DE1264693B

DE1264693B - Automatische Herstellung von Praezisions-Giessformen

Info

Publication number: DE1264693B
Application number: DEH57181A
Authority: DE
Inventors: Stanley Carroll Tingquist; William Hugo Trench
Original assignee: Howe Sound Co
Current assignee: Howe Sound Co
Priority date: 1964-09-21
Filing date: 1965-09-15
Publication date: 1968-03-28

Description

Automatische Herstellung von Präzisions-Gießformen Die Erfindung betrifft die Herstellung von feuerfesten Gießformen, die aus vielen Schichten aufgebaut sind, und zwar speziell eine Maschine und ein Verfahren zum aufeinanderfolgenden Aufbringen, Besanden und Härten von Schichten einer Aufschlämmung auf feuerfestem Material auf viele Modelle.
Gießformen für Präzisionsgußteile werden für gewöhnlich dadurch hergestellt, daß man von dem gewünschten Gußteil ein Modell aus Wachs oder einem anderen schmelzbaren Material herstellt und dieses dann zum Aufbau der feuerfesten Hohlform wiederholt in eine flüssige Suspension taucht, die ein feinteiliges, hochschmelzendes oder feuerfestes Material enthält und die dann in Schichten auf dem Modell erhärtet. Eine genaue Gießform wird für den herzustellenden Gußteil schließlich dadurch erhalten, daß man das Modell aus der mehrschichtigen Schale entfernt.
Ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine zur aufeinanderfolgenden Herstellung von feuerfesten Gießformen in einer sich automatisch abspielenden Reihe von Arbeitsgängen und mit einer verhältnismäßig großen Produktionsgeschwindigkeit. Die Erfindung beschäftigt sich auch mit einem neuen Verfahren, das in die Reihe der Arbeitsgänge eingebaut ist, mit dessen Hilfe die optimale vielschichtige Schalenstruktur auf dem Modell erzielt werden kann. Wenn ein Modell mit einer senkrechten Bewegung in die Aufschlämmung des feuerfesten Materials eingetaucht wird, so besteht bei vielen Modellen die Gefahr, daß dabei in Einbuchtungen eine Luftblase verbleibt, so daß - gleichgültig, wie das Modell auch gedreht wird, um die Schicht auf dessen Oberfläche auszubreiten - es sehr schwierig ist, solche Luftblasen auszuschließen. Auch dann, wenn das Modell zum Abtropfen der Aufschlämmung senkrecht aufgehängt ist, muß damit gerechnet werden, daß die Schicht sich auf dem unteren Teil des Modells ungleichmäßig verteilt und sich ein überzug von wechselnder Dicke ergibt, auch wenn das Modell beim Abtropfen gedreht wird. Dies kann in manchen Fällen dadurch teilweise ausgeglichen werden, daß das Modell nach Art einer Zentrifuge rasch gedreht wird, während die überschüssige Aufschlämmung abtropft, doch werden auch dann bei den meisten Modellformen keine zufriedenstellenden überzugsschichten erhalten. Bei Versuchen wurde gefunden, daß der gleichmäßigste, durch Tauchen aufgebrachte überzug ohne alle Luftblasen dann erhalten wird, wenn man das Modell unter einem Winkel von 20 bis 50°, vorzugsweise 30°, gegen die Waagerechte nach unten in die Aufschlämmung einbringt, während es langsam gedreht wird und wenn das Modell anschließend mit ungefähr dem gleichen Winkel über der Horizontalen unter anhaltender langsamer Drehung wieder herausgehoben wird, wobei der überschuß der Aufschlämmung abtropft. Die vorliegende Erfindung hat dieses Verfahren zum Gegenstand und betrifft eine vollautomatische Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens in rascher und selbständiger Art und Weise.
Allgemein ausgedrückt ist die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung von feuerfesten Gießformen für den automatischen Aufbau von aufeinanderfolgenden besandeten und erhärteten Schichten der Aufschlämmung eines feuerfesten Materials auf Modelle geeignet. Sie besteht aus einer drehbaren Montageeinrichtung und einer schubweise oder intermittierend arbeitenden Drehvorrichtung, mit deren Hilfe diese Montageeinrichtung durch eine Reihe von Stationen gedreht werden kann, die sich in einem bestimmten Winkelabstand voneinander befinden. Für jedes Modell ist an der Montageeinrichtung eine individuell drehbare Spindel vorhanden, die mit einem übertragbaren äußeren Endstück versehen ist, mit dessen Hilfe das damit verbundene Modell, das von der Montageeinrichtung nach außen ragt, gehalten werden kann. Die Spindel ist mit einer Antriebsvorrichtung versehen, und um die Montageeinrichtung herum, an den Stellen, an welchen die Spindeln verweilen, wenn sich das Gestell an einer entsprechenden Halteposition befindet, sind Tauchbehälter für die Aufnahme der Aufschlämmung des feuerfesten Materials und Behälter für das Besandungsmaterial angeordnet. Außerdem sind Schwenkvorrichtungen vorhanden, welche den äußeren Teil der Spindel, wenn sich diese beim Tauchbehälter befindet, neigt und wieder aufrichtet, um das daran befestigte Modell in die Aufschlämmung einzutauchen und wieder herauszuheben, worauf das Besandungsmaterial aufgetragen werden kann, damit sich schließlich ein besandeter Überzug der Aufschlämmung auf dem Modell bildet.
