EP4683757A1 - Abquetschrolle mit innenliegendem antrieb für eine kaltwalzanlage - Google Patents

Abquetschrolle mit innenliegendem antrieb für eine kaltwalzanlage

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Publication number
EP4683757A1
EP4683757A1 EP24705998.3A EP24705998A EP4683757A1 EP 4683757 A1 EP4683757 A1 EP 4683757A1 EP 24705998 A EP24705998 A EP 24705998A EP 4683757 A1 EP4683757 A1 EP 4683757A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
rolled strip
strip
rolling stand
rotary drive
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.)
Pending
Application number
EP24705998.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Bergmann
Gernot Dirisamer
Roland Kellermayr
Bernhard Schinagl
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.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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 Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP4683757A1 publication Critical patent/EP4683757A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0269—Cleaning
    • B21B45/0275—Cleaning devices
    • B21B45/0278—Cleaning devices removing liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/26—Motors, drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B41/00—Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters
    • B21B41/08—Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters without overall change in the general direction of movement of the work

Definitions

  • a cold rolling mill for rolling flat rolled goods - for example a tandem rolling mill - comprises at least one, preferably several rolling stands through which the flat rolled stock passes successively.
  • the cold rolling mill can also be a reversing rolling mill which comprises one or more rolling stands through which the rolled strip passes in alternating directions.
  • the flat rolled stock is usually a rolled strip made of steel.
  • Each rolling stand of the cold rolling mill comprises at least two work rolls which together form a rolling gap through which the rolled strip is passed.
  • the strip running line is essentially oriented horizontally immediately in front of and behind the roll gap of a rolling stand.
  • the thickness of the rolled strip is reduced to a predetermined run-out thickness behind the 202200161 2 relevant rolling stand, whereby this exit thickness corresponds to the entry thickness of a possibly subsequently arranged rolling stand of the cold rolling mill.
  • the area between two rolling stands arranged one behind the other is also referred to as the intermediate stand area.
  • a cooling lubricant is usually applied to the work rolls of the rolling stand and/or to the rolled strip in order to support the process of reducing the thickness of the rolled strip and to dissipate the resulting deformation heat.
  • the strip travel line of a rolled strip does not necessarily run in a straight line but is influenced, for example, by tension measuring or flatness measuring rollers.
  • the strip travel line can be adjusted with the help of additional rollers depending on the properties of the rolled strip in question or its production parameters. For example, rolled strips of a certain product class have to be rolled in a rolling stand with lubricant applied to the outlet side, which makes it necessary to set up a corresponding squeezing roller in order to prevent lubricant from entering the subsequent intermediate stand area.
  • cooling lubricant remaining on a rolled strip can also be removed by blowing it off: in this context, a slot jet nozzle is known from EP 0513 632 A1, which is pressurized with a gas and whose outlet opening is oriented transversely to the direction of strip travel, with the direction of the emitted gas jet being directed at an inclination of 45° to 90° against the direction of strip travel and the exit speed of the gas jet being in a range of 0.3 to 2 Mach.
  • the cold rolling mill comprises at least one rolling stand which has a first and a second rolling stand between which the rolled strip passes during the rolling process.
  • the device according to the invention comprises a squeezing roller that can be arranged between the first and second roll stands of the rolling stand.
  • the squeezing roller has a roller casing and an internal electric rotary drive.
  • the rotary drive is firmly (i.e. mechanically rigid) connected to the roller casing, has a stator and a rotor and is designed as an internal rotor.
  • An internal rotary drive - i.e. in the interior of the squeezing roller - advantageously enables the squeezing roller to take up little structural space between the relevant roll stands of the rolling stand.
  • the rotary drive can be designed in such a way that only the stationary stator is supplied with electrical drive energy, while the rotor is set in rotation due to the electromagnetic currents induced by the stator. In this way, sliding contacts of the rotary drive that are susceptible to wear can be advantageously 202200161 8 drive can be avoided.
  • an internal rotary drive enables a compact and maintenance-friendly design because in the event of damage, the squeeze roller including the rotary drive can be replaced as a whole; the separate replacement of the drive module (as in the case of a squeeze roller with an externally arranged drive) or a coupling between the drive and the squeeze roller and the alignment of the latter is not necessary.
  • the device according to the invention comprises an adjusting device for adjusting the squeezing roller against the rolled strip and a control and regulating device for controlling the rotary drive and the adjusting device.
  • 'controlling' is understood to mean both the output of control signals or control commands to the respective unit without feedback (pre-control) and the repeated issuing of the same in connection with a control loop.
  • the control and regulating device knows a current speed v of the rolled strip behind the relevant rolling stand. This is the current value of the strip speed of the rolled strip along a strip running line behind the rolling stand and relative to the rolling stand. This speed can be measured, for example, by means of a tension measuring roller or by means of a (e.g.
  • the control and regulating device is designed according to the invention to control the rotary drive of the squeezing roller synchronously with the current speed of the rolled strip behind the rolling stand.
  • the control and regulating device determines an angular speed for the rotary drive of the squeezing roller (which is identical due to the rigid connection between the roller drive and the roller shell) on the basis of the current rolled strip speed v behind the rolling stand.
  • control and regulating device enables particularly precise speed control of the squeeze roller and, as a result, particularly reliable prevention of slip scratches, regardless of the current friction conditions between the squeeze roller and the rolled strip - and thus also when using cooling lubricants with a particularly high lubricant content of more than 10%.
  • the energy requirement of a squeeze roller driven synchronously in this way which in continuous operation has an output of 0.5 to 1 kW, for example, is significantly lower than that of a blow-off device for emulsion residues, for example.
  • the adjusting device is designed to move or pivot the holder with the squeeze roller between a starting position A and an end position E.
  • the starting position A and the end position E are arranged in relation to the rolling stand and the diameter of the squeezing roller in such a way that during the rolling of a rolled strip in the rolling stand (i.e.
  • the roller shell of the squeezing roller in the starting position A does not touch the rolled strip, so that the rolled strip runs through the rolling stand in a first strip running line B1.
  • the roller shell of the squeezing roller in the end position E contacts the rolled strip on its upper side during rolling and deflects it downwards into a second strip running line B2, whereby cooling lubricant on the rolled strip is drained laterally from the upper side of the rolled strip.
  • the squeezing roller is moved between the starting position A and the end position E normal to a strip running line of the rolled strip.
  • the roller shell extends transversely to the rolled strip and beyond it and has, for example, a cylindrical 202200161 11 ical shape and a length of up to two meters along the axis of rotation R of the squeeze roller.
  • the holder is designed in two parts, consisting of a first and a second holder part. 'Two-piece' in this context means that the first and the second holder part represent two separate parts that are not directly connected to one another - for example by screwing, welding or another rigid connection.
  • the squeeze roller also has a first and a second roller pin, the first roller pin being rigidly connected to the first holder part and the second roller pin being rigidly connected to the second holder part.
  • the rotor is rotatably mounted within the stator relative to the latter. Furthermore, the rotor is firmly connected to a rigid shaft, the rigid shaft in turn being firmly connected to the roller shell via a flexible drive shaft.
  • the first and second holder parts are indirectly connected to one another via the squeeze roller. The rotational movement of the rotor arranged inside the squeeze roller is mechanically transmitted directly to the roller casing via the flexible shaft. This design enables the entire electric rotary drive to be arranged inside the squeeze roller.
  • the flexible drive shaft also makes it possible to compensate for small deviations in the mechanical alignment between the first and second mounting parts (alignment errors).
  • the first roller journal is firmly connected to a cooling jacket for the stator, the cooling jacket enclosing the stator and being firmly connected to it.
  • the heat generated by the electric rotary drive can be dissipated from the stator via the cooling jacket, for example by passing coolant through the cooling jacket.
  • the squeeze roller preferably has a diameter of 300-500mm. This means that emulsion residues can be reliably removed from the rolled strip even when larger quantities of emulsion of up to 2000 liters per minute are applied.
  • the first roller pin and the cooling jacket surrounding the stator have at least one cooling channel for the passage of a cooling medium.
  • the cooling medium can be water, for example. Since the first roller pin is rigidly connected to the first mounting part, no rotary feedthrough is required to introduce a cooling medium into the first roller pin, so that a mechanically robust active cooling for the electric rotary drive of the squeeze roller is advantageously enabled.
  • the first and/or the second roller pin have a feedthrough for introducing a gaseous medium under overpressure into the interior of the squeeze roller. 'Overpressure' here refers to a pressure level that is higher than the ambient pressure of the squeeze roller.
  • the first and second mounting parts extend along the rotation axis R of the squeeze roller over 50-70mm and have chamfers on a respective contact surface with the adjusting device, for example with an angle ⁇ of 1-2°.
  • the first and second mounting parts are connected to the adjusting device at the respective contact surfaces via detachable fastening means, for example via screw connections.
  • the adjusting device comprises, for example, two hydraulic actuators, each of which is assigned to and connected to one of the mounting parts. To move the squeeze roller into the starting position A or into the end position E, the two hydraulic actuators must be moved synchronously, whereby irregularities in the movement of the actuators cannot be completely avoided.
  • first and second holding parts are essentially mechanically rigidly connected to each other via the squeeze roller, tilting moments can arise on the holding parts.
  • the chamfers therefore allow a slight tilting of the holding parts relative to the adjusting device or its actuators and thus a dissipation of the induced tilting moments.
  • the dimensions of the holding parts mentioned above allow optimal use of 202200161 14 of the available space between the rolling stands, so that the roll shell has a large extension in relation to the width of the rolled strip and can reliably remove cooling lubricant even from rolled strips that have a maximum possible width in relation to the rolling stand.
  • the control and regulating device is set up to pre-control an angular speed ⁇ of the squeezing roller on the basis of a torque characteristic ⁇ of the electric rotary drive.
  • a cold rolling mill for example, different rolled strips are connected to one another (welded) and rolled successively as a so-called 'endless strip' by the individual rolling stands of the cold rolling mill.
  • the individual rolled strips generally have different properties - such as deformation resistance or strip thickness - which make it necessary to change the roll gap of a rolling stand on which the device according to the invention is used and/or the speed at which the different rolled strips are rolled when changing successive rolled strips.
  • a torque characteristic curve ⁇ for the electric rotary drive of the squeeze roller can be determined empirically, for example by rolling a rolled strip at several different speeds when the squeeze roller is first installed on the relevant rolling stand, with the squeeze roller in its end position positioned against the rolled strip and the electric rotary drive operated purely with speed control. If the respective torque of the electric rotary drive is determined at which the angular speed of the squeezing roller corresponds to the respective strip speed behind the rolling stand (i.e. when the speed control has adjusted to the relevant strip speed), then the torque values determined in this way represent the torque characteristic ⁇ as a function of the strip speed v (or the corresponding angular speed ⁇ of the squeezing roller).
  • the electric rotary drive is designed as an asynchronous motor with the rotor as a squirrel-cage rotor and has a measuring device for detecting a current angular velocity ⁇ ' of the squeeze roller (or of its roller casing).
