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Maschine zur Herstellung von Formlingen aus sandigen oder körnigen
massen. Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Formlingen aus
sandigen oder körnigen Massen, die in bekannter Weise eine heb- und senkbare Form,
einen Formfüller und einen Stampfersatz umfaßt. Es sind schon Maschinen bekannt,
bei welchen diese Einzeleinrichtungen in zwangläufiger Aufeinanderfolge betätige
werden. Die Arbeitsvorgänge dieser Maschinen ermöglichen jedoch nicht die Herstellung
von leichten Formlingen, beispielsweise Mauersteinen, mit vollkommen einheitlichem
Gefüge, denn die Hauptwirkung der Einzelvorgänge kommt dabei dem Stampfstoß zu,
der übermäßig stark bemessen werden muß, um die etwaigen Mängel der Formfüllung
auszugleichen und die Verdichtung des Formlings durch seine ganze Dicke hindurch
zu sichern. Es ist dabei nicht zu vermeiden, daß die Formlinge uneinheitlich in
ihrem Gefüge werden und infolgedessen auch schwerer, als es wünschenswert ist. Bei
der den Gegenstand der Erfindung bildenden Maschine ist zur Vermeidung dieser Übelstände
in die Reihe
der übrigen Arbeitseinrichtungen eine Rüttelvorrichtung
eingeschaltet, und zwar so, daß die Rüttelung der Form nach deren Füllung und vor
dem Stampfen erfolgt. Durch das Rütteln wird erreicht, daß die Masse im unteren
Teil der Form schon so dicht wird und zusammenhält, daß hier eine wesentliche Stampfwirkung
überflüssig wird. Der Stampfstoß hat also in der Hauptsache nur den oberen Teil
der Formfüllung zu verdichten und kann dementsprechend gering bemessen werden. Der
Formling wird so verhältnismäßig leicht und erhält trotzdem durch die sich ergänzenden
Vorgänge des Rüttelns und Stampfens ein gleichmäßiges Gefüge und eine scharfkantige
Außenform.
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Für die geschilderte Wirkung des Rüttelvorganges ist jedoch auch die
besondere Art der Füllung der-Form von : wesentlicher Bedeutung. Man hat bei bekannten
Maschinen bereits vorgeschlagen, den Formfüller rasch vorwärts und langsam rückwärts
zu bewegen, so daß die Masse in den. vorderen Teil der Form geschleudert und dann
abgestreift wird. Dies ergibt jedoch keine einheitliche und luftnesterfreie Füllung
der ganzen Form; denn es tritt dabei eine einseitige Verdichtung der Masse in der
vorderen Ecke der Form ein. Bei anderen Füllweisen fällt die Masse plötzlich von
oben her unter der Nachschubwirkung des Stampfers in die Form ein, ohne daß Gelegenheit
gegeben wäre für eine gleichmäßige Verteilung der Masse und für eine Entfernung
der Luft. Diese Arten der Füllung wären nicht günstig für die Arbeitsvorgänge, insbesondere
für den Rüttelvorgang der neuen Maschine. Hier ist für den erstrebten Erfolg Bedingung,
daß die Form sehr gleichmäßig und luftnesterfrei gefüllt wird. Erst unter dieser
Voraussetzung hat die Rüttelung die geschilderte weitgehende Wirkung der gleichmäßigen
Verdichtung des unteren Teiles der Formmasse und der Ermöglichung der Verringerung
des Stampfstoßes. Um diese gleichmäßige und luftnesterfreie Füllung zu erreichen.,
wird gemäß der Erfindung der Formfüller der neuen Maschine mit gleichmäßiger Geschwindigkeit
über die Form hinweg und hinausgeführt, so daß die Masse allmählich und gleichmäßig
unter Entweichung der Luft in die Form einfällt, worauf dann der Füller abstreifend
zurückgezogen wird. Die dadurch erzielte, für alle Teile der Form gleichmäßige und
luftnesterfreie Füllung ergibt die günstigste Voraussetzung für die weiteren Arbeitsvorgänge,
insbesondere für den Rüttelvorgang der Maschine.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Maschine für Handbetrieb
zur Herstellung von Mauersteinen dargestellt. Abb. i zeigt die Maschine in Vorderansicht
und Abb.2 in Seitenansicht.
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Abb.3 ist ein Längsschnitt längs Linie A-B der Abb. 2.
