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Wiederholt verwendbares Modell aus vulkanisiertem Kautschuk oder einem
ähnlich elastischen Material Die Erfindung bezieht sich auf ein hohles Modell aus
vulkanisiertem Kautschuk oder einem ähnlich nachgiebigen Material, auf dessen Herstellung
und seine Verwendung bei Herstellung feuerfester Gießformen.
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Das hohle Kautschukmodell ist dadurch gekennzeichnet, daß es im verwendungsbereiten
Zustand einen metallischen Einsatz aufweist, dessen Berührungsflächen mit dem Kautschukmodell
glatt sind und vorzugsweise keine Unterschneidungen aufweisen. Dieses hohle Kautschukmodell
ist zusammenziehbar und läßt sich ohne Beschädigung aus der Form entfernen, kann
also beliebig oft wieder verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Modell ist so weit zusammenziehbar, daß es sich
auch aus einer Form mit Unterschneidungen herausziehen läßt, ohne daß diese Form
aus mehreren Teilen konstruiert sein muß und ohne daß eine Verjüngung oder ähnliche
Formgebung der Gießform für die Entfernung des Modells erforderlich ist.
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Andere Merkmale der Erfindung und mit ihr erzielbare Vorteile ergeben
sich aus der folgenden, eingehenden, sich auf die Zeichnungen beziehenden Beschreibung.
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Fig. i ist eine Seitenansicht einer einfachen Ausführungsform des
Modells mit einem Einsatz unter Bildung eines Hohlraumes, in dem das zusammenziehbare
Modell nach der Erfindung hergestellt wird; Fig. 2 ist eine Endansicht dieses Modells
und des Einsatzes nach Fig. i ;
Fig. 3 ist ein Schnitt des in den
durch das Hauptmodell und den Einsatz nach Fig. 1 und 2 gebildeten Hohlraum einzusetzenden
Einsatzes, um den Hohlraum für das zusammenziehbare Modell nach innen zu begrenzen;
Fig.4 ist eine Endansicht des Einsatzes nach Fig. 3; Fig. 5 zeigt im Schnitt die
durch das Hauptinodell und Einsatz nach Fig. 1 und 2 gebildete Form mit dem Einsatz
nach Fig. 3 und 4 zur Bildung des Hohlraumes für das zusammenziehbare Modell; Fig.
6 ist eine Draufsicht, die das hohle zusammenziehbare Modell zeigt, das auf .einen
Einsatz aufgebracht ist, um das Modell bei der Bildung des Gießraumes in seiner
richtigen Gestalt zu halten; Fig. 7 ist ein Schnitt, der in vereinfachter Art die
Bildung der feuerfesten Form mit Hilfe des hohlen zusammenziehbaren Modells zeigt;
Fig.8 zeigt das Zusammenziehen des Modells zwecks Entfernung aus der Form; Fig.
9 ist eine Seitenansicht eines hohlen biegbaren Modells zur Erzeugung des Eingusses;
Fig. 1o ist eine Seitenansicht des Modells der Fig. 9; Fig. i i zeigt im Schnitt
die Erzeugung des Eingusses; Fig. 12 zeigt den mit der feuerfesten Form vereinigten
Eingußaufsatz der Fig. 11 zum Einfüllen von Metall, Legierungen oder anderen Gießmaterialien
in den Formhohlraum.
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Das Hauptmodell s entspricht der Gestalt des herzustellenden Gegenstandes
und weist alle Einzelheiten dieses Gegenstandes auf. Es kann aus Metall, einer Legierung
oder anderen Stoffen bestehen und zweckmäßig ein Muster des herzustellenden Gegenstandes
selbst sein.
