EP0689880B1 - Vorrichtung zum Befetten von Werkstücken bei der spanlosen Umformung und beim Walzen - Google Patents

Vorrichtung zum Befetten von Werkstücken bei der spanlosen Umformung und beim Walzen Download PDF

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EP0689880B1
EP0689880B1 EP95104899A EP95104899A EP0689880B1 EP 0689880 B1 EP0689880 B1 EP 0689880B1 EP 95104899 A EP95104899 A EP 95104899A EP 95104899 A EP95104899 A EP 95104899A EP 0689880 B1 EP0689880 B1 EP 0689880B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
channels
carrier roll
radial
hollow
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95104899A
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English (en)
French (fr)
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EP0689880A2 (de
EP0689880A3 (de
Inventor
Georg Gisbert Dipl.-Ing. Zibulla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik GmbH
Original Assignee
Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik GmbH
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Publication date
Application filed by Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik GmbH filed Critical Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik GmbH
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239—Lubricating
    • B21B45/0245—Lubricating devices
    • B21B45/0248—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0251—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/10—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the liquid or other fluent material being supplied from inside the roller

Definitions

  • the invention relates to a device for application from liquid media to flat workpieces, as for greasing workpieces in the chipless Forming and rolling with at least one provided with radial liquid passage openings
  • a device of this type is on one continuous hollow axis via ball bearings located on it the cylindrical, with a variety provided by radial liquid passage openings
  • Carrier roller rotatably supported, as a liquid distribution layer on the outer surface in it arranged tufts of tufts of bristles regularly are distributed. Brush these tufts of brushes on the workpiece to be greased, the carrier roller either through the passage of the workpiece to be greased or by a third-party drive in rotations un the hollow axis is offset.
  • the lubricant is either under Overpressure pressed in or dropped under gravity. In the first case one speaks of a pressure oiler and in the second case from a drip oiler.
  • the outer surface of the carrier roller can instead the tufts of brushes also with a layer of felt or nonwoven covered as a liquid distribution layer be or a thick cover from individual annular Have nonwoven disks, as is the case with a Generic device in DE-GM 78 18 116 is disclosed.
  • This device designed as a pressure oiler also shows the peculiarity of a ventilation pipe in the hollow axis, over which both the lubricant supplied as well as the ventilation he follows.
  • the devices described above have Proven in the usual lubrication processes, in which the workpiece to be greased in a horizontal Plane passes through a slot between two application rollers.
  • the Invention the object of a device to create the type mentioned, their applicator roller regardless of their spatial position to the horizontal a targeted greasing result in the form of a evenly continuous greasing of the application roller workpiece in the same inclined position guaranteed.
  • Channels run parallel to the axis of symmetry of the carrier roller or helically around the outer surface extend the carrier roller.
  • Embodiment is the outer surface at different directions of rotation of the applicator roller advantageous with two helical channels opposing each other Incline. This can be surprising Way even with different directions of rotation a promotional effect can be achieved, be it through a component of the centrifugal forces, be it under Pressure effect or other unforeseeable effects.
  • the channels advantageously have a cross section Semicircular shape and extend from the higher one End of the carrier roller in the direction of the lower one End of the application roller over a distance of at least a third of the total length of the carrier roller.
  • the free cross section of the channels is connected with the flow resistance of the liquid distribution layer taking into account the capillary action, the gravity of the lubricant and the channel length depending on various other parameters chosen such that even greasing is ensured.
  • these other parameters include in particular the viscosity of the lubricant, its adhesion, cohesion and flow behavior, the supply pressure of the lubricant, the Gravity as a function of the angle of inclination Carrier roller to the horizontal and the peripheral speed the liquid distribution layer.
  • Each channel advantageously points in the vicinity of its at least at the highest channel area a radial liquid passage opening, which in the bottom and thus in the the longitudinal axis of symmetry Applicator roller opens the closest area of the channels.
  • the carrier roller consists in an advantageous further development the invention from a solid, cylindrical Body with blind holes at both ends for storage on one of the fixed hollow axles is provided. There is also a flying storage possible.
  • the Invention based on a second object Embodiment according to the invention solved in that the jacket of the hollow support roller at least in a higher located partial area with numerous radial Through openings to the liquid distribution layer provided and in the hollow interior of the carrier roller of a screw conveyor resting on its inner surface is interspersed with a relative rotation the carrier roller the lubricant from the lower one Area of the hollow interior to the higher one Area promotes.
  • the screw conveyor can also consist of a threaded spindle exist while as a hollow cylinder trained carrier roller at both ends on each one of the fixed hollow axles is mounted.
