DE42009C - Formmaschine mit unabhängig von einander wirkenden Stampfern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

%% % PATENTAMT.

Die Formmaschine mit unabhängig von einander wirkenden Stampfern drückt die ungleich hohen Schichten über dem Modell mit specifisch gleicher Pressung, und zwar so lange, bis der Widerstand der verdichteten Sandschichten unter jedem Stampfer dem Druck des wirkenden Mittels gleich geworden ist.

Die beiliegende Zeichnung stellt die Anordnungen dar, welche als die besten Ausführungen angesehen werden können.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine Maschine mit einer Serie von senkrechten Parallelstampfern M angeordnet; Fig. 1 zeigt dieselbe in der Ansicht, Fig. 2 im Schnitt durch einen Formkasten und den Deckkasten. Letztere Figur zeigt die Stampfergruppe in Thä'tigkeit, die Zusammenpressung des Sandes über dem ungleich hoch gestalteten Modell zu vollenden; die einzelnen Stumpfer stehen den Modellformen entsprechend ungleich hoch.

Jeder Stampfer ist unten mit einem geeignet breiten Kopf M² und oben mit einem Kolben M versehen, welcher in einem Cylinder g angeordnet ist, in dem Dampf, Luft oder ein anderes Medium unter Druck zugelassen werden kann. Nach jeder Wirkung werden die Stampfer jeder für sich durch besondere Einrichtungen in die Höhe gehoben. Der in den Cylindern auf die verschiedenen Kolben specifisch gleich wirkende Druck des Mediums drückt sie alle verschieden und so weit herunter, als es der Widerstand, den die unter ihnen befindlichen Sandschichten darbieten und welcher von der Form und Höhenlage der einzelnen Modelltheile abhängt, gestattet.

Da die Reibung des Sandes gegen die innere Wandung des Formkastens dem Heruntergehen der an diesen Wandungen arbeitenden Stampfer einen gröfseren Widerstand längs derselben darbietet, als ihn die nach innen angeordneten Stampfer zu überwinden haben, welcher Widerstand sich noch in den Ecken vergröfsert, so wird dieser ungleiche Widerstand dadurch ausgeglichen , dafs für dieselben entsprechend gröfsere Cylinder und Kolben angewendet werden, so dafs hier entsprechend mehr Dampfoder Luftdruck zur Wirksamkeit gelangt als bei den inneren Stampfern. Statt dessen oder gleichzeitig mit dieser Einrichtung kann der gleiche Zweck durch Anwendung von Stampferköpfen von verschiedenem Flächenraiim erreicht werden. Ferner können statt dessen oder gleichzeitig mit solchen Anordnungen die Stampfer in geeigneter, verschiedener Entfernung von einander angebracht werden, so dafs ein bestimmter Kolben da auf weniger Sand zu wirken hat, wo · die herunterdrückende oder stampfende Kraft am gröfsten sein soll.

Die einzelnen Cylinder g sind oben mit einem gemeinschaftlichen Deckel G' verschlossen. Der Dampf, die comprimirte Luft oder ein anderes unter Druck stehendes Medium wird mittelst eines Hauptrohres D zugeführt und durch Zweigrohre F, die mit Hähnen F¹ versehen sind, in die verschiedenen Cylinder g. vertheilt. Jedes Rohr. F kann nach Belieben abgestellt werden. Das ganze System wird

mittelst eines Ventils D^x vom Arbeiter bedient, welches in Fig. 5 im Schnitt dargestellt ist.

Die Stampferköpfe Af² können von Holz oder anderem geeigneten Material hergestellt sein: vorzugsweise ist die Anwendung von weichem, vulcanisirtem Gummi mit senkrechten • Seiten und leicht abgerundeten unteren Flachen zu empfehlen. ^:

