用于減少氣刀中擦拭氣體消耗量的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于控制在移動條帶(3)上由液體膜制成的涂層的厚度的設備，其特征在于，用于減少所述噴嘴的每一側處的氣流的所述自動構件包括在所述噴嘴室(5)內側引導可收回線纜(9)的移動滑架(10)，所述可收回線纜能夠分別設置和施加于氣體排放開口(4)之上和從所述氣體排放開口出來，并且其特征在于，在所述噴嘴(1)的每個橫向側處，減少氣流處的外部噴嘴部與不減少氣流處的內部噴嘴部之間的過渡部分借助于連接至所述移動滑架(10)的兩個一起移動的槽輪或滑輪(6，7)來確保，所述兩個一起移動的槽輪或滑輪并排放置并具有垂直于所述噴嘴的軸線，使得所述線纜(9)連續(xù)地抵靠在第一滑輪(6)的外部側上的開口(4)、位于兩個滑輪(6，7)之間、并遠離第二滑輪(7)的內部側上的開口(4)地設置。
【專利說明】用于減少氣刀中擦拭氣體消耗量的系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于控制沉積在運行條帶上的液體膜的厚度的氣體擦拭設備。典 型的實例為旨在對寬涂層鋼板上的液體金屬（比如通過熱浸鍍獲得的液體金屬）進行氣體 擦拭的設備。

【背景技術】
[0002] "氣刀"方法是眾所周知的用于擦拭由從熔池出來的運行條帶夾帶的多余液體的 工藝。典型的氣刀使用高達700mbar的室壓力，該壓力會導致出口氣流速度接近聲速水平 (sound level)。氣體排放開口通常在0.5mm至2mm的范圍內。
[0003] 氣體擦拭工藝由于當氣體噴流進入大氣時出現(xiàn)的高湍流而在涂層中產生一些波。 高湍流由于高等級的剪切力而不能被減少。然而，由于通過液體表面張力驅動在液體狀態(tài) 下出現(xiàn)的水平化過程（levelling process),這些波的振幅趨于隨時間而減小。
[0004] 在完成的產品方面（例如鍍鋅鋼板）限制這些波的振幅的對策，在于用氮氣（n2) 替換作為擦拭介質的氣體。該方法的確引起液體涂層的氧化顯著減小并幫助保持較高的表 面張力。由于液體金屬的表面張力保持較高，因此當使用n 2時固化之后的最終表面是更光 滑的表面。這導致在噴涂之后具有更好的表面外觀。典型情況為用于汽車中的暴露面板的 鍍鋅鋼板的情況。
[0005] 就低線速而言，氣體可以產生比如圖1上所示的缺陷，懷疑由于金屬氧化導致的 該缺陷。再次，隊擦拭幫助顯著減少這些缺陷。
[0006] 最后，氣體擦拭可以引起如圖2中所示的由于表面的氧化差異（differential oxidation)導致的所謂"云外觀"。這里再次，N 2擦拭用于大幅改善此較差的表面質量。
[0007] 相關問題是，由于每米噴嘴長度可以使用商達800Nm3/h的流量，因此使用N 2的成 本很高。該成本在擦拭窄板的情況下尤其高，因為氣體沿噴嘴的整個長度離開噴嘴口，而當 然僅在條帶的前面需要擦拭。條帶外側的所有N 2流事實上損失掉了。
[0008] 減少這些損失并因此降低操作成本的解決方案在于靈活封閉氣體沒有擦拭效果 的區(qū)域中的氣體排放開口。為了達到此目的，提出了不同方法，如：
[0009] -通過機械構件對噴嘴1的唇部施加作用來減小噴嘴口。圖3例如示出了這種類 型的典型開口；
[0010]-使用噴嘴內側的箔，如圖4上所示，該箔在該圖上用2表示。箔2通過位于 噴嘴的邊緣的馬達（未示出）來移動，這意味著當必須封閉或減小開口 4時推動箔（參 見 EP0249234A1, Blow-off device for the continuous two-sided coating of strip metal (用于條帶的連續(xù)雙面鍍的吹去裝置），Duma Konstructionsbuero)。 toon] 由于生產中使用的操作窗口導致的先前的方法呈現(xiàn)出的缺陷以及最終涂層的需 求如下所述：
