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WO1999019528A1 - Method and device for coating a metal strip - Google Patents

Method and device for coating a metal strip Download PDF

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WO1999019528A1
WO1999019528A1 PCT/DE1998/002892 DE9802892W WO9919528A1 WO 1999019528 A1 WO1999019528 A1 WO 1999019528A1 DE 9802892 W DE9802892 W DE 9802892W WO 9919528 A1 WO9919528 A1 WO 9919528A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal strip
nozzle
coating
metal
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1998/002892
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wilfried Schlechter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO1999019528A1 publication Critical patent/WO1999019528A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/16—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using fluids under pressure, e.g. air knives
    • C23C2/18—Removing excess of molten coatings from elongated material
    • C23C2/20—Strips; Plates

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for coating a metal strip which runs through a bath with coating metal, in particular zinc, a part of the coating metal being blown away after leaving the bath with air which emerges from at least one nozzle.
  • EP 0 663 632 A1 discloses a regulation in which the layer thickness of the coating metal on the metal strip is dependent on the speed of the metal strip, the distance between the nozzle and the bath through which the metal strip runs, and the distance between the nozzle and the metal band and depending on the angle of attack of the nozzle with respect to the metal band.
  • a model of the coating process is used, which is adapted to the actual conditions in the coating process. A particularly precise coating can be achieved in this way.
  • the object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 or a device according to claim 2.
  • the metal strip that passes through a bath with coating metal is exposed to an air stream that emerges from a nozzle. Part of the coating metal that has deposited on the metal strip is removed by the air flow after leaving the bath with coating metal. blow.
  • the layer thickness of the coating metal on the metal strip is regulated as a function of the pressure in the nozzle. In this way, more precise layer thicknesses can be achieved.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are used particularly advantageously with the method according to EP 0 663 632 A1, the measured value for the pressure in the nozzle, for example, replacing the value for the distance between the nozzle and the metal strip.
  • the distance between the nozzle and the metal strip is particularly advantageously determined by means of a neural network as a function of the pressure in the nozzle.
  • the neural network is advantageously trained off-line.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of part of a coating system alternative to the coating system according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a coating system
  • FIG. 4 shows a plan view of the schematic representation of the coating system according to FIG. 3 along the section line AB
  • 5 shows a plan view of an alternative to the coating system according to FIG. 4 and
  • 6 and 7 show the training of a neural network for determining the distance between the nozzle and the metal strip
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the schematic representation of a coating system, for example a hot-dip galvanizing system.
  • a coating system for example a hot-dip galvanizing system.
  • the strip 5 to be coated passes through a bath 11 with liquid zinc at the speed v. After leaving the zinc bath 11, a still liquid zinc layer adheres to the metal strip 5.
  • a nozzle 6 is arranged at a distance a from the metal strip 5, from which air flows against the metal strip 5, the pressure P a acting on the metal strip 5 against the metal strip 5 removing excess zinc.
  • the air flow is advantageously laminar.
  • the air pressure P a is set via an actuator 13, here a valve, as a function of a manipulated variable P *.
  • the actuator 13 is arranged in an air line 7, into which an air blower 9
  • Air 10 is blown.
  • a nozzle 6 is arranged. Air 8 flows out of this nozzle and hits the metal strip 5 with the pressure P a .
  • the manipulated variable P * of the air pressure is determined by means of a computing device 1 as a function of the air pressure P d in the nozzle 6, the speed v of the metal strip 5, the height h of the nozzle 6 above the zinc bath and the angle ⁇ between the metal strip 5 and the nozzle 6.
  • the angle ⁇ is not shown in FIG. 1.
  • an angle ⁇ 0, corresponding to the definition according to FIG. 1 in EP 0663 632 AI, is assumed.
  • the computing device 1 has a distance calculation module 2 for calculating the distance a between see the nozzle 6 and the metal strip 5 as a function of the pressure P d in the nozzle 6 and the manipulated variable P *.
  • the computing device 1 has a controller 3 which calculates the manipulated variable P * of the pressure of the air flowing into the nozzle 6.
  • Input variables in the controller 3 are the target layer thickness c * of the zinc on the metal strip 5, the speed v of the metal strip 5, the distance h between the nozzle 6 and the bath 11, the angle of attack ⁇ and the value for the value determined by the distance calculation module 2 Distance a between the nozzle 6 and the metal strip 5.
  • the computing device 1 has a distance calculation module 4, which measures the distance a between the nozzle 6 and the metal strip 5 as a function of the measured pressure Pd in the nozzle and the measured Pressure P v of the air flowing into the nozzle 6 is determined.
