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Title:
METHOD AND DEVICE FOR DRY-MACHINING DEEP-DRAWN SINKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/007628
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for dry-machining deep-drawn sinks, in particular kitchen sinks, by the following method steps: forming a metal workpiece (2) to a sink in a deep drawing device using a deep drawing film applied to the workpiece (2); automatically removing the deep drawing film from the workpiece (2); polishing the workpiece (2) without using polishing paste; cooling by means of a cooling liquid (K), at least temporarily during polishing, the kind and/or dosage of the cooling liquid (K) being chosen depending on an evaporation rate of the cooling liquid (K).

Inventors:
DITTLER BERND (DE)
Application Number:
EP2019/066590
Publication Date:
January 09, 2020
Filing Date:
June 24, 2019
Export Citation:
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Assignee:
FRANKE TECHNOLOGY & TRADEMARK (CH)
Attorney, Agent or Firm:
LEMCKE, BROMMER & PARTNER PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Verfahren zur T rocken bearbeitung tiefgezogener Spülen , insbesondere Kü- chenspülen , mit folgenden Verfahrensschritten :

- U mformen eines metallischen Werkstücks (2) zu einer Spüle in einer Tief- ziehvorrichtung (4) unter Verwendung von auf dem Werkstück aufgebrachter Tiefziehfolie (2);

- automatisiertes Entfernen der Tiefziehfolie (2a) von dem Werkstück (2);

- pastenfreies Polieren des Werkstücks (2);

- Kühlen mit einer Kühlflüssigkeit (K), zumindest zeitweise während des Polierens, wobei Art und/oder Dosierung der Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit eine Verdunstungsrate der Kühlflüssigkeit gewählt wird/werden .

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Tiefziehfolie (2a) vor dem U mfor- men beidseitig auf das Werkstück (2) aufgebracht wird .

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Tiefziehfolie (2a) durch An- blasen mit einem unter Druck stehenden Gas, vorzugsweise Druckluft (D), entfernt wird , höchst vorzugsweise durch Anblasen etwa parallel zu einer Haftfläche (2b) für die Tiefziehfolie (2a), insbesondere in einem Randbereich (2c) der Tiefziehfolie.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Polieren mittels Polierbürsten (6a) erfolgt, die vorzugsweise motorisch angetrieben werden .

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem als Kühlflüssigkeit (K) deionisiertes Wasser verwendet wird .

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Kühlflüssigkeit (K) fein zerstäubt auf das Werkstück (2) aufgebracht wird .

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Dosierung der Kühlflüssigkeit (K) derart erfolgt, dass im Wesentlichen kein Flüssigkeits- rückstand auf dem Werkstück (2) zurückbleibt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Dosierung der Kühlflüssigkeit (K) in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur des Werkstücks (2) oder am Ort des Werkstücks (2) oder in Abhängigkeit von ei- ner optischen I nspektion des Werkstücks (2) gesteuert oder geregelt wird .

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Kühlflüssigkeit (K) zumindest zeitweise während Polierens aufgebracht wird .

1 0. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Kühlflüssigkeit (K) zeitlich getrennt von dem Polieren aufgebracht wird .

1 1 . Tiefgezogene Spüle, insbesondere Küchenspüle, hergestellt nach dem Ver- fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Tiefgezogene Spüle nach Anspruch 1 1 , bei der das Werkstück (2) aus Edel- stahl besteht.

1 3. Anordnung (1 ) zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spülen , insbesondere Küchenspülen , mit folgenden Bestandteilen :

- optionale Folien-Aufbringvorrichtung (3) zum Aufbringen von Tiefziehfolie auf das Werkstück (2);

- Tiefziehvorrichtung (4) zum U mformen eines metallischen Werkstücks mit auf dem Werkstück aufgebrachter Tiefziehfolie zu einer Spüle;

- automatisierte Entfern-Vorrichtung (5) zum Entfernen der Tiefziehfolie von dem umgeformten Werkstück (2);

- Poliervorrichtung (6) zum pastenfreien Polieren des umgeformten Werk- stücks (2);

- Kühlvorrichtung (7) zum Kühlen des umgeformten Werkstücks mit einer Kühlflüssigkeit (K), bevorzugt während des Polierens, welche Kühlvorrich- tung (7) dazu ausgebildet ist, Art und/oder Dosierung der Kühlflüssigkeit (K) in Abhängigkeit von einer Verdunstungsrate der Kühlflüssigkeit (K) einzustel- len .

