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Verfahren und Maschine zum Gießen von runden, insbesondere zylindrischen
Stereotypplatten Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zum Gießen
von runden, insbesondere zylindrischen Stereotypplatten. Das Neuheitliche des Verfahrens
besteht im wesentlichen darin, daß der mit dem Gießmetallkessel verbundene zylindrische,
die Matrize aufnehmende Hohlraum der Gießform vollständig mit flüssigem Metall gefüllt
wird und dann ein axial in die Gießform hineinbeweglicher Kolben das den Innenraum
der Gießform ausfüllende flüssige Metall mit Ausnahme der die Stereotypplatte bildenden
Metallmasse in den Gießmetallkessel zurückdrängt. -Infolgedessen bleibt das in die
Gießform eingetretene flüssige Metall für eine längere Zeit heiß und wird nicht
durch die kühlen Wände der Gießform so schnell abgekühlt, daß das flüssige Metall
zu früh erstarrt und nicht in die äußerst feinen Vertiefungen der Matrize eindringen
kann. Die Stereotypplatten sind dabei bereits in der Gießform derart vollständig
hergestellt, daß ein Nachbearbeiten der gegossenen Platten, wenn sie die Gießform
verlassen, nicht mehr notwendig ist. Es ist lediglich an den Enden der Platten gegebenenfalls
ein geringer Grat zu entfernen. Im übrigen aber ist die Stereotypplatte vollständig
fertig; sie ist ganz genau dem Durchmesser des Formzylinders angepaßt, auf den sie
aufgesetzt werden soll. Diese äußerst günstige und zweckmäßige Erzeugung der Stereotypplatten
ist nun darauf zurückzuführen, daß das flüssige Metall beim Gießen nicht nur in
einen ringförmigen oder hohlzylindrischen Raum der Gießform hineingeleitet wird,
wie es bisher üblich war, sondern es wird der Kern der Gießform zunächst aus dem
Hohlraum der Form vollständig entfernt, so daß der ganze zylindrische Hohlraum der
Gießform sich mit flüssigem Metall anfüllt. Dieses im Innern der Form befindliche
Metall verfügt über eine derartig große Masse und steht dabei unter dem Druck des
Gießmetalles, das sich noch im Gießmetallkessel befindet, daß ein zu frühzeitiges
Abkühlen des Metalls an den Wänden der Gießform gerade dort, wo die Matrize sich
befindet, verhütet wird. Es strömt stets derartig viel Wärme von der Metallmasse
zu den Wänden der Gießform, daß an diesen die Abkühlung des Gießmetalls verzögert
wird und alle Hohlräume der Matrize mit Metall ausgefüllt werden. Nachdem der Hohlraum
der Form vollständig mit Gießmetall angefüllt worden ist, wird nach einer bestimmten
Zeit der kolbenartige Kern in die Gießform hineinbewegt, um das den Innenraum der
Gießform ausfüllende flüssige Metall mit Ausnahme der die Stereotypplatte bildenden.
Metallmasse in den Gießmetallkessel zurückzudrängen. Hierbei dient der Kern gleichzeitig
dazu, die Form an beiden
Enden abzuschließen und von der Gießmasse
im Gießmetallkessel zu trennen, so daß in der Gießform eine hohlzylindrische Typenplatte
entsteht, die überhaupt keinen Eingußzapfen o. dgl. hat, der nach dem Erstarren
der Platte und nach deren Entfernen aus der Gießform abgebrochen oder sonstwie gelöst
werden muß.
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Die zum Ausführen dieses neuen Verfahrens dienende Gießmaschine ist
mit einer bekannten, aus zwei zusammenklappbaren Halbzylindern bestehenden Gießform
versehen,ydie über einen axial beweglichen Kern verfügt, während die Matrize an
der Innenwand der Form angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist diese Gießform an einem
waagerecht verschiebbaren Fahrgestell angeordnet, um mit ihrem einen Ende in Verbindung
mit der Auslaßöffnung des Gießmetallbehälters gebracht werden zu können, während
das andere Ende der Gießform durch einen nach auswärts bewegten, den Gießformkern
bildenden Kolben verschlossen ist, wenn das flüssige Metall in die Gießform hineingeleitet
wird, um diese vollständig zu füllen.
