(57)【要約】  本発明は、ストリップ（１）を洗浄するための方法に関する。ストリップの洗浄を改善するために、本発明によれば、ストリップ（１）は、先ず、洗浄装置（３）の第１の領域（２）で少なくとも１つの液体噴射による第１の高圧洗浄（４）を受け、ストリップ（１）は、これに続き、洗浄装置（３）の第２の領域（５）で、液体で満たされた容器にストリップ（１）が通されることで超音波洗浄（６）を受ける。更に、本発明は、ストリップを洗浄するための装置に関する。
2008511754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップ（１）を洗浄するための方法において、
ストリップ（１）が、先ず、洗浄装置（３）の第１の領域（２）で少なくとも１つの液体噴射による第１の高圧洗浄（４）を受けること、ストリップ（１）が、これに続き、洗浄装置（３）の第２の領域（５）で、液体で満たされた容器にストリップ（１）が通されることで超音波洗浄（６）を受けることを特徴とする方法。
【請求項２】
第１の領域（２）が、第２の領域（５）から空間的に間隔を置いていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ストリップ（１）が、超音波洗浄プロセス（６）に続き、洗浄装置（３）の第３の領域（７）で少なくとも１つの液体噴射による第２の高圧洗浄（８）を受けることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
第２の領域（５）が、第３の領域（７）から空間的に間隔を置いていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第１の高圧洗浄プロセス（４）と、場合によっては第２の高圧洗浄プロセス（８）とが、５０ｂａｒ〜２００ｂａｒの、好ましくは１００ｂａｒ〜１２０ｂａｒの圧力でストリップ（１）の表面に加えられる、洗浄すべきストリップ（１）の幅をカバーする少なくとも１つの液体噴射の供給によって行なわれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
ストリップ（１）が、少なくとも一方の高圧洗浄（４，８）及び／又は超音波洗浄（６）時に垂直に案内されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、少なくとも６０°Ｃの温度に、好ましくは８０°Ｃ以上の温度に加熱されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、超音波洗浄（６）時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、除去した汚染物質を凝集させるための界面活性剤を含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、超音波洗浄（６）時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、界面活性剤及び／又は燐酸塩を含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、超音波洗浄（６）時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、アルカリ性であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
第１の高圧洗浄（４）の前に、特に浸漬容器又はスプレー容器内でストリップ（１）のスプレー脱脂が行なわれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
ストリップ（１）のスプレー脱脂が、少なくとも６０°Ｃの、好ましくは８０°Ｃ以上の温度を備えるメディア、特に洗浄メディアによって行なわれることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第２の高圧洗浄（８）の後に、ストリップ（１）のすすぎ、特に水によるカスケードすすぎが行なわれることを特徴とする請求項３〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
ストリップ（１）を洗浄するための装置（３）において、
高圧洗浄装置（４）を配設した第１の領域（２）と、ストリップ（１）の移送方向（Ｆ）で後に配設され、超音波洗浄装置（６）を配設した第２の領域（５）が設けられており、超音波洗浄装置（６）が、液体を満たすことが可能で超音波放出手段（１０，１１）を配設した容器（９）を備えることを特徴とする装置。
【請求項１５】
超音波放出手段（１０，１１）が、ストリップ（１）の両側の、容器（９）の内部のそれぞれ１つのケース（１２）内に、特に特殊鋼ケース内に配設されていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
高圧洗浄装置（４）と超音波洗浄装置（６）が、ストリップ（１）を通す独立した容器（１３，９）を備えることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１７】
ストリップ（１）の移送方向（Ｆ）で超音波洗浄装置（６）の後に配設された第３の領域（７）内に、第２の高圧洗浄装置（８）が配設されていることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
高圧洗浄装置（４，８）が、ストリップ（１）の幅全体に渡り延在する少なくとも１つの高圧ノズルバー（１４）を備えることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１９】
第３の領域（７）内の高圧洗浄装置（８）が、ストリップ（１）を通す独立した容器（１５）を備えることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の装置。
【請求項２０】
ストリップ（１）の移送方向（Ｆ）で第１の高圧洗浄装置（４）の前に、ストリップ（１）のスプレー脱脂をするための手段（１６）が配設されていることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか１つに記載の装置。
【請求項２１】
移送方向（Ｆ）で第２の高圧洗浄装置（８）の後に、ストリップ（１）のすすぎをするための手段（１７）が配設されていることを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項２２】
高圧洗浄装置（４，８）が、液体に高圧を発生させるためにピトー管ポンプ（２０）を備えることを特徴とする請求項１４〜２１のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップを洗浄するための方法に関する。更に、本発明は、ストリップを洗浄するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
精錬された薄板製品における本質的な要求は、後続の仕上げプロセスでの良好な加工性と最終製品の長期の保存性である。これらの特性は、基本的にストリップの表面に塗布された機能層によって決まる。機能層、例えば亜鉛メッキとスチールストリップ表面の間の結合は、先ず第１に境界面における付着力に基づく。例えば金属摩耗粉やオイル又はエマルジョンの残留物のような表面の汚染は、付着作用を低下させる。その場合、機能層は、その課題を満足することはできない。機能層は、不均一にしか塗布されないか、機械的な負荷で容易に剥離する。
【０００３】
特に、妨げとなる付着物を精錬プロセスに入る前に精錬すべきストリップの表面から引き剥がすため、ストリップは、通常はストリップ洗浄装置で集中的にアルカリ洗剤と接触させられる。この場合、ドブ漬け亜鉛メッキラインにおけるストリップの洗浄は、大抵は異なったアルカリ洗浄プロセスと最後の水洗との組み合わせから成る。
【０００４】
ドブ漬け亜鉛メッキ装置又は焼鈍ラインにおいて亜鉛メッキされたストリップを製造する場合には、しばしば冷間圧延されたストリップが使用されるが、このストリップは、精錬の前に入念に洗浄しなければならない。冷間圧延されたストリップは、圧延プロセスから圧延エマルジョンと圧延残留物の負荷を受けている。圧延エマルジョン、鉄粉及びその他の汚れから成るストリップの面毎に約５００ｍｇ／ｍ２の汚染物質が典型的である。このように負荷を受けるストリップは、更なる表面精錬の前に冷間圧延プロセスによる残留物から解放されなければならない。
