DE210891C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

g 210891 -■KLASSE" 31Ä.. GRUPPE

ALBERT C. ROGERSON in CHICAGO.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Dezember 1907 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Form-,'maschine für Sand- und Gußmörtelformerei, bei der das Formmittel in bekannter Weise in stets gleichmäßiger Geschwindigkeit und in kleinen Mengen in den Formkasten geworfen wird; dieses Auswerfen geschieht nach der Erfindung so, daß das Formmittel durch eine Abwärtsförderungsvorrichtung bis dicht über den Formkasten gefördert und dicht über ihm ίο ausgeworfen wird, wodurch eine ganz gleichförmige Dichtigkeit der Formmasse und infolgedessen erhöhte Gußergebnisse erzielt werden.

Das Formmittel wird also bekannten Maschinen gegenüber nicht durch freien Fall in den Formkasten befördert, sondern ihm wird durch eine bis dicht über die Verwendungsstelle reichende Fördervorrichtung eine Beschleunigung erteilt, welche ihm beim Einfallen in den Formkasten stets gleichmäßig erhalten bleibt.

Beim freien Fall des Formmittels kann diese Gleichförmigkeit nicht erreicht werden.

Eine solche Vorrichtung besteht gemäß der Erfindung beispielsweise aus einem Becherwerk, das das Formmittel in bekannter Weise in die Maschine fördert, und aus einem schnelllaufenden Becherwerk, welches dicht über dem Formkasten mündet und das Formmittel in .30 diesen schleudert.

Das zur Beförderung des Formmittels in die Form dienende Becherwerk füllt dabei vorteilhaft mit seinen Schaufeln den Innenraum des das Ganze umschließenden Gehäuses völlig aus, so daß kein Sand durch dieses gelangen kann, ohne von den Schaufeln in großer Geschwindigkeit mitgerissen und in die Form geschleudert zu werden.

Sowohl das zum Heben des Formmittels als auch das zur Austragung bestimmte Becherwerk sind gemäß einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes mit der Maschine schwenkbar verbunden.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß durch mechanische Mittel, Schraubenspindeln o. dgl. der Neigungswinkel der Becherwerksgehäuse verändert werden kann, um deren Leistung bei gleichbleibender Tourenzahl verändern zu können.

Bei dieser Ausführungsform kann die Einrichtung getroffen sein, daß das Gehäuse des Austragebecherwerkes mit der Schneckenrinne so verbunden ist, daß bei jeglicher Schwankung stets ein dichter Abschluß zwischen beiden hergestellt ist, so daß also keine Teile des Formmittels bei Übertritt aus dem einen in das andere Fördermittel herunterfallen können.

Eine solche Einrichtung kann z. B. darin bestehen, daß an dem Becherwerksgelläuse eine Platte auf und nieder schiebbar ist, welche einen Flansch trägt, der sich der Form des Bodens der Förderschneckenrinne genau anpaßt. Dieser anliegende Flansch wird zweckmäßig mit Lappen versehen, welche durch Schraubenfedern oder andere Zugmittel so beeinflußt werden, daß stets ein dichter Abschluß erfolgt.

Ganz besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das zum Austragen des ' Formmittels bestimmte Becherwerk an zwei zueinander senkrechten Achsen pendelnd aufgehängt ist und infolgedessen ohne Schwierigkeit nach jeder Richtung hin geschwenkt werden kann.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht der Maschine auf einem Wagen oder an einer Laufkatze gelagert, die auf dem Ausleger eines Drehpfeilers läuft.

Fig. 2 ist eine obere Ansicht der Maschine mit den tragenden Teilen im Schnitt.

Fig. 3 ist eine Einzelansicht des verwandten Getriebes.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Maschine und zeigt gleichzeitig das Gestell, von welchem sie getragen wird, und den Ausleger, auf welchem dieses Gestell gleich einer Laufkatze läuft.

Fig. 5 ist die andere Seitenansicht und teilweise ein Schnitt der Maschine.

