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Gießmaschine zum Gießen von Stereotypplatten und zum Hintergießen
von Galvanos Die Erfindung betrifft eine Gießmaschine, und zwar eine sogenannte
Komplettgießmaschine. Komplettgießmaschinen, bei denen das Gießen, die Weiterleitung
und die druckfertige Bearbeitung der gegossenen Platten selbsttätig und fortlaufend
erfolgt, sind bekannt. Sie sollen ermöglichen, eine halbzylindrische Platte in kürzester
Zeit zu gießen, und zwar möglichst maschinenfertig. Das wird heute im wesentlichen
auf zwei Wegen ausgeführt. Die halbzylindrische Stereotyp platte wird entweder so
gegossen, daß das flüssige Gießmetall aus dem Kessel durch ein Mundstück in die
darunter befindliche Gießform mit der Mater läuft, wobei es notwendig ist, ein mehr
oder weniger großes Stück Anguß mitzugießen, um durch dessen Gewicht das dichte
und gleichmäßige Gefüge des Gusses zu steigern, oder es wird die Gießform mit der
Mater so angeordnet, daß beim Abfließen des Gießmetalls aus dem Kessel in die Gießform
der Inhalt des Kessels als ideeller Anguß wirkt.
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Der Hauptvorteil der Komplettgießmaschine besteht im Wegfall des Angusses,
in der mehr maschinellen Abwicklung des Arbeitsvorganges und in der größeren Schnelligkeit.
Sie besitzt einen Kessel, der nahezu einem auf die Spitze gestellten Dreieck gleicht;
seine Heizfläche liegt schräg und ist schon dadurch keine ideale Lösung der Beheizungsfrage.
An der unteren Spitze des Dreieckkessels ist das Küken zum Abschluß der Ausflußöffnung.
Da sie sich unten befinden muß, um das Gewicht des Kessels als ideellen Anguß ausnutzen
zu können, bedingt diese Maschine eine sehr tiefe Lagerung der Gießform, was beim
Bedienen der Maschine den Gießer zwingt, ständig in Beugestellung zu arbeiten und
mit seinem Kopf sich teilweise unter der vorderen, große Hitze ausstrahlenden Kesselwand
zu halten. Zu dieser unerwünscht tiefen Lagerung der Gießform tritt als weiterer
Übelstand, daß deren hinteres unteres Ende anstatt nach außen nach innen gerichtet
sein muß, wodurch es tief in das Maschineninnere reicht und unzugänglich ist. Als
Folge davon muß die Gießschale, die Trägerin der Gußmater, nicht nur ebenfalls so
unhandlich gelagert werden, sondern sie muß sogar zwei Bewegungen zu gleicher Zeit
ausführen, um überhaupt bedient werden zu können. Die Gießschale muß nicht nur nach
erfolgtem Guß aufklappen, sondern muß auch, um die Mater halbwegs freizulegen, eine
Schub- oder Schaukelbewegung nach vorn ausführen.
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Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß das Gießmetall von oben nach
unten in die Gießform fließt. Diese stellt einen luftgefüllten schmalen Raum dar,
der nach allen Seiten mit genau sitzenden Facetten abgeschlossen ist. Im Augenblick
des Gießmundöffnens stürzt unter sehr starkem Druck das flüssige Blei in die luftgefüllte
Form. Die Luft wird am rückwärtigen Ende der Form so stark komprimiert, daß sie
teilweise durch und in die Fugen der Facetten gedrängt wird, teilweise
aber
wird sie von dem leerabschießenden Metall umschlossen, so daß auf den heutigen Maschinen
ein wirklich blasenfreier, gleichmäßiger Guß erfahrungsgemäß nahezu ausgeschlossen
ist. Diese eingeschlossene Luft beeinträchtigt die Güte und die Lebensdauer der
Platte außerordentlich und ist im wesentlichen mit die Ursache, weshalb man heute
immer noch verwickelte Formen für Illustrations-Rotationsdruckmaschinen von Hand
gießt.
