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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Pasten und
Spezialgipsen unter Vakuum für die Herstellung von Abdrucken und Modellen, insbesondere
auf dem Gebiet der Zahntechnik und der Goldschmiedekunst, mit einer ersten Kammer,
in der ein Rührwerk angeordnet ist, und einer damit absperrbar verbundenen zweiten
Kammer und einem Elektromotor, der das Rührwerk und eine Vakuumpumpe antreibt zur
Schaffung eines Vakuums in den Kammern.
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Es ist bereits bekannt, zum Aufbereiten und Vergießen von Gießharz
zwei übereinander artgeordrtete Behälter zu verwenden, die durch ein Rohr miteinander
verbunden sind und gegeneinander durch ein Absperrorgan verschließbar sind, wobei
das Vergießen unter Vakuum erfolgt, um die Bildung von Luftblasen zu vermeiden.
In dem oberen evakuierten Behälter wird das Gießharz mit dem Härter und anderen
Zusätzen vermischt und fällt nach Öffnung des Absperrorgans zwischen den beiden
Behältern unter dem Einfluß der Schwerkraft in die Gießform, die in dem unteren
Behälter, der gleichfalls evakuiert ist, aufgestellt ist.
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Derartige Systeme sind in einem weiten Variationsbereich bekannt,
so daß z. B. nur eine evakuierte kammer vorgesehen wird, in whlche die Mischsubstanzen
aus ebenfalls unter Vakuum stehenden Behältern in einen Mischkübel eingeführt werden;
der in der gleichen Kammer wie die Formen angebracht ist und nach dem Mischen diese
Formen mit dem Mischgutfüllt (deutsches Gebrauchsmuster 1790 612).
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Eine derartige Kammer kann auch mit einem druckdicht abschließenden
Schieber unterteilt sein, so daß beide Kammerteile, der obere Mischteil und der
untere, die Formen enthaltende Teil, getrennt evakuiert werden können. Der Mischbehälter
ist dabei mit einem Rührwerk und die Kammern mit einer aus- und einschaltbaren Heizung
versehen (deutsches Gebrauchsmuster 1790 610).
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Wird mit derartigen Vorrichtungen das Mischen und In-die-Form-Bringen
von Pasten und Spezialgipsen unter Vakuum durcbgefiihrt, so. ergeben sich die Nachteile,
daß die oft sehr komplizierten Formen nicht gleichmäßig gefüllt werden, daß das
Ausgießen der Mischform aus dem oberen Behälter und das Abfließen der Mischpaste
unter dem Einfluß der Schwerkraft in die Gußform auf Grund der hohen Viskosität
der Paste langsam vor sich geht und hohe Materialverluste durch Rückstände auftreten,
und das es schwierig ist, großen Mengen gleichzeitig mit einer derartigen Vorrichtung
zu mischen und in die Form zu bringen.
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3 ? er vorliegenden Erfindung liegt rlun die Aufgabe zugrunde, die
im Rührwerk unter Vakuum gemischte Masse in der Kammer mit den Formen schnell und
vorllständig in die entsprechenden Modellformen zu füllen, so daß der homogene Mischungscharakter
der Masse erhalten bleibt.
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Diese Aufgabe wird durch eine von dem Elektromotor betätigte Vibrationseinrichtung
für die zweite Kammer mit den Formen gelöst.
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Dabei ist es zweckmäßig, Steuerorgane zur abwechselnden Bewegung
des Rührers und der Vibrationsvorrichtung, Verteilungsorgane für die in die zweite
Kammer umzufüllende Paste und einen Hahn für eine abwechselnde Verbindung der Rühr-
und Formkammer mit der Ansaugseite der Pumpe vorzusehen.
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Dadurch, da# deie Formen gliechzeitig einer Vakuumt und einer Vibratton&'wirkrng
ausgesetzt sind, ergibt sich ein schnelles und vollständiges Füllen der Formen,
was deshalb unerwartet ist, da die Vibration an sich, wenn sie nicht unter Vakuum
ausgeführt wird, schädlich ist, da dadurch Luftblasen gebildet werden. Auf der anderen
Seite wird zwar durch das Vakuum die Luftblasenbildung vermieden, jedoch ist es
ohne Vibration auf Grund der hohen Viskosität der Paste nicht möglich, nur durch
den Schwerkrafteinfluß von selbst; in die engsten Teile der Formen zu laufen.
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Dadurch, daß die' Kammer mit den Formen in Vibration versetzt wird,
überträgt sich diese Vibration auch auf die Verbindungsleitung zu der Rührkammer.
Dadurch wird der Transport des Materials, das durch den höheren Druck in der Rührkammer
in die Kammer mit den Formen gedrückt wird, begünstigt und die Bildung von Ablagerungen
in der Leitung verhindert. Eventuell in der Leitung angetrocknete Körner der Masse
können auf Grund der Vibration nicht haften bleiben, so daß die Leitung dauernd
frei von derartigen Bestandteilen ist. Weiterhin wird durch diese auf die Schlauchleitung
übertragende Vibration die Reibung in der Grenzschicht der Paste an der Wand so
stark verringert, daß es nicht nötig ist, die ?aste in dieser Leitung unter dem
Einfluß der Schwerkraft laufen zu lassen, vielmehr kann die Leitung entgegen der
Schwerkraft schräg nach oben geführt werden.
