DE102013006331A1 - Workpiece lubricator and method for lubricating workpieces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Werkstückbeöler zum Beölen von Werkstücken (W) mit zumindest einer Sprühvorrichtung (10) zum Abgeben von Schmiermittel und zumindest einem Ablenkblech (20) zum Ablenken des Schmiermittelstrahls (S) und/oder Zerstäuben des Schmiermittels sowie einem Auffangmittel zum Sammeln und Abführen von überschüssigem Schmiermittel. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beölen von Werkstücken (W) vor dem Stanzen und/oder Umformen mit den Schritten: Anordnen zumindest einer Sprühvorrichtung (10); Besprühen eines Ablenkblechs (20) mit der zumindest einen Sprühvorrichtung (10); Anordnen des Werkstücks zumindest teilweise im Bereich des abgelenkten Sprühstrahls und/oder zumindest teilweise im Bereich abgelenkter Tröpfchen; und Abführen von überschüssigem Schmiermittel.The invention relates to a workpiece oiler for oiling workpieces (W) with at least one spray device (10) for dispensing lubricant and at least one baffle (20) for deflecting the lubricant jet (S) and / or atomizing the lubricant and a collecting means for collecting and discharging of excess lubricant. Furthermore, the invention relates to a method for oiling workpieces (W) before punching and / or forming with the steps: arranging at least one spraying device (10); Spraying a baffle (20) with the at least one spray device (10); Arranging the workpiece at least partially in the region of the deflected spray jet and / or at least partially in the region of deflected droplets; and removal of excess lubricant.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkstückbeöler zum Beölen von Werkstücken sowie ein Verfahren zum Beölen von Werkstücken, um die Reibung an einem Stanz-, Tiefzieh- oder Umformwerkzeug zu vermindern.The present invention relates to a workpiece lubricator for oiling workpieces and a method for lubricating workpieces to reduce the friction on a stamping, deep drawing or forming tool.
Bei einem Umform- oder Stanzprozess muss ein Werkstück, wie beispielsweise ein Blechband (coil) oder eine Platine vor der Bearbeitung mit einem Befettungsmittel oder einem Zieh- und Umformöl benetzt werden, um die Reibung bei dem nachfolgenden Umform- und Stanzprozess zu verringern. Hierdurch wird einerseits die Qualität der gestanzten und umgeformten Bauteile erhöht und andererseits wird auch die Lebensdauer der Stanz- und Umformwerkzeuge erhöht.In a forming or stamping process, a workpiece such as a coil or board must be wetted with a greasing or drawing and forming oil prior to machining to reduce friction in the subsequent forming and stamping process. As a result, on the one hand, the quality of the stamped and formed components is increased and on the other hand, the life of the punching and forming tools is increased.
Hierzu gibt es gemäß dem Stand der Technik Kontaktbeöler und kontaktlose Beöler. Kontaktbeöler weisen in der Regel Filz- oder Bürstenwalzen auf. Bei kontaktlosen Befettungsanlagen wird das Zieh- und Umformöl auf das Werkstück aufgesprüht. Um einen gleichmäßig dünnen Ölfilm auf das Werkstück aufzutragen, arbeiten die auf dem Markt befindlichen Anlagen mit sogenannten Zweistoffdüsen, die einen Nebel aus Druckluft und dem Schmieröl erzeugen. Dabei muss überschüssiges Nebelvolumen über Absaugvorrichtungen abgesaugt werden, um zu verhindern, dass zu viel Ölnebel in die Umgebung gelangt.For this purpose, according to the prior art, contact lubricators and contactless lubricators exist. Kontaktbeöler usually have felt or brush rollers. In contactless lubrication systems, the drawing and forming oil is sprayed onto the workpiece. In order to apply a uniformly thin film of oil to the workpiece, the systems on the market operate with so-called dual-fluid nozzles, which generate a mist of compressed air and the lubricating oil. Excess fog volume must be extracted via suction devices in order to prevent too much oil mist from entering the environment.
