Verwendung einer Vorrichtung zum Suspendieren von graphithaltigen Festschmierstoffen

Abstract

 Es wird eine neue Vorrichtung zum Suspendieren von Festschmier­stoffen, insbesondere von graphithaltigen Festschmierstoffen, in einer Trägerflüssigkeit, insbesondre in Wasser, beschrieben. Wesentliches Element der Vorrichtung ist eine Ringdüse (3), der eine Dispergiereinheit (4) nachgeschaltet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine neue Vorrichtung zum Suspendieren von Festschmierstoffen, insbesondere von Graphit und Polymer enthaltenden Festschmierstoffen, in einer Trägerflüssigkeit, insbesondere in Wasser, sowie das zugehörige Suspendierverfah­ren.

[0002] Aus der EP-A 218 989 ist bekannt, Festschmierstoffe durch die Anordnung einer Kolloidmühle und eines nachfolgenden Intensiv­mischers in einer Trägerflüssigkeit, vornehmlich in Wasser, zu mischen.

[0003] Es hat sich aber herausgestellt, dass sich mit dieser bekann­ten Vorrichtung keine homogenen Festschmierstoffsuspensionen erhalten lassen. Besonders von Nachteil ist, dass in den ein­zelnen Mischeinrichtungen, vor allem in der Kolloidmühle, Klumpenbildungen auftreten, die einen rationellen Betrieb ver­unmöglichen.

[0004] Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zu entwickeln, die die genannten Nachteile ausschliesst. Die Aufgabe konnte gelöst werden mit einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und einem dazugehörigen Verfahren nach Patent­anspruch 8.

Figuren:

[0005] 

Fig.1 zeigt schematisch eine mögliche Suspendiereinheit, beste­hend aus

1 Festschmierstoffvorlage

2 Fördereinrichtung

3 Ringdüse

4 Dispergiereinheit

5 Fördereinheit

6 Intensivmischer

7 Rührwerk

Fig.2 zeigt schematisch die Ringdüse 3, zusätzlich enthaltend
8 Einlass für den Festschmierstoff
9 Einlassspalt für die Trägerflüssigkeit
mit M wird jeweils ein Motorantrieb bezeichnet.

[0006] Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Ringdüse 3 und einer nachgeschalteten Dispergiereinheit 4. Die Ringdüse 3 ist vorteilhaft zylindrisch in Form eines gegen die Dispergiereinheit 4 gebogenen Rohres ausgebildet.

[0007] Am oberen Teil der Ringdüse 3 ist der Einlass für den Fest­schmierstoff 8 sowie der Einlassspalt für die Trägerflüssigkeit 9 angeordnet. Vorzugsweise ist der Einlass für den Festschmier­stoff 8 über dem Einlassspalt für die Trägerflüssigkeit 9 ange­bracht.

[0008] Die Mündung des Einlasses für den Festschmierstoff 8 ist bevor­zugt in der Rohrmitte zentriert, damit der Festschmierstoff zunächst ohne Berührung der Wände der Ringdüse 3 eingetragen werden kann.
Der Einlassspalt für die Trägerflüssigkeit 9 ist verstellbar vorgesehen. Die Menge und die Filmdicke des an den Wänden der Ringdüse 3 entlang fliessenden Trägerflüssigkeitfilms kann somit beeinflusst werden.

[0009] Der Einlass für den Festschmierstoff wird zweckmässig über eine geeignete Fördereinrichtung 2, z.B. einer Förderschnecke, aus einem Vorratsbehälter 1 gespiesen.
Als Dispergiereinrichtung 4 sind handelsübliche Einrichtungen, die eine hohe Scherkraft auf die Feststoffsuspension auszuüben in der Lage sind, einsetzbar.