  • the measured angular velocity ⁇ ' can be an angular velocity that is repeatedly determined by measurement over short time intervals of, for example, 10-100 milliseconds.
  • This measuring device can, for example, be a magnet wheel that rotates with the roller casing and a magnet that is attached to the holder of the squeeze roller. 202200161 16 squeeze roller arranged rotary sensor, which detects the rotary movement of the magnet wheel without contact.
  • a particularly advantageous feature of such a design is the fact that permanent magnets in the roller drive can be completely dispensed with and therefore there are no undesirable deposits of magnetizable particles on the surface of the squeeze roller.
  • contactless detection of the rotary movement of the magnet wheel is particularly wear-resistant and - in the case of a rotary sensor that works on an inductive basis - also independent of dust and metallic particles.
  • Another advantage of the described design is that the rotary sensor 12 generating a measurement signal is arranged in a fixed position on the first and/or second mounting part 20, 20' and therefore a rotary feedthrough for corresponding signal lines to the rotating squeeze roller 3 can be dispensed with.
  • the rotary drive is designed as a synchronous motor.
  • a sensor-based detection of the angular speed ⁇ of the squeeze roller can be dispensed with, since the speed of a synchronous motor is coupled to its drive frequency and therefore the angular speed ⁇ that must be specified for the squeeze roller in order to achieve slip-free rolling on the rolled strip can be determined directly from this without any additional sensors.
  • a magnet wheel and a rotation sensor can be dispensed with and an even more compact design can be achieved for the device according to the invention.
  • the object is achieved according to the invention by a method for removing cooling lubricant when rolling a rolled strip in a cold rolling mill mentioned at the beginning, on which a device according to the invention is arranged.
  • the control and 202200161 17 control device controls the adjusting device in such a way that the squeezing roller is moved to a starting position A, - in a second step after the rolled strip has been threaded into the rolling stand, the control and regulating device controls the adjusting device in such a way that the squeezing roller is moved to the end position E and the rolled strip is deflected downwards into a second strip running line B2, and - in a third step, the rolled strip is rolled in the rolling stand, cooling lubricant being applied to the rolled strip and the instantaneous speed v of the rolled strip behind the rolling stand being measured and fed to the control and regulating device, the control and regulating device controlling the rotary drive in such a way that the roller shell rolls along an upper side of the rolled strip essentially without slippage and in the process drains the cooling lubricant laterally from
  • Figure 1 FIG 1
  • Figure 2A FIG 2A
  • Figure 2B FIG 2B
  • Figure 2C FIG 2C
  • FIGS. 1 and 2C show the squeezing roller arranged on the rolling stand from FIGS.
  • FIG 1 shows a cross section through a squeeze roller 3 of an embodiment of the device 1 according to the invention.
  • the squeeze roller 3 (specifically: its roller casing 15, which is designed, for example, in the form of a hollow cylinder) is mounted at the two axial ends by means of bearings 19 and spacer bushings 39, each via a first and second roller pin 14, 14' in a first and second mounting part 20, 20' of a mounting 2, so that it can rotate about an axis of rotation R.
  • the first and second roller pin 14, 14' is rigidly connected to the first and second mounting part 20, 20' and each has a media connection 24 for introducing a gaseous medium into the interior of the squeeze roller 3, whereby a higher pressure level is created there in relation to the ambient pressure and the penetration of moisture and dust particles is advantageously prevented.
  • the first roller pin 14 has media connections 25 for the supply and discharge of a cooling liquid.
  • the cooling liquid - for example water - is introduced in cooling channels 16 through the first roller pin 14 via passages 17 into cooling channels 16' of a motor housing 13 of the electric rotary drive 5 of the squeeze roller 3 or is discharged from it.
  • the motor housing 13 is firmly connected to the first roller pin 14 and encloses the electric rotary drive 5.
  • the rotary drive 5 is designed as an internal rotor and comprises a 202200161 19 an internal rotor 7 and an external stator 6 - viewed in the axial direction.
  • the stator 6 has, for example, coil windings for generating an electromagnetic rotating field (not shown in FIG. 1) and is firmly connected to the motor housing 13.
  • the coolant introduced flows from the cooling channels 16' of the motor housing 13 into corresponding cooling channels 16" in or on the stator 6 and absorbs waste heat generated by the rotary drive 5 as it flows through.
  • the cooling channels 16" are designed in the present embodiment as one or more spiral-shaped channels on the outer surface of the stator 6.
  • the first and second roller pins 14, 14', the motor housing 13 and the stator 6 form the fixed parts of the squeeze roller 3 in relation to the first and second mounting parts 20, 20'. Furthermore, sealing rings 18 are arranged between the bearing seats of the bearings 19 and the parts of the squeeze roller 3 that can rotate relative thereto in order to prevent fine particles from penetrating the bearings 19 or the interior of the squeeze roller 3.
  • the rotor 7 is connected to a rigid output shaft 8 that protrudes in the axial direction from the motor housing 13 and is connected to the roller casing 15 of the squeeze roller 3 via a flexible drive shaft 9.
  • the flexibility of the drive shaft 9 allows a certain mechanical offset normal to its axial direction (alignment error), but the drive shaft 9 is rigid in relation to its circumferential direction.
  • the device 1 comprises a measuring device 10 for detecting a current angular speed ⁇ ' of the squeeze roller 3.
  • the measuring device 10 is designed according to the embodiment shown as a magnet wheel 11 fixedly arranged on the roller shell 15 in connection with a rotation sensor 12.
  • the rotation sensor 12 is attached to the first mounting part 20 as a contactless measuring device and is designed to generate a signal. 202200161 20 which corresponds to a relative movement of the magnet wheel 11 rotating with the roller shell.
  • a measuring device can also be arranged at both axial ends of the squeezing roller 3 (not shown in FIG. 1).
  • FIG. 2A shows a view of the embodiment from FIG. 1 along the rotation axis R of the squeezing roller 3.
  • the thick solid line represents a flat rolled strip 100 which moves along a first strip running line B1 (running from right to left in FIG. 2A) in front of a first roll stand 21 of the roll stand.
  • a first strip running line B1 running from right to left in FIG. 2A
  • the rolling stand is closed, i.e. the upper and lower working rolls 40 of the rolling stand are each positioned against the rolling strip 100, which passes through the rolling stand along a first strip running line B1.
  • the first strip running line B1 runs essentially horizontally - i.e. in a range of 5° -, with a slight deflection visible in FIG.
  • the squeezing roller 3 or its roller shell 15 are shown in the perspective shown in front of the first mounting part 20 and are rotatably attached to it.
  • the first mounting part 20 is attached via screws 29 to a base 27, which in turn is rigidly connected to a pivotable platform 28.
  • the platform 28 is rotatably attached to the first rolling stand 21 by means of a first rotary attachment 26.
  • a first actuator 4' in the illustrated embodiment in the form of a hydraulic cylinder
  • an adjusting device 4 is also rotatably attached to the first rolling stand 21 at its lower end via a second rotary attachment 26'.
  • the actuator 4' is attached to the end opposite the second rotary attachment 26'. 202200161 21 de by means of a third rotary fastening 26" on the base 27 so that it can rotate.
  • the adjusting device 4 or its first actuator 4' is set in such a way (hydraulic cylinder extended) that the squeeze roller 3 is positioned in the starting position A above the rolled strip 100 and therefore does not touch the top 101 of the rolled strip 100.
  • FIG 2B shows the same view of the embodiment as FIG 2A with the difference that the adjusting device 4 or its first actuator 4' is set in such a way (hydraulic cylinder retracted) that the squeeze roller 3 is positioned in the end position E, with the roller shell 15 touching the top 101 of the rolled strip 100 and thereby deflecting the rolled strip 100 downwards so that the rolled strip 100 runs through the rolling stand along a second strip running line B2.
  • excess cooling lubricant (not shown in FIG. 2B) collects on the inlet side - ie to the right of the squeezing roller 3 in FIG.
  • FIG. 2C shows a view of the exemplary embodiment from FIG. 1 parallel to the rotation axis R of the squeezing roller 3 and against a first or second strip running line B1 or B2, with the squeezing roller 3 in the starting position A above the end position E. It is also shown that the squeezing roller 3 is arranged between the first and second roll stands 21, 21' of the roll stand, viewed in the direction of its rotation axis R, and is rotatably mounted at its two axial ends in the first or second mounting part 20, 20'.
  • the first and second holding parts 20, 20' are each connected to a first and second actuator 4', 4" of the adjusting device 4, as described in connection with FIG. 2A.
  • the first and second actuators 4', 4" are moved synchronously with each other.
  • FIG 3 shows a mounting part 20 for the squeeze roller 3.
  • the squeeze roller 3 is rotatably mounted via the first roller pin 14 in the first mounting part 20.
  • An air gap for example of a few millimeters, remains between the rotary sensor 12 arranged on the first mounting part 20 and the magnet wheel 11 fastened to the roller casing 15.
  • a media connection 24' for introducing the gaseous medium and media connections 25' for introducing and discharging coolant into the squeeze roller 3 are arranged on the upper bevel of the first mounting part 20.
  • Corresponding media channels in the first mounting part 20 open into the corresponding media connections 24, 25 in the first roller pin 14.
  • the media connection 24 or 24' also serves to carry through the connections of the electric rotary drive 5. Since the first roller pin 14 is not rotatable and is firmly connected to the first mounting part 20, the corresponding transition points can be reliably sealed against the escape of cooling or gaseous medium.
  • FIG 3 shows that the first mounting part 20 has a flat contact surface 23 on its underside in the area of the screw connection 29 for contact with the base 27 (this is not shown in FIG 3).
  • the underside of the first mounting part 20 has bevels 22 in the form of tapered surfaces, the angle ⁇ between the contact surface 23 and the bevels 22 being 202200161 23 because it is a few degrees, for example 1-2°.
  • the second mounting part 20' has similar bevels 22.
  • the bevels 22 allow a slight tilt between the first and second mounting parts 20, 20' on the one hand and the respective associated base 27, so that when the squeezing roller 3 is moved between the starting and end positions A and E, slight asynchronies between the individual actuators 4' and 4" of the adjusting device 4 can be compensated.
  • FIG 4 shows a block diagram of the individual sections of the device 1 according to the invention: the rotary drive 5 of the squeezing roller 3, which has a stator 6 and a rotor 7, is firmly connected to the roller shell 15, which is symbolized by hatching.
  • a control and regulating device 30 controls the rotary drive 5 or gives it an angular speed ⁇ for the squeezing roller 3, which corresponds to a current speed v of the rolled strip 100 behind the rolling stand (not shown in FIG 4), so that the roller shell 15 rolls on the rolled strip 100 without slippage.
  • a current speed v of the rolled strip 100 behind the rolling stand is continuously measured and fed to the control and regulating device 30.
  • the control and regulating device 30 determines the angular speed ⁇ to be specified in the case of a rotary drive 5 designed as a synchronous motor on the basis of the current speed v and the diameter of the roller shell 15, since in this case the angular speed of the electric rotating field generated by the stator 6 of the rotary drive 5 always matches that of the rotor 7.
