DE4336220A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Schmierstoffträgerschicht insbesondere auf ein im Ziehverfahren zu verformendes Drahtmaterial - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auf­ bringen einer oberflächigen Schmierstoffträgerschicht auf ein nachfolgend in einem Kaltumformverfahren zu verformen­ des Material, insbesondere auf ein im Ziehverfahren zu ver­ formendes Drahtmaterial, wobei auf die Schmierstoffträger­ schicht nachfolgend ein Festschmierstoff aufbringbar ist.

Ferner betrifft die Erfindung auch eine spezielle Vor­ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens sowie einen neuartigen Stoff zur Anwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, d. h. zur Bildung der Schmierstoffträgerschicht.

Es ist bekannt (vergleiche beispielsweise Lueger, Lexikon der Technik, Band B, Seiten 545 bis 547), bei Kaltumform­ verfahren, wie insbesondere beim Drahtziehen, aber auch beim Rohrziehen, Tiefziehen und Kaltwalzen, zwischen dem zu bearbeitenden Material (Werkstück) und dem jeweiligen Werk­ zeug ein Trennschmiermittel aufzubringen. Hierzu wird das - üblicherweise durch Warmverformung, insbesondere Walzen, vorgeformte - Rohmaterial zunächst entzundert, d. h. eine auf dem Material gebildete Oxidschicht (insbesondere bei der Warmverformung gebildete Zunderschicht, aber auch Rost) wird beseitigt, um eine metallisch blanke Oberfläche zu er­ halten (vergleiche Lueger, Band 5, Seite 183). Bei Draht wird meist ein mehrfacher Biegevorgang zum Entzundern ange­ wendet, wobei der Draht um mehrere Umlenkrollen geführt wird, was aber nachteiligerweise bereits auch zu einer nicht definierbaren Verformung (Längung) führt, die eigent­ lich erst definiert bei den anschließenden Ziehvorgängen erfolgen sollte. Für eine vollständige, restlose Entfernung der Oxidschicht muß bisher zudem ein Beizvorgang erfolgen; für dieses Beizen wird das Material - im Falle von Draht in einem zu Ringen (sogenannte Coils) aufgerollten Zustand - in ein Säurebad getaucht (pH-Wert-Absenkung auf ca. 1) und anschließend (zur pH-Wert-Anhebung auf ca. 6 bis 7) gewäs­ sert. Üblicherweise schließt sich hieran eine weitere Neu­ tralisation in einem Kalkbad an; durch dieses sogenannte Kälken wird gleichzeitig eine Schmierstoffträgerschicht gebildet. Alternativ hierzu kann diese Schmierstoffträger­ schicht auch durch sogenanntes Phosphatieren gebildet wer­ den (vergleiche Lueger, Band 8, Seite 546). Der Schmier­ mittelträger füllt die Täler der rauhen Materialoberfläche aus (Untergrundfüller) und dient somit zur Verankerung eines nachfolgend aufzubringenden, eigentlichen Trenn­ schmiermittels. Beim Drahtziehen handelt es sich dabei heute üblicherweise um einen Festschmierstoff auf Seifenba­ sis, insbesondere Metallseifenbasis, wie z. B. Lithium- Stearat (sogenanntes Trockenziehen), vergleiche Lueger, Band 8, Seite 124). Der Draht wird bei jedem Ziehvorgang durch eine Ziehdüse aus Hartmetall oder Diamant gezogen und dabei im Querschnitt reduziert und gelängt (plastische, im wesentlichen spanlose Verformung). Der Ziehdüse ist einen Behälter vorgeordnet, in dem sich der Festschmierstoff in Pulverform befindet, und der Draht durchläuft dieses Schmierpulver und nimmt ständig Partikel mit, die dann in der Ziehdüse einen "Schmierfilm" bilden.

Bei diesem bekannten Verfahren ist nun der große Aufwand der Vorbehandlung des Materials ein gravierender Nachteil. Vor allem das "naßchemische Verfahren" - Entfetten, Beizen, Passivierung, Naßbeschichtung (Kälken/Phosphatieren) - führt zu hohen Betriebskosten sowie auch in zunehmendem Maße zu erheblichen Entsorgungskosten der Säuren sowie Neutralisations- und Kalk-/Phosphatschlämme.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun­ de, den Aufwand für das Auftragen einer Schmiermittel­ trägerschicht und vorzugsweise auch für die erforderliche Material-Vorbehandlung zu reduzieren, dabei aber eine zu­ mindest gleichbleibend gute Trennschmierung während des anschließenden Kaltumformverfahrens zu gewährleisten. Ins­ besondere soll durch verbesserte Schmiereigenschaften sogar die Produktivität noch erhöht werden.