Die Aufgabe besteht in der Schaffung einer neuartigen Vorrichtung zum dosierten Aufbringen von Umformöl bzw. eines Befettungsmittels auf Werkstücke sowie eines korrespondierenden Verfahrens, womit ein gleichmäßiger Schmierfilm mittels einer einfachen Vorrichtung auf dem Werkstück erzeugt werden kann.The object is to provide a novel device for the metered application of forming oil or a Befettungsmittels on workpieces and a corresponding method, whereby a uniform lubricating film can be produced by means of a simple device on the workpiece.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments are defined in the dependent claims.
Gemäß einem Gesichtspunkt wird ein Werkstückbeöler zum Beölen von Werkstücken mit zumindest einer Sprühvorrichtung zum Abgeben von Schmiermittel und zumindest einem Ablenkblech zum Ablenken des Schmiermittelstrahls und/oder Zerstäuben des Schmiermittels sowie einem Auffangmittel zum Sammeln und Abführen von überschüssigem Schmiermittel zur Verfügung gestellt. Die Sprühvorrichtung weist vorzugsweise zumindest eine Sprühdüse auf, deren Austrittsquerschnitt beispielsweise kreisförmig oder rechteckförmig ausgebildet sein kann.According to one aspect, a workpiece lubricator is provided for lubricating workpieces having at least one spray device for dispensing lubricant and at least one baffle for deflecting the lubricant jet and / or atomizing the lubricant and a collecting means for collecting and removing excess lubricant. The spraying device preferably has at least one spray nozzle, the outlet cross-section of which may be, for example, circular or rectangular.
Erfindungsgemäß wird das Befettungsmittel indirekt auf das Werkstück aufgebracht, indem der Sprühstrahl auf einer speziell konstruierten Fläche bzw. Wand bzw. Ablenkblech geführt und/oder reflektiert wird. Dabei wird nur ein geringer Teil der Sprühstrahlmenge auf das Werkstück aufgetragen, während ein Großteil der Sprühstrahlmenge über ein Auffangmittel und/oder eine Rinne seitlich von dem Werkstück abgeführt wird. Die abgeführte Menge des Befettungsmittels bzw. Umformöls kann dem Prozess wieder zugeführt werden.According to the invention, the greasing agent is applied indirectly to the workpiece by the spray jet is guided and / or reflected on a specially designed surface or wall or baffle. In this case, only a small part of the spray jet is applied to the workpiece, while a large part of the spray jet is discharged via a collecting means and / or a channel laterally from the workpiece. The discharged amount of Befettungsmittels or forming oil can be recycled to the process.
Aufgrund der Reflexion des Sprühstrahls an der Ablenkfläche bzw. einem Ablenkblech werden kleinste Flüssigkeitströpfchen erzeugt. Dadurch kann die Einstoffdüsentechnik eingesetzt werden, bei der lediglich das Sprühöl von der Sprühvorrichtung abgegeben wird. Das Erzeugen eines Nebels mittels Druckluft (sogenannte Zweistoffdüse) kann deshalb vermieden werden.Due to the reflection of the spray jet on the deflection surface or a baffle smallest liquid droplets are generated. As a result, the one-fluid nozzle technique can be used, in which only the spray oil is discharged from the spray device. The generation of a mist by means of compressed air (so-called two-fluid nozzle) can therefore be avoided.
Da eine überschüssige Menge an Schmiermittel abgeführt werden kann, muss der Querschnitt der Austrittsöffnung der Sprühvorrichtung nicht an die Form des Werkstücks angepasst werden. Nichtsdestotrotz ist eine Aufbringung eines sehr dünnen und gleichmäßigen Ölfilms mit minimaler Menge insbesondere bei Mikrobauteilen möglich.Since an excess amount of lubricant can be removed, the cross section of the discharge opening of the spraying device need not be adapted to the shape of the workpiece. Nonetheless, it is possible to apply a very thin and even film of oil with a minimal amount, especially to microcomponents.
