DE297088C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Blockform zum Gießen metallener Gegenstände unter Druck. Mari gießt bereits solche. Gegenstände in nichtausdehnbaren Formen und preßt die Form mittels durch. Kolben bewegter Stempel zusammen, wobei diese Stempel gegen das in der Form befindliche, noch plastische oder verhältnismäßig weiche Metall wirken. Bei gewöhnlichen Gußstücken wird, wenn die

ίο Form nicht nachgeben kann, unter gewöhnlichen Umständen infolge der Ausdehnung des Metalls und der Form beim Eingießen entweder die Form oder das Gußstück zerbrechen oder letzteres wird sich verdrehen.

Bei Verwendung von Federdruck erweicht die starke Hitze die Federn, so daß man mitT solcher Einrichtung nicht Massenartikel, höchstens gelegentlich dann und wann einmal ein Stück gießen kann.

Die Neuerung betrifft eine ausdehnbare Form mit beweglichen Längsteilen von L-förmigem Querschnitt, die durch einen seitlichen elastischen Druck zusammengepreßt werden können, und sie besteht im wesentlichen darin, daß die beweglichen Teile sich sowohl längs-" seitig als auch am Kopf und Fuß übergreifen. Dabei können die Formen in zwei Gruppen aufgestellt sein, die gleichzeitig wechselseitig geöffnet und geschlossen werden. Auch können zwei nebeneinander angeordnete Formteile durch eine Ausgleichsvorrichtung miteinander verbunden sein, wodurch jeder auf einen Formteil wirkende Überdruck auf die nächste Form übertragen wird.

Mit der neuen Form lassen sich Gußstücke in schneller Folge und unter ungemein hohem

Druck herstellen, so daß das Metall eine starke Verdichtung erfährt und der Guß daher von besserer Qualität ist. Dabei können die Formteile beim Eingießen des flüssigen Metails nachgeben und werden durch ein elastisches Fluidum auf das Gußstück gepreßt.

In der beiliegenden Zeichnung ist

Fig. ι eine Draufsicht einer mit Gießformen der neuen Art versehenen Gießgrube, Fig. 2 eine Seitenansicht dazu.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer einfacheren Ausführungsform der Gießvorrichtung^

Fig. 4 zeigt eine veränderte Ausführungsform der Gießform, welche hier aus drei Tei- len zusammengesetzt ist.

Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgeführten, zweiteiligen Gießform.

Fig. 6 zeigt im Schaubild die zugehörige andere Gießformhälfte.

Fig. 7 ist ein Querschnitt durch eine Gießform, in der ein Gußstück mittels Kernes gegossen werden soll.

Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7.

Fig. 9 zeigt ein Stück des Rohres, mittels dessen der kalte Luftstrom gegen die Teile der Gießform gerichtet werden kann.

Fig. 10 ist ein Querschnitt einer für zweckmäßig gehaltenen Gießformaueführung.

Fig. 11 ist eine Einzelansicht, welche zeigt, wie die Kolbenstange mit einem Teil der Gießform verbunden werden kann.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, be^: steht die Gießanlage aus einem Rahmen 10 oder einem ähnlichen Bauteil, in dessen Enden

Widerlager 11 oder sonst geeignete Stützpunkte für die Teile 12 der Gießformen eingesetzt sind. Diese Gießformen bestehen aus je zwei Stücken 12 und 13; erstere sind an den Widerlagern 11 befestigt, während die Teile 13 gegen die Teile 12 hingeschoben oder von ihnen zurückbewegt werden können. Es würde natürlich die gleiche Wirkung hervorbringen, wenn beide Teile beweglich angeor.dnet wären, aber es genügt, wenn nur der eine Teil gegenüber dem andern verschiebbar ist. Es ist zweckmäßig, die Form aus zwei Teilen, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, auszuführen, welche beide Teile gegeneinander gedrückt werden können, um das Metall zu pressen, die aber doch eine Ausdehnung nach allen .Richtungen hin gestatten. Die innere Ausgestaltung der Gießform kann natürlich, entsprechend dem zu gießenden Stück, verschieden sein, aber die Stücke 12 und 13 der Form müssen so zusammenpassen, daß sie unter Druck aneinander schließen und doch dem Gußstück eine glatte Umgrenzung geben und für die Ausdehnung Spielraum gewähren.