[0010] Unmittelbar nach der Dispergiereinheit 4 kann ein Intensiv­mischer 6 nachgeschaltet werden, der einen weiteren Beitrag zur Stabilisierung der Suspension leisten kann.
Zwischen Dispergiereinheit und Intensivmischer 6 kann zusätz­lich eine Fördereinrchtung 5, z.B. Pumpe, eingebaut werden. Mit dieser Pumpe 5 wird die Verweilzeit der Suspension im Intensivmischerf 6 eingestellt.
Geeignete Vertreter von Intensivmischern sind z.B. Mischer mit gleich- oder gegenläufigen Rührflügelwellen, Rührwerkkugelmüh­len, Leitstrahlmischer oder Schneckenmischer.

[0011] In einer bevorzugten Anordnung wird dem Intensivmischer ein weiteres Rührwerk 7 nachgeschaltet. Dieses kann vorteilhaft mit einer Füllstandsregelung versehen sein, die in der Lage ist, bei entsprechendem Füllstand die Anlage ein- bzw. auszu­schalten.

[0012] Das erfindungsgemässe Verfahren wird beschrieben durch Patent­ansprüche 8 bis 10 und ist durch die vorstehend erwähnten Vor­richtungsmerkmale erläutert.

[0013] Als Festschmierstoff werden zweckmässig solche eingesetzt, die zu einem wesentlichen Anteil Graphit, Polymere und gegebenen­falls weitere Zusätze enthalten. Solche Festschmierstoffe sind z.B. aus der CH-PS 596 294 und der CH-PS 609 728 bekannt.

[0014] Als Trägerflüssigkeit wird zweckmässig Wasser eingesetzt, dem gegebenenfalls geeignete Zusätze, wie z.B. Netzmittel, zuge­setzt werden.

[0015] Die mit der erfindungsgemässen Einrichtung nach dem erfindungs­gemässen Verfahren hergestellten Schmierstoffsuspensionen wer­den hauptsächlich bei der spanlosen Warmumformung von Metallen (hot metal forming) zum Schmieren der zwischen 50 bis 300°C heissen Werkzeuge, wie z.B. Dorne, Dornstangen, Walzen und/oder 800 bis 1200°C heissen Werkstücke, wie z.B. Rohre, Luppen, Bleche, eingesetzt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Suspendieren von graphithaltigen Fest­schmierstoffen in einer Trägerflüssigkeit, dadurch gekenn­zeichnet, dass sie aus einer Ringdüse (3) und einer nachge­schalteten Dispergiereinheit (4) besteht.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispergiereinheit (4) ein Intensivmischer (6) anschliesst.

3. Vorrichtung nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Ringdüse (3) eine zylindrische, zur Dispergiereinheit (4) hin gebogene Form aufweist und am oberen Teil der Ringdüse einen Einlass für den Festschmier­stoff (8) und einen Einlassspalt für die Trägerflüssigkeit (9) aufweist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassspalt für die Trägerflüssigkeit (9) ver­stellbar ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass für den Festschmierstoff (8) aus mit einer Fördereinrichtung (2) aus einem Vorratsbehälter (1) gespiesen wird.

6. Vorrichtung nach Patentansprüchen 3 oder 5, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Einlass für den Festschmierstoff (8) über dem Einlassspalt für die Trägerflüssigkeit (9) und im Bezug auf den Querschnitt der Ringdüse (3) zentriert ange­ordnet ist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Intensivmischer (6) nachfolgend ein Rührwerk (7) angeordnet wird.

8. Verfahren zum Suspendieren von graphithaltigen Festschmier­stoffen in einer Trägerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspendierung in einer Vorrichtung gemäss Patent­ansprüchen 1 bis 7 erfolgt.

9. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Festschmierstoff über eine Fördereinrichtung (2) über den Einlass für den Festschmierstoff (8) zentral in den oberen Teil der Ringdüse (3) geführt wird, herunter­fällt und vom Trägerflüssigkeitsfilm, der durch den Ein­lassspalt für die Trägerflüssigkeit (9) gebildet wird, am unteren Teil der Ringdüse (3) aufgenommen und der Disper­giereinheit (4) zugeführt wird.

10. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerflüssigkeit Wasser eingesetzt wird.

Zeichnung