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Die Form des Modells 5 variiert mit dem zu gießenden Gegenstand: Das
zur Erläuterung der Erfindung gewählte Hauptmodell ist ein konkav geformtes Schraubenrad,
Getriebe oder Zahnrad mit einer axialen Öffnung 6 und einer Nut 7. Der Einsatz 8
weist bei g einen Rand auf und eine Welle 1o, die entfernbar passend in der Öffnung
6 sitzt und eine der Nut 7 entsprechende Feder 11 aufweist. Das Modell .9 und der
Einsatz 8 haben zweckmäßig sehr glatte Oberflächen, so daß die ihnen entsprechenden
Flächen des Formhohlraumes ebenfalls sehr glatt werden.
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Bei Durchführung der Erfindung, d. h. zur Herstellung des hohlen Kautschukmodells,
wird um das Modells herum eine Teilform gebildet, die, wie in Fig. 5 gezeigt; Formteile
12 und 13 aus einem beliebigen Material, vorzugsweise einer niedrigschmelzenden
Legierung, wie einer Zinn-Wismuth-Legierung, aufweist. Die Formteile 12 und 13 sind
zweckmäßig durch eine äußere Ummantelung verstärkt, die aus Teilen 14 und 15 zusammengesetzt
ist und z. B. aus Gußeisen besteht. Nach Herstellung der Formteile 12, 13 werden
diese Teile der Form voneinander getrennt und das Hauptmodell 5 und der Einsatz
8 entfernt, wobei. ein mit 16 bezeichneter Formhohlraum entsprechend der Form des
herzustellenden Gegenstandes entsteht, der alle Einzelheiten des Hauptmodells wiedergibt.
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Der nächste Schritt ist die Bildung des hohlen zusammenziehbaren Modells
nach der Erfindung in ,der aus den Teilen 12, 13 bestehenden Form. Hierzu werden
die Teile 12 und 13 zusammengesetzt, in den gebildeten Formhohlraum 16 ein Einsatz
18 eingesetzt, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Der Einsatz 18 (Fig. 3 und 4), der
vorzugsweise aus Metall besteht und eine sehr glatte Oberfläche hat, wird an seinem
Endteil gehalten durch eine Ausnehmung 19, die durch den Endteil des Einsatzes 8
(Fig. 5) gebildet wird. Der Einsatz 18 hat einen ringfärmigen Zargenteil 19' zur
Bildung des Hohlraumes des zusammenziehbaren lUodells und einen Wellenteil 2o mit
einer Feder 21 zur Bildung einer Öffnung und einer Nut im zusammenziehbaren Modell,
die der Öffnung 6 und der Nut 7 des Hauptmodells entsprechen.
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Die Formteile 12 und 13 besitzen vorzugsweise Paßdübel oder Zentrierungsbolzen,
um den genauen Sitz der Formteile zueinander zu sichern. Nach Anbringung des Einsatzes
18 wird der Formhohlraum 16 soweit wie möglich mit vulkanisierbarem Kautschuk oder
einem kautschukähnlichen Material gefüllt. Die Formteile 12 und 13 werden zusammengesetzt
und gegeneinander dicht gesichert, vorzugsweise unter Druck. Erwünschtenfalls wird
der Formhohlraum nach fester Vereinigung der Formteile 12 und 13 weitergefüllt durch
Eindrficken von Kautschuk oder kautschukähnlichen Stoffen durch die Öffnung 24,
um soweit wie möglich alle Luft aus dem Formhohlraum zu entfernen. Dann wird vorzugsweise
unter Druck bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der die Formteile
12 und 13 erweichen oder auf andere Weise beschädigt werden können, vulkanisiert.
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Durch das Vulkanisieren des Kautschuks oder des kautschukartigen Materials
wird der Formhohlraum gänzlich gefüllt und dadurch das hohle zusammenziehbare Modell
26 hergestellt, dessen äußere Form der des herzustellenden Gegenstandes entspricht
und dessen sämtliche Einzelheiten aufweist. Die Formteile 12 und 13 werden dann
auseinandergenommen, das Modell 26 und der Einsatz 18 entfernt und voneinander
getrennt. Der Gußzapfen an der Endseite des Modells 26 wird abgeschnitten, und das
hohle zusammenziehbare Modell ist dann für seine Verwendung fertig.