Erfindungsgemäß wird dies zunächst durch ein neuartiges Trockenbeschichtungsverfahren erreicht, wobei zur Bildung der Schmierstoffträgerschicht ein ebenso neuartiges Troc­ kenträgermaterial, d. h. ein sich in der "trockenen Phase" befindendes, nicht in Wasser oder einem anderen Lösungs­ mittel gelöstes Trägermaterial, in kaltem Zustand (etwa übliche Raumtemperatur) aufgebracht wird. Dieses vorzugs­ weise pulver- und/oder granulatförmige Trockenträgermateri­ al wird vorzugsweise mechanisch durch Aufpressen bzw. An­ drücken aufgebracht. Es erübrigen sich somit die aufwendi­ gen naßchemischen Verfahren.

Das erfindungsgemäße Trockenträgermaterial besteht aus einer vorzugsweise pulver- und/oder granulatförmigen Troc­ kenrezeptur, die einerseits - als "nichtreaktive Kompo­ nente" - bestimmte Füllstoffe sowie andererseits - als "reaktive Komponente" - einen Seifenanteil, insbesondere eine Metallseife, enthält. Die "nichtreaktive Komponente" (Füllstoffe) bewirkt eine gute Haftung auf der Material­ oberfläche, indem sie - bedingt durch eine geringe Parti­ kelgröße der Füllstoffe - die Unebenheiten ausfüllt und somit als Haftgrund bzw. Haftvermittler wirkt. Die "reakti­ ve Komponente" kann - je nach Höhe ihres in der Trockensub­ stanz enthaltenen Anteils - bereits eine hinreichende Schmierung für den anschließenden Umformvorgang (z. B. Drahtziehen) bewirken, so daß gegebenenfalls ein weiteres Schmiermittel ganz entbehrlich sein kann. Vorzugsweise wird aber ein "eigentliches Schmiermittel" zugesetzt, bei dem es sich um einen bekannten Festschmierstoff mit Metallseifen­ anteilen handeln kann. Die Seifenanteile des erfindungs­ gemäßen Trockenträgermaterials und des Trockenschmier­ mittels reagieren dann insbesondere durch pH-Wert-Ausgleich derart miteinander, daß eine gute Haftung des Trocken­ schmiermittels über die erfindungsgemäß hergestellte Schmiermittelträgerschicht auf dem Material erreicht wird.

Eine spezielle Vorrichtung zum Aufbringen des neuen Troc­ kenträgermaterials als Schmiermittelträgerschicht weist erfindungsgemäß einen "Trockenbeschichtungs-Behälter" zur Aufnahme einer Vielzahl von losen Andruckkörpern sowie einer bestimmten Menge des Trockenträgermaterials auf, wobei zur Bildung der Schmierstoffträgerschicht auf dem jeweils zumindest bereichsweise innerhalb des Behälters angeordneten Material die das Material umgebenden Andruck­ körper derart in Bewegung versetzbar sind, daß sie durch über die Materialoberfläche hinweg gleichmäßige Berührungs­ kontakte das zwischen ihnen enthaltene Trockenträgermateri­ al auf die Oberfläche des Materials mechanisch aufpressen, aufreiben bzw. andrücken. Die recht kleinen Partikel der Trockensubstanz werden hierdurch fest in die vorhandene Material-Rauhigkeit eingedrückt. Die Vorrichtung kann ein Schnecken-, Injektor- oder Trockentauchsystem aufweisen; eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung wird in der Figurenbeschreibung noch genauer er­ läutert werden. Durch die Erfindung ist die Beschichtung außerordentlich einfach und wirtschaftlich durchführbar. Es braucht lediglich das Trockenträgermaterial zu den Andruck­ körpern in den Behälter eingefüllt zu werden. Nachfolgend braucht dann nur noch dafür gesorgt zu werden, daß stets ein ausreichendes "Reservoir" vorhanden ist, d. h. das Trockenträgermaterial braucht lediglich jeweils um die Verbrauchsmenge ergänzt zu werden. Eine Entsorgung oder Grundentleerung entfällt vorteilhafterweise gänzlich.

Im Zusammenhang mit der Erfindung ist es nun ferner beson­ ders vorteilhaft, wenn auch das vorausgehende, obligatori­ sche Entzundern, d. h. das Entfernen der Oxidschicht, in einem Trockenverfahren erfolgt. Hierzu ist vorzugsweise eine zur erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung ganz ähnliche Vorrichtung vorgesehen, die einen Behälter zur Aufnahme einer Vielzahl von losen Mahlkörpern aufweist, die das jeweils zumindest bereichsweise innerhalb des Behälters angeordnete Material umgeben und derart in Bewegung ver­ setzbar sind, daß sie durch über die Materialoberfläche hinweg gleichmäßige Berührungskontakte die Zunderschicht mechanisch entfernen. Hierbei ist bei einer speziellen Anwendung beim Drahtziehen von besonderem Vorteil, daß der Draht geradlinig in Zugrichtung im Durchlaufverfahren behandelt werden kann, so daß dabei keine unvorhergesehene bzw. undefinierte Längung des Drahtes auftritt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und besondere Ausführungs­ formen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen An­ sprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung enthalten.

