Elektromagnetické zariadenie na stabilizáciu a zmenšenie deformácie pásu vyrobeného z feromagnetického materiálu a súvisiaci proces

Číslo patentu: E 18419

Dátum: 21.02.2012

Autori: Minen Michele, Guastini Fabio

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Elektromagnetické zariadenie na stabilizáciu a zmenšenie deformácie pásu vyrobeného0001 Predkladaný vynález spadá do oblasti procesov a systémov na vytváranie povlakov na plochých telesách vyrobených z feromagnetického materiálu, napríklad na oceľových pásoch. Konkrétne sa vynález týka zariadenia na stabilizáciu kovového pásu vyrobeného z feromagnetickćho materiálu v rámci procesu na potiahnutie tohto kovového pásu roztaveným kovom (napr. procesu galvanizácie). Predkladaný vynález sa tiež týka systému na potiahnutie kovového pásu roztaveným kovom, ktorého súčasťou je uvedené elektromagnetické zariadenie. Nakoniec sa predkladaný vynález týka procesu stabilizácie a/alebo korekcie deformácie pásu0002 Ako je známe, na vonkajšej strane pásov vyrobených z feromagnetického materiálu,napríklad kovových pásov, sa povlaky vytvárajú pomocou vhodného procesu poťahovania. Ako znázorňuje obrázok l, prvý konvenčný proces poťahovania využíva prechod kovového pásu 4 kúpeľom 7 s roztaveným kovom nachádzajúcim sa vo vani 111. Kovový pás 4 do kúpeľa 7 vstupuje z vrchnej strany vane 1 1 l pod určitým sklonom a von z vane je vedený vo zvislom smere prostredníctvom valcov 2, 3 ponorených vo vani. Konkrétne na dosiahnutie trajektóríe kovového pásu 4 slúži valec 2 nazývaný zanorený valec, zatiaľ čo ďalšie korekčné valce 3 slúžia čiastočne na korekciu deformácie kovového pásu 4, nazývanej tiež prehnutie, a na jej čiastočnú0003 Za vaňou lll, t. j. na výstupe z kúpeľa 7 s roztaveným kovom, je umiestnená jednotka na odstránenie prebytočného povlaku pozostávajúca zo vzduchových nožov (používajúcich vzduch alebo inertné plyny) alebo magnetických nožov 5, ktoré zotíerajú povrch kovového pásu 4 a vracajú prebytočný roztavený kov späť do kúpeľa 7. Následne je kovový pás 4 chladený prostredníctvom prúdových chladičov 5 rozmiestnených zvislo pozdĺž smeru pohybu tohto pásu. Potom kovový pás 4 prichádza k vrchnému valcu 6 za podmienok, ktoré po kontakte s týmtovrchným valcom neznehodnotia kvalitu potíahnutého povrchu. Takýto proces poťahovania pretovyžaduje uchytenie kovového pásu 4 vo zvislej polohe, aby sa udržalo jeho napnutie medzi ibadvomi bodmi, ktorých vzdialenosť je zvyčajne 30 až 50 metrov.0004 . Ako znázorňuje obrázok 2, namiesto použitia veľkých vaní s roztaveným kovom(vážiacich až 400 ton) boli nedávno vyvinuté procesy poťahovania používajúce relatívne malé vane 111, v ktorých sa obsah udržiava magnetický. Takéto vane 11 l neobsahujú žiadne mechanicky pohyblivé časti, ale namiesto nich využívajú elektromagnetické zariadenie 8, ktoré kúpeľ s roztaveným kovom zadržiavajú vo visutej polohe, zatiaľ čo týmto kúpeľom vo zvislom smere prechádza kovový pás 4. Presnejšie, kovový pás 4 do magnetický zadržiavanej vane 1 l 1 vchádza vstupným otvorom 9 umiestneným v dolnej časti tejto vane, a potom z nej vychádzavýstupným otvorom umiestneným oproti vstupnému otvoru.0005 V rámci dvoch opísaných procesov poťahovania znázomených na obrázkoch 1 a 2 je kovový pás 4 vystavený vibráciám, ktoré sú spôsobené najmä prítomnosťou prúdových chladičov 5 a nožov 5. V prípade procesu na obrázku 1 sú zdrojom vibrácií vôle použitých mechanických vodiacich prvkov, najmä valcov 2, 3, zatial čo v prípade procesu na obrázku 2 je iným zdrojom vibrácií elektromagnetické zariadenie 8 slúžiace na