Mit Hilfe dieser Maschine kann die erfindungsgemäße Methode zur Bildung des Überzugs aus der Aufschlämmung im Verfahren des Aufbaus von aufeinanderfolgenden besandeten und erhärteten Schichten auf einem Modell praktisch durchgeführt werden. Die Methode umfaßt die folgenden Arbeitsgänge: das kontinuierliche Drehen des Modells und das Absenken in eine Charge der Aufschlämmung, und zwar so, daß das Modell mit einer Neigung zwischen ungefähr 20 und ungefähr 50° gegen die Waagerechte nach unten auf die Oberfläche der Aufschlämmung auftrifft und daß es mit einem Überschuß an Aufschlämmung bedeckt wird. Das rotierende Modell wird dann wieder aus der Aufschlämmung heraus- und so hoch gehoben, daß die Spindel nun um 20 bis 50° nach oben gegen die Waagerechte geneigt ist, und dann in dieser Position belassen, während die überschüssig aufgenommene Aufschlämmung abtropft, damit auf dem Modell ein gleichmäßiger Überzug aus der Aufschlämmung zurückbleibt. Die Winkel über und unter der Horizontalen, um die das rotierende Modell geschwenkt wird, betragen in der bevorzugten Ausführungsform der Methode jeweils ungefähr 30°. Außerdem läßt man das Modell langsam, d. h. mit 5 bis 25 UpM, rotieren; diese Drehgeschwindigkeit liegt beträchtlich unter derjenigen, die bei der früheren Zentrifugentechnik angewandt wurde.
An Hand der Figuren soll nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Die Figuren geben wieder F i g. 1 eine Übersicht über den gesamten Apparat, F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1, der das Modell in seiner untersten und in seiner obersten Stellung in bezug auf den Tauchbehälter mit der Aufschlämmung des feuerfesten Materials zeigt, F i g. 3 einen vergrößerten Teilaufriß der Eingangsseite einer mit Gas gefüllten Gelierkammer, durch welche jedes beschichtete und- besandete Modell hindurchgeführt wird, F i g. 4 einen vergrößerten-Teilschnitt der Eingangsseite der Kammer mit geöffneten Türen, F i g. 5 einen vergrößerten Teilaufriß der Vorrichtung zum Schließen der Eingangstüren der Kammer, F i g. 6 einen vergrößerten Teilschnitt, teilweise aufgetrennt, aus dem die Konstruktion der Eingangstüren der Kammer zu ersehen ist, und F i g. 7 einen vergrößerten Teilschnitt, der die Ausgangstüren der Kammer in dem Augenblick zeigt, in dem ein Modell hindnrchbewegt wird. Die Materialien, die für die praktische DurchfÜhrung der Erfindung benötigt werden, sind: viele Modelle, die Aufschlämmung eines feuerfesten Materials und Besandungsmaterial. Die Modelle können aus Wachs oder einem anderen schmelzbaren Material bestehen. Die Aufschlämmung des feuerfesten Materials ist eine Flüssigkeit, die ein suspendiertes, feinteiliges, feuerfestes Material und ein Bindemittel enthält. Typische Aufschlämmungen enthalten als feuerfestes Material Zirkoniumsilikat, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid oder Kieselsäure mit einer solchen Teilchengröße, daß mindestens 80% davon durch ein 270-Maschen-Sieb (Maschenweite ungefähr 0,053 mm) hindurchgehen. Das Bindemittel kann hydrolysiertes Äthylsilikat oder Isopropylsilikat sein - diese gelieren in einer Ammoniakgasatmosphäre - oder aus einem wäßrigen Sol bestehen, das freigesetzte kolloidale Kieselsäure enthält, die durch Verdampfen des enthaltenen Wassers erhärtet, wobei die kolloidalen Bestandteile koagulieren und die Teilchen des feuerfesten Materials aneinanderbinden. Der Apparat der oben beschriebenen Ausführungsform sieht das Gelieren des Bindemittels in einer Ammoniakatmosphäre vor; er läßt sich jedoch auch für die Lufthärtung eines solchen Bindemittels wie kolloidale Kieselsäure einrichten, indem die Ammoniakkammer einfach weggelassen wird.
Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen, ist das Kernstück des Apparates eine kreisförmige Grundplatte 10, die so angeordnet ist, daß sie um ihre vertikale Achse, die von einer Standardvorrichtung zum schubweisen Weiterdrehen 11 mit Hilfe des im Gehäuse dieser Vorrichtung untergebrachten Vorschubmotors angetrieben wird, in einer horizontalen Ebene gedreht werden kann. Die motorgetriebene Vorrichtung 11 ist so eingerichtet, daß sie die Grundplatte 10 durch eine Reihe (bei dieser Ausführungsform acht) Halte- oder Verweilpositionen, die sich in einem Winkelabstand voneinander befinden, hindurchdreht. Sie ist auf das Gestell 13 montiert.
Auf der Grundplatte 10 sind acht entsprechende Spindeln 15A bis 15H so montiert, daß ihre Achsen jeweils radial zu der Drehachse der Grundplatte 10 nach außen zeigen, wobei zwischen diesen Spindeln ein gleichmäßiger Winkelabstand besteht, der dem Winkelabstand der Halte- oder Verweilpositionen entspricht. Die Spindeln 15A bis 15H sind mit entsprechenden Endstücken 16A bis 16H versehen, die radial nach außen gerichtet sind und in ihrer Grundstellung parallel zur Grundplatte 10 verlaufen. Die Endstücke 16A bis 16H, die auf die entsprechenden Spindeln 15A bis 15H aufgesetzt sind, tragen die Modelle 17A bis 17H, die in einer geeigneten Weise abnehmbar befestigt sind.