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Bei der neuen Gießmaschine zum Gießen von Stereotypplatten und Hintergießen
von Galv anos ist die untenliegende öffnung der Gießform mit einer der Ausflußöffnungen
des Kessels verbunden, und die obenliegende Öffnung der Gießform führt in den Kessel
zurück, in den unter dem Einfluß von im Kessel befindlichen Rührwerken, die den
Kesselinhalt ständig von oben nach unten bewegen, das zuerst in die Gießform gelangte
Gießmetall ganz oder teilweise zurückfließt. Durch das Gießen nach diesem Kreislaufprinzip
werden alle in den Vertiefungen der Matern haftende Luftbläschen ausgetrieben; es
können dadurch vollkommen gleichmäßiges Gefüge aufweisende Platten hergestellt werden,
die einer Bearbeitung auf ihrer Fläche nicht bedürfen.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen veranschaulicht, und
zwar stellen dar Abb. i die Gießmaschiene in der Draufsicht, Abb.2 eine Vorderansicht
bzw. ein senkrechter Schnitt nach der Linie C-D der Abb. i, Abb. 3 einen Schnitt
nach der Linie A-B in Abb. 2, Abb. 4 bis 6 Schnitte durch den Gießmund, Abb.7 schematisch
die Einrichtung des den Gießkessel tragenden Trockenschrankes für die Matern und
Abb.8 bis io Schnitte nach den Linien I-Ii, L-31 und Ä T-0 in Abb. i.
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Die neue Gießmaschine stellt eine Zentralanlage dar mit dem Kessel
als Mittelpunkt, um den herum mehrere Gießplätze zellenförmig und mit .den' zugehörigen
maschinellen Sonderteilen organisch so angeordnet sind, daß die Gesamtanlage als
einfaches, zweifaches, drei- oder mehrfaches Gießwerk betrieben werden kann. Alle
Teile sind so angeordnet, daß die Einrichtung zum zweiten und folgenden Gießwerk
bei steigendem Bedarf nachbestellt und leicht eingebaut werden kann. Durch diese
organische Kreisanordnung wird eine große Platzersparnis erreicht, weil die voll
ausgebaute Anlage infolge ihres Aufbaues nicht viel mehr Platz benötigt als eines
der heute bekannten einfachen sogenann-Komplettgießwerke. Da die Gußplatten nicht
von oben nach unten, sondern nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren von unten
nach oben gegossen werden, bekommt die Gesamtanlage auch in ihrem senkrechten Aufbau
eine gute Gliederung. Die Anlage besteht im Ausführungsbeispiel aus dem etwa rund
i m hohen Unterbau, dem gegen o,- o m hohen Kesselbau und der niedrigen Dunsthaube.
Die einzelnen Arbeitsplätze stehen sternförmig einander gegenüber;- dazwischen liegen
die dazugehörigen Nachbehandlungs- und Kühlvorrichtungen. Die Gießmaschine besteht
aus vier Hauptteilen, aus dem Unterbau, dem Kesselbau, der Dunsthaube und dem Egalisierungswerk.
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Der Raum unter dem eigentlichen Kessel ist frei und kann mit zur Aufnahme
des Antriebs dienen. Unterhalb der aufgeklappten Gießschalen liegen die Materntrockenschränke
i. Jeder Schrank i faßt mehrere Matern 2 zum gleichzeitigen Trocknen und besitzt
einen Platz 3 zum Stapeln getrockneter Matern. Die Matern :2 können zu je drei an
den beiden Seitenwänden übereinander angeordnet sein, und zwar mit der geprägten
Seite nach innen. Sie können durch waagerechte U-förmige Bleche gehalten werden,
die mittels Ständer in den Seitenwänden befestigt sein können und so weit voneinander
entfernt sind, daß beim Einlegen der zunächst flachen Mater die Rundung der Gießschale
gegeben wird. Die Hitze wird erzeugt durch entsprechend angeordnete Gasheizrohre
4 (Abb. 7). Die Maternschränke sind durch isolierte Türen 5 abgeschlossen.
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Am Kessel sind die verschiedenen Gießvorrichtungen angeordnet, wobei
sich der obere Rand der gegossenen Platte in einer Höhe von rund 1,50 in
befindet.
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Der Kessel 6 hat im allgemeinen eine zylindrische Forma Der Boden
kann nach unten gewölbt sein, teils um eine größere Heizfläche zu bekommen, teils
um Ecken und Kanten zu vermeiden. Der Kessel besitzt an seinem Umfang nahe seiner
unteren Kante mehrere Ausflußöffnungen 7 und nahe seiner oberen Kante mehrere Einflußöffnungen
B. Die unteren Öffnungen 7 können etwas herausgezogen sein, teils um sie besonders
heizen zu können (Abb. 2), teils um dem ausströmenden Gießmetall eine mehr kreisförmige
Laufrichtung zu geben. Aus diesem Grunde können auch die oberen Öffnungen 8 an der
Kesselinnenwand mit abvvärts gerichteten Einlaufschnäbeln 9 versehen sein, um dem
von den Gießformen her durch die oberen öffnungen 8 in den Kessel 6 zurückfließenden
Metall wieder eine Abwärtsrichtung mitzuteilen- Der Kessel 6 selbst kann beim Bau
mit allen Ein-und Ausflußöffnungen versehen werden. Soll
vorerst
nur ein Gießwerk angebracht werden, werden die restlichen Ausfluß- und Einflußöffnungen
7 und 8 einstweilen einfach durch abschraubbare Verschlüsse geschlossen.
