WO2012146536A1 - Verfahren und vorrichtung zur beölung von bandmaterial - Google Patents

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WO2012146536A1
WO2012146536A1 PCT/EP2012/057266 EP2012057266W WO2012146536A1 WO 2012146536 A1 WO2012146536 A1 WO 2012146536A1 EP 2012057266 W EP2012057266 W EP 2012057266W WO 2012146536 A1 WO2012146536 A1 WO 2012146536A1
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oil
strip material
applicator roll
applicator
rollers
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PCT/EP2012/057266
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Martin STORR
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Oelheld Gmbh
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21C9/00Cooling, heating or lubricating drawing material
    • B21C9/005Cold application of the lubricant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/18Lubricating, e.g. lubricating tool and workpiece simultaneously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices 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
    • B21B45/0266Measuring or controlling thickness of liquid films

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for the coating of preferably strip-shaped material (strip material), in particular punched strips.
  • strip-shaped starting material strip material
  • punching and forming operations it is usually necessary to lubricate the usually strip-shaped starting material (strip material) as punching strips to the wear of the required tools such as downholder, upper blade (punch), lower blade and cutting plate (die) to reduce.
  • the oil is applied before entering the appropriate tool.
  • oiling is understood not only to mean the application of pure oils such as, for example, exclusively mineral hydrocarbons, but rather the term “oiling” should be interpreted broadly. In the context of the present application is meant more generally the application of liquid agents with lubricating properties, for example also liquefied fats and waxes, oily emulsions or solutions and / or suspensions of inorganic or polymeric lubricants. Accordingly, the term “oil” is to be understood correspondingly broad, including in particular all liquid agents having lubricating properties which are used by a person skilled in the art for lubricating punching and forming processes.
  • FIG. 1 A band to be oiled (1) is unwound from a roll (2) and passed through a straightening station (3).
  • a device (4) is arranged, in which the BELT of the strip (1) takes place.
  • the oil is extracted from a storage container (5) transferred into the device (4) and applied there to the belt (1).
  • the punching and / or forming machine (6) the processing of the strip by means of the tool (7). This includes a punching process and / or a forming process.
  • the rolling of the oil using the felt-coated rollers leads to unsatisfactory results, because the amount of stored oil in the felt rollers difficult to control and the delivery to the belt surfaces of the contact pressure of the felt rollers is dependent.
  • the application of a very fine, evenly distributed oil film is very difficult to accomplish.
  • with an intermittent feed common in punching processes
  • the present invention has for its object to develop a procedure for the treatment of strip material, in which the problems described do not occur or only to a reduced extent.
  • the goal was to apply an oil film evenly to strip material such as punched strips apply as independent as possible of the preferred speed and the duration of intervals in intermittent feed rate.
  • a device according to the invention is suitable for applying liquid coating materials to substrates, in particular for lubricating preferably strip-shaped substrates (strip material), in particular stamped strips.
  • the band material to be oiled is usually passed through the device by means of a drive and using deflection rollers. This always includes the following components: a rotating in the direction of the strip material applicator roll for applying oil to the strip material,
  • a dosing agent for adjusting the thickness of the oil layer on the order swalze is a dosing agent for adjusting the thickness of the oil layer on the order swalze.
  • the device according to the invention In contrast to the above-described oiling of strip material with the aid of felt-coated rollers, it is possible with the device according to the invention to better control the amount of oil to be applied.
  • the outer surface and thus directly applied to the outer surface of the roller and not via the detour over the interior of the roller through the felt coating on the other hand, the thickness of the oil layer on the applicator roll with the dosing directly and not only on the ⁇ lnachflu ß be managed.
  • the amount of oil to be transferred to the strip material is generated by means of the dosing without contact as an oil layer with a defined thickness on the lateral surface of the applicator roll and transferred from there to the moving strip material.
  • the transferred amount of oil is completely independent of the preferred speed of the strip material. However, the amount of oil can be adjusted by means of the dosing. More on that later.
  • a device according to the invention comprises a first in the direction of the strip material rotating applicator roll for oiling the underside of the strip material (hereinafter also referred to as lower roll) and
  • each of these rollers means for coating the outer surface of the applicator roll with oil and a dosing agent for adjusting the thickness of the oil layer on the applicator roll assigned.
  • the strip material can be oiled in one pass on both sides.
  • the two rollers can be arranged relative to one another in a device according to the invention.
  • the two applicator rollers are offset in the direction of the strip material offset (variant A), on the other hand, but you can also form a gap whose height corresponds approximately to the thickness of the supplied strip material (variant B).
  • At least one of the application rollers in particular the upper roller, is mounted to be movable perpendicular to the running direction of the strip material. So it is possible the To fix lower roller at a certain height or position while the upper roller is stored movably on this. Depending on the weight of the upper roller this exerts a more or less great pressure on the lower roller and optionally on guided through the gap between the rollers strip material.
  • the two applicator rollers are coupled to one another via an elastic actuator, for example a spring with adjustable spring stiffness.
  • an elastic actuator for example a spring with adjustable spring stiffness.