Anhand der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei wird beispielhaft der spezielle Anwendungsfall der Erfindung beim "Drahtziehen" behandelt, ohne jedoch die Erfindung hierauf zu beschränken. Vielmehr können die grundlegenden erfindungsgemäßen Maßnahmen auch im Zusammenhang mit anderen Umformverfahren angewandt werden, wie z. B. beim Rohrziehen, Tiefziehen und Kaltwal­ zen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine stark schematische Prinzipansicht einer Drahtzieh-Einrichtung mit erfindungsgemäßen Komponenten,

Fig. 2 eine Draufsicht in Pfeilrichtung 11 gemäß Fig. 1 einer erfindungsgemäßen "Entzunderungsvorrich­ tung",

Fig. 3 einen Längs-Vertikalschnitt durch die Entzunde­ rungsvorrichtung in der Schnittebene III-III gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht in Pfeilrichtung IV gemäß Fig. 1 einer erfindungsgemäßen "Trocken-Beschichtungs­ vorrichtung",

Fig. 5 einen Längs-Vertikalschnitt durch die Beschich­ tungsvorrichtung in der Schnittebene V-V gemäß Fig. 4 und

Fig. 6 einen Quer-Vertikalschnitt durch die Entzunde­ rungs- bzw. Beschichtungsvorrichtung in der Schnittebene VI-VI gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 5.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jede eventuell nur einmal unter Bezugnahme auf eine der Zeich­ nungsfiguren vorkommende Beschreibung eines Teils gilt daher analog auch für die anderen Zeichnungsfiguren, in denen dieses Teil mit dem entsprechenden Bezugszeichen ebenfalls zu erkennen ist.

Gemäß Fig. 1 wird ein durch Warmwalzen vorgeformtes Draht­ material 1 im kontinuierlichen Durchlauf, dem sogenannten Ziehverfahren, kaltverformt, wozu es durch mindestens eine Ziehstation 2, üblicherweise aber sukzessive durch mehrere Ziehstationen nacheinander, gezogen wird. Jede Ziehstation 2 besteht in an sich bekannter Weise aus einer Ziehdüse 4 (Ziehmatrize insbesondere aus Diamant oder Hartmetall) und einem dieser vorgeordneten Schmierstoff-Behälter 6, in dem sich ein insbesondere pulverförmiger Festschmierstoff auf Metallseifenbasis befindet, durch den das Drahtmaterial 1 so hindurchgezogen wird, daß Schmierstoffpartikel am Draht anhaften und in Pfeilrichtung 7 in die Ziehdüse 4 hinein mitgenommen werden und dort einen Trennschmierfilm bilden.

Um nun die Haftung des Festschmierstoffes am Material 1 zu verbessern, ist einerseits eine vorhergehende Entzunderung (Entfernung einer oberflächigen Oxidschicht) vorgesehen, und andererseits wird nach der Entzunderung in einer erfin­ dungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung 10 eine Schmierstoff­ trägerschicht auf der Oberfläche des Drahtmaterials 1 gebildet, und zwar erfindungsgemäß in einem neuartigen Trocken-Beschichtungsverfahren, worauf weiter unten genauer eingegangen werden wird.

Das Entzundern des Drahtmaterials 1 erfolgt insbesondere mechanisch (Trocken-Entzunderung) und kann durch mehr­ maliges Biegen des Drahtmaterials 1 in einer bekannten Biege-Entzunderungsvorrichtung 12 durchgeführt werden, in­ dem das Drahtmaterial 1 mehrmals über Umlenkrollen bzw. -walzen 14 umgelenkt wird. Zusätzlich, vorzugsweise aber alternativ zu der bekannten Biege-Entzunderungsvorrichtung 12 (weshalb diese in Fig. 1 auch in eckigen Klammern darge­ stellt ist) ist erfindungsgemäß eine neuartige "Linear- Entzunderungsvorrichtung" 16 vorgesehen.

