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Title:
PROCESS AND DEVICE FOR COATING THE SURFACE OF STRIP MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1994/013850
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a process and device for coating the surface of stranded material, especially a non-ferrous metal and steel strip with a metal coating, in which the material is taken without reversing direction through a container of molten coating material whicha has a through channel beneath the melt surface in which currents can be induced in the coating material by an electromagnetic travelling wave field, which currents, in interaction with the electromagnetic travelling wave field, generate an electromagnetic force to retain the coating material. To moderate the melt in the through channel and in the container as well and largely to obtain a balance between the hydrostatic and electromagnetic forces, it is proposed that a constant d.c. or a.c. field be applied to the travelling wave field near the container which damps the movement in the coating material. To this end, a further iron core (3) is arranged above the inductors on both sides of the through channel (5) fitted with windings (4) parallel to the inductance coils (2) to which d.c. or a.c. can be applied.

Inventors:
FROMMANN KLAUS (DE)
OTTERSBACH WALTER (DE)
HAUPT WERNER (DE)
PARAMONOV VLADIMIR A (RU)
TYCHININ ANATOLIJ I (RU)
MOROZ ANATOLIJ I (RU)
BIRGER BORIS L (LV)
FOLIFOROW VLADIMIR M (LV)
Application Number:
PCT/DE1993/001022
Publication Date:
June 23, 1994
Filing Date:
October 22, 1993
Export Citation:
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Assignee:
MANNESMANN AG (DE)
FROMMANN KLAUS (DE)
OTTERSBACH WALTER (DE)
HAUPT WERNER (DE)
PARAMONOV VLADIMIR A (RU)
TYCHININ ANATOLIJ I (RU)
MOROZ ANATOLIJ I (RU)
BIRGER BORIS L (LV)
FOLIFOROW VLADIMIR M (LV)
International Classes:
C23C2/24; H02K44/06; (IPC1-7): C23C2/24
Foreign References:
FR2647814A11990-12-07
FR2237975A11975-02-14
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 72 (C - 0808) 20 February 1991 (1991-02-20)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 248 (C - 0843) 25 June 1991 (1991-06-25)
See also references of EP 0673444A1
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfanren zum Beschichten der Oberflacne von strangfbrmigem Gut, insbesondere NEMetall und Stahlband mit metallischem Überzug, bei dem das Gut ohne Richtungsumkehr durch einen das geschmolzene uberzugsmatenal aufnehmenden Behälter hindurchgeführt wird, der unterhalb des Schmelzoaαspiegels einen Durchführkanal aufweist, in den αurch ein el2ktromagnetiscr.es Wanαerfetα im uoerzugsmatenal Induktions5trörne mαuziert werden, die in Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Wanderfeld eine elektromagnetische Kraft zum Zurücknalten des uberzugsmatenal hervorrufen, αadurch αekennzeichnet , αaß αem Wanαerfeld im oehät ternanen Bereich ein Konstantes Gleich¬ oder Wechselstromteld eπtgegengeπcntet wird, weicnes die Bewegung im üDerzuqsmateπal dampft. Vorrichtung zur Durchführung des Verrahrens nach Anspruch 1 mit beidseitig αes Durchfunrungskanais im uberzugsmatenal Induktionsstrome erzeugenden Drenstro Induktoren , αie aus Eisenkernpaketen mit in quer zum Zufuhrkanal verlaufenden Nuten verlegten Wicklungen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Induktoren beidseitig des Durchfuhrungskanals (5) je ein weiterer Eisenkern (3) angeordnet ist, der mit parallel zu den InduktorWicklungen (2) vertauf nden, mit Gleich oder Wechselstrom beautschlagbaren Wicklungen (4) bestuckt ist. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkerne (3) der mit Gleich oder Wechselstrom beaufschlagbaren Wicklungen Lformig gestaltet sind, wobei jeweils ein Schenkel stirnseitig an den Eisenkernen CD der Induktoren anliegen und der jeweils andere Schenkel stirnseitig zum Durchfuhrkanal (5) gerichtet ist. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeicnnet , daß die dem Durchfuhrkanal (5) zugewandten Schenkel des Lformigen Eisenkerns (3) in der Mitte weiter vom Durchfuhrkanal (5) beabstandet sind, als an den Seiten. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behalter (B) und der Durchfuhrkanat C5) für verschiedene schmelzftussige uoerzugsmateπalien auswechselbar sind.
Description:
.'erranren und Vorrichtung zum Bescmcnten αer Oberfläche von strängt örmiαem Gut