levitácíu roztaveného kovu 7. Ako už bolo uvedené vyššie, v prípade procesu podľa obrázka l na kovový pás vplýva aj statická deformácia(prehnutie) v dôsledku lokálnej plastifikácie kovového pásu, ku ktorej dochádza v blízkosti ponorených valcov 2, 3. Tento jav tiež silno namšuje prívodnú stabilitu kovového pásu 4. V prípade procesu podľa obrázka 2 môže byť navyše spodný voľný povrch kovového kúpeľa 7 narušovaný vibráciou kovového pásu 4, čo následne spôsobuje vystrekovanie roztaveného kovu0006 Tieto nevýhody majú vplyv na nerovnomernosť hrúbky povlaku po dĺžke kovového pásu 4, takže je potrebné vytvoriť hrubší povlak, než aký stanovujú požiadavky na klasiñkáciu daného produktu. Ako je tiež známe, referenčné normy stanovujú minimálnu prahovú hodnotu pre hrúbku povlaku, ktorá sa musí dodržať. Oscílácíe a statická deformácía kovového pásu 4 skutočne spôsobujú nerovnomemé rozloženie povlaku a znižujú účinnosť pôsobenia plynových a/alebo elektromagnetických nožov, ktoré takto musia pracovať vo väčšej vzdialenosti, aby sa predišlo neželanému kontaktu s kovovým pásom. V tejto súvislosti poznamenávame, že zvyčajne sa vytvára hrubší povlak, ktorý zaistí dosialmutie požadovanej minimálnej prahovej hodnoty na prinajmenšom 95 kovového pásu 4. V iných prípadoch sa prívodná rýchlosť pásu zníži, čo máza následok nevýhodné zníženie produktivity.0007 Taktiež je treba uviesť, že v prípade procesu na obrázku 2 kvalitu povlaku negatívne ovplyvňuje aj vystrekovanie tekutého kovu cez vstupný otvor 9 vane l 11. Takéto vystreknutia sa v skutočnosti zachytávajú na aktívovanom povrchu kovového pásu 4, s ktorým okamžite reagujú ešte pred vstupom do kovového kúpeľa 7. Takýto jav vytvára na povrchu kovového pásu4 oblasti s odlišným zložením zliatiny, čo zhoršuje kvalitu kovového pásu 4.0008 Z vyššie uvedených konštatovaní vyplýva potreba maximálneho možného zníženia oscilácií a deformácií kovového pásu 4 počas súvisiaeeho procesu poťahovania, a najmä počas jeho prívádzania a/alebo odvádzania do/z vane s roztaveným kovom. Vyvinuté boli elektromagnetické zariadenia na zvýšenie stability kovového pásu, ktore sa inštalujú do oblasti,kde je potrebné minimalizovať vibrácie (napríklad v blízkosti oblasti, kde sú umiestnené plynové0009 Obrázok 3 je pohľad na elektromagnetické zariadenie aktuálne používané na lokálnu stabilizáciu kovového pásu 4 počas jeho prívádzania v rámci procesu poťahovania tohto pásu. Zariadenie na obrázku 3 obsahuje niekoľko dvojíc elektromagnetických akčných prvkov 10, 10,10, 10, z ktorých každú tvoria dva vzájomne voči sebe smerujúce elektromagnety. Každá z týchto dvojíc elektromagnetických akčných prvkov je zarovnaná s najmenej jednou ďalšou dvojicou elektromagnetických akčných prvkov v smere 100, ktorý je kolmý na smer 100 pohybu kovového pásu 4. Každá dvojica elektromagnetických akčných prvkov je budená prúdom dodávaným výkonovýrni zosilňovačmi, ktoré môžu byť riadené s otvoreným aj uzavretýrn regulačným obvodom. Riadiaci signál určujúci intenzitu prúdu, ktorým sú budené elektromagnety jednej z dvojice elektromagnetov, sa generuje na základe prevádzkových informácií, ako sú skutočná poloha kovového pásu 4 vzhľadom na teoretíckú líniu prechodu,hrúbka a rovnomernosť povlaku, hrúbka a/alebo šírka kovového pásu 4 alebo tiež jeho rýchlosť. Konkrétne, v príklade znázomenom na obrázku 3, signál pochádza zo snímačov ll, l 1, l 1, 1 1 polohy uspôsobených na zisťovanie polohy kovového pásu 4 vzhľadom na teoretickú líniu prechodu. Presnejšie, signál z každého snímača slúži na aktiváciu na seba navzájom otočených