Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln eines Metallbandes, nachdem dieses aus einem Beschichtungsbehälter mit flüssigem Beschichtungsmate- rial, z. B. Zink, ausgetreten ist.

Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, so z. B. aus WO 2012/172648 A1 und den deutschen Patentanmeldungen DE 10 2009 051 932 A1 , DE 10 2007 045 202 A1 und DE 10 2008 039 244 A Konkret offen- baren diese Druckschriften einen Beschichtungsbehälter, welcher mit flüssigem Beschichtungsmaterial befüllt ist. Zum Beschichten wird das Metallband durch den Behälter mit dem Beschichtungsmaterial geleitet. Nach dem Verlassen des Be- schichtungsbehälters durchläuft das Metallband eine oberhalb des Beschich- tungsbehälters angeordnete Abblaseinrichtung bzw. Düse zum Abblasen von überschüssigen Teilen des noch flüssigen Beschichtungsmaterials, welches an der Oberfläche des Metallbandes anhaftet. Oberhalb der Abblaseinrichtung ist eine von der Abblaseinrichtung gestützte elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung, auch Dynamic Electro Magnetic Coating Optimizer DEMCO genannt, angeordnet zum Stabilisieren des Bandes nach Verlassen des Beschichtungsbehälters und der Abblaseinrichtung. Die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung generiert elektromagnetische Kräfte, mit deren Hilfe das Metallband mittig in einer Mittenebene der gesamten Vorrichtung gehalten wird; ein Schwingen des Metallbandes während des Durchlaufens von insbesondere der Abblaseinrichtung wird auf diese Weise zumindest reduziert. Bei diesen beschriebenen Konstruktionen besteht - außer bei der Konstruktion gemäß der DE 10 2008 039 244 A1 - in der Realität jedoch der Nachteil, dass die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung recht weit oberhalb der Abblaseinrichtung angeordnet ist. Dies ist insofern nachteilig, als dass die von der Stabilisie- rungseinrichtung ausgeübte stabilisierende Wirkung auf das Metallband nur eingeschränkt bei der Abblaseinrichtung ankommt. Außerdem sind die von der Stabilisierungseinrichtung zu erzeugenden Kräfte, die notwendig sind, um das Metallband im Bereich der entfernten Abblaseinrichtung zu stabilisieren, im Stand der Technik verhältnismäßig groß. Dementsprechend ist auch der Energieaufwand zum Betreiben der Stabilisierungseinrichtung verhältnismäßig hoch. Schließlich ist es von Nachteil, dass die Stabilisierungseinrichtung oberhalb des Düsenträgers bzw. der Traverse angeordnet ist, weil dadurch der Zugang zu dem Metallband im Bereich des Düsenträgers deutlich erschwert wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zum Behandeln eines Metallbandes dahingehend weiterzubilden, dass der Zugang zu dem Metallband im Bereich des Düsenträgers deutlich erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die beanspruchte nähere Anordnung der Stabilisierungseinrichtung an der Abblaseinrichtung wird vorteilhafterweise erreicht, dass von der Stabilisierungseinrichtung weniger Kraft generiert werden muss, um das Metallband im Bereich der Abblaseinrichtung bzw. Düse zu stabilisieren. Dadurch wird auch der Energiebe- darf der Stabilisierungseinrichtung verringert und die Vorrichtung insgesamt effizienter.

Eine horizontale Traverse, auch Düsenträger genannt, ist zwischen zwei vertikalen Ständern montiert. An der Traverse ist die Abblaseinrichtung befestigt, unterhalb der Traverse hängend. Auch die StabiSisierungseinrichtung ist unterhalb der Traverse hängend an dieser befestigt, allerdings zwischen der Traverse und der Abblaseinrichtung. Die Halterung der Stabilisierungseinrichtung an der Traverse ist unabhängig von der Befestigung der Abblaseinrichtung an der Traverse.