  • the control and regulating device 30 determines the angular speed ⁇ which is specified for the rotary drive 5, with the additional inclusion of the 202200161 24 angular velocity ⁇ ' of the roller shell 15 determined by the control device 10 (dashed arrow in FIG 4), since in this case the electric rotating field generated by the stator 6 leads the angular velocity of the rotor 7 - depending on the instantaneous torque load of the rotary drive 5.
  • the determination of the specified angular velocity ⁇ can be carried out by the control and regulating device 30 using a torque characteristic curve ⁇ in order to adapt the angular velocity ⁇ of the squeeze roller 3 more quickly to these changes in the event of changes in the speed v of the rolled strip 100 behind the rolling stand. Furthermore, the control and regulating device 30 controls the adjusting device 4 in accordance with external control data S which are fed to the control and regulating device 30 in such a way that the squeezing roller 3 is moved between a starting position (A) and an end position E.
  • control and regulating device 30 controls the two actuators 4', 4" synchronously, so that the first and second mounting parts 20, 20' of the mounting 2 carry out a synchronous movement to move/pivot the squeezing roller 3.
  • the control data S depend essentially on the state of the rolled strip 100 rolled in the relevant rolling stand (if, for example, no rolled strip 100 or only the beginning of the strip is currently moving through the rolling stand, then the squeezing roller 3 is to be moved to the starting position A in order to enable the rolled strip 100 to be threaded in without disruption) and indicate to the control and regulating device 30 at what point in time the squeezing roller 3 is to be positioned against the rolled strip 100 running through the rolling stand or moved away from it.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zum Beseitigen von Kühlschmiermittel beim Walzen eines Walzbandes (100) in einer Kaltwalzanlage mit zumindest einem Walzgerüst. Die Vorrichtung (1) umfasst eine Abquetschrolle (3), die zwischen einem ersten und einem zweiten Walzständer (21, 21') des Walzgerüsts angeordnet ist. Die Abquetschrolle (3) ist in einer Halterung (2) um eine Rotationsachse (R) drehbar gelagert und umfasst einen Rollenmantel (15) und einen innenliegenden elektrischen Drehantrieb (5), der als Innenläufer ausgebildet ist. Mittels einer Anstellvorrichtung (4) kann die Abquetschrolle (3) gegen das Walzband (100) angestellt werden. Eine Steuer- und Regeleinrichtung (30) steuert den Drehantrieb (5) synchron zu einer momentanen Geschwindigkeit (v) des Walzbandes (100) hinter dem Walzgerüst an, sodass der Rollenmantel (15) ohne Schlupf auf einer Oberfläche (101) des Walzbandes (100) abrollt und dabei Kühlschmiermittel in einer seitlichen Richtung von dem Walzband (100) ableitet.

Description

202200161 1 Beschreibung Abquetschrolle mit innenliegendem Antrieb für eine Kaltwalz- anlage Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beseitigen von Kühlschmiermittel beim Walzen eines Walzbandes in einer Kaltwalzanlage mit zumindest einem Walzgerüst. Eine Kaltwalzanlage zum Walzen von flachen Walzgütern – bei- spielsweise eine Tandemwalzstraße - umfasst zumindest ein, bevorzugt mehrere Walzgerüste, die von dem flachen Walzgut sukzessive durchlaufen werden. Bei der Kaltwalzanlage kann es sich auch um eine Reversierwalzanlage handeln, die ein oder mehrere Walzgerüste umfasst, die von dem Walzband in abwech- selnder Richtung durchlaufen werden. Bei dem flachen Walzgut handelt es sich in der Regel um ein Walzband aus Stahl. Jedes Walzgerüst der Kaltwalzanlage um- fasst zumindest zwei Arbeitswalzen, die gemeinsam einen Walz- spalt ausbilden, durch den das Walzband hindurchgeführt wird. Zum Einbringen ('Einfädeln') des Anfangsabschnitts eines Walzbandes (auch als 'Bandkopf' bezeichnet) in das Walzgerüst wird dieses 'geöffnet', d.h. es werden die Arbeitswalzen in dem Walzgerüst so weit auseinandergefahren, dass der Walz- spalt größer als die Banddicke des einzufädelnden Walzbandes ist. Nach erfolgtem Einfädeln wird das Walzgerüst wieder 'ge- schlossen', d.h. der Walzspalt wird so weit verringert, dass die Arbeitswalzen das eingefädelte Band kontaktieren. Zudem wird hinter dem Walzgerüst am Walzband eine Zugkraft (der sog. 'Bandzug') aufgebaut, sodass das Walzband während des Walzvorgangs entlang einer sogenannten Bandlauflinie durch das Walzgerüst durchläuft. Die Bandlauflinie ist unmit- telbar vor und hinter dem Walzspalt eines Walzgerüsts im We- sentlichen horizontal orientiert. Beim Walzen in dem Walzge- rüst wird die Dicke des Walzbandes durch die Einwirkung der Arbeitswalzen auf eine vorgegebene Auslaufdicke hinter dem 202200161 2 betreffenden Walzgerüst reduziert, wobei diese Auslaufdicke der Einlaufdicke eines gegebenenfalls nachfolgend angeordne- ten Walzgerüsts der Kaltwalzanlage entspricht. Der Bereich zwischen zwei hintereinander angeordneten Walzgerüsten wird auch als Zwischengerüstbereich bezeichnet. Ferner wird beim Durchlauf des Walzbandes durch ein Walzge- rüst in der Regel ein Kühlschmiermittel auf die Arbeitswalzen des Walzgerüsts und/oder auf das Walzband aufgebracht, um den Prozess der Dickenreduktion des Walzbandes zu unterstützen und die dabei entstehende Umformungswärme abzuleiten. Bei dem Kühlschmiermittel handelt es sich in der Regel um eine Schmieremulsion, beispielsweise um Wasser mit einem Anteil von bis zu 5% reinem Schmierstoff; alternativ kann jedoch auch reines Schmiermittel, beispielsweise reines Walzöl, ein- gesetzt werden. Unterhalb der Arbeitswalzen ist in der Regel eine Auffangeinrichtung für das aufgebrachte Kühlschmiermit- tel angeordnet, welches in der Folge gesammelt und wiederauf- bereitet wird. In Kaltwalzanlagen werden sogenannte Abquetschrollen jeweils unmittelbar hinter einem Walzgerüst eingesetzt, wobei eine Abquetschrolle mit Hilfe eines zugeordneten Anstellmechanis- mus an die Oberseite des Walzbandes angestellt wird und die- ses während des Walzvorganges in eine bestimmte Bandlauflinie durch das Walzgerüst lenkt bzw. umlenkt. Dadurch wird das beim Walzen eingesetzte Kühlschmiermittel, das sich auf der Oberseite des Walzbandes ansammelt, zurückgehalten und eine Ausbreitung in den Zwischengerüstbereich bzw. ein Eintrag in das nachfolgende Walzgerüst verhindert. Dies ist erforder- lich, da sich im Zwischengerüstbereich Messgeräte befinden können, die ohne das Beseitigen des Kühlschmiermittels ge- stört würden oder weil eine visuelle Kontrolle des Walzbandes ermöglicht werden soll. Eventuell muss auch eine Trennung von unterschiedlichen Kühl- und Schmiermittelsystemen, die ein- zelnen Walzgerüsten zugeordnet sind, erfolgen. Dabei kommt bei Anstellung der Abquetschrolle an das Walzband dessen tiefster Punkt in der Regel oberhalb einer Auffangeinrichtung 202200161 3 zu liegen, sodass auf dem Walzband befindliches Kühlschmier- mittel von der Abquetschrolle in einer Richtung quer zur Bandlauflinie von dem Walzband entfernt und von der Auffan- geinrichtung aufgenommen wird. Abseits der unmittelbaren Umgebung des Walzspaltes eines Walzgerüsts - d.h. im Bereich ab etwa 0.5m vor und hinter dem Walzgerüst im Zwischengerüstbereich - verläuft die Bandlauf- linie eines Walzbandes jedoch nicht zwingend geradlinig son- dern wird beispielsweise durch Zugmess- oder Planheitsmess- rollen beeinflusst. Weiterhin kann die Bandlauflinie in Ab- hängigkeit von den Eigenschaften des betreffenden Walzbandes bzw. von dessen Produktionsparametern mit Hilfe von weiteren Rollen eingestellt werden. So müssen z.B. Walzbänder einer bestimmten Produktklasse in einem Walzgerüst mit auslaufsei- tiger Beaufschlagung von Schmiermittel gewalzt werden, was eine Anstellung einer entsprechenden Abquetschrolle erforder- lich macht, um einen Schmiermitteleintrag in den nachfolgen- den Zwischengerüstbereich zu verhindern. Demgegenüber kann es sein, dass die Produktion von Walzbändern anderer Produkt- klassen keine bzw. keine nennenswerte Aufbringung von Schmiermittel erfordert und daher eine Abquetschrolle während des Walzens derartiger Bänder nicht an das Walzband ange- stellt werden muss. Abquetschrollen sind typischerweise leichtgängig – beispiels- weise in Form eines Hohlzylinders mit geringem Trägheitsmo- ment - ausgeführt und werden durch Reibung von dem Walzband angetrieben, sodass dabei im Idealfall keine Relativbewegung (Schlupf) zwischen der Abquetschrolle und dem antreibenden Walzband auftritt. In der Praxis tritt bei solchen passiv angetriebenen Ab- quetschrollen jedoch häufig Schlupf auf, besonders wenn große Emulsionsmengen oder Emulsionen mit hohem Schmiermittelanteil verwendet werden. Speziell können rutschende Abquetschrollen hinter den ersten von einem Walzband durchlaufenen Walzgerüs- ten unbemerkte Kratzer und Bandbeschädigungen hervorrufen, 202200161 4 die durch das Überwalzen in den nachfolgenden Walzgerüsten allenfalls erst in einer der Kaltwalzanlage nachgeordneten Behandlungsanlage entdeckt werden. In solchen Fällen werden große Mengen an Ausschussmaterial produziert, ohne dass dies frühzeitig erkannt und verhindert werden könnte. Auf der Oberfläche des Walzbandes verbleibendes Kühlschmier- mittel reduziert die Reibung zwischen der Abquetschrolle und dem Walzband, wodurch das vom Walzband an die Abquetschrolle übertragene Drehmoment reduziert wird. Dies führt bei manchen Betriebszuständen (abhängig von der Banddicke, dem Bandzug und der Geschwindigkeit des Bandes) dazu, dass Schlupf zwi- schen der Abquetschrolle und dem Walzband auftritt, was wie- derum Beschädigungen der Bandoberfläche in Form von Rutsch- kratzern hervorrufen kann. In der Regel verfügen Abquetschrollen weder über einen eige- nen Antrieb noch wird ihre Drehbewegung beim Walzen eines Walzbandes überwacht. Die beschriebenen Probleme können daher unter diesen Umständen erst in Form von Qualitätsmängeln des finalen Produktes identifiziert und nicht vorzeitig unterbun- den werden, da keine zuverlässigen Detektionsmechanismen bzw. Stellmöglichkeiten zur Verhinderung eines nicht-synchronen Verhaltens zwischen Abquetschrolle und Walzband vorhanden sind. Durch eine Inspektion der Bandoberfläche in Kombination mit einer Drehzahlüberwachung der Abquetschrolle können zwar jene Betriebszustände, bei denen Schlupf auftritt, identifiziert, jedoch nicht verhindert werden. Eine Verringerung des Träg- heitsmoments der Abquetschrolle führt zwar zu einer verbes- serten Mitnahme der Abquetschrolle durch das Walzband, jedoch kann Schlupf nicht für alle Betriebszustände, insbesondere nicht bei einem hohen Schmiermittelanteil im Kühlschmiermit- tel, ausgeschlossen werden. Auch bei einer Modifikation der Oberfläche der Abquetschrolle (beispielsweise durch Erhöhen von deren Rauheit) lässt sich die Abquetschrolle nicht dauer- haft und betriebssicher einsetzen. 