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Gießmaschine für Druckereizwecke, bei welcher das geschmolzene Metall
durch einen Pumpenkolben in eine Gießform gedrückt wird. Die Erfindung bezieht sich
auf Gießmaschinen für Druckereizwecke, bei welchen das geschmolzene Metall in die
Form mit Hilfe eines durch Federn verschobenen PumpenkolLens gepreßt wird. Bei diesen
Maschinen wird der Kol;_en in dem Gießtopf angeordnet und durch eine umlaufende
Kurvenscheibe gesteuert, die bei jedem Arbeitsgang der Maschine eine volle Umdrehung@ausführt.
Diese frühere-EinTichtung arbeitet vollständig zufriedenstellend und genügt für
die Herstellung von Gußzeilen üblicher Stärke, z. B. bis zu etwa 18 Punkt; sie ist
aber nicht ausreichend für Maschinen neuester Bauart, die Gußzeilen von bedeutend
größeren Stärken bis zu 36 Punkt und darüber herstellen. Es kann angenommen werden,
daß dies teilweise darauf zurückzuführen ist, daß der Pumpenkolben keinen genügenden
Druck auf das geschmolzene Metall ausübt, um es mit der nötigem Kraft in die Matrizenvertiefungen
einzutreiben oder die Luft vollständig aus der Farm herauszustoßen.
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Die Erfindung bezweckt,. die- angeführten Schwierigkeiten zu: beseitigen
und Gußzeilen aller Stärken in vollkommener Ausführung herzustellen. Zu diesem Zweck
gibt die Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zum Gießen von Gußzeilen größerer
Kegel an, um das Metall mit Hilfe von zwei unabhängig voneinander wirkenden Kräften
verschiedener Stärke, die während des Gießvorganges zu verschiedenen Zeita},schnitten
wirken, in die Gießform einzudrücken. Die erste Kraft, die eine geringere Stärke
hat und mehr oder weniger und allmählich zur Wirkung kommt, drückt das geschmolzene
Metall mit einer entsprechenden Geschwindigkeit in die Gießform, während die zweite
Kraft, die eine größere Stärke hat und schneller und plötzlicher als die erste zur
Wirkung gelangt, dazu dient, die Geschwindigkeit des Metalls zu beschleunigen und
es kurz vor der Vollendung des Gießvorganges einem plötzlichen und sehr starken
Druck auszusetzen.
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Versuche haben gezeigt, daß eine auf diese Weise hergestellte Gußzeile
tatsächlich vollkommen
ausgegossen ist und insbesondere auch die
auf ihr vorgesehenen Buchstaben sehr t charf aus- e prägt sind.
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Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, geschmolzenes Metall durch
zwei aufeinanderfolgende Drücke in eine Gießform einzupressen. Diese Drücke sind
aler abweichend, von denen gemäß der Erfindung Gasdrücke, und zwar entsteht der
eine von ihnen durch eine Explosion, und der Druck, der durch diese Explosion erzeugt
wird, wirkt auf das geschmolzene 'Metall in dein Ausflußkanal, welcher das 'Mietall
in die Form leitet, während der andere von längerer Dauer ist. Dieses Verfahren
ist aber für das Gießen von Typen ungeeignet, da das verwendete .Metall bekanntlich
unmittelbar nach dein Einspritzen in die Form erstarrt.
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Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, einen dauernden Metallfluß
dadurch zu erzielen, daß man eine Gruppe von nacheinander Lewegten Pumpenkolben
verwendet. Diese sind aler nicht dazu bestimmt, auf das geschmolzene Metall verschieden
starken Druck auszuütL-en, wie es zum Unterschiede hiervon hei der Erfindung der
Fall ist, bei welcher mehrere Pumpenkolben nacheinander durch verschiedene Kräfte
so verschoben werden, daß der obenerwähnte Erfolg erzielt wird. ohne daß man genötigt
wäre, wesentliche Umänderungen an der -Maschine auszuführen.
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Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. und zwar zeigen: Abb. i einen senkrechten Schnitt durch die Gießvorrichtung
einer 'Maschine, die gemäß der Erfindung ausgeführt ist, Al-,b.:2 und 3 gleiche
Darstellungen mit anderen Stellungen der Pumpeneinrichtung, Abb. 3a einen Schnitt
nach der Linie 3a-3a in Abb. 2 und Abb. d. eine Draufsicht zu Abb. i.