Diese erfindungsgemäße Entzunderungsvorrichtung 16 soll nun anhand der Fig. 2, 3 und 6 genauer erläutert werden. Sie besitzt einen wannenartigen Behälter 18 zur Aufnahme einer Vielzahl von losen Mahlkörpern 20 (nur in Fig. 3 einge­ zeichnet), die das jeweils zumindest bereichsweise inner­ halb des Behälters 18 angeordnete Material 1 umgeben und derart in Bewegung versetzbar sind, daß sie durch über die Materialoberfläche hinweg gleichmäßige Berührungskontakte (mechanischer Druck, Schlag und/oder Reibung) die Zunder­ schicht mechanisch entfernen. Um die Mahlkörper 20 in Bewegung zu versetzen, ist bevorzugt innerhalb des Behäl­ ters 18 eine Förderschnecke 22 rotationsantreibbar gela­ gert. Diese Förderschnecke 22 besteht aus einer Schnecken­ welle 24 und einem sich schraubenlinienförmig um die Schneckenwelle 24 windenden, stegartigen Schneckengang 26. Wie sich aus der Schnittansicht in Fig. 6 ergibt, besitzt der Schneckengang 26 in der axialen Projektion eine zylin­ drische Mantelfläche, und der Boden des Behälters 18 ist entsprechend derart konkav gewölbt, daß der Schneckengang 26 über einen Umfangsspalt geringfügig vom Behälterboden beabstandet ist. Die insbesondere etwa horizontal angeord­ nete Schneckenwelle 24 weist einen axialen Bearbeitungs­ kanal 28 zum Durchführen des Drahtmaterials 1 auf. Somit ist die Schneckenwelle 24 praktisch rohrförmig ausgebildet. In ihren beiden innerhalb des Behälters 18 liegenden Endbereichen besitzt die Schneckenwelle 24 jeweils eine radiale Durchtrittsöffnung 30, 32 für die Mahlkörper 20, wobei die Förderschnecke 22 in Abhängigkeit von ihrer Schneckengewinderichtung derart in Pfeilrichtung 34 ange­ trieben wird, daß die Mahlkörper 20 - siehe hierzu ins­ besondere Fig. 3 - in einem Kreislauf bewegt werden, und zwar außerhalb des Bearbeitungskanals 28 und der Schnecken­ welle 24 im Behälter 18 in einer der Ziehrichtung (Pfeile 36) des Drahtmaterials 1 entgegengesetzten Richtung (Pfeil 38), dann durch die erste Durchtrittsöffnung 30 hindurch nach innen in den Bearbeitungskanal 28 hinein und dort in Ziehrichtung 36, wobei sie hauptsächlich von dem sich in dieser Richtung bewegenden Drahtmaterial 1 mitgenommen werden und während dessen durch ständige Berührungskontakte die Zunderschicht entfernen und hierdurch Zunderpartikel 40 bilden. Im Endbereich des Bearbeitungskanals 28 treten dann die Mahlkörper 20 zusammen mit den Zunderpartikeln 40 über die zweite Durchtrittsöffnung 32 der Schneckenwelle 24 wieder insbesondere schwerkraftbedingt aus dem Bearbei­ tungskanal 28 aus und in den die Förderschnecke 22 umgeben­ den Bereich des Behälters 18 ein. Hier werden die Mahlkör­ per 20 dann wieder in Pfeilrichtung 38 bewegt usw . . Um die dann zwischen den Mahlkörpern 20 enthaltenen Zunderpartikel 40 aus dem Behälter 18 zu entfernen, besitzt zweckmäßiger­ weise der Behälter 18 in seinem unteren Bereich, d. h. im Bereich seines Bodens, Sieböffnungen 42 derart, daß die gebildeten Zunderpartikel 40 schwerkraftbedingt aus dem Behälter 18 fallen (siehe den Pfeil 44 in Fig. 3), während die Mahlkörper 20 im Behälter 18 weiter in Umlauf gehalten werden. Zur Intensivierung der Bewegungen der Mahlkörper 20 innerhalb des Bearbeitungskanals 28 ist es besonders vor­ teilhaft, wenn innerhalb des Bearbeitungskanals 28 nach innen in Richtung des vorzugsweise zentrisch verlaufenden Drahtmaterials 1 weisende Ansätze 46 zum Durchmischen und Verwirbeln der Mahlkörper 20 vorgesehen sind. Zweckmäßiger­ weise sind diese Ansätze 46 in einer über die Länge und den Umfang des Bearbeitungskanals 28 gleichmäßigen Verteilung angeordnet. Die Ansätze 46 sind bevorzugt radial angeordnet und können durch Stifte oder Niete gebildet sein, die in die Wandung der hohlen Schneckenwelle 24 eingesetzt und dort befestigt sind. Zur Durchführung des Drahtmaterials 1 durch den Bearbeitungskanal 28 ist einerseits eine in den Behälter 18 und in den Bearbeitungskanal 28 führende, axiale Draht-Einlauföffnung 48 vorgesehen sowie anderer­ seits eine axiale, aus dem Bearbeitungskanal 28 und dem Behälter 18 nach außen führende Draht-Auslauföffnung 50, wobei die Einlauföffnung 48 und die Auslauföffnung 50 jeweils einen vorzugsweise geringfügig größeren Durchmesser als das Drahtmaterial 1 aufweisen, um eine praktisch rei­ bungsfreie Relativbewegung zu ermöglichen. Im Bereich der Auslauföffnung 50 kann vorteilhafterweise ein Abstreifer zum Zurückhalten der Zunderpartikel 40, d. h. zum Abwischen bzw. Säubern des Drahtmaterials 1 vorgesehen sein (nicht dargestellt). Die erfindungsgemäß zu verwendenden Mahlkör­ per 20 sind vorzugsweise zumindest annähernd kugelförmig ausgebildet und bestehen insbesondere aus Keramikmaterial oder aus Stahl. Besonders geeignet ist Magnesiumsilikat oder Aluminiumoxid. Der Durchmesser der Mahlkörper 20 liegt bevorzugt im Bereich von 3 mm bis 25 mm.