【０００５】
従来技術では、これを成し遂げるために様々な可能性が知られている。大抵は、多段のストリップ洗浄が実施される。この場合、表面の汚れを排除するためのブラシの支援を受けたアルカリスプレー洗浄と、深い孔の洗浄をするための電解洗浄と、最後の、ブラシの支援を受けた水による多段のすすぎとの組み合わせが知られている。洗剤としては、アルカリ、界面活性剤及び燐酸塩をベースとした水溶液が使用される。
【０００６】
このようなストリップ洗浄セクションの第１の部分で、ストリップは、必要なプロセス温度にされ、高温のアルカリ洗浄液によって表面の汚染物質から解放される。スプレー脱脂セクションで、ストリップは、所望の温度レベルに加熱し、付着した大きい汚染物質を溶かすために、集中的に高温の洗浄メディアを吹き付けられる。この場合、スプレー脱脂時には、ストリップは、水平又は垂直に案内することができる。
【０００７】
ブラシ脱脂で、ストリップ表面の汚れは、複数の回転ブラシによって除去される。この場合、ブラシ装置は、典型的に２つ又は４つのブラシローラユニットを備えている。ブラシは、ストリップの下面及び上面を洗浄するために、向かいのローラに対して相前後してずれるように配設されるか、直接上下に配設される。ストリップの表面と（ブラシの）毛の機械的な接触により、ブラシの摩耗は、些細でないものとなる。運転様式及び要求される品質に応じて、ブラシローラは、大抵はほぼ３ヶ月毎に交換しなければならず、これは、些細でないコストを生じさせる。
【０００８】
電解脱脂は、ストリップの表面の直接的な発泡により、地形的に深いところにある汚染物質を溶かす。これは、垂直又は水平なストリップの案内でも行なうことができる。発泡は、ストリップの上下の電極対に外から電圧を加えることにより引き起こされる。脱脂が行なわれる容器を電気的に絶縁するため、この容器は、ゴムを付されたスチール容器として形成される。中心導体法では、ストリップ表面と取り巻く電極の間で電解反応が生じ、この反応は、酸素と水素の泡を生じさせる。水素ガスの形成は、酸水素デトネーションの危険を回避するために、費用のかかる安全技術を要求する。従って、プロセス容器には、常に強制換気をするための高空気量が供給されなければならない。従って、電解脱脂には、種々の欠点がある。
【０００９】
次いで、即ち電解処理の後、ストリップ表面は、すすぎ工程でブラシにより処理されるので、残っている表面被膜が剥れる。このブラシ装置も、大抵は２つ又は４つのブラシローラユニットを備えており、この場合、ブラシは、向かいのローラに対して相前後してずれるように配設されるか、直接上下に配設されている。ここでも、欠点として機械的な摩耗が認められ、従って、ブラシは、ほぼ３ヶ月毎に交換されなければならない。
【００１０】
最後に、ストリップの表面は、洗浄液を完全に洗い流すために、多段カスケードすすぎで高温の鉱物質を除去された水によりすすがれる。ここで、圧搾ローラユニットによって分離された２〜４つのスプレーすすぎユニットを、相前後して使用することができる。すすぎ液のカスケード形のガイドは、水の使用量を最小化する。ストリップ洗浄の終了後のストリップエッジの吹払いとストリップの乾燥の組み合わせは、液体の連行を阻止するために、ストリップ表面の完全な、ストリップ幅全体に渡り均質な乾燥を保証する。
【００１１】
有利な条件下で、ストリップ洗浄装置における前記の措置により、約９０％の洗浄度が得られる。即ち、ストリップの当初の汚れは、約１０％に低減される。
【００１２】
ストリップの洗浄のため、従来技術では、更なる解決策が知られており、この場合、大抵は個々に洗浄の部分的な様相に立ち入る。
【００１３】
特許文献１には、通常のブラシの代わりに電気分解に続いて高圧洗浄が行なわれるストリップ洗浄装置が記載されている。この場合、電解予備脱脂、回転ブラシによる機械洗浄又は高圧洗浄、別の電解脱脂、回転ブラシによる別の機械洗浄又は高圧洗浄、及び最後のすすぎが行なわれる。前記の措置は、電気分解に基づいて酸水素デトネーションを回避するために大規模な安全装置を必要とする。
【００１４】
特許文献２からは、専ら圧力が６０ｂａｒまでの高圧液体噴射により行なわれるストリップを洗浄するための装置が公知である。これにより達成可能な洗浄度は、必ずしも十分ではない。
【００１５】
特許文献３には、洗浄すべきストリップが超音波発振器がストリップの表面の近傍に配設されている容器内に案内される洗浄装置が開示されている。超音波によって誘導されたキャビテーションは、汚染物質をストリップ表面から弾き飛ばす。全体的に、前記の洗浄装置によって達成可能な洗浄度は、いずれにしても不十分である。
【００１６】
超音波は、特許文献４に従った解決策の場合でも、ストリップを洗浄するために使用される。ストリップは、ここでは、プレートとして形成された、異なった周波数で振動する２つの超音波発振器の間を水平に通される。この配設は、洗浄すべきストリップの周りに超音波近傍域を発生させるので、汚れが剥がされる。
【００１７】
特許文献５には、超音波洗浄液を洗浄すべきストリップに噴射する噴射ノズルが開示されている。ノズルの直前又は直後には、洗浄効果を改善するために、超音波洗浄液のための噴射ノズルを有するユニットとして高圧洗浄ノズルが位置決めされている。
【００１８】
特許文献６では、洗浄すべきストリップは、独立したチャンバ内で超音波洗浄を受けるために、洗浄液で満たされた液体容器から導き出される。
【００１９】
特許文献７による解決策では、同様にストリップの超音波洗浄が行なわれ、この場合、しかしながらここでは、超音波の当たる箇所は、直接高圧洗浄ノズルからの洗剤の作用を受ける。
【００２０】
特許文献８に従っても、超音波洗浄の使用の効果を狙っているが、一方、特許文献９には、ストリップのための洗浄装置が詳細に特定されてない解決策が示されている。
【００２１】
公知の全ての解決策は、多かれ少なかれ洗浄方法もしくは洗浄装置の部分的な様相に関連している。高性能ストリップ洗浄装置におけるコスト効果及び洗浄品質に関する要求では、現行の方法及び装置によって満足することができるものよりも全体的に高い要求がなされる。更に、しばしば十分に注意されない基準は、エコロジーでもあり、これは、化学洗剤の使用が環境を汚染し、相応の法律上の義務を満足することにもコストがかかるからである。
【００２２】
即ち、公知の洗浄方法には、不利なことに投資、エネルギー及び運転手段のコスト並びに洗浄工程の効果に関する不足がある。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０  ２３５  ５９５号明細書
【特許文献２】欧州特許第０  ６０１  ９９１号明細書
【特許文献３】露国特許第２  １９１  ６４１号明細書
【特許文献４】米国特許第４７  ８８  ９９２号明細書
【特許文献５】特開平０９−１７１９８６号公報
【特許文献６】欧州特許第０  ５７８  ８２４号明細書
【特許文献７】米国特許第５９  ７５  ０９８号明細書
【特許文献８】国際公開第０２／１８０６５号パンフレット
【特許文献９】米国特許第６４  ８８  ９９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の根底にある課題は、冒頭で述べた様式の方法と装置を、前記の欠点を回避するように発展構成することにある。即ち、ストリップの精錬前のストリップの経済的で効果的な、更にはエコロジー上有利な洗浄を可能にする全体的に有利なストリップ洗浄方法とこれに付属する装置を提供すべきである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この課題は、方法における本発明によれば、ストリップが、先ず、洗浄装置の第１の領域で少なくとも１つの液体噴射による第１の高圧洗浄を受けること、ストリップが、これに続き、洗浄装置の第２の領域で、液体で満たされた容器にストリップが通されることで超音波洗浄を受けることによって解決される。
【００２５】
即ち、本発明は、ストリップの高圧洗浄と続く超音波洗浄を組み合わせる。この場合、両方の方法ステップの順番は、改善された洗浄結果をもたらすことが分かった。この場合、第１の領域は、好ましくは第２の領域から空間的に間隔を置いている。
【００２６】
ストリップは、超音波洗浄プロセスに続き、洗浄装置の第３の領域で少なくとも１つの液体噴射による第２の高圧洗浄を受けることができる。この場合、第２の領域は、一様に第３の領域から空間的に間隔を置いている。