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Sp ülen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spü- len , insbesondere Küchenspülen , gemäß Anspruch 1 .

Außerdem betrifft die Erfindu ng eine tiefgezogene Spüle, insbesondere Küchen- spüle, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, gemäß An- spruch 1 1 .

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spülen , insbesondere Küchenspülen , gemäß Anspruch 1 3.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Spülen , insbesondere Küchenspülen , aus Metallblech (z. B. Edelstahlblech) durch Tiefzieh-U mformung herzustellen . Dabei kann ein flüssiges Schmiermedium verwendet werden , was es erforderlich macht, die hergestellte (tiefgezogene) Spüle nach Abschluss des Herstellungs- Verfahrens aufwendig zu reinigen .

Außerdem ist es regelmäßig erforderlich , eine durch Tiefziehen hergestellte Spüle zu polieren , um sie oberflächlich in einen ästhetisch einwandfreien Zu stand zu überführen . Regelmäßig kommen hierbei Polierpasten zum Einsatz, was wiederum eine aufwendige Reinigung der fertigen Spüle erforderlich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der jeweils eingangs genannten Art anzugeben , das bzw. die keine kostspiel i- gen Reinigungsschritte erforderlich macht. Aufgabe der Erfindung ist außerdem die Schaffung einer tiefgezogenen Spüle, die im Wesentlichen ohne kostenauf- wendige Reinigungsverfahren kommerzialisierbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma- len des Anspruchs 1 , durch eine tiefgezogene Spüle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 und durch eine Anordnung zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spülen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 3. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Idee sind Gegenstand von U nteransprüchen .

Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spülen , insbesondere Küchenspülen , folgende Verfahrensschritte:

- U mformen eines metallischen Werkstücks zu einer Spüle in einer Tief- ziehvorrichtung unter Verwendung von auf dem Werkstück aufge- brachter Tiefziehfolie;

- automatisiertes Entfernen der Tiefziehfolie von dem Werkstück;

- pastenfreies Polieren des Werkstücks;

- Kühlen mit einer Kühlflüssigkeit, zumindest zeitweise während des Po- lierens,

wobei Art und/oder Dosierung der Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit eine Verduns- tungsrate der Kühlflüssigkeit gewählt wird/werden .

Eine erfindungsgemäße, tiefgezogene Spüle, insbesondere Küchenspüle, ist nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spü- len , insbesondere Küchenspülen , umfasst folgende Bestandteile:

- eine optionale Folien-Aufbringvorrichtung zum Aufbringen von Tiefziehfo- lie auf das Werkstück;

- eine Tiefziehvorrichtung zum U mformen eines metallischen Werkstücks mit auf dem Werkstück aufgebrachter Tiefziehfolie zu einer Spüle;

- eine automatisierte Entfern-Vorrichtung zum Entfernen der Tiefziehfolie von dem umgeformten Werkstück;

- eine Poliervorrichtung zum pastenfreien Polieren des umgeformten Werk- stücks; und

- eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des umgeformten Werkstücks mit einer Kühlflüssigkeit, bevorzugt während des Polierens, welche Kühlvorrichtung dazu ausgebildet ist, Art und/oder Dosierung der Kühlflüssigkeit in Abhän- gigkeit von einer Verdunstungsrate der Kühlflüssigkeit einzustellen . Die vorliegende Erfindung schafft auf diese Weise einen Gesamtprozess zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spülen, der aufgrund der Verwendung von Tiefziehfolie sowie ein pastenfreien Polierverfahrens nebst angegebener Aus- wahl und Dosierung der Kühlflüssigkeit dazu führt, dass die fertig hergestellte Spüle im Wesentlichen oder sogar ganz ohne abschließendes, aufwendiges Reinigungsverfahren kommerzialisierbar ist. I nsbesondere die nach dem Stand der Technik erforderliche aufwendige Entfernung von flüssigen Schmiermedien und/oder Polierpaste entfällt. Dies ergibt einen entscheidenden Kostenvorteil .

Eine erste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Tiefziehfolie vor dem U mformen auf das Werkstück aufgebracht wird , vorzugs- weise beidseitig, sodass alle Oberflächen des Werkstücks vor möglichen Scha- deinwirkungen während des eigentlichen Tiefziehvorganges geschützt sind .