Es soll nun anhand der Fig. 4 bis 6 die oben bereits kurz erwähnte, erfindungsgemäße Trocken-Beschichtungsvorrichtung 10 näher erläutert werden. In der bevorzugten, dargestell­ ten Ausführungsform entspricht diese Vorrichtung 10 prinzi­ piell und konstruktiv weitgehend der erfindungsgemäßen Ent­ zunderungsvorrichtung 16, so daß hinsichtlich näherer Ein­ zelheiten auf die obige diesbezügliche Beschreibung ver­ wiesen werden kann, wobei gleiche Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im folgenden soll nur noch auf spezielle Unterschiede näher eingegangen werden. So dient der Behälter 18 der Beschichtungsvorrichtung 10 zur Aufnahme einer Vielzahl von losen Andruckkörpern 52 (die allerdings grundsätzlich den Mahlkörpern 20 der Ent­ zunderungsvorrichtung 12 entsprechen) sowie zusätzlich einer bestimmten Menge eines speziellen Trockenträgermate­ rials 54, welches in Pulver- und/oder Granulatform in den Behälter 18 zu den Andruckkörpern 52 eingefüllt wird. Auch hier sind die Andruckkörper 52 innerhalb des Behälters 18 derart in Bewegung versetzbar, daß sie durch über die Materialoberfläche hinweg gleichmäßige Berührungskontakte das zwischen ihnen enthaltene Trockenträgermaterial 54 als Schmierstoffträgerschicht auf die Oberfläche des Materials 1 mechanisch aufbringen. Hierbei handelt es sich praktisch um ein Aufpressen, Andrücken, Aufwalzen bzw. Aufreiben, wo­ durch jedenfalls die Partikel in die Oberflächenvertiefun­ gen des Materials 1 eingedrückt werden. Die Bewegung der Andruckkörper 52 wird auch hier im wesentlichen durch die Förderschnecke 22 bewirkt. Dies bedeutet, daß sich die An­ druckkörper 52 mit dem zwischen ihnen enthaltenen Trocken­ trägermaterial 54 außerhalb des Bearbeitungskanals 28 im Behälter 18 in einer der Ziehrichtung 36 entgegengesetzten Richtung 38 bewegen, dann durch die erste Durchtrittsöff­ nung 30 in den Bearbeitungskanal 28 eintreten, dort von dem Drahtmaterial 1 in Ziehrichtung 36 mitgenommen werden und dabei die Schmierstoffträgerschicht bilden sowie im Endbe­ reich des Bearbeitungskanals 28 aus diesem über die zweite Durchtrittsöffnung 32 wieder austreten. Dieser Kreislauf wiederholt sich fortlaufend. Die Bewegung der Andruckkörper 52 innerhalb des Bearbeitungskanals 28 wird auch hier wiederum durch die Ansätze 46 intensiviert. Vorteilhafter­ weise wird durch die ständige Bewegung der Andruckörper 52 das zwischen ihnen enthaltene Trockenträgermaterial 54 sehr fein zerrieben bzw. zermahlen; die dadurch entstehenden, äußerst kleinen Partikel haften besonders gut in den feinen Vertiefungen der Oberflächenstruktur des Materials 1. Die Draht-Einlauföffnung 48 weist auch hier vorzugsweise einen geringfügig größeren Durchmesser als das Drahtmaterial 1 auf, um eine reibungsfreie bzw. reibungsarme Bewegung zu gewährleisten. Demgegenüber ist hierbei allerdings die Auslauföffnung 50 vorzugsweise in ihrem Durchmesser derart an das Drahtmaterial 1 und die gewünschte Schichtdicke der Schmierstoffträgerschicht angepaßt, daß die gewünschte Schichtdicke durch Abstreifen eines Teils der - innerhalb des Bearbeitungskanals 28 eigentlich "dicker" gebildeten - Schmierstoffträgerschicht eingestellt wird. Hinsichtlich Material und Größe entsprechen die Andruckkörper 52 eben­ falls den Mahlkörpern 20 der Entzunderungsvorrichtung 16. Zu erwähnen ist noch, daß der Behälter 18 der Beschich­ tungsvorrichtung 10 in seinem unteren, wannenartigen Bereich natürlich geschlossen ist, d. h. keine Sieböffnungen oder dergleichen wie die Entzunderungsvorrichtung 16 aufweist.

Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäßen Bearbei­ tungsschritte "Entzundern" und/oder "Trockenbeschichten" unmittelbar während des eigentlichen Drahtzieh-Vorganges durchgeführt werden, d. h. die erfindungsgemäße Beschich­ tungsvorrichtung 10 und/oder die erfindungsgemäße Entzunde­ rungsvorrichtung 16 werden der (ersten) Ziehstation 2 vor­ geordnet. Hiermit läßt sich die Produktivität sehr günstig beeinflussen.