202200161 5 Eine weitere Möglichkeit, dem vorgenannten Schlupf entgegen- zuwirken, besteht in der Erhöhung des Anpressdrucks, mit dem eine Abquetschrolle an ein Walzband angestellt wird: so sind aus der US 4,323,122 A paarweise an ein Walzband angestellte Rollen zur Entfernung von Schmiermittel von einem Walzband bekannt, wobei die untere der beiden Rollen eine Gegenrolle darstellt, mittels der ein entsprechender Anstelldruck für die obere Abquetschrolle realisiert werden kann. Die Gegen- rolle ist zur Anpassung ihrer Oberflächenkontur mit einer un- ter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagbar, sodass ein gleichförmiger Anpressdruck entlang der Kontaktlinie der bei- den Rollen mit dem Walzband erzielt wird. Nachteilig dabei ist einerseits der erhöhte Konstruktionsaufwand für die unte- re Gegenrolle, andererseits ist ein eigener Regelvorgang nö- tig, um die entsprechende Formgebung der Gegenrolle passend zu den jeweiligen Produktionsbedingungen einzustellen. Alternativ kann auf einem Walzband verbleibendes Kühlschmier- mittel auch durch Abblasen entfernt werden: in diesem Zusam- menhang ist aus der EP 0513 632 A1 eine Schlitzstrahldüse bekannt, die mit einem unter Druck stehenden Gas beaufschlagt wird und deren Austrittsöffnung quer zu einer Bandlaufrich- tung orientiert ist, wobei die Richtung des abgegebenen Gasstrahls mit einer Neigung von 45° bis 90° gegen die Band- laufrichtung gerichtet ist und wobei die Austrittsgeschwin- digkeit des Gasstrahls in einem Bereich von 0,3 bis 2 Mach liegt. Nachteilig an dieser Lösung ist der große Energiebe- darf zur Erzielung eines Gasstrahls mit einer derart hohen Austrittsgeschwindigkeit. Zudem besteht die Gefahr der Ver- schmutzung der Umgebung der Walzanlage durch das Kühlschmier- mittel, wenn dieses einen Flüssigkeitspegel von mehreren Mil- limetern auf dem Walzband ausbildet und mit einem unter hohem Druck stehenden Gasstrahl abgeblasen wird. Ein weitere Maßnahme zur Vermeidung von Schlupf zwischen ei- ner Abquetschrolle und dem Walzband kann in einem Antrieb für die Abquetschrolle bestehen, sodass diese nicht oder nicht 202200161 6 ausschließlich durch Reibung vom Walzband in Rotation ver- setzt wird. Dabei wäre jedoch ein außerhalb der Abquetschrol- le angeordneter Antrieb wegen Platzmangels in einem Walzge- rüst nicht umsetzbar, weil eine Abquetschrolle üblicherweise – entlang ihrer Axialrichtung betrachtet - zwischen den Stän- derholmen des Walzgerüsts angeordnet ist. Aus der DE 102017 214 412 A1 ist ein innenliegend angeordne- ter Elektromotor mit einem Rotor und einem Stator für ein Rollenelement für bandförmiges Walzgut bekannt, wobei der Ro- tor ohne Zwischenschaltung einer Kupplung oder eines Getrie- bes direkt mit dem Rollenelement und der Stator direkt mit einem Gestell, an dem das Rollenelement drehbar gelagert ist, verbunden ist. Dabei ist der Drehantrieb als sogenannter 'Au- ßenläufer' ausgeführt, bei dem ein Rotor um einen feststehen- den elektrischen Stator rotiert. Im Gegensatz dazu rotiert bei einem als 'Innenläufer' bezeichneten elektrischen Drehan- trieb der Rotor – in radialer Richtung betrachtet - innerhalb eines räumlich feststehenden Stators. Nachteilig an dem von der DE 102017 214 412 A1 offenbarten Antrieb ist der Umstand, dass bei einem als Außenläufer aus- geführten elektrischen Drehantrieb aus Platzgründen starke Permanentmagnete für den Stator verwendet werden müssen. Die Permanentmagnete sind an der Innenseite der Mantelfläche des Rollenelements angeordnet und befinden sich somit in unmit- telbarer Nähe zu dessen Oberfläche. Da in der Regel (u.a. aus Kostengründen) für Abquetschrollen kein magnetisch abschir- mendes Material verwendet wird, greifen die Magnetfelder der Permanentmagneten ohne Abschwächung an die Oberfläche der Ab- quetschrolle durch und können zu Anhaftungen magnetischer Partikel an dieser führen, sodass während des Walzbetriebs streifenförmige Muster bzw. Abdrücke auf dem gewalzten Me- tallband entstehen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zum Entfer- nen von Kühlschmiermittel von einem Walzband zu überwinden 202200161 7 und eine konstruktive Lösung anzugeben, die beim Kaltwalzen eines Walzbandes den Eintrag von Kühlschmiermittel in das nachfolgende Walzgerüst - auch bei einem Pegelstand von meh- reren Zentimetern auf dem Walzband - unterbindet sowie zuver- lässig das Auftreten von Schlupf zwischen einer Abquetschrol- le und dem Walzband verhindert. Ein weiterer Aspekt der Er- findung besteht darin, dass die vorgeschlagene Lösung kon- struktiv in einfacher Weise realisierbar und auch bei beeng- ten Platzverhältnissen im Walzgerüstbereich einsetzbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Vor- richtungsansprüche. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird zum Beseitigen von Kühlschmiermittel beim Walzen eines Walzbandes in einer ein- gangs genannten Kaltwalzanlage eingesetzt. Die Kaltwalzanlage umfasst zumindest ein Walzgerüst, das einen ersten und einem zweiten Walzständer aufweist, zwischen denen das Walzband beim Walzvorgang durchläuft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Abquetschrolle, die zwischen dem ersten und zweiten Walzständer des Walzgerüsts angeordnet werden kann. Dabei weist die Abquetschrolle einen Rollenmantel und einen innenliegenden elektrischen Drehantrieb auf. Der Drehantrieb ist fest (d.h. mechanisch starr) mit dem Rollenmantel verbun- den, weist einen Stator und einen Rotor auf und ist als In- nenläufer ausgebildet. Ein innenliegend – d.h. im Innenraum der Abquetschrolle – an- geordneter Drehantrieb ermöglicht vorteilhaft einen geringen baulichen Platzbedarf der Abquetschrolle zwischen den betref- fenden Walzständern des Walzgerüsts. Der Drehantrieb kann derart ausgestaltet werden, dass nur der feststehende Stator mit elektrischer Antriebsenergie versorgt wird, während der Rotor aufgrund der vom Stator induzierten elektromagnetischen Ströme in Drehbewegung versetzt wird. Auf diese Weise können vorteilhaft verschleißanfällige Schleifkontakte des Drehan- 202200161 8 triebs vermieden werden. Zudem ermöglicht ein innenliegender Drehantrieb eine kompakte und wartungsfreundliche Konstrukti- on, weil im Schadensfall die Abquetschrolle inklusive Drehan- trieb als Ganzes getauscht werden kann; der separate Aus- tausch des Antriebsmoduls (wie z.B. im Fall einer Ab- quetschrolle mit extern angeordnetem Antrieb) bzw. einer Kupplung zwischen Antrieb und Abquetschrolle sowie ein Aus- richten derselben entfällt. Weiterhin bietet ein als Innenläufer ausgebildeter Drehan- trieb den Vorteil, dass allfällige Permanentmagneten des in- nenliegenden Rotors in ausreichendem Abstand zur Oberfläche der Abquetschrolle angeordnet sind und dass bedarfsweise für den Stator magnetisch abschirmendes Material verwendet werden kann. Dadurch wird vorteilhaft ein störender Magnetfelddurch- griff des elektrischen Drehantriebs an die Oberfläche der Ab- quetschrolle verhindert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist weiterhin eine Halte- rung auf, in der die Abquetschrolle um eine Rotationsachse R drehbar gelagert ist, wobei die Rotationsachse R im Wesentli- chen quer zu einer Bandlauflinie verläuft. Zudem umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Anstellvorrichtung zum An- stellen der Abquetschrolle gegen das Walzband sowie eine Steuer- und Regeleinrichtung zum Ansteuern des Drehantriebs und der Anstellvorrichtung. Unter 'Ansteuern' wird in diesem Zusammenhang sowohl das Ausgeben von Steuersignalen oder Steuerbefehlen an das jeweilige Gewerk ohne Rückkoppelung verstanden (Vorsteuerung) als auch das wiederholte Absetzen derselben in Verbindung mit einem Regelkreis. Weiterhin ist der Steuer- und Regeleinrichtung eine momentane Geschwindigkeit v des Walzbandes hinter dem betreffenden Walzgerüst bekannt. Dabei handelt es sich um den Momentanwert der Bandgeschwindigkeit des Walzbandes entlang einer Band- lauflinie hinter dem Walzgerüst und relativ zu dem Walzge- rüst. Diese Geschwindigkeit kann beispielsweise mittels einer Zugmessrolle oder mittels einer (z.B. auf dem Laser-Doppler- 202200161 9 Prinzip basierenden) berührungslos arbeitenden Geschwindig- keitsmessvorrichtung messtechnisch erfasst und der Steuer- und Regeleinrichtung übermittelt werden. Die momentane Geschwindigkeit v des Walzbandes hinter dem Walzgerüst stimmt mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ober- flächen