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Als Handgerät ausgebildeter Formsandstampfer für Gießereien Für die
einwandfreie Herstellung von Gußformen aus Formsand in der Metallgießerei ist es
von besonderer Wichtigkeit, daß beim Einformen des Gußmodells der Formsand gut in
alle auszufüllenden Hohlräume gelangt. Der in die Formkästen,eingefüllte und das
Modell umgebende Sand muß nicht nur fest im Formkasten haften, sondern auch gut
und gleichmäßig in alle Vertiefungen des Modells hineingedrückt werden. Der Sand
darf hierbei nicht zu lose gestampft werden, @da @er sonst nicht hält, aber auch
nicht zu fest, da sonst die beim Gießen @entstehenden Gase nicht entweichen können.
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Zum Feststampfen des Sandes wird bei älteren Formkästen gewöhnlich
ein .von Hand zu bedienender Stößel verwendet. Der Stößel besteht aus Holz oder
`Eisen. Für größere Formkästen sind mit Preßluft betriebene Stampfer irn Gebrauch,
die entweder als Handgerät oder als feststehende Maschine ausgeführt werden. Der
Stampfkopf des Gerätes ist meist auswechsielbar, so daß verschiedene Stampfkopfformen
verwendet werden können.
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Die mit Preßluft betätigten Formsandstampfer haben gegenüber den handbetätigten
Stampfern den Vorteil einer erheblichen Arbeitsersparnis, doch sind sie mit einer
Reihe von Nachteilen behaftet: Zunächst benötigen sie eine Preßluftterzeugungsanlage.
Ferner scheidet sich - während des Betriebes aus der Preßluft Wasser aus, das sich
indem Stampfgerät ansammelt und zu Betriebsstörungen des Gerätes führt. Der Preßluftzuführungsschlauch
des Gerätes ist beim Arbeiten hinderlich, da er bei der erforderlichen Dicke ziemlich
steif ist. Der Preßluftzuführungs:.schlauch wird auch leicht schadhaft, so daß Preßluft
verlorengeht; die Neuanschaffung des Schlauches verursacht unerwünschte Kosten.
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Alle diese Nachteile werden durch den als Handgerät ausgebildeten
Formsandstampfer nach der Erfindung vermieden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß
in oder an dem Stampfkörper des Gerätes ein für andere
Zwecke bekannter
elektrischer oder elektrodynamischer Schwingungserzeuger ein- bz-,,v. angebaut ist,
der den Stampfkörper in Schwingbewegungen versetzt. Der Formsandstampfer nach der
Erfindung vermeidet alle Nachteile, die bei den bekannten selbsttätigen Geräten
durch das Vorhandensein der Preßluft entstehen, benötigt lediglich-eine @einfach@°
elektrische Stromzuführungsleltung und hat darüber hinaus noch den besonders wichtigen
Vorteil, daß er ohne jegliche bewegliche Lagerstellen in seiner Antriebseinrichtung
ausgeführt werden kann, so daß die Haltbarkeit und Betriebssicherheit des Gerätes
sehr groß ist. Der Formsandstampfer nach der Eifindung hat zwar gegenüber den Preßluftgeräten
meist eine viel kleinere Hubhöhe des hin und her schwingenden Stampfkopfes, doch
ist dafür die Schwingfrequenz des Stampfkopfes beim Anschluß des Gerätes an ein
normales Wechsel- oder Drehstromnetz von 5o Hz wesentlich größer als bei den bekannten
Geräten. Dies bietet den tveitenen Vorteil, daß die Stampfwirkung des Gerätes viel
gleichmäßiger wird, so daß der Sand sehr gleichmäßig in die Hohlräume hineingedrückt
wird.
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Ein weiterer Fortschritt wird durch den Formsandstampfer nach der
Erficidung dadurch erzielt, daß der Formsandstampfer je nach der Ausbildungs- und
Anbringungsart des elektromagnetischen bzw. elektrodynamischen Schwingungserzeugers,
dessen Verulendung für andere Zwecke an sich bekannt ist, entweder in seiner Längsrichtung
oder quer zu dieser in Schwingbewegungen versetzt werden kann. Die Schwingbewegung
kann jede beliebige Form haben. Sie kann beispielsweise geradlinig oder kreisförmig
sein.
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Einige Ausführungsbeispiele des Formsandstampfers nach der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt.