elektromagnetov v rámci príslušnej dvojice elektromagnetov. Stručne povedané, účelom každého zo signálov poskytovaných snímačmi 11, 11, 11, ll polohy je ovládanie príslušnej dvojice elektromagnetov 10, 10, 10, 10. Z tohto dôvodu musí počet snímačov ll, 11, ll, 11nevyhnutne zodpovedať počtu dvojíc elektromagnetov 10, 10, 10, 10.0010 Obrázok 4 je pohľad zhora na zariadenie z obrázka 3 a znázorňuje pôsobenieelektromagnetov na kovový pás 4. Konkrétne, elektromagnety z každej dvojice elektromagnetov10, 10, 10, 10 pôsobia na kovový pás 4 silami, ktorých účinky 14, 14, 14 na kovový pás 4 sa prejavujú vo veľmi presných bodoch, avšak tieto body nezodpovedajú teoretickým bodom 15,15, 15, v ktorých by tieto účinky mali pôsobiť, aby sa kovový pás 4 úplne stabilizoval (t. j. aby sa kry s teoretickou rovinou 50), teda aby sa zablokovali jeho oscilácie a kompenzovala jeho0011 Z uvedeného je zrejmé, že obmedzený počet elektromagnetov neumožňuje korekciu všetkých potenciálnych konñgurácií, ktoré môžu na kovovom páse 4 vzniknúť. Rovnako je treba poznamenať, že obmedzený počet elektromagnetov spôsobuje ďalšie problémy súvisiace s účinkom síly pôsobiacej na okraje 4 kovového pásu 4. Výsledná sila pôsobenia každého z elektromagnetov skutočne závisí od rozpätia časti kovového pásu 4 nachádzajúcej sa oproti elektromagnetom, tzn. mení sa v závislosti od priečneho rozmeru (šírky 4) pásu (pozri obrázok 7).0012 V tejto súvislosti obrázky 5 a 7 znázorňujú kovový pás 4 a silu, ktorou pôsobia štyri elektromagnety 13. Tieto dva obrázky sa od seba líšia vzájomnou vzdialenosťou medzi elektromagnetmi 13 a rozličnou šírkou 4 kovového pásu 4. Poznamenávame, že sily generované týmito štyrmi elektromagnetmí 13 pôsobia lokálne, takže nie sú účinné na okrajoch 4 kovového pásu 4. Táto okolnosť spôsobuje, že je nutné zvýšiť prúd privádzaný do elektromagnetov 13 na dosialmutie úrovne potrebnej na kompenzáciu danej deformácie. To však spôsobuje rýchlu0013 Obrázok 6 znázorňuje logické vylepšenie riešenia z obrázku 5, ktoré možno dosialmuť zvýšením počtu elektromagnetov 13 rozmíestnených pozdĺž priečneho smeru 100, tzn. umiestnením elektromagnetov čo najbližšie k sebe. Toto riešenie však môže viesť k značne pílovitému rozloženiu síl pôsobiacich na kovový pás 4 a k podstatnému zvýšeniu počtu zdrojov a vodičov potrebných na budenie rôznych elektromagnetov 13, čo následne zvyšuje zložitosť0014 Ďalší príklad elektromagnetického zariadenia používaného na stabilizáciu kovového pásu 4 uvádza patentová prihláška WO 2006/l 0 l 446, v ktorej sa problém prispôsobenia daného systému zmene šírky pásu rieši použitím najmenej troch elektromagnetov vhodných na elimináciu troch hlavných tvarov vibračných režimov pásu. V patentovej prihláške EP 1784520 sa na lokálnu stabilizáciu kovového pásu využívajú postranné magnety, ktoré sú pohyblivé, čoumožňuje prispôsobiť ich polohu V závislosti od šírky kovového pásu, t. j. tak, aby bolo V prípade

MPK / Značky

MPK: B65G 43/00, B21B 37/00, H01F 7/06, C23C 2/40, B05C 13/02, C23C 2/00

Značky: pásu, deformácie, elektromagnetické, zariadenie, zmenšenie, feromagnetického, materiálů, proces, vyrobeného, súvisiaci, stabilizáciu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/31-e18419-elektromagneticke-zariadenie-na-stabilizaciu-a-zmensenie-deformacie-pasu-vyrobeneho-z-feromagnetickeho-materialu-a-suvisiaci-proces.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Elektromagnetické zariadenie na stabilizáciu a zmenšenie deformácie pásu vyrobeného z feromagnetického materiálu a súvisiaci proces</a>

Podobne patenty