Als Tiefziehfolie kann jede an sich bekannte, handelsübliche Tiefziehfolie ver- wendet werden .

Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Tiefziehfolie durch Anblasen mit einem unter Druck stehenden Gas, wobei es sich vorzugsweise um Druckluft handeln kann , entfernt wird . Höchst vor- zugsweise erfolgt das Anblasen parallel zu einer Haftfläche oder Klebefläche für die Tiefziehfolie, insbesondere also parallel zu einer Oberfläche des Werk- stücks. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Anblasen an einem Randbereich der Tiefziehfolie erfolgt, um diese abzulösen .

Eine wieder andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen , dass das Polieren mittels Polierbürsten erfolgt, die vorzugsweise mo- torisch angetrieben werden . Die Polierbürsten können dabei rotierend , vibrie rend , oszillierend oder in jeder anderen geeigneten Art und Weise bewegt sein .

I m Zuge einer wieder anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah- rens hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn als Kühlflüssigkeit deioni- siertes Wasser verwendet wird . Dieses besitzt eine gute Kühlwirkung und hinter- lässt außerdem bei seiner Verdunstung im Wesentlichen keine Rückstände am Werkstück. U m eine möglichst gute Kühlwirkung bei entsprechend guter Verdunstung der Kühlflüssigkeit zu erreichen , kann in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens auch vorgesehen sein , dass die Kühlflüssigkeit fein zerstäubt auf das Werkstück aufgebracht wird .

Vorteilhafterweise erfolgt im Rahmen einer wieder anderen Weiterbildung des Verfahrens die Dosierung der Kühlflüssigkeit derart, dass im Wesentlichen kein Flüssigkeitsrückstand auf dem Werkstück zurückbleibt. Es wird also nur so viel Kühlflüssigkeit aufgebracht, dass diese im Wesentlichen restlos verdunsten kann .

Bei wieder einer anderen Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein , dass die Dosierung der Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur (und einer daraus abgeleiteten Verdunstungsrate) am Ort des Werkstücks oder in Abhängigkeit von einer optischen I nspektion des Werkstücks gesteuert oder geregelt wird . Die genannte optische I nspektion des Werkstücks kann eine Kontrolle bzw. Ü berwachung dergestalt umfassen , ob tatsächlich alle aufgebrachte Kühlflüssigkeit vom Werkstück verdunstet ist. Sollte dies nicht der Fall sein , kann die Menge an Kühlflüssigkeit reduziert werden .

I m Rahmen einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein , dass die Kühlflüssigkeit zumindest zeitweise während des Polierens aufgebracht wird . Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein , dass die Kühlflüssigkeit zeitlich getrennt von dem Polieren aufgebracht wird . Auf diese Weise kann in jedem Fall eine optimale Kühlwirkung erreicht werden .

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spüle kann vorge- sehen sein , dass das Werkstück bzw. die Spüle aus Edelstahl hergestellt ist. Derartige Spülen zeichnen sich durch ein ästhetisch ansprechendes Aussehen und eine gute Haltbarkeit im Betrieb aus.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung zur Trockenbe- arbeitung tiefgezogener Spülen zur Erläuterung eines erfindungsge- mäßen Verfahrens zur Trockenbearbeitung derartiger Spülen , insbe- sondere Küchenspülen ;

Figur 2 zeigt im Querschnitt ein metallisches Werkstück mit auf dem Werk- stück aufgebrachter Tiefziehfolie;

Figur 3 zeigt im Schnitt das Werkstück gemäß Figur 2 zusammen mit einer

Vorrichtung zum automatisierten Entfernen der Tiefziehfolie von dem Werkstück;

Figur 4 zeigt schematisch den Verfahrensschritt des pastenfreien Polierens des Werkstücks; und

Figur 5 zeigt schematisch den Verfahrensschritt des Kühlens des Werkstücks mit einer Kühlflüssigkeit.