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Das so hergestellte hohle zusammenziehbare Mode1126 aus Gummi oder
gummiartigem Material kann wiederholt verwendet werden, so daß es nicht nötig ist,
jeweils ein neues Modell für jede neue feuerfeste Form herzustellen. Das Modell
26 ist steif und gegen Abnutzung und Einwirkung der Materialien, die die
feuerfeste Form bilden, widerstandsfähig und auch widerstandsfähig gegen die abreibende
Wirkung des Materials der feuerfesten Form und hat außerdem die Eigenschaft, sich
von dem Material der Form ohne weiteres und von selbst zu lösen. Die Art des Modells
sichert sehr glatte Oberflächen und Genauigkeit. der Gießflächen
der
feuerfesten Form. Die im durch das Modell 26 gebildeten Formhohlraum gegossenen
Gegenstände besitzen ebenfalls sehr glatte Oberflächen und große Genauigkeit und
erfordern, wenn überhaupt, nur eine geringe Nacharbeit.
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Das Modell 26 wird z. B. für die Erzeugung der feuerfesten Form auf
einen Einsatz 28 mit einem Grundteil 29 und einem Ringteil 3o, der den -Hohlraum
des Modells 26 ausfüllt, aufgebracht, um die Form des- Modells bei der Bildung des
Gießhohlrauffies zu sichern. Luftlöcher bzw. Öffnungen können bei 31 vorgesehen
-werden, um ein gutes Anliegen des Modells 26 mit seinen Innenflächen am Einsatz
28 zu sichern. Ein feuerfester Rahmen oder Ummantelung 32 wird aufgesetzt und mit
dem Einsatz 28, z. B. mittels ZentrierungS-- oder Paßdübel 33, befestigt.
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Der lZahmen 32 wird dann durch die Öffnung 34 mit einer feuchten Mischung
aus keramischem, feuerfestem Material bekannter Art gefüllt. Die feuchte bzw. plastische
Mischung wird vorzugsweise dicht gelagert und, z. B. durch Rütteln, gegen die Flächen
des -Modells 26 gedrückt. Man läßt dann die Formmasse unter Bildung einer starren
selbsttragenden oder eingefaßten feuerfesten Form 35 abbinden.
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Der Einsatz 28 wird dann entfernt und eine Platte 38, wie in Fig.
8 gezeigt, aufgesetzt, die in ihrer Stellung zu (lern Rahmenteil 32 durch
Paßdübel 33 gehalten wird. Die Platte 38 besitzt eine Öffnung 39, die in den Hohlraum
40 (Fig. 8) des Modells 26 mündet. Nach Anbringung z. B. einer Schlauchverbindung
41 zu einer nicht gezeichneten Vakuumpumpe wird der Hohlraum des Modells 26 evakuiert
bzw. der Druck in ihm hinreichend erniedrigt, um das Modell für seine Entfernung
aus der Form 3.5 trotz der Unterschneidung der Form infolge der konkaven
Gestalt der Außenflächen des Modells zusammenzuziehen und ohne Beschädigung aus
der Form herauszunehmen. Das Modell 26
kann dann wieder auf den Einsatz 28
aufgebracht und zur Herstellung einer weiteren feuerfesten Form benutzt werden.
Infolge der Elastizität nimmt die Oberfläche des Modells, an der die feuerfeste
Form gebildet wird, nach Aufhebung des Unterdruckes wieder ihre vorherige Gestalt
an, wie es für die genaue Wiedergabe des gewünschten Gegenstandes notwendig ist.
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Bei der für die Veranschaulichung der Erfindung gewählten speziellen
Ausführungsform wird ein hohles zusammenziehbares Mode1146 (Fig.9 und io) grundsätzlich
auf die gleiche Weise und vorzugsweise aus dem gleichen Material hergestellt, wie
das bei der Bildung des hohlen zusammenziehbaren Modells 26 beschrieben ist.