  • the manipulated variable P * is not used for the pressure of the air flowing into the nozzle 6, but a corresponding measured value P v .
  • a particularly precise coating can be achieved with the embodiment according to FIG.
  • the basic structure of distance measuring modules 2 and 4 is the same.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a coating system in a partly perspective representation.
  • a metal strip 20 to be coated is guided through a system of rollers 21, 22, 23 through a zinc bath 24 in the direction of arrow 36.
  • the pair of rollers 25 symbolizes the drive required to effect the metal strip 20.
  • a certain amount of zinc is blown away from the metal strip 20 by means of an advantageously laminar air stream 40, 41 which exits from nozzles 26 and 27.
  • the nozzles 26, 27 are compressed air lines 42, 43 by a blower system 30, 31 with pressure air supplied.
  • the blower systems 30, 31 have blowers for sucking in ambient air 28, 29 and valves for setting a pressure in the compressed air lines 42, 43.
  • the blower systems 30, 31 can be controlled independently of one another.
  • the blower systems 30, 31 are controlled by a computing device 32, which are connected to the blower systems 30, 31 via data lines 33, 34.
  • the computing device 32 is also connected via data lines to pressure sensors (not shown) in the compressed air lines 42, 43, measured values P vo and P vu of the pressure in the compressed air lines 42 and 43 being transmitted to the computing device 32 via these data lines.
  • the nozzles 26 and 27 have pressure sensors which transmit measured values P Lo , P DM o, PDRO, PDU, PDMU, PDRU of the pressure conditions in the nozzles 26, 27 to the computing device 32 via data lines.
  • the computing device 32 determines target values for the pressure in the compressed air lines 42 and 43.
  • the target values are transmitted to the blower systems 30 and 31 via the data lines 33 and 34.
  • the computing device 32 is connected via a data line 35 to the drive device of the metal strip 20, which is symbolized in FIG. 3 by the pair of rollers 25. If the drive device is regulated or controlled via a separate computing device, the computing device 32 can be connected to the computing device for controlling or regulating the drive device his. It is optionally provided that the train in the metal strip 20 or the speed v of the metal strip 20 as a function of a function of the distances a c and / or a u between the nozzles 26 and / or 27 and the metal strip 20 determined in the computing device 32 is set over the width of the metal strip 20. This is illustrated in FIG. 4, which shows a plan view of the embodiment according to FIG. 3 along the section line AB.
  • pressure sensors are arranged in the nozzles 26 and 27. It often happens that the metal strip 20 does not pass through the nozzles 26, 27 in the plane state but in the curved state. If the metal strip 20 is curved, the distances between the nozzles 26 and 27 and the metal strip 20 a G and a u are not constant in the longitudinal direction of the nozzle. In an advantageous embodiment of the invention, the functions of the distances a 0 and a u in the longitudinal direction of the nozzle are determined by the arrangement of a plurality of pressure sensors.
  • the pressure in the compressed air lines 42 and 43 is set such that a minimum layer thickness is maintained at every point on the metal strip 20.
  • a controller 3 according to FIG. 1 or FIG. 2 is advantageously fed the minimum value of the distance in the longitudinal direction of the nozzle instead of the distance a.
  • the tension in the metal strip 20 or the speed of the metal strip 20 is changed.
  • the computing device 32 is connected to the drive system for the metal strip 20 in terms of data technology.
  • 5 shows an advantageous alternative embodiment to the arrangement according to FIG. 4. The locations 66, 67, 68, 69 at which the pressure sensors are arranged in the nozzle 27 are compared to the locations 60, 61, 62 at which the pressure sensors in the nozzle 26 are arranged, offset in the longitudinal direction.
  • the function of the distance a Q and a u of the distance of the metal strip 20 from the nozzles 26 and 27 is calculated using seven support points.
  • the distance calculation module designed as a neural network determines the distance h between the metal strip 5 and the nozzle 6 as a function of the air pressure P v of the air flowing into the nozzle 6 and the pressure P d in the nozzle 6.
  • the neural network is trained beforehand, the same types of nozzles advantageously being assigned a same neural network.
  • a learning algorithm 50 is supplied with the distance a between the nozzle 6 and the metal strip 5, which the distance calculation module 4 determines, and a measured value a m for the distance between the metal strip 5 and the nozzle 6.
  • the learning algorithm 50 changes the parameters of the neural
  • the measured value a m for the distance between the metal strip 5 and the nozzle 6 is advantageously determined by means of a laser measuring device.
  • a training arrangement according to FIG. 7 is used to train the neural network of the distance calculation module 2 according to FIG. 1.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and a device for coating a metal strip (5). According to the invention, the metal strip is passed through a bath (11) containing coating metal, especially zinc. Once the metal strip has left the bath (11), some of the coating metal is blown away by air being discharged from at least one nozzle (6, 26, 27). The thickness of the layer of coating metal on the metal strip (5) is regulated according to the pressure in the nozzle (6, 26, 27).