  • the device according to the invention is characterized in that the two applicator rollers are arranged on the opposite arms of a two-sided lever (also referred to below as a rocker) mounted pivotably about a pivot point or a pivot axis.
  • a two-sided lever also referred to below as a rocker
  • the pivot axis extends in advantageous embodiments parallel to the axis of the applicator rolls.
  • the lever and the applicator rollers are preferably designed and arranged such that one of the two applicator rollers exerts a pressure on the top and the other a pressure on the underside of the band material to be oiled.
  • the first application roller exerts a pressure on the underside and the second application roller exerts a pressure on the upper side of the strip material to be oiled.
  • the pressure should be particularly preferably effected solely by the force of gravity acting on the applicator rollers and the lever.
  • the second arm or the second application roller can be weighted, for example, by weights and / or formed of materials of different density (eg, the second application roller made of steel and the first application roller made of comparatively lighter aluminum).
  • rollers can be coupled together via an elastic actuator such as the mentioned spring.
  • the device according to the invention can have both a simple lever and a double lever as a two-sided lever.
  • the two-sided lever preferably comprises two individual levers of identical length and with identical lever ratios, which are arranged rotatable or pivotable about the same pivot point or the same pivot axis and between which the first and the second applicator roll are rotatably mounted.
  • the applicator rollers of a device according to the invention are frictionally in contact with the strip material, so that they can roll evenly on the strip material during the oiling process.
  • application rollers used in the context of the present invention have a jacket surface made of a plastic, of a metallic material, of ceramic or of a composite material.
  • plastic for example, all elastomers in question, which are chemically stable to the medium to be applied, as a metallic material, especially steel.
  • the lateral surfaces themselves may have a surface structure which improves adhesion and / or retention of the oil on the surface.
  • the lateral surfaces have a cup structure.
  • a cup structure is a cap structure which has small depressions, so-called wells, which serve to retain the oil.
  • the wells are also referred to as pockets.
  • a doctor blade or a doctor roller are preferably used in a device according to the invention.
  • one or more simple scrapers for example made of plastic, may be provided.
  • a doctor blade or a doctor roller can be set exactly what amount of oil is transferred to the strip material.
  • the Raktelmesser is adjustably mounted relative to the associated applicator roll, so that a gap width between the lateral surface of the applicator roll and the doctor blade is adjustable to a desired value.
  • the use of graduated doctor blade is possible. This is also not possible with the previous methods described above.
  • the new process offers decisive advantages in terms of minimum quantity lubrication, which was previously not possible. This minimum quantity lubrication enables optimum results in high-speed punching.
  • the upper roller for example, a druckölbeetztes manifold in question.
  • the lower roller for example, an oil bath in question, in which the lower roller dips.
  • oil is applied to the strip material by means of at least one application roller rotating in the running direction of the strip material.
  • the application roller is in turn coated with the aid of a device for coating the lateral surface with oil.
  • the thickness of the oil layer is adjusted on the applicator roll.
  • the metering device comprises a doctor blade, wherein a distance of the doctor blade is varied to the lateral surface for adjusting the thickness of the oil layer.
  • the device according to the invention is particularly well suited for carrying out the method according to the invention.
  • the method according to the invention does not necessarily have to be followed by a forming method such as a stamping method.
  • the method according to the invention can also be used for applying a corrosion protection (for example of an oil with corrosion protection inhibitors) to a preferably band-shaped substrate.
  • Fig. 1 a device for oiling punching bands according to
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a device for lubricating punching bands
  • FIG. 3 shows a main functional group of a device for oiling punching bands according to a second embodiment
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a device for lubricating punching bands with a main functional group according to FIG. 3.
  • Fig. 2 shows schematically in two-dimensional representation of an example of a device according to the invention for the addition of punching bands with two applicator rollers in a staggered arrangement (variant A).
  • This includes a housing (8).
  • a punching tape (1) is inserted through a slot. After the BELT has been completed, the punching tape (1) is led out of the housing via another slot (running direction from right to left). Because of good accessibility, the enclosure (8) may have a removable lid (9).
  • the rocker (12) is rotatably mounted so that the rocker lever is longer in the running area and so on according to the principle of gravity, the applicator roller (10) from below and the applicator roller (1 1) presses from above on the punching belt (1).
  • a manually or automatically operable lever (13) may be provided which presses against the rocker lever and brings the applicator rollers (10 and 1 1) au engagement.
  • the lever can be actuated for example by means of compressed air or hydraulically.
  • the lower part of the enclosure (8) is filled with oil (14).
  • the level of oil filling is adjusted by means of a pivoting level nozzle (15).
  • Excess oil can be returned via the drain line (21) in the reservoir (5).
  • the level of the oil is preferably selected so that the application roller (10) immersed so far in the oil that a good wetting of the roll surface takes place.
  • Excess oil on the roll surface is doctored off by means of an adjustable doctor blade (16), so that behind it only a desired amount of oil is transferred to the punching belt (1) by rolling.
  • the applicator roll (11) lying on the punched strip (1) is drizzled with oil by means of a distributor pipe (19).
  • the excess oil is doctored off by means of an adjustable doctor blade (20), whereby the desired oil wetting of the punching tape (1) is produced on the surface.