Wie aus F i g. 2 genauer zu ersehen ist, gehören zu den Spindeln die Trägerplatten 19A bis 19H, die jeweils in einer entsprechenden Anordnung von Gabel und Zapfen (20A in F i g. 2) auf der Grundplatte 10 drehbar gelagert sind, so daß die Spindeln mit den aufgesetzten Endstücken nach oben und nach unten aus ihrer Normallage geschwenkt werden können. Die Trägerplatten 19A bis 19H werden auf der Außenseite, also entgegengesetzt von dem drehbaren Lager,,von Unterstützungsrollen getragen, die weiter unten beschrieben werden. Die verschiedenen Spindeln sind in den Lagern (21 A in F i g. 2) individuell drehbar gelagert und werden von den Motoren 22A bis 22H kontinuierlich angetrieben, die auf den Trägerplatten 19A bis 19H montiert sind. Zwischen den Spindeln und den dazugehörenden Antriebsmotoren sind regelbare Getriebe (23 A in F i g. 2) angebracht, so daß die Drehzahl der Spindeln mit den Endstücken und den daran befestigten Modellen genau eingestellt werden kann. Die Stromzuführung zu den Motoren 22A bis 22H erfolgt durch Leitungen (24 A in F i g. 2), 'die durch eine übliche Ring- und Bürstenanordnung, die zentral auf der Vorschubeinrichtung 11 in einem Gehäuse 25 untergebracht ist, mit Strom versorgt werden.
Bei der Grundplatte 10 sind die offenen Tauchbehälter 27 und 28 so angeordnet, daß an den aufeinanderfolgenden Haltepositionen der Grundplatte 10 jeweils zwei benachbarte Spindeln aus der Reihe 15A bis 15H diesen Behältern zugeordnet sind. Die Drehung der Grundplatte 10 erfolgt - wie in F i g. 1 angedeutet -- in Richtung des Uhrzeigers, infolgedessen ist der Tauchbehälter, der von den einzelnen Spindeln jeweils zuerst erreicht wird, der Behälter27. Dieser enthält dementsprechend die Aufschlämmung des feuerfesten Materials 29; die Außenseite 31 dieses Behälters und sein Boden 32 sind geneigt, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist. In Verbindung mit dem Tauchbehälter 27 steht eine geeignete Vorrichtung zur Regelung der Zufuhr der Aufschlämmung 29, so daß diese. bei den nacheinander durchgeführten Tauchbeschichtungen jeweils in der gleichen Füllhöhe im Behälter vorhanden ist; die Erfindung erstreckt sich jedoch nicht auf diese Regelvorrichtung, die daher auch in den Figuren nicht wiedergegeben ist. Der Tauchbehälter 28, der von den Spindeln als nächster erreicht wird, enthält das Besandungsmaterial34. Auch hier sind (in den Figuren nicht wiedergegebene) Vorrichtungen zum Konstanthalten des Niveaus dieses Materials 34 im Tauchbehälter 28 vorgesehen; und die Schicht dieses Materials wird durch ein Gebläse 35 in der üblichen Weise durch nach oben strömende Luft fluidisiert, damit die mit der Schicht der Aufschlämmung überzogenen Modelle leicht in das Besandungsmaterial eingetaucht werden können, ohne daß dabei diese Schicht beschädigt wird.
In den F i g. 1 und 2 ist die Vorrichtung, die dafür vorgesehen ist, um die aufeinanderfolgenden Trägerplatten 19A bis 19H aus der Horizontalen zu schwenken, wenn diese bei der dem Tauchbehälter 27 zugeordneten Halteposision der Grundplatte 10 angelangt sind, allgemein mit 37 bezeichnet. Eine horizontale Spurplatte 38 ist am Gestell 13 konzentrisch zur Grundplatte 10 fest angebracht, so daß sie in ihrer Lage verbleibt, wenn sich die Grundplatte zur nächsten Halteposition weiterdreht. Der äußere Rand der Spurplatte 38 ergibt den Spurkranz, auf welchem die entsprechenden Fahrgestelle (39 A in F i g. 2), die drehbar mit den einzelnen Trägerplatten 19A bis 19H verbunden sind, rollen, wenn sich die Grundplatte 10 weiterdreht. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, befindet sich in dem Spurkranz 39 der Spurplatte 38 genau an der Stelle, die der Halteposition für den Tauchbehälter 27 mit der Aufschlämmung entspricht, ein Ausschnitt 41, und ein ähnlicher Ausschnitt 42 im Spurkranz 39 der Spurplatte 38 ist an der Halteposition für den Besandungs-Tauchbehälter 28 angebracht.