Im Zusammenhang mit der Erfindung wird bevorzugt ein Troc­ kenträgermaterial 54 eingesetzt, welches aus einer insbe­ sondere pulver- und/oder granulatförmigen Trockenrezeptur besteht, die - in bestimmten Anteilen - Füllstoffe und einen Seifenanteil enthält. Die Füllstoffe bewirken in erster Linie eine Haftung auf dem Material 1 und bestehen hierzu zumindest anteilig aus Metalloxiden und/oder Metall­ salzen. Der Seifenanteil besteht aus einer Metallseife oder aus einem Gemisch mehrerer (z. B. zwei) Metallseifen und be­ wirkt einen Haftgrund für ein nachfolgend in der Zieh­ station 2 aufzubringendes Trockenschmiermittel, indem die Seifenanteile miteinander reagieren. Die erfindungsgemäße Trockenrezeptur enthält bevorzugt einen relativ hohen Füllstoffanteil von insbesondere etwa 70 bis 98 Gew.-% und einen relativ geringen Seifenanteil von insbesondere etwa 2 bis 30 Gew.-%. In Verbindung damit kann dann bevorzugt ein Trockenschmiermittel auf Seifenbasis mit einem sehr hohen Seifenanteil und einem geringen Füllstoffanteil ein­ gesetzt werden. Erfindungsgemäß handelt es sich somit um eine "Verlagerung" der die Haftung auf dem Material bewir­ kenden Füllstoffe in das erfindungsgemäße Trockenträgerma­ terial. Der geringe Seifenanteil des Trockenträgermaterials wirkt lediglich als Verbindungskomponente zum Festschmier­ stoff. Erfindungsgemäß kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das Trockenträgermaterial durch einen höheren Seifen­ anteil bereits hinreichende Schmiereigenschaften besitzt, so daß gegebenenfalls sogar auf einen nachfolgend aufzu­ bringenden Festschmierstoff verzichtet werden kann.

Für die erfindungsgemäße Trockenrezeptur gibt es naturgemäß eine Vielzahl verschiedener Möglichkeiten, im folgenden soll jedoch eine besonders vorteilhafte Trockenrezeptur beispielhaft genannt werden:
Füllstoffe:
etwa 38 Gew.-% Titandioxid
etwa 38 Gew.-% Lithiumphosphat und
etwa 15 Gew.-% Magnesiumoxid sowie
Seifenanteil:
etwa 9 Gew.-% Zinkstearat.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen der Schmierstoffträgerschicht, vorzugsweise mit vorherge­ hender Entzunderung, dürfte durch die bisherige Beschrei­ bung bereits hinreichend klar geworden sein, so daß sich weitergehende Erläuterungen hierzu wohl erübrigen können.

Die Entzunderungsvorrichtung 16 ist nicht auf die Verwen­ dung bei bzw. vor dem erfindungsgemäßen Beschichtungsver­ fahren beschränkt, sondern kann auch unabhängig davon, d. h. auch losgelöst von einem Kaltumformverfahren zum Entfernen einer Oxidschicht oder dergleichen Oberflächenschicht - beispielsweise vor einem anschließenden Lackiervorgang oder dergleichen - eingesetzt werden.

Ferner kann die Beschichtungsvorrichtung 10 grundsätzlich für jede Art von Trockenbeschichtung verwendet werden, also nicht nur zum Aufbringen von Schmierstoffen bzw. Schmier­ stoffträgern, sondern z. B. auch zur Bildung von Korrosions­ schutzschichten oder dergleichen Beschichtungen, die sich trocken aufbringen lassen. Es wird dann lediglich anstatt des erfindungsgemäßen Trockenträgermaterials ein anderes Beschichtungsmaterial in trockener Form (Pulver und/oder Granulat) zu den Andruckkörpern in den Behälter 18 einge­ füllt.

Bei der Vorrichtung 10 bzw. 16 handelt es sich somit all­ gemein gesagt um eine "Vorrichtung zum Aufbringen bzw. Ent­ fernen einer Oberflächenschicht auf ein bzw. von einem Material, insbesondere auf/von Drahtmaterial im kontinuier­ lichen Durchlauf", die auch unabhängig von der speziellen Anwendung bei Kaltumformverfahren verwendet werden kann.

Die Erfindung ist somit nicht auf das konkret dargestellte und beschriebene Ausführungs- und Anwendungsbeispiel be­ schränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen, Varianten und Anwendungen. Ferner ist die Erfindung auch keineswegs auf die in jedem der unabhängigen Ansprüche enthaltenen Merkmale beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt in der Anmeldung offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal jedes un­ abhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche bislang lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims (25)