Um dies zu ermöglichen, hat jeder der beiden Formteile 12 und 13 z\vei Wände 14 und 15, welche rechtwinklig aufeinander stehen. An das Stück 13 ist ein Bodenstück 16 angeformt, welches die Bodenkanten der Wandungen 14

■30 und 15 des Stückes 12 umgreift; dieses letztere dagegen hat einen angeformten Kopfteil 17, welcher auf die Wände 14 und 15 des Stückes

13 paßt. Es ist danach ersichtlich, daß die Formteile gegeneinander angedrückt werden können, soweit es irgend gewünscht wird und daß sie dennoch sowohl seitlich, wie auch in senkrechter Richtung einer Ausdehnung fähig sind. Der Kopfteil 17 ist ein wenig kürzer als der Bodenteil 16, um ,den Einguß 18 anzubringen, der sich an dem einen oder anderen Formteil befinden kann, zweckmäßig aber am Stück 13. Neben diesem Einguß befindet, sich ein geeigneter Luftabzug 19. Zweckmäßig ist an. die Innenwandung des Formteils 12 eine Rippe 20 angeformt, welche sich an die Innenseite der Wand 15 des andern Formteils 13 anlegt und gegen das Metall im Gußstück anschließt.

Wenn das Gußstück mit einem Kern ge-, gössen werden soll, so kann die innere Ausgestaltung der Form verändert werden, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Hier ist die Wand

14 des einen Formteils mit einer Erhöhung 21 versehen, welche die eine Hälfte des Kern-Stücks bildet, -während die Innenseite der Wand 15 des andern Formteils eine ähnliche Erhöhung 22 trägt, welche die andere Hälfte des Formkerns bildet; die beiden Erhöhungen 21 und 22 liegen mit der Diagonallinie 23 gegeneinander an (Fig. 7), so daß, trotzdem die Form einen Kern besitzt, doch die beiden Formteile gegeneinander hingepreßt werden und sich auch ausdehnen können, indem die beiden Erhöhungen 21 und 22 auf der Linie 23 sich gegeneinander verschieben können. Diese Gießform hat in der Fuge einen Einguß ΐ8^α. ■

Diese Gießformen können einzeln benutzt werden; es ist jedoch zweckmäßig, sie gruppenweise anzuordnen, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, und diese Gruppen an den beiden entgegengesetzten Enden der Gießanlage anzubringen. Auf diese Weise kann die eine Gießformgruppe geschlossen und die andere offen sein und auch der auf die verschiedenen Gießformen auszuübende Druck gleichmäßig verteilt weiden. Diese Verteilung wird zweckmäßig bewerkstelligt, wie durch Fig. 1 veranschaulicht. Dort ist der Formteil 13 mit dem Rücken an ein Joch oder Gelenkstück 24 befestigt, das-mit seinem anderen Schenkel am Rücken des Teiles 13 der folgenden Gießform starr befestigt ist. Das Joch 24 ist an einen Träger 25 angelenkt, der an dem Querbalken 26 des Rahmens 10 befestigt ist. Wenn daher die Formteile 13 gegen die Formteile 12 angepreßt werden und aus irgendeinem Grunde in der einen Form etwas mehr Metall vorhanden sein sollte als in der nächsten, so wird die Zurückdrängung des Formteils 13 der einen Form ein Vorwärtsschieben des Formteils 13 der nächsten Form um das gleiche Maß zur Folge haben und auf diese Weise werden die Formteile mit gleichmäßigem Druck auf das Metall in den entsprechenden Gießformen wirken. Selbstverständlich kann diese gelenkige Verbindung von Form zu Form mittels der Joche oder Bügel 24 durch eine andere Verbindung ersetzt werden, wenn nur eine gleichwirkende Hebelübertragung von einer Form auf die andere stattfindet.

Die die Formen verbindenden Joche 24 ermöglichen eine Druckausgleichung in den beiden nebeneinander angeordneten Formen. Ist der Unterschied in der Menge des in die Formen gelangenden Metalls sehr groß, so können zwar Schwierigkeiten entstehen, in der Wirklichkeit oder Praxis treten Schwierigkeiten aber nie auf, so daß die Ausgleichsvorrichtung sich den praktischen Bedingungen leicht selbst anpaßt. Die Ausgleichsvorrichtung arbeitet fehlerlos und ergibt die unter solchen Bedin- " gungen gewünschte Wirkung.

Bezüglich der Parallelbewegung der Formteile ist zu beachten, daß die Bewegung eine so geringe ist, daß das Abweichen aus der Parallelen nicht in Betracht kommt. Nach den Gesetzen der Mechanik muß man allerdings, um eine vollkommene Parallelbewegung zu erhalten, eine Drehzapfenverbindung zwischen den Enden der Teile 24 und der Formteile vorsehen.

