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Title:
SOLID LUBRICANT AND METHOD FOR ITS PREPARATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/014947
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns the field of the extrusion of rod-like shaping material and the field of lubricants therefor. The solid lubricant according to the invention can be applied to the shaping material in order to render possible or facilitate extrusion. The solid lubricant is characterized in that one or a plurality of solid substances used as lubricant for extrusion processes is processed so as to form shaped bodies. Each batch of shaped bodies consists of shaped bodies having the same or different geometry and/or size, so as to avoid dust-producing fractions. The surfaces of the shaped bodies can be hardened or coated with a protective layer in order to prevent or reduce wear or fracturing. The shaped bodies can also be coated or impregnated with a hydrophobic substance or a non-hygroscopic or only slightly hygroscopic substance. During production, the shaped bodies are manufactured, in a manner such that dust-producing fractions are avoided, by shaping processes, such as powder compaction to form pellets, granulates, briquettes or fabricated parts.

Inventors:
WEINHOLD HARRI (DE)
KURZE BERNHARD (DE)
ZSCHORN GERD (DE)
HUEBNER ARMIN (DE)
Application Number:
PCT/EP1994/003739
Publication Date:
May 23, 1996
Filing Date:
November 11, 1994
Export Citation:
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Assignee:
ECOFORM UMFORMTECHNIK GMBH (DE)
SKET DRAHTZIEHMASCHINENWERK GR (DE)
WEINHOLD HARRI (DE)
KURZE BERNHARD (DE)
ZSCHORN GERD (DE)
HUEBNER ARMIN (DE)
International Classes:
B21C9/02; B21C23/32; C10M105/24; (IPC1-7): B21C9/02
Foreign References:
EP0571815A21993-12-01
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 12, no. 501 (C - 556) 27 December 1988 (1988-12-27)
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Claims:
PATENTANSPRUCHE
1. Festschmierstoff für das Ziehen von strangformigem Umformgut, wie Draht, Stangen und Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere als Schmierstoff für Ziehprozesse einsetzbare feste Stoffe zu Formkörpern verarbeitet sind, wobei jede Formkörper¬ charge aus Formkörpern mit gleicher oder zueinander unterschied¬ liche Geometrie und/oder Größe unter Vermeidung staubbildender Fraktionen besteht.
2. Festschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Formkδrper zur Verhinderung oder Verminderung des Entstehens von Abrieb oder Bruch verfestigt oder mit einer Schutzschicht überzogen ist.
3. Festschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper mit einem hydrophoben Stoff oder mit einem nicht¬ hygroskopischen oder nur schwach hygroskopischem Stoff überzogen oder imprägniert sind.
4. Festschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkδrper als Pellet, als Granulatteilchen oder kugelförmig ausgebildet sind.
5. Festschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmierstoffe Salze der Fettsäuren, insbesondere Calciumstea rat, welches mit Calciumoxid vermischt sein kann, Lithiumstearat und/oder Zinkstearat verwendet sind.
6. Festschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkδrper neben dem Schmierstoff einen oder mehrere Zusatz¬ stoffe enthalten.
7. Festschmierstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkδrper als Zusatzstoffe Korrosionsinhibitoren, Hochdruck¬ stabilisatoren, Filmbildner, Borate, Farbstoffe und/oder Geruchs¬ wirkstoffe enthalten.
8. Festschmierstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Filmbildner Polyvinylalkohol verwendet ist.
9. Festschmierstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Borat Natriumtetraborat verwendet ist.
10. Verfahren zur Herstellung von Festschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper unter Vermeidung des Entstehens staubbildender Fraktionen durch Formgebungsverfah¬ ren, wie Verpressen von Pulver zu Pellets, Granulieren, Briket¬ tieren oder Konfektionieren erzeugt werden.
Description:
FESTSCHMIERSTOFF UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Ziehens von strang¬ formigem Umformgut, insbesondere des Ziehens von Draht, Stangen und Rohren, und auf das Gebiet der Schmierstoffe für derartige Ziehprozesse. Die Erfindung betrifft FestSchmierstoffe, die auf strangförmiges metallisches Umformgut für das Ziehen aufgebracht werden können, um das Ziehen zu ermöglichen oder zu erleichtern, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

STAND DER TECHNIK

Für das Ziehen von strangformigem metallischem Umformgut ist das Vorhandensein eines vor der Umformung auf das Umformgut aufge¬ brachten Schmierstoffes notwendig. Derartige Schmierstoffe können unter anderem nach ihrem Aggregatzustand eingeordnet werden. Dabei unterscheidet man zwischen FestSchmierstoffen, pastenarti¬ gen und flüssigen Schmierstoffen.

