(57)【要約】本発明は、金属ストランド（１）が、溶融した被覆金属（２）を収容している容器（３）を少なくとも部分毎に垂直方向に貫通して通過案内され、かつ金属ストランド（１）が少なくとも一つの支承されたローラ（４）により案内される様式の、金属ストランド（１）、特に鋼ストリップを溶融浸漬被覆する装置に関する。ローラの支承の寿命を長くするために、本発明によれば、ローラ（４）あるいは少なくともその軸（５）が、容器（３）の側壁（６）を貫通し、かつ容器（３）の外部で支承されている
2005528520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストランド（１）が、溶融した被覆金属（２）を収容している容器（３）を少なくとも部分毎に垂直方向に貫通して通過案内され、かつ金属ストランド（１）が少なくとも一つの支承されたローラ（４）により案内される様式の、金属ストランド（１）、特に鋼ストリップを溶融浸漬被覆する装置において、
ローラ（４）あるいは少なくともその軸（５）が、容器（３）の側壁（６）を貫通し、かつ容器（３）の外部で支承されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
容器（３）の側壁（６）の領域内で、被覆金属（２）を封隙するための封隙手段（７）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
封隙手段（７）が少なくとも一つの電磁誘導子を備えていることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
電磁誘導子（７）が被覆金属（２）の近傍に設けられていることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
電磁誘導子（７）が進行磁界−誘導子であることを特徴とする請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
電磁誘導子（７）が遮断磁界−誘導子であることを特徴とする請求項３または４に記載の装置。
【請求項７】
容器（３）の側壁（６）の領域内に設けられたローラ（４）あるいはローラ軸（５）の部分（８）が、段状の段差部（９）を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
段差部（９）が丸みを付されら形状で形成されていることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
ローラ（４）あるいはローラ軸（９）と境を接している誘導子（７）の部分（１０）が、この段差部（９）に対して幾何学的に補完的に形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
誘導子（７）、特に遮断磁界−誘導子と境を接している部分（１０）の領域内に、少なくとも一つの電磁コイル（１１）が設けられていることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも一つのローラ（４）がセラミック材料から成るかあるいは少なくともそのような材料で被覆されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
金属ストランド（１）が、垂直方向に容器（３）を通って、および前方に接続された案内管路（１２）を通って通過案内されており、この場合、案内管路（１２）の領域内に、少なくとも一つの他の電磁誘導子（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ストランドが、溶融した溶融被覆金属を収容している容器を少なくとも部分毎に垂直方向に貫通して、通過案内されており、かつ金属ストランドが少なくとも一つの支承されたローラにより案内される様式の、金属ストランド、特に鋼ストリップを溶融浸漬被覆する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているような金属ストリップ用の通常の金属浸漬溶融被覆装置、すなわちその中に既存の設備を備えた溶融被覆容器は、メンテナンスに時間がかかりかつ煩雑である部分を有している。被覆されるべき金属ストリップの表面は、残留酸化物を被覆する前に浄化しなければならず、かつ溶融被覆金属と結合するために活性化せねばならない。このような理由から、ストリップの表面は、熱処理プロセスにおける被覆前に、低減作用を行う雰囲気の中で処理される。酸化皮膜は前もって化学的かあるいは研磨で除去されるので、低減作用を行う熱処理プロセスにより、表面は熱処理プロセスの後金属的に純粋であるように活性化される。
【０００３】