■ Jeder der Querbalken 26 kann in dem Rahmen 10 eine Gleitbewegung vor- und rückwärts ausführen; diese Beweglichkeit kann in verschiedener Weise ausgeführt werden. In der Zeichnung ist -eine einfache Ausführung· dargestellt, in welcher der Querbalken 26 an seinen Enden mit Laufrollen 27 versehen ist, die auf Schienen 28 laufen, die von den Widerlagern 11 getragen werden. Jeder der Querbalken 26 steht bei 29 in Gelenkverbindung mit einer Kolbenstange 30, die in einen Druckzylinder eintritt und dort in bekannter Weise mit einem.Kolben verbunden ist. Diese Verbindung kann aber auch in besonderer Weise lose hergestellt werden, wie z.B. in Fig. 11 gezeigt ist. Die Kolbenstange 30 tritt dort in das Gehäuse 29" rückwärts vom Querbalken 26 (Fig. 4), und ein Querstift 29^s geht durch das Gehäuse 29° und die Kolbenstange 30 hindurch.

Der Druckzylinder 31 mit dem darin arbeitenden Kolben ist in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellt, da die Bauart dieselbe sein kann wie in gewöhnlichen Luftpumpen; die Befestigung des Kolbens des Zylinders kann ebenfalls auf beliebige Weise hergestellt sein, sie geschieht zweckmäßig durch Gestellträger derart, daß die richtige Stellung gegenüber den Querbalken 26 beobachtet wird.

Das biegsame Rohr 33 ist mit einem Preßluftbehälter verbunden und mit einem Dreiwegehahn versehen, der durch die Rohre 35 und 36 mit dem Druckzylinder 31 in Verbindung steht, so daß der Einlaß und Auspuff in bekanter Weise geregelt werden kann; diese Einrichtung ist deshalb in der Zeichnung nicht näher angegeben. Der Auspuff aus dem Zylinder geht ebenfalls durch den Dreiwegehahn 34 in gewöhnlicher Weise. Der Auspuff führt hier in'ein Rohr 37, das in ein anderes Rohr 38 ausmündet, das in der Längsrichtung des Zylinders 31 angeordnet ist. Dieses Rohr 38 steht wiederum mit den Querrahren 39 in Verbindung, wie aus Fig. 1 (abgebrochen) und Fig. 2 ersichtlich ist. Das Rohr 39 hat Düsen 40 auf seiner Unterseite (Fig. 9), welche so gerichtet sind, daß, wenn die linksseitigen Gießformen in Fig. 1 geöffnet sind, die aus dem Zylinder 31 ausströmende Preßluft gegen die Formteile 12, 13 trifft, wodurch diese schnell abgekühlt werden und auch das in den Formteilen . befindliche, geschmolzene Metall abgeschreckt wird.

Eine bestimmte Anordnung der Preßluftrohrverbindungen soll jedoch nicht Gegenstand der Erfindung sein, vielmehr im allgemeinen eine wirksame Kühlvorrichtung für die Gießform und das eingegossene Metall durch Vermittlung des aus dem Druckluftzylinder nach dem Zusammenpressen der Gießformteile durch Preßluft entweichenden Luftstromes.

Aus der vorgehenden Beschreibung wird ersichtlich sein, daß mit einer solchen Gießvorrichtung Gußstücke sehr schnell hergestellt werden können und das Gießen in rascher Folge wiederholt werden kann, besonders vermöge der eigenartigen Einrichtung und Kühlung der Gießformen. Im Betriebe wird der Dreiwegehähn so gesteuert, daß die eine Gießformgruppe, beispielsweise diejenige auf der rechten Seite der Fig. 1, geschlossen wird, wenn der Einguß des Metalls in diese Formen stattfindet, worauf dann ein erhöhter Druck gegeben wird, der das Metall in den Formen im gewünschten Grade zusammendrückt. Es ist danach auch leicht verständlich, daß beim ersten Eingießen, wobei die Formen und das Metall sich ausdehnen, der von außen auf die Formwandungen wirkende, elastische Druck diese Ausdehnung, entgegen dem ausgeübten Außendruck, gestattet, während die übergreifenden Kopf- oder Bodenstücke der Form die Ausdehnung in der senkrechten Richtung zulassen. Ist dann der Guß beendet und die Zusammenpressung der Form nicht weiter erforderlich, wird der Kolben im Zylinder 31 in die entgegengesetzte Richtung gesteuert, wobei die Gießformgruppe auf der linken Seite der Fig. 1 geschlossen und die rechtsseitige Gruppe geöffnet wird, während die aus dem Preßzylinder entweichende Luft in der beschriebenen Weise gegen die eben geöffneten Gießformen bläst.