In der Gruppe der FestSchmierstoffe unterscheidet man im wesent lichen zwischen den in Pulverform eingesetzten (Bartz, W. Bleche Rohre, Profile 27 (1980) 1, S. 36 - 41) und solchen, die au einem flüssigen Schmiermittel heraus auf dem Umformgut in For eines Festschmierstoffilms abgeschieden werden.

Festschmierstoffe in Pulverform werden beim Drahtziehen regelmä ßig dadurch aufgebracht, daß der Draht vor dem Umformwerkzeu durch einen Kasten läuft, der mit einem Schmierstoffpulver ge füllt ist (US 3 763 680) . Hierbei lagert sich das Schmierstoff pulver an der Oberfläche des Drahtes an und wird so zumindes teilweise mit in das Umformwerkzeug transportiert. Zur Verbesse rung der Haftung des Schmierstoffpulvers auf der Drahtoberfläch und zur Erzielung ausreichender Schmierbedingungen muß der Drah vorher meist noch oberflächenbehandelt werden, was sehr aufwendi ist.

Ein wesentlicher weiterer Nachteil diese Verfahrens besteh darin, daß die Anwendung der bekannten Schmierstoffpulver mi einer erheblichen gesundheits- und umweitschädigenden Schmier stoffStaubentwicklung verbunden ist.

Für das Erzeugen der bekannten Festschmierstoffilme wird vo flüssigen Schmiermittel ausgegangen, die Festschmierstoffe gelös und/oder emulgiert und/oder dispergiert enthalten (EP 0 301 120; DE 2 920 857) . Das strangförmige metallische Umformgut wird dan in dieses flüssiges Schmiermittel getaucht oder durch dieses i

Durchlaufverfahren hindurchgeführt. Anschließend muß das auf der Umformgutoberfläche als nasser Überzug vorliegende Schmiermittel getrocknet werden, bevor das Umformgut dem Ziehprozeß unterworfen werden kann. Dies geschieht üblicherweise durch eine nachfolgende Wärmeeinwirkung oder auch dadurch, daß das Umformgut vor dem Beschichten erwärmt wird, so daß der nasse Film auf der Oberflä¬ che des Umformgutes trocknet.

Bei diesem Verfahren wird zwar eine SchmierstoffStaubentwicklung vermieden, sein entscheidender Nachteil besteht jedoch darin, daß es sehr aufwendig ist und relativ viel Platz und Zeit für die Trocknung benötigt wird.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, beim Beschichten mit Festschmierstoffen für das Ziehen und/oder beim Ziehen von strangformigem metallischem Umformgut die Entstehung von Staub weitgehend zu vermeiden, bei gleichzeitiger wesentlicher Verring¬ erung des Aufwandes für die Erzielung hochleistungsfähiger Fest¬ schmierstoffilme.

Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst.

Der erfindungsgemäße Festschmierstoff für das Ziehen von strang¬ formigem Umformgut, wie Draht, Stangen und Rohren, ist dadurc gekennzeichnet, daß ein oder mehrere als Schmierstoff für Zieh¬ prozesse einsetzbare feste Stoffe zu Formkörpern verarbeitet sind, wobei jede Formkörpercharge aus Formkδrpern mit gleiche oder zueinander unterschiedliche Geometrie und/oder Größe unte Vermeidung staubbildender Fraktionen besteht.

Vorteilhafterweise ist der Festschmierstoff dadurch gekennzeich¬ net, daß die Oberfläche der Formkörper zur Verhinderung oder Verminderung des Entstehens von Abrieb oder Bruch verfestigt ode mit einer Schutzschicht überzogen ist.

Weiterhin vorteilhafterweise ist der Festschmierstoff dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper mit einem hydrophoben Stoff oder mit einem nichthygroskopischen oder nur schwach hygroskopi¬ schem Stoff überzogen oder imprägniert sind.

Ebenfalls vorteilhafterweise ist der Festschmierstoff dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper als Preßling, Pellet, als Granulatteilchen oder kugelförmig ausgebildet sind.

Vorteilhaft ist auch, daß der Festschmierstoff dadurch gekenn¬ zeichnet ist, daß als Schmierstoffe Salze der Fettsäuren, insbe¬ sondere Calciu stearat, welches mit Calciumoxid vermischt sein ;ann, Lithiumstearat und/oder ^ .inkstearat verwendet sind.

