(57)【要約】溶融金属塊（１４）中で金属帯（１２，１２’）にコーティングを施すコーティング装置（１０）は、金属帯（１２）を案内するために滑り軸受（２６1 ，２６2 ）により溶融金属塊（１４）中に回転可能に支持される軸（１６，１８）を備える。滑り軸受（２６1 ，２６2 ）は、軸受ハウジング（３２）及びその中に収容され２つの軸受面（３６）を備えた開放軸受シェル（３４）により形成される。軸受シェル（３４）は、２つの軸受面（３６）の間に、変形要素（４４）を有する変形ゾーン（４０）を備える。軸の半径方向力が高いとき、２つの軸受シェル半体（３８1 ，３８2 ）はわずかに拡張される。可撓性変形ゾーンは、２つの軸受シェル半体が相互接続された状態を維持すること、及びこの領域に破断が生じ得ないことを確実にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯（１２，１２’）を案内するために滑り軸受（２６1 ，２６2 ）により溶融金属塊（１４）中に回転可能に支持される軸（１６，１８）と、
軸受ハウジング（３２）及びその中に保持され２つの軸受面（３６）を備えた開放軸受シェル（３４）により形成された前記滑り軸受（２６1 ，２６2 ）と
を備えた、溶融金属塊（１４）中で金属帯（１２，１２’）にコーティングを施すコーティング装置（１０）において、
前記軸受シェル（３４）は前記２つの軸受面（３６）の間に変形要素（４４）を備えることを特徴とするコーティング装置。
【請求項２】
前記軸受シェル（３４）内に連続的な半径方向隙間（４２）を設け、その中に前記変形要素（４４）を配設したことを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
前記軸受シェル（３４）はセラミックスから構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング装置。
【請求項４】
前記変形要素（４４）はグラファイトシートであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコーティング装置。
【請求項５】
前記半径方向隙間（４２）の隙間幅は２．０ｍｍより小さいことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のコーティング装置。
【請求項６】
前記半径方向隙間（４２）の隙間幅は０．３ｍｍから１．０ｍｍの間であることを特徴とする請求項５に記載のコーティング装置。
【請求項７】
前記軸（１８）は安定軸であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の溶融塊中で金属帯にコーティングを施すコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーティング装置は、金属帯及び金属板を亜鉛、アルミニウム、スズ、鉛、ガルバリウム又はガルファンでコーティングするために使用される。その際、前記金属帯又は金属板は、コーティング金属の摂氏数百度の高温溶融金属塊中を引き通される。金属帯は連続的に溶融金属塊中に沈下し、溶融金属塊中で回転軸により上方に偏向され、安定軸により安定し、上方に移動して再び溶融金属塊の外に出る。溶融塊中の偏向軸及び／又は安定軸の軸受は、摩耗軸受として設計された開放滑り軸受で達成される。各滑り軸受は、軸受ハウジング及びその中に保持され単一対の軸受面を持つ非密閉型の一体軸受シェルにより形成される。偏向軸及び安定軸それぞれの高い半径方向荷重により、２つの軸受面は軸ジャーナルにより拡張される。半径方向力の強い場合、２つの不動に相互接続された軸受面の間に、この領域の軸受シェルが破損するような非常に高い曲げ力が発生することがある。軸受シェルが破損した後には、それを交換しなければならない。軸受シェルの交換は数時間を要し、これは最高２憶ドイツマルクの価値を有するコーティングプラントの相当な損害を意味する。
【特許文献１】
米国特許第５５７１３２８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、高い半径方向荷重でも軸受シェルの破損を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係るコーティング装置において、軸受シェルは２つの軸受面の間に変形要素を持つ変形ゾーンを備える。これは、軸受シェルの２つの隣接する軸受面がもはや不動ではなく、したがって破損しやすく相互接続されるのではなく、２つの軸受面又は軸受シェル部品の接続を維持しながら歪みを許容するように構成された変形要素により相互に接続されることを意味する。これにより、軸受シェルの望ましくない破損が回避される。破損した軸受シェルの高価な交換が排除される。
【０００５】
前記変形ゾーンは、２つの軸受シェル部品の材料とは異なる材料から成る変形要素が充填された、軸受シェルの連続的な半径方向隙間により形成することが好ましい。該半径方向隙間により、軸受シェルは、前記変形要素によってのみ相互に接続された２つの別個の部品に分割される。変形要素は、半径方向隙間を完全に充填する条片の形に構成される。
【０００６】
しかしながら、前記変形ゾーンは異なった形態で、例えば回転継手として、又は２つの軸受面又は軸受シェル部品の間のフィルム状の薄い接続ブリッジを持つフィルムヒンジの形で構成することもできる。
【０００７】
好適な実施の形態によれば、軸受シェルはセラミックスで作成される。変形要素は、２つの軸受シェル部品間の半径方向隙間に配設され、それらを相互接続するグラファイトシートであることが好ましい。試験が示した通り、グラファイトシートは、高い半径方向力により生じる２つの軸受シェル部品間の運動に対して充分な可撓性を持つ。同時に、グラファイトシートは、場合によっては非常に攻撃的である溶融金属塊に対して充分な耐性を有する。
【０００８】
