EP0013013A1 - Method and device for applying and drying liquid lubricants - Google Patents
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- EP0013013A1 EP0013013A1 EP79105307A EP79105307A EP0013013A1 EP 0013013 A1 EP0013013 A1 EP 0013013A1 EP 79105307 A EP79105307 A EP 79105307A EP 79105307 A EP79105307 A EP 79105307A EP 0013013 A1 EP0013013 A1 EP 0013013A1
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- lubricant
- drying
- air
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C9/00—Cooling, heating or lubricating drawing material
Definitions
- the invention relates to the field of metallurgy and relates to the application and drying of lubricants which are liquid at room temperature onto metallic metal to be cold-formed, in particular of lubricants which consist of an organic solvent and a solid or semi-solid lubricant incorporated therein.
- Formed material can be, for example, wires, rods and tubes that have to be coated with a lubricant for drawing under hydrodynamic lubrication conditions.
- liquid lubricants consisting of solutions or dispersions of solid or semi-solid lubricants
- the applied liquid lubricant layer must be dried before the forming tool so that the advantages of the solid or semi-solid lubricant can be fully exploited.
- the liquid contained in the lubricant must be removed before the material to be formed is introduced into the forming tool. Removal must be carried out very carefully, as the dynamic viscosity of the lubricant decreases if it is not adequately dried.
- To remove the liquid it is already known to dry the coated material in drying ovens. This process is very time consuming, particularly for lubricants containing a high boiling point liquid.
- the aim of the invention is to create conditions for increasing the quality of the lubricant coating, reducing the consumption of lubricant and reducing the expenditure required for health protection. At the same time, prerequisites are to be created so that when drying the lubricant layers, in particular when drying layers containing an organic solvent, the effort is reduced and health and fire protection is ensured.
- the invention has for its object to design the application and drying of liquid lubricants on metal forming material, which is intended for cold forming, so that with the most economical lubricant consumption, a uniform and extremely short dry lubricant film is generated and wear of the agents used does not affect the quality of the film.
- This object is achieved according to the invention in a method for applying and drying liquid lubricants on metal material to be formed, especially lubricants which consist of an organic solvent and a solid or semi-solid lubricant incorporated therein, in that the material to be formed has openings is transported through a closed coating container and then through a drying tunnel, the coating container being part of a closed lubricant circuit and optionally out of the openings escaping excess lubricant is collected while avoiding contact with the room air and wherein air is sucked or blown through the drying duct with the turbulence and / or pressure change intentionally generated within the duct, which is fed to a solvent recovery if necessary.
- the lubricant is expediently applied to heated material to be formed, the heat of forming and friction generated in the material to be formed during previous forming processes or a heat transferred or generated by means of an external heat or energy transfer source into the material to be formed being used for drying. Heated or cooled lubricant can be conveyed through the coating chamber.
- the lubricant and the material to be coated can advantageously be contacted in the coating container within a bed of granules.
- Granulate particles made of a polymer material, which have hydrophobic properties and / or are foamed with open pores, can in particular be used for the granulate fill.
- a metered supply and / or removal of air takes place along the drying tunnel.
- the invention includes a device consisting of a closed coating container fed with liquid lubricant and a downstream drying channel for the passage of the molded material, the coating container being arranged within a closed lubricant collecting container and having a lubricant inlet and outlet, together to form a closed lubricant circuit via a lubricant reservoir and a lubricant pump are connected and wherein the drying duct is coupled to an air extraction or air blowing device and, if necessary, to a solvent recovery system and is equipped with means for generating a turbulent air flow and / or pressure changes along the duct.
- the coating container and the lubricant collecting container are expediently equipped with inlet openings and outlet openings for the material to be coated and a nozzle is inserted into the outlet opening of the collecting container to produce a defined thick layer of lubricant.
- a bed of granules stored on a sieve can be arranged, into which the lubricant inlet opens, a lubricant collecting space being arranged below the sieve and being connected to the lubricant reservoir.
- orifices which divide the drying tunnel into chambers or conical nozzles can be arranged, and nozzles can open into the drying tunnel to further reduce the solvent concentration, through which air is supplied or removed.
- the method according to the invention and the device for carrying out the method ensure a uniform and economical coating, regardless of the position of use of the device.
- the layer thickness can be determined in a simple manner by using an appropriately dimensioned nozzle in the outlet opening of the collecting container. Since the device according to the invention is constructed as a closed system, the solvent contained in the lubricant cannot escape into the ambient air, so that no solvent is lost occur and special health protection measures are not required. As a result, the device and the method according to the invention are particularly effective for those lubricants which contain an organic solvent. Another advantage of the device according to the invention is that it can simultaneously serve for cooling, in that the lubricant is also used as a coolant.