In Fig. 3 ist eine sehr einfache Ausführungsform der Maschine dargestellt, deren Wesenheit jedoch das gleiche ist wie vorbeschrieben. In dieser Ausführungsform hat der Gießapparat nur eine Gießform, die aus den Teilen. 12 und 13 besteht; der Formteil 13 erhält hier durch den im Zylinder 31 arbeitenden Kolben eine hin- und hergehende Bewegung. Dieser Formteil wird in derselben Weise, wie bereits beschrieben,.gestützt und geführt, aber, wie schon gesagt, ist nur eine Form vorhanden und folglich ist die druckausgleichende Einrichtung, wie oben beschrieben, nicht erforderlich. Das Auspuffrohr 38 befindet sich über der Form und steht mit einem kurzen Rohr 39 in Verbindung, aus welchem Düsen 40^s den Luftstrahl gegen die Formteile entsenden, sobald die Form geöffnet ist. Diese Ausführung ist sehr einfach, sie kann sehr schnell belastet, der Guß vollzogen und aus der Form herausgenommen werden.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform ist wieder wesentlich dieselbe wie die der Fig. 3, nur ist hier der Boden 42, welcher in eine Höhlung der Form paßt, abnehmbar, so daß diese Form also aus drei Teilen zusammengesetzt ist. Der Boden 42 ist an einer KoI-. benstange 43 befestigt, die in den Zylinder 44

hineinragt und der Kolben im Zylinder kann in der schon beschriebenen Weise arbeiten, so daß der Guß von drei oder mehr Seiten aus, anstatt von zwei Seiten her zusammengepreßt werden kann. Im allgemeinen ist jedoch die vorbeschriebene, zweiteilige Ausführung der Gießform als genügend zu betrachten. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist der Formboden 42 so gestaltet, daß er in eine Aushöhlung zwisehen den Formteilen 12 und 13 einpaßt, so daß dieser Boden abschließt, wenn die Form geschlossen ist. Wenn dann Metall in die Form eingegossen \vorden ist und die beiden Teile der Form gegeneinander gedrückt sind, so wird die Kolbenstange durch den im Zylinder 44 herrschenden Druck "hinaufgedrückt, so daß das Metall zwischen dem Kopf- und dem Bodenteil der Form gepreßt \vird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß eine sehr einfache Vorrichtung zum Gießen von Metall unter sehr .hohem Druck geschaffen worden ist, daß ferner ein elastischer Druck zur Anwendung gebracht wird, der die Ausdehnung der Form gestattet, daß weiter die Form eine sehr feste einfache Bauart besitzt, in welcher die Teile dem elastischen Druck nachzugeben vermögen und daß es ermöglicht ist, ungewöhnlich dichte, glatte Gußstücke zu erzeugen, und zwar mit großer Ersparnis an Zeit.

Es ist auch ersichtlich, daß die Einrichtung zur Ausführung von Schnellguß besonders geeignet ist, da die Form schnell geöffnet und geschlossen werden kann und eine Vorkehrung getroffen ist, eine zu starke Erhitzung der Form zu verhindern. Es ist auch noch zu beachten, daß bei dieser Gießarbeit eine zweiteilige Gießform zur Anwendung kommt, die einem Behälter oder einer Flasche gleichkommt, in welche das Metall gegossen wird, und daß man imstande ist, einen hohen, aber elastischen Druck auf die Form auszuüben, der nach allen Richtungen hin nachgiebig ist und einen sehr dichten Guß erzeugt; daß ferner durch die Anwendung von Preßluft als Druckmittel einem übermäßigen, aus irgendeiner Ursache entstehenden Expansionsdruck ein Luftkissen geboten ist, das eine geringe Nachgiebigkeit zeigt, welche die Gefahr des Zerbrechens der Form beseitigt. Endlich ist der Vorteil zu bemerken, daß der Druck augenblicklich zur Wirkung gebracht werden kann, da die Formteile festgehalten werden und die Verdichtung des Metalls bei dessen Abkühlung beginnt. Dies bildet auch einen wesentlichen Unterschied gegenüber der durch Druckkolben ausgeübten Verdichtung, bei welcher das Metall in zwei Richtungen gepreßt wird und in welcher es zuerst einer äußeren Abkühlung ausgesetzt wird, bevor der die V^el'äichtung bezweckende Preßdruck zur Anwendung kommt.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Blockform mit beweglichen Längsteilen von L-förmigem Querschnitt für Metallguß unter seitlich wirkendem, elastischem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichem Teile sich. sowohl längs als auch am Kopf und Fuß übergreifen.

2. Blockform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die sich längs übergreifenden Teile (12, 13) einen festen Kopfteil (17) oder einen festen Boden (16) haben, die gegenseitig über die Wandseiten (14, 15) der Längsteile (12, 13) greifen.

3. Gießgrube mit Blockformen nach Anspruch 1 in Gruppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Firmen in zwei Gruppen aufgestellt sind, die gleichzeitig wechselseitig geöffnet und geschlossen werden.

4. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nebeneinander angeordnete Formteile miteinander durch eine Ausgleichsvorrichtung (24, 25, 26) verbunden sind, wobei jeder auf den einen Formteil wirkende Überdruck auf die nächste Form übertragen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.