敷滚子元件

110A 上部的滚子元件

111 下部的涂敷滚子元件

111A 下部的滚子元件

114 横向方向

115 中间位置

116 左侧区域

117 右侧区域

118 摆幅区域

120 棱边区域

121 表面

122 横向移位运动

123 接触区域

130 提升方向