Vorzugsweise sind die zumindest eine Sprühvorrichtung, das Ablenkblech und das Auffangmittel in einer gemeinsamen Kammer untergebracht. Weiter bevorzugt umfasst das Auffangmittel zumindest eine Ablaufrinne.Preferably, the at least one spray device, the baffle and the collecting means are housed in a common chamber. More preferably, the collecting means comprises at least one gutter.
Vorzugsweise ist das Ablenkblech gegenüber einer Werkstückoberfläche in einem Winkel von etwa 60° bis etwa 120° angeordnet.Preferably, the baffle is disposed opposite a workpiece surface at an angle of about 60 ° to about 120 °.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Sprühvorrichtung gegenüber einer Werkstückoberfläche in einem Winkel von etwa 30° bis etwa 70° angeordnet und/oder schwenkbar.Preferably, the at least one spraying device is arranged and / or pivotable relative to a workpiece surface at an angle of approximately 30 ° to approximately 70 °.
Durch Schwenken der Sprühvorrichtung bezüglich des Auftreffwinkels auf dem Ablenkblech kann die Benetzung des Werkstücks gezielt gesteuert werden. Darüber hinaus kann ein Winkel des Ablenkblechs gegenüber der Werkstückoberfläche verändert werden und/oder auch die Form bzw. Ausgestaltung des Ablenkblechs, um die Benetzung zu optimieren. Das Ablenkblech kann anstelle einer geschlossenen Oberfläche auch als Lochblech ausgebildet sein, um die Menge an reflektierten Flüssigkeitströpfchen variieren zu können. Ferner kann der Ausstoss der Sprühvorrichtung verändert werden, und zwar insbesondere über den angelegten Druck, die Frequenz bzw. Taktung und/oder die Öffnungszeiten der Sprühdüse.By pivoting the spray device with respect to the angle of impact on the baffle, the wetting of the workpiece can be selectively controlled. In addition, an angle of the baffle with respect to the workpiece surface can be changed and / or the shape or design of the baffle to optimize the wetting. The baffle may be formed instead of a closed surface as a perforated plate to vary the amount of reflected liquid droplets can. Further, the ejection of the spray device can be changed, in particular on the applied pressure, the frequency or timing and / or the opening times of the spray nozzle.
Durch geeignetes Einstellen dieser Parameter kann ein optimales Ergebnis insbesondere unter Anwendung einer Einstoffdüse erzielt werden. Die Verwendung einer Zweistoffdüse zum Zerstäuben des Umformöls sowie eine aufwendige Absaugung des erzeugten Nebels ist somit nicht erforderlich.By suitably setting these parameters, an optimal result can be achieved in particular be achieved using a single-fluid nozzle. The use of a two-fluid nozzle for atomizing the forming oil and a complex extraction of the mist produced is thus not required.
Weiter bevorzugt werden nur etwa 10% bis etwa 20% des von der zumindest einen Sprühvorrichtung abgegebenen Schmiermittels auf das Werkstück aufgebracht und das überschüssige Schmiermittel wird über das Auffangmittel abgeführt. Hierdurch kann ein sehr dünner und gleichmäßiger Schmierfilm auf das Werkstück aufgetragen werden.More preferably, only about 10% to about 20% of the lubricant dispensed by the at least one spray device is applied to the workpiece and the excess lubricant is removed via the collecting means. As a result, a very thin and uniform lubricating film can be applied to the workpiece.
Vorzugsweise ist die Sprühvorrichtung eine Einstoffdüse und/oder die Düse ist mit einem Druck von etwa 300 kPa bis etwa 600 kPa beaufschlagt.Preferably, the spray device is a single-fluid nozzle and / or the nozzle is subjected to a pressure of about 300 kPa to about 600 kPa.