Die Anordnung von sowohl der Stabilisierungseinrichtung wie auch von der Abblaseinrichtung unterhalb der Traverse, bietet den Vorteil, dass der Bereich oberhalb der Traverse, und damit auch ein von der Traverse aufgespannter Schlitz zur Durchführung des Metallbandes für eine Bedienperson sehr einfach zugänglich sind.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die jeweils individuelle Befestigung der Abblaseinrichtung und der Stabilisierungseinrichtung an die Traverse über unabhängige Verlagerungseinrichtungen. Konkret ist die Abblas- einrichtung über eine Abblas-Verlagerungseinrichtung an der Traverse befestigt, aber relativ zu der Traverse verlagerbar. Weiterhin ist die Stabilisierungseinrichtung über eine Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung an der Traverse befestigt, aber relativ zu der Traverse verlagerbar. Die beiden Verlagerungseinrichtungen ermöglichen jeweils verschiedene Freiheitsgrade für die Be- wegung der Abblaseinrichtung und der Stabilisierungseinrichtung gegenüber der Mittenebene der Vorrichtung und auch gegenüber dem Metallband. Die beiden

Einrichtungen ermöglichen insbesondere eine Verlagerung der Abblaseinrichtung und der Stabilisierungseinrichtung relativ zueinander. Neben den durch die Ab- blas-Verlagerungseinrichtung und die Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung realisierten individuellen Freiheitsgraden für die jeweiligen Einrichtungen ist es vorteilhaft, dass die Traverse zusammen mit der daran angehängten Abblas- und Stabilisierungseinrichtung an den vertikalen Ständern vertikal verschiebbar gelagert ist. Die vertikalen Ständer sind zusammen mit der Traverse parallel zueinan- der in der horizontalen Ebene verlagerbar. Weil die Traverse an einem der vertika- len Ständer um einen festen Drehpunkt (Festseite) in horizontaler Ebene schwenkbar gelagert ist und die Traverse an dem anderen vertikalen Ständer lose gelagert ist (Losseite), ist auch ein Verschwenken der Traverse in der horizontalen Ebene möglich. Diese Freiheitsgrade der Traverse gelten für die Abblaseinrich- tung und die Stabilisierungseinrichtung gleichermaßen, weil beide genannten Einrichtungen an der Traverse befestigt sind.

Der Beschreibung sind zwei Figuren beigefügt, wobei Figur 1 eine Breitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, und

Figuren

3 und 4 Draufsichten auf die Schlitze der erfindungsgemäßen Abblaseinrichtung oder der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung, jeweils mit Markierung der Soll-Mittenlage und unterschiedlichen unerwünschten Ist-Lagen des Metallbandes zeigt.

Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100. Sie umfasst zwei seitliche, sich vertikal erstreckende Ständer 150, an denen eine Traverse 130, auch Düsenträger genannt, vertikal und horizontal verfahrbar gelagert ist, siehe die Doppelpfeile in Figur 1. Die Vorrichtung 100 ist weiterhin in der horizontalen Ebene schwenkbar. Zu diesem Zweck ist einer der beiden Ständer 150 als Festseite A ausgebildet, auf welcher die Traverse um eine vertikale Drehachse schwenkbar gelagert ist. Der gegenüberliegende Ständer ist dagegen als Losseite B ausgebildet und stützt die Traverse lediglich vertikal ab. Durch diese Ausbildung der Ständer als Fest- und Losseite kann die Vorrichtung 100 und insbesondere die Traver- se 140 bei schräg stehendem Metallband 200 durch Schwenken in der Horizontalen symmetrisch zu diesem ausgerichtet werden. Im Ergebnis sollen die Breitseiten der Traverse immer parallel zum Metallband ausgerichtet sein und beide einen gleichen Abstand zu diesem aufweisen. An der Traverse 130 hängt eine Abblaseinrichtung 1 10 bzw. Düse. Die Ankopp- lung der Abblaseinrichtung 1 10 an die Traverse 130 erfolgt nicht starr, sondern über eine Abblas-Verlagerungseinrichtung 1 15, welche ausgebildet ist, die Abblaseinrichtung 110 relativ zu der Traverse 130 in der horizontalen Ebene, d. h. insbesondere senkrecht zu der Mittenebene 160 der Vorrichtung zu verlagern. Au- ßerdem ist die Abblas-Verlagerungseinrichtung 1 15 ausgebildet, die Abblaseinrichtung 1 10 um ihre eigene Längsachse L zu schwenken und so geeignet gegen das Metallband 200 anzustellen.