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In dieser neuen Gießmaschine kann man die verschiedensten Druckplatten
herstellen, und zwar können diese entweder vollzylindrisch oder auch nur segmentartig
sein. Als besonderer Vorteil der Gießmaschine ist zu erwähnen, daß ihre Leistungsfähigkeit
sehr groß ist und daß sie zum größten Teil selbsttätig arbeitet.
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Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer nach .dem neuen
Verfahren arbeitenden Gießmaschine veranschaulicht, und zwar stellen dar: Abb. i
eine Draufsicht der Gießmaschine, wobei einzelne Teile der Deutlichkeit halber fortgelassen
sind, Abb. 2 einen Aufriß der in der Abb. i dar-=gestellten Gießmaschine,.
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Abb. 3 im vergrößerten Maßstabe einen Längsschnitt durch die Gießmaschine
nach der Linie 3-3 der Abb. 1, 6, 8 und 9, Abb. 4 im vergrößerten Maßstabe einen
Längsschnitt der in Gießstellung befindlichen Teile, wobei die Gießform mit geschmolzenem
Metall gefüllt ist, Abb.5 im vergrößerten Maßstabe einen Teillängsschnitt nach Abb.4,
wobei jedoch der Kolben durch die Gießform hindurchbewegt worden ist und die Metallzufuhr
zu der Form abgesperrt hat, Abb. 6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der Abb.
i und 3 im vergrößerten Maßstabe, Abb.7 im vergrößerten Maßstabe einen Schnitt durch
das Einlaufende der Gießform, Abb. 8 einen Querschnitt nach der Linie 8-8 der Abb.
3, 4 und 7, Abb. 9 einen Querschnitt nach der Linie 9-9 der Abb. 4 und 5, Abb. io
ein Schaubild der einen Hälfte der zusammenklappbaren Gießform, Abb. i i im vergrößerten
Maßstabe einen Schnitt nach der Linie I i-i i der Abb. i und Abb. 12 ein Schaubild
einer in der Gießmaschine gegossenen Stereotypplatte- von zylinderförmiger Gestalt.
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Die Gießmaschine hat einen Schmelzkessel i von verhältnismäßig großem
Inhalt. Die Vorrichtung zum Erwärmen des Schmelzkessels ist nicht besonders dargestellt.
Er ist in einem zylindrischen Gehäuse 2 angeordnet und hat einen zylindrischen Auslaß
3, der an seinem inneren Ende einen Ventilsitz 4 hat, der zur Aufnahme eines Ventiles
5 dient, das im Innern des Kessels i mittels eines Hebels 6 und 7 an einer Stütze
8 schwingbar gelagert ist. Der Hebel 6 ist mittels eines Zwischenstückes io mit
dem Handhebel 9 gelenkig verbunden. Dieser ist bei i r drehbar gelagert. Ein Gewicht
12 ist an dem Ventilhebel 6 mittels eines Seiles 13 angeschlossen, das über eine
Seilscheibe 14 nach abwärts läuft. Das Gewicht 12 besteht vorzugsweise aus einzelnen
Teilen, so daß es durch Hinzufügen oder Abnahme von: Teilen schnell vergrößert oder
verkleinert werden kann.
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Die Gießform ist auf einem Fahrgestell 15 angeordnet, das von Schienen
16 getragen wird, die auf Pfosten 17, 18 und i9 befestigt sind. Das Fahrgestell
15 kann waagerecht hin und her bewegt und so dem Schmelzkessel i genähert oder von
ihm entfernt werden. Die Schienen 16 sind mit Zähnen 2o versehen, die mit Zahnrädern
21 kämmen, die an einer in dem Fahrgestell 15 drehbar gelagerten Querwelle 22 befestigt
sind. An dem äußeren Ende der Welle 22 sitzt ein Handrad 23; durch Drehen der Welle
kann das Fahrgestell 15 beispielsweise in die in der Alb. 5 dargestellte Lage bewegt
werden oder kann auch von dem Schmelzkessel i -fortbewegt werden, wie es beispielsweise
die Abb. i zeigt.