Die Bodenplatte H dient als Führung für die Kolbenstangen M¹, sowie zur Abdichtung, für den Fall, dafs Wasser in den Raum unter, dem Kolben eintreten sollte. Nahe dieser Bodenplatte ist in jeder Cylinderwand eine Oeffnung angebracht, so dafs sämmtliche Cylinder am Boden mit einander communiciren und das in einen Cylinder eintretende Wasser sich in die anderen mit vertheilt oder ein durch Hindurchtreten des drückenden Mediums unter einem Kolben entstehender Gegendruck sich auf alle Kolben vertheilt. Von da aus wird solches Wasser durch ein Gummirohr N abgeführt und dadurch eine zu starke Ansammlung desselben verhindert. Zwischen der Bodenplatte Hund den verschiedenen Kolben M sind Spiralfedern J angebracht, welche die Kolben stets in die Höhe zu drücken streben. Wie vorher gesagt, sind gröfsere Cylinder und Kolben in den Ecken und längs der Wandungen zur Anwendung gebracht; solche können jedoch auch an all den Stellen, wo aus irgend einem Grunde ein stärkerer Widerstand zu überwinden oder ein besonderer Druck auf den Sand auszuüben ist, angeordnet werden. Z. B. kann in dem Falle, dafs die Maschine immer die gleichen Gufsformen von denselben verschiedenen Modelltiefen herzustellen hat, die Anwendung gröfserer oder kleinerer Cylinder g und Kolben M nach Bedarf in der Mitte oder an irgend einer anderen Stelle der Gruppe stattfinden. Solcherart kann mit Dampf oder anderem·Medium von gleichmäfsigem Druck der Kraftbedarf für jeden Stampfer beliebig geändert und so jede erforderliche Abweichung in der Kraft, mit welcher die verschiedenen Stampfer M² niedergedrückt werden müssen, erzielt werden. Fig. 4 zeigt die Deckplatte von unten gesehen. Die Bodenplatte H besteht aus Abtheilungen, welche dicht an einander passen und wovon eine jede mittelst eines einzelnen Bolzens g^l an dem Gufsstück G befestigt ist. Hierdurch kann man in geeigneter Weise und rasch einen schadhaften Kolben entfernen, ohne dadurch die anderen, ausgenommen die drei unmittelbar anstofsenden, zu stören.

Diese Maschine wird in der Weise in Thätigkeit gesetzt, dafs man die Formkasten unter 1 die Stampfer M- bringt und dann das Ventil D ■öffnet. Das auf die obere Fläche der verschiedenen Kolben M drückende Medium treibt die ganze Serie der Stampfer gegen den in dem Formkasten befindlichen Sand, und zwar bis zu der Höhe, wo ein bestimmter Widerstand den verschiedenen Stampferköpfen entgegentritt, so dafs der Sand gleichmäfsig zusammengeprefst wird. Diese Wirksamkeit ist ähnlich der durch die gewöhnlichen Handstampfer ausgeübten, nur arbeitet die Maschine viel schneller, weil der ganze Formkasten mit einem Male gestampft werden kann. Auch ist das Resultat des : Stampfens ein viel vollkommeneres , weil es durch gleich mäfsigen Druck auf die ganze Masse und nicht durch Stofsen erzielt worden ist, welche Operation den dünneren Sandschichten eine erheblich gröfsere Dichtigkeit verleiht. Die Stampfer werden zweckmäfsig mit Gummi oder einem anderen weichen und. elastischen Alaierial bekleidet, welches, indem es sich unter dem Druck seitwärts.^ ausdehnt, dazu dient, das Eindringen von Sand zwischen die Stampfer zu verhüten, sowie eine, etwaige Beschädigung der Modelle zu verhindern, wenn; die Stampfer mit denselben in Berührung kommen sollten. Es ist zweckmäfsig, den Dampf oder das sonstige Medium zu allen einzelnen Kolben einzeln und absperrbar zuzulassen und immer Formkasten von gleicher Gröfse anzuwenden. Durch Schliefsen einzelner Hähne F¹ kann man, wo erforderlich, einzelne Stampfer aufser Gebrauch lassen. Auf solche Weise kann man auch durch Schliefsen der zu allen äufseren Cylindern gehörigen Hähne F¹ die Maschine in Stand setzen, einen Formkasten zu stampfen, welcher einen viel geringeren Oberflächenraum als der besitzt, für welchen alle Stampfer anzuwenden sein würden.