Zwischen der Traverse 130 und der Abblaseinrichtung 1 10 ist eine Stabilisie- rungseinrichtung 140, auch Dynamic Electro Magnetic Coating Optimizer DEMCO genannt, über eine Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung 145 an der Traverse befestigt. Diese Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung 145 ermöglicht eine translatorische Verlagerung der Stabilisierungseinrichtung 140 in der horizontalen Ebene relativ zu der Traverse, insbesondere senkrecht und parallel zu der Mitten- ebene 160 der Vorrichtung 100. Zusätzlich kann die Stabilisierungs- Verlagerungseinrichtung 145 auch ausgebildet sein, die Stabilisierungseinrichtung 140 in der horizontalen Ebene relativ zu der Traverse 130 und relativ zu der Abblaseinrichtung 1 10 um eine senkrechte Drehachse zu verschwenken. Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Figur 1 in einer Querschnittsansicht. Das Bezugszeichen 170 bezeichnet eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung 145. Es ist ein Beschich- tungsbehälter 300 zu erkennen, welcher grundsätzlich unterhalb der Vorrichtung 100 angeordnet ist. Das zu beschichtende Metallband 200 wird in Transportrichtung R in den Beschichtungsbehälter 300 mit dem flüssigen Beschichtungsmateri- al 310 geleitet und dort mit Hilfe einer Umlenkrolle 320 in die Vertikale umgelenkt. Es durchläuft dann von unten nach oben zunächst die Abblaseinrichtung 110 sowie nachfolgend die Stabilisierungseinrichtung 140. Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass der Abstand d zwischen der Wirkungslinie der maximalen Kraft F der Stabilisierungseinrichtung auf das Metallband 200 und dem Luftaustrittsspalt 1 12 in einem Bereich von 200 bis 800 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 300 bis 500 mm liegt. Zur Realisierung der geänderten Positionierung bzw. Anordnung der Stabilisierungseinrichtung 140 sind selbstverständlich alle notwendigen elektrischen und pneumatischen Zuführleitungen bzw. Rohrverläufe geeignet anzupassen. Das gleiche gilt auch für diverse Gehäusebleche. Gegenüber der bekannten Vorrichtung 100 kann es erforderlich sein, die Haltevorrichtungen 130-1 , 30-2, bei- spielsweise um 100 mm, weiter auseinanderzusetzen als im Stand der Technik, um die Stabilisierungseinrichtung 140 nicht nur in dem Zwischenraum zwischen den Haltevorrichtungen aufnehmen zu können, sondern um auch deren horizontale Verfahrbarkeit mit Hilfe der Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung 145 zu ermöglichen bzw. um dafür ausreichenden Platz zu schaffen.

Die Abblaseinrichtung 1 10 spannt einen Schlitz 122 auf, durch welchen das Metallband 200 geführt ist. Mit Hilfe der Abblaseinrichtung wird überschüssiges Be- schichtungsmaterial von der Oberfläche des Metallbandes 200 abgeblasen. Damit das Abblasen auf der Ober- und Unterseite des Metallbandes 200 gleichmäßig erfolgt, ist es wichtig, dass das Metallband 200 den Schlitz 122 der Abblaseinrichtung 120 in einer vorgegebenen Soll-Mittenlage, auch Mittenebene 160 genannt, durchläuft, wie sie in Figur 3 in Form der durchgezogenen Linie in X- Richtung symbolisiert ist. Diese Soll-Mittenlage zeichnet sich insbesondere durch gleichmäßige Abstände bzw. Abstandsverteilungen zu den inneren Rändern des Schlitzes 122 der Abblaseinrichtung 120 aus. Neben der gewünschten vorgegebenen Soll-Mittenlage sind in Figur 3 auch mögliche unerwünschte Ist-Lagen des Metallbandes als gestrichelte Linien eingezeichnet. So bestehen unerwünschte Ist-Lagen für das Metallband 200 beispielsweise darin, dass es gegenüber der Soll-Mittenlage verdreht oder in Y-Richtung parallel verschoben ist.

Figur 4 zeigt eine dritte mögliche unerwünschte Ist-Lage, in welcher das Metallband 200 gegenüber der Soll-Mittenlage in X-Richtung, d. h. in Breitenrichtung parallel verschoben ist.

