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Vorrichtung zur Herstellung blasenfreier Gußstücke.. Es ist bekannt,
Blöcke aus Zink, Aluminium, iNTessing und anderem Metall dadurch blasenfrei zu gestalten,
daß man diese Blöcke bei einer bestimmten kritischen Temperatur einem gewissen Druck
aussetzt. Dieser Druck wird durch einen Preßkolben ausgeführt, der (las erstarrende
Metall so zusammenpreßt, daß die Bildung von Blasen und Hohlräumen in dem Metallblock
unmöglich wird.
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Es ist nun von größter Wichtigkeit, daß der Schlag oder Druck bei
einer ganz bestimmten Temperatur ausgeführt wird. Der geübte Fachmann kann zwar
diesen Punkt wohl an dem veränderten Aussehen des Metalls erkennen, jedoch ist es
für die fabrikmäßige Ausführung und Benutzung des Verfahrens von großer Wichtigkeit,
daß die Bedienung der Maschine von fachmännischer Beobachtung unabhängig gemacht
und die Maschine in geeignetem Augenblick selbsttätig in Gang gesetzt wird.
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Das ist hauptsächlich der Zweck der vorliegenden Erfindung.
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Damit in Zusammenhang steht die selbsttätige Betätigung einer Vorrichtung,
durch welche vor der Ausführung des Schlages die die Verunreinigungen enthaltende
obere Schicht oder Haut von dem abkühlenden Metall abgestreift wird.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen in der eigenartigen Anwendung
und Anbringung eines Pyrometers, durch welches im kritischen Augenblicke die Abstreifvorrichtung
und die Schmiede- oder Schlagvorrichtung sowie die damit in Verbindung stehenden
Teile in die Arbeitsstellung gebracht, ,in Tätigkeit gesetzt und zur geeigneten
Zeit wieder ausgerückt und in Ruhelage versetzt werden, wobei auch das Ausstoßen
des fertigen Arbeitsstückes selbsttätig ausgeführt wird.
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Die Vorrichtung ist auf der Zeichnung in einer Ausführungsform veranschaulicht.
Abb. i .ist ein Aufriß, teilweise im Schnitt, Abb.2 die zugehörige Vorderansicht,
Abb. 3 eine Teildarstellung des Abstreifers bzw. Abschöpfers im Schnitt, Abb. 4
ein Aufriß bzw. Schnitt der Kupplung, durch welche die verschiedenen Vorrichtungen
mit geeigneter Antriebsvorrichtung verbunden werden.
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Abb. 5 ist ein Querschnitt nach Linie 5-5 zu Abb. q., in der Richtung
des Pfeiles gesehen.
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Abb. 6 ist ein Teilschnitt zu Abb. q., Abb.7 eine schematische Darstellung
der Vorrichtung, durch welche die Kupplung und damit die verschiedenen Mechanismen
von einem Pyrometer aus reguliert werden.
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Zur Ausführung der Erfindung dient in erster Linie eine selbsttätige
Vorrichtung, durch welche das Metall zu einer bestimmten Zeit einen Schlag erhält,
und in zweiter Linie eine Vorrichtung, welche, sobald die gewünschte Temperatur
erreicht ist, selbsttätig eine Reihe von Maßnahmen ausführt, nämlich das Abstreifen
des Metalls in der Form, die Beförderung der Form unter das Schlag- oder Schmiedewerkzeug,
das Schlagen oder Schmieden des Metalls, das Ausstoßen des fertigen Arbeitsstückes
und
schließlich die Rückbeförderung der Form ' in die Stellung zum
Füllen.
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Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß mancherlei Ausführungsformen
der auf der Zeichnung veranschaulichten Vorrichtung möglich sind, welche jedoch
in den Rahmen derselben Erfindung fallen würden.
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Wie die Zeichnung und insbesondere Abb. i und 2 erkennen läßt, hat
die Maschine eine gewisse Ähnlichkeit mit einer Lochpresse. An dem Gestell A der
:Maschine ist mittels paralleler Führungen i (Abb. 2) ein Kreuz- . kopf o. dgl.
2 senkrecht verschiebbar geführt; an dem Teil 2 ist das bewegliche Formstück, die
Patrize 3, befestigt, welche bei der Ausführung des Schlages in das -Metall eindringt
und dem Schmiedestück die innere Form gibt:. Der Kreuzkopf 2 ist durch Winkelhebel
4. l und 5 und Gelenke 7 mit dem Exzenterring 6 verbunden, der auf dem Exzenter
8 gelagert ist. Die Exzenterscheibe 8 ist auf der Welle 9 befestigt.