Description

Beschreibungdescription

Verfahren und Einrichtung zum Beschichten eines MetallbandesMethod and device for coating a metal strip

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes, das durch ein Bad mit Beschichtungsmetall, insbesondere Zink, läuft, wobei ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades mit Luft, die aus zumindest einer Düse austritt, weggeblasen wird.The invention relates to a method and a device for coating a metal strip which runs through a bath with coating metal, in particular zinc, a part of the coating metal being blown away after leaving the bath with air which emerges from at least one nozzle.

Eine solche Vorrichtung ist aus der EP 0 663 632 AI bekannt. Ferner ist aus der EP 0 663 632 AI eine Regelung bekannt, bei der die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Metallbandes, des Abstands zwischen der Düse und dem Bad, durch das das Metallband durch läuft, des Abstands zwischen der Düse und dem Metallband und in Abhängigkeit des Anstellwinkels der Düse in bezug auf das Metallband geregelt wird. Dabei wird ein Modell des Beschichtungsprozesses eingesetzt, das an die tatsächli- chen Verhältnisse im Beschichtungsprozeß adaptiert wird. Auf diese Weise läßt sich eine besonders präzise Beschichtung erreichen.Such a device is known from EP 0 663 632 AI. Furthermore, EP 0 663 632 A1 discloses a regulation in which the layer thickness of the coating metal on the metal strip is dependent on the speed of the metal strip, the distance between the nozzle and the bath through which the metal strip runs, and the distance between the nozzle and the metal band and depending on the angle of attack of the nozzle with respect to the metal band. A model of the coating process is used, which is adapted to the actual conditions in the coating process. A particularly precise coating can be achieved in this way.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Ein- richtung zum besonders präzisen Beschichten eines Metallbandes anzugeben. Dabei ist es insbesondere wünschenswert, die Regelung gemäß EP 0 663 632 AI weiter zu verbessern.It is an object of the invention to provide a method and a device for the particularly precise coating of a metal strip. It is particularly desirable to further improve the control according to EP 0 663 632 AI.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 2 gelöst. Dabei wird das Metallband, das durch ein Bad mit Beschichtungsmetall läuft, einem Luftstrom ausgesetzt, der aus einer Düse austritt. Durch den Luftstrom wird ein Teil des Beschichtungsmetalls, das sich auf dem Metallband abgelagert hat, nach Verlassen des Bades mit Beschichtungsmetall wegge- blasen. Dabei wird die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband in Abhängigkeit des Drucks in der Düse geregelt. Auf diese Weise lassen sich präzisere Schichtdicken erreichen. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfin- dungsgemäße Einrichtung wird besonders vorteilhaft mit dem Verfahren gemäß EP 0 663 632 AI eingesetzt, wobei z.B. der Meßwert für den Druck in der Düse den Wert für den Abstand zwischen Düse und Metallband ersetzt. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, den Abstand zwischen der Düse und dem Metall- band in Abhängigkeit des Drucks in der Düse zu bestimmen und den so bestimmten Abstand als Eingangsgröße für das Verfahren gemäß EP 0 663 632 AI zu verwenden.The object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 or a device according to claim 2. The metal strip that passes through a bath with coating metal is exposed to an air stream that emerges from a nozzle. Part of the coating metal that has deposited on the metal strip is removed by the air flow after leaving the bath with coating metal. blow. The layer thickness of the coating metal on the metal strip is regulated as a function of the pressure in the nozzle. In this way, more precise layer thicknesses can be achieved. The method according to the invention and the device according to the invention are used particularly advantageously with the method according to EP 0 663 632 A1, the measured value for the pressure in the nozzle, for example, replacing the value for the distance between the nozzle and the metal strip. However, it is particularly advantageous to determine the distance between the nozzle and the metal strip as a function of the pressure in the nozzle and to use the distance determined in this way as an input variable for the method according to EP 0 663 632 A1.

Der Abstand zwischen der Düse und dem Metallband wird in be- sonders vorteilhafterweise mittels eines neuronalen Netzes in Abhängigkeit des Drucks in der Düse ermittelt.The distance between the nozzle and the metal strip is particularly advantageously determined by means of a neural network as a function of the pressure in the nozzle.