  • the device is the carrier roller at both ends stored on hollow stub axles, of which at least the higher stub axle with a feed line for the lubricant and with radial grease channels for the passage of the lubricant to the radial passage openings of the carrier roller is.
  • the carrier roller is in turn with a liquid distribution layer provided that in known per se Way out of a variety of brush tufts or from a covered felt or nonwoven layer consists.
  • the device 10 for greasing workpieces not shown in tape or board form from several with grease permeable material as well as parallel aligned application rollers 11, 12, the on one each arranged in a frame 13, 14 hollow Axle stub 15 are mounted as a hollow axis.
  • This stub axle 15 is via a corresponding connection 16 the lubricant to the interior of the applicator rollers 11, 12 supplied via radial openings 17.
  • the lower and the upper frame 13, 14 are on linear guides 18 and Pressure cylinder 19 in an approximately perpendicular to Pass plane 20 of the workpiece shown in FIG. 2 is indicated by dash-dotted lines, according to the double arrow 21 led.
  • Both the pressure medium cylinders 19 as well as the ball guides Linear guides 18 diagonally at the end areas of the lower one and the upper frame 13, 14 arranged.
  • the axle stub 15 becomes over from the interior 15a the radial openings 17 and through further radial channels 25 in the carrier roller 24 the lubricant or the treatment liquid through the passage openings 28 pushed through to the channels 27.
  • the lubricant After entering channels 27, the lubricant has striving under its gravity as well under the influence of other parameters parallel to the longitudinal axis of symmetry 26 in the direction of arrow 31 in the lower regions of the carrier roller 24 flow. This flow behavior is among other things depending on the viscosity, the adhesion and cohesion behavior of the lubricant, the introductory pressure into the channels 27, from the angle of inclination ⁇ Application rollers 11, 12 to the horizontal 22 and from the Circumferential speed of the application rollers 11, 12.
  • the channels 27 have a semicircular shape in cross section and extend from the higher one End 24a to the lower end 24b of the applicator rollers 11, 12 over a distance L of at least one Third of the total length of the carrier roll 24.
  • Each channel 27 points near its highest Channel area 27a at least one liquid passage opening 28 on. All liquid passage openings 28 open into the longitudinal axis of symmetry 26 the applicator roller 11, 12 closest area of Channels 27 a, which in the present case from the bottom of the Channels 27 is formed.
  • the carrier roller 24 from a solid, cylindrical Body with blind holes at both ends 24c for receiving one of the two fixed, as a stub axle 15 formed stationary hollow axles is provided.
  • the channels 27 extend helically around the outer lateral surface 23 of the carrier roller 24. 6 is the Outer surface 23 with two helical Provide channels 27 with the opposite slope to even if the application rollers are reversed 11, 12 another promotional effect from the lower one Subarea 24b to the higher subarea 24a achieve, be it through a centrifugal component, by wall friction or pressure chamber forces or by other unpredictable effects.
  • the object underlying the invention is thereby solved that with an inclined to the horizontal 22 applicator roller 11, 12 the jacket of the hollow support roller 34 at least in a higher area 34a with numerous radial through openings 32 to the liquid distribution layer 30 as well as in its hollow interior 34b from one to hers Internal surface 34c adjacent, fixed screw conveyor 33 is enforced.
  • the carrier roller 34 to the screw conveyor 33 becomes the lubricant from the lower region 35 in the direction the arrow 36 promoted to the higher area 37.
  • To create a promotional effect is next to a corresponding slope of the screw turns 33a a relative movement between the inner surface 34c of the carrier roller 34 and the hollow in it Interior 34b arranged screw conveyor 33 required.
  • This promotional effect can be accomplished on the one hand be that the screw conveyor 33 stationary is connected to the stub axles 15 or in that the carrier roller 34, for example, on its inner circumferential surface 34c with a higher peripheral speed as the screw conveyor 33 rotates.
  • the lubricant is pressurized over the case Connection line 16 in the cavity 15a of the stub axle 15 pressed, from which there are radial openings 38 as well as other radial openings connected to it 39 in the screw conveyor 33 on its outer peripheral surface 40 arrives under gravity in Direction of arrow 31 to lower region 35 tends.
  • the flow behavior of the lubricant depends, among other things, on its Viscosity, its adhesion and cohesion behavior, the supply pressure through the radial openings 38, 39, the Inclination angle ⁇ and the peripheral speed of the Carrier roller 34, the capillary action between the carrier roller 34 and outer peripheral surface 40 of the screw conveyor 33 and the pitch angle of the screw turns 33a.