  • the excess oil flows back through the level port (15) and the return line (21) in the reservoir.
  • the lateral surfaces of the applicator rolls (10 and 11) are, as mentioned above, particularly preferably either of an elastomer or of hard chromium-plated steel with cup structure.
  • the depth of the well depends on the viscosity of the oil and the desired amount of oil to be transferred.
  • the distributor tube (19) is supplied by means of a pump (17) via a throttle slide (18).
  • the pressure-quantity control is carried out as a throttle bypass system with the throttle slide (18) in conjunction with the adjustable pressure relief valve (22).
  • the oil can the oiling device via a discharge slide (23) and the return line (24) are emptied into the reservoir (5).
  • adjustable felt strips 25 and 26 can be attached to the inlet and outlet slots of the oiling device. These serve if necessary at the same time as a scraper for possible contamination of the punching strip (1).
  • Fig. 3 shows schematically the main functional group of a preferred embodiment of a device according to the invention, which comprises the top roller (30) and the bottom roller (31) as application rollers forming a gap through which the band to be oiled (1) is pulled (variant B).
  • the top roller (30) is associated with the oil metering tube (32) as a means for coating its lateral surface with oil.
  • the illustrated gap S2 between the doctor blade (34) and the lateral surface of the lower roller (31) is larger in the illustration than the gap S1 between the doctor blade (35) and the lateral surface of the upper roller (30). Accordingly, more oil is applied to the underside of the belt (1) than to the top.
  • the functional group shown in Fig. 3 can be obstructed in a variety of ways.
  • the functional group in the frame (41) is installed.
  • the top roller (42) and the bottom roller (43), a doctor blade (44) and (45) are assigned here as well as the oil metering tube (46) and the oil bath (47).
  • the oil is preferably continuously conveyed by means of a diaphragm pump to the oil metering tube (46).
  • the flow rate can be controlled for example via a throttle valve.
  • the level of the oil bath (47) can be flexibly adapted to the position of the lower roller (43) via the pivotally mounted drain pipe (48).
  • rollers (42) and (43) are coupled together via an elastic actuator, namely the spring (49). Excess oil is discharged into the oil reservoir (50).
  • the adaptation of the rollers (42) and (43) to the punching belt (1) takes place firstly with the aid of the own weight of the top roller (42) and secondly with the aid of the spring (49).
  • FIG. Another embodiment of a device according to the invention is shown in FIG.
  • the top roller (54) can be aligned vertically via the pivot arm (52) and the bottom roller (55) via the pivot arm (53).
  • an oil metering tube (56) and an oil bath (57) are also provided here for supplying the rollers (54) and (55) with oil and for adjusting the thickness of the oil film on the rollers (54) and (55).
  • the upper roll and the lower roll are connected to each other via the spring (60).
  • the devices illustrated in FIGS. 2, 4 and 5 may each replace the device (4) in the method illustrated in FIG. 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Beölen von vorzugsweise bandförmigem Material (Bandmaterial), insbesondere von Stanzbändern, umfassend mindestens eine sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehende Auftragswalze zum Auftrag von Öl auf das Bandmaterial, eine Einrichtung zur Beschichtung der Mantelfläche der Auftragswalze mit Öl und ein Dosiermittel zur Einstellung der Dicke der Ölschicht auf der Auftragswalze. Weiterhin wird ein Verfahren beschrieben, das mit einer solchen Vorrichtung durchführbar ist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Beölunq von Bandmaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur BeÖlung von vorzugsweise bandförmigem Material (Bandmaterial), insbesondere von Stanzbändern.
Bei Stanz- und Umformvorgängen ist es in der Regel erforderlich, das in der Regel bandförmig vorliegende Ausgangsmaterial (Bandmaterial) wie Stanzstreifen zu beölen, um den Verschleiß der benötigten Werkzeuge wie zum Beispiel Niederhalter, Obermesser (Stanzstempel), Untermesser und Schneidplatte (Matrize) zu reduzieren. In der Regel wird das Öl vor Eintritt in das entsprechende Werkzeug aufgebracht.
Unter dem Begriff „BeÖlung" ist dabei nicht nur der Auftrag von reinen Ölen wie beispielsweise ausschließlich aus Kohlenwasserstoffen bestehenden Mineralölen zu verstehen. Der Begriff „BeÖlung" ist vielmehr breiter auszulegen. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung soll darunter allgemeiner das Aufbringen von flüssigen Mitteln mit Schmiereigenschaften verstanden werden, beispielsweise also auch von verflüssigten Fetten und Wachsen, ölhaltigen Emulsionen oder Lösungen und/oder Suspensionen von anorganischen oder polymeren Schmiermitteln. Entsprechend breit ist auch der Begriff „Öl" zu verstehen. Darunter sollen vorliegend insbesondere sämtliche flüssige Mittel mit Schmiereigenschaften fallen, auf die ein Fachmann zum Schmieren von Stanz- und Umformvorgängen zurückgreift.