[0012]-機械封閉開口對條帶前面的開口的控制具有負面效應，這將影響最終涂層厚度 的控制。另外，由于機械約束，唇部的變形應該被限制以避免其塑性變形；
[0013] -箔受到其必須抵抗的力的影響。例如，當使用大約600mbar的室壓力時，在400mm 長的掩模（mask)上的僅5mm高的表面2(圖4)上的測量力為120N。這意味著當掩模移動 時至少12N的摩擦力。因為箔通常較薄，所以在沒有扣緊的情況下箔不能沿噴嘴被推動；
[0014] -在氣流由于掩蔽設備而被停止的位置，噴嘴溫度增加，因為該噴嘴不再被氣體冷 卻而同時仍然被液體金屬的輻射加熱。由于溫度差，這導致了開口沿全部噴嘴發(fā)生熱膨脹 和變形。該變形可以或是彈性的（這不是太關鍵的情況），或取決于噴嘴設計可以是塑性 的，在這種情況下將影響涂層重量均勻性。
[0015] 文獻US4, 524, 716A公開了一種可調節(jié)氣刀，包括：具有用于噴射一片氣體的細長 噴嘴口的細長噴嘴構件；位于所述噴嘴內用于修改所述氣體的流速的細長柔性氣流修改構 件；以及差速調節(jié)構件，用于在沿所述氣流修改構件長度的多個位置處選擇性地調節(jié)所述 氣流修改構件相對于所述噴嘴口的位置，由此選擇性地修改穿過所述噴嘴口的所述氣體的 流速。
[0016] 本發(fā)明的目的
[0017] 本發(fā)明旨在去除現(xiàn)有技術的缺點。
[0018] 更具體地，本發(fā)明的一個目的是獲得一種可移動設備，該可移動設備允許通過減 少條帶外側的氣流來減少氣體消耗量并且該可移動設備可以利用高至lbar的室與環(huán)境差 壓進行操作。
[0019] 本發(fā)明的另一個目的是在窄條帶處理的情況下在條帶的每側處對無用噴嘴口部 進行適當封閉。
[0020] 本發(fā)明還旨在允許保持噴嘴口的一定冷卻，該冷卻能夠限制噴嘴口熱變形。


【發(fā)明內容】

[0021] 本發(fā)明涉及一種用于控制移動條帶上的由液體膜制成的涂層的厚度的設備，該設 備包括：噴嘴，供給在噴嘴的室中加壓氣體；所述室，通過噴嘴唇部來終止從而生成細長開 口以將加壓氣體排放到移動條帶上，所述細長開口設置有用于減少在條帶寬度外側的噴嘴 的每個橫向側處的氣流的自動構件，其中，用于減少所述噴嘴的每一側處的氣流的所述自 動構件包括在噴嘴室內側引導可收回線纜的移動滑架，所述可收回線纜能夠分別設置和施 加于氣體排放開口之上和從氣體排放開口出來，并且其中，在噴嘴的每個橫向側處，減少氣 流處的外部噴嘴部與不減少氣流處的內部噴嘴部之間的過渡部分（transition)借助于兩 個一起移動的槽輪或滑輪來保證，該兩個一起移動的槽輪或滑輪連接至移動滑架、并排放 置并具有垂直于噴嘴的軸線，使得線纜連續(xù)地抵靠在第一滑輪的外部側上的開口、位于兩 個滑輪之間，并遠離第二滑輪的內部側上的開口地設置。
[0022] 根據優(yōu)選實施例，本發(fā)明的設備進一步被以下特征的一個或合適的組合來限制：
[0023] -每個移動滑架都是雙向的并通過馬達動力的機械設備獨立移動；
[0024]-機械設備是螺紋件；
[0025] -機械設備是另一根線纜或類似設備；
[0026] -線纜永久處于張力下。
[0027] -線纜由耐熱材料制成，優(yōu)選由鋼制成；
[0028] -線纜的直徑包括在1mm和10mm之間，優(yōu)選在2mm和5mm之間。由于線纜的存在 的粗糙度，封閉不完全并且一定的流仍然穿過噴嘴唇部，從而提供一些有利的冷卻效果；
[0029] -具有其槽輪或滑輪的雙向滑架和馬達動力的機械設備位于噴嘴室內側；