1. Verfahren zum Aufbringen einer oberflächigen Schmier­ stoffträgerschicht auf ein in einem Kaltumformverfah­ ren zu verformendes Material, insbesondere auf ein im Ziehverfahren zu verformendes Drahtmaterial (1), wobei auf die Schmierstoffträgerschicht nachfolgend ein Festschmierstoff aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Schmierstoffträgerschicht ein in der Trockenphase befindliches Trägermaterial aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise pulver- und/oder granulatförmiges Troc­ kenträgermaterial verwendet und dieses insbesondere mechanisch durch Aufpressen, Aufreiben bzw. Andrücken aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockenträgermaterial mittels einer Vielzahl von ins­ besondere etwa kugelförmigen Andruckkörpern (52) auf­ gebracht wird, indem das Trockenträgermaterial (54) lose zwischen die Andruckkörper (52) eingebracht wird und die das zu beschichtende Material (1) umgebenden Andruckkörper (52) in eine die Oberfläche des Mate­ rials (1) beaufschlagende Bewegung versetzt werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtmaterial (1) im kontinuierlichen Durchlauf mit der Schmierstoffträgerschicht versehen wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierstoffträgerschicht zunächst mit einer größeren als der gewünschten Schichtdicke aufgetragen und dann auf die gewünschte Schichtdicke insbesondere dadurch reduziert wird, daß das Drahtmaterial (1) durch eine entsprechend geformte Auslauföffnung (50) gezogen wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines nachfolgend aufzubringenden Festschmier­ stoffes auf Seifenbasis ein aus Füllstoffen und einem Seifenanteil bestehendes Trockenträgermaterial verwen­ det wird, wobei vorzugsweise der Anteil von Füllstof­ fen größer als der Anteil einer Seife, insbesondere Metallseife, ist.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zu beschichtende Material (1) dem Aufbringen der Schmierstoffträgerschicht insbesondere mechanisch entzundert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzundern durch einen zumindest zweifachen Biegevor­ gang des Drahtmaterials (1) im kontinuierlichen Durch­ lauf erfolgt.

9. Verfahren nach dem Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzundern durch eine gleichmäßige mechanische Rei­ bungs-, Druck- und/oder Schlagbeaufschlagung des Materials (1) mittels einer Vielzahl von insbesondere etwa kugelförmigen Mahlkörpern (20) sowie vorzugsweise im kontinuierlichen, geradlinigen Durchlauf des Draht­ materials (1) erfolgt.

10. Trockenträgermaterial zum Aufbringen als Schmierstoff­ schicht auf ein in einem Kaltumformverfahren zu ver­ formendes Material, insbesondere auf ein im Ziehver­ fahren zu verformendes Drahtmaterial (1), insbesondere zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem oder meh­ reren der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einer Füllstoffe und einen Seifenanteil enthaltenden, vorzugsweise pulver- und/oder granulatförmigen Troc­ kenrezeptur.

11. Trockenträgermaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trockenrezeptur der Füllstoffanteil größer als der Seitenanteil ist und der Füllstoffanteil insbesondere etwa 70 bis 98 Gew.-% und der Seifenanteil insbeson­ dere etwa 2 bis 30 Gew.-% enthält.

12. Trockenträgermaterial nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe anteilig oder vollständig aus Metalloxiden und/oder Metallsalzen bestehen.

13. Trockenträgermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Seifenanteil eine Metallseife oder ein Metallseifen- Gemisch ist.

14. Trockenträgermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenrezeptur aus folgenden Komponenten besteht:
Füllstoffe:
etwa 38 Gew.-% Titandioxid
etwa 38 Gew.-% Lithiumphosphat und
etwa 15 Gew.-% Magnesiumoxid,
Seitenanteil:
etwa 9 Gew.-% Zinkstearat.