Der schematische Ablauf eines solchen Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt. Ein zu beölendes Band (1 ) wird von einer Rolle (2) abgewickelt und durch eine Richtstation (3) geführt. Im Zufuhrbereich einer Stanz- und/oder Umformmaschine (6) ist eine Vorrichtung (4) angeordnet, in der die BeÖlung des Bandes (1 ) erfolgt. Das Öl wird aus einem Vorrats- behälter (5) in die Vorrichtung (4) überführt und dort auf das Band (1 ) aufgebracht. Anschließend erfolgt in der Stanz- und/oder Umformmaschine (6) die Bearbeitung des Bandes mittels des Werkzeuges (7). Diese umfasst einen Stanzvorgang und/oder einen Umformvorgang.
Zur BeÖlung von Bandmaterial werden meist Sprühvorrichtungen oder Walzen mit filzbeschichteten Rollen eingesetzt. Beide Vorgehensweisen haben aber Nachteile. Beim Sprühen ist die Menge des auf das Bandmaterial aufgebrachten Öls abhängig von der Viskosität des Öls, der Überlappung der Sprühkegel und dem Sprühdruck. Entsprechend ist die Menge des aufzubringenden Öls schwierig zu kontrollieren. Weiterhin entstehen beim Sprühen feinste Ölnebel, die aufwändig abgesaugt oder abgeschieden werden müssen. Durch den Einsatz eines elektrostatischen Öltröpfchentransports lassen sich zwar die Beölungsbedingungen verbessern, auch dadurch lässt sich aber eine aufwändige Absaugung nicht umgehen. Darüber hinaus ist der apparative Aufwand für die Elektrostatik sehr teuer. Auch das Aufwalzen des Öls mit Hilfe der filzbeschichteten Rollen, die in der Regel mit Öldruck von innen versorgt werden, führt zu unbefriedigenden Ergebnissen, weil sich die Menge des in den Filzrollen gespeicherten Öls schwer kontrollieren lässt und die Abgabe auf die Bandflächen vom Anpressdruck der Filzwalzen abhängig ist. Das Aufbringen eines sehr feinen, gleichmäßig verteilten Ölfilms ist nur sehr schwierig zu bewerkstelligen. Insbesondere bei einem intermittierenden Vorschub (bei Stanzprozessen üblich) können in den Taktpausen Öllachen auf den Stanzbändern entstehen. Wenn man dies vermeiden möchte, muss man bewust mit geringer Ölzuführung arbeiten, dabei kann aber das Stanzband partiell trocken laufen, so dass Prozeßstörungen bis hin zu Werkzeugbrüchen entstehen können.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorgehensweise zur BeÖlung von Bandmaterial zu entwickeln, bei der die beschriebenen Probleme nicht oder nur in verringertem Ausmaß auftreten. Ziel war es, einen Ölfilm gleichmäßig auf Bandmaterial wie Stanzbänder aufzubringen und zwar möglichst unabhängig von der Vorzuggeschwindigkeit und der Dauer von Taktpausen bei intermittierendem Vorschub.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs"! 2. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 1 1 angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zum Aufbringen flüssiger Beschichtungsmaterialien auf Substrate, insbesondere dient sie zum Beölen von bevorzugt bandförmigen Substraten (Bandmaterial), insbesondere von Stanzbändern. Das zu beölende Bandmaterial wird üblicherweise mittels eines Antriebs und unter Verwendung von Umlenkrollen durch die Vorrichtung geführt. Diese umfasst stets die folgenden Komponenten: eine sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehende Auftragswalze zum Auftrag von Öl auf das Bandmaterial,
eine Einrichtung zur Beschichtung der Mantelfläche der Auftragswalze mit Öl und
ein Dosiermittel zur Einstellung der Dicke der Ölschicht auf der Auftrag swalze.
Im Unterschied zum eingangs beschriebenen Beölen von Bandmaterial mit Hilfe von filzbeschichteten Rollen ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die Menge des aufzutragenden Öls besser zu kontrollieren. Zum einen wird die Mantelfläche der Walze von außen und damit direkt mit Öl beaufschlagt und nicht über den Umweg über das Walzeninnere durch die Filzbeschichtung hindurch, zum anderen kann die Dicke der Ölschicht auf der Auftragswalze mit dem Dosiermittel direkt eingestellt und nicht nur über den Ölnachflu ß geregelt werden. Die auf das Bandmaterial zu übertragende Ölmenge wird mit Hilfe des Dosiermittels berührungslos als Ölschicht mit einer definierten Dicke auf der Mantelfläche der Auftragswalze erzeugt und von dort auf das bewegte Bandmaterial übertragen. Die übertragene Ölmenge ist völlig unabhängig von der Vorzugsgeschwindigkeit des Bandmaterials. Die Ölmenge läßt sich jedoch mittels dem Dosiermittel einstellen. Hierzu später noch mehr.
