DE364609C - Verfahren zur Herstellung von Gussformen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 28. NOVEMBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 31 c GRUPPE 20 Vl\3ic)

Doehler Die Casting Company in Brooklyn, New York, V. St. A.

Verfahren zur Herstellung von Gußformen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Mai 1921 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 30. November 1918 beansprucht.

Die Erfindung betrifft die Herstellung von gleichzeitig mehreren unter sich und in den aufeinanderfolgenden Reihen völlig gleichen, sehr sauberen und genauen Gußstücken mit einem Mindestauf wände an Zeit, Kosten und Arbeit, und zwar auch aus solchen Metallen, welche wie Rotguß, Bronze u.dgl. der Verarbeitung im gewöhnlichen Spritzgußverfahren Schwierigkeiten bieten.

Zu diesem Zweck wird nach der Erfindung eine Reihe je für sich größtenteils bekannter Verfahrenstufen zu einem bei flüchtiger Betrachtung zunächst umständlich erscheinenden Gesamtverfahren verbunden, das, wie die

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Praxis gezeigt hat, alle die erwähnten Vorteile in hohem Maße ergibt.

Nach dem neuen Verfahren wird zunächst eine Dauerform aus Metall für die benötigten, unter sich völlig gleichen Gießereimodelle oder Teile einer größeren Modellplatte hergestellt. In dieser Metallform werden dann die Modelle oder Modellteile aus Metall gegossen. Die Benutzung des sonst nur für größte Massenherstellung verwendeten Gusses in Eisenformen zur Herstellung der verhältnismäßig wenigen Modelle oder Modellteile hat sich als erforderlich erwiesen, um eine völlig genaue Übereinstimmung der Modelle oder Modellteile zu gewährleisten.

Um die Genauigkeit noch weiter zu steigern, wird sogar bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung zum Gießen der Modelle oder Modellteile das sonst nur für umfangreichste Massenherstellung benutzte Spritzgußverfahren verwendet.

Die so gewonnenen, genau übereinstimmenden Modelle oder Modellteile, die vermöge entsprechender Formgebung der zu ihrer Herstellung benutzten Eisenform außer dem eigentlichen Modellkörper auch die entsprechenden Modellteile für die spätere Ausbildung des Hauptgießkanals und der zu den eigentlichen Modellen führenden Zweigkanäle an die metallene Grundplatte angegossen aufweisen, werden gegebenenfalls auf einer gemeinsamen Grundplatte zu einer größeren Modellplatte vereinigt, wobei infolge des Gießens der Teilmodelle in derselben Form J genaueste Deckung und .Passung gewährleistet ! ist. I

Über das Modell oder die so hergestellte j unterteilte Modellplatte wird ein Formrahmen oder Formkasten gesetzt, in welchen eine plastische Masse, vorteilhaft eine Gipsmasse, eingegossen wird, welche die Modelle völlig überdeckt und in alle Vertiefungen gleichmäßig eindringt, so daß sie einen genauen Abguß der Modellplatte darstellt. Nach dem Abbinden dieser Gipsform wird sie von der Modellplatte in üblicher Art abgehoben, i Diese Herstellung von Gipsabgußformen '. bietet im Sinne des oben entwickelten Leit- \ gedankens der Erfindung wesentliche Vorteile. Zunächst nämlich fällt jedes Abnutzen der < Modelle, deren dauernd genaue Form für den Endzweck wesentlich ist, durch Aufstampfen i von Formsand fort. Weiterhin werden, da die Gipsform erst in abgebundenem Zustand vom Modell getrennt wird, alle die Ungenauigkeiten vermieden, die bei Sandformen durch schiefes Abheben und — selbst bei sorgfältigstem Abheben — durch Erschütterungen unvermeidlich sind.

Auf diese Weise ist von der geteilten Modellplatte eine zu einem Stück vereinigte feste . und starre Gipsform gewonnen worden, in welcher die einzelnen Modelle und Kanäle sehr eng zusammengerückt sein können, da der Gips äußerst dünne Bemessung der Formzwischenwände zuläßt. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Ersparnis an Raum, Arbeit ' und Metall.

j Mach dem Erstarren des in diese Formen I nunmehr eingegossenen Metalles wird das- ; selbe von der Form getrennt, indem diese bei-¹ spielsweise zerbrochen wird. ^! Die so gewonnenen Abgüsse stellen einen ι Fertigguß höchster Vollendung dar und enti sprechen allen den eingangs gestellten An- : forderungen. Auch gestattet die vorstehend : entwickelte Eigenart des Verfahrens eine be- : liebige Wiederholung mit stets dem gleichen guten Ergebnis.