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In Fig. i besteht der Formsandätampfer aus dem hohl ausgebildeten
Stampfkörper i und dem Handgriff 2. Im Innern des Stampfkörpers i ist, wie Fig.
2 im Grundriß zeigt, einelektromagnetischer Schwingungserzeuger angeordnet, deraus
den drei Elektromagneten 3 und einem den Polen der Magnete vorgelagerten Anker q.
besteht. Die Magnete sind in dem Stampfkörper i fest angebracht, während der Anker
q. auf einem biegsamen Federstab 5 befestigt ist, dessen beide Enden in dem Stampfgerät
:eingespannt sind. Die. Stromzuführungsleitung des Gerätes ist mit 6 bezeichnet;
sie ist durch durchbohrte Handgriffe hindurchgeführt.
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Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgende: Werden die drei Elektromagnete
an je eine Phase eines Drehstromnetzes angeschlossen, so werden sie im Takt der
Netzfrequenz zeitlich und im Kreis nacheinander erregt. Sie üben also im Kreis nacheinander
eine Anziehungskraft auf den Anker 4. aus, wodurch dieser eine kreisförmige Schwingbewegung
um seine Längsachse ausführt, ohne sich jedoch etwa um seine Längsachse zu drehen.
Da sich die Erregungszeiten der drei Elektromagnete durch den Anschluß an das Drehstromnetz
gegenseitig teilweise so führt der Anker .l eine Kreisächwingbecvegung von vollkommen
gleichbleibender Geschwindigkeit aus, wobei auch die radiale Schwingkraft stets
gleich groß bleibt. Da der Anker durch das Federelement 5 mit der Masse des übrigen
Teiles des Stampfgerätes zu einem Zw=eimassenschwingsystem verbunden ist, so führt
der Stampfkörper i zusammen mit den in ihm angeordneten Elektromagneten :ebenfalls
eine kreisförmige aus, und zwar in einer zu seiner Längsachse senkrechten Ebene,
wie dies durch den Doppelpfeil; angedeutet ist. Auch diese Schwingbewegung des Stampfkörpers
erfolgt also mit einem mit gleichbleibender Geschwindigkeit und gleichbleibender
Größe umlaufenden Kraftvektor. Wird das in Schwingungen versetzte Stampfgerät in
den Formsand hineingedrückt, so übertragen sich die Schwingbewegungen des Stampfkörpers
auch ,auf den Formsand, so daß dieser zusammengedrückt wird. Je nach dem Winkel,
unter dem die Längsachse des Gerätes in den Formsand eingedrückt wird, ist auch
die Richtung der Schwingbelvegungen in dem Sand verschieden.
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Ein ähnliches Ausführungsbeispiel zeigen die Fig.3 und 4. Unterschiedlich
ist bei diesem Stampfer, daß sein unteres Ende nicht kegelförmig, sondern flach
ausgebildet ist. Außerdem ist - das -Elektromagnetsystem im Gegensatz zu Fig. i
und 2 etwas anders ausgeführt, indem bei Fig.3 und 4. die drei Elektromagnete auf
dem Federstab 5 befestigt sind, während der Anker 4 zylinderförmig ausgebildet und
an der Innenwand des hohlen Stampfkörpers i befestigt ist. Die Wirkungsweise des
Gerätes ist jedoch die gleiche wie die des erstbeschriebenen Gerätes.
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Fig. 5 zeigt einen Stampfer, dessen -unteres Ende vollkommen flach
ausgeführt ist. Der innere Aufbau sowie die Wirkungsweise sind die gleichen wie
bei Fig. i und 2. Durch die flache Bodenform des Stampfkörpers kann der Stampfer
in der Weise bedient werden, daß er während seines Betriebes gleichzeitig wie ein
ganz einfacher Handstößel zum Feststampfen des Sandes von Hand benutzt werden kann.
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Bei dem in Fig.6 gezeigten Stampfer ist der innere Aufbau wiederum
der gleiche wie bei Fig. i und 2. Unterschiedlich ist bei diesem Stampfer, .daß
der Federstab 5 an
seinem unteren Ende an dem Stampfer um ein beträchtliches
Stück herausgeführt ist. Die mit 8 bezeichnete Verlängerung des Federstabes bildet
in diesem Fall den Stampfkörper des Gerätes und ist besonders dann von Vorteil,
wenn der Stampfkörper,den Sand in sehr kleine Hohlräume hineindrücken soll. An der
Durchführungsstelle des Federstabes 5 durch die Wandung des Stampfers ist ein elastisches
Lager 9, beispielsweise ,aus Gummi, zum Halten des Federstabes .angebracht.