  • the screw conveyor 33 with two itself crossing screw turns 33a similar to those crossing channels 27 of Fig. 6 with opposite Provide pitch angle.
  • the screw conveyor 33 consists of a threaded spindle, in which different embodiments possible are.
  • the carrier roller 34 designed as a hollow cylinder at both ends on one each as an axle stub 15 trained, fixed hollow axle mounted.
  • This stub axle 15 is on the one hand non-rotatable the inner ring 29a of the ball bearing 29 and on the other hand rotatably connected to the screw conveyor 33.
  • the Outer ring 29b of the ball bearing rotatably supports it arranged carrier roller 34 and that on the carrier roller 34 arranged liquid distribution layer 30.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von flüssigen Medien auf flächenhafte Werkstücke, wie zum Befetten von Werkstücken bei der spanlosen Umformung und beim Walzen mit mindestens einer mit radialen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen versehenen Auftragswalze mit einer Trägerwalze, die auf einer in einem Vorrichtungsgestell gehaltenen Hohlachse drehbar gelagert ist und auf ihrer Außenmantelfläche mit einer Flüssigkeitsverteilungsschicht versehen ist.
Bei einer Vorrichtung dieser Art gemäß der DE 41 40 216 A1 und der DE 35 35 479 A1 ist auf einer durchgehenden Hohlachse über darauf befindliche Kugellager die zylindrisch ausgebildete, mit einer Vielzahl von radialen Flüssigkeitsdurchtrittöffnungen versehene Trägerwalze drehbar gelagert, wobei als Flüssigkeitsverteilungsschicht an der Außenmantelfläche in darin angeordneten Sackbohrungen Borstenbüschel regelmäßig verteilt angeordnet sind. Diese Bürstenbüschel streifen auf dem zu befettenden Werkstück, wobei die Trägerwalze entweder durch den Durchlauf des zu befettenden Werkstückes oder durch einen Fremdantrieb in Drehungen un die Hohlachse versetzt wird. Erwünscht ist stets eine gleichmäßige, kontinuierliche Befettung des betreffenden Werkstückes. Über die Hohlachse, die gleichfalls mit einer Vielzahl von radialen Durchtrittsöffnungen versehen ist, wird das Befettungsmittel entweder unter Überdruck hineingepreßt oder unter Schwerkraft eingetropft. Im ersten Fall spricht man von einem Drucköler und im zweiten Fall von einem Tropföler.
Die Außenmantelfläche der Trägerwalze kann anstelle der Bürstenbüschel auch mit einer Filz- oder Faservliesschicht als Flüssigkeitsverteilungsschicht bespannt sein oder einen dicken Bezug aus einzelnen ringförmigen Vliesscheiben aufweisen, so, wie es bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung in dem DE-GM 78 18 116 offenbart ist. Diese als Drucköler ausgebildete Vorrichtung weist zudem die Besonderheit eines Entlüftungsrohres in der Hohlachse auf, über welche sowohl das Befettungsmittel zugeführt als auch die Entlüftung erfolgt. Die vorbeschriebenen Vorrichtungen haben sich bei den üblichen Befettungsvorgängen bewährt, bei welchen das zu befettende Werkstück in einer horizontalen Ebene einen Schlitz zwischen zwei Auftragswalzen durchläuft.
Bei bestimmten Anwendungen jedoch, z.B. beim Befetten von geneigt in ein Pressengestell einlaufenden Platinen oder Bändern, bei sogenannten C-Pressen oder Biegeautomaten, müssen das Band oder die Platine unter einer Neigung quer zur horizontalen Förderrichtung einlaufen. Zur Vermeidung eines Förderrichtungswechsels aus einer horizontalen Befettungs-Förderebene in eine schräge Einlauf-Förderebene der vorgenannten Maschinen müssen die Auftragswalzen entsprechend diesem Einlaufwinkel zur Horizontalen angeordnet werden. Bei den vorbeschriebenen, vorbekannten Auftragswalzen mit Filz- bzw. Faservliesbespannung oder Bürstenbüschel als Flüssigkeitsverteilungsschicht entsteht an der in der Neigung tiefsten Stelle der hohl ausgebildeten Trägerwalze ein Fettmittelsumpf mit der Folge, daß unterhalb des Sumpfniveaus eine Überdosierung und oberhalb des Sumpfniveaus eine Unterdosierung des Befettungsmittels in der Flüssigkeitsverteilungsschicht und damit auf der Oberfläche des zu befettenden Werkstückes eintritt. Zu den oberhalb des Fettmittelsumpfes gelegenen Bereichen der Auftragswalzenoberfläche kann das Befettungsmittel nur entgegen seiner Schwerkraft durch Kapillarwirkung gelangen, so daß in diesen oberhalb gelegenen Bereichen das Werkstück nur relativ mager oder unzureichend mit dem Befettungsmittel benetzt wird.