von dessen Arbeitswalzen nur im sogenannten 'neutra- len Punkt' innerhalb des Walzspaltes exakt überein. In Bezug auf die rotierenden Arbeitswalzenoberflächen weist das in das Walzgerüst einlaufende Walzband eine Nacheilung, und das aus dem Walzgerüst auslaufende Walzband eine Voreilung auf. Die Geschwindigkeiten des Walzbandes vor und hinter dem Walzge- rüst sind dabei miteinander über die Kontinuitätsbedingung bei Annahme der Volumenkonstanz des Walzgutes während des Walzvorganges verknüpft (siehe dazu z.B. Gleichung (3.9) auf Seite 112 in H. Hoffmann, R. Neugebauer und G. Spur (Hrsg.), „Handbuch Umformen", 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, 2012, ISBN 978-3-446-42778-5). Aufgrund der genannten Nach- und Voreilung des Walzbandes re- lativ zu den rotierenden Arbeitswalzen ist die Steuer- und Regeleinrichtung erfindungsgemäß eingerichtet, den Drehan- trieb der Abquetschrolle synchron zur momentanen Geschwindig- keit des Walzbandes hinter dem Walzgerüst anzusteuern. Dies bedeutet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung auf Basis der momentanen Walzbandgeschwindigkeit v hinter dem Walzgerüst eine Winkelgeschwindigkeit für den Drehantrieb der Ab- quetschrolle (welche aufgrund der starren Verbindung zwischen Rollenantrieb und Rollenmantel identisch zur Winkelgeschwin- digkeit ^ der Abquetschrolle selber ist) derart vorgibt bzw. ansteuert (d.h. in obengenanntem Sinne steuert oder regelt), dass der Rollenmantel im Wesentlichen ohne Schlupf auf dem Walzband abrollt. 'Im Wesentlichen ohne Schlupf' bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Relativgeschwindigkeit zwi- schen der Walzbandoberfläche und der Oberfläche des Rollen- mantels im Bereich von 0-1% der Walzbandgeschwindigkeit v hinter dem Walzgerüst auftreten kann bzw. von der Steuer- und Regeleinrichtung toleriert wird. 202200161 10 Durch die genannte Ausgestaltung der Steuer- und Regelein- richtung ist eine besonders genaue Geschwindigkeitsregelung der Abquetschrolle und in Folge dessen eine besonders zuver- lässige Vermeidung von Rutschkratzern unabhängig von den ak- tuellen Reibungsverhältnissen zwischen der Abquetschrolle und dem Walzband - und somit auch beim Einsatz von Kühlschmier- mitteln mit einem besonders hohem Schmiermittelanteil von mehr als 10% - möglich. Dies verhindert vorteilhaft die unbe- absichtigte Produktion von Material, das ansonsten zu einem späteren Zeitpunkt abgeschrottet werden muss. Zudem ist der Energiebedarf einer derart synchron angetriebenen Ab- quetschrolle, der im Dauerbetrieb beispielsweise eine Leis- tung von 0.5 bis 1kW beträgt, deutlich geringer als beispiel- weise jener einer Abblasvorrichtung für Emulsionsrückstände. Weiterhin ist die Anstellvorrichtung eingerichtet, die Halte- rung mit der Abquetschrolle zwischen einer Ausgangsstellung A und einer Endstellung E zu verfahren bzw. zu verschwenken. Dabei sind die Ausgangsstellung A und die Endstellung E in Bezug auf das Walzgerüst und den Durchmesser der Ab- quetschrolle derart angeordnet, dass während des Walzens ei- nes Walzbandes in dem Walzgerüst (d.h. bei geschlossenem Walzgerüst) der Rollenmantel der Abquetschrolle in der Aus- gangsstellung A das Walzband nicht berührt, sodass das Walz- band das Walzgerüst in einer ersten Bandlauflinie B1 durch- läuft. Demgegenüber kontaktiert der Rollenmantel der Ab- quetschrolle in der Endstellung E das Walzband während des Walzens an seiner Oberseite und lenkt es dabei nach unten in eine zweite Bandlauflinie B2 aus, wodurch auf dem Walzband befindliches Kühlschmiermittel seitlich von der Oberseite des Walzbandes abgeleitet wird. Die Abquetschrolle wird zwischen der Ausgangsstellung A und der Endstellung E normal zu einer Bandlauflinie des Walzban- des verfahren. Der Rollenmantel erstreckt sich quer zum Walz- band über dieses hinaus und weist beispielsweise eine zylind- 202200161 11 rische Form und eine Länge von bis zu zwei Metern entlang der Rotationsachse R der Abquetschrolle auf. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Halte- rung zweistückig, bestehend aus einem ersten und einem zwei- ten Halterungsteil ausgeführt. 'Zweistückig' bedeutet in die- sem Zusammenhang, dass das erste und das zweite Halte- rungsteil zwei separate Teilstücke darstellen, die nicht un- mittelbar – beispielsweise durch Verschrauben, Verschweißen oder eine sonstige starre Verbindung - miteinander verbunden sind. Die Abquetschrolle weist zudem einen ersten und einen zweiten Rollenzapfen auf, wobei der erste Rollenzapfen starr mit dem ersten Halterungsteil und der zweite Rollenzapfen starr mit dem zweiten Halterungsteil verbunden ist. Der Rotor ist innerhalb des Stators relativ zu diesem drehbar gelagert. Weiterhin ist der Rotor mit einer starren Welle fest verbun- den, wobei die starre Welle wiederum über eine flexible An- triebswelle mit dem Rollenmantel fest verbunden ist. In der beschriebenen zweistückigen Ausgestaltung der Halte- rung sind das erste und das zweite Halterungsteil indirekt über die Abquetschrolle miteinander verbunden. Über die fle- xible Welle wird die Drehbewegung des im Inneren der Ab- quetschrolle angeordneten Rotors mechanisch direkt auf den Rollenmantel übertragen. Diese Konstruktion ermöglicht, dass der gesamte elektrische Drehantrieb im Inneren der Ab- quetschrolle angeordnet ist. Konkret bedeutet dies, dass so- wohl der gesamte Rotor als auch der gesamte Stator – insbeon- dere in Bezug af die Längsachse der Abquetschrolle - im In- nenraum der Abquetschrolle angeordnet sind, sodass lediglich elektrische Anschlussleitungen für den elektrischen Drehan- trieb aus der Abquetschrolle herausführen. Dies ermöglicht vorteilhaft, eine erfindungagemäße Abquetschrolle als Nach- rüstlösung bzw. Ersatz für eine Abquetschrolle ohne Drehan- trieb einzusetzen, da die äußeren Abmessungen der - im We- sentlichen zylinderförmigen – Abquetschrolle unverändert bleiben können. Weiterhin wird durch einen zur Gänze im In- nenraum der Abquetschrolle befindlichen elektrischen Drehan- 202200161 12 trieb vorteilhaft der Platzbedarf der Abquetschrolle in axia- ler Richtung beim Einbau zwischen die beiden Walzständer des Walzgerüsts minimiert. Die flexible Antriebswelle ermöglicht zudem den Ausgleich geringer Abweichungen in der mechanischen Ausrichtung zwischen erstem und zweitem Halterungsteil zuei- nander (Fluchtungsfehler). In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor- richtung ist der erste Rollenzapfen fest mit einem Kühlmantel für den Stator verbunden, wobei der Kühlmantel den Stator um- schließt und mit diesem fest verbunden ist. Über den Kühlman- tel kann die vom elektrischen Drehantrieb erzeugte Wärme von diesem abgeleitet werden, beispielsweise indem Kühlflüssig- keit durch den Kühlmantel durchgeleitet wird. Bevorzugt weist die Abquetschrolle einen Durchmesser von 300- 500mm auf. Dadurch können Emulsionsrückstände auch bei Auf- bringung von größeren Emulsionsmengen von bis zu 2000 Litern pro Minute zuverlässig von dem Walzband entfernt werden. Bevorzugt weisen der erste Rollenzapfen und der den Stator umschließende Kühlmantel mindestens einen Kühlkanal zur Durchleitung eines Kühlmediums auf. Bei dem Kühlmedium kann es sich beispielsweise um Wasser handeln. Da der erste Rol- lenzapfen starr mit dem ersten Halterungsteil verbunden ist, ist keine Drehdurchführung zur Einleitung eines Kühlmediums in den ersten Rollenzapfen nötig, sodass vorteilhaft eine me- chanisch robuste aktive Kühlung für den elektrischen Drehan- trieb der Abquetschrolle ermöglicht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführung der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung weisen der erste und/oder der zweite Rollen- zapfen eine Durchführung zur Einleitung eines unter Überdruck stehenden gasförmigen Mediums in das Innere der Abquetschrol- le auf. 'Überdruck ' bezeichnet hierbei ein Druckniveau, wel- ches höher liegt als der Umgebungsdruck der Abquetschrolle. Da der erste und der zweite Rollenzapfen starr mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Halterungsteil verbunden sind, wird wie- 202200161 13 derum mittels einer einfachen und robusten mechanischen Durchführung die Erzeugung eines Überdrucks im Inneren der Abquetschrolle bei geringem Aufwand ermöglicht. Unter Über- druck stehende gasförmiges Medien mit sehr geringem Wasseran- teil – wie z.B. getrocknete Luft, Stickstoff oder Argon – lassen sich kostengünstig bereitstellen und schützen den in- nenliegenden elektrischen Drehantrieb der Abquetschrolle vor Korrosion und dem Eindringen von Feuchtigkeit bzw. vor Staub- und Abriebpartikeln. Bei der Einleitung eines gasförmigen Me- diums mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als Luft - wie beispielsweise Helium – ergibt sich zudem vorteilhaft eine entsprechend höhere Wärmeableitung vom elektrischen Drehan- trieb an den Rollenmantel bzw. an die Umgebung. In einer weiteren bevorzugten Ausführung der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung erstrecken sich das erste und das zweite Hal- terungsteil entlang der Rotationsachse R der Abquetschrolle über 50-70mm und weisen an einer jeweiligen Kontaktfläche zur Anstellvorrichtung Anfasungen, beispielsweise mit einem Win- kel ^ von 1-2°, auf. An den jeweiligen Kontaktflächen sind das erste und zweite Halterungsteil über lösbare Befesti- gungsmittel, beispielsweise über Schraubverbindungen, mit der Anstellvorrichtung verbunden. Die Anstellvorrichtung umfasst beispielsweise zwei hydrauli- sche Aktuatoren, die jeweils einem der Halterungsteile zuge- ordnet und mit diesem verbunden sind. Zum Verfahren der Ab- quetschrolle in die Ausgangsstellung A bzw. in die