Die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 weist ihrerseits einen Schlitz 142 auf, durch den das Metallband 200 ebenfalls geführt ist. Auch hier gilt, dass das Metallband 200 den Schlitz 142 vorzugsweise in einer vorgegebenen Soll-Mittenlage 160 durchläuft, wie in Figuren 3 und 4 gezeigt, damit die durch die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 bereitgestellten Kräfte in gewünschter Weise gleichmäßig auf das Metallband 200 stabilisierend einwirken können. Für den Schlitz 142 und die auch dort angestrebte Soll-Mittenlage gilt dasselbe wie zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 für den Schlitz 22 der Abblaseinrichtung 120 Gesagte.

Zwischen der Stabilisierungseinrichtung 140 und der Abblaseinrichtung 110 ist weiterhin eine erste Erfassungseinrichtung 154 angeordnet zum Erfassen einer Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes 200 von einer vorgegebenen Soll- Mittenlage in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung 1 10. Alternativ kann die erste Erfassungseinrichtung 154 auch nur zur Erfassung der Ist-Lage des Metallbandes ausgebildet sein. Es ist weiterhin eine Regelungseinrichtung 180 vorgesehen zum Regeln der Ist-Lage des Metallbandes 200 auf die vorgegebene Soll-Mittenlage 128 in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung, wie oben unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 erläutert, durch Verlagerung der Abblaseinrichtung 110 mit Hilfe einer Abblas-Verlagerungseinrichtung 1 15, d. h. durch Verlagern der Traverse 130, an der die Abblaseinrichtung 1 10 hängt. Die Regelung erfolgt im Ansprechen auf die erfasste Abweichung. Wenn die Ermittlung der Abweichung der Ist- Lage von der Soll-Mittenlage nicht in der ersten Erfassungseinrichtung 154 erfolgt, kann sie zum Beispiel auch innerhalb der Regelungseinrichtung 180 erfolgen. Die Verlagerung der Abblaseinrichtung 1 10 erfolgt in horizontaler Ebene quer zur Transportrichtung R des Metallbandes nach Maßgabe der erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung. Anders ausgedrückt. Wird festgestellt, dass das Metallband 200 den Schlitz 122 nicht in der Soll-Mittenlage 128 durchläuft, so wird die Abblaseinrichtung 1 10 mit Hilfe der Abblas-Verlagerungseinrichtung 1 15 derart verlagert, dass das Metallband den Schlitz 122 der Abblaseinrichtung wieder in der vorgegebenen Soll-Mittenlage 128 durchläuft. Die erste Erfassungseinrichtung 154 ist zu diesem Zweck so ausgebildet, dass sie vorzugsweise alle drei oben un- ter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 beschriebenen von der Soll-Mittenlage 128 abweichenden Ist-Lagen des Metallbandes 200 erfassen kann.

Die besagte Verlagerung der Abblaseinrichtung 1 10 soll sich nicht auf die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 auswirken. Zu diesem Zweck ist die Steuereinrichtung 170 ausgebildet, die Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung 145 derart anzusteuern, dass die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 im Falle einer Verlagerung der Abblaseinrichtung 1 10 gegenüber einer Passlinien-Referenzposition nicht mit verfahren wird, sondern an ihrem ursprünglichen Ort verbleiben kann. Die Passlinien-Referenzposition 160 bezeichnet eine fest- definierte Mittenebene der Vorrichtung. Demgegenüber beziehen sich die Soll- Mittenlagen 128 auf die Schlitze 122, 142. Die Steuereinrichtung 170 wirkt demnach derart auf die Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung 145 ein, dass im Falle einer Verlagerung der Abblaseinrichtung 1 10 die elektrische Stabilisierungseinrichtung 140 vorzugsweise die genau gegenteilige Bewegung wie die Abblaseinrich- tung 1 10 macht, das heißt, im Ergebnis vorzugsweise an ihrem ursprünglichen Ort verbleibt.