Vorzugsweise erzeugt die Sprühvorrichtung ein im wesentlichen elliptisches oder rechtwinkliges Sprühmuster und/oder die Düse weist einen Düsenaustrittswinkel von etwa 40° bis etwa 140° auf, insbesondere etwa 110° bis etwa 120°.Preferably, the spray device produces a substantially elliptical or rectangular spray pattern and / or the nozzle has a nozzle exit angle of about 40 ° to about 140 °, in particular about 110 ° to about 120 °.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt wird ein Verfahren zum Beölen von Werkstücken vor dem Stanzen und/oder Umformen mit folgenden Schritten zur Verfügung gestellt:
Anordnen zumindest einer Sprühvorrichtung;
Besprühen eines Ablenkblechs oder einer Wand oder dergleichen mit der zumindest einen Sprühvorrichtung;
Anordnen des Werkstücks zumindest teilweise im Bereich des abgelenkten Sprühstrahls und/oder zumindest teilweise im Bereich abgelenkter Tröpfchen; und
Abführen von überschüssigem Schmiermittel.In another aspect, a method of oiling workpieces prior to stamping and / or forming is provided by the steps of:
Arranging at least one spraying device;
Spraying a baffle or wall or the like with the at least one spray device;
Arranging the workpiece at least partially in the region of the deflected spray jet and / or at least partially in the region of deflected droplets; and
Removal of excess lubricant.
Vorzugsweise wird das Werkstück des weiteren kontinuierlich oder diskontinuierlich bzw. getaktet durch den abgelenkten Fluidregen hindurchbewegt, um einen gleichmäßig dünnen Fluidfilm aufzutragen.Preferably, the workpiece is further moved continuously or intermittently through the deflected fluid rain to apply a uniform thin fluid film.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings.
Wie in
Das Werkstück W kann in seiner Bewegungsrichtung auch vom Ausführschlitz
Es kann jedoch auch jedes andere Werkstück W, wie beispielsweise eine Platine oder dergleichen, innerhalb der Kammer
Innerhalb der Kammer
Gemäß dem in
Vorzugsweise ist jede der Sprühvorrichtungen
Innerhalb der Kammer
Dabei wird jedoch ein großer Teil des Sprühstrahls S von einer ersten Ablaufrinne
Das abgeleitete Umformöl kann nach eventueller Filterung dem Prozess wieder zugeführt werden. Somit wird das Werkstück W lediglich unmittelbar durch feinste reflektierte Tröpfchen des Sprühstrahls S mit einem Flüssigkeits- bzw. Fluidfilm des Umformöls benetzt. Auf diese Weise kann selbst mit einer verhältnismäßig großen Sprühvorrichtung
Vorzugsweise ist ein der ersten Ablaufrinne
Weiter bevorzugt ist im Bereich des Einführschlitzes
Das Ablenkblech
Die Sprühvorrichtung
Eine weitere Optimierung des Fluidfilms erfolgt durch Einstellen des Fluiddrucks der Sprühvorrichtung
Auf diese Weise kann der Fluidfilm optimiert werden durch Einstellen des Winkels des Ablenkblechs
Bei der Sprühvorrichtung
Die Sprühdüse der Sprühvorrichtung
In den
Die Ablaufrinne
Des weiteren ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das Ablenkblech
Ansonsten ist das zweite Ausführungsbeispiel der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Sprühvorrichtungsprayer
- 2020
- Ablenkblechbaffle
- 2222
- abgewinkelter Abschnittangled section
- 3030
- erste Ablaufrinnefirst gutter
- 3232
- zweite Ablaufrinnesecond gutter
- 3434
- dritte Ablaufrinnethird gutter
- 4040
- Kammerchamber
- 4242
- Einführschlitzinsertion
- 4444
- Austrittsschlitzexit slot
- SS
- Sprühstrahlspray
- WW
- Werkstückworkpiece
Claims (10)
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