Das neuronale Netz wird vorteilhafterweise off-line trainiert .The neural network is advantageously trained off-line.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Im einzelnen zeigen:Further advantages and details emerge from the following description of exemplary embodiments. In detail show:

FIG 1 Eine schematische Darstellung eines Teils einer Be- schichtungsanlage,1 shows a schematic illustration of part of a coating system,

FIG 2 eine schematische Darstellung eines Teils einer zur Be- schichtungsanlage gemäß FIG 1 alternativen Beschichtungsanla- ge, FIG 3 eine schematische Darstellung einer Beschichtungsanla- ge,2 shows a schematic illustration of part of a coating system alternative to the coating system according to FIG. 1, FIG. 3 shows a schematic illustration of a coating system,

FIG 4 eine Draufsicht auf die schematische Darstellung der Beschichtungsanlage gemäß FIG 3 entlang der Schnittlinie A-B, FIG 5 eine Draufsicht auf eine zur Beschichtungsanlage gemäß FIG 4 alternative Beschichtungsanlage und4 shows a plan view of the schematic representation of the coating system according to FIG. 3 along the section line AB, 5 shows a plan view of an alternative to the coating system according to FIG. 4 and

FIG 6 und FIG 7 das Training eines neuronalen Netzes zur Bestimmung des Abstands zwischen Düse und Metallband,6 and 7 show the training of a neural network for determining the distance between the nozzle and the metal strip,

FIG 1 zeigt in beispielhafter Ausgestaltung die schematische Darstellung einer Beschichtungsanlage, z.B. einer Feuer- Verzinkungsanlage . Einer derartigen Beschichtungsanlage ist zum Tei in der EP 0 663 632 AI beschrieben. Das zu beschich- tende Band 5 durchläuft ein Bad 11 mit flüssigem Zink mit der Geschwindigkeit v. Nach dem Austritt aus dem Zinkbad 11 bleibt eine noch flüssige Zinkschicht an dem Metallband 5 haften. Im Abstand a vom Metallband 5 ist eine Düse 6 angeordnet, aus der Luft gegen das Metallband 5 strömt, wobei der am Metallband 5 wirksame Druck Pa gegen das Metallband strömenden Luft, überschüssiges Zink entfernt. Der Luftstrom ist vorteilhafterweise laminar. Der Luftdruck Pa wird dabei über ein Stellglied 13, hier ein Ventil, in Abhängigkeit einer Stellgröße P* eingestellt. Das Stellglied 13 ist in einer Luftleitung 7 angeordnet, in die mittels eines Gebläses 91 shows an exemplary embodiment of the schematic representation of a coating system, for example a hot-dip galvanizing system. Such a coating system is partly described in EP 0 663 632 AI. The strip 5 to be coated passes through a bath 11 with liquid zinc at the speed v. After leaving the zinc bath 11, a still liquid zinc layer adheres to the metal strip 5. A nozzle 6 is arranged at a distance a from the metal strip 5, from which air flows against the metal strip 5, the pressure P a acting on the metal strip 5 against the metal strip 5 removing excess zinc. The air flow is advantageously laminar. The air pressure P a is set via an actuator 13, here a valve, as a function of a manipulated variable P *. The actuator 13 is arranged in an air line 7, into which an air blower 9

Luft 10 geblasen wird. Am anderen Ende der Luftleitung 7 ist eine Düse 6 angeordnet. Aus dieser Düse strömt Luft 8 aus, die mit dem Druck Pa auf das Metallband 5 trifft.Air 10 is blown. At the other end of the air line 7, a nozzle 6 is arranged. Air 8 flows out of this nozzle and hits the metal strip 5 with the pressure P a .