In Fig. 6 ist eine Variation dieser Formmaschine dargestellt, in welcher der Druck eines Mediums gegen die Stampfer durch das Gewicht der Stampfer selbst ersetzt ist. Zugleich ist eine Vorrichtung für die Sandzuführung und Einstellung der Stampfergruppe über dem Formkasten dargestellt. Wie ersichtlich, besteht' die Stampfergruppe hier aus unabhängig von einander¹ durch ihr eigenes Gewicht wirkenden Stäben, welche in einem Rahmen vereinigt sind. Sandzuführungsbehälter und Stampferapparat sind so mit einander verbunden und waagrecht drehbar, dafs sie hinter einander über eine oder mehrere, Formbänke bezw. Formkasten gebracht werden können. Bei der gezeichneten Maschine ist in der Mitte der Grundplatte A eine starke Säule C befestigt, auf welcher sich ein Joch D dreht, das in geeigneten Rahmen an einer Seite den Stampferapparat E und an der anderen Seite den SandfUübehälter F trägt. Das Joch D ist mittelst der Muttern c c auf dem mit Gewinde versehenen Theil der Säule C vertical verstellbar, um für verschieden hohe Formkasten eingestellt werden zu können. Der Sandfüll-

behälter F ist mit seinem oberen Ende über die Mitte der Säule C geführt, so dafs der Sand central zugeführt, aber an verschiedenen Punkten abgegeben werden kann, während der Füllbehälter sich um die Säule dreht. Der Sandfüllbehälter und der Stampferapparat werden unten durch um die Säulen C drehbare Rahmen H gehalten und geführt; dieselben sind durch Stangen d mit den Jochtheilen verbunden. Am Boden des Sandfüllbehälters F ist ein Schieber f zur Regulirung der Sandzuführung angebracht. Der Deckkasten oder .Stampferapparat E besteht aus einer Anzahl !unabhängig von einander und vertical beweglicher-Stangen oder Prefsstäbe e von solcher Länge, dafs sie durch ihr eigenes Gewicht im Stande sind, einen hinreichenden Druck auf den Sand des Formkastens auszuüben und denselben in geeigneter Weise gegen das Modell zu pressen. Diese Stangen werden zweckmä'fsig aus Eisen und mit ca. 13; qcm Querschnitt hergestellt. Ihre Länge ist abhängig von dem specifischen Gewicht des verwendeten Materials und dem zu erzeugenden Druck, welcher sehr verschieden sein kann. Die Anzahl· und Anordnung der Stampfer ist derart, dafs die zu bearbeitenden Formkasten von ihnen ausgefüllt werden. Ihre oberen Enden sind rund und bewegen sich lose in Löchern des betreffenden Jochiheils D, von dem sie mittelst aufgeschraubter Muttern getragen werden. Diejenigen Stampfer, welche nahe der Wandung oder den Ecken der Formkasten arbeiten oder welche in irgend eine Lage kommen, die aus irgend welchem Grunde einen gröfseren Druck als im übrigen Theil des Formkastens verlangt, haben eine gröfsere Länge in ihrem dickeren Theil als die andere und werden in dem Mafse schwerer gemacht, als.der gröfsere Druck dies erfordert. Wird nun ein Formkasten mit Sand nach aufwärts gegen den Boden dieser Stampfer gedrückt, so wird«,unter dem Gewicht dieser .Stampfer der Sand soLzusammengedrückt werden, bis er hinreichend.- fest geworden ist, um die Stampfer tragen zu können, worauf ein weiteres Zusammenpressen nicht mehr stattfindet, vielmehr die Stampfer dann durch den Sand aufwärts gehoben werden. Wird der Formkasten so lange nach ■ aufwärts gedrückt, bis alle Stampfer hochgehoben sind, und dann wieder herabgelassen, so ist der Sand mit gleichmäfsiger Dichtigkeit eingeprefst, und zwar unabhängig von den Verschiedenheiten in der Höhe der Sandschichten, die von den ungleichen Höhen der Modelltheile herrühren.

Die Aufwärtsbewegung des Formkastens geschieht durch folgende Mittel.