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Die Gießform besteht aus zwei zusammenklappbaren Halbzylindern 24
(Abb. 8), die mittels Arme 26_ auf einer Achse 27 ausschwingbar gelagert sind. Die
Achse 27 wird von dem Fahrgestell 15 getragen. Die zusammenklappbaren Halbzylinder
24 werden in ihrer geschlossenen Lage durch eine Sperrvorrichtung gesichert. Diese
besteht aus einem Gewindezapfen 28, der bei 29 an einem der beiden Halbzylinder
24 ausschwingbar gelagert ist und in eine Kerbe 30 (Abb. 4) an den Flanschen 31
der Halbzylinder 24 hineinschwingen kann. Die Halbzylinder 24 sind bei 32 ausgespart,
um einen Stegteil 33 nebst Randleiste 34 aufzunehmen; die Aussparung
ist
also im Querschnitt T-förmig, wie die Abb. 6 und 8 zeigen.
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Die Innenflächen der Halbzylinder 24 sind mit in Umfangsrichtung verlaufenden
Nuten 35 und 36 versehen. Die Nuten 35 der Halbzylinder 24 sind zur Aufnahme eines
Ringes 37 bestimmt, der zwecks axialer Verstellung der Gießform 24 an dem inneren
Ende einer Kolbenführungsbuchse 38 angeordnet ist. Ein an dem Fahrgestell 15 starr
sitzendes Formende 39 (Abb. 5 und i i) ist in das Ende dieser Kolbenführung 38 hineingeschraubt.
An dem Einlaufende der Gießform sitzt ein ringförmiges Formende 40, an dem eine
ringförmige Rippe 41 vorgesehen ist, die in die Nuten 36 der Halbzylinder 24 eintritt.
Das ringförmige Formende 40 ist bei 42 an dem Ende der Randleiste 34 ausschwingbar
befestigt. Die in die Gießform hineinragenden Enden der Formteile 39 und 4o sind
mit abgeschrägten Kanten 56 (Abb. 3 bis 5) versehen.
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Das ringförmige Formendglied 4o ist mit einem abgeschrägten Ringansatz
43 versehen, der mit einem entsprechend abgeschrägten Sitz 44 (Abb. 5) an dem äußeren
Ende der KesselauslaBöffnung 3 zusammenarbeitet. An dem Gießformendglied 40 sitzt
ferner ein Flansch 45 (Abb. 7), während der Auslaß 3 des Schmelzkessels i einen
entsprechenden Flansch 46 hat; die beiden Flansche 45 und 46 liegen dicht zusammen,
wenn die Gießmaschine gießfertig ist. Zum Zusammenklemmen der beiden Flansche 45,
46 ist ein Klemmring 47 (Abb. 4) vorgesehen. Dieser ist drehbar um den Flansch 46.
Der Flansch 45 hat Nocken 48 an seinem Umfang, mit denen die Sperrzungen 49 an dem
Klemmring 47 zusammenarbeiten können. Die Sperrzungen 49 sind mit abgeschrägten
Flächen versehen, so daß beim Verdrehen des Ringes 47 die Flansche 45 und 46 fest
zusammengeklemmt werden.