Die Stellgröße P* des Luftdrucks wird mittels einer Recheneinrichtung 1 in Abhängigkeit des Luftdrucks Pd in der Düse 6 der Geschwindigkeit v des Metallbandes 5 der Höhe h der Düse 6 über dem Zinkbad und dem Winkel α zwischen dem Metallband 5 und der Düse 6 ermittelt. Der Winkel α ist aus Gründen der Vereinfachung in FIG 1 nicht dargestellt. Ferner wird aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung von einem Winkel α = 0, entsprechend der Definition gemäß FIG 1 in der EP 0663 632 AI ausgegangen. Die Recheneinrichtung 1 weist ein Abstandsberechnungsmodul 2 zur Berechnung des Abstands a zwi- sehen der Düse 6 und dem Metallband 5 in Abhängigkeit des Drucks Pd in der Düse 6 und der Stellgröße P* auf. Weiterhin weist die Recheneinrichtung 1 einen Regler 3 auf, der die Stellgröße P* des Drucks der in die Düse 6 einströmenden Luft berechnet, auf. Eingangsgrößen in den Regler 3 sind die Sollschichtdicke c* des Zinks auf dem Metallband 5, die Geschwindigkeit v des Metallbands 5, der Abstand h zwischen der Düse 6 und dem Bad 11, der Anstellwinkel α sowie der vom Abstands- berechnungsmodul 2 ermittelte Wert für den Abstand a zwischen der Düse 6 und dem Metallband 5.The manipulated variable P * of the air pressure is determined by means of a computing device 1 as a function of the air pressure P d in the nozzle 6, the speed v of the metal strip 5, the height h of the nozzle 6 above the zinc bath and the angle α between the metal strip 5 and the nozzle 6. For reasons of simplification, the angle α is not shown in FIG. 1. Furthermore, for the sake of simplifying the illustration, an angle α = 0, corresponding to the definition according to FIG. 1 in EP 0663 632 AI, is assumed. The computing device 1 has a distance calculation module 2 for calculating the distance a between see the nozzle 6 and the metal strip 5 as a function of the pressure P d in the nozzle 6 and the manipulated variable P *. Furthermore, the computing device 1 has a controller 3 which calculates the manipulated variable P * of the pressure of the air flowing into the nozzle 6. Input variables in the controller 3 are the target layer thickness c * of the zinc on the metal strip 5, the speed v of the metal strip 5, the distance h between the nozzle 6 and the bath 11, the angle of attack α and the value for the value determined by the distance calculation module 2 Distance a between the nozzle 6 and the metal strip 5.

FIG 2 zeigt eine alternative Ausführungsform zu der beispielhaften Ausführungsform gemäß FIG 1. Dabei weist die Recheneinrichtung 1 ein Abstandsberechnungsmodul 4 auf, das den Ab- stand a zwischen der Düse 6 und dem Metallband 5 in Abhängigkeit des gemessenen Drucks Pd in der Düse und dem gemessenen Druck Pv der in die Düse 6 strömenden Luft ermittelt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß FIG 1 wird nicht die Stellgröße P* für den Druck der in die Düse 6 strömenden Luft, sondern ein entsprechender Meßwert Pv verwendet. Mit der Ausführungsform gemäß FIG 2 läßt sich eine besonders präzise Beschichtung erreichen. Der prinzipielle Aufbau der Ab- standsmeßmodule 2 und 4 ist gleich.2 shows an alternative embodiment to the exemplary embodiment according to FIG. 1. In this case, the computing device 1 has a distance calculation module 4, which measures the distance a between the nozzle 6 and the metal strip 5 as a function of the measured pressure Pd in the nozzle and the measured Pressure P v of the air flowing into the nozzle 6 is determined. In contrast to the embodiment according to FIG. 1, the manipulated variable P * is not used for the pressure of the air flowing into the nozzle 6, but a corresponding measured value P v . A particularly precise coating can be achieved with the embodiment according to FIG. The basic structure of distance measuring modules 2 and 4 is the same.

FIG 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Beschichtungsanlage in zum Teil perspektivischer Darstellung. Ein zu beschichtendes Metallband 20 wird über ein System von Rollen 21,22,23 durch ein Zinkbad 24 in Richtung des Pfeils 36 geführt. Den notwendigen Antrieb zur Bewirkung des Metall- bandes 20 symbolisiert das Rollenpaar 25. Wie in bezug auf3 shows a further exemplary embodiment of a coating system in a partly perspective representation. A metal strip 20 to be coated is guided through a system of rollers 21, 22, 23 through a zinc bath 24 in the direction of arrow 36. The pair of rollers 25 symbolizes the drive required to effect the metal strip 20. As in relation to FIG