Wenn nur eine einseitige BeÖlung des Bandmaterials vorgenommen werden soll, wird grundsätzlich nur eine Auftragswalze benötigt, besonders bevorzugt umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch eine erste sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehende Auftragswalze zum Beölen der Unterseite des Bandmaterials (im Folgenden auch als Unterwalze bezeichnet) und
eine zweite sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehende Auftragswalze zum Beölen der Oberseite des Bandmaterials (im Folgenden auch als Oberwalze bezeichnet), wobei jeder dieser Walzen eine Einrichtung zur Beschichtung der Mantelfläche der Auftragswalze mit Öl und ein Dosiermittel zur Einstellung der Dicke der Ölschicht auf der Auftragswalze zugeordnet ist. Damit kann das Bandmaterial in einem Durchlauf beidseitig beölt werden.
Es gibt mehrere Varianten, wie die beiden Walzen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung relativ zueinander angeordnet sein können. Zum einen ist es möglich, dass die beiden Auftragswalzen in Laufrichtung des Bandmaterials versetzt zueinander angeordnet sind (Variante A), zum anderen können Sie aber auch einen Spalt bilden, dessen Höhe in etwa der Dicke des zugeführten Bandmaterials entspricht (Variante B).
Insbesondere bei Variante B ist es bevorzugt, dass mindestens eine der Auftragswalzen, insbesondere die Oberwalze, senkrecht zur Laufrichtung des Bandmaterials beweglich gelagert ist. So ist es möglich, die Unterwalze in einer bestimmten Höhe oder Position zu fixieren, während die Oberwalze beweglich gelagert auf dieser abgelegt wird. Abhängig vom Gewicht der Oberwalze übt diese einen mehr oder weniger großen Druck auf die Unterwalze und gegebenenfalls auf durch den Spalt zwischen den Walzen geführtes Bandmaterial aus.
Es kann bevorzugt sein, dass die beiden Auftragswalzen über ein elastisches Stellglied, beispielsweise eine Feder mit einstellbarer Federhärte, miteinander gekoppelt sind. In diesem Fall ist es möglich, den Anpressdruck auf durch den Spalt zwischen den Walzen geführtes Bandmaterial mit Hilfe des Stellgliedes gezielt einzustellen und gegebenenfalls auch im laufenden Betrieb anzupassen.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass die beiden Auftragswalzen an den gegenüberliegenden Armen eines dreh- bzw. schwenkbar um einen Angelpunkt bzw. eine Schwenkachse gelagerten zweiseitigen Hebels (im Folgenden auch bezeichnet als Wippe) angeordnet sind. Dies ermöglicht eine versetzte Anordung der Auftragswalzen in Laufrichtung des Bandmaterials (Variante A). Die Schwenkachse verläuft in vorteilhaften Ausgestaltungen parallel zur Achse der Auftragswalzen.
Dabei sind in diesen Ausführungsformen der Hebel und die Auftragswalzen bevorzugt derart ausgebildet und angeordnet, dass eine der beiden Auftragswalzen einen Druck auf die Ober- und die andere einen Druck auf die Unterseite des zu beölenden Bandmaterials ausübt. Bevorzugt übt die erste Auftragswalze einen Druck auf die Unterseite und die zweite Auftragswalze einen Druck auf die Oberseite des zu beölenden Bandmaterials aus. Der Druck soll dabei besonders bevorzugt ausschließlich durch die Schwerkraft, die auf die Auftragswalzen und den Hebel wirkt, bewirkt werden.
Bewerkstelligen lässt sich dies sehr einfach, nämlich indem beispielsweise der Hebelarm, kurz Arm, an dem die zweite Auftragswalze ange- ordnet ist, länger ausgebildet ist als der Arm für die erste Auftragswalze. Alternativ oder zusätzlich können der zweite Arm oder die zweite Auftragswalze z.B. durch Gewichte beschwert und/oder aus Materialien unterschiedlicher Dichte ausgebildet werden (z.B. kann die zweite Auftragswalze aus Stahl und die erste Auftragswalze aus vergleichsweise leichterem Aluminium ausgebildet werden). Durch Variation dieser Gewichte oder Materialien oder durch Einstellung der Armlängen oder der Abstände der Auftragswalze zum Angelpunkt bzw. des Verhältnisses des Abstands der ersten Auftragswalze zum Angelpunkt zum Abstand der zweiten Auftragswalze zum Angelpunkt kann der Druck, den die Auftragswalzen auf das Bandmaterial ausüben, präzise eingestellt werden.
Natürlich lassen sich auch bei Variante A die Walzen über ein elastisches Stellglied wie die erwähnte Feder miteinander koppeln.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als zweiseitigen Hebel sowohl einen einfachen Hebel als auch einen Doppelhebel aufweisen. Als Doppelhebel umfasst der zweiseitige Hebel bevorzugt zwei Einzelhebel identischer Länge und mit identischen Hebelverhältnissen, die dreh- bzw. schwenkbar um den gleichen Angelpunkt bzw. die gleiche Schwenkachse angeordnet sind und zwischen denen die erste und die zweite Auftragswalze drehbar gelagert sind.
Vorzugsweise stehen die Auftragswalzen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kraftschlüssig mit dem Bandmaterial in Kontakt, so dass sie beim Beölungsvorgang gleichmäßig auf dem Bandmaterial abrollen können.