【００２７】
最適な結果は、第１の高圧洗浄プロセスと、場合によっては第２の高圧洗浄プロセスとが、５０ｂａｒ〜２００ｂａｒの、好ましくは１００ｂａｒ〜１２０ｂａｒの圧力でストリップの表面に加えられる、洗浄すべきストリップの幅をカバーする少なくとも１つの液体噴射の供給によって行なわれることによって得ることができる。
【００２８】
ストリップは、少なくとも一方の高圧洗浄及び／又は超音波洗浄時に垂直に案内することができる。
【００２９】
第１の高圧洗浄時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄時に使用される液体とが、少なくとも６０°Ｃの温度に、好ましくは８０°Ｃ以上の温度に加熱されることは有利である。
【００３０】
ストリップから剥れた汚れパーティクルを凝集させ、洗剤を循環させた時に汚れパーティクルが再びストリップ表面に達することを防止するために、発展構成では、第１の高圧洗浄時に使用される液体と、超音波洗浄時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄時に使用される液体とが、除去した汚染物質を凝集させるための界面活性剤もしくは洗浄を活性化する物質を含有する。
【００３１】
更に、第１の高圧洗浄時に使用される液体と、超音波洗浄時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄時に使用される液体とは、界面活性剤及び／又は燐酸塩を含有することができる。更に、使用される液体は、アルカリ性とすることができる。
【００３２】
それ自体従来技術において公知であるように、第１の高圧洗浄の前に、特に浸漬容器又はスプレー容器内でストリップのスプレー脱脂を行なうことができる。この場合、ストリップのスプレー脱脂は、少なくとも６０°Ｃの、好ましくは８０°Ｃ以上の温度を備えるメディア、特に洗浄メディアによって行なうことができる。最後に、第２の高圧洗浄の後に、ストリップのすすぎ、特に水によるカスケードすすぎを行なうことができる。
【００３３】
ストリップを洗浄するための装置は、高圧洗浄装置を配設した第１の領域と、ストリップの移送方向で後に配設され、超音波洗浄装置を配設した第２の領域が設けられており、超音波洗浄装置が、液体を満たすことが可能で超音波放出手段を配設した容器を備えることを特徴とする。
【００３４】
超音波放出手段は、ストリップの両側の、超音波洗浄が行なわれる容器の内部のそれぞれ１つのケース内に、特に特殊鋼ケース内に配設することができる。高圧洗浄装置と超音波洗浄装置は、好ましくはストリップを通す独立した容器を有する。ストリップの移送方向で超音波洗浄装置の後に配設された第３の領域内に、第２の高圧洗浄装置が配設されていてもよい。高圧洗浄装置は、ストリップの幅全体に渡り延在する少なくとも１つの高圧ノズルバーを備えることができる。第３の領域内の高圧洗浄装置も、ストリップを通す独立した容器を備えることができる。
【００３５】
ストリップの移送方向で第１の高圧洗浄装置の前に、好ましくはストリップのスプレー脱脂をするための手段が配設されている。更に、好ましくは移送方向で第２の高圧洗浄装置の後に、ストリップのすすぎをするための手段が配設されている。
【００３６】
高圧洗浄時に発泡は回避できないので、特に好ましくは、高圧洗浄装置は、液体に必要な高圧を発生させるためにピトー管ポンプを備える。
【００３７】
このようなポンプは、２つの主構成要素、即ち回転式のポンプハウジングと固定して配設された内側のピトー管から成る（ピトー浸漬管圧力原理）。移送すべき液体は、供給側に存在するエンドフェースシールによりロータ通路を介して回転式のロータハウジングに入り、高い速度にされる。遠心力は、液体をロータ周辺部に押しやり、これにより、入口における吸入作用と可塑化された液体リングがロータ内に生じる。固定のピトー管に液体が入る時、運動エネルギーが位置エネルギーに変換され、即ち、圧力が上昇する。このように、約８０００ｒｐｍのロータ回転数で２００ｂａｒまでの圧力を得ることができる。ピトー管内で一定の圧力下にある液体は、次に出口、即ちポンプの高圧側に流れる。
【００３８】
本発明による特徴の組み合わせによって、高い洗浄効果を備えるにもかかわらず、安価な作動方式を可能にする洗浄方法と洗浄装置が提供される。特に、洗浄すべきストリップとの機械的な接触を有するブラシシステムを何ら使用しないので、装置の摩耗は最小である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図面には、本発明の実施例が図示されている。図１は、ストリップのドブ漬け亜鉛メッキの前にストリップを洗浄するための洗浄装置を概略的に示す。
【００４０】
図１には、ストリップ１を洗浄するための洗浄装置３が示されており、ストリップは、移送方向Ｆに（左から）装置３に供給され、この装置から（右に向かって）再び出て行く。この場合、ストリップ１は、連続的に所定の移送速度で洗浄装置３を通過する。洗浄装置３は、この実施例では冷間圧延されたストリップ１のための高性能ドブ漬け亜鉛メッキライン又は焼鈍ラインのために設けられている。
【００４１】
洗浄装置３は、本質的に移送方向Ｆに連続する３つの領域、即ち第１の領域２、第２の領域５及び第３の領域７を備える。第１の領域２には第１の高圧洗浄装置４が設けられ、第２の領域５には超音波洗浄装置６が設けられ、第３の領域７には第２の高圧洗浄装置８が設けられている。
【００４２】
第１の領域２の前には、従来技術で十分公知であるようなスプレー脱脂をするための手段１６が存在する。第３の領域７に続き、同様に公知であるようなすすぎをするための手段１７が設けられている。
【００４３】
スプレー脱脂をするための手段１６で、ストリップ１は、（浸漬タンクの場合には）高温の洗浄メディアに浸漬することにより、（スプレータンクの場合には）高温の洗浄メディアを吹き付けることにより加熱され、若干付着している表面汚れから解放される。
【００４４】
ストリップ１は、２つのＳ字ローラテーブル１８及び１９によって応力下に保たれる。
【００４５】
洗浄装置３全体がブラシを有していないことが、即ち従来技術で公知であり、普通であるような回転洗浄ブラシが使用されないことが重要である。ストリップ１の完全な洗浄は、図１に図示された手段だけにより行なわれる。ブラシの毛とストリップ１の間の機械的な接触は、摩耗を相応に高くし、これは、更にまた運転コストを高くする。これは、本発明によれば回避される。
【００４６】
本発明の別の本質的な様相は、同様に、従来技術において広く知られているような電解脱脂手段が省略されることにある。電解脱脂プロセスは、費用のかかる処理容器の構造を要求する。付加的に、処理中に酸素ガスと水素ガスが発生することにより、安全リスクが生じる。本発明により電気化学的な反応がなくなることにより、装置の形態が本質的に簡単になる。本発明によるガスの発生のない処理は、容器吸引装置のための特別な義務の影響下に何らなく、安全技術上危険でない。
【００４７】
第１の高圧洗浄装置４は、独立した容器１３を備え、この容器内で、高圧ノズルバー１４がストリップ１の両側に配設されている。この実施例で、これは、垂直に下に向かって下降し、垂直に上に向かって上昇するストリップ１の支線のための全部で４つのバー１４である。
【００４８】
高圧洗浄は、表面活性化プロセス（洗浄メディア内の界面活性剤）による表面の洗浄を、液体噴射の運動エネルギーによる機械的な切除と結び付ける。高温の洗浄液は、高い速度でストリップ表面に衝突する。浮いている表面被膜は洗い流される。固着している層は、衝突する液体の運動エネルギーによって遊離され、同様に洗い流される。添加されたストリップクリーナ内の脂質成分は、洗浄プロセスを部分的に支援する。界面活性剤の本質的な機能は、除去した液体内の汚染物質の凝集である。除去された被膜は、液相内で凝集され、２度とストリップ表面と接触しない。このようにして、脂の再付着もしくは汚れの再付着が回避される。界面活性剤成分なしでは、除去された汚染物質の油分は、その僅かな密度及び非極性の構造に基づいて液体上に浮上し、場合によっては新たにストリップ表面と接触した時にそこで再び析出させられる。
【００４９】