[0030] -線纜被選擇和調節(jié)為使得在施加線纜處的噴嘴口處的殘余氣流小于不施加線纜 處的值的20%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1示出了由在低線速下的氣體擦拭引起的缺陷。
[0032] 圖2示出了通過氣體擦拭并且由于表面的氧化差異導致的云外觀現(xiàn)象。
[0033] 圖3示意性地表示根據現(xiàn)有技術的通過機械構件對噴嘴的唇部施加作用來減小 噴嘴口。
[0034] 圖4示意性地表示根據現(xiàn)有技術的整合在噴嘴內側以便限制噴嘴的開口的內側 箔。
[0035] 圖5是根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例的橫截面。
[0036] 圖6是根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例的噴嘴的示意性頂視圖，示出了抵靠在噴嘴邊緣 處的狹縫開口的施加并且在收回位置中的線纜定位的實例。
[0037] 圖7用橫截面視圖示出了在線纜抵靠噴嘴的狹縫施加后的線纜的典型位置。
[0038] 圖8示出了在靠近施加有線纜的區(qū)域的噴嘴的出口處的動態(tài)壓力的具體測量。

【具體實施方式】
[0039] 本發(fā)明涉及一種用于減少條帶寬度部分外側的噴嘴的氣流的新設備。該新設備在 于使用由鋼或其他耐熱材料制成的線纜，該線纜通過安裝在噴嘴室內側的移動滑架而交替 地設置（或放置）于噴嘴口以及從噴嘴口中移除?；茉O置在噴嘴的每側處并且可以借助 于機械設備（如另一根線纜、螺紋件（screw，螺桿）等）而獨立于相對側處的滑架移動。仍 然根據本發(fā)明，線纜永久地處于張力下。
[0040] 線纜的直徑通常在2_和5_之間。由于線纜的一定的粗糙度，封閉是不完全的 并且一定的泄漏流仍然穿過開口的唇部，由此給噴嘴帶來一些冷卻效果。
[0041] 圖5和圖6示出了根據本發(fā)明的線纜9的掩蔽系統(tǒng)。在噴嘴唇部上施加線纜9的 系統(tǒng)包括滑架10、機械驅動系統(tǒng)8以及兩個槽輪或滑輪6,7。
[0042] 圖6示出了在收回位置中抵靠在噴嘴1邊緣處的開口 4施加的線纜9的位置的實 例。
[0043] 圖7示出了當線纜被施加時在噴嘴口 4中的位置中的線纜9的典型橫截面位置。
[0044] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的設備具有以下優(yōu)點：
[0045] -封閉系統(tǒng)在室中高至lbar的壓力下能夠收回并且易于收回；
[0046] -在封閉開口處局部存在一些殘余流，該殘余流適合于保持唇部的一定的冷卻；
[0047] -由于用于定位滑架的分離的驅動系統(tǒng)，在每側獨立地控制調節(jié)。
[0048] 實魁
[0049] 在付諸實踐該減少時，根據本發(fā)明的設備的實施例先要安裝在氣體擦拭噴嘴（未 示出）上。
[0050] 在該實例中，噴嘴1大約長2. 3m ;該噴嘴的開口 4可以在1mm和2mm之間。
[0051] 線纜9具有5mm的直徑并通過具有兩個槽輪6, 7的滑架來施加或收回，其中在噴 嘴的每側存在一個滑架10?；芡ㄟ^馬達動力的螺紋件來移動?；?0的內部移動通過 滑架止動器12來限制。
[0052] 使用在室中為220mb的內部壓力進行測試，并且在出口處通過非常小的皮托管 (Pitot tube)(圖8)測量動態(tài)壓力。在圖的右邊可以觀察到在施加線纜處可以明顯減小動 態(tài)壓力。結果的詳細分析表明，在1mm開口的情況下在施加線纜處的殘余流大約為沒有設 備時的15%，在2mm開口的情況下在施加線纜處的殘余流大約為沒有設備時的10%。
[0053] 參考符號列表