I n Figur 1 ist schematisch eine Anordnung zur Trockenbearbeitung tiefgezoge- ner Spülen , insbesondere Küchenspülen , gezeigt, welche Anordnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Die Anordnung 1 umfasst eine Anzahl von Bestandteilen in Form von einzelnen Vorrichtungen , auf die im Folgenden genauer eingegangen werden soll . Zunächst bezeichnet Bezugszeichen 2 ein metallisches Werkstück bzw. ein metallisches Ausgangsmaterial (Blech), aus dem eine erfindungsgemäße Spüle (Küchenspüle) hergestellt werden soll. Die- ses Werkstück 2 kann bereits (beidseitig) mit einer an sich bekannten , her- kömmlichen Tiefziehfolie versehen sein , was in Figur 1 nicht dezidiert darge- stellt ist. Optional kann die gezeigte Anordnung 1 bei Bezugszeichen 3 eine Fo- lien-Aufbringvorrichtung umfassen , die dazu ausgebildet ist, die genannte Tief- ziehfolie auf das Werkstück 2 aufzubringen . Vorzugsweise wird die Tiefziehfolie beidseitig auf das (flache) Werkstück 2 aufgebracht.

Weiterhin umfasst die Anordnung 1 bei Bezugszeichen 4 eine Tiefziehvorrich- tung, die dazu ausgebildet ist, das metallische Werkstück 2 mit auf dem Werk- stück 2 aufgebrachter Tiefziehfolie zu einer (Küchen-)Spüle umzuformen . Auf- grund der Verwendung von Tiefziehfolie lässt sich der eigentliche Tiefziehvor- gang ohne ein flüssiges Schmiermedium durchführen , was den erforderlichen Aufwand für eine abschließende Reinigung des Werkstücks 2 deutlich verrin- gert.

I m Anschluss gelangt das umgeformte Werkstück innerhalb der Anordnung 1 zu einer Entfern-Vorrichtung 5, die dazu ausgebildet ist, die Tiefziehfolie automati- siert von dem umgeformten Werkstück 2 zu entfernen . Vorzugsweise geschieht dies mittels geeignet angeordneter Druckluftdüsen , worauf weiter unten noch genauer eingegangen wird .

Bei Bezugszeichen 6 ist eine Poliervorrichtung gezeigt, die zum pastenfreien Polieren des umgeformten Werkstücks 2 ausgebildet ist. Vorzugsweise ge- schieht dies mittels motorisch angetriebener, insbesondere rotierender Bürsten , worauf weiter unten noch genauer eingegangen wird .

Bei Bezugszeichen 7 ist schließlich eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des umge- formten Werkstücks 2 mit einer Kühlflüssigkeit gezeigt, wobei die Vorrichtungen gemäß Bezugszeichen 6 und 7 auch in Form einer gemeinsamen Vorrichtung ausgebildet sein können , sodass der Kühlvorgang während des Polierens er- folgt. Die Kühlvorrichtung 7 ist dazu ausgebildet, Art und Dosierung der Kühl- flüssigkeit in Abhängigkeit von einer Verdunstungsrate der Kühlflüssigkeit ein- zustellen , sodass im Wesentlichen keinerlei Kühlflüssigkeitsrückstände auf dem fertig bearbeiteten Werkstück verbleiben . Auch hierauf wird weiter unten anhand einer weiteren Figur noch genauer eingegangen .

Zu Figur 1 ist noch anzumerken , dass die Darstellung der einzelnen Bestandtei- le 3 bis 7 der Anordnung 1 als separate Vorrichtungen im Wesentlichen der Tat- sache geschuldet ist, auf diese Weise auch den Ablauf eines erfindungsgemä- ßen Verfahrens zur Trockenbearbeitung tiefgezogener Spülen da rstellen zu können . I n der Praxis liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, ein- zelne oder mehrere der genannten Vorrichtungen 3 bis 7 baulich bzw. räumlich zusammenzulegen , wie dies für die Poliervorrichtung 6 und die Kühlvorrich- tung 7 bereits explizit beschrieben wurde. Auch das Aufbringen der Tiefziehfo- lie, der eigentliche Tiefziehvorgang und das Entfernen der Tiefziehfolie von dem umgeformten Werkstück 2 kann grundsätzlich an einem Ort bzw. innerhalb einer gemeinsamen Vorrichtung erfolgen . Figur 2 zeigt schematisch im Schnitt das metallische Werkstück (Blech) 2 mit beidseitig aufgebrachter Tiefziehfolie 2a, wobei es grundsätzlich nicht darauf ankommt, ob Figur 2 das Werkstück 2 vor oder nach erfolgter U mformung dar- stellt.