Mit besonderem Vorteil werden die zur Herstellung der Teilmodelle oder Modellteile benutzten Metallformen mit Vorsprüngen und Vertiefungen am Rande oder besser unweit I des Randes versehen, wie solche zur Siehe-I rung der genauen Deckung bei geteilten I Dauerformen üblich sind. Infolgedessen erhalten alle Teilmodelle oder Modellteile ent-' sprechende Vorsprünge und Vertiefungen, j und auch die von der aus solchen Modellteilen ¹ bestehenden Modellplatte abgegossene Gips- ; form erhält wiederum die entsprechenden ! Vorsprünge und Vertiefungen. Wenn zwei . derart hergestellte Gipsformen zu einer Ge-I samtform übereinandergelegt werden, so greifen die Vorsprünge und Vertiefungen ineinander und sichern dadurch eine genaue Deckung der Formhälften. Während aber bei den bekannten Gießformen in der Regel nur einige wenige Vorsprünge und Vertiefungen zu diesem Zweck in großen Abständen vorgesehen sind, ist bei dem neuen Verfahren dank der oben entwickelten Zusammenhänge jedes einzelne der zahlreichen Felder der an sich einstückigen Gipsformen oder Formhälfte mit solchen Vorsprüngen und Vertiefungen ausgerüstet, was natürlich ein wesentlich besseres Passen und unverrückbares Zusammenhalten unter Ausschluß aller Störungen durch Erschütterungen, Stöße u. dgl. verbürgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht.

Abb. ι ist die Draufsicht eines teilweise fertigen Planes einer Modellplatte,

Abb. 2 die gleiche Draufsicht, wobei der fertige Plan in Einheiten unterteilt ist,

Abb. 3 die Draufsicht auf eine fertige Modellplatte gemäß der Erfindung,

Abb. 4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 3,

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Abb. 5 die Draufsicht auf eine Modellplatteneinheit,

Abb. 6 ein senkrechter Schnitt durch die Modellplatte und einen darauf aus plastischer Masse hergestellten Formteil,

Abb. 7 ein gleicher Schnitt durch den fertigen Formenteil allein,

Abb. 8 ein senkrechter Schnitt durch die fertige, aus plastischer Masse hergestellte ίο Form,

Abb. 9 ein gleicher Schnitt, wobei sich in der Form ein fertiges Gußstück befindet.

Abb. ι zeigt einen Plan, worin eine gewünschte Zahl von kleinen, gleichartigen Gegenständen 1 dargestellt ist, die hergestellt werden sollen. Diese Gegenstände sind in zwei Reihen angeordnet, wobei die einander zugekehrten Enden in einer gewissen Entfernung voneinander liegen, so daß die Bildung eines mittleren Gußkanalmodells zwischen beiden Reihen ermöglicht wird. Die Gegenstände in der einen Reihe liegen umgekehrt wie die der anderen Reihe, so daß Verbindungskanalmodelle an den gleichen Enden einer jeden der so gebildeten Einheiten vorgesehen werden können. In Abb. 2 ist der fertige Grundplan dargestellt, wobei der Hauptkanal 2 zwischen den beiden Reihen von Gegenständen 1 verläuft und Abzweigungen 3 die Darstellung jedes Gegenstandes 1 mit der Darstellung des Hauptkanals 2 verbinden. Diese Abzweigungen 3 verlaufen etwa parallel zu den benachbarten Teilen 4 der Gegenstände ι zu dem Zweck, Raum zu sparen, und damit eine dementsprechend lange Abzweigung erzielt wird, welche die Abnahme der Höhe des erhabenen Teils von dem Hauptkanal zu dem damit verbundenen Muster 1 in entsprechendem Verhältnis ermöglicht. Wenn diese Anordnung fertig ist, können die verschiedenen, genau gleichen Einheiten dadurch gebildet werden, daß man den Plan nach den parallelen Linien 5 und der zwischen den Seiten der Hauptkanaldarstellung 2 verlauf en- -den mittleren Linie 6 unterteilt. Es kann dann," wie ohne weiteres klar ist, jede der von den Linien 5, 6 und den Außenlinien der Abbildung begrenzte Einheit durch Kokillenguß oder ein anderes Gießverfahren bequem und billig wiedergegeben werden.

