DE3015969C2

DE3015969C2 - Device for lubricating a tool, in particular a forging press

Info

Publication number: DE3015969C2
Application number: DE19803015969
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Ing.(grad.) 8630 Coburg Hermann
Original assignee: Langenstein & Schemann 8630 Coburg GmbH; Langenstein and Schemann GmbH
Current assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE3015969A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieren eines Werkzeuges, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, mit einem Schmierstoff-Vorratsbehälter, der ein flüssiges Öl-Graphit-Gemisch enthält, rrit einer mit dem Schmierstoff-Vorratsbehälter flüssigkeitsleitend verbundenen, einer zu besprühenden Werkzeugoberfläche zugeordneten Sprühdüse und mit einer Einrichtung zum Auspressen des Schmierstoffes aus der Sprühdüse.The invention relates to a device for lubricating a tool, in particular a closed-die forging press, with a lubricant reservoir containing a liquid oil-graphite mixture, rrit one connected to the lubricant reservoir in a fluid-conducting manner, one to be sprayed Spray nozzle assigned to the tool surface and with a device for squeezing out the lubricant from the spray nozzle.

Bei einer bekannten (Prospekte 1.178 IeR und Spr 78d der Deutschen Acheson GmbH) Vorrichtung dieser Art ist der Schmierstoff ein Gemisch von Graphit und Wasser. Dieses Graphit-Wassergemisch wird in der Sprühdüse durch zugeführte Druckluft zerstäubt. Anstelle des Wassers kann öl nicht verwendet werden, obwohl dieses besser an der Gravuroberfläche haftet, da die Gefahr der Verpuffung, d. h. ein Sicherheitsrisiko besteht. Der Schmierstoff soll allein aufgrund der Zerstäubung in der erforderlichen Weise die Gravuroberfläche bedecken. Dabei ist für die Standzeit der Werkzeuge, für die Qualität gefertigter Schmiedeteile und für die Größe der erforderlichen Preßkraft einer Umformmaschine eine optimale Schmierung der wirksamen Oberfläche eines Werkzeuges entscheidend.In a known (Brochures 1.178 IeR and Spr 78d from Deutsche Acheson GmbH) device of this type, the lubricant is a mixture of graphite and water. This graphite-water mixture is in the Spray nozzle atomized by supplied compressed air. Oil cannot be used in place of water, although this adheres better to the engraving surface, since the risk of deflagration, i. H. a security risk consists. The lubricant is intended to make the engraving surface in the required manner solely on the basis of the atomization cover. It is important for the service life of the tools and the quality of the manufactured forged parts and for the size of the required pressing force of a forming machine, optimal lubrication of the effective ones The surface of a tool is decisive.

Die tatsächliche Benetzung der Gravuroberfläche mit Schmierstoff ist unter anderem von den folgenden gravierenden Faktoren abhängig: Werkzeugtemperatür; Gravurform, d. h. Form der zu schmierenden Oberfläche; konstruktive Ausführung der Sprühdüse; Schmierstoffstärke (Mischungsverhältnis); Zeitdauer des Sprühens; Entstehen eines Staudruckes im Werkzeug. Der letztgenannte Faktor tritt beim Schmieren von tiefen Werkzeugformen auf, wie sie z. B. bei Fließpreßformen üblich sind. Durch das Aufsprühen mit Druckluft Dildet sich in der tiefen Werkzeugform, die meist unten praktisch geschlossen ist, ein Staudruck. Dieser Staudruck lenkt den Sprühstrahl dann nach oben ab, so daß im unteren Formenbereich wenig Schmierstoff aufgetragen wird, während oberhalb eine Anhäufung erfolgt.The actual wetting of the engraving surface with lubricant is among others of the following depending on serious factors: mold temperature; Engraving shape, d. H. Shape of the to be lubricated Surface; structural design of the spray nozzle; Lubricant strength (mixing ratio); Duration of spraying; Build-up of back pressure in the tool. The latter factor occurs when lubricating of deep tool shapes as they are, for. B. are common in extrusion molds. By spraying with Compressed air builds up in the deep mold, which is usually practically closed at the bottom, a back pressure. This dynamic pressure then deflects the spray jet upwards so that there is little lubricant in the lower area of the mold is applied while piling occurs above.