Es ist bevorzugt, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwend- tete Auftragswalzen eine Mantelfläche aus einem Kunststoff, aus einem metallischen Werkstoff, aus Keramik oder aus einem Kompositmaterial aufweisen. Als Kunststoff kommen beispielsweise sämtliche Elastomere in Frage, die gegenüber dem aufzutragenden Medium chemisch stabil sind, als metallischer Werkstoff insbesondere Stahl. Die Mantelflächen selbst können eine Oberflächenstruktur aufweisen, welche eine Anhaftung und/oder Rückhaltung des Öls an der Oberfläche verbessert. In bevorzugten Ausführungsformen weisen die Mantelflächen eine Näpfchenstruktur auf. Als Näpfchenstruktur wird eine Oberlfä- chenstruktur bezeichnet, welche kleine Vertiefungen, sogenannte Näpfchen, aufweist, die einer Rückhaltung des Öls dienen. Die Näpfchen werden auch als Taschen bezeichnet.
Als Dosiermittel zur Einstellung der Dicke der Ölschicht kommen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt ein Rakelmesser oder eine Rakelwalze zum Einsatz. Alternativ oder zusätzlich können auch ein oder mehrere einfache Abstreifer, beispielsweise aus Kunststoff, vorgesehen sein. Insbesondere mit einem Rakelmesser oder einer Rakelwalze lässt sich genau einstellen, welche Ölmenge auf das Bandmaterial übertragen wird. Dazu ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass das Raktelmesser relativ zu der zugehörigen Auftragswalze verstellbar gelagert ist, so dass eine Spaltbreite zwischen der Mantelfläche der Auftragswalze und dem Rakelmesser auf einen gewünschten Wert einstellbar ist. Im Falle von unterschiedlichem Ölschichtbedarf in Querrichtung zum Bandmaterial ist alternativ oder zusätzlich auch der Einsatz maßlich abgesetzter Rakelmesser möglich. Dies ist mit den oben beschriebenen bisherigen Methoden ebenfalls nicht möglich.
Entscheidende Vorteile bietet das neue Verfahren im Hinblick auf eine Minimalmengenbeölung, was bisher nicht möglich war. Diese Minimal- mengenschmierung ermöglicht optimale Ergebnisse beim Hochgeschwindigkeitsstanzen.
Als Einrichtung zur Beschichtung der Mantelfläche der Auftragswalzen kommt für die Oberwalze beispielsweise ein druckölbeaufschlagtes Verteilerrohr in Frage. Für die Unterwalze kommt beispielsweise ein Ölbad in Frage, in das die Unterwalze eintaucht. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, das Öl auf die Walzen aufzusprühen oder etwa das Öl von einer vorgeschalteten Dosierwalze auf die Auftragswalzen zu ü- bertragen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Beölen von Bandmaterial wird Öl mittels mindestens einer sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehenden Auftragswalze auf das Bandmaterial aufgetragen. Die Auftragswalze wird ihrerseits mit Hilfe einer Einrichtung zur Beschichtung der Mantelfläche mit Öl beschichtet. Mit Hilfe eines Dosiermittels wird die Dicke der Ölschicht auf der Auftragswalze eingestellt. In einer Ausgestaltung umfasst die Dosiervorrichtung ein Rakelmesser, wobei ein Abstand des Rakelmessers zu der Mantelfläche zur Einstellung der Dicke der Ölschicht variiert wird.
Besonders gut eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es sei an dieser Stelle betont, dass dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht zwingend ein Umformverfahren wie ein Stanzverfahren nachgeschaltet sein muss. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Aufbringen eines Korrosionsschutzes (beispielsweise eines Öls mit Korrosionsschutzinbitoren) auf ein bevorzugt bandförmiges Substrat dienen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Es sei an dieser Stelle explizit betont, dass sämtliche in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen fakultativen Aspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils für sich allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der weiteren beschriebenen fakultativen Aspekte bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. Die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform dient lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und ist in keiner Weise einschränkend zu verstehen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 : eine Vorrichtung zum Beölen von Stanzbändern gemäß
Stand der Technik,
Fig. 2: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Beölen von Stanzbeändern,
Fig. 3: eine Hauptfunktionsgruppe einer Vorrichtung zum Beölen von Stanzbändern gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4: eine erste Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Beölen von
Stanzbändern mit einer Hauptfunktionsgruppe gemäß Fig. 3 und
Fig. 5: eine zweite Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Beölen von Stanzbändern mit einer Hauptfunktionsgruppe gemäß Fig. 3.