Hieran kann auch eine in Form eines Druckölers ausgebildete Beschichtungsvorrichtung gemäß dem PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Nr. 61-146364 nichts ändern, bei welchem das Benetzungsmittel über eine Hohlachse und eine diese umgebende Druckkammer mit längsverlaufendem Austrittsschlitz unmittelbar gegen die Innenwandung der mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen versehenen Trägerwalze gepreßt wird, weil bei zur Horizontalen schräg gestellter Benetzungswalze das durch den Schlitz an die Trägerwalze gepreßte Mittel unter seiner Schwerkraft dem tiefer gelegenen Bereich zuströmt.
Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, deren Auftragswalze unabhängig von ihrer räumlichen Lage zur Horizontalen ein gezieltes Befettungsergebnis in Form einer gleichmäßig kontinuierlichen Befettung des von der Auftragswalze in gleicher Schräglage kontaktierten Werkstückes gewährleistet.
Diese Aufgabe wird nach einer ersten Ausführungsform in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei zur Horizontalen geneigter Auftragswalze die Außenmantelfläche der Trägerwalze in einem höher gelegenen Teilbereich mit radial offenen Kanälen versehen ist, in deren am höchsten gelegenen Kanalbereich die radialen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen einmünden. Durch diese Ausbildung wird das Befettungsmittel unter Druck durch die im Bereich der höchstgelegenen Stelle der Trägerwalze befindlichen radialen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen in die in einem höher gelegenen Teilbereich angeordneten Kanäle gedrückt, in denen es unter Schwerkraft zu deren Endbereich strömt und dort unter Kapillarwirkung sowie weiterhin unter Schwerkraft auch dem tiefstgelegenen Bereich der Flüssigkeitsverteilungsschicht zugeführt wird.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können nach einer ersten Ausführungsform die Kanäle parallel zur Symmetrieachse der Trägerwalze verlaufen oder sich schraubenlinienförmig um die Außenmantelfläche der Trägerwalze erstrecken. Bei der letztgenannten Ausführungsform ist die Außenmantelfläche bei unterschiedlichen Drehrichtungen der Auftragswalze vorteilhaft mit zwei schraubenlinienförmigen Kanälen entgegengesetzter Steigung versehen. Dadurch kann in überraschender Weise auch bei unterschiedlichen Drehrichtungen ein Fördereffekt erzielt werden, sei es durch eine Komponente der Zentrifugalkräfte, sei es unter Druckwirkung oder anderen nicht vorhersehbaren Effekten.
Die Kanäle weisen vorteilhaft im Querschnitt eine Halbkreisform auf und erstrecken sich vom höher gelegenen Ende der Trägerwalze in Richtung auf das tiefer gelegene Ende der Auftragswalze über eine Strecke von mindestens einem Drittel der Gesamtlänge der Trägerwalze. Der freie Querschnitt der Kanäle wird in Verbindung mit dem Strömungswiderstand der Flüssigkeitsverteilungsschicht unter Berücksichtigung der Kapillarwirkung, der Schwerkraft des Befettungsmittels und der Kanallänge in Abhängigkeit von verschiedenen weiteren Parametern derart gewählt, daß eine gleichmäßige Befettung sichergestellt ist. Zu diesen weiteren Parametern gehören insbesondere die Viskosität des Befettungsmittels, sein Adhäsions-, Kohäsions- sowie sein Fließverhalten, der Zuführungsdruck des Befettungsmittels, die Schwerkräfte in Abhängigkeit des Neigungswinkels der Trägerwalze zur Horizontalen und die Umfangsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsverteilungsschicht.
Ein jeder Kanal weist vorteilhaft in der Nähe seines am höchsten gelegenen Kanalbereiches mindestens eine radiale Flüssigkeitsdurchtrittöffnung auf, die in den Boden und damit in den der Symmetrielängsachse der Auftragswalze nächstgelegenen Bereich der Kanäle einmündet.
Die Trägerwalze besteht in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung aus einem massiven, zylindrischen Körper, der an seinen beiden Enden mit Sackbohrungen zur Lagerung auf je einer der ortsfesten Hohlachsen versehen ist. Dabei ist auch eine fliegende Lagerung möglich.
Bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gemäß einer zweiten Ausführungsform erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei zur Horizontalen geneigter Auftragswalze der Mantel der hohl ausgebildeten Trägerwalze mindestens in einem höher gelegenen Teilbereich mit zahlreichen radialen Durchtrittsöffnungen zur Flüssigkeitsverteilungsschicht versehen sowie im hohlen Innenraum der Trägerwalze von einer an ihrer Innenmantelfläche anliegenden Förderschnecke durchsetzt ist, die bei einer Relativdrehung der Trägerwalze das Befettungsmittel vom tiefer gelegenen Bereich des hohlen Innenraumes zum höher gelegenen Bereich fördert. Bei dieser Ausführungsform wird das durch die radialen Öffnungen in den Hohlachsen in Richtung auf die Trägerwalze gepreßte Befettungsmittel bei deren Drehung von der ortsfesten oder von der sich langsamer drehenden Förderschnecke vom tiefer gelegenen Bereich des hohlen Innenraumes der Trägerwalze zu seinem höher gelegenen Bereich gefördert, in welchem es durch die dort vorhandenen zahlreichen radialen Durchtrittsöffnungen in der Trägerwalze zur Flüssigkeitsverteilungsschicht im oberen Bereich und von dort durch entsprechende Kapillarwirkung unter ihrer Schwerkraft auch zu der tiefer gelegenen Flüssigkeitsverteilungsschicht gelangt. Auch hierbei sind wiederum die vorgenannten Parameter zu beachten, insbesondere die Steigung der Schneckenwindungen zur Relativdrehung der Trägerwalze.
Um bei einem Drehrichtungswechsel der Auftragswalze gleichwohl eine Förderung des Befettungsmittels vom tiefer gelegenen Innenraum innerhalb der Trägerwalze zu ihrem höher gelegenen Bereich sicherzustellen, ist die Förderschnecke mit zwei sich kreuzenden Schnekkenwindungen mit entgegengesetztem Steigungswinkel versehen. Dabei kann die Förderschnecke auch aus einer Gewindespindel bestehen, während die als Hohlzylinder ausgebildete Trägerwalze an ihren beiden Enden auf je einer der ortsfesten Hohlachsen gelagert ist.
Bei beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Trägerwalze an ihren beiden Enden auf hohlen Achsstummeln gelagert, von denen mindestens der höher gelegene Achsstummel mit einer Zuführungsleitung für das Befettungsmittel und mit radialen Fettleitkanälen zum Durchtritt des Befettungsmittels zu den radialen Durchtrittsöffnungen der Trägerwalze versehen ist. Die Trägerwalze wiederum ist mit einer Flüssigkeitsverteilungsschicht versehen, die in an sich bekannter Weise aus einer Vielzahl von Bürstenbüscheln oder aus einer bespannten Filz- oder Faservliesschicht besteht.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 die Ansicht einer Befettungsvorrichtung mit einem in die Horizontale geschwenkten Durchlaufschlitz für die zu befettenden Werkstücke zwischen zwei Auftragswalzen,
  • Fig. 2 die Ansicht in Richtung des Pfeiles II von Fig. 1,
  • Fig. 3 die Ansicht einer Auftragswalze in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2 in seiner zur Horizontalen geneigten Befettungslage mit teilweisem Schnitt mit parallel verlaufenden Kanälen auf der Außenmantelfläche der Trägerwalze,
  • Fig. 4 die perspektivische Teilansicht der Trägerwalze von Fig. 3,
  • Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Auftragswalze mit einer hohl ausgebildeten Trägerwalze und einer ihren hohlen Innenraum durchsetzenden Förderschnecke in zur Horizontalen geneigter Arbeitslage und
  • Fig. 6 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht einer Auftragswalze in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2 in ihrer zur Horizontalen geneigten Befettungslage in teilweisem Schnitt, jedoch mit zwei sich kreuzenden, schraubenlinienförmigen Kanälen mit entgegengesetzter Steigung.