- the granulate bed provided according to the invention. Since the lubricant introduced therein constantly runs to the bottom of the container and flows there, there is no liquid level in the container and the liquid content is reduced from the lubricant inlet to the outlet opening for the material to be formed. For these reasons, the material leaves the device without drops of liquid, with an optimally thick lubricant film. Separate wipers are not required. Also to be emphasized is the great intensity of the lubricant coating, in which even impurities and adhering particles present on the material to be coated are rubbed off by means of the granulate bed and thus the formation of a closed lubricant film is ensured even with such material to be formed. Finally, the device according to the invention has the advantages that it is functional even in a position of use inclined to the horizontal, its structure is very simple and hardly susceptible to faults.
- a high drying rate can also be achieved with the method according to the invention and the device for performing the method.
- This makes it possible to achieve high wire drawing speeds in continuously working forming plants, for example when drawing wire, in which a solid lubricant contained in a solvent is applied before the first drawing die and between individual drawing stages. Health and fire protection is also guaranteed when using organic solvents with the help of the provided solvent extraction.
- a considerable increase in the vapor pressure of the solvent and / or dispersion medium in the layer on the metallic material to be formed and thus a considerable increase in the drying speed is achieved.
- With an intermediate coating and drying during e.g. Multi-stage wire drawing can achieve high wire drawing speeds.
- a closed coating container 2 filled with a lubricant 1 is arranged within a closed lubricant collecting container 3.
- Both containers 2; 3 have inlet openings 4; 5 and outlet openings 6; 7, through which the material to be coated 8 is guided.
- a nozzle 9 (see FIG. 3) is inserted into the outlet opening 7 of the collecting container 3, with the aid of which a defined lubricant film is produced.
- the lubricant 1 is fed continuously to the coating container 2 by means of a pump 10 from a closed lubricant reservoir 11 via a lubricant feed 12.
- the collecting container 3 receives the lubricant emerging through the outlet opening 6 and stripped from the nozzle 9 and not required for the respective coating.
- the coating container 2 and the collecting container 3 are each provided with a lubricant drain 13; 14 equipped, which open into the reservoir 11.
- a cooler 15 is switched on between the scuming agent outlet 13 of the coating container 2 and the reservoir 11.
- the device acc. Fig. 2 differs from that described above in that the pump 10 does not feed the coating container 2 directly, but an expansion tank 16 is interposed, in which a certain fill level and thus a defined lubricant pressure remain set by means of the pump 10 via a return 17.
- a wiper 18 (see FIG. 3) is arranged between the nozzle 9 and the outlet opening 6 of the coating container 2 and wipes off excess lubricant from the material to be molded 8.
- the scraper 18 is arranged as a ring with concentrically white bristles. Calcium stearate dissolved in benzene or trichlorethylene is used as lubricant 1.
- a coating container 19 which is sealed off with a lid is completely filled with a granulate fill 20.
- the granulate particles consist of polyethylene, a hydrophobic polymer material.
- the coating container 19 has an inlet and an outlet opening 21; 22 through which the material to be coated 8 to be coated is passed.
- the lubricant feed 12 which is fed by the lubricant pump 10 from the lubricant reservoir 11, opens into the granulate fill 20.
- Calcium stearate dissolved in technical benzene or in trichlorethylene is used as lubricant 1.
- a part of the lubricant fed into the granulate bed 20 forms a lubricant film on the material to be formed 8, the other, excess part flows to the bottom of the container and drips through a sieve 23 into a lubricant collecting space 24. From there, the lubricant flows into the lubricant reservoir via a lubricant drain 25 11 back.
- the granulate fill has an automatically adjusting area with a high lubricant content. The coating takes place in this area. Outside this area, excess lubricant is wiped off and the lubricant film applied is thinned and homogenized.
- the coated shaped material 8 is transported through a drying tunnel according to FIG. 5 or 6.
- diaphragms 30 are inserted between spacer tubes 29.
- nozzles 31 are partially introduced, through which a metered supply of air takes place.
- room air is sucked in through a suction port 32 through the drying duct 28 and penetrates through the openings in the outer panels 30 and through the port 31.
- a turbulent air flow and pressure changes are brought about in the drying duct 28 with the aid of the inner diaphragms 30 and the air penetrating via the connecting pieces 31. With the air entering through the nozzle 31, the solvent concentration above the lubricant layer is also reduced.
- the air or drying regime can be optimized by changing the existing air inlet openings.
- the air is heated by means of heat source 33 in the form of heating cartridges.
- the formed material 8 is heated by an HF inductor 34 arranged in the inlet of the drying channel 28.