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Unterhalb der Teile 2 und 3 ist eine Führungsbahn 12 angeordnet, welche
sich nach außen erstreckt (Abb.2). Auf dieser Führungsbahn ist ein Schlitten 13
wagerecht verschiebbar gelagert, welcher die Form, die sogenannte Matrize 14, tragt.
Die innere Form der Matrize entspricht der gewünschten äußeren Form des Arbeitsstückes.
Unterhalb des Schlittens 13 ist mittels Stift und Schlitz (Abb. i) ein gegabelter
Hebel 15 angelenkt, der bei 16 an dem Maschinengestell <<1 gelagert ist. Ein
zweiter Hebel 17 ist bei 18 an dem Gestell angelenkt und durch eine i Stange
i9 mit dem Hebel 15 verbunden.
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Der Hebel 17 greift mit einer Rolle 20 in den Kurvenschlitz 21 einer
auf der Welle 23 sitzenden Scheibe ein, wodurch der Schlitten aus seiner in Abb.
i dargestellten Ruhelage in die Arbeitsstellung unterhalb der Patrize 2 bewegt wird.
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In dem Boden der Form 14. ist die Aus-
| stoßvorriclitung in Form eines Stiftes 26 an- |
| -vorragt und am Ende mit einer Rolle versehen |
ist. Bei der in Abb. i dargestellten Ruhelage stützt sich der Ausstoßen mit einem
ringförmigen Ansatz oder Flansch 27 auf die obere Fläche des Schlittens 13. Ein
Winkelhebel 28, der bei 29 an dem Gestell A der Maschine angelenkt ist, greift mit
einer ani dem Ende des einen Armes befindlichen Rolle
30 in eine Kurvennut
31 ein. Diese Nut befindet sich auf der anderen Seite der Daumenscheibe 22. Bei
einem bestimmten Arbeitsgange der Ma-. schine kommt der andere Arm des Winkelliebels
28 in Eingriff mit der Rolle des Aus-" stoßers 26, wodurch das fertige Arbeitsstück
aus der Form 14 ausgestoßen wird.
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Auf jeder Seite des Schlittens 13 ist je ein
Stift 35 senkrecht beweglich in Lagerböcken des Rahmens A gelagert. Jeder Stift
35 ist von je einer Feder 36 (Abb. z) beeinflußt. An den unteren Enden der Stifte
35 sind geeignete Rollen vorgesehen, welche mit Daumen bzw. Kurven bildenden seitlichen
Wangen 37 des Schlittens 13 ,in Eingriff kommen. Zwischen den Stiften 35, an diesen
befestigt, ist ein Rahmen 38 angeordnet, welcher in seiner Mitte, wie Abb. i erkennen
läßt, isoliert den Pyrometer 39 trägt, der ein Thermoeleinendo. dgl. sein kann.
In der Ruhelage taucht das untere Ende des Py rometers in das i " der Form 14 befindliche
Metall ein, wobei die tiefste Stellung des Pyrometers durch die unteren Lagerböcke
der Stifte 35 begrenzt ist, mit denen der Rahmen 38 in Eingriff kommt. Wenn nun
der Schlitten 13 unter
(las
Schmiedewerkzeug (Patrize) 3 bewegt wird, werden
durch die seitlichen Daumen 37 die Stifte 35 und damit auch das Pvroineter angehoben;
es wird in oberhalb der Form 14. so lange gehalten, bis der Schlitten wieder in
seine Ruhelage zurückgekehrt ist.
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Die obenerwähnte Abstreifvorrichtung ist wie folgt angeordnet: An
dem Gestell A ist ein Stift42 angebracht, der gegen den Druck einer Feder .13 senkrecht
verschiebbar ist, in seiner Abwärtsbewegung jedoch- durch einen Halsring . der mit
dem Lagerbock (Abb. i und 3) in Eingriff kommt, beschränkt ist. An dem Stift a2
ist das Abstreifwerkzeug 45 angebracht, durch welches die sich auf der Oberfläche
des Metalls in der Form absetzenden Verunreinigungen und die Haut abgestreift werden.