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An Hand der Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführungsform der
Erfindung erläutert.
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Die Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung teilweise im
Schnitt.
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In einem Maschinengestell 10 ist ein Elektromotor 12 angeordnet,
welcher einerseits ein Rührwerk A in einer ersten Kammer B und andererseits eine
Pumpe 14 zur Erzeugung des Vakuums sowie einen Vibrator C antreibt. Mit Hilfe des
Vibrators C kann eine zweite S » merD mmechanisch in Vibration versetzt werden.
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Das Maschinengestell 10 ist oben mittels einer Platte 16 abgeschlossen,
auf welcher mittels einer Buchse 18 die Kammer B gelagert ist. Die Kammer ist in
einer bestimmten Höhe oberhalb der Platte 16 angeordnet. Die Kammer B ist oben durch
einen Deckel 20 abgeschlossen, welcher sie nach innen abdichtet. Durch Abnehmen
des Deckels kann somit die gewünschte Menge an Paste oder Gips in die Kammer B eingeführt
werden.
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Das Rührwerk A ist am oberen Ende einer Welle 22 befestigt, welche
in die KammerD hineinragt. Die Welle 22 steht mit einem Reduziergetriebe 24 in Verbindung,
welches seinerseits auf die Hauptwelle des Elektromotojs 12 geschaltet ist, und
zwar so, daß die Winkelgeschwindig1çeit des Rührwerks A die günstigste ist, beispielsweise
300 Umdrehungen pro Minute.
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Von der KånimerMB gehen die Verbindungsleituntungen 26, 28 emes pneumatischen
Systems zur Erzeugung des Vakuums in den Kammern B, D und zum Umfüllen der bereits
gemischten Pasten aus der Kammer B in die Kammer D aus.
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Die Kammer D besteht aus einem tellerförmigen Träger 30, auf welchen
eine topfförmige Hülle 32 aufgesetzt ist. Die Vakuumleitung 34 mündet in der Nähe
des Umfangs der Hülle 32 in die Kammer D ein. In der Mitte weist die Hülle 32 eine
Öffnung 36 auf, die durch einen Stopfen 38 verschlossen werden
kann.
In dem Stopfen 38 ist- ein, verstellbarer Versteiler 40 gelagert, in welchen die
Umfülleitung 28 einmündet Der Verteiler 40 mündet seinerseits in eine drehbare Verteilerdüse
42 aus, durch welche die in der Kammer-B gemischte Paste unter Vakuum in die Kammer
D gefördert wird. Die Paste wird in verschiedene Behälter 44 abgefüllt, welche auf
dem tellerförmigen Träger 30 stehen.
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Der Luftverteilungszyklus und das, Umfüllen der gemischten Paste
unter Vakuum wird mit Hilfe- einer Säule 46 bewerkstelligt, die auf der Platte ;
angeordnet ist und ein Rohr 48 enthält, welches an einem Ende mit der Saugleitung
der Pumpe 14 in Verbindung steht und am anderen Ende einen Umstelihahn 50. trägt,
durch dessen Betätigung es möglich ist,-9ntweder die Kammern oder die Kamurer D
mit der Pumpe zu verbinden. In der Umfülleitung-28 ist ferner ein Hahn 52 angeordnet,
welcher geöffnet wird, wenn die Kammer D unter Vakuum steht, und geschlossen wird,
wenn das Vakuum in der Kammer B erzeugt werden soll.
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Hinsichtlich der Konstruktion des Vibrators C ist zu bemerken, daß
der tellerförmige Träger 30 der KammerD unten mit einer Stange 54 versehen ist,
welche durch eine entsprechende Öffnung eines als Gummischeibe 56 ausgebildeten
elastischen Lagers für die Kammer D hindurchtritt. Die Gummischeibe 56 ist mittels
eines Deckels 58 und Schrauben 60 auf der Platte 16 des Maschinengestells 10 befestigt.
Auf der Stange 54 ist eine Mutter 62 aufgeschraubt, welche die Gummischeibe 56 gegen
das Lager 30 andrückt. Die Kammer D kann sich infolge dieser Lagerung in Richtung
des Pfeiles X und in entgegengesetzter Richtung bewegen, zu welchem Zweck noch im
Deckel 58 und in der Platte 16 Öffnungen 64 angebracht sind. Die Öffnungen weisen
einen diesem Zweck entsprechenden Durchmesser auf.
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Die Stange 54 ist mit einem Außengewinde versehen, auf welchem der
mit einem entsprechenden Innengewinde versehene Teil 66 einer Pleuelstange 68 aufgeschraubt
ist, die mittels eines Kopfes 71) über Kugellager 72 mit einem Exzenter 74 zusammenarbeitet,
der seinerseits auf dem Ende 76 der Welle des Elektromotors 12 verkeilt ist.