- the extracted air which is enriched with solvent vapors, is fed to a solvent recovery system, not shown in the drawing.
- the inner diaphragms 30 shown in FIG. 5 are replaced by conical nozzles 35.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und betrifft das Aufbringen und Trocknen von bei Raumtemperatur flüssigen Schmiermitteln auf zur Kaltumformung vorgesehenem metallischem Umformgut, insbesondere von Schmiermitteln, die aus einem organischen Lösungsmittel und darin eingebrachtem festem oder halbfestem Schmierstoff bestehen. Umformgut können dabei beispielsweise Drähte, Stäbe und Rohre sein, die für das Ziehen unter hydrodynamischen Schmierbedingungen mit einem Schmiermittel zu beschichten sind.The invention relates to the field of metallurgy and relates to the application and drying of lubricants which are liquid at room temperature onto metallic metal to be cold-formed, in particular of lubricants which consist of an organic solvent and a solid or semi-solid lubricant incorporated therein. Formed material can be, for example, wires, rods and tubes that have to be coated with a lubricant for drawing under hydrodynamic lubrication conditions.
Zum Aufbringen flüssiger Schmiermittel auf metallische Werkstoffe, die für die Kaltumformung durch Ziehen vorgesehen sind, ist es bereits bekannt, das Ziehgut im Durchlauf durch einen offenen Kasten, welcher das Schmiermittel enthält, zu beschichten. Dabei befindet sich im Ein- und Auslauf für das Ziehgut jeweils ein Abstreifer, meist bestehend aus einer Filz- oder Plastwerkstoffplatte mit einem Schlitz, durch den das Ziehgut hindurchgeführt wird. Diese Abstreifer sollen den Kasten abdichten und die Ausbildung eines gleichmäßigen Schmiermittelfilms gewährleisten. Ein Mangel dieser Vorrichtung besteht darin, daß das im Schmiermittel enthaltene Lösungsmittel verdunsten kann, wodurch eine Verarmung an Lösungsmitteln eintritt und im Falle spezieller Lösungsmittel besondere Maßnahmen zum Gesundheitsschutz durchgeführt werden müssen. Nachteilig ist auch, daß diese Vorrichtung nur in waagerechter Anordnung funktionsfähig ist. Außerdem ist ein ständig gleichmäßiger-Schmiermittelauftrag nicht gewährleistet, da die Abstreifer schnell verschleißen. Im Falle des Verschleißes werden außerdem größere Mengen des Schmiermittels aus dem Kasten ausgeschleppt. Sofern Verunreinigungen auf der Oberfläche des Ziehgutes vorhanden sind, z.B. Fettreste, ist mit dieser Vorrichtung kein geschlossener Schmiermittelfilm erzielbar.To apply liquid lubricants to metallic materials that are intended for cold forming by drawing, it is already known to coat the drawn material in a pass through an open box which contains the lubricant. There is a scraper in the inlet and outlet for the drawn material, usually consisting of a felt or plastic material plate with a slot through which the drawn material is passed. These wipers are intended to seal the box and ensure the formation of a uniform film of lubricant. A deficiency of this device is that it ent in the lubricant solvents can evaporate, which leads to solvent depletion and, in the case of special solvents, special measures to protect health must be carried out. Another disadvantage is that this device is only functional in a horizontal arrangement. In addition, a constant, even application of lubricant is not guaranteed since the wipers wear out quickly. In the event of wear, larger amounts of lubricant are also carried out of the box. If there is contamination on the surface of the drawing material, eg grease residues, no closed lubricant film can be achieved with this device.