Man stellt demnächst eine Gußform her, mittels deren die verschiedenen Einheiten nach Art der in Abb. 5 mit 7 bezeichneten hergestellt werden können. Jede dieser Einheiten trägt eine genaue Nachbildung der durch die Einheiten des Plans angedeuteten Modelle. Diese Form wird aus Metall oder sonstigem harten und wärmebeständigen Stoff hergestellt, der eine glatte Außenfläche annimmt. Jede mit dieser Form hergestellte Modelleinheit hat einen rechteckigen Grundplattenteil 8 und Oberflächen 9, die dank des zur Herstellung benutzten Gießverfahrens genau sind. Bei dem in den Abbildungen veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist am einen Ende einer jeden Einheit ein nach oben ragender Ansatz 10 vorgesehen, der quer zur Einheit verläuft und außen eine genaue Fläche 11 besitzt, die sich an die Außenfläche des Grundplattenteils anschließt. Diese Fläche

11 entspricht der Linie 6 des ursprünglichen Grundplans, und der Ansatz 10 dem zu jeder Einheit gehörigen Teil des Hauptgießkanals 2.

Das Modell für den Gußkörper oder den Teil eines Gußkörpers, der mittels jeder Einheit herzustellen ist, hat die Gestalt eines nach oben ragenden Ansatzes 12, welcher der Darstellung ι des Grundplans entspricht. Jeder Ansatz 12 besteht mit dem Grundplattenteil der Einheit aus einem Stück und alle Ansätze

12 sind notwendigerweise genau gleich und auf den Grundplattenteilen der Einheiten in genau der gleichen Lage zu den Umrißlinien der Einheiten angeordnet. Bei der in den Abbildungen veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung verläuft ein nach oben ragender Ansatz 13 vom Gießkanalmodell io' nach einer Seitenkante 8' der Einheit und ein anderer kürzerer, vorstehender Teil 14 von einem Teil des Modells 12 zu der gegenüber- go liegenden Kante des Grundplattenteils 8. Die vorstehenden Teile 13 und 14 entsprechen den Teilen der in dem Grundplan dargestellten Abzweigungen. Wenn also die Einheiten in der richtigen Stellung nebeneinander gelagert werden, schließt der Teil 13 einer Einheit an den Teil 14 der benachbarten Einheit und bildet damit das Modell eines vollständigen Zweigkanals, welcher von dem Kanalmodell der einen Einheit zum Modell 12 der nächsten Einheit führt. Es liegen ferner alle Kanalmodelle 10 einer Reihe in Flucht miteinander, so daß sie ein zusammenhängendes Kanalmodell bilden. Bei dem in den Abbildungen veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht die Modellplatte aus zwei Reihen von Einheiten, welche Ende an Ende gegeneinander und innerhalb der einzelnen Reihe Seite an Seite nebeneinander liegen, derart, daß die Seitenflächen 11 der beiden Reihen aneinander liegen und das vollständige Kanalmodell eine Breite besitzt, welche doppelt so groß ist als die eines vorstehenden Teils 10. Die Höhe der vorstehenden Teile 13 und 14 nimmt von den Kanalmodellen 10 nach den Modellen 12 hin ab, und das Metall der vorstehenden Teile stößt an das Metall der vorstehenden Teile mit Halsteilen, welche nur wenig über die Flächen 9 ragen.

Die Einheiten sind mit Löchern 16 versehen, welche bei sämtlichen Einheiten an genau den gleichen Stellen liegen und durch

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welche Stifte hindurchgeführt werden können, um die Einheiten mit der flachen Platte 17 zu verzapfen oder sonstwie zu verbinden, auf welcher die Modellplatte zusammengestellt wird. Die Grundplattenteile der Einheiten sind ferner mit konischen Vorsprüngen oder Vertiefungen 18 versehen, welche an den Gipsformteilen entsprechende Vertiefungen oder Vorsprünge ausbilden, durch welche die ίο genaue Deckung der mit den Modellplatten hergestellten Formteile gesichert wird. Diese : Vorsprünge oder Vertiefungen sind bei den ; verschiedenen Einheiten durchweg an den gleichen Stellen angebracht und so angeord- ; net, daß an einigen Formteilen in Flucht miteinander liegende Vorsprünge ausgebildet werden, die mit entsprechenden Öffnungen '. der Formgegenteile übereinstimmen. Vorzugsweise ist je eine Einheit einer Modell- j platte mit einem konischen Vorsprung 18 einer Einheit mit einer entsprechenden konischen Aussparung i8' benachbart. Die j Einheiten können in der in Abb. 3 veran- [ schaulichten Weise zur fertigen Metallplatte : vereinigt werden, wobei ein Rahmen 19 um die Außenkanten der so gebildeten Modell- j platte herum auf der Unterplatte 17 gelagert ! ist. '