I n Figur 3 ist gezeigt, wie die Tiefziehfolie 2a automatisiert von dem Werk- stück 2 entfernt werden kann . Hierzu kommen innerhalb der Entfern-Vorrichtung 5 (vgl. Figur 1 ) geeignet, beispielsweise horizontal , angeordnete Druckluftdü- sen 5a zum Einsatz, die das Werkstück 2 vorzugsweise in der gezeigten Art und Weise mit Druckluft D beaufschlagen . Grundsätzlich kann hierfür, außer Druck- luft D, jedes andere geeignete unter Druck stehende Gas verwendet werden . Höchst vorzugsweise geschieht das Entfernen durch Anblasen des Werkstücks 2 parallel zu einer Haftfläche 2b für die Tiefziehfolie 2a, insbesondere in einem Randbereich 2c der Tiefziehfolie 2a. Durch das Anblasen mit Druckluft D wird die Tiefziehfolie 2a in der gezeigten Art und Weise vom Werkstück 2 abgeschält.

Grundsätzlich ist es möglich , das Werkstück 2 und/oder die Düsen 5a während des Entfern-Vorgangs (relativ zueinander) zu bewegen , um das Entfernen der Tiefziehfolie 2a zu verbessern.

I n Figur 4 ist schematisch der Poliervorgang innerhalb der Poliervorrichtung 6 (vgl . Figur 1 ) dargestellt. Wesentlich im Rahmen der Erfindung ist, dass das Po- lieren pastenfrei erfolgt, wodurch sich erhebliche Kosteneinsparungen , insbe- sondere durch den Entfall eines abschließenden Waschprozesses, ergeben .

Zum Polieren wird mindestens eine (Polier-)Bürste 6a verwendet, die von einem Motormittel 6b über eine entsprechende Ab- bzw. Antriebswelle 6c angetrieben ist, wie bei Bezugszeichen R symbolisch dargestellt. Das Bürsten bzw. Polieren kann auf industrieüblichen Polieranlagen erfolgen , wobei die Poliereinrichtung 6 gemäß Figur 1 als eine solche industrieübliche Polieranlage ausgebildet sein kann .

Figur 5 zeigt abschließend das Kühlen des umgeformten Werkstücks 2 mittels der Kühlvorrichtung 7 gemäß Figur 1 . Wie in Figur 5 dargestellt, kann das Küh- len zumindest teilweise zeitgleich mit dem Polieren erfolgen . Die Kühlvorrich- tung 7 (vgl . Figur 1 ) kann einen Zerstäuber 7a umfassen , der über eine Leitung 7b von einem Pumpmittel 7c mit Kühlflüssigkeit, vorzugsweise deionisiertem Wasser, versorgt wird und auf diese Weise das Werkstück 2 bzw. die Bürste 6a mit fein zerstäubter Kühlflüssigkeit K beaufschlagt. Bezugszeichen 8 bezeichnet einen (optionalen) Sensor, der beispielsweise als Temperatursensor oder als optischer Sensor (Kamera) ausgebildet sein kann und der dazu dient, die Dosie- rung der Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von einem gemessenen bzw. beobach- teten Parameter des Werkstücks 2 zu steuern bzw. zu regeln . Beispielsweise kann der Sensor 8 dazu ausgebildet sein , eine Temperatur an der Oberfläche des Werkstücks 2 zu messen und dann die Dosierung des Kühlmittels anhand einer (bekannten , von der gemessenen Temperatur abhängigen) Verdunstungs- rate der Kühlflüssigkeit einzustellen . Alternativ kann der Sensor dazu ausgebil- det sein , eine Oberfläche des Werkstücks 2 optisch-visuell zu analysieren , um die Kühlflüssigkeit so zu dosieren , dass im Wesentlichen keine Flüssigkeits rückstände auf der polierten Oberfläche des Werkstücks 2 verbleiben . Zu die sem Zweck steht der Sensor 8 mit dem Pumpmittel 7c bzw. einer vorzugsweise darin enthaltenen Steuereinheit (nicht gezeigt) in signaltechnischer Wirkverbin- dung, wie in Figur 5 dargestellt. Der gestrichelt angezeigte Doppelpfeil zwischen dem Werkstück 2 und dem Sensor 8 symbolisiert den weiter oben angesproche- nen Mess- bzw. Beobachtungsvorgang.