Bei Verwendung flüssiger Schmiermittel, die aus Lösungen oder Dispersionen von festen oder halbfesten Schmierstoffen bestehen, muß die aufgebrachte flüssige Schmiermittelschicht vor dem Umformwerkzeug getrocknet werden, damit die Vorteile des festen oder halbfesten Schmierstoffs voll ausgenutzt werden können. Das heißt, die im Schmiermittel enthaltene Flüssigkeit muß vor dem Einbringen des Umformgutes in das Umformwerkzeug entfernt sein. Das Entfernen muß sehr sorgfältig durchgeführt werden, da die dynamische Viskosität des Schmierstoffs bei unzureichender Trocknung abnimmt. Für das Entfernen der Flüssigkeit ist es bereits bekannt, das beschichtete Umformgut in Trockenöfen zu trocknen. Dieses Verfahren ist insbesondere bei Schmiermitteln, die eine Flüssigkeit mit hohem Siedepunkt enthalten, sehr zeitaufwendig. Das macht sich besonders nachteilig bei kontinuierlicher Besehiehtung mit anschließender Umformung sowie bei kontinuierlicher mehrstufiger Umformung mit Zwischenbeschichtung in der Weise bemerkbar, daß nur mit niedrigen Umformgeschwindigkeiten gefahren werden kann. Außerdem sind die Energie- und technologischen Aufwendungen für die Trockntmg mit erwärmter Luft relativ hoch. Bei Schmiermittelschichten, die organische Lösungsmittel enthalten, ist dieses Verfahren nicht anwendbar, da in diesem Fall der Gesundheits- und Brandschutz nicht voll gewährleistet ist.When using liquid lubricants consisting of solutions or dispersions of solid or semi-solid lubricants, the applied liquid lubricant layer must be dried before the forming tool so that the advantages of the solid or semi-solid lubricant can be fully exploited. This means that the liquid contained in the lubricant must be removed before the material to be formed is introduced into the forming tool. Removal must be carried out very carefully, as the dynamic viscosity of the lubricant decreases if it is not adequately dried. To remove the liquid, it is already known to dry the coated material in drying ovens. This process is very time consuming, particularly for lubricants containing a high boiling point liquid. This is particularly disadvantageous in the case of continuous inspection with subsequent forming and in the case of continuous multi-step forming with intermediate coating in such a way that it is only possible to travel at low forming speeds. In addition, the energy and technological expenses for drying with heated air are relatively high. At Lubricant layers that contain organic solvents cannot be used with this method, because in this case health and fire protection is not fully guaranteed.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen für die Erhobung der Qualität der Schmiermittelbeschichtung, eine Senkung des Schmiermittelverbrauchs und eine Verringerung der für den Gesundheitsschutz erforderlichen Aufwendungen. Dabei sollen gleichzeitig Voraussetzungen dafür geschaffen werden, daß beim Trocknen der Schmiermittelschichten, insbesondere beim Trocknen von Schichten, die ein organisches Lösungsmittel enthalten, der Aufwand gesenkt und der Gesundheits- und Brandschutz gewährleistet ist.The aim of the invention is to create conditions for increasing the quality of the lubricant coating, reducing the consumption of lubricant and reducing the expenditure required for health protection. At the same time, prerequisites are to be created so that when drying the lubricant layers, in particular when drying layers containing an organic solvent, the effort is reduced and health and fire protection is ensured.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Aufbringen und Trocknen flüssiger Schmiermittel auf metallischem Umformgut, das für die Kaltumformung vorgesehen ist, so zu gestalten, daß bei sparsamstem Schmiermittelverbrauch ein gleichmäßiger und in extrem kurzer Zeit trockener Schmierstoffilm erzeugt wird und sich ein Verschleiß der eingesetzten Mittel nicht auf die Qualität des Films auswirkt.The invention has for its object to design the application and drying of liquid lubricants on metal forming material, which is intended for cold forming, so that with the most economical lubricant consumption, a uniform and extremely short dry lubricant film is generated and wear of the agents used does not affect the quality of the film.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Aufbringen und Trocknen von flüssigen Schmiermitteln auf zur Umformung vorgesehenem metallischem Umformgut, insbesondere von Schmiermitteln, die aus einem organischen Lösungsmittel und einem darin eingebrachten festen oder halbfesten Schmierstoff bestehen, nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Umformgut über Öffnungen durch einen geschlossenen Beschichtungsbehälter und anschließend durch einen Trockenkanal transportiert wird, wobei der Beschichtungsbehälter Teil eines geschlossenen Schmiermittelkreislaufs ist und aus den Öffnungen gegebenenfalls austretendes überflüssiges Schmiermittel unter Vermeidung eines Kontaktes mit der Raumluft aufgefangen wird und wobei durch den Trockenkanal Luft mit innerhalb des Kanals gewollt erzeugter Turbulenz und/oder Druckänderung gesaugt oder geblasen wird, die erforderlichenfalls einer Lösungsmittelrückgewinnung zugeführt wird.This object is achieved according to the invention in a method for applying and drying liquid lubricants on metal material to be formed, especially lubricants which consist of an organic solvent and a solid or semi-solid lubricant incorporated therein, in that the material to be formed has openings is transported through a closed coating container and then through a drying tunnel, the coating container being part of a closed lubricant circuit and optionally out of the openings escaping excess lubricant is collected while avoiding contact with the room air and wherein air is sucked or blown through the drying duct with the turbulence and / or pressure change intentionally generated within the duct, which is fed to a solvent recovery if necessary.