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Die Vorrichtung wird so vorbereitet, daß innerhalb der Kammer B eine
gewisse Menge Paste vorhanden ist, die entsprechend zu mischen ist. Der Hahn 50
wird so eingestellt, daß die Verbindungsleitung 26 mit der Ansaugsäule 46 und infolgedessen
mit der Vakuumpumpe 14 in Verbindung steht. Der Hahn 52 der Umfülleitung 28 wird
geschlossen.
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Nunmehr wird der Elektromotor 12 angelassen, dessen Welle über das
Reduziergetribe 24, welches über einen Flansch 78 mit einem Gegenflansch 80 des
Motorgehäuses in Verbindung steht, das erforderliche Motordrehmoment auf die Welle
22 überträgt, welche das Rührwerk A mit einer entsprechenden Winkelgeschwindigkeit
von beispielsweise 300 Umdrehungen pro Minute in eine Drehbewegung versetzt. Gleichzeitig
setzt die Welle des Elektromotors 12 das Laufrad der Pumpe 14 zur Erzeugung des
Vakuums in Bewegung, die mit dem entsprechenden Ende des Motorgehäuses 12 geflanscht
ist.
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Das Laufrad dreht sich unter hoher Drehzahl, beispielsweise 2800 Umdrehungen
pro Minute.
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Außerdem wird die Pleuelstange 68 des Vibrators C abwechselnd und
mit hoher Frequenz nach unten und nach oben bewegt. Dabei nimmt sie die
Stange 54
und somit die Kammer D mit,die infolgedessen einer mechanischen Vibrationbewegung
ausgesetzt wird. Einem Feder- 82, die sich in einem Xlohlraum der Pleuelstange 68
befindet, wirkt im Sinne des Pfeiles-X,, auf die Stange 54, So daß, das Spiel, welches
sich nach und nach zwischen dem äußeren Gewinde der Stange 54 und dem oberen Gewinde
der Pleuelstange einstellt, erhalten bleibt.
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Während der bisher beschriebenen Arbeitsphase, die für eine gewisse
Zeit fortdauern kann, wird die in der Kammer A vorhandene Paste auf geeignete Weise
unter Vakuum durch das Rührwerk A gemisçht, so daß die- Paste vollkcmm en hqrnogea
wird und jedwedes. Eindringen von Luft' vermieden' ist, weil die Luftblasen, die
bis an die äußere Oberfläche der Masse der Paste vordringen, durch das Verbindungsstück
26, den Hahn 50 und die Leitung 48 von der Vakuumpumpe 14 abgesaugt werden.
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Sobald die Arbeitsphase des Mischens unter Vakuum beendet ist, wird
der Hahn 50 in diejenige Stellung gebracht, in welcher das Anschlußstück 26 geschlossen
und das Anschlußstück 34 mit der Leitung 48 der Ansaugsäule 46 in Verbindung gebracht
wird und somit an derVakuumpumpe 14 angeschlossen ist. Danach wird der Hahn 52 geöffnet,
so daß der Weg in die Verbindungsleitung 28 frei wird, welche den Innenraum der
Kammer B mit demjenigen der Kammer D über den verstellbaren Verteiler 40 verbindet.
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Auf diese Weise wird die in der KammerD enthaltene Luft, welche hermetisch
abgeschlossen ist, durch die Pumpe 14 abgesaugt. Damit wird in der KammerD selbst
das gewünschte Vakuum erzeugt.
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Das Ansaugen oder das Umfüllen unter Vakuum des in der Kammer B vermischten
Materials erfolgt dann durch das Verbindungsstück 28 hindurch in die Kammer D. Durch
den Verteiler 40 kann man die Düse 42 hermetisch abgeschlossen um die Leitung 80
drehen lassen, so daß Teile des gemischen Materials in die verschiedenen Behälter40
eingefüllt werden können, in welche vorher die Schablonen eingesetzt worden sind,
durch die man die Abdrücke mit Hilfe des eingefüllten Materials herstellen will.
Sobald das Material in der Kammer D angekommen ist, befindet sich dasselbe noch
im günstigsten Zustand, weil diese Kammer laufend mechanischen Vibrationen ausgesetzt
wird,. welche die Paste homogen halten und zusammen mit dem Vakuum in der Kammer
D den Austritt von Luftblasen u. dgl. begünstigen, die den Abdruck stark beschädigen
könnten.
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Gegebenenfalls kann die bereits homogenisierte Paste, die unter Vakuum
mit Hilfe des Rührwerks A gemischt worden ist, auch unmittelbar der Benutzung zugeführt
werden, ohne vorher in die Kammer D umgefüllt zu werden.
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Die gegenseitige Anordnung der verschiedenen Bauelemente der Vorrichtung
kann selbstverständlich verändert werden, ohne daß dadurch die Erfindung bereits
verlassen würde. Die Übertragung des Antriebs des Elektromotors auf das Rührwerk
B, die Vakuumpumpe 14 und die KammerD könnte auch in anderer Weise verwirklicht
werden, als es beschrieben worden ist. Die Vakuumpumpe kann zweite oder mehrstufig
arbeiten.