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Abb. q ist ein Querschnitt längs Linie C-D der Abb. i, und die Abb.
5 bis 9 zeigen Einzelheiten der Maschine zur Erläuterung der verschiedenen Vorgänge.
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An einem fahrbaren oder ortsfesten Gestell i ist oben ein `Vorratsbehälter
2 angebracht, in den das bereits v orgem-ischte Formgut eingeschüttet wird. Der
Vorratsbehälter :2 sitzt seitlich über dem Formtisch 3, auf dem eine abnehmbare
Formplatte q. liegt. Die Form selbst besteht aus einem Rahmen 5, der in nebeneinanderliegende
Kammern von der Form und der Größe der herzustellenden Mauersteine unterteilt ist.
Die dargestellte Maschine ist eingerichtet zur gleichzeitigen Herstellung von acht
Steinen. Der Handkurbelantrieb 6 wirkt durch Übersetzungsräder ; und Kettentrieb
8 auf die Hauptantriebsachse 9 der Maschine. Die zwischen dem Behälterauslauf und
der Form 5 hin und her verschiebliche Zubringereinrichtung besteht aus einem oben
und unten. offenen Kasten io, der sich über die ganze Länge des Formrahmens erstreckt
und die Lücke zwischen der Formoberkante und dem Auslauf des Behälters 2 ausfüllt.
Dieser Zubringerkasten io ist an einem schlittenartigen Rahmen i i befestigt, der
mit einem endlosen Umlaufgetriebe 12 verkuppelt ist. Dieses Getriebe 12 wird in
bestimmten Zeitabschnitten über Übersetzungsräder 13 von der Hauptwelle 9 aus angetrieben.
Auf letzterer sitzt nämlich fest aufgekeilt ein Arm 1d., der an seinem Ende eine
Klinke 15 trägt, die auf einer Nockenscheibe 16 aufliegt und in einem Führungsgehäuse
17 läuft. Soweit dieses Führungsgehäuse der Klinke 15 Raum gibt, bleibt sie in die
N ockenscheibe eingeklinkt und schiebt diese vor sich her. Längs des größeren Teiles
des Umkreises des Führungsgehäuses 17 drückt aber letzteres die Klinke 15 von der
Nockenscheibe 16 ab, so daß diese stillsteht. Diese Nockenscheibe 16 ist zusammengegossen
mit einem lose auf der Achse 9 sitzenden Zahnrad 18 (Abb. q.), das eine Vorgelegewelle
i9 antreibt, die unter Vermittlung eines weiteren Zahnradgetriebes die eigentliche
Triebachse 2o des Umlaufgetriebes i2 in Umdrehung versetzt. Sobald die Klinke 15
die Nockenscheibe 16 mitnimmt, wird also das Umlaufgetriebe 12 jedesmal in
Bewegung gesetzt. Die an seiner endlosen Kette befestigten Zapfen 2i, die in Schlitze
des Zubringerrahmens i i eingreifen, nehmen diesen mit, schieben dadurch den Zubringerlasten
i
o gefüllt unter dem ' Behälter 2 hinweg, über die Form 5 noch hinaus und führen
ihn dann wieder unter den Vorratsbehälter zurück. Dadurch wird. der Formkasten allmählich
gefüllt, so daß sich keine Luftnester bilden können. Durch den zurückgehenden Zubringer
wird dann der Formkasten abgestrichen. Der Formtisch 3 ist nicht starr am Gestell
i befestigt, sondern mit Hilfe von Lenkhebeln 22, die gelenkig an Streben 23 des
Tisches angreifen. Diese Hebel 22 haben eine kreisförmige Ausbiegung, in welcher
eine nach innen ragende Nase 24 angebracht ist. In dieser Aushiegung bewegt sich
ein auf der Antriebsachse 9 fest aufgekeilter gezahnter Arm 25 mit mehreren Zähnen
26, die derart in Eingriff mit der am Arm 22 sitzenden Nase 24 treten, däß die Nase
24 abwechselnd gehoben wird und dann in die nächstfolgende Lücke des gezahnten Armes
25 einfällt. Dadurch führt der Arm 22 rasch aufeinanderfolgende Schwingungen aus,
die sich auf den Formtisch übertragen und diesen in rüttelnde Bewegung versetzen.