Endstel- lung E müssen die beiden hydraulischen Aktoren synchron be- wegt werden, wobei sich Ungleichmäßigkeiten in der Bewegung der Aktoren nicht gänzlich vermeiden lassen. Da das erste und zweite Halterungsteil über die Abquetschrolle im Wesentlichen miteinander mechanisch starr verbunden sind, können dabei Kippmomente auf die Halterungsteile entstehen. Die Anfasungen erlauben folglich eine geringfügige Verkippung der Halteteile relativ zur Anstellvorrichtung bzw. deren Aktoren und somit ein Ableiten der induzierten Kippmomente. Zudem erlauben die genannten Abmessungen der Halteteile eine optimale Ausnutzung 202200161 14 des verfügbaren Platzes zwischen den Walzständern, sodass der Rollenmantel eine große Erstreckung in Bezug auf die Breite des Walzbandes aufweisen und Kühlschmiermittel zuverlässig auch von Walzbändern entfernen kann, die eine maximal mögli- che Breite in Bezug auf das Walzgerüst aufweisen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsge- mäße Vorrichtung ist die Steuer- und Regeleinrichtung einge- richtet, eine Winkelgeschwindigkeit ^ der Abquetschrolle auf Basis einer Drehmomentkennlinie ^ des elektrischen Drehan- triebs vorzusteuern. In einer Kaltwalzanlage werden beispielsweise unterschiedli- che Walzbänder miteinander verbunden (verschweißt) und als sogenanntes 'Endlosband' sukzessive von den einzelnen Walzge- rüsten der Kaltwalzanlage gewalzt. Die einzelnen Walzbänder weisen in der Regel unterschiedliche Eigenschaften - wie z.B. Verformungswiderstand oder Banddicke – auf, die es erforder- lich machen, dass beim Wechsel von aufeinanderfolgenden Walz- bändern der Walzspalt eines Walzgerüsts, an dem die erfin- dungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommt, und/oder die Ge- schwindigkeit, mit denen die unterschiedlichen Walzbänder ge- walzt werden, geändert werden. Um die Übergangsabschnitte an den betreffenden Walzbändern möglichst kurz zu halten, müssen derartige Änderungen relativ rasch, d.h. beispielsweise in- nerhalb von 20 bis 50 Metern bezogen auf die Walzbandlänge, erfolgen. Eine Vorsteuerung der Drehzahl der Abquetschrolle auf Basis ihrer Drehmomentkennlinie ^ ^ ermöglicht vorteilhaft eine ra- sche Anpassung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ab- quetschrolle, wohingegen bei einer rein geschwindigkeitsba- sierten Regelung der Abquetschrolle deren Geschwindigkeit je- ner des Walzbands bei einem Geschwindigkeitswechsel aufgrund der inhärenten Verzögerung des Regelkreises über einen be- stimmten Zeitraum hinterherlaufen würde (Regelverzögerung). Dies hätte wiederum unerwünschten Schlupf zwischen der Ab- quetschrolle und der Bandoberfläche zur Folge. 202200161 15 Weiterhin kann eine Drehmomentkennlinie ^ für den elektri- schen Drehantrieb der Abquetschrolle empirisch ermittelt wer- den, indem beispielsweise bei der erstmaligen Installation der Abquetschrolle an dem betreffenden Walzgerüst ein Walz- band bei mehreren unterschiedlichen Geschwindigkeiten gewalzt wird, wobei die Abquetschrolle in ihrer Endstellung gegen das Walzband angestellt und der elektrische Drehantrieb rein ge- schwindigkeitsgeregelt betrieben wird. Wenn dabei das jewei- lige Drehmoment des elektrischen Drehantriebs ermittelt wird, bei dem die Winkelgeschwindigkeit der Abquetschrolle der je- weiligen Bandgeschwindigkeit hinter dem Walzgerüst entspricht (d.h. wenn die Geschwindigkeitsregelung sich auf die betref- fende Bandgeschwindigkeit eingeregelt hat), dann stellen die so ermittelten Drehmomentwerte die Drehmomentkennlinie ^ als Funktion der Bandgeschwindigkeit v (bzw. der korrespondieren- den Winkelgeschwindigkeit ^ der Abquetschrolle) dar. Daher ermöglicht die Kenntnis der Drehmomentkennlinie ^, bei einem Wechsel der Geschwindigkeit v des Walzbandes das ent- sprechende Drehmoment des elektrischen Drehantriebs direkt vorzugeben, was auch als 'Vorsteuerung' (feed-forward con- trol) bezeichnet wird. Dadurch wird vorteilhaft die Winkelge- schwindigkeit ^ der Abquetschrolle schneller an eine geän- derte Bandgeschwindigkeit v angepasst. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsge- mäßen Vorrichtung ist der elektrische Drehantrieb als Asyn- chronmotor mit dem Rotor als Kurzschlussläufer ausgebildet und weist eine Messeinrichtung zur Erfassung einer momentanen Winkelgeschwindigkeit ^' der Abquetschrolle (bzw. von deren Rollenmantel) auf. Insbesondere kann es sich bei der gemesse- nen Winkelgeschwindigkeit ^' um eine Winkelgeschwindigkeit handeln, die wiederholt über kurze Zeitintervalle von z.B. 10-100 Millisekunden messtechnisch ermittelt wird. Diese Mes- seinrichtung kann beispielsweise ein mit dem Rollenmantel mitrotierendes Polrad und einen an der Halterung der Ab- 202200161 16 quetschrolle angeordneten Drehsensor umfassen, der die Dreh- bewegung des Polrades berührungslos erfasst. Besonders vorteilhaft an einer derartigen Ausgestaltung ist der Umstand, dass hierbei vollständig auf Permanentmagnete im Rollenantrieb verzichtet werden kann und es daher zu keinen unerwünschten Ablagerungen von magnetisierbaren Partikeln auf der Oberfläche der Abquetschrolle kommt. Zudem ist eine be- rührungslose Erfassung der Drehbewegung des Polrads besonders verschleißarm und – im Falle eines auf induktiver Basis ar- beitenden Drehsensors – auch unabhängig gegenüber Staub und metallischen Partikeln. Weiterhin ist an der beschriebenen Ausgestaltung vorteilhaft, dass der ein Messignal erzeugende Drehsensor 12 ortsfest am ersten und/oder zweiten Halte- rungsteil 20, 20' angeordnet ist und daher auf eine Dreh- durchführung für entsprechende Signalleitungen zur rotieren- den Abquetschrolle 3 verzichtet werden kann. Alternativ dazu ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausge- staltung der Drehantrieb als Synchronmotor ausgebildet. Dabei kann auf eine sensorbasierte Erfassung der Winkelgeschwindig- keit ^ der Abquetschrolle verzichtet werden, da die Drehzahl eines Synchronmotors an dessen Antriebsfrequenz gekoppelt ist und daher aus dieser ohne weitere Sensorik direkt die Winkel- geschwindigkeit ^, die für die Abquetschrolle vorgegeben werden muss, um ein schlupfloses Abrollen auf dem Walzband zu erzielen, ermittelt werden kann. Dadurch können beispiels- weise ein Polrad und ein Drehsensor entfallen und eine noch kompaktere Bauform für die erfindungsgemäße Vorrichtung er- reicht werden. Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfah- ren zum Beseitigen von Kühlschmiermittel beim Walzen eines Walzbandes in einer eingangs genannten Kaltwalzanlage gelöst, an dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren - steuert in einem ersten Schritt vor dem Einfädeln eines Bandkopfes des Walzbandes in das Walzgerüst die Steuer- und 202200161 17 Regeleinrichtung die Anstellvorrichtung derart an, dass die Abquetschrolle in eine Ausgangsstellung A verfahren wird, - in einem zweiten Schritt nach dem Einfädeln des Walzbandes in das Walzgerüst die Steuer- und Regeleinrichtung die An- stellvorrichtung derart ansteuert, dass die Abquetschrolle in die Endstellung E verfahren wird und das Walzband nach unten in eine zweite Bandlauflinie B2 auslenkt, und - in einem dritten Schritt das Walzband in dem Walzgerüst ge- walzt wird, wobei Kühlschmiermittel auf das Walzband aufge- bracht und die momentane Geschwindigkeit v des Walzbandes hinter dem Walzgerüst messtechnisch erfasst und der Steuer- und Regeleinrichtung zugeleitet wird, wobei die Steuer- und Regeleinrichtung den Drehantrieb derart ansteuert, dass der Rollenmantel im Wesentlichen ohne Schlupf auf einer Oberseite des Walzbandes abrollt und dabei das Kühlschmiermittel seit- lich von der Oberseite des Walzbandes ableitet. Die vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens korrespondieren mit jenen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der Beschreibung des folgenden Ausführungsbei- spiels der Erfindung, das im Zusammenhang mit den Figuren nä- her erläutert wird. Gleiche Teile und Gewerke in den Figuren sind jeweils mit denselben Bezeichnern versehen. Es zeigen: Figur 1 (FIG 1)einen Querschnitt durch eine Abquetschrolle gemäß dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich- tung; Figur 2A (FIG 2A) eine in Ausgangsstellung A verschwenkte Ab- quetschrolle am Walzgerüst gemäß Ausführungsbeispiel; Figur 2B (FIG 2B) eine in Endstellung E verschwenkte Ab- quetschrolle am Walzgerüst gemäß Ausführungsbeispiel; 202200161 18 Figur 2C (FIG 2C) die am Walzgerüst angeordnete Abquetschrol- le aus FIG 2A, 2B mit Anstellvorrichtung entgegengesetzt zu einer ersten bzw. zweiten Bandlauflinie B1 bzw. B2 gesehen; Figur 3 (FIG 3) ein Halterungsteil für die Abquetschrolle ge- mäß Ausführungsbeispiel; und Figur 4 (FIG 4) ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung. FIG 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Abquetschrolle 3 ei- nes Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Abquetschrolle 3 (konkret: deren als beispielsweise in Form eines Hohlzylinders ausgebildeter Rollenmantel 15) ist an den beiden axialen Enden mittels Lagern 19 und Distanz- buchsen 39 jeweils über einen ersten und zweiten Rollenzap- fen 14, 14' in einem ersten bzw. zweiten Halterungsteil 20, 20' einer Halterung 2 um eine Rotationsachse R drehbar gela- gert. Der erste und zweite Rollenzapfen 14, 14' ist dabei je- weils starr mit dem ersten bzw. zweiten Halterungsteil 20, 20' verbunden und weist jeweils einen Medienanschluss 24 zur Einleitung eines gasförmigen Mediums in den Innenraum der Ab- quetschrolle 3 auf, wodurch dort ein höheres Druckniveau in Relation zum Umgebungsdruck hergestellt und vorteilhaft das Eindringen von Feuchtigkeit und Staubpartikeln verhindert wird. Zudem