15. Vorrichtung zum Aufbringen einer Schmierstoffträger­ schicht auf ein in einem Kaltumformverfahren zu ver­ formendes Material, insbesondere auf ein im Ziehver­ fahren zu verformendes Drahtmaterial (1), und insbe­ sondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Behäl­ ter (18) zur Aufnahme einer Vielzahl von losen An­ druckkörpern (52) sowie einer bestimmten Menge eines Trockenträgermaterials (54) insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, wobei zur Bil­ dung der Schmierstoffträgerschicht auf dem jeweils zumindest bereichsweise innerhalb des Behälters (18) angeordneten Material (1) die das Material (1) umge­ benden Andruckkörper (52) derart in Bewegung versetz­ bar sind, daß sie durch über die Materialoberfläche hinweg gleichmäßige Berührungskontakte das zwischen ihnen enthaltene Trockenträgermaterial (54) auf die Oberfläche des Materials (1) mechanisch aufbringen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Behälters (18) eine Förderschnecke (22) rotationsantreibbar gelagert ist, deren Schneckenwelle (24) einen axialen Bearbeitungskanal (28) zum Durch­ führen des Drahtmaterials (1) aufweist, wobei die Schneckenwelle (24) in ihren beiden innerhalb des Behälters (18) liegenden Endbereichen Durchtrittsöff­ nungen (30, 32) für die Andruckkörper (52) und das zwischen diesen enthaltene Trockenträgermaterial (54) derart aufweist und die Förderschnecke (22) in Ab­ hängigkeit von ihrer Schneckengewinderichtung derart angetrieben wird, daß die Andruckkörper (52) mit dem Trockenträgermaterial (54) in einem Kreislauf bewegt werden, und zwar außerhalb des Bearbeitungskanals (28) im Behälter (18) in einer der Ziehrichtung (36) des Drahtmaterials (1) entgegengesetzten Richtung (38), durch die erste Durchtrittsöffnung (30) in den Bearbeitungskanal (28) hinein, dort in Ziehrichtung (36) unter Bildung der Schmierstoffträgerschicht sowie im Endbereich des Bearbeitungskanals (28) aus diesem über die zweite Durchtrittsöffnung (32) wieder hinaus.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bearbeitungskanals (28) nach innen in Richtung des vorzugsweise zentrisch verlaufenden Drahtmaterials (1) weisende Ansätze (46) zum Durch­ mischen und Verwirbeln der Andruckkörper (52) und des Trockenträgermaterials (54) insbesondere in einer über die Länge und den Umfang des Bearbeitungskanals (28) gleichmäßigen Verteilung angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine axiale, in den Behälter (18) und in den Bearbeitungskanal (28) führende Draht-Einlauföffnung (48) und eine axiale, aus dem Bearbeitungskanal (28) und dem Behälter (18) nach außen führende Draht-Auslauföffnung (50), wobei die Einlauföffnung (48) einen vorzugsweise geringfügig größeren Querschnitt als das Drahtmaterial (1) auf­ weist, und wobei die Auslauföffnung (50) in ihrem Querschnitt insbesondere an das Drahtmaterial (1) und die gewünschte Schichtdicke der Schmierstoffträger­ schicht derart angepaßt ist, daß die gewünschte Schichtdicke durch Abstreifen eines Teils der Schmier­ stoffträgerschicht eingestellt wird.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise zumindest annähernd kugelförmigen An­ druckkörper (52) aus Keramikmaterial, insbesondere aus Magnesiumsilikat oder Aluminiumoxid, oder aus Stahl bestehen.

20. Vorrichtung (16) zum Entfernen einer Oxid- bzw. Zun­ derschicht von einem warmgeformten, insbesondere ge­ walzten Material, insbesondere von einem Drahtmaterial (1), und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 oder 9, gekennzeichnet durch einen Behäl­ ter (18) zur Aufnahme einer Vielzahl von losen Mahl­ körpern (20), die das jeweils zumindest bereichsweise innerhalb des Behälters (18) angeordnete Material (1) umgeben und derart in Bewegung versetzbar sind, daß sie durch über die Materialoberfläche hinweg gleichmä­ ßige Berührungskontakte die Zunderschicht mechanisch entfernen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Behälters (18) eine Förderschnecke (22) rotationsantreibbar gelagert ist, deren Schneckenwelle (24) einen axialen Bearbeitungskanal (28) zum Durch­ führen des Drahtmaterials (1) aufweist, wobei die Schneckenwelle (24) in ihren beiden innerhalb des Be­ hälters (18) liegenden Endbereichen Durchtrittsöffnun­ gen (30, 32) für die Mahlkörper (20) derart aufweist und die Förderschnecke (22) in Abhängigkeit von ihrer Schneckengewinderichtung derart angetrieben wird, daß die Mahlkörper (20) in einem Kreislauf bewegt werden, und zwar außerhalb des Bearbeitungskanals (28) im Be­ hälter (18) in einer der Ziehrichtung (36) des Draht­ materials (1) entgegengesetzten Richtung (38), durch die erste Durchtrittsöffnung (30) in den Bearbeitungs­ kanal (28) hinein, dort in Ziehrichtung (36) unter Entfernung der Zunderschicht und Bildung von Zunder­ partikeln (40) sowie im Endbereich des Bearbeitungs­ kanals (28) aus diesem zusammen mit den Zunderparti­ keln (40) über die zweite Durchtrittsöffnung (32) wieder hinaus.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bearbeitungskanals (28) nach innen in Richtung des vorzugsweise zentrisch verlaufenden Drahtmaterials (1) weisende Ansätze (46) zum Durch­ mischen und Verwirbeln der Mahlkörper (20) insbesonde­ re in einer über die Länge und den Umfang des Bear­ beitungskanals (28) gleichmäßigen Verteilung angeord­ net sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch eine axiale, in den Behälter (18) und-in den Bearbeitungskanal (28) führende Draht-Einlauföffnung (48) und eine axiale, aus dem Bearbeitungskanal (28) und dem Behälter (18) nach außen führende Draht-Auslauföffnung (50), wobei die Einlauföffnung (48) und die Auslauföffnung (50) jeweils einen vorzugsweise geringfügig größeren Quer­ schnitt als das Drahtmaterial (1) aufweisen.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (18) in seinem unteren Bereich Sieböffnungen (42) derart aufweist, daß die gebildeten Zunderpar­ tikel (40) schwerkraftbedingt aus dem Behälter (18) fallen, während die Mahlkörper (20) im Behälter (18) gehalten werden.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise zumindest annähernd kugelförmigen Mahl­ körper (20) aus Keramikmaterial, insbesondere aus Magnesiumsilikat oder Aluminiumoxid, oder aus Stahl bestehen.