Das untere Ende dieses Werkzeugs 45 ist zweckmäßig, wie Abb.3 erkennen läßt, hakenförmig
und halbkreisförmig gekrümmt. Das Abstreifwerkzeug d.5 ist so angelenkt, daß es
sich im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers, jedoch nicht im Sinne des Uhrzeigers
drehen kann, was bei der dargestellten Ausführung durch den Eingriff eines Ansatzes
.46 mit dem gabelförmigen Ende des Stiftes 42 bewirkt wird, wie dies in Abb. 3 dargcstellt
ist. In der Ruhelage stützt sich (las Abstreifwerkzeug auf die Oberfläche bzw. den
Rand der Form 4; wird dies jedoch in, Bewegung gesetzt, so taucht das Abstreifwerkzeug
in das Metall ein, und bei weiterer Bewegung des Schlittens und der Form wird das
abgerundete Ende des Abstreifers über das abgeschrägte Ende der Form 14 gleiten
und die Haut von dem -Metall entfernen. In dem Maße, wie sich die Form unter das
Schlagwerkzeug 3 bewegt, sinkt der Abstreifer so tief wie möglich, d. h. so tief,
wie es der Halsring 44 gestattet. Bei der Rückbewegung der Form dreht sich der Abstreifer
um sein Gelenk und gibt den Weg für die Form frei.
Wenn es gewünscht
ist, kann der Abstreifer 45 auch in ähnlicher Weise angebracht werden wie das Pyrometer
39. Es können jedoch auch Vorrichtungen anderer Art zum Abstreifen des Metalls Anwendung
finden.
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Die Wellen 9 und 23, welche die oben beschriebenen arbeitenden Teile
der Maschine antreiben, erhalten ihre Bewegung durch Zahnradübertragung von der
dazwischen befindlichen Welle 5o aus (Abb. 2). An dem einen Ende dieser Welle ist
lose die den Antrieb erhaltende Riemenscheibe 51 gelagert, welche mit einem gezahnten
Kupplungselement 52 ein Stück bildet. Neben dieseln Kupplungselement ist auf die
Welle 5o eine Scheibe 53 (Abb. 4. und 5) aufgekeilt, in der eine Anzahl von Stiften
54 angeordnet sind, die durch Federn 55 in Eingriff mit dem Kupplungselement 52
gebracht werden. Die Stifte 54 haben nach innen vorspringende Ansätze 56, die mit
Daumen 57 (Abb. 6) in Eingriff kommen, «-elche Teile eines in der Scheibe 53 drehbar
gelagerten Ringes 58 bilden. In der Scheibe 53 ist bei 6o ein Winkelhebe16r (Äbb.
4) gelagert, dessen einer Arm durch Stift und Schlitz mit dem Ring 58 verbunden
ist und dessen anderer Arm sich in der Ruhelage auf eine Klinke 62 stützt, die bei
63 an dem Rahmen A aasgelenkt ist. Mit der .Klinke 62 ist ein Kolben oder Stift
64 verbunden, der durch eine Feder 65
in der Ruhelage nach außen gedrückt
wird, so daß die Klinke mit einem Stift 66 des Rahmens A in Eingriff gehalten wird.
Der Kolben oder Stift 64 sitzt innerhalb eines Solenoids 67. Wenn der letztere durch
die weiter unten beschriebene Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird, wird er die
Klinke 62 zurückziehen und gestatten, daß der Hebel 61 durch eine Feder 68 derart
in Bewegung gesetzt wird, daß die Daumen 57 von den Ansätzen 56 zurückgezogen werden
und die Stifte 54 die Kupplungsscheiben 52 und 53 miteinander verbinden. Auf diese
Weise l:ötinen das Exzenter 8 und Daumenscheibe 22 in Bewegung geseü.t werden, um
die verschiedenen Arbeiten auszuführen. Es ist von Wichtigkeit, daß diese Reihe
von Arbeiten oder Bewegungen nicht eher wiederholt «-erden, als bis von neuem Metall
in die Form 14 gegossen und in dieser auf die gewünschte Temperatur gebracht ist.
Auf diese Weise sind sowohl die Welle 5o als auch die Wellen 9 und 23 für eine einmalige
vollständige Umdrehung eingerichtet, nach welcher sie wieder zur Ruhe kommen. Um
dies zu bewirken, ist ein ortsfestes Daumenelement an dem Rahmen A vorgesehen, welches
mit einem Fortsatz 71 des Hebels 61 in Eingriff kommt, wodurch der letztere aus
der in Abb. <l. dargestellten Lage ausgerückt wird, um die Stifte zurückzuziehen,
und wodurch der äußere Arm des Hebels 61 in Eingriff mit der Klinke 62 gebracht
wird, um die Stifte 5_i in der zurückgezogenen Lage zu halten.