使用される液体の高圧洗浄のために必要な圧力は、ピトー管ポンプ２０を介して発生される。洗浄メディアは、吸入管を介してポンプ室内に入る。通常の渦巻ポンプとは異なり、このポンプの場合のポンプ室は、ロータである。洗浄メディアは、回転するポンプ室内で非常に高い回転速度にされる。回転する液体本体内に、位置不動のピトー管が位置する。この管内で、メディアの回転運動エネルギーが位置の圧力エネルギーに変換される。メディアの高い回転速度により、圧力管における液圧が上昇させられ、この液圧は、問題なく１００ｂａｒに達し、これを越えることもある。高圧洗浄のコスト上効果的な使用は、洗浄メディアの循環と、従ってポンプ２０を（クリーナの液相とこれに含まれるガス泡又は気泡から成る）多相の液体が何度も通過することを必要とする。メディア内での発泡は、界面活性剤を含んだアルカリクリーナを使用した場合、完全に回避することはできない。渦巻ポンプ又はピストンポンプにおいて、ほとんど僅かなメディア内のガス成分は、ポンプ室内でキャビテーションの被害が生じ、これによりほとんど短時間の後にポンプを故障させる。提案したピトー管ポンプは、移送媒体における空気もしくは泡（１０容積％以下のガス成分）に対して比較的大きな鈍感さによって際立っている。ガス成分は、圧力分布のために液体本体の内部の中心に集まるが、ここでは、ガス成分は、外側に位置不動に位置するピトー管内の変化した圧力状態と接触することができない。ポンプ室内では、その回転中心にガス泡を有した高速回転する液体リングができる。エンドフェースシールの付加的な外部すすぎは、メディア内のパーティクルによる摩耗を低下させる。
【００５０】
第２の領域５には、超音波洗浄装置６が、しかも独立した容器９内に配設されている。ここでも、ストリップ１は、第１の支線で垂直に下に向かって案内され、第２の支線で垂直に上に向かって案内される。ストリップ１の両側で、しかも両支線において、多数の超音波放出手段１０もしくは１１が配設されており、これら超音波放出手段は、容器９の壁と結合されている特殊鋼ケース１２に収容されている。
【００５１】
超音波洗浄は、表面活性化プロセス（ストリップ洗浄メディア内の界面活性剤）による表面の洗浄を、内側へ破裂するガス泡の運動エネルギーによる機械的な切除と結び付ける。超音波振動は、メディア空間内の局所的な圧力変動を生じさせる。溶けたガスのガス圧もしくは液体の蒸気圧以下に圧力が下がる領域では、極僅かのキャビテーション泡ができる。泡を発生させる作為的な条件が短時間だけ存在するので、泡は、再び非常に急速に内側へ破裂（内裂）する。これにより引き起こされる圧力波は、特にストリップ表面でガス泡が内裂することにより液体内に誘起されるが、ストリップ表面上の汚れを弾き飛ばす。浮いている表面被膜は除去される。固着している層は、圧力波によって遊離され、同様に洗い流される。添加されたストリップクリーナ内の界面活性剤成分は、上記の高圧洗浄の場合のように洗浄プロセスを支援する。
【００５２】
超音波による洗浄の大きな利点は、高品質及び再生性以外に、同時に機械的でそれにもかかわらず非接触の材料の洗浄にある。従って、洗浄の要求に応じて、破壊的な化学物質や高い温度を使用しなくてよい。水による超音波洗浄で支援を行なう化学的な添加物（洗剤）は、百分率ではるかに少ない程度で添加され、存在する汚れに対するその選択は、必要な超音波出力及び作動周波数の設定と同様に重要である。従って、使用分野及び適用分野に応じて、超音波洗浄は、他のいかなる洗浄方法でも得ることができないような高価値で均質な洗浄結果を提供する。
【００５３】
使用される超音波発振器のテクノロジーは、特別な浴の保守を何ら必要としない。超音波放出手段１０，１１は、説明したように、特殊鋼ケース１２によってカプセル化されている。ケース材料は、浴のメディアに適合させることができる。ストリップ表面に音波を伝達するために十分にメディアを使用するため、容器９は、浸漬タンクとして形成されている。形成された泡を直ぐにはストリップ表面から洗い流さないため、もしくは音波の拡散を妨害するために、浸漬タンク内は、単に適当な流速に調整されている。
【００５４】
第３の領域７には、同様に独立した容器１５を備える第２の高圧洗浄装置８が配設されている。この容器内には、第１の高圧洗浄装置４に相応に、高圧ノズルバー１４が、ストリップ１の両側に配設されている。
【００５５】
種々の実地試験で、高圧テクノロジーと超音波テクノロジーを組み合わせた効果が調査された。実施された調査を基にして、技術的に汚れたスチールストリップは高圧洗浄と超音波洗浄により良好な結果をもって洗浄できることを確認することができた。高圧洗浄は、良好な粗洗浄のために使用される。高圧噴水の運動エネルギーは、表面被膜に作用する。上層は除去される。ストリップ１の表面の地形的に深いところにある汚染物質は、超音波洗浄によって剥がされて除去される。超音波振動によって励起されるストリップ表面での極僅かなガス泡の発生と内裂は、付着している残留被膜を弾き飛ばす。
【００５６】
既存の装置を本発明による洗浄装置３に改装することができることも有利である。ブラシ脱脂及びブラシすすぎは、それぞれ１つの高圧ノズルバー対によって置換される。電解脱脂セクションは、電極システムを相応の超音波システムに交換することによって超音波洗浄セクションに置換される。
【００５７】
ブラシ脱脂は、高圧ノズル対によって置換される。この場合、高圧ノズル対は、スプレー脱脂の終端部又は直後に存在する。使用される洗浄メディアの最適な作用を支援し、発泡を最小化するために、この地点で、スチールストリップは、既に必要な温度に加熱されている。高圧噴水は、洗浄を活性化するメディア内の物質と協働してストリップ表面にある汚染物質を除去することができる。除去は、噴水の運動エネルギーのために非接触で行なわれ、これにより非常に長い時間に渡り実際に摩耗がない。
【００５８】
電解洗浄の超音波洗浄への置換は、ストリップ洗浄装置の構成を明らかに簡素化する。超音波洗浄のための容器の構造は、（電気分解で必要であるような）絶縁を行なうゴム膜のない純粋なスチール容器として形成される。外部の電源供給を有する電気分解システムは必要ない。超音波洗浄は、電解洗浄とは異なり何ら電気分解ガスを解放しない。従って、費用のかかる安全装置は、何ら必要ない。処理容器は、むしろ簡単な吸引装置に接続される。
【００５９】
ブラシすすぎは、第３の領域７内の第２の高圧ノズル対（高圧ノズルバー１４）によって置換される。高圧ノズル対は、これに続くカスケードすすぎ１７の第１の段の開始部又はその直前に存在する。この地点で、スチールストリップ１の表面には超音波洗浄で剥れた汚染物質から成るフィルムが存在し、この汚染物質は、洗浄を活性化するメディア内の物質と協働する第３の領域７内の高圧洗浄によって除去することができる。除去は、噴水の高い運動エネルギーのために非接触で行なわれ、従って十分に摩耗がない。
【００６０】
機械的なブラシ洗浄の代用として高圧洗浄テクノロジーを使用することにより、公知の洗浄装置における摩耗部品として規則的に交換しなければならない代用ブラシのためのコストがなくなる。電解洗浄の代用としての超音波洗浄は、所望の洗浄結果を得るために僅かなエネルギーしか消費しない。処理テクノロジーのコンパクトな構造は、ストリップ処理ラインにおいて省スペースな高性能洗浄部の構造及び構成に新たなチャンスを開いた。
【００６１】
更に、提案した洗浄方法によるストリップ洗浄の効率が高まったことに基づいて、洗浄用化学物質の明らかな低減が得られることが分かった。環境を汚染する洗剤内の成分（界面活性剤、燐酸塩等）は、低減することができる。排水の浄化は、僅かなコスト及びエネルギーの投入で実施することができる。
【００６２】
ストリップの案内は、洗浄装置３の個々の領域で選択的に水平又は垂直に行なうことができる。
【００６３】
基本的に、それ自体置換することができる提案した装置要素に加えて、従来技術において公知である、即ち、例えばスプレー洗浄手段、ブラシ洗浄手段及び電解洗浄手段のような装置要素を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】ストリップのドブ漬け亜鉛メッキの前にストリップを洗浄するための洗浄装置を概略的に示す。
【符号の説明】
【００６５】
１      ストリップ
２      第１の領域
３      洗浄装置
４      第１の高圧洗浄装置
５      第２の領域
６      超音波洗浄装置
７      第３の領域
８      第２の高圧洗浄装置
９      容器
１０    超音波放出手段
１１    超音波放出手段
１２    ケース
１３    容器
１４    高圧ノズルバー
１５    容器
１６    スプレー脱脂をするための手段
１７    すすぎをするための手段
１８    Ｓ字ローラテーブル
１９    Ｓ字ローラテーブル