FIG 1 beschrieben, wird eine bestimmte Menge von Zink mittels eines, vorteilhafterweise laminaren, Luftstroms 40,41, der aus Düsen 26 und 27 austritt, eine bestimmte Menge Zink vom Metallband 20 weggeblasen. Die Düsen 26,27 werden über Druck- luftleitungen 42,43 von einem Gebläsesystem 30,31 mit Druck- luft versorgt. Die Gebläsesysteme 30,31 weisen Gebläse zum Ansaugen von Umgebungsluft 28,29 und Ventile zum Einstellen eines Drucks in den Druckluftleitungen 42,43 auf. Die Gebläsesysteme 30,31 sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Die Ansteuerung der Gebläsesysteme 30,31 erfolgt durch eine Recheneinrichtung 32, die mit den Gebläsesystemen 30,31 über Datenleitungen 33,34 verbunden sind. Die Recheneinrichtung 32 ist ferner über Datenleitungen mit nicht dargestellten Drucksensoren in den Druckluftleitungen 42,43 verbunden, wobei über diese Datenleitungen Meßwerte Pvo und Pvu des Drucks in den Druckluftleitungen 42 und 43 an die Recheneinrichtung 32 übermittelt werden. Die Düsen 26 und 27 weisen in Düsenlängsrichtung, nicht gezeigt, Drucksensoren auf, die über Datenleitungen Meßwerte PLo , PDMo , PDRO , PDU , PDMU , PDRU der Druckverhältnisse in den Düsen 26,27 an die Recheneinrichtung 32 übermitteln. In Abhängigkeit der Meßwerte Pvo und Pvu des Drucks in den Druckluftleitungen 42 und 43 sowie der Meßwerte PDLO PDMO , PDRO , PDU t PDMU , PDRU der Druckverhältnisse in den Düsen 26,27 sowie der Geschwindigkeit v des Metallbandes 20, des Abstands h zwischen den Düsen 26,27 und dem Zinkbad1, a certain amount of zinc is blown away from the metal strip 20 by means of an advantageously laminar air stream 40, 41 which exits from nozzles 26 and 27. The nozzles 26, 27 are compressed air lines 42, 43 by a blower system 30, 31 with pressure air supplied. The blower systems 30, 31 have blowers for sucking in ambient air 28, 29 and valves for setting a pressure in the compressed air lines 42, 43. The blower systems 30, 31 can be controlled independently of one another. The blower systems 30, 31 are controlled by a computing device 32, which are connected to the blower systems 30, 31 via data lines 33, 34. The computing device 32 is also connected via data lines to pressure sensors (not shown) in the compressed air lines 42, 43, measured values P vo and P vu of the pressure in the compressed air lines 42 and 43 being transmitted to the computing device 32 via these data lines. In the longitudinal direction of the nozzle, not shown, the nozzles 26 and 27 have pressure sensors which transmit measured values P Lo , P DM o, PDRO, PDU, PDMU, PDRU of the pressure conditions in the nozzles 26, 27 to the computing device 32 via data lines. Depending on the measured values P vo and P vu of the pressure in the compressed air lines 42 and 43 and the measured values PDLO PDMO, PDRO, PDU t PDMU, PDRU of the pressure conditions in the nozzles 26, 27 and the speed v of the metal strip 20, the distance h between the nozzles 26, 27 and the zinc bath

24 sowie dem Anstellwinkel α der Düsen 26,27 ermittelt die Recheneinrichtung 32 Sollwerte für den Druck in den Druckluftleitungen 42 und 43. Die Sollwerte werden über die Datenleitung 33 und 34 an die Gebläsesysteme 30 und 31 übertragen. Mittels der Ventile in dem Gebläsesystem 30 und 31 wird der24 and the angle of attack α of the nozzles 26, 27, the computing device 32 determines target values for the pressure in the compressed air lines 42 and 43. The target values are transmitted to the blower systems 30 and 31 via the data lines 33 and 34. By means of the valves in the blower system 30 and 31

Druck in den Datenleitungen 42 und 43, entsprechend den Sollwerten, eingestellt.Pressure in the data lines 42 and 43, set according to the target values.