■ Unter der Formbahk befindet sich auf der Grundplatte A ein glatt abgedrehter und mit einem Dichtungsring m versehener Ansatz M, welcher als Kolben für die ihn umfassende cylindrische Kappe O dient. Auf dem Kopf dieser Kappe ist die Modellplatte P, die das Modell ρ trägt, befestigt. Die Kappe O besitzt Ansätze Q., welche Stifte S umfassen und längs denselben gleiten; die Gleitbewegung wird von den Muttern k begrenzt. Die hohle Fundamentplatte A dient als Reservoir für ein luft- oder gasförmiges oder flüssiges, unter Druck stehendes Medium. Dasselbe kann durch Druckpumpen oder auf andere Weise zugeführt werden. Ein Dreiweghahn oder Ventil V mit Griff T ist so angeordnet, dafs das Medium durch den Kolben M unter Kappe O zugelassen und nach Hochheben derselben in eine in der Zeichnung nicht dargestellte Röhre abgelassen werden kann. Zwei Stangen oder Säulen L erstrecken sich über die Bankobertheile J¹J² und tragen Muttern Z, wovon jede einen mit Gegengewicht W versehenen Sandkasten X so trägt, dafs derselbe aus der horizontalen in eine verticale Stellung gedreht werden kann,, wie durch die punktirten Linien angedeutet- ist. Der Sandkasten X kann von dem aufsteigenden Formkasten Y von den Muttern Z ab- und höher gehoben werden. Der Sandkasten dient zur Aufnahme des Sandes, welcher in dem Formkasten comprimirt werden soll.

Die Maschine arbeitet in folgender Weise, wobei von der Stellung der Formbank J¹ und der Theile K K L O P S und R ausgegangen wird, wie an der linken Seite der Fig. 6 dargestellt ist, der Stampferapparat E aber bei Seite geschwungen, der Sandkasten X in seine verticale Stellung gehoben und der Formkasten Y hinweggenommen gedacht ist. In diesem Stadium öffnet der Arbeiter mittelst des Griffes T das Ventil V und gestattet dem Druckmedium unter Kappe O einzutreten und dieselbe in die Höhe zu heben. Dadurch werden die Federn L von dem Gewicht von O und den Modellen frei, sie dehnen sich aus und führen die Formplatte K¹ so weil empor, bis die Oberfläche derselben die Höhe des Bankobertheils J¹ erreicht hat.

Das Einlaufen der Flüssigkeit dauert fort; die Kappe O, welche die Modellplatte P trägt, gleitet an den Leisten S aufwärts, bis die Modelle pp- durch die Platte K vortreten und gegen deren Unterseite stofsen. Dann wird das Ventil geschlossen, wodurch die in O eingelassene Flüssigkeit zurückgehalten wird und die Theile in der Stellung, die sie erhalten haben, verbleiben.

' Nun wird ein Formkasten Y auf J placirt und durch die Stifte j richtig centrirt. Der Sandkasten X wird auf den Obertheil des Formkastens herabgelassen und der Sandfüllbehälter F über denselben geschwungen. Die Theile befinden sich jetzt in der Stellung, wie

solche auf der rechten Seite der Figur dargestellt ist. Nun wird Schieber^ in Bewegung gesetzt und Formkasten und Sandkasten mit Formsand gefüllt. Darauf wird der SandfUll-, behälter zur Seite geschwungen und etwaiges Gleichstreichen oder Abstreichen des Sandes mit der Hand vollführt. Dann wird der Deckkasten oder Stampferapparat E über den Sandkasten gebracht, das Ventil V wieder geöffnet und weitere Flüssigkeit unter O eingelassen, wodurch Modell, Formplatte, Formkasten und Sand in die Höhe gegen die Stampfer getrieben werden, welche durch ihr Gewicht und ihr Nachgeben die gleichförmige. Pressung bewirken.

Dann wird ein Theil der Flüssigkeit abgelassen, der Formkasten sinkt auf den Obertheil von J¹ zurück. Der Sandkasten wird emporgehoben, der überflüssige Sand vom Formkasten oben abgestrichen und die Giefskanäle bei den an dem Modell befestigten Giefstrichtern eingeschnitten. Ein weiteres Ablassen der Flüssigkeit gestattet der Kappe O, mit dem Modell ρ ρ auf die Ansätze Q. niederzusinken, wodurch, das Modell von dem Sande, der durch K' getragen wird, "abgezogen wird. Sobald die Ansätze Q. berührt werden, drückt das Gewicht von OP und ρ ρ auf die Federn L und prefst dieselben zusammen, wodurch K¹ niedergezogen und die Stifte j freigemacht werden. Die Formplatte verläfst nun den Formkasten, welcher auf J¹ ruhen bleibt, wonach die Form fertig ist und zur Giefserei geschafft werden kann.

In gleicher Weise können mehrere Formbänke in von einander unabhängiger Thätigkeit gehalten werden.