２０    ピトー管ポンプ
Ｆ      移送方向
【図１】
2008511754.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月1日(2006.9.1)
【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】
ストリップ（１）を洗浄するための方法において、
ストリップ（１）が、先ず、洗浄装置（３）の第１の領域（２）で少なくとも１つの液体噴射による第１の高圧洗浄（４）を受けること、ストリップ（１）が、これに続き、洗浄装置（３）の第２の領域（５）で、液体で満たされた容器にストリップ（１）が通されることで超音波洗浄（６）を受けること、ストリップ（１）が、超音波洗浄プロセス（６）に続き、洗浄装置（３）の第３の領域（７）で少なくとも１つの液体噴射による第２の高圧洗浄（８）を受けることを特徴とする方法。
【請求項２】
第１の領域（２）が第２の領域（５）から、第２の領域（５）が第３の領域（７）から空間的に間隔を置いていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１と第２の高圧洗浄プロセス（４，８）が、８０ｂａｒ〜２００ｂａｒの、好ましくは１００ｂａｒ〜１２０ｂａｒの圧力でストリップ（１）の表面に加えられる、洗浄すべきストリップ（１）の幅をカバーする少なくとも１つの液体噴射の供給によって行なわれることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ストリップ（１）が、少なくとも一方の高圧洗浄（４，８）及び／又は超音波洗浄（６）時に垂直に案内されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、少なくとも６０°Ｃの温度に、好ましくは８０°Ｃ以上の温度に加熱されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、超音波洗浄（６）時に使用される液体と、第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、除去した汚染物質を凝集させるための脂質を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、超音波洗浄（６）時に使用される液体と、第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、界面活性剤及び／又は燐酸塩を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
第１の高圧洗浄（４）時に使用される液体と、超音波洗浄（６）時に使用される液体と、第２の高圧洗浄（８）時に使用される液体とが、アルカリ性であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
第１の高圧洗浄（４）の前に、特に浸漬容器又はスプレー容器内でストリップ（１）のスプレー脱脂が行なわれることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
ストリップ（１）のスプレー脱脂が、少なくとも６０°Ｃの、好ましくは８０°Ｃ以上の温度を備えるメディア、特に洗浄メディアによって行なわれることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第２の高圧洗浄（８）の後に、ストリップ（１）のすすぎ、特に水によるカスケードすすぎが行なわれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
ストリップ（１）を洗浄するための装置（３）において、
高圧洗浄装置（４）を配設した第１の領域（２）と、ストリップ（１）の移送方向（Ｆ）で後に配設され、超音波洗浄装置（６）を配設した第２の領域（５）と、ストリップ（１）の移送方向（Ｆ）で超音波洗浄装置（６）の後に配設され、第２の高圧洗浄装置（８）を配設した第３の領域（７）が設けられており、超音波洗浄装置（６）が、液体を満たすことが可能で超音波放出手段（１０，１１）を配設した容器（９）を備えることを特徴とする装置。
【請求項１３】
超音波放出手段（１０，１１）が、ストリップ（１）の両側の、容器（９）の内部のそれぞれ１つのケース（１２）内に、特に特殊鋼ケース内に配設されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
高圧洗浄装置（４，８）と超音波洗浄装置（６）が、ストリップ（１）を通す独立した容器（１３，９，１５）を備えることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
高圧洗浄装置（４，８）が、ストリップ（１）の幅全体に渡り延在する少なくとも１つの高圧ノズルバー（１４）を備えることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
ストリップ（１）の移送方向（Ｆ）で第１の高圧洗浄装置（４）の前に、ストリップ（１）のスプレー脱脂をするための手段（１６）が配設されていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
移送方向（Ｆ）で第２の高圧洗浄装置（８）の後に、ストリップ（１）のすすぎをするための手段（１７）が配設されていることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
高圧洗浄装置（４，８）が、液体に高圧を発生させるためにピトー管ポンプ（２０）を備えることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか１つに記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップを洗浄するための方法に関する。更に、本発明は、ストリップを洗浄するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
精錬された薄板製品における本質的な要求は、後続の仕上げプロセスでの良好な加工性と最終製品の長期の保存性である。これらの特性は、基本的にストリップの表面に塗布された機能層によって決まる。機能層、例えば亜鉛メッキとスチールストリップ表面の間の結合は、先ず第１に境界面における付着力に基づく。例えば金属摩耗粉やオイル又はエマルジョンの残留物のような表面の汚染は、付着作用を低下させる。その場合、機能層は、その課題を満足することはできない。機能層は、不均一にしか塗布されないか、機械的な負荷で容易に剥離する。
【０００３】
特に、妨げとなる付着物を精錬プロセスに入る前に精錬すべきストリップの表面から引き剥がすため、ストリップは、通常はストリップ洗浄装置で集中的にアルカリ洗剤と接触させられる。この場合、ドブ漬け亜鉛メッキラインにおけるストリップの洗浄は、大抵は異なったアルカリ洗浄プロセスと最後の水洗との組み合わせから成る。
【０００４】
ドブ漬け亜鉛メッキ装置又は焼鈍ラインにおいて亜鉛メッキされたストリップを製造する場合には、しばしば冷間圧延されたストリップが使用されるが、このストリップは、精錬の前に入念に洗浄しなければならない。冷間圧延されたストリップは、圧延プロセスから圧延エマルジョンと圧延残留物の負荷を受けている。圧延エマルジョン、鉄粉及びその他の汚れから成るストリップの面毎に約５００ｍｇ／ｍ２の汚染物質が典型的である。このように負荷を受けるストリップは、更なる表面精錬の前に冷間圧延プロセスによる残留物から解放されなければならない。
【０００５】
従来技術では、これを成し遂げるために様々な可能性が知られている。大抵は、多段のストリップ洗浄が実施される。この場合、表面の汚れを排除するためのブラシの支援を受けたアルカリスプレー洗浄と、深い孔の洗浄をするための電解洗浄と、最後の、ブラシの支援を受けた水による多段のすすぎとの組み合わせが知られている。洗剤としては、アルカリ、界面活性剤及び燐酸塩をベースとした水溶液が使用される。
【０００６】
このようなストリップ洗浄セクションの第１の部分で、ストリップは、必要なプロセス温度にされ、高温のアルカリ洗浄液によって表面の汚染物質から解放される。スプレー脱脂セクションで、ストリップは、所望の温度レベルに加熱し、付着した大きい汚染物質を溶かすために、集中的に高温の洗浄メディアを吹き付けられる。この場合、スプレー脱脂時には、ストリップは、水平又は垂直に案内することができる。