weist der erste Rollenzapfen 14 Medienanschlüsse 25 für die Zu- und Ausleitung einer Kühlflüssigkeit auf. Die Kühl- flüssigkeit – beispielsweise Wasser – wird in Kühlkanälen 16 durch den erste Rollenzapfen 14 über Durchführungen 17 in Kühlkanäle 16' eines Motorgehäuses 13 des elektrischen Dreh- antrieb 5 der Abquetschrolle 3 eingeleitet bzw. aus diesem ausgeleitet. Das Motorgehäuse 13 ist fest mit dem ersten Rollenzapfen 14 verbunden und umschließt den elektrischen Drehantrieb 5. Der Drehantrieb 5 ist als Innenläufer ausgebildet und umfasst ei- 202200161 19 nen innenliegenden Rotor 7 sowie einen – in axialer Richtung gesehen – außenliegenden Stator 6. Der Stator 6 weist bei- spielsweise Spulenwicklungen zur Erzeugung eines elektromag- netischen Drehfeldes auf (in FIG 1 nicht dargestellt) und ist fest mit dem Motorgehäuse 13 verbunden. Das eingeleitete Kühlmittel strömt aus den Kühlkanälen 16' des Motorgehäuses 13 in entsprechende Kühlkanäle 16" im bzw. am Stator 6 und nimmt beim Durchströmen vom Drehantrieb 5 er- zeugte Abwärme auf. Die Kühlkanäle 16" sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein oder mehrere spiralförmige Kanäle an der Außenfläche des Stators 6 ausgeführt. Der erste und zweite Rollenzapfen 14, 14', das Motorgehäuse 13 und der Sta- tor 6 bilden in Bezug auf das erste und zweite Halte- rungsteil 20, 20' die feststehenden Teile der Abquetschrol- le 3. Weiterhin sind zwischen den Lagersitzen der Lager 19 und den relativ dazu rotierbaren Teilen der Abquetschrolle 3 Dichtungsringe 18 angeordnet, um das Eindringen von feinen Partikeln in die Lager 19 bzw. in den Innenraum der Ab- quetschrolle 3 zu verhindern. Der Rotor 7 ist mit einer starren Abgangswelle 8 verbunden, die in axialer Richtung aus dem Motorgehäuse 13 herausragt und über eine flexible Antriebswelle 9 mit dem Rollenman- tel 15 der Abquetschrolle 3 verbunden ist. Die Flexibilität der Antriebswelle 9 gestattet einen bestimmten mechanischen Versatz normal zu ihrer Achsrichtung (Fluchtungsfehler), je- doch verhält sich die Antriebswelle 9 starr in Bezug auf ihre Umfangsrichtung. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Messeinrichtung 10 zur Erfassung einer momentanen Winkelge- schwindigkeit ^' der Abquetschrolle 3. Die Messeinrich- tung 10 ist gemäß dargestelltem Ausführungsbeispiel als fest am Rollenmantel 15 angeordnetes Polrad 11 in Verbindung mit einem Drehsensor 12 ausgestaltet. Der Drehsensor 12 ist als berührungslos arbeitende Messvorrichtung am ersten Halte- rungsteil 20 befestigt und ausgestaltet, ein Signal zu erzeu- 202200161 20 gen, das zu einer Relativbewegung des mit dem Rollenmantel mitrotierenden Polrads 11 korrespondiert. Aus Redundanzgrün- den kann eine derartige Messvorrichtung auch an beiden axia- len Enden des Abquetschrolle 3 angeordnet sein (in FIG 1 nicht dargestellt). FIG 2A zeigt eine Ansicht des Ausführungsbeispiels aus FIG 1 entlang der Rotationsachse R der Abquetschrolle 3. Die dicke durchgezogene Linie stellt ein flaches Walzband 100 dar, wel- ches sich entlang einer ersten Bandlauflinie B1 (in FIG 2A von rechts nach links verlaufend) vor einem ersten Walzstän- der 21 des Walzgerüsts durch dieses durchbewegt. Von dem ers- ten Walzständer 21 ist in FIG 2A nur der Mittenbereich in Be- zug auf seine Höhe mit dem Gerüstfenster, jedoch ohne Ar- beits- und allfällige weitere Walzen dargestellt. Das Walzge- rüst ist geschlossen, d.h. die obere und untere Arbeitswal- ze 40 des Walzgerüsts sind jeweils an das Walzband 100 ange- stellt, welches das Walzgerüst entlang einer ersten Bandlauf- linie B1 durchläuft. Im unmittelbaren Bereich des Walzspalts verläuft die erste Bandlauflinie B1 im Wesentlichen – d.h. in einem Bereich von ^5° - horizontal, wobei in FIG 2A eine ge- ringfügige Auslenkung sichtbar ist, die durch dem Walzgerüst vor- und nachgeordnete Rollen (in FIG 2A nicht dargestellt) verursacht wird. Die Abquetschrolle 3 bzw. ihr Rollenmantel 15 sind in der ge- zeigten Perspektive vor dem ersten Halterungsteil 20 darge- stellt und an diesem drehbar befestigt. Das erste Halte- rungsteil 20 ist über Schrauben 29 an einem Sockel 27 befes- tigt, der wiederum starr mit einer verschwenkbaren Platt- form 28 verbunden ist. Die Plattform 28 ist mittels einer ersten Drehbefestigung 26 an dem ersten Walzständer 21 dreh- bar befestigt. Unterhalb der Plattform 28 ist ein erster Ak- tuator 4' (im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines Hydraulikzylinders) einer Anstellvorrichtung 4 an ihrem unte- ren Ende über eine zweite Drehbefestigung 26' ebenfalls am ersten Walzständer 21 drehbar befestigt. Der Aktuator 4' ist an dem der zweiten Drehbefestigung 26' gegenüberliegenden En- 202200161 21 de mittels einer dritten Drehbefestigung 26" am Sockel 27 drehbar befestigt. In FIG 2A ist die Anstellvorrichtung 4 bzw. deren erster Ak- tuator 4' derart eingestellt (Hydraulikzylinder ausgefahren), dass die Abquetschrolle 3 in der Ausgangsstellung A oberhalb des Walzbandes 100 positioniert ist und die Oberseite 101 des Walzbandes 100 daher nicht berührt. FIG 2B zeigt dieselbe Ansicht des Ausführungsbeispiels wie FIG 2A mit dem Unterschied, dass die Anstellvorrichtung 4 bzw. deren erster Aktuator 4' derart eingestellt ist (Hydrau- likzylinder eingefahren), dass die Abquetschrolle 3 in der Endstellung E positioniert ist, wobei der Rollenmantel 15 die Oberseite 101 des Walzbandes 100 berührt und das Walzband 100 dadurch nach unten auslenkt, sodass das Walzband 100 das Walzgerüst entlang einer zweiten Bandlauflinie B2 durchläuft. In der durch die Auslenkung verursachten Senke sammelt sich einlaufseitig – d.h. in FIG 2B rechts der Abquetschrolle 3 - überschüssiges Kühlschmiermittel an (in FIG 2B nicht darge- stellt), das in weiterer Folge in seitlicher Richtung quer zur zweiten Bandlauflinie B2 (d.h. normal zur Zeichenebene von FIG 2B) von dem Walzband 100 abgeleitet wird. FIG 2C zeigt eine Ansicht des Ausführungsbeispiels aus FIG 1 parallel zur Rotationsachse R der Abquetschrolle 3 und entge- gen einer ersten bzw. zweiten Bandlauflinie B1 bzw. B2, wobei sich die Abquetschrolle 3 in der Ausgangsposition A oberhalb der Endposition E befindet. Weiterhin ist dargestellt, dass die Abquetschrolle 3 in Richtung ihrer Rotationsachse R gese- hen zwischen dem ersten und zweiten Walzständer 21, 21' des Walzgerüsts angeordnet und dabei an ihren beiden axialen En- den jeweils in dem ersten bzw. zweiten Halterungsteil 20, 20' drehbar gelagert ist. Das erste bzw. zweite Halte- rungsteil 20, 20' ist jeweils wie in Zusammenhang mit FIG 2A beschrieben mit einem ersten bzw. zweiten Aktuator 4', 4" der Anstellvorrichtung 4 verbunden. Zum Verfahren der Ab- quetschrolle 3 zwischen der Ausgangsstellung A und der End- 202200161 22 stellung E werden der erste und zweite Aktuator 4', 4" syn- chron zueinander bewegt. FIG 3 zeigt ein Halterungsteil 20 für die Abquetschrolle 3. Die Abquetschrolle 3 ist über den ersten Rollenzapfen 14 im ersten Halterungsteil 20 drehbar gelagert. Zwischen dem am ersten Halterungsteil 20 angeordneten Drehsensor 12 und dem am Rollenmantel 15 befestigten Polrad 11 verbleibt ein Luft- spalt, beispielsweise im Ausmaß von wenigen Millimetern. Aus der oberen Abschrägung des ersten Halterungsteils 20 sind ein Medienanschluss 24' zur Einleitung des gasförmigen Mediums bzw. Medienanschlüsse 25' zur Ein- und Ausleitung von Kühl- flüssigkeit in die Abquetschrolle 3 angeordnet. Entsprechende Medienkanäle im ersten Halterungsteil 20 münden in die dazu korrespondierenden Medienanschlüsse 24, 25 im ersten Rollen- zapfen 14. Der Medienanschluss 24 bzw. 24' dient gleichzeitig auch zur Durchführung der Anschlüsse des elektrischen Drehan- triebs 5. Da der erste Rollenzapfen 14 nicht rotierbar und fest mit dem ersten Halterungsteil 20 verbunden ist, lassen sich die entsprechenden Übergangsstellen gegen den Austritt von Kühl- oder gasförmigem Medium zuverlässig abdichten. Die Medien werden somit durch das erste Halterungsteil 20 in die Abquetschrolle 3 durchgeleitet, wobei die Medienanschlüs- se 24', 25' auf einer Fläche des ersten Halterungsteils 20 angeordnet sind, deren Normalvektor senkrecht zur Rotations- achse R der Abquetschrolle 3 orientiert ist. Dadurch lässt sich vorteilhaft eine gute Ausnutzung des zwischen dem ersten und zweiten Walzständer 21, 21' vorhandenen Platzes für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 realisieren. Weiterhin ist in FIG 3 dargestellt, dass das erste Halte- rungsteil 20 an seiner Unterseite im Bereich der Schraubver- bindung 29 eine ebene Kontaktfläche 23 zum Kontakt mit dem Sockel 27 (dieser ist in FIG 3 nicht dargestellt) aufweist. Quer dazu, d.h. in Rotationsrichtung R der Abquetschrolle 3, weist die Unterseite des ersten Halterungsteils 20 Anfasun- gen 22 in Form von abgeschrägten Flächen auf, wobei der Win- kel ^ zwischen der Kontaktfläche 23 und den Anfasungen 22 je- 202200161 23 weils wenige Winkelgrade, beispielsweise 1-2°, beträgt. Das zweite Halterungsteil 20' verfügt über gleichartige Anfasun- gen 22. Durch die Anfasungen 22 wird eine geringfügige Ver- kippung zwischen dem ersten und zweiten Halterungsteil 20, 20' einerseits und dem jeweils zugehörigen Sockel 27 gestat- tet, sodass beim Verfahren der Abquetschrolle 3 zwischen Aus- gangs- und Endstellung A bzw. E geringfügige Asynchronitäten zwischen den einzelnen Aktoren 4' und 4" der Anstellvorrich- tung 4 ausgeglichen werden können. FIG 4 zeigt ein Blockschaltbild der einzelnen Gewerke der er- findungsgemäßen Vorrichtung 1: der einen Stator 6 und einen Rotor 7 aufweisende Drehantrieb 5 der Abquetschrolle 3 ist fest mit dem Rollenmantel 15 verbunden, was durch eine Schraffur