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Die Vorrichtung, durch welche die gewünschten Arbeiten oder Bewegungen
nach Lösung der Klinke 62 ausgeführt werden, sei nunmehr an Hand von Abb. 7 beschrieben:
Die Wärme des geschmolzenen Metalls, in \velche das Pyr ometer 39, ein Thermoelement,
eintaucht, wird einen Stronii bestimmter Spannuni; erzeugen, welche sich in dem
Maße wie die Temperatur des Metalls ändert. Dair!<t ändert sich auch die Stellung
der Nadel 76 des Voltmeters 75 auf der Temperaturskala 77. Das Pyrometer 39 ist
mit dem Voltmeter 75 durch Drähte 78 und 79 verbunden. Bei einer gewissen kritischen
Temperatur streift die Nadel 76 einen isolierten Kontakt 8o, der durch Leitung 8i
mit dem Relais 82 verbunden ist; letzteres ist durch eine Stromquelle von schwächer
elektromotorischer Kraft 88 mittels einer Leitung 8.f mit einem isontakt 85 verbunden.
Ein drehbarer Hebelar in steht normal in Eingriff mit dem Kontakt und ist durch
eine Leitung 87 mit dem Gehäuse und auf diese Weise der '\adel 76 des Voltmeters
verbunden. Auf diese Weise wird ein Strom geschlossen, der sofort das Relais 82
betätigt, und das letztere schließt einen Strom einer Stromquelle 88 von verhältnismäßig
hoher elektromotorischer Kraft. Dieser Strom geht durch Leitung 89 und 9o zu dem
Solenoid 67, wodurch die Klinke 62 zurückgezogen wird.
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Um eine nachträgliche Lösung der Klinke 62 zu verhindern, wenn die
Nadel 76 wiederum über Kontakt 8o schleift, ist ein Kontakt 9z vorgesehen, über
den die Nadel bei einer Temperatur unterhalb des kritischen Punktes schleift. Dadurch
wird ein durch eine Stromquelle niederer elektromotorischer Kraft 92 gehender Strom
geschlossen und durch Leitung 93 zum Solenoid 94 gesandt und von dort durch Leitung
95 zur Leitung 87 und so zur Nadel 76. Das Solenoid 94 hebt die Klinke 96 und bricht
dadurch den Kontakt zwischen den Teilen 85 und 86, indem eine Feder 97 den Teil
86 zurückzieht. Demnach wird, wenn die Nadel wieder über den Kontakt 8o schleift,
ein Stromkreis geschlossen, der das Solenoid 67 erregt.
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Um den Schalter 86 wieder einzuschalten, so d.aß die Nadel
76 wieder einen Stromkreis schließt, der das Solenoid 67 erregt, wenn die
Nadel bei fallender Temperatur über den Kontakt So schleift, ist ein dritter Kontakt
98 vorgesehen, der von der Nadel bei einer höheren Temperatur (als die kritische
Temperatur ist) erreicht wird, was der Fall ist, wenn das heiße Metall in die Form
gegossen
wird. Dadurch wird der Stromkreis i oo eines Schwachstromelements
99 geschlossen und das Solenoid ioi erregt, von dem aus der Strom durch Leitung
io2 zu Leitung 87 (und so zur Nadel 76) gelangt. Das Solenoid ioi schließt
die Schaltung 86, und diese wird dann durch die Klinke 96 festgehalten. Demnach
wird, wenn die Nadel zurückgeht und über den Kontakt 8o schleift, der oben beschriebene
Vorgang wiederholt.
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Wenn das Metall in der Form 14 die kritische Temperatur erreicht,
wird die Scheibe 22 und das Exzenter 8 eine volle Umdrehung machen. Das Exzenter
und die Daumennuten 2i und 31 sind so angeordnet, daß nach der ersten Viertelumdrehung
der Schlitten sich unter dem Schmiede-( erkzeug 3 befindet und letzteres sich bereits
teilweise gesenkt hat; nach der zweiten Viertelumdrehung ist der niedergehende Hub
beendet, während der Schlitten 13 stehenbleibt; während der dritten Viertelümdrehung
hebt sich der Stempel 3 wieder, und die Ausstoßvorrichtung 26 wird in Tätigkeit
gesetzt, während der Schlitten 13 stehenbleibt; während der letzten Viertelumdrehung
kehrt der Schmiedekopf 3 wieder in seine obere Ruhelage zurück, und auch der Wagen
13 wird in seine Ausgangsstellung zurückgeführt.
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Die Ausführung der dem beabsichtigten Zweck dienenden Vorrichtung
kann von dem Fachmann in vieler Hinsicht abgeändert werden, ohne daß dadurch der
Erfindungsgedanke ein anderer wird, und es ist ohne weiteres klar, ,daß derartige
Abänderungen iii den Rahmen derselben Erfindung fallen würden. -