Besondere Schwierigkeiten ergeben sich aus der Temperatur der Werkzeuge. Wenn die Arbeitstempera tür bei 250—300⁰C oder höher liegt, treten besondere Probleme auf, die in »wt Zeitschrift für industrielle Fertigung«, 70 (1980), 111 —113, beschrieben sind. Diese besonderen Probleme sind mit der Verwendung von Wasser im Schmierstoff verbunden und äußern sich darin, daß der versprühte Schmierstoff nicht in der erwünschten Weise auf die zu besprühende Oberfläche trifft.Particular difficulties arise from the temperature of the tools. If the working temperature door at 250-300 ⁰ C or higher, should there be problems in "wt magazine for industrial production", 70 (1980), 111 -113, are described. These particular problems are associated with the use of water in the lubricant and manifest themselves in the fact that the sprayed lubricant does not strike the surface to be sprayed in the desired manner.

In der Praxis sind bei voüaüiGmatischen Schmiedeanlagen, trotz Absaugeinrichtung, an den Maschinen und auch im Umkreis dieser Maschinen starke Graphitablagerungen vorhanden. Das bedeutet aber, daß ständig mit einem Schmierstoffüberschuß gearbeitet wird, um eine ausreichende Schmierung an nilen Stellen der Gravuroberfläche zu haben. Hieraus ergeben sich folgende Nachteile: Starke Umweltbelastung; Störung an elektrischen Bauteilen durch Eindringen des leitfähigen Graphits; Mehrkosten durch erforderliche Überdosierung des Schmierstoffes; größere Zeitdauer des Sprühens, um alle Gravurflächen (Stufen und Absätze der Gravurform) ausreichend mit Schmierstoff zu benetzen; bedingt durch eine längere Sprühzeit, eine kleinere Ausbringung an fertigen Schmiedestücken.In practice, voüaüiGmatic forging plants, Despite the suction device, there are strong graphite deposits on the machines and also in the vicinity of these machines available. However, this means that you are constantly working with an excess of lubricant in order to adequate lubrication at low points of the To have engraving surface. This results in the following disadvantages: Severe environmental pollution; disturbance on electrical components through penetration of the conductive graphite; Additional costs due to required Overdose of lubricant; longer duration of spraying to cover all engraved areas (steps and Paragraphs of the engraving form) to be sufficiently wetted with lubricant; due to a longer spray time, a smaller output of finished forgings.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Zuführen des versprühten Schmierstoffes zu der zu schmierenden Werkzeugoberfläch^ in einer verbesserten Weise und unter Vermeidung von Verpuffung durchgeführt ist. Die Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß eine kapazitive Einrichtung zur entgegengesetzten elektrischen Aufladung von Schmierstoff und Werkzeugoberfläche vorgesehen ist und daß die Einrichtung zum Auspressen des Schmierstoffes aus der Sprühdüse den Schmierstoff mittels Kolben in der Zuleitung zur Sprühdüse unter Druck zur Sprühdüse preßt.The object of the invention is now to create a device of the type mentioned in which the Supply of the sprayed lubricant to the tool surface to be lubricated in an improved Is carried out in a manner that avoids deflagration. The invention is to solve this Task characterized in that a capacitive device for opposing electrical charging of lubricant and tool surface is provided and that the device for pressing out the Lubricant from the spray nozzle the lubricant by means of a piston in the supply line to the spray nozzle Pressure to the spray nozzle.

Der Schmierstoff wird also während des Sprühens oder vor dem Sprühen elektrisch geladen und schlägt sich nach dem Sprühen gleichmäßig an der entgegengesetzt elektrisch geladenen Werkzeuggravur nieder. Der Weg der Schmierstoffpartikel ist durch elektrische Ladung zwangsläufig auf die Gravuroberfläche geleitet. Die Graphitablagerung im Umkreis der zu besprühenden Oberfläche und die mit den Ablagerungen verbundenen Nachteile sind beachtlich vermindert. Die Dicke der aufgetragenen Schmierstoffschicht ist vergleichmäßigt. Die Aufladung des Schmierstoffes kann je nach Umständen positiv oder negativ erfolgen. Werkzeugoberflächen mit vorspringenden Kanten oder Stufen lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders gut schmieren. Da das elektrische Feld an den Kanten besonders dicht ist. gelangt an die Kanten auch besonders viel Schmierstoff.The lubricant is therefore electrically charged and strikes during or before spraying after spraying, settles down evenly on the oppositely electrically charged tool engraving. Of the The path of the lubricant particles is inevitably carried to the engraving surface by an electrical charge. The graphite deposit around the surface to be sprayed and that with the deposits associated disadvantages are considerably reduced. The thickness of the applied lubricant layer is evened out. The charging of the lubricant can be positive or negative, depending on the circumstances. Tool surfaces with protruding edges or steps can be with the device according to the invention lubricate particularly well. Because the electric field is particularly dense at the edges. gets to the Edges also have a lot of lubricant.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht mit Schmierstoff-Überschuß arbeitet und die Gefahr der Verpuffung vermeidet, kann sie einen SchmierstoffSince the device according to the invention does not work with excess lubricant and the risk of Avoids deflagration, it can be a lubricant