Um diese spezielle Art der Ansteuerung für die Stabilisierungs- Verlagerungseinrichtung 145 zu realisieren, kann die Steuerungseinrichtung 170 verschiedene Situationen auswerten. Zum einen kann die Steuerungseinrichtung 170 ausgebildet sein, die Verlagerung der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140 nach Maßgabe der von der ersten Erfassungseinrichtung 154 erfass- ten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll- Mittenlage des Metailbandes in dem Schlitz 122 der Abblaseinrichtung 1 10 durch- zuführen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 170 ausgebildet sein, das Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung nach Maßgabe und in entgegengesetzter Richtung zu der von einer zweiten Erfassungseinrichtung 155 erfassten Verlagerung der Abblaseinrichtung 120 durchzuführen. Die zweite Erfassungseinrichtung 155 dient zum Erfassen der Verlagerung der Abblaseinrichtung 1 10 gegenüber einer Passlinien-Referenzposition 160 der Vorrichtung 100.

Schließlich kann gemäß einer weiteren Alternative oder ergänzend die Steuerein- richtung 170 ausgebildet sein, das Verlagern der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140 nach Maßgabe einer erfassten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von einer vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz 142 der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung zu veranlassen. Voraussetzung dafür ist, dass eine dritte Erfassungseinrichtung 156 vorhanden ist zum Erfassen der besagten Abweichung der Ist-Lage des Metallbandes von der vorgegebenen Soll-Mittenlage in dem Schlitz 142 der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140.

Die erste, zweite und dritte Erfassungseinrichtung 154, 155, 156 sind jeweils aus- gebildet, vorzugsweise alle denkbaren Abweichungen einer Ist-Lage des Metallbandes von der gewünschten Soll-Mittenlage zu erkennen. Dazu zählen insbesondere eine (Parallel-)Verschiebung des Metallbandes in x- oder y-Richtung oder eine Verdrehung, wie oben unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 erläutert. Entsprechend sind die Stabilisierungs- und Abblas-Verlagerungseinrichtung 145, 1 15 - bei geeigneter Ansteuerung durch die Regelungseinrichtung 180 oder die Steuerungseinrichtung 170 - ausgebildet, die Abblaseinrichtung 1 10 und die elektromagnetische Stabilisierungseinrichtung 140 in der horizontalen Ebene quer zur Transportrichtung R des Metallbandes in beliebiger Weise zu verfahren, insbesondere (parallel) zu verschieben oder um eine vertikale Drehachse zu verdrehen, um das Durchlaufen des Metallbandes in der Soll-Mittenlage zu realisieren.

Die erste und dritte Erfassungseinrichtung 154, 156 sowie optional zusätzlich auch die zweite Erfassungseinrichtung 155 können in Form einer oder mehrerer optischen Sensoreinrichtungen 190 realisiert sein. Insofern bildet die Sensoreinrich- tung eine bauliche Einheit für die genannten Erfassungseinrichtungen. Vorzugsweise ist eine Sensoreinrichtung 190 je Spule in der elektromagnetischen Stabilisierungseinrichtung 140 vorgesehen. Die Messwerte aller Sensoreinrichtungen werden typischerweise gemittelt. Die Sensoreinrichtung 190 kann auch allgemein als Abstandserfassungseinrichtung bezeichnet werden.

Bezugszeichenliste

100 Vorrichtung

1 10 Abblaseinrichtung

1 12 Luftaustrittsspalt

1 15 Abblas-Verlagerungseinrichtung

122 Schlitz der Abblaseinrichtung

128 Soll-Mittenebene

130 Traverse

130-1 Haltevorrichtung

130-2 Haltevorrichtung

140 Stabilisierungseinrichtung

142 Schlitz der Stabilisierungseinrichtung

145 Stabilisierungs-Verlagerungseinrichtung

150 seitlicher Ständer

154 erste Erfassungseinrichtung

155 zweite Erfassungseinrichtung

156 dritte Erfassungseirsrichtung

160 Passlinien-Referenzposition der Vorrichtung

170 Steuereinrichtung

180 Regelungseinrichtung

190 Sensoreinrichtung

200 Metallband

310 Beschichtungsmaterial

Festseite

Losseite

Abstand F Kraft

L Längsachse Abblaseinrichtung

R Transportrichtung des Metallbandes

X Breiteneinrichtung des Metallbandes in Soll-Mittenlage

Y Richtung quer zu der von dem Metallband aufgespannten Ebene