symbolisiert wird. Wenn die Abquetschrolle 3 gegen das Walzband 100 angestellt ist (Endstellung E), steuert eine Steuer- und Regeleinrichtung 30 den Drehantrieb 5 an bzw. gibt diesem eine Winkelgeschwindigkeit ^ für die Ab- quetschrolle 3 vor, die einer momentanen Geschwindigkeit v des Walzbandes 100 hinter dem Walzgerüst (in FIG 4 nicht dar- gestellt) entspricht, sodass der Rollenmantel 15 ohne Schlupf auf dem Walzband 100 abrollt. Eine momentane Geschwindigkeit v des Walzbandes 100 hinter dem Walzgerüst wird laufend messtechnisch erfasst und der Steuer- und Regeleinrichtung 30 zugeleitet. Die Steuer- und Regeleinrichtung 30 ermittelt die vorzugebende Winkelge- schwindigkeit ^ im Falle eines als Synchronmotors ausgebil- deten Drehantriebs 5 auf Basis der momentane Geschwindig- keit v und des Durchmessers des Rollenmantels 15, da in die- sem Fall die Winkelgeschwindigkeit des vom Stator 6 des Dreh- antrieb 5 erzeugten elektrischen Drehfeldes immer mit jener des Rotors 7 übereinstimmt. Bei einem als Asynchronmotor ausgebildeten Drehantrieb 5 er- mittelt die Steuer- und Regeleinrichtung 30 die Winkelge- schwindigkeit ^, die dem Drehantrieb 5 vorgegeben wird, un- ter zusätzlicher Einbeziehung der mit Hilfe der Messeinrich- 202200161 24 tung 10 ermittelten Winkelgeschwindigkeit ^' des Rollenman- tels 15 (gestrichelter Pfeil in FIG 4), da in diesem Fall das vom Stator 6 erzeugte elektrische Drehfeld der Winkelge- schwindigkeit des Rotors 7 - in Abhängigkeit von der momenta- nen Drehmomentbelastung des Drehantriebs 5 - vorauseilt. In beiden Fällen (Drehantrieb 5 als Synchron- oder Asynchronmo- tor) kann die Ermittlung der vorzugebenden Winkelgeschwindig- keit ^ durch die Steuer- und Regeleinrichtung 30 unter Ein- beziehung einer Drehmomentkennlinie ^ erfolgen, um bei Ände- rungen der Geschwindigkeit v des Walzbandes 100 hinter dem Walzgerüst die Winkelgeschwindigkeit ^ der Abquetschrolle 3 schneller an diese Änderungen anzupassen. Weiterhin steuert die Steuer- und Regeleinrichtung 30 nach Maßgabe von externen Steuerdaten S, die der Steuer- und Re- geleinrichtung 30 zugeführt werden, die Anstellvorrichtung 4 derart, dass die Abquetschrolle 3 zwischen einer Ausgangs- stellung (A) und einer Endstellung E verfahren wird. In Bezug auf das in FIG 2C dargestellte Ausführungsbeispiel steuert die Steuer- und Regeleinrichtung 30 die beiden Aktuatoren 4', 4" synchron an, sodass das erste und zweite Halterungsteil 20, 20' der Halterung 2 eine synchrone Bewegung zum Verfah- ren/Verschwenken der Abquetschrolle 3 ausführen. Die Steuer- daten S hängen im Wesentlichen vom Zustand des in dem betref- fenden Walzgerüst gewalzten Walzbandes 100 ab (wenn sich z.B. momentan kein Walzband 100 oder nur dessen Bandanfang durch das Walzgerüst bewegt, dann ist die Abquetschrolle 3 in die Ausgangsstellung A zu verfahren, um ein ungestörtes Einfädeln des Walzbandes 100 zu ermöglichen) und geben der Steuer- und Regeleinrichtung 30 vor, zu welchem Zeitpunkt die Ab- quetschrolle 3 an das das Walzgerüst durchlaufende Walz- band 100 anzustellen bzw. von diesem wegzubewegen ist. 202200161 25 Bezugszeichenliste 1 Vorrichtung 2 Halterung 3 Abquetschrolle 4, 4', 4" Anstellvorrichtung, Aktuator 5 elektrischer Drehantrieb 6 Stator 7 Rotor 8 Abgangswelle 9 flexible Antriebswelle 10 Messeinrichtung 11 Polrad 12 Drehsensor 13 Motorgehäuse 14, 14' Rollenzapfen 15 Rollenmantel 16, 16', 16" Kühlkanal 17 Durchführung 18 Dichtungsring 19 Lager 20, 20' Halterungsteil 21, 21' Walzständer 22 Anfasung 23 Kontaktfläche 24, 24' Medienanschluss Gas 25, 25' Medienanschluss Kühlflüssigkeit 26, 26', 26" Drehbefestigung 27 Sockel 28 Plattform 29 Schraube 30 Steuer- und Regeleinrichtung 39 Distanzbuchse 40 Arbeitswalze 100 Walzband 101 Oberseite Walzband A Ausgangsstellung B1, B2 erste, zweite Bandlauflinie 202200161 26 E Endstellung R Rotationsachse S Steuerdaten v Geschwindigkeit Walzband ^ Winkel ^, ^' Winkelgeschwindigkeit

Claims

202200161 27 Patentansprüche 1.Vorrichtung (1) zum Beseitigen von Kühlschmiermittel beim Walzen eines Walzbandes (100) in einer Kaltwalzanlage mit zumindest einem Walzgerüst, umfassend - eine Abquetschrolle (3), die zwischen einem ersten und ei- nem zweiten Walzständer (21, 21') des Walzgerüsts anorden- bar ist und einen Rollenmantel (15) und einen innenliegen- den elektrischen Drehantrieb (5) aufweist, - eine Halterung (2), in der die Abquetschrolle (3) um eine Rotationsachse (R) drehbar gelagert ist, - eine Anstellvorrichtung (4) zum Anstellen der Abquetschrol- le (3) gegen das Walzband (100), und - eine Steuer- und Regeleinrichtung (30) zum Ansteuern des Drehantriebs (5) und der Anstellvorrichtung (4), - wobei der Drehantrieb (5) fest mit dem Rollenmantel (15) verbunden ist, einen Stator (6) und einen Rotor (7) auf- weist und als Innenläufer ausgebildet ist, - wobei der Steuer- und Regeleinrichtung (30) eine momentane Geschwindigkeit (v) des Walzbandes (100) hinter dem Walzge- rüst bekannt ist und die Steuer- und Regeleinrichtung (30) eingerichtet ist, den Drehantrieb (5) synchron zur momenta- nen Geschwindigkeit (v) des Walzbandes (100) hinter dem Walzgerüst anzusteuern, - wobei die Anstellvorrichtung (4) eingerichtet ist, die Hal- terung (2) mit der Abquetschrolle (3) zwischen einer Aus- gangsstellung (A) und einer Endstellung (E) zu verfahren, - wobei während des Walzens des Walzbandes (100) in dem Walz- gerüst der Rollenmantel (15) -- in der Ausgangsstellung (A) das Walzband (100) nicht be- rührt, sodass das Walzband (100) das Walzgerüst in einer ersten Bandlauflinie (B1) durchläuft, und -- in der Endstellung (E) das Walzband (100) an einer Ober- seite (11) kontaktiert und dabei nach unten in eine zweite Bandlauflinie (B2) auslenkt. 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, 202200161 28 - wobei die Halterung (2) zweistückig aus einem ersten und einem zweiten Halterungsteil (20, 20') ausgeführt ist und die Abquetschrolle (3) einen ersten und einen zweiten Rol- lenzapfen (14, 14') aufweist, - wobei der erste Rollenzapfen (14) starr mit dem ersten Hal- terungsteil (20) und der zweite Rollenzapfen (14') starr mit dem zweiten Halterungsteil (20') verbunden ist, - wobei der Rotor (7) mit einer starren Welle (8) fest ver- bunden ist, die über eine flexible Antriebswelle (9) mit dem Rollenmantel (15) fest verbunden ist. 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei der erste Rollen- zapfen (14) fest mit einem Kühlmantel (13) für den Stator (6) verbunden ist, der den Stator (6) umschließt und mit diesem fest verbunden ist. 4. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Durchmesser der Abquetschrolle (3) 300-500mm be- trägt. 5. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der erste Rollenzapfen (14) und der Kühlmantel (13) mindestens einen Kühlkanal (16) zur Durchleitung eines Kühl- mediums aufweisen. 6. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der erste und/oder der zweite Rollenzapfen (14, 14') eine Durchführung (17) zur Einleitung eines unter Überdrück stehenden gasförmigen Mediums in das Innere der Abquetschrol- le (3) aufweisen. 7. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei sich das erste und das zweite Halterungsteil (14, 14') entlang der Rotationsachse (R) über 50-70mm erstrecken und an einer jeweiligen Kontaktfläche (23) zur Anstellvorrich- tung (4) Anfasungen (22) aufweisen. 202200161 29 8. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Steuer- und Regeleinrichtung (30) eingerichtet ist, eine Winkelgeschwindigkeit ( ^) der Abquetschrolle (3) auf Basis einer Drehmomentkennlinie ( ^) des elektrischen Drehan- triebs (5) vorzusteuern. 9. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der elektrische Drehantrieb (5) als Asynchronmotor mit dem Rotor (7) als Kurzschlussläufer ausgebildet ist und eine Messeinrichtung (10) zur Erfassung einer momentanen Winkelge- schwindigkeit ( ^') der Abquetschrolle (3) aufweist. 10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die Messinrich- tung (10) ein an der Abquetschrolle (3) angeordnetes Pol- rad (11) und einen an der Halterung (2) angeordneten Drehsensor (12) umfasst. 11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der elektrische Drehantrieb (5) als Synchronmotor ausgebildet ist. 12. Verfahren zum Beseitigen von Kühlschmiermittel beim Wal- zen eines Walzbandes (100) in einer Kaltwalzanlage mit zumin- dest einem Walzgerüst, an dem eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist, wobei - in einem ersten Schritt vor dem Einfädeln eines Bandkopfes des Walzbandes (100) in das Walzgerüst die Steuer- und Re- geleinrichtung (30) die Anstellvorrichtung (4) derart an- steuert, dass die Abquetschrolle (3) in eine Ausgangsstel- lung (A) verfahren wird, - in einem zweiten Schritt nach dem Einfädeln des Walzban- des (100) in das Walzgerüst die Steuer- und Regeleinrich- tung (30) die Anstellvorrichtung (4) derart ansteuert, dass die Abquetschrolle (3) in die Endstellung (E) verfahren wird und das Walzband (100) nach unten in eine zweite Band- lauflinie (B2) auslenkt, und - in einem dritten Schritt das Walzband (100) in dem Walzge- rüst gewalzt wird, wobei Kühlschmiermittel auf das Walzband 202200161 30 aufgebracht und die momentane Geschwindigkeit (v) des Walz- bandes (100) hinter dem Walzgerüst messtechnisch erfasst und der Steuer- und Regeleinrichtung (30) zugeleitet wird, wobei die Steuer- und Regeleinrichtung (30) den Drehan- trieb (5) derart ansteuert, dass der Rollenmantel (15) im Wesentlichen ohne Schlupf auf einer Oberseite (101) des Walzbandes abrollt und dabei das Kühlschmiermittel seitlich von der Oberseite (101) ableitet.
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