Zweckmäßig wird das Schmiermittel auf erwärmtes Umformgut aufgebracht, wobei die im Umformgut bei vorhergehenden Umformvorgängen entstandene Umform- und Reibunsswärme oder eine mittels einer externen Wärme- oder Energieübertragungsquelle in das Umformgut übertragene beziehungsweise erzeugte Wärme zur Trocknung ausgenutzt wird. Durch die Beschichtungskammer kann erwärmtes oder gekühltes Schmiermittel gefördert werden. Das Schmiermittel und das zu beschichtende Umformgut können im Beschichtungsbehälter vorteilhaft innerhalb einer Granulatschüttung miteinander kontaktiert werden. Für die Granulatschüttung können dabei insbesondere Granulatteilchen aus einem Polymerwerkstoff verwendet werden, die hydrophobe Eigenschaften besitzen und/oder offenporig geschäumt sind. Zur Erzeugung der Turbulenz erfolgt nach der Erfindung längs des Trockenkanals eine dosierte Luftzuführung und/oder -entnahme.The lubricant is expediently applied to heated material to be formed, the heat of forming and friction generated in the material to be formed during previous forming processes or a heat transferred or generated by means of an external heat or energy transfer source into the material to be formed being used for drying. Heated or cooled lubricant can be conveyed through the coating chamber. The lubricant and the material to be coated can advantageously be contacted in the coating container within a bed of granules. Granulate particles made of a polymer material, which have hydrophobic properties and / or are foamed with open pores, can in particular be used for the granulate fill. To generate turbulence, according to the invention, a metered supply and / or removal of air takes place along the drying tunnel.
Zur Durchführung des Verfahrens beinhaltet die Erfindung eine Vorrichtung, bestehend aus einem geschlossenen, mit flüssigem Schmiermittel gespeisten Beschichtungsbehälter und einem nachgeordneten Trockenkanal für den Durchlauf des beschiehteten Umformgutes, wobei der Beschichtungsbehälter innerhalb eines geschlossenen Schmiermittel-Auffangbehälters angeordnet ist und einen Schmiermittelzulauf und -ablauf besitzt, die miteinander zur Bildung eines geschlossenen Schmiermittelkreislaufs über ein Schmiermittel-Reservoir und eine Schmiermittelpumpe verbunden sind und wobei der Trockenkanal mit einer Luftabsaug- oder Lufteinblasvorrichtung sowie erforderlichenfalls mit einer Lösungsmittelrückgewinnungsanlage gekoppelt und mit Mitteln zur Erzeugung einer turbulenten Luftströmung und/oder Druckänderungen entlang des Kanals ausgestattet ist.To carry out the method, the invention includes a device consisting of a closed coating container fed with liquid lubricant and a downstream drying channel for the passage of the molded material, the coating container being arranged within a closed lubricant collecting container and having a lubricant inlet and outlet, together to form a closed lubricant circuit via a lubricant reservoir and a lubricant pump are connected and wherein the drying duct is coupled to an air extraction or air blowing device and, if necessary, to a solvent recovery system and is equipped with means for generating a turbulent air flow and / or pressure changes along the duct.
Zweckmäßig sind der Beschichtungsbehälter und der Schmiermittel-Auffangbehälter mit Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen für das zu beschichtende Umformgut ausgestattet und ist in die Austrittsöffnung des Auffangbehälters zur Erzeugung einer definiert dicken Schmiermittelschicht eine Düse eingesetzt. Im Beschichtungsbehälter kann im Bereich der Eintritts- und der Austrittsöffnung eine auf einem Sieb gelagerte Granulatschüttung angeordnet sein, in welche der Schmiermittelzulauf mündet, wobei unterhalb des Siebes ein Schmiermittelsammelraum angeordnet und dieser mit dem Schmiermittel-Reservoir verbunden ist. Zur Erzeugung der turbulenten Luftströmung und/oder der Druckänderungen im Trockenkanal können Blenden, die den Trockenkanal in Kammern unterteilen, oder konisch verlaufende Düsen angeordnet sein und zum zusätzlichen Verringern der Lösungsmittelkonzentration können in den Trockenkanal Stutzen münden, durch die Luft zu- oder abgeführt wird.The coating container and the lubricant collecting container are expediently equipped with inlet openings and outlet openings for the material to be coated and a nozzle is inserted into the outlet opening of the collecting container to produce a defined thick layer of lubricant. In the coating container, in the area of the inlet and the outlet opening, a bed of granules stored on a sieve can be arranged, into which the lubricant inlet opens, a lubricant collecting space being arranged below the sieve and being connected to the lubricant reservoir. To generate the turbulent air flow and / or the pressure changes in the drying tunnel, orifices which divide the drying tunnel into chambers or conical nozzles can be arranged, and nozzles can open into the drying tunnel to further reduce the solvent concentration, through which air is supplied or removed.