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Unter dein Kessel 6 liegt der Feuerungsraum i i. Er kann mit Gas in
Verbindung mit einem Luftgebläse geheizt werden. Die Feuerungsanlage selbst ist
genügend stark, um den Kesselinhalt, der nur wenig größer ist als bei den heutigen
Gießwerken, aber während der einzelnen Güsse dauernd selbsttätig mit Metallstücken
nachgefüllt wird, stets auf der notwendigen Temperatur zu halten. Die Feuerungsanlage
ist zweckmäßig so eingerichtet, daß die Anzahl der Flammen 12 vielseitig verändert
werden kann. Ebenso bekommen die einzelnen Ausflußöffnungen 7 für sich regelbare
Heizungen; der ganze Kessel kann durch eine Art Sparflammenanordnung auf Wunsch
auch bei stundenweiser Nichtbenutzung warm gehalten werden.
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Im Kessel 6 selbst ist vor den Ausflußöffnungen 7 ein schräg abwärts
gerichtetes gelochtes Blechstück 13 angeordnet, das verhindert, daß halbgeschmolzene
Plattenteile sich vor die Ausflußöffnungen legen oder an dieser Stelle die Temperatur
beeinflussen. Der Kessel wird dicht über dein stets gleich hohen Spiegel durch eine
Platte abgedeckt, die abhebbar sein kann. Die Decke kommt also weder während des
Gießens noch beim Nachfüllen des Kessels mit der kühlen Außenluft in Berührung,
wie es bei anderen Gießwerken der Fall ist, sondern sie bleibt stets abgeschlossen,
wodurch die bekannte Otydbildung stark eingeschränkt wird. Die Mitte dieser Abschlußplatte
besitzt eine Öffnung 15 in der Größe einer Gußplatte. Durch diese rutscht
das Frischmetall in den Kessel. Der Kessel ist von einem aus dein Feuerungsraum
aufsteigenden Hohlraum umgeben, der nur von den Ansatzstellen der Auslaßöffnungen
7 unterbrochen ist, um den Feuerungsgasen Gelegenheit zu geben, die gesamte Kesselwand
zu bestreichen. Die Feuerung besitzt keinen eigenen Abzug, sondern mündet in eine
Dunsthaube io. Nach außen hin ist der Kessel in bekannter Weise isoliert.
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Der Abstand zwischen den Ausfluß- und Einflußöffnungen 7 und 8 richtet
sich nach dem Plattenradius. Es besteht die Möglichl:eit, mit einer Zentralanlage
mehrere Forinate zu gießen. Zwischen der Ausflußöffnung 7 und der Einflußöffnung
9 liegt der Gießkern rd. des Gießwerks, der in an sich bekannter Weise gekühlt wird
(Abb. 2). Durch ein Scharnier 17 ist die Gießschale 18 unten um eine ortsfeste Achse
drehbar gelagert. Der Gießkern 14 macht also überhaupt keine Bewegung, die Schale
macht nur eine einfache, etwa 9o° betragende Klappbewegung. Geöffnet legt sich die
Schale 18 völlig frei und waagerecht auf das Dach des Materntrockenschrankes i.
Die Ausflußöffnung 7- und Einflußöffnung 9 wird abgedichtet und beim Guß freigelegt,
d. h. gesteuert durch je eine Präzisionsschiene ig, die mit ihren Längskanten in
einer entsprechenden Führung läuft. Die Schienen 1g besitzen Öffnungen oder Schlitze
(im Ausführungsbeispiel sind es .drei, doch kann ihre Anzahl beliebig bis zur Lochgröße
gesteigert sein), um der Schiene r9 nur eine geringe Seitenbewegung geben zu brauchen.