Wenn das mit einer der Trägerplatten verbundene Fahrgestell, z. B. das Fahrgestell 39A, das zu der Trägerplatte 19 A gehört, den Ausschnitt 41 an der Halteposition des Tauchbehälters 27 mit der Aufschlämmung erreicht, so rollt es auf die Platte 44 einer kleinen Hebebühne auf, die sich zu diesem Zeitpunkt in dem Ausschnitt 41 befindet, so daß ihre Oberfläche sich mit der des Spurkranzes 39 in einer Ebene befindet. Die Platte 44 wird von einer senkrechten Stange 45 getragen, die ihrerseits beweglich mit einem Stab 46 verbunden ist, der am Gestell 13 befestigt ist. Die Stange 45 wird durch die ringförmigen, verschiebbaren Führungen 47, die über den Stab 46 geschoben sind, in ihrer senkrechten Lage gehalten. Wenn das Fahrgestell 39A der Trägerplatte 19A auf der heb- und senkbaren Platte 44 steht, ermöglicht die senkrechte Bewegung der Stange 45 am Stab 46, die Trägerplatte 19_A so weit nach unten, wie durch die ausgezeichnete Position in F i g. 2 dargestellt ist, und so weit nach oben zu bewegen, daß sie die mit gestrichelten Linien angedeutete Position erreicht. Diese Verstellung der Platte 44 wird durch die doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder 49 und 50 herbeigeführt, die - in einer Achse angeordnet - zwischen einer Stütze 52 am Gestell 13 und einer Rolle 53 eingespannt sind, die auf die Unterseite der Platte 44 einwirkt. Geeignete hydraulische Leitungen 55 und 56 führen von den Zylindern 49 bzw. 50 zu einer hydraulischen Pumpe 58, die am Gestell 13 befestigt ist.
Die vorstehende Beschreibung betrifft die Schwenkvorrichtung 37, die entsprechend der Halteposition für den Tauchbehälter 27 mit der Aufschlämmung am Ausschnitt 41 angebracht ist. Um nun die Trägerplatten 19A bis 19H auf und ab zu schwenken, wenn sie durch die Weiterbewegung der Grundplatte 10 die Halteposition für den Tauchbehälter 28 erreicht haben, ist in Verbindung mit dem Ausschnitt 42, der dem Tauchbehälter 28 für das Besandungsmaterial zugeordnet ist, eine eigene Verstellvorrichtung vorgesehen. Diese zweite Schwenkvorrichtung ist in jeder Beziehung, sowohl was die Konstruktion als auch was die Funktion anbetrifft, identisch mit der Schwenkvorrichtung 37, so daß sie keiner weiteren Erläuterung bedarf.
Wenn die Überzüge aus der Aufschlämmung, die auf die verschiedenen Modelle aufgebracht worden sind, solcherart sind, daß sie, wie oben beschrieben, in einer Ammoniakgasatmosphäre geliert werden müssen, so wird der größere Teil der Grundplatte 10 zwischen den Tauchbehältern 27 und 28 konzentrisch mit einer gebogenen Kammer 60 umgeben, welche das erforderliche Ammoniakgas enthält. Die Ammoniakkammer 60 erscheint in F i g. 1 in der Aufsicht; feinere Details sind aus den F i g. 3 bis 7 zu ersehen. Sie besteht aus einem Gehäuse von rechteckigem Querschnitt, das an beiden Enden offen ist und das aus der inneren und äußeren Wand 62 bzw. 63 sowie der Deckelplatte 64 und der Bodenplatte 65 zusammengesetzt ist. Diese Teile bestehen aus Sperrholz. Für die Beschickung der Kammer 60 mit Ammoniakgas sind geeignete Anschlüsse 66 und 67 für die Zuleitung bzw. Ableitung vorgesehen. An den beiden Enden kann die Kammer 60 mit Absaughauben irgendeiner geeigneten Form oder einer ähnlichen Vorrichtung versehen sein, mit deren Hilfe etwa aus der Kammer entwichenes Ammoniakgas abgesaugt werden kann; der Übersichtlichkeit halber sind diese Vorrichtungen in die Figuren nicht mit eingezeichnet worden. In den Fi g. 3 bis 6 ist die Vorrichtung zum Verschließen der Eingangsseite der Kammer wiedergegeben, die sich auf der Seite des Tauchbehälters 28 mit dem Besandungsmaterial befindet. Diese Vorrichtung. ist so konstruiert, daß sie sich vor jedem Modell, das in die Kammer 60 eingeführt wird, öffnet und sich dahinter wieder schließt. Die Eingangstür selbst besteht aus der oberen und der unteren Türplatte 69 bzw. 70 aus Aluminium, welche in die Angeln 71 und 72 eingehängt sind, die in horizontaler Lage an der Deckelplatte 64 und an der Bodenplatte 65 der Kammer angebracht sind. Die Außenkanten der Türplatten 69 und 70 sind mit Flanschen 74 und 75 versehen, wobei auf den Flansch 75 ein elastisches Dichtungsband 76 aufgeklebt ist, damit kein Gas entweichen kann, wenn die Kanten der Platten 69 und 70 aneinander anliegen, wie dies der Fall ist, wenn sie geschlossen sind (vgl. Fig.6). Eine weitere Abdichtung ist an der Anschlagleiste 78 an der Innenseite der Außenwand 63 der Kammer vorgesehen, die mit einem elastischen Dichtungsband 79 beklebt ist, das dicht an den Seitenkanten der Türplatten 69 und 70 anliegt, wenn diese geschlossen sind, wie aus F i g. 6 zu ersehen ist. Eine ähnliche seitliche Abdichtung mit Anschlagleiste und Dichtungsband befindet sich auf der Innenseite der gegenüberliegenden inneren Wand 62 der Kammer; diese ist jedoch aus den Figuren nicht zu ersehen. Die waagerechten Kanten der Türplatten 69 und 70, an welchen sich die Angeln 71 und 72 befinden, sind durch flexible: Bänder 80 abgedichtet, welche diese Platten mit dem Deckel 64 bzw. der Bodenplatte 65 der Kammer verbinden. Eines dieser Bänder 80, nämlich das; welches die Unterkante der unteren Türplatte 70 mit der Bodenplatte 65 der Kammer 60 verbindet, ist in F i g. 6 zu erkennen.