Es kann optional vorgesehen werden, daß die Recheneinrichtung 32 über eine Datenleitung 35 mit der Antriebseinrichtung des Metallbandes 20, die in FIG 3 durch das Rollenpaar 25 symbolisiert ist, verbunden ist. Wird die Antriebseinrichtung über eine separate Recheneinrichtung geregelt oder gesteuert, so kann die Recheneinrichtung 32 mit der Recheneinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der Antriebseinrichtung verbunden sein. Dabei ist es optional vorgesehen, daß der Zug im Metallband 20 bzw. die Geschwindigkeit v des Metallbandes 20 in Abhängigkeit einer in der Recheneinrichtung 32 ermittelten Funktion der Abstände ac und/oder au zwischen den Düsen 26 und/oder 27 und dem Metallband 20 über die Breite des Metallbandes 20 eingestellt wird. Dies verdeutlicht FIG 4, die eine Draufsicht auf die Ausführung gemäß FIG 3 entlang der Schnittlinie AB zeigt. An den Stellen 60,61,62,63,64,65, die in FIG 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht bezeichnet sind, sind in den Düsen 26 und 27 nicht gezeigte Drucksensoren angeordnet. Häufig kommt es dazu, daß das Metallband 20 die Düsen 26,27 nicht im planen, sondern im gekrümmten Zustand,passiert . Ist das Metallband 20 gekrümmt, so sind die Abstände zwischen den Düsen 26 und 27 und dem Metallband 20 aG und au in Düsenlängsrichtung nicht konstant. Durch die Anordnung mehrerer Drucksensoren werden in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Funktionen der Abstände a0 und au in Düsenlängsrichtung ermittelt.It can optionally be provided that the computing device 32 is connected via a data line 35 to the drive device of the metal strip 20, which is symbolized in FIG. 3 by the pair of rollers 25. If the drive device is regulated or controlled via a separate computing device, the computing device 32 can be connected to the computing device for controlling or regulating the drive device his. It is optionally provided that the train in the metal strip 20 or the speed v of the metal strip 20 as a function of a function of the distances a c and / or a u between the nozzles 26 and / or 27 and the metal strip 20 determined in the computing device 32 is set over the width of the metal strip 20. This is illustrated in FIG. 4, which shows a plan view of the embodiment according to FIG. 3 along the section line AB. At the points 60, 61, 62, 63, 64, 65, which are not shown in FIG. 3 for reasons of clarity, pressure sensors (not shown) are arranged in the nozzles 26 and 27. It often happens that the metal strip 20 does not pass through the nozzles 26, 27 in the plane state but in the curved state. If the metal strip 20 is curved, the distances between the nozzles 26 and 27 and the metal strip 20 a G and a u are not constant in the longitudinal direction of the nozzle. In an advantageous embodiment of the invention, the functions of the distances a 0 and a u in the longitudinal direction of the nozzle are determined by the arrangement of a plurality of pressure sensors.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird unter Ausnutzung der Kenntnis über die Funktion der Abstände a0 und au der Druck in den Druckluftleitungen 42 und 43 derart eingestellt, daß an jeder Stelle des Metallbandes 20 eine Mindest- schichtdicke eingehalten wird. Dabei wird vorteilhafterweise einer Regelung 3 gemäß FIG 1 bzw. FIG 2 anstelle des Abstands a der Minimalwert des Abstands in Düsenlängsrichtung zugeführt .In an advantageous embodiment of the invention, using the knowledge of the function of the distances a 0 and a u, the pressure in the compressed air lines 42 and 43 is set such that a minimum layer thickness is maintained at every point on the metal strip 20. In this case, a controller 3 according to FIG. 1 or FIG. 2 is advantageously fed the minimum value of the distance in the longitudinal direction of the nozzle instead of the distance a.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird in Abhängigkeit der Krümmung des Metallbandes 20, die mittels der Drucksensoren an den Stellen 60,61,62,63,64,65 ermittelt, wird der Zug im Metallband 20 bzw. die Geschwindigkeit des Metallbandes 20 verändert. Dazu ist die Recheneinrichtung 32, wie in FIG 3 gezeigt, datentechnisch mit dem Antriebssystem für das Metallband 20 verbunden. FIG 5 zeigt eine vorteilhafte alternative Ausgestaltung zur Anordnung gemäß FIG 4. Dabei sind die Stellen 66,67,68,69 an denen die Drucksensoren in der Düse 27 angeordnet sind, ge- genüber den Stellen 60,61,62 an denen die Drucksensoren in der Düse 26 angeordnet sind, in Längsrichtung versetzt. In beispielhafter Ausgestaltung wird die Funktion des Abstands aQ und au des Abstands des Metallbandes 20 von den Düsen 26 bzw. 27 unter Verwendung von sieben Stützstellen errechnet. Dabei wird der Zusammenhang ac = aDD - au bzw. au = aDD - aQ ausgenutzt .In a further advantageous embodiment of the invention, depending on the curvature of the metal strip 20, which is determined by means of the pressure sensors at points 60, 61, 62, 63, 64, 65, the tension in the metal strip 20 or the speed of the metal strip 20 is changed. For this purpose, the computing device 32, as shown in FIG. 3, is connected to the drive system for the metal strip 20 in terms of data technology. 5 shows an advantageous alternative embodiment to the arrangement according to FIG. 4. The locations 66, 67, 68, 69 at which the pressure sensors are arranged in the nozzle 27 are compared to the locations 60, 61, 62 at which the pressure sensors in the nozzle 26 are arranged, offset in the longitudinal direction. In an exemplary embodiment, the function of the distance a Q and a u of the distance of the metal strip 20 from the nozzles 26 and 27 is calculated using seven support points. The relationship a c = a D D - a u or a u = a DD - a Q is used .