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In Abb. i sind die Teile in der Stellung gezeigt, die sie kurz vor
dein Beginn des Gießvorganges einnehmen. In dieser Stellung wird der Gießschlitz
der Form A, die von dem absatzweise gedrehten Gießrade AI getragen wird, an der
vorderen Seite durch die in dem senkrecht beweglichen ersten Elevator B gehaltene
gesetzte Matrizenzeile X und an der hinteren Seite durch das Gießmundstück Cl des
Schmelztopfes C geschlossen. Dieser ist in dem schwingbaren Rahmen D gelagert; er
enthält durch einen nicht dargestellten Brenner in flüssigem Zustande gehaltenes
Typenmetall und ist mit einem Kanal C2 ausgestattet, durch welchen das geschmolzene
'Jetall leim Gießen in die Form eingepreßt wird. Diese Teile sind gewöhnlicher Bauart
und arLeiten in der bekannten Weise.
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Die dargestellte vorzugsweise Ausführungsform besteht aus zwei Pumpenkolben
E, F, die in voneinander getrennten Zylindern El. F' auf und nieder gehen. Beide
Zylinder stehen mit dem Gießkanal C= in Verl;indunb. Der Zylinder El besitzt eine
Öffnung c für den Zutritt des geschmolzenen Metalls.
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Der Kolben E hat im wesentlichen dieselben Abmessungen wie die bisher
verwendeten Kolben und ist durch eine Stange oder einen Lenker E= an das freie Ende
eines senkrecht beweglichen He'=els E3 angelenkt, welcher an seinem anderen Ende
mit einer Hülse F_' lose auf einer festen Querstange E" der 'Maschine gelagert ist.
Die Hülse EI ist mit zwei Armen EI, E' versehen. Der Aren FG trägt eine Rolle E3,
die auf dein Umfang der ü liehen umlaufenden Kurvenscheibe E-' läuft, die auf der
Hauptwelle EI' der Maschine fest angeordnet ist. Der zweite Arm E" erstreckt sich
seitlich unter den Hebel E11, der ebenfalls lose auf der Stange E' angeordnet ist
und dessen freies Ende mit einer Feder EI= verbunden ist, die ihn beständig nach
unten zieht. Die Kurvenscheibe E° ist im wesentlichen konzentrisch und nur an einem
Teil des Umfanges weggeschnitten, so daß eine Vertiefung mit den bekanntest Abgleitflächen
El-, EI" entsteht. Befindet sich die -Maschine im Ruhezustande, so liegt clie Rolle
EI an dem konzentrischen Teil der Kurve E9 an, so daß der Kolben Ein seiner
oberen unwirksamen Stellung gehalten wird (Abb. i). Die Teile bleiLen in dieser
Lage, bis der Gießvorgang Leginnt, alsdann kommt die AbgleitflächeEl` der Kurve,
die in der Richtung des Pfeiles umläuft, in Eingriff mit der Rolle E`l, die an der
schrägen Fläche bis auf den Boden der Vertiefung abwärts -leitet, so daß die Feder
E12 infolge der @eschrieLenen Verbindungen den Kolben E niederdrücken und geschmolzenes
Metall in die Form einpressen kann. Setzt nun die Kurve ihre Drehbewegung fort,
so kommt die Rolle E`' früher oder später mit der Gleitfläche EI' in Eingriff, und
die Teile werden hierdurch in die ursprüngliche Stellung zurückgebracht bzw. in
derselben gehalten, tim Gien nächsten Hub abzuwarten.
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Der zweite Kolben F ist mit Hilfe eines Lenkers F2 an einen senkrecht
1:eweglichen Hebel F3 angelenkt, der ebenfalls um die feste Stange E' schwingt,
und zwar seitlich von dein Hebel E3. Der He`.el F3 wird durch @iie Druckfeder F1,
die etwa dieselbe Spannung wie die Feder E12 hat und auf den Hebel F3 durch eine
Gleitstange F" einwirkt, beständig nach unten gedrückt. Der Hebel F3 ruht gewöhnlich
auf einem Block F" auf, der seitlich an dem Hebel E3 befestigt ist, und wird infolgedessen
durch die Kurve E" in seiner ol:eren unwirksamen Stellung gehalten. Der Kolben F
würde demnach gleichzeitig mit dem Kolben E
durch die ILitrvenscheibe
E" angehoben und gesenkt werden, wenn nicht weitere Mittelvorgesehen wären, dies
zu verhindern. Da nun aber die Kolben, zu verschiedenen Zeitabschnitten des Gießvorganges
arbeiten sollen, und zwar der Niedergang des Kolbens F verzögert werden soll, bis
der Kolben E seinen Pumpenhub fast vollendet hat, ist eine Verr iegelungsklinke
F? vorgesehen, die lose auf einer festen Stange F3 gelagert und mit einem Ansatz
FI versehen ist, welcher unter einen Ansatz F10 an der Seite des Hebels F3 faßt.