Die beiden Türplatten 69 und 70 werden gleichzeitig durch einen einzigen gebogenen Mitnehmerarm 82, der in F i g. 3 dargestellt ist, geöffnet; dieser Arm 82 ist außerhalb der Kammer 60, und zwar an deren Innenseite 62, starr mit dem Ende der oberen Angel 71 verbunden. An den entgegengesetzten Enden der Angeln 71 und 72 außerhalb der Kammer 60 an deren Außenwand 63 sind entsprechende Hebelarme 83 und 84 angebracht, die durch eine Stange 85 miteinander verbunden sind. Wenn eines der Modelle, z. B. das Modell 17B - wie in F i g. 3 gezeigt - sich den geschlossenen Türplatten 69 und 70 auf der Eingangsseite der Kammer 60 nähert, so greift das äußere Ende 16B der zugehörigen Spindel 15B an dem Mitnehmerarm 82 an und bewegt diesen entgegen der Uhrzeigerrichtung entsprechend der F i g. 3. Über die Hebel 83 und 84 und deren Verbindungsstange 85 bewirkt diese Drehung des Mitnehmerarms 82, daß die beiden Türplatten 69 bzw. 70 zugleich nach innen schwingen, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist, so daß das Innere der Kammer 60 zugänglich wird und das Modell 17B eingeführt werden kann.
In F i g. 3 ist der äußere Teil 16B der Spindel angezeigt, wie er den strichpunktiert gezeichneten Mitnehmerarm 82 schon recht erheblich ausgelenkt hat; wenn dieser schließlich wieder vom äußeren Teil der sich (nach rechts in F i g. 3) weiter bewegenden Spindel freigegeben wird, befindet sich das Modell i 17B vollständig im Innern der Kammer, und die Türplatten 69 und 70 können sich ungehindert schließen. Dieses Schließen der Türplatten wird durch eine Zugfeder 87 bewirkt, deren eines Ende an der Außenseite der äußeren Seitenwand und deren anderes Ende am Hebelarm 83 befestigt ist, so daß sie die Türplatten 69 und 70 in die geschlossene > Lage zurückzieht. Der Schlag des Schließens wird durch einen Dämpfungszylinder 88 vermindert, der ebenfalls mit der äußeren Seitenwand 63 und dem Hebelarm 83 verbunden ist.
Damit das Endstück 16B der Spindel (und die folgenden) das mit ihr verbundene Modell 17B durch die Länge der Kammer 60 tragen kann, ist in der Mitte der inneren Seitenwand 62 der Kammer ein waagerecht angeordneter Längsschlitz 90 vorgesehen. Das Endstück 16B der Spindel ragt durch diesen Schlitz ins Innere der gebogenen Kammer und bewegt sich, sowie sich die Grundplatte 10 schubweise dreht, durch die ganze Länge dieses Schlitzes. Damit durch diesen Schlitz kein Ammoniakgas aus dem Innern der Kammer 60 entweichen kann, sind die Kanten des Schlitzes 90 auf ihrer ganzen Länge mit zwei langen, elastischen Dichtungen 91 und 92 versehen, die sich in hinreichendem Maße zusammendrücken lassen (z. B. Gummischläuche), wenn die Spindelendstücke,die in die Kammer hineinreichen, nacheinander vorbeigeführt werden; sonst halten sie aber den Schlitz dicht verschlossen. An der Eingangsseite der Kammer sind die Enden der Dichtungen 91 und 92 auseinandergeführt, wie in F i g. 3 dargestellt ist, damit die Spindeln leicht zwischen sie hineingleiten können.
An der Austrittseite der Kammer, die in F i g. 7 gezeigt ist, befinden sich die Türplatten 93 und 94 zusammen mit den gleichen Vorrichtungen zur Abdichtung und zum öffnen und Schließen wie auf der Eingangsseite der Kammer, wie sie in den F i g. 3 bis 6 dargestellt sind. Somit öffnen sich die Türplatten 93 und 94 vor und schließen sich nach jedem der aufeinanderfolgenden Modelle, wenn diese aus der Kammer 60 herausgeführt werden, in genau der gleichen Weise, wie dies bei der Tür am Eingang dieser Kammer der Fall ist.