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Die Führungshülse 38 für den Kolben 5o liegt in Flucht mit der Auslaßöffnung
3 des Schmelzkessels i; die durch die Halbzylinder 24 gebildete Gießform liegt ebenfalls
in Flucht mit der Führungshülse 38 und der Auslaßöffnung 3. Nach dem Füllen der
Gießform 24 mit geschmolzenem Metall wird der Kolben 50 in die Gießform hineinbewegt,
und zwar vollständig axial durch die Gießform hindurch, bis sein Anfang in die Auslaßöffnung
3 des Schmelzkessels i eintritt, so daß das gesamte überschüssige Metall aus der
Gießform in den Schmelzkessel zurückgetrieben wird. In der Abb. 5 ist der Kolben
in seiner vollständig nach vorwärts bewegten Lage dargestellt. Der Kolben 5o gleitet
passend nicht nur in seiner Führungshülse 38, sondern ist auch genau passend in
den Endgliedern 39 und 40 geführt und paßt genau in die Auslaßöffnung 3 hinein.
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Zum Hinundherbewegen des Kolbens 5o dient eine an seinem hinteren
Ende befestigte Schraubenspindel 51, die durch eine Mutter 52 verschoben wird, die
die Nabe eines Zahnrades 53 bildet, das mit einem Zahnrad 54 (Abb. i) auf der Welle
des Antriebsmotors 55 kämmt.
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Durch die abgeschrägten inneren Enden 56 der Endglieder 39 und 4o
werden an der gegossenen Stereotypplatte 57 schräge Kanten erzeugt. Die Matrize,
die in der Gießform 24 angeordnet wird, ist mit 58 bezeichnet. Der Kolben
50 ist ferner mit Kühlmittelkanälen 59 (Abb. 3 und 4) versehen, durch die
ein Kühlmittel in einem ununterbrochenen Kreislauf hindurchgeleitet werden kann.
Die Einlaß- und Auslaßkanäle 6o und 61 für dieses Kühlmittel liegen in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel im Innern der Schraubspindel 51. An jedem oberen Ende der Gießform
befindet sich ein Lüftungskanal 62, wie die Abb. 5 besonders deutlich zeigt.
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Die Arbeitsweise der Gießmaschine ist folgende: Wenn die Gießform
24 und der Kolben 5o in ihrer zurückgezogenen Lage sind, werden die die Gießform
bildenden Halbzylinder 24 in ihre Offenlage geschwungen, wie mit gestrichelten Linien
in der Abb. 6 angegeben ist, und das Endglied 40 wird in die Arbeitslage geschwungen.
Hierauf wird eine Kante der Matrize 58 unter die Klemm- oder Randleiste 34 gesteckt;
dann wird die Matrize 58 um die Endglieder 39- und 40 herumgelegt, und das andere
Ende der Matrize wird unter die andere Kante der Randleiste 34 gesteckt, wie die
Abb.6 zeigt. Zwecks Festhaltens der Ränder der Matrize 58 hat die Randleiste 34,
wie die Abb. 6 zeigt, einen T-förmigen Querschnitt, oder es sitzen an der Randleiste
34 nach auswärts ragende Ansätze, die über die Ränder der Matrize greifen. Hierauf
werden die Halbzylinder 24 geschlossen und in der Schließlage durch den Sperrbolzen
28 gesichert, wie es mit ausgezogenen Linien in der Abb. 6 wiedergegeben ist. Man
erkennt, daß die Matrize 58 nunmehr in einer zylindrischen Gestalt im Innern der
geschlossenen Gießform angeordnet ist.
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Das Fahrgestell 15 wird nunmehr in Bewegung gesetzt und die Gießform
24 in die in Abb. 4 dargestellte Lage befördert, in welcher der Ringansatz 43 des
Endgliedes 4o in die Auslaßöffnung 3 des Schmelzkessels i eintritt und auf den Sitz
44 zu liegen kommt. In dieser Lage werden die Flansche 45, 46 durch Verdrehen des
Klemmringes 47 verriegelt. Nun öffnet man von Hand das Ventil 5 und läßt das geschmolzene
Metall aus dem
Schmelzkessel i in die Gießform 24' hineinfließen,
die sich vollständig mit dem geschmolzenen Metall füllt. Die in der Gießform befindliche
Luft entweicht durch die Lüftungskanäle 62.