In der Nähe seines Drehpunktes ist der Sperrhebel F' mit rechtwinklig zueinander
vorspringenden Armen Fll versehen, gegen die sich zwei Stellschrauben F12 an dem
Hebel F1" legen, der lose auf der Stange F$ gelagert ist. An dem hinteren Ende ist
der Hebel F13 mit einer Rolle F14 versehen, die mit der Kurvenschei e
EI zu geeigneter Zeit zusammenwirkt, um die Sperrklinke F' auszulösen. Die
Sperrklinke F' und der sie bewegende Hebel Fls können auch aus einem Stück hergestellt
werden, indessen ist es zweckmäßig, sie gegeneinander einstellbar zu machen, um
die Freigabe der Verriegelung durch die Kurve nach Belie' en steuern zu können.
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Die Arbeitsweise des Pumpenkolberns F ist folgende: In der Ruhelage
der Maschine oder während der Drehung der Kurvenscheibe E° vor dem Gießvorgang läuft
die Rolle F14 auf dem konzentrischen Teil der Kurve und hält infolgedessen den Verriegelungshebel
F' außer Eingriff mit dem Pumpenhebel F3, so daß derselbe in der vorher beschrietenen
Weise auf dem Hebel E" aufruht. Wird nun unmittel'. ar vor dem Gießvorgang die Rolle
F14 von. der Kurvenscheibe F_9 infolge der an ihr vorgesehenen Aussparung plötzlich
freigegeben, so kann der Hebel F13 infolge seiner Schwere nach unten fallen und
die Klinke F' in die Verriegelungsstellung nach Abb. r schwingen. Wenn nunmehr der
Hebel E3 durch seine Antriebsfeder El= nach unten .gezogen wird, um den Pumpenkolben
E vorzusch_eben, so hält die Klinke F' den Hebel F3 und den daran befestigten Kol'@
en F in seiner oberen Stellung (A'_b.2). Nun ist aber die Stützung durch die Klinke
F' nur eine kurze, da die Rolle F14 unmittelbar darauf wieder auf den konzentrischen
Teil der Kurve EI aufläuft und somit den Hebel F13 anhebt und die Klinke F' außer
Eingriff mit dem Hebel F3 tringt, wie in Abb. 3 gezeigt. Das Fortziehen der Klinke
F' gibt .plötzlich die Antriebsfeder F4 frei, die mit voller Spannung auf den Kolben
F wirkt und den Gießvorgang vollendet. Die Auslösung der Klinke F' zwecks Freigabe
der Feder F4 erfolgt zu einer solchen Zeit, daß sie kurz bevor der Kolben E seinen
Pumpenhub vollendet eintritt (Abb.2). Schließlich .gelangen die Teile durch die
weitere Drehung der Kurvenscheibe E0 wieder in ihre Anfangsstellung, da die Kurvenscheibe
mittelbar durch den Hebel Es und den an ihm vorgesehenen Ansatz FI den HebefF3 und
den damit verbundenen Kolben F2 wieder anhebt, wenn die Maschine den Arbeitsvorgang
beendet und wieder zur Ruhe gelangt.
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Die Wirkung des Kolbens E erfolgt infolge des Eingriffs der Rolle
E$ mit der Abgleitfläche EI-5 der Kurve mehr oder weniger lana sam und allmählich,
während die Wirkung des Kcl-ensF eine schnelle und plötzliche ist, da keine entgegenwirkenden
Kräfte vorhanden sind. Diese Anordnung hat nicht nur den Zweck, den Kolben F später
zur Wirkung kommen zu lassen, sondern sie bezweckt auch, eine plötzliche hammerschlagartige
',Wirkung auf das geschmolzene Metall kurz vor der Vollendung des Gießvorganges
auszuüben. Die Verschiedenheit in der Bewegung der beiden Kolben kann unter bestimmten
Verhältnissen ausreichen, um den :gewünschten Erfolg zu erreichen, man kann aber
die Teile auch anders ausführen und anordnen, um den Unterschied in :ler Wirkung
der beiden Kolben auf das Metall noch wirkungsvoller zu machen. So kann der Durchmesser
des Kol'-ens F und seines Zylinders F1 beträchtlich gerirger sein als derjenige
des Kolbens E und seines Zylinders El. Da die beiden Antriebsfedern F4 und E12 etwa
dieselbe Spannung haben, so wird der kleinere Kolben F einen stärkeren Druck als
der Kolben E erzeugen, da natürlich infolge ihrer verschiedenen Durchmesser auch
ihr Querschnitt entsprechend verschieden ist. Natürlich wird die Verschiedenheit
der Druckwirkung auch durch die schnellere und plötzlichere Wirkung des kleineren
Kol ens noch erhöht. Es sei noch bemerkt, daß die Trägheit des Kolbens E vollständig
ausreicht, um dem hoben Druck, der durch den Kolben F für kurze Zeit ausgeübt wird,
zu widerstehen.