Bei der nun folgenden Beschreibung der Arbeitsweise des Apparates und des damit verbundenen Verfahrens wird vorausgesetzt, daß geeignete elektrische und hydraulische Regel- und Schaltsysteme vorgesehen sind, um die verschiedenen Funktionen der Maschine auszulösen, ihre Dauer zu regulieren, sie zu Ende zu bringen und abzustellen sowie sie aufeinander abzustimmen, wie dies mit Hilfe bekannter Einrichtungen bewerkstelligt werden kann. Zuerst werden acht Modelle 17A bis 17H an den Spindeln 15A bis 15H befestigt, und in den Tauchbehältern 27 und 28 werden die Aufschlämmung des feuerfesten Materials bzw. fiuidisiertes Besandungsmaterial bereitgehalten. Mittels der Schleifring- und Bürstenanordnung im Gehäuse 25 werden die Antriebsmotoren 22A bis 22H mit Strom versorgt, so daß die Spindeln mit den daran befestigten Modellen mit einer Drehzahl von 5 bis 25 UpM, vorzugsweise von ungefähr 12 UpM, kontinuierlich rotieren. Die intermittierend wirkende Vorschubeinrichtung 11 wird in Tätigkeit gesetzt, so daß sie die Grundplatte 10 mit einer Reihe von acht Drehbewegungen mit Verweilzeiten von ungefähr 30 bis 40 Sekunden in den einzelnen Positionen, die dazwischen erreicht werden, sich einmal um ihre senkrechte Achse dreht. Wenn die Trägerplatte 19A mit ihrem Fahrgestell 39A auf die Hebeplatte 44 rollt, die - wie aus F i g. 1 zu ersehen ist - dem Tauchbehälter 27 für die Aufschlämmung zugeordnet ist, wird die Schwenkvorrichtung 37 so in Tätigkeit gesetzt, daß sich zuerst der untere Zylinder 49 kontrahiert und die Hebeplatte 44 absenkt, bis sie die in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien eingezeichnete Lage erreicht hat. Dies hat zur Folge, daß sich die Trägerplatte 19A um das aus Gabel und Bolzen bestehende Gelenk 20A dreht und die Spindel 15A nach unten schwenkt, wodurch das an dem äußeren Stück befindliche rotierende Mode1117A mit einem Winkel zwischen 20 und 50° und vorzugsweise 30° gegen die Horizontale in die Aufschlämmung 29 eingetaucht wird.
Indem das Modell 17A langsam in der Aufschlämmung 29 gedreht wird, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, verteilt sich über dessen ganze Oberfläche und alle Teile ein Überzug aus einer überschüssigen Menge der Aufschlämmung. Anschließend werden sowohl der untere als auch der obere Zylinder 49 bzw. 50 der Schwenkvorrichtung 37 so betätigt, daß sie ihre größte Länge erreichen; auf diese Weise wird das im Übermaß beschichtete Modell 17A über die Normallage parallel zur Grundplatte 10 hinaus angehoben, bis es die durch die gestrichelten Linien in F i g. 2 angedeutete Lage, zwischen 20 und 50°, vorzugsweise 30°, gegen die Waagerechte nach oben geneigt, erreicht hat. Wenn sich das Modell in dieser erhöhten Lage dreht, so läuft die im Übermaß aufgenommene Aufschlämmung in den Tauchbehälter 27 ab, so daß auf dem Modell ein gleichmäßiger Überzug der Aufschlämmung zurückbleibt, der völlig frei von Luftblasen ist. Sobald dies erreicht ist, wird der untere Zylinder 50 der Schwenkvorrichtung 37 wieder verkürzt, so daß die Hebeplatte 44 in ihre Ausgangslage im Ausschnitt 41 - in einer Ebene mit der Oberfläche des Spurkranzes 39 der Spurplatte38 - zurückkehrt und die Spindel 15A in ihre normale waagerechte Lage gelangt.
Dieser Arbeitszyklus des Tauchens, Verweilens, Heraushebens, Abtropfens und der Rückkehr in die Ausgangslage dauert ungefähr 30 bis 40 Sekunden; nach seiner Vollendung wird die Grundplatte 10 durch die intermittierend wirkende Vorschubeinrichtung 11 um eine Achtelumdrehung weiterbewegt, so daß die Trägerplatte 19A von der Hebeplatte 44 abrollt und sich auf dem Spurkranz 39 der Spurplatte 38 zu der Hebeplatte bewegt, die sich im Ausschnitt 42 befindet und die mit einer gleichen Schwenkvorrichtung ausgestattet ist; dieser Station ist der Tauchbehälter 28 mit dem Besandungsmaterial zugeordnet. Wenn die Trägerplatte 19 A diese Station erreicht hat, befindet sich die nachfolgende Trägerplatte 19H an der Station des Tauchbehälters mit der Aufschlämmung, und bei dem nun ablaufenden Arbeitszyklus wird das Modell 17H durch Tauchen mit einem Überzug versehen. Während dies erfolgt, tritt die Schwenkvorrichtung, die zum Tauchbehälter 28 mit dem Besandungsmaterial gehört, in Tätigkeit und senkt das sich drehende, mit dem Überzug versehene Modell 17A in das fluidisierte Besandungsmaterial 34 ein, so daß sich eine vollständige Bedeckung der zuvor aufgebrachten Schicht der Aufschlämmung mit dem Besandungsmaterial ergibt. Der Arbeitszyklus der Besandung wird durch diese Schwenkvorrichtung zum gleichen Zeitpunkt durchgeführt, an dem die Schwenkvorrichtung 37 den Arbeitszyklus des Beschichtens vornimmt, einschließlich des Anhebens des besandeten und beschichteten Modells 17A bis zu einem Winkel zwischen 20 und 50° (und vorzugsweise 30°) über die Waagerechte am Ende des Arbeitszyklus, um überschüssiges Besandungsmaterial aus den Vertiefungen im Modell zu entfernen.