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Man erkennt, daß eine verhältnismäßig große Metallmenge sich im Innern
der Gießform befindet, und zwar unter dem Druck der in dem Schmelzkessel i befindlichen
Metallsäule. Es werden hierdurch die Wände der Gießform äußerst wirksam erwärmt,
und eine Abkühlung wird verhindert, so daß tatsächlich das geschmolzene Metall alle
Vertiefungen und Hohlräume der Matrize 58 ausfüllt. Der auf dem geschmolzenen Metall
lastende Druck drückt ferner die Matrize fest gegen die Innenwand der Gießform 24;
so daß als Endergebnis ein Gußstück entsteht, das eine vollständige Wiedergabe aller
Einzelheiten der Matrize aufweist und außerdem eine vollkommen zylindrische Gestalt
hat.
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Nach einer gewissen Zeit wird das Ventil 5 geschlossen, und zwar -geschieht
dies unter dem Einfluß des Gewichtes i2. Der Kolben 50 wird nach einwärts
bewegt; so daß ein genau überwachbarer Druck auf das geschmolzene Metall zur Einwirkung
kommt, um das geschmolzene Metall selbst in' die kleinsten Vertiefungen der Matrize
58 hineinzudrücken. Gleichzeitig hiermit wird aber auch durch den Kolben 5o das
überschüssige Metall aus der Gießform 24 herausgetrieben und wieder in den Schmelzkessel
i zurückgedrückt.
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DerDurchmesserdes Kolbens 5o ist genau so groß wie der Durchmesser
des Formzylinders, auf dem später die Druckplatten befestigt werden, so daß nach
dem Herstellen der Druckplatte diese genau auf den Formzylinder paßt und keine Nachbearbeitung
erfordert. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß, während das geschmolzene ' Metall
unter Druck steht, das in der Gießform 24 verbleibende Gießmetall unter diesem Druck
verbleibt; bis dieser Druck unter Abkühlung und Schrumpfung des Metalls kleiner
wird.
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Nachdem der Kolben 50 vollständig durch die Gießform 24 hindurchbewegt
worden ist und- schließlich in die Auslaßöffnung 3 des Schmelzkessels i eingetreten
ist, wird nach einer bestimmten Zeitspanne ein Kühlmittel durch-die Kühlkanäle des
Kolbens hindurchgetrieben, wie z. B.- Wasser. Auf diese Weise wird die Maschine
schnell abgekühlt; sie ist nach der Herausnahme der Stereotypplatte sehr bald wieder
arbeitsfähig, um eine weitere Druckplatte zu gießen.
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Nachdem die gegossene Stereotypplatte abgekühlt ist, wird der Kolben
5o und das Fahrgestell. i 5 zurückbewegt. Die Gießform 24 wird geöffnet, und das
Endglied 4o wird näch*auswärts geschwungen, so daß man nunmehr die fertige Stereotypplatte
entfernen kann.
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Die in der Gießmaschine tiergestellten Stereotypplatten brauchen nicht
nachgearbeitet zu werden, es ist höchstens ein sehr geringer Grat zu entfernen.
Der innere Durchmesser und die Krümmung der Druckplatte sind- genau dem Formzylinder
angepaßt, auf dem die Druckplatte angeordnet werden soll, wobei die Enden der Druckplatte
die richtige Abschrägung haben, um die Klemmen des Formzylinders aufnehmen zu können.
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Die Gießmaschine der Erfindung ist zum Herstellen von zylindrischen
Druckplatten bestimmt. Es ist aber selbstverständlich, daß durch Anbringen von zusätzlichen
Hilfsmitteln' die Gießform auch zum Gießen von halbzylindrischen Druckplatten benutzt
werden kann, also von Platten, die nur einen Teil eines zylindrischen Umfanges haben.
Die hergestellten Stereotypplatten sind von sehr guter Beschaffenheit, und es wird
eine äußerst vollkommene Wiedergabe aller Prägungen der Matrize erzielt.