Am Gestell i ist auf lotrechten Stangen 27 leicht v erschieblich ein Stampfersatz
28 geführt, der ebensov iele Stampferschuhe hat, als Formabteilungen vorhanden sind.
Diese Schuhe passen gerade in die Formabteile hinein, wie dies aus Abb. 8 besonders
ersichtlich ist. Der Stampfersatz 28 ist beiderseits mit Lenkstangen 29 an Führungsarme
3o angelenkt, die einseitig am Maschinengestell drehbar gelagert sind. Diese Führungsarme
30 stehen unter Einfluß sowohl einer Kurvensteuerung als auch von Hubarmen.
Zu diesem Zweck haben die Führungsarme 3o Laufrollen 31, die zeitweise auf Kurvenbahnen
32 auflaufen können, die selbst mit der Achse 9 umlaufen. Weiterhin haben die Arme
abstehende Zapfen 33, auf «-elche Arme 34, die fest auf der Achse 9 aufgekeilt sind,
zeitweise auftreffen. Hierbei werden die Arme 3o allmählich angehoben, bis die Zapfen
33 von den Armen 3.1. abgleiten, worauf die Arme 30 wieder niederfallen.
Dieses Heben und Fallen der Arme 30 und des Statnpfersatzes 28 ergibt den
Stampf= vorgang.
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Der Formrahmen 5 selbst ist ebenfalls mit Schlittenführungen 35 auf
den lotrechten Führungsstangen 27 der Stampfer geführt. Von den Führungen 35 gehen
Schubstangen 36 aus, die an Exzenter- oder Kurbelgetrieben 37 angelenkt sind, die
von einem Rad 38 mit Hilfe einer Kette angetrieben werden. Das Rad38 ist wieder
lose drehbar auf die Achse9 aufgesetzt und trägt einen mit ihm vergossenen Zahnkranz
39, in welchen in bestimmten Zeitabschnitten eine Klinke 40 einfallen kann, die
an einem m,it der Achse 9 ständig umlaufenden Arm 41 sitzt und von einem dessen
Weg umhüllenden Steuergehäuse 42 in gleicher Weise, wie oben für das Steuergehäuse
17 angegeben wurde, gesteuert wird. Die Antriebsmittel für den Zubringer, die Rüttelvorrichtung,
die Stampfer und für die Form selbst sind derart auf der Achse 9 im Kreis gegeneinander
versetzt angeordnet, daß während , einer Umdrehung dieser Achse sich folgende Vorgänge
nacheinander vollziehen: Bei gesenktem Formkasten 5 und gehobenen Stampfern 28 bewegt
sich zuerst die Zubringervorrichtung ro vom Vorratsbehälter 2 zum Formkasten 5 und
wieder zurück; daran anschließend kommt die Rüttelvorrichtung 24, 25 zur Wirkung,
hierauf die Stampfvorrichtung 34, 30, 28, und dann wird unter Belassung der Stampfer
28 auf den Formlingen die Form 5 selbst hochgehoben, die zuletzt die Stampfer 28
von den Formlingen abhebt, womit der Formvorgang beendigt ist.