aufnehmen, der statt Wasser mit OI verdünnt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt es also zu, den besser haftenden Öl-Schmierstoff gefahrlos maschinell zu verarbeiten. Die Einrichtung zum Auspressen arbeitet ohne Druckluft und ist grundsätzlich so aufgebaut wie Farbspritzanlagen, die Farbstoff durch Druck versprühen. Die Eini ichtung setzt den Schmierstoff mittels Kolben unter Druck und drückt den Schmierstoff durch sehr enge Düsen. Das druckluftfreie Versprühen vermeidet jeden Staudruck in tiefen Werkzeughöhlungen und beseitigt die bei Verwendung von Öl vorhandene Verpuffungsgefahr.which is diluted with OI instead of water. The device according to the invention thus allows the Better adhesive oil-lubricant can be processed safely by machine. The device for pressing out works without compressed air and is basically structured like paint spraying systems that carry dye through Spray pressure. The device pressurizes the lubricant by means of a piston and presses the Lubricant through very narrow nozzles. The compressed air-free spraying avoids any back pressure in the deep Tool cavities and eliminates the risk of deflagration when using oil.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der Schmierstoff zumindest einen Anteil an elektrisch aufiadbarem elektrisch nicht leitendem Isolierstoff mit schmierenden Eigenschaften enthält Hierdurch ist verhindern, daß der elektrisch leitende Graphit bei ungenügender Verteilung während des Sprühens eine Kurzschlußbrücke bilden kann. Der Isolierstoff bildet im Schmierstoff feinsiverteilte Feststoff-Ladungsträger und besteht z. B. aus Silicon.It is particularly expedient and advantageous if the lubricant has at least a portion of electrical It contains chargeable, electrically non-conductive insulating material with lubricating properties prevent the electrically conductive graphite from having an insufficient distribution during spraying Can form short-circuit bridge. The insulating material forms finely divided solid charge carriers in the lubricant and consists e.g. B. made of silicone.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die mit Schmierstoff zu beaufschlagende, den einen Pol des elektrischen Feldes bildende Werkzeugoberfläche eine Werkzeughöhlung begrenzt. Der gefürchtete Staudruck kann in dieser gehöhlten Werkzeugform nicht zur Wirkung kommen und zwar insbesondere dann, wenn die Druckluft weggelassen ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist damit inibesondere für Gesenke geeignet. joIt is particularly expedient and advantageous if the lubricant to be applied to the A tool surface forming a pole of the electric field delimits a tool cavity. Of the The dreaded dynamic pressure cannot have an effect in this hollowed tool shape especially when the compressed air is omitted. The device according to the invention is therefore unique suitable for dies. jo

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn die Tiefe der Werkzeughöhlung größer ist als deren Durchmesser an der offenen Seite. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird also mit besonderem Vorteil dann verwendet, wenn Schmierstoff in sehr _J5 tiefen Werkzeugformen aufgetragen wird.It is particularly expedient and advantageous if the depth of the tool cavity is greater than its diameter on the open side. The inventive device is then used so with particular advantage if the lubricant is applied in very _J5 deep molds.

Besonders zweckmäßig ist es dabei auch, wenn die Sprühdüse in die Werkzeughöhlung hinein- und zurückfahrbar ist. Wenn ohne Druckluft gearbeitet wird, kann kein Staudruck in der Höhlung auftreten und kann diese Düse «n die Höhlung eingebracht werden, um den Schmierstoff näher an die jeweils zu schmierenden Bereiche der Werkzeugoberfläche heranzubringen.It is also particularly useful if the spray nozzle goes into and into the tool cavity is retractable. When working without compressed air, no back pressure can and does not occur in the cavity this nozzle is introduced into the cavity around the Bring lubricant closer to the areas of the tool surface to be lubricated.