Fig. 2 zeigt schematisch in zweidimensionaler Darstellung ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur BeÖlung von Stanzbändern mit zwei Auftragswalzen in versetzter Anordnung (Variante A). Diese umfasst eine Umhausung (8). In diese wird ein Stanzband (1 ) über einen Schlitz eingeführt. Nach erfolgter BeÖlung wird das Stanzband (1 ) über einen weiteren Schlitz wieder aus der Umhausung herausgeführt (Laufrichtung von rechts nach links). Der guten Zugänglichkeit wegen kann die Umhausung (8) einen abnehmbaren Deckel (9) besitzen. Zwei auf einer Wippe (12) befindliche Auftragswalzen (10 und 1 1 ) berühren das Stanzband (1 ) kraftschlüssig von unten und oben, so dass sich die Auftragswalzen (10 und 1 1 ) durch die Längsbewegung des Stanzbandes (1 ) gleichmäßig auf diesem abwälzen. Die Wippe (12) ist drehbar so gelagert, dass der Wippenhebel im ablaufenden Bereich länger ist und so nach dem Schwerkraftprinzip die Auftragswalze (10) von unten und die Auftragswalze (1 1 ) von oben auf das Stanzband (1 ) drückt. Zur leichteren Durchführung des Stanzbandes (1 ) zwischen den beiden Auftragswalzen (10 und 1 1 ) kann ein manuell oder automatisch betätigbarer Hebel (13) vorgesehen sein, der gegen den Wippenhebel drückt und die Auftragswalzen (10 und 1 1 ) au ßer Eingriff bringt. Der Hebel kann beispielsweise mittels Druckluft oder hydraulisch betätigt werden. Der untere Bereich der Umhausung (8) ist mit Öl (14) gefüllt. Das Niveau der Öl- füllung wird mittels eines schwenkbaren Niveau-Stutzens (15) eingestellt. Überschüssiges Öl kann über die Ablaufleitung (21 ) in den Vorratsbehälter (5) zurückgeführt werden. Das Niveau des Öls wird bevorzugt so gewählt, dass die Auftragswalze (10) so weit in das Öl eintaucht, dass eine gute Benetzung der Walzenoberfläche stattfindet. Überschüssiges Öl an der Walzenoberfläche wird mit Hilfe eines einstellbaren Rakelmessers (16) abgerakelt, so dass dahinter nur noch eine gewünschte Menge Öl auf das Stanzband (1 ) durch Abwälzen übertragen wird.
Die auf dem Stanzband (1 ) liegende Auftragswalze (1 1 ) wird mittels eines Verteilerrohrs (19) mit Öl beträufelt. Das überschüssige Öl wird mit Hilfe eines einstellbaren Rakelmessers (20) abgerakelt, wodurch die gewünschte Ölbenetzung des Stanzbandes (1 ) auf der Oberfläche erzeugt wird. Das überschüssige Öl läuft über den Niveau-Stutzen (15) und die Rücklaufleitung (21 ) in den Vorratsbehälter zurück. Die Mantelflächen der Auftragswalzen (10 und 1 1 ) bestehen, wie oben erwähnt, besonders bevorzugt entweder aus einem Elastomer oder aus hartverchromten Stahl mit Näpfchenstruktur. Die Tiefe der Näpfchen richtet sich nach der Viskosität des Öls und der gewünschten Ölmenge, die übertragen werden soll.
Das Verteilerrohr (19) wird mittels einer Pumpe (17) über einen Drosselschieber (18) versorgt. Die Druck-Mengen-Regelung erfolgt als Drossel- Bypass-System mit dem Drosselschieber (18) in Verbindung mit dem einstellbaren Überdruckventil (22). Für Wartungszwecke kann das Öl der Beölungsvorrichtung über einen Ablassschieber (23) und die Rücklaufleitung (24) in den Vorratsbehälter (5) entleert werden. Um eine eventuelle Ölverdunstung sehr dünnflüssiger Öle zu verhindern, können an den Ein- und Auslaufschlitzen der Beölungsvorrichtung einstellbare Filzstreifen (25 und 26) angebracht sein. Diese dienen gegebenenfalls zugleich als Abstreifer für eventuelle Verschmutzungen des Stanzstreifens (1 ).
Fig. 3 zeigt schematisch die Hauptfunktionsgruppe einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche als Auftragswalzen die Oberwalze (30) und die Unterwalze (31 ) umfasst, die einen Spalt bilden, durch den das zu beölende Band (1 ) gezogen wird (Variante B). Der Oberwalze (30) ist als Einrichtung zur Beschichtung ihrer Mantelfläche mit Öl das Öldosierrohr (32) zugeordnet. Die Unterwalze (31 ) taucht dagegen in das Ölbad (33) ein. Beiden Walzen ist jeweils ein Rakelmesser (34) und (35) zugeordnet. Mittels einer Halterung (nicht dargestellt) sind die Walzen (30) und (31 ) mit den Rakelmessern (34) und (35) verbunden. Der Abstand der Rakelmesser (34) und (35) zur Mantelfläche der Walzen (30) und (31 ) ist mittels der Stellmittel (36) und (37), bei denen es sich bevorzugt um Mikrometerschrauben oder Feingewindeschrauben handelt, einstellbar. Es ist problemlos möglich, die Spalthöhen S1 und S2 unterschiedlich einzustellen. Der dargestellte Spalt S2 zwischen dem Rakelmesser (34) und der Mantelfläche der Unterwalze (31 ) ist in der Darstellung größer als der Spalt S1 zwischen dem Rakelmesser (35) und der Mantelfläche der Oberwalze (30). Entsprechend wird auf die Unterseite des Bandes (1 ) mehr Öl aufgebracht als auf die Oberseite.