好適な実施の形態によれば、隙間幅は２．０ｍｍより小さく、特に０．３ｍｍと１．０ｍｍとの間である。試験が示した通り、特に０．５〜０．８ｍｍの厚さを持つグラファイトシートは、同じ幅の半径方向隙間における変形要素としてよく適している。
【０００９】
好適な実施の形態によれば、軸は金属帯をばたつかせず安定させるための安定軸である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳述する。
【００１１】
図１において、コーティング装置１０を単純化された側面図で示し、偏向軸を部分断面図で示す。金属帯１２は溶融金属塊１４中を導かれて通り抜け、金属帯１２の表面に薄い金属コーティングが設けられる。溶融金属塊は液体亜鉛、鉛、スズ、アルミニウム、ガルバリウム、ガルファン、又は金属のコーティングに適した他の金属から構成することができる。溶融金属の種類により、溶融金属塊１４は４００〜１０００℃の温度を持つ。
【００１２】
金属帯１２は、水平に対し３０〜４５°の角度で溶融金属塊１４内に導入され、回転可能な偏向軸１６によって溶融塊１４中で上方に偏向されるので、金属帯１２’は垂直上方に導かれて再び溶融金属塊１４の外に出る。偏向軸１６を中心とする金属帯１２，１２’の接触角は約１３０°になる。金属帯１２の張力は１．０〜８．５トンになる。
【００１３】
金属帯１２，１２’を安定させるため、安定軸１８は、金属帯１２’の水平方向のばたつきを減衰し低減するために溶融金属塊１４から垂直に出て行く金属帯１２’に当接する。安定軸１８は、枢支され水平方向に金属帯１２’の方向に偏倚する可動ガイドアーム２０に懸架される。さらに、安定軸のガイドアーム２０は、対応する減衰要素によりその水平方向の運動を減衰される。動作中、偏向軸１６及び安定軸１８は共に、永久的に溶融金属塊１４中に浸漬される。
【００１４】
溶融金属塊１４から出現する垂直に伸長する金属帯１２’の両側にはガスノズル２２，２４が配設され、そこからガス流が金属帯１２’の両面に当てられる。ガス流により、金属帯１２’上の液体金属層は明確な一定の層の厚さに低減される。
【００１５】
２つのピボットアーム１７1 ，１７2 により、偏向軸１６は溶融金属塊１４中に保持される。偏向軸１６は、保守及び修理のために溶融金属塊１４から外に引き上げられるべくなしてある。この目的のために、安定軸１８付きのガイドアーム２０も溶融金属塊１４から外に引き上げられるべくなしてある。アーム１７1 ，１７2 ，２０は、それらに取り付けられた図示しない切替え式繋ぎ棒によって溶融金属塊１４から外に引き上げられる。
【００１６】
図１乃至４から分かる通り、偏向軸１６が回転可能に支持されているピボットアーム１７1 ，１７2 の２つの浸漬端の各々に滑り軸受２６1 ，２６2 が設けられている。２つの滑り軸受２６1 ，２６2 は、実質的に軸受ハウジング３２及びその中に軸方向に挿入された非密閉形軸受シェル３４により形成される摩耗軸受である。各軸受シェル３４は、相互に約１３０°の角度に傾斜した２つの軸受面３６を形成する。縦断面では、軸受面１３６は、図３から分かるようにわずかに凸状に軸受中心方向に弓形に迫り出し、横断面では、それらは、図４から分かるように直線的形状を有する。非摩耗軸受シェル３４において、軸ジャーナル２８及び軸受面３６は事実上、厳密な接触領域でのみ相互に接触する。
【００１７】
軸受シェル３４は２つの軸受シェル半体３８1 ，３８2 から成り、それらの間には変形ゾーン４０が設けられる。該変形ゾーン４０は、変形要素４４としてグラファイトシートを備えた、半径方向及び軸方向に連続した半径方向隙間４２により形成される。半径方向隙間４２の隙間幅及びしたがってグラファイトシートの厚さは約０．５ｍｍになる。
【００１８】
軸受シェル３４は、軸受ハウジング３２の対応するセグメント状凹所３３内に挿入される。２つの軸受シェル半体３８1 ，３８2 は酸化ジルコニウムから構成されるが、例えば窒化シリコン又は炭化シリコン等の他のセラミックス材から構成することもできる。
【００１９】
軸受ハウジングの密閉された底の領域には、セラミックスの軸方向当て板４６がそれぞれ配置される。
【００２０】
特に図１の結果、２つの張力をかけた金属帯脚から生じる、２つの滑り軸受２６1 ，２６2 に働く半径方向力の合力Ｒは、金属帯１２，１２’の２つの脚のほぼ中線の方向に作用する。２つの軸受面３６は、半径方向合力Ｒの両側にほぼ同一角度で配設される。すなわち、半径方向合力Ｒは２つの軸受面３６のほぼ中心に位置する。
【００２１】
金属帯１２，１２’の張力が強い場合、高い半径方向力が偏向軸１６又はその軸ジャーナル２８から滑り軸受２６1 ，２６2 に伝達される。金属軸受ハウジング３２の特定の弾性、すなわち復元力のため、変形ゾーン４０の領域における変形が許容される。可撓性グラファイトシートの形の変形ゾーン４０により、２つの軸受シェル半体３８1 ，３８2 の間の接続の破損及び分離が確実に回避される。これにより、軸受シェル３４の損傷又は破損が排除され、軸受シェル３４の信頼性及び平均耐用年数が改善される。
【００２２】
その軸ジャーナルにより、安定軸１８もまた、偏向軸１６の滑り軸受に対応する滑り軸受に支持される。
【００２３】
２つの軸受面３６の間に変形要素を持つ変形ゾーンを設けることにより、高い半径方向力が発生したときに、２つの軸受シェル半体３８1 ，３８2 の間のゾーンで発生しうる材料の破損及びこれによる軸受シェルの破壊を生じることなく、２つの軸受シェル半体３８1 ，３８2 を相互に曲げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】偏向軸及び安定軸が溶融金属塊中にある、本発明に係るコーティング装置の側面図である。
【図２】図１のコーティング装置の正面図である。
【図３】図１のコーティング装置の滑り軸受の縦断面図である。
【図４】図１のコーティング装置の滑り軸受の横断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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