しかし、ストリップ表面の活性化により、取り囲む大気中の酸素に関するこのようなストリップ表面の親和力は増大する。大気中の酸素が溶融被覆工程前に再度ストリップ表面において十分であることを防ぐために、ストリップは浸漬長管内で上から浸漬溶融被覆槽内に挿入される。溶融被覆金属は液状で存在し、重力は吹出し装置と協働して溶融被覆厚さの調節に役立つことが望まれるので、後続の工程はストリップの接触を溶融被覆金属が完全に凝固するまで禁止し、溶融被覆容器内のストリップは、垂直な方向へ方向転換されねばならない。このことは液状の金属内で走行するローラにより行われる。液状の被覆金属により、このローラは増大する磨耗の作用を受けるので、生産稼動における停止の原因となり、それに伴い損失の原因となる。
【０００４】
ミクロン領域内で変動する所望の極薄い溶融被覆金属の皮膜厚さにより、高い要求がストリップ表面の品質に置かれる。このことはさらにストリップを案内するローラの表面が高い品質でなければならないことを意味する。一般にこの表面における障害は、ストリップ表面の損傷である。これは設備の度重なる停止に関するその他の原因である。
【０００５】
さらに、通常の浸漬溶融被覆設備は、溶融被覆速度において限界値を有する。この場合、除去ノズルを駆動させた場合の限界値と、走行する金属ストリップの冷却過程の限界値とそして溶融被覆金属において合金皮膜を調節ための加熱工程の限界値である。それにより、一方では最大速度が一般的に制限されており，他方では所定の金属ストリップが設備にとって可能な最大速度によっては走行できない。
【０００６】
浸漬溶融被覆プロセスの場合、溶融被覆金属がストリップ表面と結合するための合金プロセスが行われる。この場合に形成される合金皮膜の固有の性質と厚さは、溶融被覆容器内の温度に強く依存している。この理由から、かなりの溶融被覆プロセスの場合に、溶融被覆金属は液状に保持されるが、それでも温度は所定の限界値を超えない。このことは、所定の溶融被覆厚さを調節するための、溶融被覆金属を除去する意図する効果に相反する。というのも、降下する温度により、除去プロセスに必要な溶融被覆金属の粘性が増大し、それにより除去プロセスが阻害されるからである。
【０００７】
液状の溶融被覆金属内で転回しているローラと関連している問題を回避するために、その下方領域内で、上方へストリップを垂直方向に通過案内させるための案内管路を有している、下方へ開放された溶融被覆容器を使用、および封隙するために、電磁的なシール機構を使用するという試みがある。この場合電磁誘導子があり、この電磁誘導子は、押戻すか、ポンプにより圧送するか、あるいは締め付ける電磁的交番磁界あるいは進行磁界により働き、これらの磁界は被覆容器を下方に向かって封隙する。
【０００８】
このような解決策は、例えば特許文献２〜７から公知である。
【０００９】
事情によっては、被覆浴槽内における金属ストランドの不十分な安定化かあるいは走行のみが存在することは、このような解決の全ての場合に問題である。これらの問題を取り除くため、例えば特許文献１から公知のローラが使用されるが、ローラ軸受のわずかな停止時間の問題が侵蝕的な液状金属浴槽内において起こる。
【特許文献１】ヨーロッパ特許公開公報第０５５６８３３号明細書
【特許文献２】ヨーロッパ特許第０６７３４４４号明細書
【特許文献３】ドイツ特許公開公報第１９５３５８５４号明細書
【特許文献４】ドイツ特許公開公報第１００１４８６７号明細書
【特許文献５】国際特許第９６／０３５３３号明細書
【特許文献６】ヨーロッパ特許第０８５４９４０号明細書
【特許文献７】特許公開公報第５０８６４４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた様式の金属ストランドを溶融浸漬被覆する装置を、上述の短所を克服するように更に発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題は、本発明に従い、ローラあるいは少なくともその軸が容器の側壁を貫通し、かつ容器の外部で支承されていることにより解決される。外部に突出する軸あるいはローラは、方向転換ローラおよび／または安定化ローラあるいは浸漬浴槽内に設けられた全てのローラである。
【００１２】
容器の側壁の領域内で、被覆材料を封隙するための封隙手段が設けられていることが好ましい。この封隙手段は電磁誘導子として形成されているのが好ましい。
【００１３】
この実施形態により、有利な方法で、金属ストランドを浸漬被覆するための装置は、被覆浴槽内において、金属ストランドの最適な安定化と案内を確実に保証するが、それにもかかわらず、案内ローラあるいは安定化ローラの正確な支承は、長い寿命を有している。というのもこの支承がもはや侵蝕的な浸漬にさらされていないからである。
【００１４】
他の実施形態によれば、電磁誘導子が被覆金属の近傍に設けられている。それにより誘導子の磁界は最大限の封隙作用を得ることができる。電磁誘導子として、進行磁界も遮断磁界（Sperrfeld）もどちらも使用する。
【００１５】
誘導子の溶融被覆金属を浸漬容器内に拘束する封隙作用は、容器の側壁の領域内に設けられたローラあるいはローラ軸の部分が、段状の段差部を有していることにより最適となる。この段差部は好ましくは丸みを付された形状で形成されている。さらに、ローラあるいはローラ軸の段差部と境を接している誘導子の部分がこの段差部に対して幾何学的に補完的に設けられていると有利である。その上さらに、誘導子の境を接している部分の領域内における最大限の遮断磁界を得るために、電磁コイルを設ける。