Fig. 6 ist ein Schnitt durch den Becherwerksriemen nach der Linie A-B der Fig. 1.
Fig. 7 ist ein Längsschnitt des Sandpackbandes und seines Rahmens und zeigt gleichzeitig die schmiegsame Verbindung zwischen der Förderschnecke und dem Sandpackband.

Fig". 8 ist ein Schnitt nach der Linie E-F der Fig. 7.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch den Sandheber.

Fig. 10 zeigt eine Teilansicht des oberen Heberendes.

Fig. 11 ist ein Schnitt nach Linie C-D der Fig. 9.

Fig. 12 und 13 zeigen eine Ausführungsform der Maschine mit mehreren Becherwerken zur gleichzeitigen Benutzung als Gußmörtelmischmaschine.

Beim Einstampfen von Gußformen in Sand oder Gußmörtel ist es Hauptbedingung, daß das Formmittel, Sand oder Gußmörtel, mit stets gleichbleibender Kraft und unter stets gleichbleibendem Druck eingeführt wird, so daß alle Teile der Form eine gleichmäßige Dichtigkeit aufweisen.

Bei der Sandformerei besteht die größte Schwierigkeit für den Arbeiter darin, seine Formen mit genügender Gleichförmigkeit bei nicht zu großer Dichtigkeit einzustampfen: Wird dieses von Hand ausgeführt, so sind naturgemäß große Unregelmäßigkeiten möglich, und das Ergebnis ist, daß viel Ausschuß gegossen wird.

Die durch Maschinen erreichte Gleichförmigkeit gegenüber der Handarbeit ist allgemein bekannt. Hiervon ausgehend ist es der Zweck der Erfindung, eine Formmaschine zu schaffen, vermittels welcher das Formmittel mit Packkraft in die Form oder den Formkasten in solchen kleinen Mengen hineingeworfen wird, und zwar in schneller Aufeinanderfolge, daß alle Teile der Form mit gleichmäßiger Dichtigkeit gefüllt werden. Ein großer Vorzug der Maschine liegt darin, dem Arbeiter zu ermöglichen, die Maschine so zu lenken, daß alle Ecken und Winkel des Formkastens in leichter Weise gleichmäßig beschickt werden. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Die Maschine besteht aus einem Schwingrahmen ι (Fig. 2 und 5), welcher alle Wirkungsteile trägt und an seinen entgegengesetzten Enden einen hohlen Zapfen 2 und einen Zapfen 3 trägt, die in Lagern an den unteren Enden von Hängern 4 gelagert sind, welche auf einem Träger verlagert sind.

Auf dem einen Ende des genannten Sclnvingrahmens 1 ist der Antrieb, zweckmäßig ein Elektromotor, verlagert, dessen Welle mit der Vorgelegewelle 5 durch die Riemenscheibe 6 und 7 und den Riemen 8 verbunden ist. Diese Vorgelegewelle 5 ist in hohlen Zapfen 9 des Schwingrahmens 1 gelagert und ragt seitwärts über den letzteren hinaus. Die Welle 5 trägt ein Stirnrad 10, welches mit dem Stirnrad 11 auf der Welle 12 in Eingriff steht. Diese Welle 12,' welche parallel der Welle 5 läuft, ist ebenfalls in Lagern des Schwingrahmens ΐ gelagert. Die Welle 12 trägt ein Kegelrad 13, welches mit einem weiteren Kegelrad 14 in Eingriff steht, welches auf einer in einem Lager 16 auf dem Rahmen 1 gelagerten Welle 15 befestigt ist. Durch Keilnut und Keil oder in ähnlicher Weise gegen Drehung gesichert, ist auf der Welle 15 der Mutterkegel 17 einer Reibungskupplung hin und her schiebbar, welcher durch eine Schelle 19, welche hinter dem Bund 18 liegt, in der Ringnut 20 in bekannter Weise mit dem Kegel 21 in Eingriff gebracht werden kann. Dieser Kegel 21 sitzt auf der hohlen AVelle 22, in deren Bohrung die Welle 15 gelagert ist. Die Welle 22 ruht in Lagern 23 der freien Enden der Arme eines U-förmigen Rahmens 24, welcher zwischen den Enden eines seiner Arme an dem freien Ende des hohlen Zapfens 2 in dem Rahmen 1 befestigt ist.