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Während die in den Fig. i bis 6 gezeigten Stampfer eine Schivingb,mvegung
in deiner zu ihrer Längsachse senkrechten Ebene ausführen, zeigen die Fig.7 bis
9 noch einige Ausführungsbeispiele für Stampfer mit deiner Schwingbewegung in ihrer
Längsrichtung.
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In Fig.7 ist in dem gehäuseförmigen Stampfkörper i eine zylindrische
Magnetspule angeordnet, in der ein eiserner Magnetkern i i längs verschiebbar angeordnet
ist und von den beiden Federn 12 und 13 gehalten wird. Der Magnetkern ist so angeordnet,
daß @er sich in seiner Ruhelage teilweise außerhalb der Magnetspule io befindet.
Wird der Magnet i o durch Anschluß. an Wechselstrom periodisch erregt, so wird der
Magnetkem i i periodisch in die Spule hineingezogen. Auch hier übertragen sich die
Schwinghewegungen des Magnetkerns i i auf den Stampfkörper i. Dem StampfkörpeT führt
jedoch infolge der anderen Schwingrichtung des Schwingungserzeugers eine S.chwin,gbiewegung
in seiner Längsrichtung, also in der Richtung des Doppelpfeiles 1q., aus: Zur Übertragung
der Schwingbewegung,-ein auf den Formsand ist daher der Boden des Stampfers flach
ausgebildet.
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Der Stampfer nach Fig. 8 hat den ,gleichen inneren Aufbau wie der
nach Fig. 7. Unterschiedlich ist, :daß an dem Magnetkern i i ein Stab 15 angebracht
ist, der durch die Wändung des Stampfems i hindurchgeführt und an seinem Ende mit
einem Stampfkopf 16 an sich bekannter Art versehen ist. Der Stampfkopf 16 führt
ebenfalls Schwingbewegungen in. der Richtung des Doppelpfeiles 14 aus. Zur elastischen
Halterung des Stabes 15 ist ein. Gummilager 9 vorgesehen, welches: in gleicher Weise
wie auch bei Fi;g.6 zusätzlich den Vorteil hat, daß das Innere des Stampfers ,gegen
das Eindringen von Sand geschützt ist.
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Bei dem Stampfer nach Fig.9 wird eine Schwingbewegung in seiner durch
den Doppelpfeil 14 gekennzeichneten Richtung durch das Zusammenwirken des U-förmigen
Elektromagneten 17 rund des den Polen des Magneten vorgelagerten Ankers 18 erzeugt.
Der Anker 18 ist an einer Tragplatte i 9 befestigt, die mittels der Federn 2o an
der Gehäusewandung des Stampfers schwingharangebracht ist.
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Der Formsandstampfer nach :der Erfindung ist nicht an die in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele gebunden, son-. dern kann in mannigfacher Weise
abgewandelt werden, wobei darauf hingewiesen wird, daß die Bauart des Stampfers
nicht Gegenstand der Erfindung ist.
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In welcher Weise der Schwingungserzeuger des Formsandstampfers ausgebildet
ist, ist im wesentlichen gleichgültig, sofern es sich nur um einen elektromagnetischen
oder elektrodynamischen Schwingungserzeuger handelt.
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Hervorgehoben spei noch, daß der Formsandstampfer nach der Erfindung
außer zum Behandeln des Formsandes ,auch noch zu einem anderen Zweck vorteilhaft
verwendet werden kann, und zwar zum Erleichtern des Heraushebens des Gußmo,dells
aus der fertiggestellten Form. Hierzu braucht der Stampfer nach der Erfindung lediglich
lose gegen das Gußmodell angedrückt zu werden, so daß dieses eine feine, vibrierende
Bewegung ausführt. Da die Schwingungen des Form.s,andstampfers nur eine geringe
Schwingungsweite haben, gewöhnlich :eine Schwingungsweite von einigen Millimetern
oder gar nureinen Bruchteileines Millimeters, so wird das Haften des Modells an
dem Formsand gelöst, ohne @daß die Form dabei Schaden nimmt.