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Beschichten der Oberfläche von strang ör igem Gut, insbesondere NE-Metall- und Stahlband mit metallischem üDerzug, bei der das Gut ohne Richtungsumkehr durcn einen aas gescnmolzene uderzugsmateriat. aufnehmenden Behälter hinαurcngeführt wird, der unterhalb ces Schmeizbaospiegeis einen Durcnführ anaι aurweist, :n dem αurcn ein elektromagnetisches Wanαerfelα im uberzugsmateπa 1 - Indu tionss rome induziert werden, die in wecnselwir ung mit dem eιeκtromagnetiscnen Wanαerfeio eine elektromagnetische Krat zum Zur ckhalten αes Überzugsmateπats ner orruTen.

Ein solches erranren unα eine solche Vorrichtung ist aus dem ΞU-Fmtorenscnein 1 157 125 Z J Γ Bescnicr.tung von αurcntauT nαen Bändern oeκannr geworden. Um zu verhindern, αaß das scnmel∑flüssige uoerzuosmateriai αurcπ . _ n _ - πer Unterseite αes Behälte r s aπoeordneten

urciführ aπaι ausiaur;, wird das P r mziD ' Ξ^ I~αuktιoπspumpe angewendet. In sdicnen Pumpen zum Forαern von Tlussigem Metau werαen die ourch Inαuktιonswιrκurg erzeugten räfte benutzt, um das Detail mi dem ^et in Bewegung zu setzen und den notiqen Druck oer p umpe nerDeizut unreπ . Bringt man eine derartige Iπduk tiαnsDumpe unterhalb αes Badbenalters an unα sorgt oafur, daß der im kanai durcn die Iπduκtιon5pumpe erzeugte Druck dem hydrostatischen Druck des s chme L z TJ us s i gen uoerzugsmateπat entspncnt, so kann man verhindern, αaß das uberzugsmateπal auslauft. Dazu wird der Induktor in der weise geschaltet, daß das Wanαerfeio sich auf den BenalterDooen zubewegt, wo¬ durch man den rucktreioenden Effekt ernalt.

Durch Wechselwirkung αes Magnetfeldes mit den im flussigen uberzugsmatenal induzierten Strömen treten die elektromagnetiscnen •;rafte in der gesamten Länge des Kanals innerhalb oes Bereichs der Induktoren auf. Infolge der Addition der elektromagnetiscnen Kräfte, die in jeden Querschnitt längs αes Kanals wirken, wacnst der durch diese Kräfte entstehende Druck längs des Kanals in Richtung des Behälterooαens an. Theoretisch muß eine Vermnαerung des Husfließens αurch den Kanal auf einer Lange erfolqen, bei wetcner αer durcn die Pumpenwirkung αer Induktioπspumpe entwickelte Druck gleicn αem nvαrostatiscnen Druck im Behälter ist.

Es nat sicn ober in αer *- n axi5 gezeigt, daß αie eiektromagnetiscne Wirkung im Durchfunrκanaι πacn einem komplizierten Scnema aoiaurt, :enn es st zu berücksichtigen daß es sicn oeim uoerzugsmate r ιaι um eine r iussιgkeiL handelt, deren Schichten sicn gegeneinander e r scnιeDen. Besonders in flachen Dreiten Durchfuhr*-aπaien , wie man sie zum -unourcnfunreπ von oanαformiαe Matεπa. benotict, sine die

eieκ tromagnetischen Kraft * ? ungiεicnmaßig im KanaLαuerschmtt verteilt unα tonnen bis auf den Wert Null an αen Enüen abfallen, wenn man αie Induktoren nicht entsprechend so auslegt, daß eine möglichst gieicnmaßige Verteilung der Tafte erzielt wird.