Die Welle 22 trägt ein Zahnrad 25, welches mit dem Zahnrad 26 in Eingriff steht. Dieses Zahnrad 26 ist auf der Welle 27 befestigt, welche in dem hohlen Ansatz 2 gelagert ist. Das andere Ende dieser Welle 27 ruht in einem Lager 28 zwischen den Enden des freien Armes des genannten U-förmigen Rahmens 24. Die Welle 27 trägt die Förderschnecke 29, die sich in einem mit halbzylindrischem Trog 30 versehenen Ende des Schwingrahmens 1 bewegt. Das Stirnrad 26 steht außerdem in Eingriff mit einem kleineren Stirnrad 31, welches auf einer Welle 32 befestigt ist, die sich

in Lagern 33 bewegt. Das Lager 33 wird durch einen der Hänger,4 getragen. Die Welle 32 trägt außerdem einen Trieb 34, der mit einem auf der Welle 36 befestigten Zahnrad 35 im Eingriff steht. Die Welle 36 ruht in Lagern 37, deren eines durch einen der Hänger 4 getragen wird, während das andere durch den Hänger 38 gehalten wird. Die Welle 36 ist mit ,einer Riemenscheibe 39 versehen, über welche der Becherwerksriemen 40 läuft. Dieser Riemen läuft außerdem über eine zweite Scheibe 41, welche in Lagern 42 ruht, die der Länge nach in dem Rahmen 43 verstellbar sind. Der Rahmen 43 wird schwenkbar von der genannten AVelle 36 getragen. Vermittels der Lager . 42 und der Spannschrauben 44 kann der Riemen leicht in bekannter Weise gespannt erhalten werden. Der Rahmen 43 wird vorteilhaft durch vier Eckstücke von Winkeleisen gebildet, die durch geeignete Mittel miteinander verbunden sind und auf diese Weise einen Rahmen von der erforderlichen Starrheit darstellen. Die Winkeleisen dienen gleichzeitig dazu, die Ränder des Riemens zu führen und das durch den letzteren beförderte Formmittel vor dem Herabfallen zu bewahren. Das obere Ende des Rahmens 43 hat die Form eines Auswurftrichters 45 (Fig. 9), durch welchen die geförderte Masse in die Schneckenrinne

.30 des Rahmens 1 geschüttet wird. Der Auswurf-' trichter hat zweckmäßig die Form einer lösbaren besonderen Kappe. Das obere Ende ragt über den Rahmen hinaus, um die Stoffteilchen, welche durch den Riemen zurückgetragen werden, zu verhindern, auf den Arbeiter niederzufallen. Es können nämlich bei dem schnellen Betrieb der Maschine immerhin zuweilen Sandteilchen mitgerissen werden, , welche z. B. bei stellenweise im Sande vor.-kommenden zu feuchten Massen an den Schaufeln festkleben und später losgeschleudert werden können.

Die \⁷orgelegewelle 5 trägt eine Scheibe 47, über welche das Austragband oder Packband 48 läuft. Das Band 48 läuft außerdem über eine Scheibe 49, deren Welle in Lagern 50 (Fig. 8) ruht, welche in dem unteren Ende eines Rahmens oder Gehäuses 51 angeordnet sind. Dieses Gehäuse 51 ist schwenkbar an den Zapfen 9 aufgehängt, und zwar mit Hilfe der an seinem oberen Ende vorgesehenen Lager 52.

Zur Spannung des Riemens 48 sind die Lager 50 der Länge nach in dem Rahmen verschiebbar und können durch Stellschrauben 53 verstellt werden. Das Austragband 48 trägt in regelmäßigen Zwischenräumen schaufelartige Beschläge 54, welche dazu dienen, das zu fördernde Formmittel zu ergreifen. Das Gehäuse umschließt das Austragband 48 auf der Strecke zwischen den beiden Scheiben 47 und 49 vollkommen, ist dagegen an seinen Enden offen. Die Wände des genannten Gehäuses umschließen das Band so eng, daß nur ein äußerst geringer Zwischenraum an den Schaufeln 54 verbleibt, so daß infolgedessen kein Sand hindurch gelangen kann, der nicht von den Schaufeln erfaßt ist.