【０００７】
ブラシ脱脂で、ストリップ表面の汚れは、複数の回転ブラシによって除去される。この場合、ブラシ装置は、典型的に２つ又は４つのブラシローラユニットを備えている。ブラシは、ストリップの下面及び上面を洗浄するために、向かいのローラに対して相前後してずれるように配設されるか、直接上下に配設される。ストリップの表面と（ブラシの）毛の機械的な接触により、ブラシの摩耗は、些細でないものとなる。運転様式及び要求される品質に応じて、ブラシローラは、大抵はほぼ３ヶ月毎に交換しなければならず、これは、些細でないコストを生じさせる。
【０００８】
電解脱脂は、ストリップの表面の直接的な発泡により、地形的に深いところにある汚染物質を溶かす。これは、垂直又は水平なストリップの案内でも行なうことができる。発泡は、ストリップの上下の電極対に外から電圧を加えることにより引き起こされる。脱脂が行なわれる容器を電気的に絶縁するため、この容器は、ゴムを付されたスチール容器として形成される。中心導体法では、ストリップ表面と取り巻く電極の間で電解反応が生じ、この反応は、酸素と水素の泡を生じさせる。水素ガスの形成は、酸水素デトネーションの危険を回避するために、費用のかかる安全技術を要求する。従って、プロセス容器には、常に強制換気をするための高空気量が供給されなければならない。従って、電解脱脂には、種々の欠点がある。
【０００９】
次いで、即ち電解処理の後、ストリップ表面は、すすぎ工程でブラシにより処理されるので、残っている表面被膜が剥れる。このブラシ装置も、大抵は２つ又は４つのブラシローラユニットを備えており、この場合、ブラシは、向かいのローラに対して相前後してずれるように配設されるか、直接上下に配設されている。ここでも、欠点として機械的な摩耗が認められ、従って、ブラシは、ほぼ３ヶ月毎に交換されなければならない。
【００１０】
最後に、ストリップの表面は、洗浄液を完全に洗い流すために、多段カスケードすすぎで高温の鉱物質を除去された水によりすすがれる。ここで、圧搾ローラユニットによって分離された２〜４つのスプレーすすぎユニットを、相前後して使用することができる。すすぎ液のカスケード形のガイドは、水の使用量を最小化する。ストリップ洗浄の終了後のストリップエッジの吹払いとストリップの乾燥の組み合わせは、液体の連行を阻止するために、ストリップ表面の完全な、ストリップ幅全体に渡り均質な乾燥を保証する。
【００１１】
有利な条件下で、ストリップ洗浄装置における前記の措置により、約９０％の洗浄度が得られる。即ち、ストリップの当初の汚れは、約１０％に低減される。
【００１２】
ストリップの洗浄のため、従来技術では、更なる解決策が知られており、この場合、大抵は個々に洗浄の部分的な様相に立ち入る。
【００１３】
特許文献１には、通常のブラシの代わりに電気分解に続いて高圧洗浄が行なわれるストリップ洗浄装置が記載されている。この場合、電解予備脱脂、回転ブラシによる機械洗浄又は高圧洗浄、別の電解脱脂、回転ブラシによる別の機械洗浄又は高圧洗浄、及び最後のすすぎが行なわれる。前記の措置は、電気分解に基づいて酸水素デトネーションを回避するために大規模な安全装置を必要とする。
【００１４】
特許文献２からは、専ら圧力が６０ｂａｒまでの高圧液体噴射により行なわれるストリップを洗浄するための装置が公知である。これにより達成可能な洗浄度は、必ずしも十分ではない。
【００１５】
特許文献３には、洗浄すべきストリップが超音波発振器がストリップの表面の近傍に配設されている容器内に案内される洗浄装置が開示されている。超音波によって誘導されたキャビテーションは、汚染物質をストリップ表面から弾き飛ばす。全体的に、前記の洗浄装置によって達成可能な洗浄度は、いずれにしても不十分である。
【００１６】
超音波は、特許文献４に従った解決策の場合でも、ストリップを洗浄するために使用される。ストリップは、ここでは、プレートとして形成された、異なった周波数で振動する２つの超音波発振器の間を水平に通される。この配設は、洗浄すべきストリップの周りに超音波近傍域を発生させるので、汚れが剥がされる。
【００１７】
特許文献５には、超音波洗浄液を洗浄すべきストリップに噴射する噴射ノズルが開示されている。ノズルの直前又は直後には、洗浄効果を改善するために、超音波洗浄液のための噴射ノズルを有するユニットとして高圧洗浄ノズルが位置決めされている。
【００１８】
特許文献６では、洗浄すべきストリップは、独立したチャンバ内で超音波洗浄を受けるために、洗浄液で満たされた液体容器から導き出される。
【００１９】
特許文献７による解決策では、同様にストリップの超音波洗浄が行なわれ、この場合、しかしながらここでは、超音波の当たる箇所は、直接高圧洗浄ノズルからの洗剤の作用を受ける。
【００２０】
特許文献８に従っても、超音波洗浄の使用の効果を狙っているが、一方、特許文献９には、ストリップのための洗浄装置が詳細に特定されてない解決策が示されている。
【００２１】
公知の全ての解決策は、多かれ少なかれ洗浄方法もしくは洗浄装置の部分的な様相に関連している。高性能ストリップ洗浄装置におけるコスト効果及び洗浄品質に関する要求では、現行の方法及び装置によって満足することができるものよりも全体的に高い要求がなされる。更に、しばしば十分に注意されない基準は、エコロジーでもあり、これは、化学洗剤の使用が環境を汚染し、相応の法律上の義務を満足することにもコストがかかるからである。
【００２２】
即ち、公知の洗浄方法には、不利なことに投資、エネルギー及び運転手段のコスト並びに洗浄工程の効果に関する不足がある。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０  ２３５  ５９５号明細書
【特許文献２】欧州特許第０  ６０１  ９９１号明細書
【特許文献３】露国特許第２  １９１  ６４１号明細書
【特許文献４】米国特許第４７  ８８  ９９２号明細書
【特許文献５】特開平０９−１７１９８６号公報
【特許文献６】欧州特許第０  ５７８  ８２４号明細書
【特許文献７】米国特許第５９  ７５  ０９８号明細書
【特許文献８】国際公開第０２／１８０６５号パンフレット
【特許文献９】米国特許第６４  ８８  ９９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の根底にある課題は、冒頭で述べた様式の方法と装置を、前記の欠点を回避するように発展構成することにある。即ち、ストリップの精錬前のストリップの経済的で効果的な、更にはエコロジー上有利な洗浄を可能にする全体的に有利なストリップ洗浄方法とこれに付属する装置を提供すべきである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この課題は、方法における本発明によれば、
ストリップが、先ず、洗浄装置の第１の領域で少なくとも１つの液体噴射による第１の高圧洗浄を受けること、ストリップが、これに続き、洗浄装置の第２の領域で、液体で満たされた容器にストリップが通されることで超音波洗浄を受けること、ストリップが、超音波洗浄プロセスに続き、洗浄装置の第３の領域で少なくとも１つの液体噴射による第２の高圧洗浄を受けることによって解決される。
【００２５】
即ち、本発明は、ストリップの高圧洗浄と続く超音波洗浄を組み合わせる。この場合、両方の方法ステップの順番は、改善された洗浄結果をもたらすことが分かった。この場合、好ましくは、第１の領域は第２の領域から、第２の領域は第３の領域から空間的に間隔を置いている。
【００２６】
最適な結果は、第１の高圧洗浄プロセスと、場合によっては第２の高圧洗浄プロセスとが、８０ｂａｒ〜２００ｂａｒの、好ましくは１００ｂａｒ〜１２０ｂａｒの圧力でストリップの表面に加えられる、洗浄すべきストリップの幅をカバーする少なくとも１つの液体噴射の供給によって行なわれることによって得ることができる。
【００２７】
ストリップは、少なくとも一方の高圧洗浄及び／又は超音波洗浄時に垂直に案内することができる。
【００２８】
第１の高圧洗浄時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄時に使用される液体とが、少なくとも６０°Ｃの温度に、好ましくは８０°Ｃ以上の温度に加熱されることは有利である。
【００２９】