Es ist klar, dafs, wenn nur ein Formkasten gebraucht wird, Stampferapparat E und Sandfullbehälter F keine vollständige Drehung um Säule C zu machen nöthig haben, sondern nach Erfordern vorwärts oder rückwärts geschwungen werden können.

In der Construction und den Anordnungen der Theile der Maschine können verschiedene Veränderungen stattfinden. Z. B. kann die Wirkung der Stampfer dadurch verschieden gemacht werden, dafs dieselben an ihren oberen Enden über dem Joch D mit Spiralfedern versehen werden, wodurch ein Thei! des Gewichts der Stampfer getragen und ihr Druck verringert wird, oder solche Federn können unterhalb des Joches angebracht und so der Druck vergröfsert werden. Die Stampfer können gleiche oder verschiedene Form haben, auch kann jeder derselben, falls wünschenswerth, mit einem Schuh von Gummi oder anderem elastischen Material versehen werden.

Auch können die Träger oder Gestelleinrichtungen anders ausgeführt werden, z. B. so, dafs der Deckkasten und Füllapparat statt kreisförmig in einer geraden Linie vor- und rückwärts bewegt wird.

Man kann die Sandkasten X auch zum horizontalen Abnehmen von der Säule C einrichten, unabhängig von dem Stampferapparat E und Füllkasten F und entweder tangential oder radial zu ihren Bewegungen. Ferner können die verschiedenen anderen Formen der Maschine verändert werden, ohne von dem Grundprincip abzugehen, die Vortheile der Erfindung zu opfern. In der zuerst beschriebenen Variation können alle erforderlichen Abweichungen in der Sandpressung- durch Verschiedenheit in der Gröfse der Kolben und Cylinder allein oder allein durch die Verschiedenheit der Sandoberflächen, auf welche die Stampfer wirken, erzielt werden. ^:

Es kann auch mit irgend einer der Varianten dieser Maschine die Wirkung auf ein und denselben Formkasten wiederholt werden, wenn dies in irgend einem Falle wünschenswert!! sein sollte. Da aber die Maschinen nur durch langsamen Druck wirken anstatt durch Stofs, wird eine sehr gleichmäfsige Zusammenpressung in der ganze Höhe^1: des Formmaterials bewirkt, welche Zusammenpressung durch Wiederholung nicht viel verändert wird. Eine einzige Pressung ist demnach hinreichend.

Claims (3)

Patent-Ansprüche: '

1. An Formmaschinen zum Pressen von Formmaterial in Formkasten die Anordnung von und gegen einander unabhängig beweglicher, die ganze Sandoberfläche dicht an dicht bedeckender Stampfer (M²J, welche mit in getrennten Gehäusen durch den Druck eines Mediums, wie Dampf, comprimirte Luft u. s. w., vorbewegbaren Treibkolben (M) verbunden sind und zusammen oder zu mehreren oder einzeln gegen die Sandoberfläche so lange wirken gelassen werden können, - bis der Widerstand der verdichteten Sandschichten unter jedem der vorbewegten Stampfer dem wirkenden Druck des Mediums gleich geworden ist.

2. Bei den unter Anspruch i. gekennzeichneten Formmaschinen mit durch den Druck eines Mediums gegen getrennte Treibkolben vorbewegbaren Stampfern die Anordnung von Bohrungen über der gemeinschaftlichen Abschlufsplatte H, Fig. 2, zum Zweck, unter dem Treibkolben stets gleichen Gegendruck und gleichmäfsige Wasserverteilung zu erhalten.

3. An Stelle der unter Anspruch 1. gekennzeichneten, einzeln durch den Druck eines Mediums gegen Treibkolben (M) vorbewegbaren Stampfer, die Anordnung von durch das eigene Gewicht wirkenden Stampfern

(E, Fig. 6), gegen welche die mit Formmaterial gefüllten Formkasten durch den Druck eines Mediums gegen einen Druckkolben K vorbewegt werden, bis der Widerstand der verdichteten Sandschichten unter jedem einzelnen Stampfer dem Gewicht des auflnstenden Stampfers gleich geworden ist.

Die Anordnung der unter Anspruch 3. gekennzeichneten Stampfer (E, Fig. 6) in einem drehbaren (oder verschiebbaren), hoch und nieder einstellbaren Joch D zum Pressen von im Kreise (oder neben einander) aufgestellten Formkasten gleicher oder verschiedener Höhe.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.