Das Gehäuse mündet an seinem oberen Ende in das Austragende der Schneckenrinne des Rahmens 1. Da das Gehäuse vermittels der Handgriffe am unteren Ende schwingenden Lageveränderungen unterworfen werden und auf verschiedene Winkel eingestellt werden kann, sind Vorrichtungen getroffen, einen festen Abschluß zwischen dem Gehäuse und der Schneckenrinne ununterbrochen herbeizuführen. Diese Vorrichtung besteht aus einer der Länge nach in Führungen verschiebbaren Platte 56, welche an der einen Wand des genannten Gehäuses angebracht ist. Die Platte 56 ist mit einem Flansch 57 verbunden, dessen Gestalt genau an die äußere Form des halbzylindrischen Bodens 30 der Schneckenrinne anschließt. An dem Flansch 57 sind Lappen

58 vorgesehen, welche durch Schraubenfedern

59 mit der über dem offenen Teil des Rahmens ι befindlichen Platte 60 verbunden sind. Diese Federn dienen dazu, den Flansch 57 in ununterbrochener Berührung mit der Außenseite der Schneckenrinne 30 zu halten, und verhindern auf diese Weise das Hindurchfallen von Fördermasse an der Übergangsstelle von der Schnecke in das Gehäuse. In dieser Verbindung besteht ein wesentlicher Teil der Erfindung.

Der Riemen 40 ist in gleicher Weise mit Schaufeln 61 versehen, welche indessen nicht den ganzen Raum des Gehäuses ausfüllen, sondern an jeder Seite einen Zwischenraum freilassen. Die Seitenplatten des Rahmens 43 sind an ihren unteren Enden mit Flanschen 62 versehen, welche an ihrem freien Ende verlängert sind und eine schiefe Ebene bilden. Sie befinden sich wenig über dem Riemen 40,. aber nicht in Berührung mit ihm, und schließen so, anliegend; die Seitenränder der Schaufeln 61 ab.

Der Rahmen 43 trägt umgekehrte L-förmige Arme 63 (Fig. 1), welche mit ihren freien Enden an den Seitenplatten des Rahmens befestigt sind. Diese Arme sind nahe ihrem Scheitelpunkte durch eine Querleiste 64 verbunden, die in der Mitte durch den Haken 65 erfaßt wird; dieser bildet das untere Ende einer senkrecht einstellbaren Stange 66, die von der Laufkatze 67 getragen wird, an der auch die Hänger 4 befestigt sind. Diese Laufkatze trägt die gesamte Maschine. Vermittels der Stange 66 kann das Becherwerk mit seinein freien Ende gehoben oder gesenkt werden, d. h. sein Neigungswinkel kann verändert

• werden. Durch Veränderungen dieses Neigung'swinkels verändert sich auch die Menge des von den Schaufeln 41 geförderten Formmittels, so daß auf diese Weise die Leistung des Becherwerkes sehr genau geregelt werden kann, ohne daß es nötig wäre, seine Tourenzahl zu verändern. Hierin liegt ein wesentliches Kennzeichen der Erfindung. Die bereits erwähnte Laufkatze 67 ruht auf Rädern 68, . welche auf zwei parallelen seitlichen Armen 69 laufen, die der Höhe nach an dem Drehpfeiler 70 verstellbar sind. Dieser Drehpfeiler 70 steht zwischen der Grundplatte 71 und der Deckplatte 72. Außerdem ist an jedem dieser

Arme 69 ein schwerer Metallbügel 73 angebracht, welcher etwa in der Mitte gebogen ist und mit einer U - förmigen Führung 74 versehen ist, in welcher ein senkrechter Führungsstab 75 befestigt ist. Dieser letztere ist außerdem mit dem Ausleger 69 verbunden. Die Enden des genannten Führungsstabes sind der Länge nach verschiebbar in Führungen 76 und yy des Drehpfeilers.