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durehführung des Verfahrens gewährleisten eine gleichmäßige und sparsame Beschichtung, unabhängig von der Gebrauchslage der Vorrichtung. Die Schichtdicke ist in einfacher Weise durch den Einsatz einer entsprechend bemessenen Düse in der Austrittsöffnung des Auffangbehälters festlegbar. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung als geschlossenes System aufgebaut ist, kann das im Schmiermittel enthaltene Lösungsmittel nicht in die Raumluft entweichen, so daß keine Lösungsmittelverluste eintreten und besondere Maßnahmen zum Gesundheitsschutz nicht erforderlich sind. Hierdurch sind die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren besonders für solche Schmiermittel effektiv, die ein organisches Lösungsmittel enthalten. Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß diese gleichzeitig zum Kühlen dienen kann, indem das Schmiermittel als Kühlmittel mitverwendet wird. Hierdurch können die bekannten Kühlvorrichtungen, die meist mit Wasser als Kühlmittel arbeiten, sowie die zugehörigen Trockenvorrichtungen, mit denen das Wasser vom Ziehgut wieder entfernt werden soll, entfallen. Dadurch sind auch die technologischen Schwierigkeiten, die beim Ziehen von unvollständig getrocknetem Ziehgut auftreten, von vornherein ausgeschaltetThe method according to the invention and the device for carrying out the method ensure a uniform and economical coating, regardless of the position of use of the device. The layer thickness can be determined in a simple manner by using an appropriately dimensioned nozzle in the outlet opening of the collecting container. Since the device according to the invention is constructed as a closed system, the solvent contained in the lubricant cannot escape into the ambient air, so that no solvent is lost occur and special health protection measures are not required. As a result, the device and the method according to the invention are particularly effective for those lubricants which contain an organic solvent. Another advantage of the device according to the invention is that it can simultaneously serve for cooling, in that the lubricant is also used as a coolant. As a result, the known cooling devices, which mostly work with water as the coolant, and the associated drying devices, with which the water is to be removed from the drawn material, can be dispensed with. As a result, the technological difficulties that arise when drawing incompletely dried drawn material are eliminated from the outset
Besondere Vorteile ergeben sich auch bei Verwendung der erfindungsgemäß vorgesehenen Granulatschüttung. Da das darin eingebrachte Schmiermittel ständig zum Behälterboden läuft und dort abfließt, ergibt sich im Behälter kein Flüssigkeitsstand und der Flüssigkeitsgehalt verringert sich vom Schmiermitteleinlauf bis zur Austrittsöffnung für den umzuformenden Werkstoff. Aus diesen Gründen verläßt der Werkstoff ohne Flüssigkeitstropfen, mit einem optimal dicken Schmiermittelfilm die Vorrichtung. Gesonderte Abstreifer sind nicht erforderlich. Hervorzuheben ist auch die große Intensität der Schmiermittelbeschichtung, bei der sogar etwa auf dem zu beschichtenden Umformgut vorhandene Verunreinigungen und anhaftende Teilchen mittels der Granulatschüttung abgerieben werden und damit auch bei solchem Umformgut die Ausbildung eines geschlossenen Schmiermittelfilms gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt schließlich die Vorteile, daß sie auch in einer zur Waagerechten geneigten Gebrauchslage funktionsfähig, in ihrem Aufbau sehr einfach und kaum störanfällig ist.There are also particular advantages when using the granulate bed provided according to the invention. Since the lubricant introduced therein constantly runs to the bottom of the container and flows there, there is no liquid level in the container and the liquid content is reduced from the lubricant inlet to the outlet opening for the material to be formed. For these reasons, the material leaves the device without drops of liquid, with an optimally thick lubricant film. Separate wipers are not required. Also to be emphasized is the great intensity of the lubricant coating, in which even impurities and adhering particles present on the material to be coated are rubbed off by means of the granulate bed and thus the formation of a closed lubricant film is ensured even with such material to be formed. Finally, the device according to the invention has the advantages that it is functional even in a position of use inclined to the horizontal, its structure is very simple and hardly susceptible to faults.