Wenn das beschichtete Modell 17A besandet und das nachfolgende Modell 17H beschichtet ist, bewegt die Vorschubeinrichtung 11 die Grundplatte 10 wieder um eine Achtelumdrehung weiter, wobei das weiter nachfolgende Modell 17 G an die Station zum Aufbringen der Aufschlämmung gebracht und das nun beschichtete Modell 17H an die Besandungsstation weitergegeben wird. Während diese Platzwechsel erfolgen, erreicht das besandete und beschichtete Modell 17A die Eingangsseite der Ammoniakkammer 60 und tritt in diese ein. Das Endstück 16A der Spindel 15A betätigt dabei den gebogenen Mitnehmerarm 82, wodurch die Türplatten 69 und 70 geöffnet und, nachdem das besandete und beschichtete Modell 17A vollständig in die Kammer 60 eingetreten ist, hinter diesem wieder geschlossen werden; alle diese Vorgänge spielen sich in der weiter oben geschilderten Weise ab. Das Endstück 16A der Spindel hat sich bei diesem Vorgang in den durch die elastischen Dichtungen 91 und 92 abgedichteten Schlitz hineinbewegt und gleitet dabei zwischen diesen Dichtungen hindurch, so daß kein Ammoniak an dieser Stelle aus der Kammer 60 entweichen kann.
Die intermittierend wirkende Vorschubeinrichtung bleibt weiterhin in Tätigkeit und bewegt die Grundplatte 10 in einzelnen Schüben von einer Achtelumdrehung weiter, so daß die Modelle nacheinander beschichtet, besandet und dann in die Ammoniakkammer 60 eingebracht werden. Bei der schubweisen Bewegung des Modells 17A durch die Ammöniakkammer 60 geliert die aus der Aufschlämmung bestehende Schicht, die unter dem Besandungsmaterial liegt, so daß zu dem Zeitpunkt, an dem es auf der hinteren Seite wieder aus der Kammer austritt; wobei sich die Türplatten 93 und 94 vor ihm öffnen und dahinter wieder schließen, die besandete Schicht der Aufschlämmung gehärtet ist, so daß auf das Modell 17A eine weitere Schicht der Aufschlämmung aufgebracht werden kann. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß das Modell 17A über eine weitere vollständige Umdrehung der Grundplatte 10 mitgeführt wird, worauf man den ganzen sich bei einer Umdrehung der Grundplatte 10 abspielenden Arbeitsgang so oft wiederholt, bis das Modell mit der vorgesehenen Anzahl von Schichten aus der Aufschlämmung und dem Besandungsmaterial überzogen ist: Zur Herstellung einer typischen feuerfesten Gießform werden für gewöhnlich. neun derartige besandete Tauchschichten der Aufschlämmung aufgebracht und in der vorbeschriebenen Art und Weise geliert. Wenn auf allen Modellen 17A bis 17H sich Schalen von der gewünschten Dicke gebildet haben, beginnt derjenige, der die Anlage bedient, die Modelle von ihren entsprechenden Spindeln 16A bis 16H abzunehmen, wobei er mit dem Modell anfängt, das zu Beginn des Betriebs zuerst in die Aufschlämmung getaucht wurde.; das ist in diesem Beispiel das Modell 17A. Die Entfernung der vollständigen Schalen und Modelle von den Spindeln kann nacheinander an der Station vorgenommen werden, die unmittelbar vor der liegt, die dem Tauchbehälter 27 für die Aufschlämmung zugeordnet ist; das ist die Station, an der sich in F i g. 1 das Mode1117H befindet. Die Drehung der Spindeln kann individuell abgestellt werden, damit die zugehörigen Schalen und Modelle abgenommen und sofort neue, unbeschichtete Modelle aufgesteckt werden können; auf diese Weise läßt sich der Arbeitszyklus der Maschine kontinuierlich weiterführen, ohne daß eine Unterbrechung - etwa zum Wechsel der Modelle - erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Maschine zur Herstellung von feuerfesten Gießformen, die auf verlorenen Modellen automatisch aufeinanderfolgend besandete und erhärtete Schichten von Aufschlämmungen mit feuerfesten Materialien aufbringt, gekennzeichnet durch :eine drehbare Montageeinheit, :eine intermittierend wirksame Vorschubeinrichtung, mit deren Hilfe ;die Montageeinheit durch eine Reihe von Verweilstationen gedreht werden kann, die sich :in einem Winkelabstand voneinander befinden, jeweils eine drehbare Spindel auf der Montageeinheit für ein Modell, die mit einem abnehmbaren äußeren Teil versehen ist, der das von der Montageeinheit nach außen ragende Modell aufnimmt, Antriebsvorrichtungen, mit deren Hilfe die Spindeln in Rotation versetzt werden, Tauchbehälter, welche die Aufschlämmung des feuerfesten Materials und das Besandungsmaterial aufnehmen und die sich außen in der Nähe der Montageeinheit befinden, so daß sie bestimmten Verweilstationen der Spindeln zugeordnet sind, sowie durch Schwenkvorrichtungen, welche die äußeren Teile der Spindeln auf und ab bewegen, wenn diese sich in den Stationen befinden, die den Tauchbehältern zugeordnet sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinheit in einer waagerechten Ebene drehbar ist, daß die Verweilstationen in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet Sind, daß die Rotation der Spindeln individuell regelbar ist und daß die Spindeln, welche die Modelle aufnehmen können, in gleichmäßigen Winkelabständen von der Montageeinheit nach außen ragen, wobei diese Winkelabstände dem Drehwinkel entsprechen, um den sich die Montageeinheit von einer Verweilposition in die andere bewegt.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Montageeinheit eine Grundplatte ist, die durch :einen intermittierend arbeitenden Vorschubmotor in einer waagerechten Ebene um ihre Achse gedreht wird, und daß die Spindeln in bezug auf die Drehachse der Grundplatte radial nach außen gerichtet sind.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchbehälter offen sind und da13 zwei davon so bei der Grundplatte angebracht sind, :daß sie sich an den Stellen befinden, die den Verweilpositionen von zwei benachbarten Spindeln zugeordnet sind:
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzei9fnet, daß eine Vorrichtung zum Fluidisieren des Besandungsmaterials im zugehörigen Tauchbehälter vorhanden ist.