Auf dem oberen Ende des Drehpfeilers 70 befindet sich ein Ausleger 78, welcher vermittels Streben 79 und 80 versteift ist. An dem einen freien Ende dieses Armes 78 ist ein Spannschloß 81 angebracht, durch welches die mit Gewinde versehene Stange 82 frei hindurchragt und durch Drehung der Mutter 84 gehoben und gesenkt werden kann. Die Stange 82 ist an ihrem unteren Ende an einem die beiden Auslegerarme 69 miteinander verbindenden Querstück 83 befestigt.

Die im vorhergehenden beschriebene Maschine dient hauptsächlich für Zwecke der Sandformerei, jedoch kommt sie auch für viele andere Zwecke als geeignet in Betracht, besonders für das Aufformen mit GußmÖrtel und dessen Mischen. Für den letztgenannten Zweck sind einige Änderungen im Bau nötig. Es ist sehr wohl bekannt, daß eine Förderschnecke, wie sie im vorliegenden Fall gebraucht wird, ausgezeichnet geeignet und in ausgedehntestem Maße für die Mischung und Förderung von GußmÖrtel gebraucht wird. Um die Maschine dementsprechend für diesen Zweck besonders geeignet zu machen, werden, wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, drei Becherwerke 85, 86 und 87 verwandt, welche zur Beförderung von Steinschlag, Zement und Sand dienen, und welche sämtlich mit den oben beschriebenen Vorrichtungen zur Veränderung ihrer Neigungswinkel versehen sind.

Diese drei Hebewerke befördern die Stoffe durch einen Trichter 88 in die Förderschnecke.

Wenn der Formkasten sehr groß ist ■ und

einen verhältnismäßig großen Raum bedeckt, ist es dem Arbeiter ein leichtes, die ganze Maschine so zu schwingen, daß sie sich über den verschiedenen Teilen der Form befindet.

Hierdurch werden größere Veränderungen des Neigungswinkels vermieden, und der Sand wird immer aus derselben Entfernung in die verschiedenen Teile der Form geschleudert.

Die gesamte Maschine ist von kleinem Umfange, gedrängter Bauart, von leichtem Gewicht und ist sehr leicht zu bedienen. Diesem gegenüber ist ihre Leistungsfähigkeit sehr groß. Die Maschine ist infolgedessen von großem wirtschaftlichen Wert und ermöglicht einen bedeutend besseren Guß, während Fehlgüsse, die auf unvollkommene Formen zurückzuführen sind, weniger vorkommen können.

Die Förderschnecke mischt die Formmittel in erster Linie in trockenem Zustande, und erst in der Nähe der Austragsöffnung der Schneckenrinne wird durch eine Brause 89 Wasser hinzugefügt, worauf die angefeuchtete Mischung alsdann auf das Packband gelangt und in die Form geworfen wird.

Der Arbeitsvorgang der Maschine ist folgender :

Die Masse, welche in die Form geworfen werden soll, beispielsweise Sand, wird rund um den Fuß des Drehpfeilers 70 angehäuft. An dem letzteren ist auch der Anlasser oder Ausschalter für den Elektromotor angebracht. Der letztere ist von solcher Bauart, daß seine Tourenzahl leicht zu verändern ist. Wenn eine Form oder ein Formkasten zum Auffüllen fertig ist, wird die Maschine um den Drehpfeiler herumgeschwenkt und in radialer Richtung so eingestellt, daß die Austragsöffnung vermittels der Laufkatze an die geeignetste Stelle gebracht wird. Darauf wird der Motor angelassen und auf die gewünschte Tourenzahl gebracht, worauf dann die Reibungskupplung 17, 21 in Tätigkeit gesetzt wird und den Becherwerksriemen antreibt. Durch diesen wird alsdann der Sand nach der Förderschnecke hinauf gefördert und aus dieser in das Packbandgehäuse entladen. Das in diesem Gehäuse laufende Band bewegt sich mit einer sehr großen Geschwindigkeit, so daß der Sand, welcher in das Gehäuse hineingelangt, mit fortgerissen und durch die Schaufeln mit großer Geschwindigkeit in die Form bzw. in den Formkasten geschleudert wird. Das Gehäuse ist schwenkbar an den Ansätzen 9 und dem Rahmen 1 aufgehängt, der an seinen Zapfen 2 und 3 drehbar ist, deren Achse senkrecht zu der Achse der Zapfen 9 verläuft. Infolge dieses Umständes ist das Gehäuse nach jeder Richtung hin beweglich, und seine Austrags-Öffnung kann leicht nach jedem Teil der Form bewegt werden, so daß eine gleichmäßige Füllung leicht ausführbar ist. -Der Arbeiter füllt alle Teile der Form gleichmäßig auf, indem er die Austragsöffnung des Packbandgehäuses nach allen Seiten hin und her führt, so daß kein Teil der Form schneller als der andere ge-