Es ist auch vorteilhaft, daß der Festschmierstoff dadurch gekenn¬ zeichnet ist, daß die Formkörper neben dem Schmierstoff einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten.

Und ebenfalls vorteilhaft ist, daß der Festschmierstoff dadurch gekennzeichnet ist, daß die Formkörper als Zusatzstoffe Korrosi¬ onsinhibitoren, Hochdruckstabilisatoren, Filmbildner, Borate, Farbstoffe und/oder Geruchswirkstoffe enthalten.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, daß der Festschmierstoff dadurch gekennzeichnet ist, daß als Filmbildner Polyvinylalkohol verwen¬ det ist.

Und vorteilhafterweise ist der Festschmierstoff dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Borat Natriumtetraborat verwendet ist.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Festschmierstoffs ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Formkörper unter Vermeidung des Entstehens staubbildender Fraktionen durch Formgebungsverfahren, wie Verpressen von Pulver zu Pellets, Granulieren, Brikettieren oder Konfektionieren erzeugt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können alle bekannten Fest¬ schmierstoffe, die für das Ziehen strangförmiger metallischer Werkstoffe aufgebracht werden, zu den erfindungsgemäßen Formkör¬ pern verarbeitet werden. Dabei werden an sich bekannte Technolo¬ gien zur z.B. Pelletierung oder Granulierung oder Brikettierung

PCΪYEP94/03739

eingesetzt. Durch diese Technologien entstehen aus den pulverfδr migen Festschmierstoffen Formkörper die gleiche Form und gleich Größe oder gleiche Form und verschiedene Größe oder verschied Formen und gleiche Größe oder verschiedene Formen und verschiede ne Großen haben können. Allen gemeinsam ist, daß sie nach ihre Herstellung keine staubbildenden Fraktionen mehr aufweisen. Dari besteht ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, d keine gesundheits- und umweltbelastende SchmierstoffStaubentwick lung mehr auftreten kann.

In diesem Zusammenhang gilt, daß das Wesen der Erfindung nich dadurch verändert wird, falls nach dem Herstellungsprozeß währen des Transportes oder der Lagerung oder beim Einsatz de Formkörper im Beschichtungs- und Ziehprozeß unter ungünstige äußeren Bedingungen durch Abrieb und/oder Bruch staubbildend Fraktionen entstehen sollten.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Formkörper ein geringere Lager- und Transportvolumen als die bekannten pulverförmige Schmierstoffe erfordern.

Besonders vorteilhaft ist die geringere Empfindlichkeit gege Hygroskopizität. Außerdem werden bei den erfindungsgemäßen Form kδrpern auch Entmischungen z.B. während des Transport verhindert. Schließlich wird die Überführung von Mischungen au Produkten mit unterschiedlicher Teilchengröße, Teilchenform, spezifischem Gewicht, Hygroskopizität in eine stabile Mischun möglich.

Im weiteren ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert

WEGE ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG

Beispiel 1

Aus einer Pulvermischung, die aus 50 Masse-% Calciumstearat, 40 Masse-% Natriumtetraborat und 10 Masse-% Polyvinylalkohol besteht, werden mit Hilfe des bekannten KollerStrangprinzips mit einer Flachmatrize zu Pellets mit Durchmessern von 1 cm und einer Höhe von 2 cm hergestellt.

Diese Pellets können dann beispielsweise beim Ziehen und/oder für das Beschichten von Stahldraht der Qualität D9 eingesetzt werden, indem der Stahldraht durch eine Kammer gezogen wird, in die der pelletierte Festschmierstoff mittels einer der Pelletgeometrie angepaßten SchmierstoffZuführung gepreßt wird.

Dieses Beispiel ist der beste Weg zur Ausführung der Erfindung.

Beispiel 2

Eine Pulvermischung, die aus 45 Masse-% Calciumstearat, 13,5 Masse-% Lithiumstearat, 36,5 Masse-% Polyphosphat und 5 Masse-% Alkylarylsylfonat besteht, wird mit Hilfe der bekannten Strang-

preßgranulation mit einer horizontalen Scheibenmatrize zu Granu¬ lat mit einem Granulatdurchmessern von 3 mm und einer Länge von 6 mm verarbeitet.

Dieses Granulat kann dann beispielsweise beim Ziehen und/oder für das Beschichten von Edelstahldraht eingesetzt werden, indem der Edelstahldraht durch eine Kammer gezogen wird, in die der granu¬ lierte Festschmierstoff mittels einer SchmierstoffZuführung aus einem trichterförmigen Vorratsbehälter gepreßt wird.