【００１６】
金属ストランドを両側に各々一つづつのローラにより、全体として二つのローラで案内した場合に，金属ストランドの最適な案内と安定化が得られる。この場合、ローラは好ましくはセラミック材料から成るか、あるいはそのような材料で被覆されている。さらに、被覆浴槽内における被覆過程の高い品質を得るために、ローラはターンテーブル駆動ユニットと連結状態でいなければならない。したがってローラは駆動されている。
【００１７】
したがって、金属ストランドが垂直方向に容器を通って、および前方に接続された案内管路を通って通過案内されており、この場合、案内管路の領域内に、被覆金属が容器から下方に向かって流出することを阻止する、少なくともひとつの他の電磁誘導子が設けられている場合に、特に本発明の考え方が用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施例を図で表わし、以下に詳しく説明する。
【実施例】
【００１９】
図１および２に、金属ストランド１、特に鋼ストリップの溶融浸漬被覆の原理を示す。被覆されるべき金属ストランド１は、実施例においては、下方から垂直にコーティング設備の案内管路１２内に入る。案内管路１２は液体の被覆金属２で満たされている容器３の下方端部を形成している。金属ストランド１は移動方向Ｘで、上方に向かって垂直に案内される。液状の被覆金属２が、容器３から流出しないように、電磁誘導子１３が案内管路１２の領域内に設けられている。この電磁誘導子は二つの半部分体から成り、これらについて各々１個は金属ストランド１の側面に設けられている。電磁誘導子１３内において、進行磁界あるいは遮断磁界が発生し、この磁界により液状の被覆金属２は容器３内に拘束され、従って液状の被覆金属の流出は阻止される。
【００２０】
金属ストランド１を良好に案内しかつ安定化させるために、被覆金属２の容器３内には、誘導子１３の上方に位置している、つまり液状の被覆金属２内で回転している二つのローラ４が設けられている。
【００２１】
図２から察知できるように、ローラ４は容器３の側壁６を両側に貫通している。ローラの二つの軸方向端部において、ローラ４は軸部分５（ローラ軸）に移行し、これらの軸部分は軸受１４（ころがり軸受）内で支承されている。この支承が容器３の外側で、すなわち被覆金属２の外側で行われるので、支承は極めて精緻であって、かつわずかなクリアランスをもって行われる。したがってさらにこの軸受は長い寿命を有する。
【００２２】
金属ストランドの方向転換が容器３内で行われ、従って例えば特許文献１による実施例が意図される場合には、ローラの配設とローラの支承の考え方が、全く同様に使用されるのは当然のことであることを述べておく。
【００２３】
容器３の外側の軸受１４内におけるローラ４の精密かつ遊びの少ない支承に基づいて、容器の側壁６内の貫通孔の直径とローラ４の直径との間の差をわずかに保持することができる。それにより、もっとも単純な場合，他の処置をしないで、対応してわずかに保持されるローラ通過案内の隙間にあって、隙間を通って流出する被覆金属２は、捕集容器内で収容される。従って、被覆方法を実施するために、他の装置に関しての前提条件は全く必要としない。被覆金属の酸化と被覆金属の所望でない汚染の生成とを防止するために、不活性ガスの下で、流出する金属の領域を確保することが単に顧慮されるにすぎない。
【００２４】
しかしながら、好ましくは図３および４において示すようにして行う。
【００２５】
これらの図において、容器３の側壁６の領域内に、一つあるいは多数の電磁コイル１１を備えた電磁誘導子７が設けられている。誘導子７は容器３内の被覆金属２を拘束する電磁場を発生させる。この場合、進行磁界も遮断磁界もどちらも使用される。誘導子７は封隙機構として作用する。
【００２６】
図３による解決策の場合、電磁的進行磁界が使用される。側壁６とローラ４の間の流出隙間は、ローラ４の精密な支承により密に保持することが可能なので、封隙に対する誘導子７の磁界強度は、容器３の底面を通ってストリップが通過案内される際に必要である（図１と２における誘導子１３を参照）よりも明らかにわずかである。それにより誘導子７の取り付け高さは縮小することができる。進行磁界のポンプ効果により、側壁６を貫通するローラ４の通過案内領域内でフラックス（Stromung）が生じ、このフラックスが側壁６を貫通するローラ４の通過流出領域内で被覆金属２の凝固に対して反対に作用する。さらに、図３から察知できるように、容器３内において誘導子７は被覆金属２に近接されている。
【００２７】
図４による実施形態の場合、磁気−流体動力学的封隙のために、圧縮する電磁気的遮断磁界を使用する。このとき、電磁コイル１１から生じる誘導磁界の磁力線が、被覆金属２の流出方向に対して垂直になっている場合には、磁界を遮断する動的効果が十分得られる。
【００２８】