Die Zeichnung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und 7war schematisch eine Schmiedepresse mit Werkzeug und Vorrichtung zum Schmieren.The drawing shows a preferred embodiment of the invention and Figure 7 was schematically one Forging press with tool and device for lubrication.

Die Schmiedepresse gemäß Zeichnung besitzt einen Rahmen 1 mit einer Grundplatte 2, auf der ein Unterwerkzeug 3 bzw. eine Gravur bzw. ein Gesenk angeordnet ist. Oberhalb des Unterwerkzeuges ist an einem Stöße! 4 ein Oberwerkzeug 5 in Form eines Stempels vorgesehen. Das Unterwerkzeug 3 besitzt eine im Querschnitt runde Werkzeughöhlung, die von einer Oberfläche 6 begrenzt ist, die geschmiert werden solLThe forging press according to the drawing has a frame 1 with a base plate 2 on which a Lower tool 3 or an engraving or a die is arranged. Above the lower tool is on a bump! 4 an upper tool 5 is provided in the form of a stamp. The lower tool 3 has a tool cavity which is round in cross-section and which is delimited by a surface 6 which is lubricated target

Zum Schmieren ist eine Sprühdüse 7 mit nur einer Düsenöffnung vorgesehen, die über eine Zuleitung 8 an eine Druckeinrichtung 9 angeschlossen ist, die aus einem Vorratsbehälter 10 Schmierstoff zur Sprühdüse preßt. Die Sprühdüse 7 ist niiuels nicht gezeigt -r Einrichtungen in die Werkzeughöhlung 6 hinein- und wieder herausfahrbar und kann dann auch aus dem Raum oberhalb des Werkzeuges 3 zur Seite hin weggefahren werden.For lubrication is a spray nozzle 7 with only one Nozzle opening provided, which is connected via a supply line 8 to a printing device 9, which consists of a Reservoir 10 presses lubricant to the spray nozzle. The spray nozzle 7 is of course not shown -r devices can be moved into and out of the tool cavity 6 and then also out of the room be moved away to the side above the tool 3.

Das elektrische Aufladen des Schmierstoffes erfolgt mittels eines Aufladegerätes 11 durch ein Hochspannungsfeld nach dem Prinzip der kapazitiven Aufladung und ist vergleichbar mit einem Platted-Kondensator, dessen negative Platte die Umformmaschine mit dem Werkzeug darstellt, während die positive Platte die Schmierstoffzuführung ist. Eine Hochspannungs-Kondensatorbatterie in Kaskadenschaltung wird mit gleichstromhoher Spannung aus einer Gleichspannungsquelle 12 aufgeladen. Beim Sprühen durch ein Mantelrohr wird die Kondensatorbatterie — ähnlich wie bei einem elektrischen Blitzgerät — entladen. Der Schmierstoff wird dabei positiv aufgeladen und schlägt sich a:; dem negativen Werkzeug 3 nieder.The lubricant is electrically charged by means of a charger 11 through a high-voltage field based on the principle of capacitive charging and is comparable to a plate capacitor, whose negative plate represents the forming machine with the tool, while the positive plate represents the Lubricant supply is. A high voltage capacitor bank in cascade connection is higher with direct current Voltage from a DC voltage source 12 charged. When spraying through a jacket pipe the capacitor battery - similar to an electric flash unit - discharged. The lubricant is positively charged and strikes a :; the negative tool 3 down.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 claims:

1. Device for lubricating a tool, in particular a closed-die forging press, with a lubricant storage container, which contains a liquid oil-graphite mixture, with one with the Lubricant reservoir connected in a fluid-conducting manner to a tool surface to be sprayed assigned spray nozzle and with a device for squeezing out the lubricant the spray can, characterized in that a capacitive device for the opposite electrical charging of lubricant and tool surface (6) is provided, and that the Device (9) for pressing out the lubricant; s the lubricant from the spray nozzle (7) by means of a piston in the feed line (8) to the spray nozzle Pressure to the spray nozzle

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lubricant has a proportion of electrically chargeable, electrically non-conductive Contains insulating material with lubricating properties.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the with Tool surface to be acted upon and forming one pole of the electric field (6) delimits a tool cavity

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the depth of the tool cavity is larger than its diameter on the open jo side.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the "spray nozzle (7) in the Tool cavity can be moved in and back.

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