Die in Fig. 3 dargestellte Funktionsgruppe lässt sich auf die unterschiedlichste Art und Weise verbauen. In Fig. 4 ist die Funktionsgruppe in den Rahmen (41 ) verbaut. Innerhalb des Rahmens erfolgt die vertikale Zustellung der Walzen (42 und 43) zum Stanzband über bewegliche Kulissensteine (nicht dargestellt). Der Oberwalze (42) und der Unterwalze (43) sind auch hier jeweils ein Rakelmesser (44) und (45) zugeordnet sowie das Öldosierrohr (46) und das Ölbad (47). Das Öl wird vorzugsweise mittels einer Membranpumpe stetig zum Öldosierrohr (46) gefördert. Die Fördermenge lässt sich beispielsweise über ein Drosselventil regeln. Das Niveau des Ölbades (47) lässt sich über das schwenkbar gelagerte Ablaufrohr (48) flexibel an die Lage der Unterwalze (43) anpassen. Die Walzen (42) und (43) sind über ein elastisches Stellglied, nämlich die Feder (49), miteinander gekoppelt. Überschüssiges Öl wird ins Ölreservoir (50) abgeführt. Die Anpassung der Walzen (42) und (43) an das Stanzband (1 ) erfolgt zum einen mit Hilfe des Eigengewichts der Oberwalze (42) und zum anderen mit Hilfe der Feder (49).
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 5 dargestellt. Hier ist die in Fig. 3 dargestellte Funktionsgruppe in einen Rahmen (51 ) mit beidseitigen, unabhängig voneinander arretierbaren Schwenkarmen (52) und (53) verbaut. Über den Schwenkarm (52) lässt sich die Oberwalze (54) vertikal ausrichten, über den Schwenkarm (53) die Unterwalze (55). Wie in den vorherigen Fällen ist auch hier zur Versorgung der Walzen (54) und (55) mit Öl ein Öldosierrohr (56) und ein Ölbad (57) vorgesehen sowie zur Einstellung der Dicke des Ölfilms auf den Walzen (54) und (55) die Rakelmesser (58) und (59). Die Oberwalze und die Unterwalze sind über die Feder (60) miteinander verbunden.
Die in Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Vorrichtungen können jeweils die Vorrichtung (4) in dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren ersetzen.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Beölen von vorzugsweise bandförmigem Material (Bandmaterial), insbesondere von Stanzbändern, umfassend mindestens eine sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehende Auftragswalze zum Auftrag von Öl auf das Bandmaterial, eine Einrichtung zur Beschichtung der Mantelfläche der Auftragswalze mit Öl und ein Dosiermittel zur Einstellung der Dicke der Ölschicht auf der Auftragswalze.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , umfassend
• eine erste sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehende Auftragswalze zum Beölen der Unterseite des Bandmaterials (Unterwalze) und
• eine zweite sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehende Auftragswalze zum Beölen der Oberseite des Bandmaterials (Oberwalze),
wobei jeder der Auftragswalzen eine Einrichtung zur Beschichtung ihrer Mantelfläche mit Öl und ein Dosiermittel zur Einstellung der Dicke der Ölschicht auf der Auftragswalze zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auftragswalzen in Laufrichtung des Bandmaterials versetzt zueinander angeordnet sind oder dass sie einen Spalt bilden, dessen Höhe ca. der Dicke des zugeführten Bandmaterials entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Auftragswalzen, insbesondere die Oberwalze, senkrecht zur Laufrichtung des Bandmaterials beweglich gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auftragswalzen über ein elastisches Stellglied miteinander gekoppelt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auftragswalzen an den gegenüberliegenden Armen eines drehbar um einen Angelpunkt gelagerten zweiseitigen Hebels angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auftragswalze eine Mantelfläche aus einem Kunststoff, aus einem metallischen Werkstoff, aus Keramik oder aus einem Kompositmaterial aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche der mindestens einen Auftragswalze eine Näpfchenstruktur aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiermittel zur Einstellung der Dicke der Ölschicht ein Rakelmesser ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rakelmesser relativ zu der zugehörigen Auftragswalze verstellbar gelagert ist, so dass eine Spaltbreite zwischen der Mantelfläche der Auftragswalze und dem Rakelmesser einstellbar ist.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Beschichtung der Mantelfläche der Auftragswalze ein Mittel zur Benetzung der Oberwalze mit Öl, beispielsweise ein druckölbeaufschlagtes Verteilerrohr und/oder ein Mittel zur Benetzung der Unterwalze mit Öl, insbesondere ein Ölbad, in das die erste Unterwalze eintaucht, ist. Verfahren zum Beölen von vorzugsweise bandförmigem Material (Bandmaterial), insbesondere von Stanzbändern, wobei das Öl mittels mindestens einer sich in Laufrichtung des Bandmaterials drehenden Auftragswalze auf das Bandmaterial aufgetragen wird, die Auftragswalze ihrerseits mit Hilfe einer Einrichtung zur Be- schichtung der Mantelfläche mit Öl beschichtet wird und mit Hilfe eines Dosiermittels die Dicke der Ölschicht auf der Auftragswalze eingestellt wird.
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