Man stellt nunmehr einen Formteil her, indem man einen Formrahmen oder Formkasten auf die Modellplatte setzt und über diese eine plastische Masse gießt, so daß der in Abb. 7 veranschaulichte Formteil 21 entsteht. Eine geeignete Masse hierzu ist eine gipshaltige Masse. Da der fertige Formteil so hart und fest ist, daß ein Brechen oder Splittern der Wände zwischen den verschiedenen Formhohlräumen nicht zu fürchten ist, können diese Hohlräume, z. B. die für die Gußstücke und die Kanäle dicht nebeneinander angeordnet werden.

Wenn die herzustellenden Gegenstände derart sind, daß Formhohlräume in zwei Teilen einer Gipsform erforderlich sind, wird ein zweiter Formteil 21' gebildet und gemäß Abb. 8 mit dem Formteil 21 zur fertigen Gießform vereinigt. Der Formteil 21' ist ein genaues Doppel des Formteils 21, nur daß der Teil 21 da konische Vorsprünge 18 hat, wo der j Teil 21 konische Aussparungen 18' besitzt und umgekehrt. Diese Vorsprünge und Aussparungen 18' passen genau zusammen und bringen die Formteile in die richtige gegen- ; seitige Lage, indem der Formteil 21' mittels ; Modellplatteneinheiten hergestellt ist, die ein [ genaues Doppel derjenigen für Teil 21 sind, 1 : mit der Ausnahme, daß sie überall da mit konischen Vor Sprüngen 18 versehen sind, wo die in Abb. 3 veranschaulichte Modellplatte konische Ausnehmung 18' besitzt und umgekehrt.

Die Trennlinie der Form ist in Abb. 8 mit 22 bezeichnet. Die Formoberflächen, welche an dieser Linie aneinander liegen, sind von den glatten oberen Flächen 9 der Grundplattenteile der Modellplatteneinheiten gebildet. Ein Einguß 23 ist in dem oberen Formteil über den dem Modellteil 10, 10 der Modellplatten entsprechenden Hauptkanal eingearbeitet und dient zum Eingießen des Metalls in die Form, so daß die in Abb. 9 mit 24 bezeichneten Gußstücke gebildet werden. Wenn die Gußstücke genügend erhärtet sind, wird die Form entfernt, beispielsweise von den Gußstücken abgebrochen.

Man sieht, daß die Erfindung ein Gießverfahren liefert, bei welchem eine genaue Deckung aller bei der Herstellung von Formen aus plastischer Masse verwendeten Modelle mit einem Mindestaufwand von Arbeit und Geschicklichkeit gesichert wird, nachdem erst die Metallform für die Modellplatteneinheiten hergestellt worden ist, und daß alle Modelle und infolgedessen auch alle Teile der Form bei jeder Ausführung oder Wiederholung des 8g Verfahrens in genau gleicher Weise im richtigen gegenseitigen Abstand gehalten werden.

Claims (3)

Patent-Anspruch: Verfahren zur Herstellung von Fertigguß aus Metall mittels metallener Modellplatten, die aus einem Stück mit Modellen oder Modellteilen bestehen, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Maßnahmen:

1. Herstellung einer Modellplatte oder von Teilen dafür mit angegossenen Modellen für die zu gießenden Erzeugnisse und Modellteilen für die Eingußkanäle und Dübelstifte nebst zugehörigen Löchern durch Spritzguß in Metallformen,

2. Anfertigung einer Gußform aus gipshaltiger Masse über der gemäß 1 hergestellten, durch einen Rahmen umschlossenen Modellplatte mit den Modellen für die zu gießenden Erzeugnisse nebst Dübeln und Gießkanälen,

3. Abguß der gewünschten Erzeugnisse

in der Gipsform und Zerstörung der letzteren nach Erkalten der fertigen Gußstücke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.