In vereinfachter alternativer Ausgestaltung sind nur Sensoren in der Düse 26 angeordnet, wobei der Abstand au zwischen dem Metallband 20 und der Düse 27 aus dem Zusammenhang au = aDD - aQ ermittelt wird.In a simplified alternative embodiment, only sensors are arranged in the nozzle 26, the distance a u between the metal strip 20 and the nozzle 27 being determined from the relationship a u = a DD -a Q.

FIG 6 zeigt das Training eines als neuronales Netz ausgebildeten Abstandsberechnungsmoduls 4 aus FIG 2. Das als neurona- les Netz ausgebildete Abstandsberechnungsmodul ermittelt den Abstand h zwischen Metallband 5 und Düse 6 in Abhängigkeit vom Luftdruck Pv der in die Düse 6 strömenden Luft und den Druck Pd in der Düse 6. Das neuronale Netz wird vorab trainiert, wobei vorteilhafterweise gleiche Düsentypen ein glei- ches neuronales Netz zugeordnet wird. Zum Training des neuronalen Netzes werden einem Lernalgorithmus 50 der Abstand a zwischen der Düse 6 und dem Metallband 5, den das Abstandsberechnungsmodul 4 ermittelt, und ein Meßwert am für den Abstand zwischen dem Metallband 5 und der Düse 6 zugeführt. Der Lernalgorithmus 50 verändert die Parameter des neuronalen6 shows the training of a distance calculation module 4 from FIG. 2 designed as a neural network. The distance calculation module designed as a neural network determines the distance h between the metal strip 5 and the nozzle 6 as a function of the air pressure P v of the air flowing into the nozzle 6 and the pressure P d in the nozzle 6. The neural network is trained beforehand, the same types of nozzles advantageously being assigned a same neural network. To train the neural network, a learning algorithm 50 is supplied with the distance a between the nozzle 6 and the metal strip 5, which the distance calculation module 4 determines, and a measured value a m for the distance between the metal strip 5 and the nozzle 6. The learning algorithm 50 changes the parameters of the neural

Netzes des Abstandsberechnungsmoduls 4 im Sinne einer Verringerung der Abweichung zwischen am und a. Der Meßwert am für den Abstand zwischen dem Metallband 5 und der Düse 6 wird vorteilhafter mittels einer Lasermeßeinrichtung ermittelt. Zum Training des neuronalen Netzes des Abstandsberechnungsmoduls 2 gemäß FIG 1 wird eine Trainingsanordnung gemäß FIG 7 verwendet . Network of the distance calculation module 4 in the sense of reducing the deviation between a m and a. The measured value a m for the distance between the metal strip 5 and the nozzle 6 is advantageously determined by means of a laser measuring device. A training arrangement according to FIG. 7 is used to train the neural network of the distance calculation module 2 according to FIG. 1.

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zum Beschichten eines Metallbandes (5), das durch ein Bad (11) mit Beschichtungsmetall, insbesondere Zink, läuft, wobei ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades (11) mit Luft, die aus zumindest einer Düse (6, 26, 27) austritt, weggeblasen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metall- band (5) in Abhängigkeit des Drucks in der Düse (6, 26, 27) geregelt wird.1. A method for coating a metal strip (5) which runs through a bath (11) with coating metal, in particular zinc, wherein a part of the coating metal after leaving the bath (11) with air, which emerges from at least one nozzle (6, 26 , 27) emerges, is blown away, characterized in that the layer thickness of the coating metal on the metal strip (5) is regulated as a function of the pressure in the nozzle (6, 26, 27). 2. Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes (5), das durch ein Bad (11) mit Beschichtungsmetall, insbesondere Zink, läuft, wobei ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades (11) mit Luft, die aus zumindest einer Düse (6, 26, 27) austritt, weggeblasen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes (5) eine Recheneinrichtung (1, 32) aufweist, die die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) in Abhängigkeit des Drucks in der Düse (6, 26, 27) regelt. 2. Device for coating a metal strip (5) which runs through a bath (11) with coating metal, in particular zinc, wherein a part of the coating metal after leaving the bath (11) with air, which emerges from at least one nozzle (6, 26 , 27) emerges, is blown away, characterized in that the device for coating a metal strip (5) has a computing device (1, 32) which determines the layer thickness of the coating metal on the metal strip (5) as a function of the pressure in the nozzle (6, 26, 27) regulates.
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