ストリップから剥れた汚れパーティクルを凝集させ、洗剤を循環させた時に汚れパーティクルが再びストリップ表面に達することを防止するために、発展構成では、第１の高圧洗浄時に使用される液体と、超音波洗浄時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄時に使用される液体とが、除去した汚染物質を凝集させるための脂質を含有する。
【００３０】
脂質は、脂肪とも呼ばれる。全ての脂質には、不十分な水への可溶性が共通しているが、これに対して、これらの脂質は、メタノール、アセトン又はクロロホルムのような有機溶剤にはよく溶ける。従って、脂質は、水に対して不十分な可溶性である生物に必要とされる有機物質と定義することができる。脂質は、しばしば脂肪酸のエステル（可能なエステル）である。脂質は、その化学的な構造から、ここでは部分的に完全に異なったグループに区分することができる（脂肪酸、トリグリセリド（中性脂肪又はトリアシルグリセリドも挙げられる）、コレステリン（コレステロールも挙げられる）、燐脂質、ワックス、テルペン、エイコサノイド、糖脂質、セレブロサイド、ガングリオサイド）。
【００３１】
更に、第１の高圧洗浄時に使用される液体と、超音波洗浄時に使用される液体と、場合によっては第２の高圧洗浄時に使用される液体とは、界面活性剤及び／又は燐酸塩を含有することができる。更に、使用される液体は、アルカリ性とすることができる。
【００３２】
それ自体従来技術において公知であるように、第１の高圧洗浄の前に、特に浸漬容器又はスプレー容器内でストリップのスプレー脱脂を行なうことができる。この場合、ストリップのスプレー脱脂は、少なくとも６０°Ｃの、好ましくは８０°Ｃ以上の温度を備えるメディア、特に洗浄メディアによって行なうことができる。最後に、第２の高圧洗浄の後に、ストリップのすすぎ、特に水によるカスケードすすぎを行なうことができる。
【００３３】
ストリップを洗浄するための装置は、
高圧洗浄装置を配設した第１の領域と、ストリップの移送方向で後に配設され、超音波洗浄装置を配設した第２の領域と、ストリップの移送方向で超音波洗浄装置の後に配設され、第２の高圧洗浄装置を配設した第３の領域が設けられており、超音波洗浄装置が、液体を満たすことが可能で超音波放出手段を配設した容器を備えることを特徴とする。
【００３４】
超音波放出手段は、ストリップの両側の、超音波洗浄が行なわれる容器の内部のそれぞれ１つのケース内に、特に特殊鋼ケース内に配設することができる。高圧洗浄装置と超音波洗浄装置は、好ましくはストリップを通す独立した容器を有する。高圧洗浄装置は、ストリップの幅全体に渡り延在する少なくとも１つの高圧ノズルバーを備えることができる。第３の領域内の高圧洗浄装置も、ストリップを通す独立した容器を備えることができる。
【００３５】
ストリップの移送方向で第１の高圧洗浄装置の前に、好ましくはストリップのスプレー脱脂をするための手段が配設されている。更に、好ましくは移送方向で第２の高圧洗浄装置の後に、ストリップのすすぎをするための手段が配設されている。
【００３６】
高圧洗浄時に発泡は回避できないので、特に好ましくは、高圧洗浄装置は、液体に必要な高圧を発生させるためにピトー管ポンプを備える。
【００３７】
このようなポンプは、２つの主構成要素、即ち回転式のポンプハウジングと固定して配設された内側のピトー管から成る（ピトー浸漬管圧力原理）。移送すべき液体は、供給側に存在するエンドフェースシールによりロータ通路を介して回転式のロータハウジングに入り、高い速度にされる。遠心力は、液体をロータ周辺部に押しやり、これにより、入口における吸入作用と可塑化された液体リングがロータ内に生じる。固定のピトー管に液体が入る時、運動エネルギーが位置エネルギーに変換され、即ち、圧力が上昇する。このように、約８０００ｒｐｍのロータ回転数で２００ｂａｒまでの圧力を得ることができる。ピトー管内で一定の圧力下にある液体は、次に出口、即ちポンプの高圧側に流れる。
【００３８】
本発明による特徴の組み合わせによって、高い洗浄効果を備えるにもかかわらず、安価な作動方式を可能にする洗浄方法と洗浄装置が提供される。特に、洗浄すべきストリップとの機械的な接触を有するブラシシステムを何ら使用しないので、装置の摩耗は最小である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図面には、本発明の実施例が図示されている。図１は、ストリップのドブ漬け亜鉛メッキの前にストリップを洗浄するための洗浄装置を概略的に示す。
【００４０】
図１には、ストリップ１を洗浄するための洗浄装置３が示されており、ストリップは、移送方向Ｆに（左から）装置３に供給され、この装置から（右に向かって）再び出て行く。この場合、ストリップ１は、連続的に所定の移送速度で洗浄装置３を通過する。洗浄装置３は、この実施例では冷間圧延されたストリップ１のための高性能ドブ漬け亜鉛メッキライン又は焼鈍ラインのために設けられている。
【００４１】
洗浄装置３は、本質的に移送方向Ｆに連続する３つの領域、即ち第１の領域２、第２の領域５及び第３の領域７を備える。第１の領域２には第１の高圧洗浄装置４が設けられ、第２の領域５には超音波洗浄装置６が設けられ、第３の領域７には第２の高圧洗浄装置８が設けられている。
【００４２】
第１の領域２の前には、従来技術で十分公知であるようなスプレー脱脂をするための手段１６が存在する。第３の領域７に続き、同様に公知であるようなすすぎをするための手段１７が設けられている。
【００４３】
スプレー脱脂をするための手段１６で、ストリップ１は、（浸漬タンクの場合には）高温の洗浄メディアに浸漬することにより、（スプレータンクの場合には）高温の洗浄メディアを吹き付けることにより加熱され、若干付着している表面汚れから解放される。
【００４４】
ストリップ１は、２つのＳ字ローラテーブル１８及び１９によって応力下に保たれる。
【００４５】
洗浄装置３全体がブラシを有していないことが、即ち従来技術で公知であり、普通であるような回転洗浄ブラシが使用されないことが重要である。ストリップ１の完全な洗浄は、図１に図示された手段だけにより行なわれる。ブラシの毛とストリップ１の間の機械的な接触は、摩耗を相応に高くし、これは、更にまた運転コストを高くする。これは、本発明によれば回避される。
【００４６】
本発明の別の本質的な様相は、同様に、従来技術において広く知られているような電解脱脂手段が省略されることにある。電解脱脂プロセスは、費用のかかる処理容器の構造を要求する。付加的に、処理中に酸素ガスと水素ガスが発生することにより、安全リスクが生じる。本発明により電気化学的な反応がなくなることにより、装置の形態が本質的に簡単になる。本発明によるガスの発生のない処理は、容器吸引装置のための特別な義務の影響下に何らなく、安全技術上危険でない。
【００４７】
第１の高圧洗浄装置４は、独立した容器１３を備え、この容器内で、高圧ノズルバー１４がストリップ１の両側に配設されている。この実施例で、これは、垂直に下に向かって下降し、垂直に上に向かって上昇するストリップ１の支線のための全部で４つのバー１４である。
【００４８】
高圧洗浄は、表面活性化プロセス（洗浄メディア内の界面活性剤）による表面の洗浄を、液体噴射の運動エネルギーによる機械的な切除と結び付ける。高温の洗浄液は、高い速度でストリップ表面に衝突する。浮いている表面被膜は洗い流される。固着している層は、衝突する液体の運動エネルギーによって遊離され、同様に洗い流される。添加されたストリップクリーナ内の脂質成分は、洗浄プロセスを部分的に支援する。界面活性剤の本質的な機能は、除去した液体内の汚染物質の凝集である。除去された被膜は、液相内で凝集され、２度とストリップ表面と接触しない。このようにして、脂の再付着もしくは汚れの再付着が回避される。界面活性剤成分なしでは、除去された汚染物質の油分は、その僅かな密度及び非極性の構造に基づいて液体上に浮上し、場合によっては新たにストリップ表面と接触した時にそこで再び析出させられる。
【００４９】