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Im einzelnen. vollziehen sich die Vorgänge wie folgt: Der Formkasten
5 sei in der Tieflage gemäß Abb. i und 5 und der Stampfersatz 28 in der Hochstellung
gemäß Abb. i, außerdem sei die Klinke 15 gerade am rechten Ende der erweiterten
Kurve ihrer Führung 17 und bereit, in die Nockenscheibe 16 einzuklinken. Durch Drehen
am Kurbelrad 6 wird nun die Welle 9 gedreht, der Arm 14 schiebt die Klinke 15 vor
sich her und damit auch die Nockenscheibe 16. Dadurch wird das Zahnrad 18 gedreht,
das seinerseits das Umlaufgetriebe 12 bewegt, so daß der gefüllte Zubringerkasten
ro unter dem Vorratsbehälter 2 hinweg nach vorn über den Formrahmen 5 geschoben
wird, in welchen der Inhalt des Kastens ro hineinfällt. Hierbei überschreitet der
Kasten ro noch die Deckungsstellung mit der Form 5 . (Abb. 5) und wirkt so beim
Vorgang als Einebner und Verteiler und beim Rückgang für das überschüssige Formgut
als Abstreifer. Sobald der Zubringerkasten wieder unter dem Vorratsbehälter 2 angelangt
ist, hat die Klinke 15 das linke Ende der Führungserweiterung erreicht und wird
dadurch aus der Nocken Scheibe 16 ausgeklinkt; die infolgedessen zum Stillstand
kommt, so d.aß auch das Umlaufgetriebe 12 stillsteht. Damit ist der Füllvorgang
der Form beendigt. Im nächsten Augenblick erreicht das Segment 25 mit seinem ersten
Zahn die Nase 24 an dem Lenker 22 und hebt letzteren samt dem Formtisch - 3-- hoch,
läßt ihn dann bei weiterer Drehung in die erste Zahnlücke einfallen und so fort,
bis das ganze Zahnsegment 25 unter der Nase 24 des Armes 22 vorübergeglitten ist
(Abb. 6). Da die Drehung des Segmentes 25 verhältnismäßig rasch vor sich geht, hebt
und senkt sich auch der Arm 22 und damit
der Formkasten - 5 mit
-seinem Inhalt -in rascher Aufeinanderfolge. Dies kommt einem heftigen Rütteln gleich,
wodurch der Forminhalt alle Ecken und Winkel der Form: 5 gut ausfüllt. Nach Beendigung
des Rüttelvorganges dreht sich das Segment 25 mit der Achse 9, ohne irgendwelchen
weiteren Einfluß auszuüben. Sofort nach Beendigung des Rüttelvorganges gelangen
die Kurvenbahnen 32 außer Berührung mit den Rollen 31 der Arme 30 (Abb.7), so daß
diese mit dem Stampfersatz 28 niederfallen. Im nächsten Augenblick greifen die ersten
Arme 34 unter die abstehenden Zapfen 33 der Führungsarme 30 und heben diese
samt dem Stampfersatz 28 hoch, bis sie unter dem Zapfen 33 weggleiten, so daß die
Stampfer erneut auf den Forminhalt niederfallen. Je nach Art der Ausbildung der
Stampfvorrichtung sind mehrere Paare solcherArme34 (bei derin derZeichnung dargestellten
Ausführungsform zwei Paare) angeordnet, die nacheinander den gleichen Stampfvorgang
auslösen. Sofort nach Beendigung des Stampfvorganges läßt das Steuergehäuse 42 die
Klinke 4o in den Zahn kranz 39 des Kettenrades 38 einfallen, so daß dieses mit der
Hauptwelle 9 gekuppelt ist und die Kurbel- oder Exzentergetriebe 37 in Umlauf versetzt.
Die entsprechend Abb.9 in Tiefstelltjng gewesenen Kurbelräder 37 heben bei ihrer
Drehung die Schubstangen 36 hoch und damit auch den Formrahmen 5. Da die Schuhe
des Stampfersatzes 28 etwas kleiner sind als die Kastenöffnungen des Formrahmens
5, bleibt der Stampfersatz auf dem Formling liegen, denn. die Arine 34 befinden
sich ja außer Bereich der Stützzapfen 33, und außerdem sind die Kurvenbahnen 32
noch nicht unter die Stützrollen 31 gelangt. Der Formkasten 5 wird nun gemäß:
Abb: 8 über den Formling hinausgehoben, seine Zwischenwände ergreifen darauf den
Sta:mpfersätz 28, nachdem sie bis zum oberen Ende der Lücken zwischen den einzelnen
Stampferfüßen. gelangt sind, und heben diesen auch etwas hoch (Abb. 8), so daß die
Formlinge nun vollkommen frei daliegen und mit dem Formbrett beim Stillstehen der
Maschine abgehoben werden können. Nach Einlegen einer anderen Formplatte wird die
Maschine wieder in Gang gesetzt, was zur Folge hat, daß die Kurbelscheiben 37 ihre
Höchstlage verlassen, den Formkasten 5 dadurch senken und allmählich auf das Formbrett
4. niederlassen. Dabei kommen aber auch die Führungsrollen 3i zum Auflaufen auf
die Bahnen 32, wodurch die Arme 30 gehoben werden und der Stampfersatz
28 wieder in Hochstellung kommt. Damit ist die obenerwähnte Ausgangsstellung wieder
erreicht, deren Überschreitung wieder die Bewegung der Füllvorrichtung usw., wie
oben beschrieben wurde, mit sich bringt.