[0054] 1、噴嘴
[0055] 2、用于封閉噴嘴口的箔
[0056] 3、條帶
[0057] 4、狹縫
[0058] 5、加壓噴嘴室
[0059] 6、輪
[0060] 7、輪
[0061] 8、機械驅動系統(tǒng)
[0062] 9、線纜
[0063] 10、驅動滑架
[0064] 11、氣體供給
[0065] 12、滑架止動器
【權利要求】
1. 一種用于控制移動條帶（3)上由液體膜制成的涂層的厚度的設備，所述設備包括： 噴嘴（1)，被供以噴嘴室（5)中的加壓氣體（11);所述室（5)，通過噴嘴唇部來終止，從而形 成細長開口（4)以將所述加壓氣體排放到所述移動條帶（3)上，所述細長開口（4)設置有 自動構件，所述自動構件用于減少所述條帶的寬度外側的所述噴嘴（1)的每個橫向側處的 氣流，其特征在于，用于減少所述噴嘴的每一側處的氣流的所述自動構件包括在所述噴嘴 室（5)內側引導可收回線纜（9)的移動滑架（10)，所述可收回線纜能夠分別施加于氣體排 放開口（4)之上和所述氣體排放開口之外，并且其中，在所述噴嘴的每個橫向側處，減少氣 流處的外部噴嘴部與不減少氣流處的內部噴嘴部之間的過渡部分借助于兩個一起移動的 槽輪或滑輪出，7)來確保，所述兩個一起移動的槽輪或滑輪連接至所述移動滑架（10)、并 排放置并且它們的軸線垂直于所述噴嘴，使得所述線纜（9)抵靠第一滑輪（6)的外部側上 的開口（4)、位于兩個滑輪（6,7)之間、并遠離第二滑輪（7)的內部側上的開口（4)連續(xù)地 設置。
2. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，每個移動滑架（10)都是雙向的并且都是 通過馬達動力的機械設備（8)而獨立移動的。
3. 根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述機械設備（8)是螺紋件。
4. 根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述機械設備（8)是另一根線纜。
5. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述線纜（9)永久地處于張力下。
6. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述線纜（9)由耐熱材料制成。
7. 根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述線纜（9)由鋼制成。
8. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述線纜（9)的直徑包括在1mm和10mm 之間。
9. 根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述線纜（9)的直徑包括在2mm和5mm之 間。
10. 根據權利要求2所述的設備，其特征在于，具有槽輪或滑輪出，7)的雙向滑架（10) 和所述馬達動力的機械設備（8)位于所述噴嘴室（5)內側。
11. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述線纜（9)被選擇和調節(jié)為使得在施 加有所述線纜處的噴嘴口（4)處的殘余氣流小于未施加有線纜處的值的20%。
【文檔編號】B05B1/00GK104093498SQ201380006054
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月13日 優(yōu)先權日:2012年2月21日
【發(fā)明者】米歇爾·杜波依斯, 布賴斯·范豪特 申請人:考克利爾維修工程