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist auch eine hohe Trocknungsgeschwindigkeit erzielbar. Dadurch ist es möglich, in kontinuierlich arbeitenden Umformanlagen, hohe Drahtziehgeschwindigkeiten zu realisieren, beispielsweise beim Ziehen von Draht, bei dem vor dem ersten Ziehstein und zwischen einzelnen Ziehstufen ein in einem Lösungsmittel enthaltener fester Schmierstoff aufgebracht wird. Der Gesundheits- und Brandschutz ist auch beim Einsatz organischer Lösungsmittel mit Hilfe der vorgesehenen Lösungsmittelabsaugung gewährleistet. Im Falle der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausnutzung der Umform- und Reibungswärme wird eine beträchtliche Steigerung des Dampfdruckes des Lösungs- und/oder Dispersionsmittels in der Schicht auf dem umzuformenden metallischen Werkstoff und damit eine erhebliche Steigerung der Trocknungsgeschwindigkeit erzielt. Bei einer Zwischenbeschichtung und -trocknung während des z.B. mehrstufigen Drahtziehens können so hohe Drahtziehgeschwindigkeiten realisiert werden. Die Energiebilanz des gesamten Ümformungsprozesses, z.B. beim Drahtziehen, wird eindeutig verbessert, da zusätzlich aufzubringende Energie für die Verdampfungs- und/oder Verdunstungswärme von außen nicht erforderlich ist bzw. auf ein Minimum reduziert wird. Der Gesundheits- und Brandschutz ist im Falle des Einsatzes organischer Lösungsmittel mit Hilfe der vorgesehenen Lösungsmittelabsaugung gewährleistet.A high drying rate can also be achieved with the method according to the invention and the device for performing the method. This makes it possible to achieve high wire drawing speeds in continuously working forming plants, for example when drawing wire, in which a solid lubricant contained in a solvent is applied before the first drawing die and between individual drawing stages. Health and fire protection is also guaranteed when using organic solvents with the help of the provided solvent extraction. In the case of the utilization of the forming and frictional heat provided according to the invention, a considerable increase in the vapor pressure of the solvent and / or dispersion medium in the layer on the metallic material to be formed and thus a considerable increase in the drying speed is achieved. With an intermediate coating and drying during e.g. Multi-stage wire drawing can achieve high wire drawing speeds. The energy balance of the entire reshaping process, e.g. in wire drawing is clearly improved since additional energy to be applied for the evaporation and / or evaporation heat from the outside is not required or is reduced to a minimum. Health and fire protection is guaranteed in the case of the use of organic solvents with the help of the provided solvent extraction.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen in schematischer Darstellungsweise:
- Fig. 1 und 2: Vorrichtungen zum Aufbringen flüssiger Schmiermittel
- Fig. 3: die Einzelheit "X" von Fig. 1 und 2,
- Fig. 4: eine weitere Vorrichtung zum Aufbringen flüssiger Schmiermittel,
- Fig. 5 und 6: Trockenkanäle zur Trocknung der aufgebrachten flüssigen Schmiermittel.
- 1 and 2: Devices for applying liquid lubricants
- 3: the detail "X" of Fig. 1 and 2,
- 4: another device for applying liquid lubricants,
- 5 and 6: drying channels for drying the applied liquid lubricant.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist ein geschlossener, mit einem Schmiermittel 1 gefüllter Beschichtungsbehälter 2 innerhalb eines gescnlossenen Schmiermittel-Auffangbehälters 3 angeordnet. Beide Behälter 2; 3 besitzen Eintrittsöffnungen 4; 5 und Austrittsöffnungen 6; 7, durch die das zu beschichtende Umformgut 8 hindurcngeführt wird. In die Austrittsöffnung 7 des Auffangbehälters 3 ist eine Düse 9 (siehe Fig. 3) eingesetzt, mit deren Hilfe ein definiert dicker Schmiermittelfilm erzeugt wird. Dem Beschichtungsbehälter 2 wird das Schmiermittel 1 kontinuierlich mittels einer Pumpe 10 aus einem geschlossenen Schmiermittel-Reservoir 11 über einen Schmiermittelzulauf 12 zugeführt. Der Auffangbehälter 3 nimmt das durch die Austrittsöffnung 6 austretende und das von der Düse 9 abgestreifte, für die jeweilige Beschichtung nicht benötigte Schmiermittel auf. Der Beschichtungsbehälter 2 und der Auffangbehälter 3 sind mit jeweils einem Schmiermittelablauf 13; 14 ausgestattet, welche in das Reservoir 11 münden. Zwischen dem Scumiermittel-ablauf 13 des Beschichtungsbehälters 2 und dem Reservoir 11 ist ein Kühler 15 eingeschaltet.In the device shown in FIG. 1, a closed