Die Ausflußschiene wird zuerst bewegt; durch die Schlitze, die nur 2/'3 Plattenstärke
besitzen, wird das Gießmetall unter dem Druck des Kesselinhalts in die dann geschlossene
Gießform gedrückt. Da der Schlitzquerschnitt geringer ist als derjenige der Gießform,
wird das Gießmetall verhältnismäßig langsam hochgedrückt. Dadurch wird auch die
in der Gießform befindliche Luft, besonders auch jene in den Materntiefen, vom Gießmetall
vor sich hergeschoben und hat genügend Zeit, zu entweichen. Sobald das Gießmetall
die die Einlauföffnung 9 abdeckende Schiene 19 erreicht, wird auch diese
geöffnet. Die in dieser Schiene r9 vorgesehenen Schienenschlitze erhalten jedoch
eine kleinere Höhe bzw. Querschnitt, der etwa der halben Plattenstärke entspricht.
Dadurch wird erreicht, daß das Metall erst nach überwindung eines gewissen Widerstandes
durch die schmalen Schlitze das Kesselinnere wieder erreicht. Entgegengesetzt zu
allen bisherigen Gießwerken wird also hier zunächst das Gießmetall von unten nach
oben gedrückt, und zweitens beschreibt es einen Kreislauf, so daß selbst die wenigen,
zufällig in der Form verbliebenen Luftbläschen durch Strömung aus der Gießform entfernt
werden. Die Einlaufschiene bleibt nur ganz kurze Zeit auf Schlitzstellung und kehrt
dann wieder in Ruhestellung zurück. Kurze Zeit später wird auch die Ausflußschiene
in Ruhestellung gebracht. Durch diesen zeitlichen Unterschied wird, nachdem .die
Einlaufschiene geschlossen ist, nochmals ein Druck auf das in der Gießform befindliche
Gießmetall ausgeübt.
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Der Gießkern 1q. trägt eine oder mehrere waagerechte, über die ganze
Breite gehende, messerartige, ungefähr 3 min hohe Vorsprünge 21, welche die gegossene
Stereotypplatte gleichmäßig halten. Die Erhöhungen 21 sitzen auf Gleitschienen 2o,
die genau in den Kern passen. Die Gießschale 18 kann sofort nach halberstarrtem
Guß selbsttätig geöffnet werden, da die Gefahr des Durchbiegens der weichen Platte
infolge der gleichmäßigen
Haltevorrichtung auf dem Kern und dessen
günstige Lage nicht besteht. Während die Gießschale 18 sich vollends öffnet; wird
die Platte von den Gleitschienen 2o vom Kern 14 auf einen Plattentragzylinder 29,
befördert (Abb. i). Die Gießschale 18 selbst öffnet sich nicht mit gleichbleibender
Geschwindigkeit, sondern löst sich zunächst ganz langsam von der gegossenen Stereotypplatte
und schwingt dann schnell in die Offenstellung.
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Die Dunsthaube io wölbt sich über den Schmelzkessel 6. In der Dunsthaube
ist der Einfallschacht für die ständig zuzuführenden Gießmetallstücke sowie der
Antrieb für das Rührwerk, das den Kesselinhalt durchrührt. Die Dunsthaube io wird
durchströmt von den vom Kesselfeuer kommenden Heizgasen, die durch ein Abzugsrohr
35 in den Kamin münden. Ein Ventilator soll vermieden werden, weil dieser die Oxydation
des Metalls nur fördert. Die Dunsthaube io ist vollständig nach außen abgeschlossen,
eine Seite jedoch kann leicht geöffnet werden. Im Schmelzkessel 6 sind senkrechte
Rührschrauben 22 angeordnet, deren Bewegung vom Hauptantrieb her durch Kegelräder
23 in der Dunsthaube io erfolgen kann. Die Rührschrauben 22, deren Anzahl verschieden
sein kann und in der Zeichnung vier beträgt, sind durch ein Gestänge verbunden.
Das Gestänge vermittelt die Bewegung auf die vier Rührschraabenwellen, die sich
nur schnell um ihre Achse drehen, nicht aber auf und ab geführt werden; die Schraubenwellen
führen durch die Kesselabschlußplatte in das flüssige Metall. Unterhalb des Metallspiegels
'sind dann die eigentlichen Rührschrauben, die das Gießmetall auf und nieder bewegen.
Die Rührwerkantriebswelle kann durch Kupplung mit dem Hauptantrieb verbunden sein
und kann dann durch einen Handgriff stillgelegt werden.