従って、ここにおいてローラ４に関して、その部分８の領域内に、特別な形状が設けられている。すなわち、ローラ４のセラミックの被覆部は、実施例においては、丸みを付された形状の段差部９を備えている。言い換えれば、誘導子７は段差部のこれによって境を接している部分１０内に、適合したすなわち補完的な構造を有している。誘導子７の部分１０内に、電磁コイル１１が設けられている。それにより、ローラ４と側壁６間の隙間内における磁力線は被覆金属２の流出方向に対して垂直に通る（矢印１５参照）。
【００２９】
ローラを配設する提案されたコンセプトは安定化ローラのためだけでなく、（例えストランド金属ストランドの向きを替えるための）被覆槽内のローラのためにも使用することができることを終わりに述べておく。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】溶融浸漬被覆容器を貫通して通過案内される金属ストランドを有する溶融浸漬被覆容器の概略正面図。
【図２】図１に付属する側面図。
【図３】ローラと容器壁間の封隙手段の実施形態。
【図４】図３に関する選択的な実施形態。
【符号の説明】
【００３１】
１    金属ストランド
２    被覆金属
３    容器
４    案内ローラ
５    ローラ軸
６    容器３の側壁
７    封隙部材
８    供給ローラ４の部分
９    供給ローラ４の段差部
１０  誘導子７の部分
１１  誘導子７の電磁コイル
１２  案内管
１３  誘導子
１４  ころがり軸受
１５  流出方向に対する垂直方向
Ｘ    移動方向
【図１】
2005528520.tif 000003
【図２】
2005528520.tif 000004
【図３】
2005528520.tif 000005
【図４】
2005528520.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月14日(2003.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストランド（１）が、溶融した被覆金属（２）を収容している容器（３）を少なくとも部分毎に垂直方向に貫通して通過案内され、かつ金属ストランド（１）が少なくとも一つの支承されたローラ（４）により案内されており、この場合、ローラ（４）あるいは少なくともその軸（５）が、容器（３）の側壁（６）を貫通しかつ容器（３）の外部で支承されており、
かつ容器（３）の側壁（６）の領域内に、被覆金属（２）を封隙するための封隙手段（７）が設けられている様式の、金属ストランド（１）、特に鋼ストリップを溶融浸漬被覆する装置において、
封隙手段（７）が少なくとも一つの電磁誘導子であり、この場合、容器（３）の側壁（６）の領域内に設けられたローラ（４）あるいはローラ軸（５）の部分（８）が、丸みを付された形状で形成された段差部（９）を有していることを特徴とする装置。
【請求項２】
ローラ（４）あるいはローラ軸（５）の段差部（９）と境を接している誘導子（７）の部分（１０）が、この段差部（９）に対して幾何学的に補完的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
誘導子（７）と境を接している部分（１０）の領域内に、少なくとも一つの電磁コイル（１１）が設けられていることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
電磁誘導子（７）が被覆金属（２）の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
電磁誘導子（７）が進行磁界−誘導子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
電磁誘導子（７）が遮断磁界−誘導子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
金属ストランド（１）が両側面で二つのローラ（４）により案内されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
少なくとも一つのローラ（４）がセラミック材料から成るかあるいは少なくともそのような材料で被覆されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
少なくとも一つのローラ（４）が回転駆動機構と接続状態にあることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
金属ストランド（１）が、垂直方向に容器（３）を通って、および前方に接続された案内管路（１２）を通って通過案内されており、この場合、案内管路（１２）の領域内に、少なくとも一つの他の電磁誘導子（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の装置。
【国際調査報告】
2005528520.tif 000007
2005528520.tif 000008
2005528520.tif 000009
2005528520.tif 000010
2005528520.tif 000011
2005528520.tif 000012