    • Gemäß den Figuren 1 und 2 besteht die Vorrichtung 10 zum Befetten von nicht dargestellten Werkstücken in Band- oder Platinenform aus mehreren mit fettdurchlässigem Material versehenen sowie parallel zueinander ausgerichteten Auftragswalzen 11, 12, die auf je einem in einem Gestell 13, 14 angeordneten hohlen Achsstummel 15 als Hohlachse gelagert sind. Durch diese Achsstummel 15 wird über einen entsprechenden Anschluß 16 das Befettungsmittel dem Innenraum der Auftragswalzen 11, 12 über Radialöffnungen 17 zugeführt. Das untere und das obere Gestell 13, 14 werden über an beiden Endbereichen angeordnete Linearführungen 18 und Druckmittelzylinder 19 in einer etwa senkrecht zur Durchlaufebene 20 des Werkstückes, die in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet ist, gemäß dem Doppelpfeil 21 geführt. Dabei sind sowohl die Druckmittelzylinder 19 als auch die als Kugelführungen ausgebildeten Linearführungen 18 diagonal an den Endbereichen des unteren und des oberen Gestells 13, 14 angeordnet.
    Bei bestimmten Anwendungen einer derartigen Vorrichtung, z.B. beim Befetten von geneigt in ein Pressengestell einlaufenden Platinen oder Bändern, z.B. bei sogenannten C-Pressen und Biegeautomaten, müssen das Band und die Platine unter einer Neigung zur Horizontalen einlaufen, so, wie es bei den Auftragswalzen gemäß den Figuren 3 und 5 unter einem Winkel α dargestellt ist. Bei den bisherigen Ausführungsformen derartiger Auftragswalzen entsteht dann in der Nähe des tiefsten Bereiches ein Sumpf. Dies hat zur Folge, daß unterhalb des Sumpfpegels eine Überdosierung an Befettungsmittel, hingegen oberhalb des Sumpfpegels aufgrund des unter Schwerkraft nach unten tendierenden Befettungsmittels eine Unterdosierung erfolgt.
    Um trotz der zur Horizontalen 22 um einen Winkel α geneigten Auftragswalzen 11, 12 ein gezieltes Befettungsergebnis zu gewährleisten, ist nach einer ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 3 und 4 die Außenmantelfläche 23 der Trägerwalze 24 in ihrem höher gelegenen Teilbereich 24a mit zu ihrer Symmetrielängsachse 26 parallel verlaufenden Kanälen 27 versehen, in deren am höchsten gelegenen Kanalbereich 27a die radialen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 28 einmünden. Dabei wird das Befettungsmittel über die Zutrittsleitung 16 in den Hohlraum 15a der Achsstummel 15 gedrückt, die ortsfest angeordnet sind. Der Innenring 29a des auf den Achsstummeln 15 angeordneten Kugellagers 29 sitzt ortsfest auf dem gleichfalls ortsfest angeordneten Achsstummel 15. Der Außenring 29b trägt die drehbewegliche Trägerwalze 24, die an ihrem Außenumfang 23 entweder mit Filz oder Faservlies bespannt oder mit regelmäßig in nicht dargestellten Sackbohrungen eingesetzten Bürstenbüscheln als Flüssigkeitsverteilungsschicht 30 versehen ist.
    Aus dem Innenraum 15a der Achsstummel 15 wird über deren Radialöffnungen 17 sowie durch weitere Radialkanäle 25 in der Trägerwalze 24 das Befettungsmittel bzw. die Behandlungsflüssigkeit durch die Durchtrittsöffnungen 28 bis zu den Kanälen 27 hindurchgedrückt. Nach dem Eintritt in die Kanäle 27 hat das Befettungsmittel das Bestreben, unter seiner Schwerkraft sowie unter dem Einfluß weiterer Parameter parallel zur Symmetrielängsachse 26 in Richtung des Pfeiles 31 in die tiefer gelegenen Bereiche der Trägerwalze 24 zu fließen. Dieses Fließverhalten ist unter anderem abhängig von der Viskosität, dem Adhäsions- sowie Kohäsionsverhalten des Befettungsmittels, dem Einleitungsdruck in die Kanäle 27, von dem Neigungswinkel α der Auftragswalzen 11, 12 zur Horizontalen 22 sowie von der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalzen 11, 12.
    Die Kanäle 27 weisen im Querschnitt eine Halbkreisform auf und erstrecken sich vom höher gelegenen Ende 24a zum tiefer gelegenen Ende 24b der Auftragswalzen 11, 12 über eine Strecke L von mindestens einem Drittel der Gesamtlänge der Trägerwalze 24. Jeder Kanal 27 weist in der Nähe seines am höchsten gelegenen Kanalbereiches 27a mindestens eine Flüssigkeitsdurchtrittöffnung 28 auf. Sämtliche Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 28 münden in den der Symmetrielängsachse 26 der Auftragswalze 11, 12 nächstgelegenen Bereich der Kanäle 27 ein, der im vorliegenden Fall vom Boden der Kanäle 27 gebildet wird.
    Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 besteht die Trägerwalze 24 aus einem massiven, zylindrischen Körper, der an seinen beiden Enden mit Sackbohrungen 24c zur Aufnahme je einer der beiden ortsfesten, als Achsstummel 15 ausgebildeten ortsfesten Hohlachsen versehen ist.
    Nach einem abgewandelten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 erstrecken sich die Kanäle 27 schraubenlinienförmig um die Außenmantelfläche 23 der Trägerwalze 24. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist die Außenmantelfläche 23 mit zwei schraubenlinienförmigen Kanälen 27 mit entgegengesetzter Steigung versehen, um auch bei einer Drehrichtungsumkehr der Auftragswalzen 11, 12 noch einen Fördereffekt vom tiefergelegenen Teilbereich 24b zum höhergelegenen Teilbereich 24a zu erzielen, sei es durch eine Zentrifugalkomponente, durch Wandreibungs- oder Druckkammerkräfte oder durch sonstige nicht vorhersehbare Effekte.
    Nach einer zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß bei zur Horizontalen 22 geneigter Auftragswalze 11, 12 der Mantel der hohl ausgebildeten Trägerwalze 34 mindestens in einem höher gelegenen Teilbereich 34a mit zahlreichen radialen Durchtrittsöffnungen 32 zur Flüssigkeitsverteilungsschicht 30 versehen sowie in ihrem hohlen Innenraum 34b von einer an ihrer Innenmantelfläche 34c anliegenden, ortsfesten Förderschnecke 33 durchsetzt ist. Bei einer Relativdrehung der Trägerwalze 34 zur Förderschnecke 33 wird das Befettungsmittel vom tiefer gelegenen Bereich 35 in Richtung des Pfeiles 36 zum höher gelegenen Bereich 37 gefördert. Um einen Fördereffekt zu erzeugen, ist neben einer entsprechenden Steigung der Schneckenwindungen 33a eine Relativbewegung zwischen der Innenmantelfläche 34c der Trägerwalze 34 und der in ihrem hohlen Innenraum 34b angeordneten Förderschnecke 33 erforderlich. Dieser Fördereffekt kann einerseits dadurch bewerkstelligt werden, daß die Förderschnecke 33 ortsfest mit den Achsstummeln 15 verbunden ist oder dadurch, daß sich beispielsweise die Trägerwalze 34 an ihrer Innenumfangsfläche 34c mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Förderschnecke 33 dreht. Im dargestellten Fall wird das Befettungsmittel unter Druck über die Verbindungsleitung 16 in den Hohlraum 15a der Achsstummel 15 gepreßt, aus denen es über Radialöffnungen 38 sowie über weitere daran anschließende Radialöffnungen 39 in der Förderschnecke 33 an deren Außenumfangsfläche 40 gelangt, wobei es unter ihrer Schwerkraft in Richtung des Pfeiles 31 zum tiefer gelegenen Bereich 35 tendiert. Auch hier wiederum ist das Strömungsverhalten des Befettungsmittels unter anderem abhängig von seiner Viskosität, seinem Adhäsions- und Kohäsionsverhalten, dem Zufuhrdruck durch die Radialöffnungen 38, 39, dem Neigungswinkel α sowie der Umfangsgeschwindigkeit der Trägerwalze 34, der Kapillarwirkung zwischen Trägerwalze 34 und Außenumfangsfläche 40 der Förderschnecke 33 sowie dem Steigungswinkel der Schneckenwindungen 33a.
    Um bei unterschiedlichen Drehrichtungen der Trägerwalze 34 und ihrer Befettungsschicht 30 gleichwohl den gewünschten Fördereffekt des Befettungsmittels über die Schneckenwindung 33a der Förderschnecke 33 erzielen zu können, ist die Förderschnecke 33 mit zwei sich kreuzenden Schneckenwindungen 33a ähnlich den sich kreuzenden Kanälen 27 von Fig. 6 mit entgegengesetztem Steigungswinkel versehen. Im dargestellten Fall der Fig. 5 besteht die Förderschnecke 33 aus einer Gewindespindel, bei welcher unterschiedliche Ausführungsformen möglich sind. Ferner ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 die als Hohlzylinder ausgebildete Trägerwalze 34 an ihren beiden Enden auf je einer als Achsstummel 15 ausgebildeten, ortsfesten Hohlachse gelagert.
    Dieser Achsstummel 15 ist einerseits drehfest mit dem Innenring 29a des Kugellagers 29 und andererseits drehfest mit der Förderschnecke 33 verbunden. Der Außenring 29b des Kugellagers trägt die drehbar darauf angeordnete Trägerwalze 34 sowie die auf der Trägerwalze 34 angeordnete Flüssigkeitsverteilungsschicht 30.