Die Vorrichtung gem. Fig. 2 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen dadurch, daß die Pumpe 10 nicht direkt den Beschichtungsbehälter 2 speist, sondern ein Ausgleichsbehälter 16 zwischengeschaltet ist, in dem mittels der Pumpe 10 über einen Rücklauf 17 eine bestimmte Füllhöhe und damit ein definierter Schmiermitteldruck eingestellt bleiben. Zwischen der Düse 9 und der Austrittsöffnung 6 des Beschichtungsbehälters 2 ist ein Abstreifer 18 (siehe Fig. 3) angeordnet, welcher überflüssiges Schmiermittel vom ümformgut 8 abstreift. Der Abstreifer 18 ist als Ring mit konzentrisch angeordneten weicnen Borsten ausgebildet. Als Scnmiermittel 1 wird in Benzol oder Trichloräthylen gelöstes Kalziumstearat verwendet.The device acc. Fig. 2 differs from that described above in that the
Bei der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung ist ein mit einem Deckel dicht abgeschlossener Beschichtungsbehälter 19 vollständig mit einer Granulatschüttung 20 gefüllt. Die Granulatteilchen bestehen aus Polyäthylen, einem hydrophoben Polymerwerkstoff. Der Beschichtungsbehälter 19 besitzt eine Eintritts-und eine Austrittsöffnung 21;22, durch die das zu beschichtende Umformgut 8 hindurchgeführt wird. In der Nähe der Eintrittsöffnung 21 mündet in der Granulatschüttung 20 der Schmiermittelzulauf 12, welcher von der Schmiermittelpumpe 10 aus dem Schmiermittel-Reservoir 11 gespeist wird. Als Scnmiermittel 1 wird in technischem Benzol oder in Trichloräthylen gelöstes Kalziumstearat verwendet. Ein Teil des in die Granulatschüttung 20 gespeisten Schmiermittels bildet auf dem Umformgut 8 einen Schmiermittelfilm, der andere, überschüssige Teil fließt zum Behälterboden und tropft durch ein Sieb 23 in einen Schmiermittelsammelraum 24. Von dort fließt das Schmiermittel über einen Schmiermittelablanf 25 in das Schmiermittel-Reservoir 11 zurück. Innerhalb der mit den Linien 26; 27 umrissenen Zone besteht in der Granulatschüttung ein sich selbsttätig einstellender Bereich mit hohem Schmiermittelgehalt. In diesem Bereich erfolgt die Beschichtung. Außerhalb dieses Bereiches wird überschüssiges Schmiermittel abgestreift und dadurch der aufgebrachte Schmiermittelfilm abgedünnt und homogenisiert.In the device shown in FIG. 4, a
Das beschichtete Ümformgut 8 wird durch einen Trockenkanal gemäß Fig. 5 oder 6 transportiert. Bei dem Trockenkanal 28 gemäß Fig. 5 sind zwischen Distanzrohren 29 Blenden 30 eingesetzt. Dabei haben die an den Enden des Trockenkanals 28 eingesetzten Blenden 30 kleinere Durchtrittsöffnungen für das Umformgut 8 als die innerhalb verwendeten. In die mittels der Blenden 30 erzeugten Kammern sind teilweise Stutzen 31 eingebracht, durch die eine dosierte Luftzuführung stattfindet. Mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht dargestellten Luftabsaugvorrichtung wird über einen Absaugstutzen 32 durch den Trockenkanal 28 Raumluft gesaugt, die durch die Öffnungen in den äußeren Blenden 30 und über die Stutzen 31 eindringt. Mit Hilfe der inneren Blenden 30 und der über die Stutzen 31 eindringenden Luft werden im Trockenkanal 28 eine turbulente Luftströmung und Druckänderungen bewirkt. Mit der über die Stutzen 31 eindringenden Luft wird außerdem die Lösungsmittelkonzentration über der Schmiermittelschicht verringert. Das Luft- bzw. Trockenregime kann über eine Veränderung der vorhandenen Lufteintrittsöffnungen optimiert werden. Innerhalb des Trockenkanals 28 wird die Luft mittels wärmequelle 33 in Form von Heizpatronen erwärmt. Außerdem wird das Umformgut 8 durch einen im Einlauf des Trockenkanals 28 angeordneten HF-Induktor 34 erwärmt. Die abgesaugte Luft, welche mit Lösungsmitteldämpfen angereichert ist, wird einer in der Zeichnung nicht dargestellten Lösungsmittelrückgewinnungsanlage zugeführt. Anstelle des in Fig. 5 dargestellten Trockenkanals kann auch der in Fig. 6 gezeigte verwendet werden. Zur Erzeugung einer turbulenten Luftströmung sind hierbei die in Fig. 5 dargestellten inneren Blenden 30 durch konisch verlaufende Düsen 35 ersetzt.The coated shaped
Nach dem Verlassen des Trockenkanals 28 befindet sich auf dem Umformgut 8 ein homogener, fester und festhaftender Schmierstoffilm aus Kalziumstearat, der ausgezeichnete Schmierbedingungen beim nachfolgenden Umformen garantiert.After leaving the drying
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