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Das hohle zusammenziehbare Modell 46 wird auf einen Einsatz 48 mit
einem Bodenteil 49 und einem vorspringenden Teil So fürr die Ausfüllung des Hohlraumes
des Modells 46 zum Halten der Gestalt des Modells 46 bei der Bildung der gewünschten
Öffnung 52 für das Eingießen des geschmolzenen Metalls in den Einguß 53 aufgebracht.
Ein Luftloch bzw. eine Öffnung 54 kann vorgesehen sein, um das enge Ansitzen des
Modells 46 am Einsatz 48 zu sichern. Einfeuerfester Rahmen oder eine Ummantelung
56 wird angebracht und an den Einsatz 48 angepaßt, z. B. mittels Zentrierungsdübel
58. Ein Deckel 6o wird; wie in Fig. i i gezeigt ist, auf den Rahmen 56 aufgelegt.
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"Dag Rahiirenstück 56 wird dann durch die Öffnung 62 mit einer feuchten
Mischung eines feuerfesten Materials, z: B. der plastischen, bei der Bildung der
feuerfesten Form 35 erwähnten Mischung, gefüllt. Der Teil 63 des feuerfesten
Gießtiegels kann z. B. durch die Öffnung 64 in der Platte 6o eingeführt werden.
Die feuchte bzw. plastische Mischung wird vorzugsweise, z. B. durch Rütteln, dicht
gegen die Flächen des hohlen zusammenziehbaren Modells 46 gelagert. Man läßt dann
die Formmasse unter Bildung eines starren standfesten oder eingefaßten Eingusses
53 mit dem zugehörigen Teil 63 abbinden. Der Einsatz 48 und die Platte 6o werden
darin entfernt, worauf das Modell 48 zusammengezogen und entfernt und der Einguß
53 mit dem zugehörigen Teil 63 an der feuerfesten Form 35, wie in Fig. 12
gezeigt, angebracht wird.
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Es ist die gesonderte Herstellung des Eingusses 53 dargestellt, jedoch
kann der Eingußaufsatz an die Form angegossen werden, oder gewünschtenfalls kann
die Form an den Eingießaufsatz angegossen werden, um einen genauen Sitz und eine
Übereinstimmung zwischen, der feuerfesten Form 35 und dem Einguß 53 zu sichern.
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Nach Anbringung des Eingusses 53 an der feuerfesten Form 35 kann'
Metall, wie eine Kobalt-Chrom-Legierung, oder ein anderes Material, das die für
das endgültige Gußstück gewünschten Eigenschaften besitzt, durch die Öffnung 52
des Eingusses in den Formraum 70 (Fig. 12) eingegossen oder auf andere Weise eingebracht
werden. Gewümschtenfalls kann Vakuum an die Öffnung 34 des Rahmenstückes 32 (Fig.
12) angelegt werden und so durch das verhältnismäßig poröse Material der feuerfesten
Form 35 das geschmolzene Metall in die Form.hereingesaugt und so die vollständige
Ausfüllung aller Teile des Formhohlraumes 70 gesichert werden. Das erzeugte
Gußstück, das eine außerordentliche Härte besitzen und schwer bearbeitbar sein kann,
zeigt sehr glatte Oberflächen und eine hohe Genauigkeit und bedarf, wenn überhaupt,
nur einer geringen Nacharbeit. Nach der Beendigung des Gießens kann die feuerfeste
Form 35 zur Entfernung des Gußstückes, wie bei solchen Verfahren bekannt, zerbrochen
werden.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die dargestellten und beschriebenen
.Einzelheiten oder die spezielle Ausführungsform; es können Einzelheiten geändert
werden, und auch andere Ausführungsformen fallen unter den Schutz der folgenden
Ansprüche.