    Claims (14)

    1. Vorrichtung zum Auftragen von flüssigen Medien auf flächenhafte Werkstücke, wie zum Befetten von Werkstücken bei der spanlosen Umformung und beim Walzen mit mindestens einer mit radialen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen versehenen Auftragswalze (11,12) mit einer Trägerwalze (24), die auf einer in einem Vorrichtungsgestell gehaltenen Hohlachse drehbar gelagert ist und auf ihrer Außenmantelfläche (23) mit einer Flüssigkeitsverteilungsschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei zur Horizontalen (22) geneigter Auftragswalze (11, 12) die Außenmantelfläche (23) der Trägerwalze (24) in einem beim gebeauchten Zustand höher gelegenen Teilbereich mit radial offenen Kanalen (27) versehen ist, in deren am höchsten gelegenen Kanalbereich (27a) die radialen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen (28) einmünden.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (27) parallel zur Symmetrieachse (26) der Trägerwalze (24) verlaufen.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kanäle (27) schraubenlinienförmig um die Außenmantelfläche (23) der Trägerwalze (24) erstrecken.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche (23) mit zwei schraubenlinienförmigen Kanälen (27) entgegengesetzter Steigung versehen ist.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (27) im Querschnitt eine Halbkreisform aufweisen und sich vom höher gelegenen Ende (24a) in Richtung auf das tiefer gelegene Ende (24b) der Auftragswalze (11, 12) über eine Strecke (L) von mindestens einem Drittel der Gesamtlänge der Trägerwalze (24) erstrecken.
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Kanal (27) in der Nähe seines am höchsten gelegenen Kanalbereiches (27a) mindestens eine radiale Flüssigkeitsdurchtrittöffnung (28) aufweist.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen (28) in den der Symmetrielängsachse (26) der Auftragswalze (11, 12) nächstgelegenen Bereich der Kanäle (27) einmünden.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwalze (24) aus einem massiven, zylindrischen Körper besteht, der an seinen beiden Enden mit Sackbohrungen (24c) zur Aufnahme je einer der ortsfesten Hohlachsen (15) versehen ist.
    9. Vorrichtung zum Auftragen von flüssigen Medien auf flächenhafte Werkstücke, wie zum Befetten von Werkstücken bei der spanlosen Umformung und beim Walzen mit mindestens einer mit radialen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen versehenen Auftragswalze (11,12) mit einer Trägerwalze (24), die auf einer in einem Vorrichtungsgestell gehaltenen Hohlachse drehbar gelagert ist und auf ihrer Außenmantelfläche (23) mit einer Flüssigkeitsverteilungsschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei zur Horizontalen (22) geneigter Auftragswalze (11, 12) der Mantel der hohl ausgebildeten Trägerwalze (34) mindestens in einem beim gebeauchten Zustand höher gelegenen Teilbereich (34a) mit zahlreichen radialen Durchtrittsöffnungen (32) zur Flüssigkeitsverteilungsschicht (30) versehen sowie im hohlen Innenraum (34b) der Trägerwalze (34) von einer an ihrer Innenmantelfläche (34c) anliegenden Förderschnecke (33) durchsetzt ist, die bei einer Relativdrehung der Trägerwalze (34) das Befettungsmittel vom tiefer gelegenen Bereich (35) des hohlen Innenraumes (34b) zum höher gelegenen Bereich (37) fördert.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (33) für unterschiedliche Drehrichtungen der Auftragswalze (11, 12) zwei sich kreuzende Schneckenwindungen (33a) mit entgegengesetztem Steigungswinkel aufweist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (33) aus einer Gewindespindel besteht.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hohlzylinder ausgebildete Trägerwalze (34) an ihren beiden Enden auf je einer der ortsfesten Hohlachsen (15) gelagert ist.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwalze (34) an ihren beiden Enden auf hohlen Achsstummeln (15) gelagert ist, von denen mindestens der höher gelegene Achsstummel (15) mit einer Zuführungsleitung (10) für das Befettungsmittel und mit radialen Fettleitkanälen (38) zum Durchtritt des Befettungsmittels zu den radialen Durchtrittsöffnungen (32) der Trägerwalze (34) versehen ist.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwalze (24, 34) in an sich bekannter Weise entweder als Flüssigkeitsverteilungsschicht (30) mit einer Vielzahl von Bürstenbüscheln oder mit einer bespannten Filz- oder Faservliesschicht versehen ist.
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