使用される液体の高圧洗浄のために必要な圧力は、ピトー管ポンプ２０を介して発生される。洗浄メディアは、吸入管を介してポンプ室内に入る。通常の渦巻ポンプとは異なり、このポンプの場合のポンプ室は、ロータである。洗浄メディアは、回転するポンプ室内で非常に高い回転速度にされる。回転する液体本体内に、位置不動のピトー管が位置する。この管内で、メディアの回転運動エネルギーが位置の圧力エネルギーに変換される。メディアの高い回転速度により、圧力管における液圧が上昇させられ、この液圧は、問題なく１００ｂａｒに達し、これを越えることもある。高圧洗浄のコスト上効果的な使用は、洗浄メディアの循環と、従ってポンプ２０を（クリーナの液相とこれに含まれるガス泡又は気泡から成る）多相の液体が何度も通過することを必要とする。メディア内での発泡は、界面活性剤を含んだアルカリクリーナを使用した場合、完全に回避することはできない。渦巻ポンプ又はピストンポンプにおいて、ほとんど僅かなメディア内のガス成分は、ポンプ室内でキャビテーションの被害が生じ、これによりほとんど短時間の後にポンプを故障させる。提案したピトー管ポンプは、移送媒体における空気もしくは泡（１０容積％以下のガス成分）に対して比較的大きな鈍感さによって際立っている。ガス成分は、圧力分布のために液体本体の内部の中心に集まるが、ここでは、ガス成分は、外側に位置不動に位置するピトー管内の変化した圧力状態と接触することができない。ポンプ室内では、その回転中心にガス泡を有した高速回転する液体リングができる。エンドフェースシールの付加的な外部すすぎは、メディア内のパーティクルによる摩耗を低下させる。
【００５０】
第２の領域５には、超音波洗浄装置６が、しかも独立した容器９内に配設されている。ここでも、ストリップ１は、第１の支線で垂直に下に向かって案内され、第２の支線で垂直に上に向かって案内される。ストリップ１の両側で、しかも両支線において、多数の超音波放出手段１０もしくは１１が配設されており、これら超音波放出手段は、容器９の壁と結合されている特殊鋼ケース１２に収容されている。
【００５１】
超音波洗浄は、表面活性化プロセス（ストリップ洗浄メディア内の界面活性剤）による表面の洗浄を、内側へ破裂するガス泡の運動エネルギーによる機械的な切除と結び付ける。超音波振動は、メディア空間内の局所的な圧力変動を生じさせる。溶けたガスのガス圧もしくは液体の蒸気圧以下に圧力が下がる領域では、極僅かのキャビテーション泡ができる。泡を発生させる作為的な条件が短時間だけ存在するので、泡は、再び非常に急速に内側へ破裂（内裂）する。これにより引き起こされる圧力波は、特にストリップ表面でガス泡が内裂することにより液体内に誘起されるが、ストリップ表面上の汚れを弾き飛ばす。浮いている表面被膜は除去される。固着している層は、圧力波によって遊離され、同様に洗い流される。添加されたストリップクリーナ内の界面活性剤成分は、上記の高圧洗浄の場合のように洗浄プロセスを支援する。
【００５２】
超音波による洗浄の大きな利点は、高品質及び再生性以外に、同時に機械的でそれにもかかわらず非接触の材料の洗浄にある。従って、洗浄の要求に応じて、破壊的な化学物質や高い温度を使用しなくてよい。水による超音波洗浄で支援を行なう化学的な添加物（洗剤）は、百分率ではるかに少ない程度で添加され、存在する汚れに対するその選択は、必要な超音波出力及び作動周波数の設定と同様に重要である。従って、使用分野及び適用分野に応じて、超音波洗浄は、他のいかなる洗浄方法でも得ることができないような高価値で均質な洗浄結果を提供する。
【００５３】
使用される超音波発振器のテクノロジーは、特別な浴の保守を何ら必要としない。超音波放出手段１０，１１は、説明したように、特殊鋼ケース１２によってカプセル化されている。ケース材料は、浴のメディアに適合させることができる。ストリップ表面に音波を伝達するために十分にメディアを使用するため、容器９は、浸漬タンクとして形成されている。形成された泡を直ぐにはストリップ表面から洗い流さないため、もしくは音波の拡散を妨害するために、浸漬タンク内は、単に適当な流速に調整されている。
【００５４】
第３の領域７には、同様に独立した容器１５を備える第２の高圧洗浄装置８が配設されている。この容器内には、第１の高圧洗浄装置４に相応に、高圧ノズルバー１４が、ストリップ１の両側に配設されている。
【００５５】
種々の実地試験で、高圧テクノロジーと超音波テクノロジーを組み合わせた効果が調査された。実施された調査を基にして、技術的に汚れたスチールストリップは高圧洗浄と超音波洗浄により良好な結果をもって洗浄できることを確認することができた。高圧洗浄は、良好な粗洗浄のために使用される。高圧噴水の運動エネルギーは、表面被膜に作用する。上層は除去される。ストリップ１の表面の地形的に深いところにある汚染物質は、超音波洗浄によって剥がされて除去される。超音波振動によって励起されるストリップ表面での極僅かなガス泡の発生と内裂は、付着している残留被膜を弾き飛ばす。
【００５６】
既存の装置を本発明による洗浄装置３に改装することができることも有利である。ブラシ脱脂及びブラシすすぎは、それぞれ１つの高圧ノズルバー対によって置換される。電解脱脂セクションは、電極システムを相応の超音波システムに交換することによって超音波洗浄セクションに置換される。
【００５７】
ブラシ脱脂は、高圧ノズル対によって置換される。この場合、高圧ノズル対は、スプレー脱脂の終端部又は直後に存在する。使用される洗浄メディアの最適な作用を支援し、発泡を最小化するために、この地点で、スチールストリップは、既に必要な温度に加熱されている。高圧噴水は、洗浄を活性化するメディア内の物質と協働してストリップ表面にある汚染物質を除去することができる。除去は、噴水の運動エネルギーのために非接触で行なわれ、これにより非常に長い時間に渡り実際に摩耗がない。
【００５８】
電解洗浄の超音波洗浄への置換は、ストリップ洗浄装置の構成を明らかに簡素化する。超音波洗浄のための容器の構造は、（電気分解で必要であるような）絶縁を行なうゴム膜のない純粋なスチール容器として形成される。外部の電源供給を有する電気分解システムは必要ない。超音波洗浄は、電解洗浄とは異なり何ら電気分解ガスを解放しない。従って、費用のかかる安全装置は、何ら必要ない。処理容器は、むしろ簡単な吸引装置に接続される。
【００５９】
ブラシすすぎは、第３の領域７内の第２の高圧ノズル対（高圧ノズルバー１４）によって置換される。高圧ノズル対は、これに続くカスケードすすぎ１７の第１の段の開始部又はその直前に存在する。この地点で、スチールストリップ１の表面には超音波洗浄で剥れた汚染物質から成るフィルムが存在し、この汚染物質は、洗浄を活性化するメディア内の物質と協働する第３の領域７内の高圧洗浄によって除去することができる。除去は、噴水の高い運動エネルギーのために非接触で行なわれ、従って十分に摩耗がない。
【００６０】
機械的なブラシ洗浄の代用として高圧洗浄テクノロジーを使用することにより、公知の洗浄装置における摩耗部品として規則的に交換しなければならない代用ブラシのためのコストがなくなる。電解洗浄の代用としての超音波洗浄は、所望の洗浄結果を得るために僅かなエネルギーしか消費しない。処理テクノロジーのコンパクトな構造は、ストリップ処理ラインにおいて省スペースな高性能洗浄部の構造及び構成に新たなチャンスを開いた。
【００６１】
更に、提案した洗浄方法によるストリップ洗浄の効率が高まったことに基づいて、洗浄用化学物質の明らかな低減が得られることが分かった。環境を汚染する洗剤内の成分（界面活性剤、燐酸塩等）は、低減することができる。排水の浄化は、僅かなコスト及びエネルギーの投入で実施することができる。
【００６２】
ストリップの案内は、洗浄装置３の個々の領域で選択的に水平又は垂直に行なうことができる。
【００６３】
基本的に、それ自体置換することができる提案した装置要素に加えて、従来技術において公知である、即ち、例えばスプレー洗浄手段、ブラシ洗浄手段及び電解洗浄手段のような装置要素を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】ストリップのドブ漬け亜鉛メッキの前にストリップを洗浄するための洗浄装置を概略的に示す。
【符号の説明】
【００６５】
１      ストリップ
２      第１の領域
３      洗浄装置
４      第１の高圧洗浄装置
５      第２の領域
６      超音波洗浄装置
７      第３の領域
８      第２の高圧洗浄装置
９      容器
１０    超音波放出手段
１１    超音波放出手段
１２    ケース
１３    容器
１４    高圧ノズルバー
１５    容器
１６    スプレー脱脂をするための手段
１７    すすぎをするための手段
１８    Ｓ字ローラテーブル
１９    Ｓ字ローラテーブル
２０    ピトー管ポンプ
Ｆ      移送方向
【国際調査報告】
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2008511754.tif 000005
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