füllt wird. Da alle Formmasse mit derselben Geschwindigkeit hinausgeworfen wird, wird sie mit durchaus gleichmäßiger Dichtigkeit gepackt, und es wird infolgedessen, wenn die Maschine einmal für die richtige Austragsgeschwindigkeit eingestellt ist, die Füllung des Formkastens in bester Weise durchgeführt. Da es wünschenswert ist, die Austragsöffnung stets in einer annähernd gleichen Entfernung ίο oder Höhe über dem Formkasten zu halten, ist der Träger der Maschine so eingerichtet, daß er sowohl gehoben als gesenkt werden kann.

Claims (9)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Formmaschine für Sand- und Gußmörtelformerei, bei der das Formmittel in stets gleichmäßiger Geschwindigkeit und in kleinen Mengen in den Formkasten geworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formmittel durch eine Abwärtsförderungsvorrichtung bis dicht über den Formkasten gefördert und dicht über ihm ausgeworfen wird.
2. 2. Ausführungsform der Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vermittels eines Hebewerkes in bekannter Weise in die Maschine geförderte Formmittel durch ein schnellaufendes Becherwerk, welches dicht über dem Formkästen mündet, in diesen geschleudert wird.
3. 3. Ausführungsform der Formmaschine 'nach Anspruch. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Beförderung des Formmittels in die Form dienende Becherwerk mit seinen Schaufeln den Innenraum des das Ganze umschließenden Gehäuses völlig ausfüllt, so daß kein Sand durch dieses gelangen kann, ohne von den Schaufeln in großer Geschwindigkeit mitgerissen und in die Form geschleudert zu werden.
4. 4. Ausführungsform der Formmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Formmittelhebewerk als auch das zur Austragung bestimmte Becherwerk mit der Maschine schwenkbar* verbunden ist.
5. 5. Ausführungsform der Formmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch mechanische Mittel, Schraubenspindeln o. dgl., der Neigungswinkel der Hebewerke verändert werden kann.
6. 6. Ausführungsform der Formmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Austragebecherwerkes mit einer Schneckenrinne so verbunden ist, daß bei jeder Schwenkung stets ein dichter Abschluß zwischen beiden hergestellt ist, so daß keine Teile des FOrmmittels beim Übertritt aus dem einen in das andere Fördermittel herunterfallen können.
7. 7. Ausführungsform der Formmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Becherwerkgehäuse eine Platte auf- und niederschiebbar ist; welche einen Flansch trägt, der sich der Form des Bodens der Förderschneckenrinne genau anpaßt.
8. 8. Ausführungsform der Formmaschine nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Boden der Förderschneckenrinne anliegende Flansch mit Lappen versehen ist, welche durch Schraubenfedern oder andere Zugmittel beeinflußt werden, so daß stets ein dichter Abschluß erfolgt.
9. 9. Ausführungsform der Formmaschine nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Austragen des Formmittels bestimmte Becherwerk an zwei zueinander senkrechten Achsen pendelnd aufgehängt ist, so daß es ohne Schwierigkeit nach jeder Richtung hin geschwenkt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.