6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Spindel ein Träger vorhanden ist, der mit der Montageeinheit mit einem Bolzen drehbar verbunden ist, wobei jede Schwenkvorrichtung dazu eingerichtet ist, den Träger um diesen Bolzen zu bewegen, wodurch der äußere Teil der zugehörigen Spindel auf und ab geschwenkt werden kann.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Träger ein Motor angebracht ist, der die zugehörige Spindel und das an ihr befestigte Modell kontinuierlich antreibt. B.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung aus einem Betätigungselement besteht, das jeweils einem Tauchbehälter zugeordnet ist, um die Spindelträger, sowie sie in die zu den Tauchbehältern gehörenden Stationen kommen, um ihre Bolzen zu bewegen.
9. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelträger auf einer festen Bahn rollen, mit Ausnahme des Falles, daß sie zu einer Station gelangen, die einem Tauchbehälter zugeordnet ist und an der sie um ihre Bolzen bewegt werden sollen, und daß an den einem Tauchbehälter zugeordneten Stellen, auf welche der Spindelträger für eine Bewegung um seinen Gelenkbolzen rollt, getrennte Hebevorrichtungen vorgesehen sind, die von der zugehörigen Schwenkvorrichtung betätigt werden.
10. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung so gestaltet ist, daß mit ihrer Hilfe die Spindel, auf der sich das rotierende Modell befindet, um dieses in die Aufschlämmung einzutauchen, in einem Winkel von ungefähr 30° gegen die Waagerechte nach unten und anschließend in einem Winkel von ungefähr 30° gegen die Waagerechte nach oben geneigt werden kann.
11.. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die besandete Schicht der Aufschlämmung auf den Modellen gehärtet wird, während diese auf den zugehörigen Spindeln durch die Montageeinheit schubweise vom Tauchbehälter mit dem Besandungsmaterial zum Tauchbehälter mit der Aufschlämmung zurückbefördert werden.
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Härten der Schicht der Aufschlämmung aus einer gebogenen Kammer besteht, die ein Gas aufnehmen kann, das die Härtung der Aufschlämmung herbeiführt, und die konzentrisch um den größeren Teil der drehbaren _Montageeinheit herum und zwischen den Tauchbehältern angeordnet ist und in welche die -ufeinanderfolgenden Spindeln, hineinragen, ,um die darauf befindlichen beschichteten Modelle der Einwirkung des Gases auszusetzen, während sie schubweise weiterbefördert werden.
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kammer mit zwei längeren, elastisch nachgebenden Dichtungsstreifen versehen ist, die :einen Längsschlitz in der Seitenwand der Kammer, die der Montageeinheit zugekehrt ist, verschließen, so daß .die Spindeln, die durch den Schlitz in die Kammer hineinragen, sich in diesem durch die Länge der Kammer bewegen können, ohne daß eine merkliche Gasmenge entweichen kann, und daß auf der Eingangs- und der Ausgangsseite der Kammer Verschlußvorrichtungen vorhanden sind, die sich vor jedem Modell öffnen und sich dahinter wieder schließen, wenn dieses in die Kammer eintritt bzw. die Kammer wieder verläßt.
14. Verfahren zum Aufbringen von aufeinanderfolgenden besandeten und erhärteten Schichten aus einer Aufschlämmung eines feuerfesten Materials auf ein Modell mit Hilfe der Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell ständig gedreht wird, daß das rotierende Modell nach unten in Richtung auf die Oberfläche der Aufschlämmung geschwenkt wird, so daß d fieses unter einem Winkel zwischen 20 und 50° gegen die Waagerechte nach unten in die Aufschlämmung eintritt und mit einem überschuß an Aufschlämmung beschichtet wird, daß das rotierende Modell aus der Aufschlämmung wieder herausgehoben und nun in eine Lage gebracht wird, bei der die Spindelachse zwischen 20 und 50° gegen die Waagerechte nach oben geneigt ist, und daß das rotierende Modell eine Zeitlang in :dieser Lage belassen wird, damit die im überachuß aufgenommene Aufschlämmung ablaufen kann und damit auf dem Modell eine gleichmäßige Schicht der Aufschlämmung zurückbleibt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel gegen die Waagerechte, um den das rotierende Modell nach oben oder nach unten geschwenkt wird, jeweils ungefähr 30° ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell bei allen Arbeitsgängen und Behandlungen . kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 25 UpM gedreht wird.