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Es ist somit ersichtlich, daß bei dem Ar-1 eitsvorgang der Vorrichtung
die Meiden Pumpenkolben E und F mit zwei verschiedenen Kräften auf das Metall einwirken,
wo'w ei der Kolben E beim Beginn des Arbeitsvorganges das geschmolzene Metall mit
einer bestimmten Geschwindigkeit in die Form einpreßt, während der Kolben F den
Metallstrom kurz vor der Vollendung des Gießvorganges teschleunigt und auf ihn zu
dieser Zeit einen plötzlichen Druck ausübt. Mit anderen Worten, der Kolben E führt
zuerst eine solche Menge geschmolzenen Metalls in die Form ein, daß diese ganz ausgefüllt
wird, während der Kolben F hierauf auf dieses Metall, bevor es erhärtet oder fest
wird, den erforderlichen Druck ausübt, der, wie bereits oben gesagt, viel
größer
als (lerjenige ist, der von dem Koll:en E allein ausgeübt werden kann. Der Kolben
E fclient also gewissermaßen zur Zuführung des Metalls in die Form, während der
Kolben F den erforderlichen Druck ausübt, obgleich der letztere, falls dies erforderlich
ist, auch den ersteren bei der Zuführung weiteren \letalls zur vollkommenen Füllung
der Form unterstützen kann. Demgemäß ist, wie in Abb.3 gezeigt, der Betrag, um welchen
sich der Kolben F senkt, gegenüber der Bewegung des Kolbens E sehr klein, und deshalb
ist auch, wenn man den kleinen Ouerschnitt des Kolbens F in Betracht zieht, die
Menge des durch ihn verdrängten Metalls verhältnismäßig gering. Selbstverständlich
kann der Kolben F auch so ausgebildet werden, daß er eine größere Menge Metall verdrängt,
indessen ist es zweckmäßig, ihn im wesentlichen als Druckmittel zu verwenden, so
daß ein möglichst großer Druck auf <las geschmolzene Metall kurz vor dem Abschluß
des Gießvorganges ausgeübt werden kann.
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Beim Gießen in der beschriebenen Weise wird nicht nur die Form vollständig
ausgefüllt und alle Luft aus ihr herausgedrückt, sondern es wird auch noch erreicht,
daß das geschmolzene -Metall., während es sich noch im flüssigen Zustande befindet
oder.bevor es hart werden kann, mit großer Kraft in jeden Teil der Matrizenvertiefungen
eingetrieben und in diesen unter starkem Druck gehalten wird, wenn auch nur für
einen _Augenblick. bis das Metall fest ist.
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Die beschriebene Einrichtung dient nur zur Herstellung von Gußzeilen
größerer Kegel. Zum Gießen von Gußzeilen kleinerer oder gewöhnlicher Schriftgrade
ist sie nicht erforderlich, und es kann sogar gefährlich werden, den zweiten Pumpenkolben
F bei dein Gießen zu verwenden. Aus diesem Grunde sind 'Mittel vorgesehen, um den
Kolben F gegebenenfalls unwirksam zu machen. Ein einfacher und bequemer Weg, dies
zu erreichen, besteht darin, den Antriebshe'-el F13 für die Verriegelungsklinke
F' zweiteilig auszubilden und die beiden Teile gelenkig zu verbinden. Die Rolle
F" sitzt dann an dem Teile F15 des Hel:els, der durch einen entfernbaren Stift oder
Zapfen F" in der wirksamen Stellung gehalten wird. Wird dieser Stift F111 entfernt,
so kann der Teil F15 aufwärts in die unwirksame Stellung geschwenkt werden, in der
die Rolle Fl4 mit der Kurve E» nicht in Berührung kommt, so daß die Klinke F7 während
des Ganzen Gußvorganges in der Verriegelungs-,tellung bleibt un-l so die Bewegung
de, Kolbens F verhindert. Der Kolben E wirkt dann bei dem Gießen der Zeilen allein
und arbeitet in genau der gleichen Weise, wie der bekannte einfache Pumpenkolben.
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Unter den verschiedenen Verbesserungen. die bei J'er vorbeschriebenen
Einrichtung vorgenommen werden können, ist noch diejenige zu erwähnen, 1-ei welcher
die beiden Pumpenkon=en das geschmolzene Metall aus zwei verschiedenen Schmelztöpfen
oder zwei verschiedenen Abteilungen desselben Topfes in die Form einpumpen. Man
kann ferner, anstatt die Kolben nebeneinander in dem Topf anzuordnen, auch den einen
Kolben in den anderen einfügen, woLei die innere Bohrung des äußeren Kolbens als
Zylinder für den inneren Ko1Len dienen würfle.