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Ferner ist durch die Kesselabschlußplatte ein kleiner Bolzen geführt,
der an seinem unteren Ende einen Schwimmer 24, beispielsweise auf Porzellan, trägt,
der auf der Gießmetalloberfläche ruht. An seinem oberen Ende ist der Bolzen mit
einer einfachen, aber feinfühligen elektrischen Auslösevorrichtung verbunden. Sinkt
durch das Gießen der Stereotypplatten der Metallspiegel im Schmelzkessel, sinkt
auch der Schwimmer 24 mit. Nach Überschreiten eines kleinen Weges wird ein Stromkreis
geschlossen. Außerhalb der Haube io ist ein endloses Förderband 25 angeordnet; das
eigenen Antrieb und, entsprechend den Betriebsverhältnissen, eine verschiedene Länge
besitzt und entweder mit alten Stereotypplatten oder mit umgegossenen Blöcken beschickt
ist. Der Antrieb für diese an sich bekannte Fördervorrichtung wird nun durch den
Schwimmer 24 entsprechend gesteuert. Die Auslösevorrichtung ist fein empfindlich,
so daß nur geringe Metallspiegelschwankungen auftreten. Die Schnelligkeit des Förderbandes
25 ist abgestimmt auf die größte Gießgeschwindigkeit. Das Förderband 25 führt die
wieder einzuschmelzenden Platten usw. einer Rutschbahn 26 zu, die in die Einwurfhaube
16 mündet. Diese besitzt eine Einlaßöffnung, die dem Profil einer halbzylindrischen
Stereotypplatte oder dem Profil eines Blockes entspricht (Abb.3). Die Einlaßöffnung
der Haube 16 ist innen durch eine Lederklappe 27 abgedeckt. Innen führt die Rutschbahn
26 von der Einlaßöffnung über den Kippboden 28 herab zum Einfallschacht des Kessels.
So kann das Gießmetall ersetzt werden, das die frisch gegossenen Platten verbraucht
haben. Die Verbindung des Förderbandes und der selbsttätigen Auslösung mit .dem
Kessel kann natürlich auch auf irgendeine andere Weise erfolgen.
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Die Egalisierungsvorrichtung für die Stereotypplatten steht in unmittelbarer
Verbindung mit dem Gießwerk. Die Platten werden etwas stärker gegossen, als sie
für die Druckmaschine gebraucht werden. Die frisch gegossene Platte liegt, wie schon
angeführt, auf dem Gießkern 14 und wird von den auf den Gleitschienen 2o sitzenden
Haltezacken 21 gehalten. Sofort nach Offnen der Gießschale 18 befördern die Gleitschienen
2o die Platten auf einen Tragzylinder 29. Dessen Mantel hat Gleitnuten
30 für Spannklauen 31,
die von innen durch die Nuten nach außen sich
bewegen können. Die Spannklauen stehen mit einer im Tragzylinder 29 sich drehenden
Spindel 34 in Verbindung (Abb. 8 und 9), wodurch die Platte in ein Walzwerk 32 befördert
und zugleich in eine waagerechte Lage gebracht wird. Das Vortreten der Klauen
3 1 aus den Nuten 30, wobei die Klauen die Platten erfassen und in Pfeilrichtung
vorschieben, erfolgt in an sich bekannter Weise.
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Das Walzwerk 32 besteht hauptsächlich aus einem - wassergekühlten
Deckel 32 (Abb. io), gegen den beim Walzen die Platte gedrückt wird, und einer Reihe
Walzen 33 in einem um die Mittelachse drehbaren und angetriebenen Lagergestell oder
Käfig (Abb. io). Diese Druckwalzen 33 mit ihrer der Plattenrückseite entsprechend
profilierten Oberfläche können starr oder unter entsprechendem Federdruck gelagert
sein und können einzeln zum Plattenabstand verstellbar gemacht werden. Die erste
und letzte Walze sind zweckmäßig lediglich als Haltewalze ausgebildet, um das Kippen
und Scheuern der
Platte während des Walzens auf dem Kühldeckel zu
vermeiden. Die mittleren Walzen sind so konstruiert oder gelagert, daß sie ganz
allmählich den Unterschied zwischen gegossener und druckfertiger Platte Wegwalzen
und so erstens das Gefüge der Platte aufs Höchste steigern, zweitens der Platte
eine vollkommene genaueste Rundung geben. Nach einmaligem Walzen wird die fertige
Platte ausgestoßen.
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Die Kanten der Materntrockenschränke können eine schalenartige Konsole
o. dgl. tragen, in welche die aufgeklappte Gießschale sich einbettet.
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Die beschriebene Vorrichtung kann zum Gießen von Stereotypplatten
oder auch zum Hintergießen der Kupferhaut für Galvanos in der Gießform Verwendung
finden. Man kann aber durch entsprechende Umgestaltung der Gießform und der Gießschale
auch ebene Platten in gleicher Weise herstellen.