In jedem Fall macht sich im Rusiaut oereich des Behalters im DurchlauT Kanal diese ungleiche Verteilung der magnetischen Kräfte dadurch Demer-kDar, daß Wirbel dergestalt entstehen, daß sicn das uberzugsmatenal in der Mitte αes Kanals in Richtung αes Wanderfeldes unα im Seitenbereicn unter αem Einfluß des gleichmaßigen hyαrostatiscneπ Druckes aus dem uberzugsmatenal in entgegengesetzter Richtung bewegt. Durcn die nohe Strömungsgeschwindigkeit ist der Kanal ernontem Verschleiß ausgesetzt.

Ziel αer vorliegenden Erfindung ist es, unter Russchaltung der vorgezeigten Mängel ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Ort zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine Beruhigung der Schmelze im Durch ünrκanaι und auch im Behälter erreicht wirα und mit oem eine flusbalancierunα zwiscnen hyαrostatiscnen und eL tromaqnetiscnen Kräften eitαeneno erreicht wirα.

Zur Losung αer flufαaoe wird s r ϊmαungsgemaß ein Verfahren υorgescnlagen αaß daαurcn gekennzeichnet ist, naß dem wanαerτeld im oenat terπanen Bereicn ein konstantes 'Sleicr.- oder Wecnseιstromτ eld uDertagert wird, weiches die Bewegung im uberzugsmatenal dampft. Indem man αem Wanderteiα ein Koπstantfeiα entgegeππcπtet , werαen die elektromagnetiscnen Kr f e insDesonαere im Bereich oes Denalte r seιtιgen Eingangs des Durcnfuhrkanales gedampft, so αaß die ungieicnen Kragte an αiesεr Ξteile Homogenisier werαen.

Eine Vorrichtung zur Durcπfunrung αes /er anreπs mt beidseitig ces Durchfuhrkanais m uberzugsmatenal Induktionsstrome erzeugenden fenstrominαuktoreπ , die aus Eιsenκernpaketen mit in quer zum Durcnr unr-- anal .'eriaut enαen Muten verlegten Wicklungen oestenen wirα αaαurch err inαungsgemaß verDessert, daß ooernalo dieser Induktoren beidseitig αes Durcn uhrungsKanais je ein weiterer Eisenkern angeorαnet ist, der mit parallel zu den Induktorwicklungen venaur enden , mit Gleich- oder Wechselstrom oeaufschlagbaren Wicklungen bestuckt ist. Mit diesen zusatzlichen Wicklungen kann dem Wanderfeld das verr anrensgemaß vorgeschlagene Konstantfetd überlagert werden, das zur Beruhigung oes uberzugsmatenal in diesem Eereicn beitragt.

Nacn einem weiteren Merkmal αer Erfindunα ist vorgesenen, daß die Eisenkerne der mit Gleich- oαer Wechselstrom beaufschlagbaren Wicklungen L- ormig gestaltet sinα, wobei jeweils ein Schenkel stirnseitig an dem Eisenkern des Induktors anliegt und der jeweils anαere Schenkel stirnseitig zum Zufuhrkanal gerichtet ist. Durch die L-formig gestalteten, rechtwinkliq abgeknickten Eisenkerne wird aas Magnettelα αer zusätzlichen Wicklung in αie Wirkrichtung geleitet, in αer αen aus dem Wanαerteld resultierenden elektromagnetischen Kräfte entsprechende Gegenkräfte wirksam werαen.

Nacn einem anderen gunstigen Merkmai der Erfindung ist vorgesehen, daß die dem Durchfuhrkanal zugewandten Scneπkel des L-rormigen Eisenkerns n der Mitte weiter vom DurchTunrkanaL oeabstanαet sind, als an den Seiten Dadurch wirα der un teicnforraigen -_raτ tverteitung αer •?'.ekt"omaonetιsch D n --Tafte im Durch* uhrranal Recnnunα αetraαen. So . aπn

beispielsweise an αen Seiten αes Durrnfunrkanats αer Pbstanα αer Stirnseiten αe r ScnenkeL nur '0 % αes QDstanαes von der Kanai itte betragen. Der Übergang ist Kontinuierlich.

* -nt αer Erfindung kann mcnt nur die Stanαzeit des Metal lkanai.es verlängert werαen, auch wirα die Geranr der üxiαierung im uberzugsmatenal verringert und die Bescnicntungsguai itat wird verbessert.

Ein Rusfύhruπgsbeispiel αer Erfindung ist in αer Zeicnnung dargestellt unα wird nachfolgend besenrieben:

In einem teuertesten Behalter B ist scnmelzflüssiges UDerzugsmateπal Σ, oeispietsweise Zink, entnalten. Durch einen im Boden oes Behälters B vorgesehenen Durchführkanal 5 aus keramischem Werkstoff ist von unten nach oben das zu beschichtende Gut, beispielsweise als Stahlband S geleitet .

Der aus dem Boden des Behälters B nach unten herausragende Durchführkanal 5 weist beidseitig Inouktoren auf, die aus Eisenpaketen l mit in Nuten verlegten Wicklungen 2 bestehen. Diese Wicklungen 2 werden mit Drehstrom beaufschlagt, woduren in αen Inαuktoren ein Wanαerfeld erzeugt wird, dessen in Wechselwirkung mit αem elektromagnetischen Wanderfeiα entstehenden elektromagnetische Kräfte nacn ooen gerichtet sinσ. Daαurcn wirα das uberzugsmatenal Z am Ausuießen aus dem Durcnt uhrungskanal 5 gemnαert, wenn die elektromagnetiscnen Kräfte im Gleicngewicnt mit αen nvαrostatiscneπ Kräften aus αem uoerzugsmatenal Z stehen .

Das in αen Induktoren erzeugte anoerfeld verursacht, weil es ÜDer die Breite des Kanals ungleichförmig ist, im bodennahen Bereicn des DurchführkanaLes Wirbel , αie zu einer Durcnwirbelung αes UDerzugsmateπais in ciesem Bereicn unα im Eehalter E führen. Um αies zu vernindern, sind zusätzlich zum Eisenkern 1 der Induktoren weitere Eisenkerne 3 zwiscneπ Behälter B und den Induktoren vorgesehen, die gleichfalls mit einer Wicklung 4 bestückt sind. Diese Wicklung wird jedoch mit Gleich- oder Wecnselstrom beaufschlagt, so daß ein konstantes elektromagnetisches Feld entsteht, welches den aus dem Wanαerfeld ntstenendeπ elektromagnetischen Kräften entgegengerichtete Kräfte erzeugt. Dadurch wird im oberen Bereich des Durchführkanals 5 die Durchwirbeiung im uberzugsmatenal gedämpft, die Bewegung des Bades wirα weitgehend beruhigt.

Aus der Zeichnungsfigur ist erkennbar, daß die Eisenkerne 3 der zusätzlichen Wicktungen L-fόrmig ausgebildet sind, wobei der längere Schenket am Durchführkanal 5 und der kürzere Schenkel am Eisenkern des Induktors anliegt.

Wie im Querschnitt durch die Zeichnungsfigur erkennbar ist, ist der mittlere Bereich der Stirnseite des L-förmigen Schenkels weiter von der Außenwand oes Durchführkanaies entfernt, als die Seiten. Dadurch wirα die ungleichmäßige Verteilung der elektromagnetischen Kräfte aus αem Wanderfetd berücksichtigt unα die vergleichmäßigende Wirkung auf das uoerzugsmatenal erreicht.