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Vorrichtung zur Herstellung von Metallformen Metallformen für die
Gummi-, Zelluloid- und Kunstharzpreßstoffverarbeitung, besonders Stahlformen, werden
bereits nach dem Metallspritzverfahren hergestellt, und zwar unter Anwendung bestimmter
wechselnder Druckverhältnisse in der Spritzpistole. Dieses Verfahren ermöglicht
es, beliebig viele Stahlformen für einen bestimmt geformten Gegenstand schnell und
billig zu fertigen. Bei diesem Verfahren wird, nachdem eine Kernhälfte über einer
ebenen Grundfläche in die richtige Lage gebracht ist, das Metall (Stahl) für eine
Formhälfte auf der Kernhälfte mit der Metallspritzpistole in der gewünschten Stärke
aufgetragen. Dabei ist es wesentlich, daß die erste aufgebrachte Metallschicht auf
der ebenen Grundfläche, die zugleich auch die Teilfläche für die ganze Form bedeutet,
gut adhäsiert, aber nicht mit der Unterlage eine Verbindung, z. B. durch Verzahnung
oder Diffusion, eingeht. Zu diesem Zweck hat die Grundfläche an ihren Rändern abnehmbare,
schwalbenschwanzförmige Kanten. Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Einrichtung
nicht völlig ausreicht, um ein einwandfreies Endprodukt zu gewährleisten.
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Davon abgesehen sind weiter die so fertiggestellten Formen selbst
insofern noch unvollkommen, als die äußere Gestaltung der Formhälfte, die in groben
Zügen ungefähr den Konturen des Kernes folgt, noch zu wünschen übrigläßt. Sie hat
nämlich außen keine breiten, der Grund- und Teilfläche parallelen Flächen und ist
daher in dieser Gestalt für die Übertragung von hohen Drücken
und
Temperaturen in der Heizpresse nicht ohne weiteres geeignet. Dazu kommt, daß später
in der Fabrikation aus Gründender wirtschaftlichen Fertigung stets mehrere Einzelformen
in, einer größeren Formplatte vereinigt werden. Um die dazu nötigen Vorbedingungen
zu schaffen., sind aber stärkere Abmessungen und ebenmäßige, winklige Außenflächen
der Teilform notwendig. Diese wichtigen Merkmale fehlen aber den nach dem obenerwähnten
Verfahren gespritzten Stahlformen.
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Schließlich wurden bei diesemVerfahrenMetallkerne verwendet, die mit
allen Feinheiten aus dem vollen heraus gearbeitet wurden; ein sehr umständliches
und teures Verfahren.
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Allen: diesen Mängeln abzuhelfen, ist im wesentlichen das Ziel der
vorliegenden Erfindung.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Grund- und
Formteilfläche; auf der die Kernhälfte aufliegt, unter der Kernhälfte aus einer
Sperrholzplatte gebildet wird, die mit zahlreichen senkrechten Metallstiften versehen
ist.
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Weitere wichtige technische Merkmale der Erfindung sind folgende:
Die unebene Rückenfläche der gespritzten schwachwandigen Stahlformhälfte wird in
an sich bekannten Gießverfahren mit Grauguß hintergossen zu rechteckiger, kastenförmiger
Gestalt.
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Mehrere kastenförmige Formhälften sind auf einer gemeinsamen Grundplatte
zusammenstellbar. Die Metallkerne werden ebenfalls im Metallspritzverfahren hergestellt.
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Auf diese Weise ist nunmehr die Fertigung von Stahlformen im Metallspritzverfahren.
so vervollkommnet, daß alle oben angegebenen, den älteren Verfahren anhaftenden
Mängel auf einfache Weise beseitigt werden und die Herstellung technisch einwandfreier,
billiger Stahlformen für die Gummi-und verwandte Industrien möglich ist.
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Die Sperrholzunterlage unter der Kernhälfte ist billig und lange haltbar.
Auf ihrer etwas rauhen Oberfläche adhäsiert im Zusammenhang mit den kurzen Metallstiften
der erste Metallfilm ausgezeichnet und liegt damit auch fest an dem Metallkern an,
wodurch ein einwandfreies Endprodukt gewährleistet wird. Andererseits läßt sich
die fertiggespritzte Formhälfte aber leicht von der Sperrholzunterlage ablösen.
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Die im Gießverfahren zu vierkantigen Körpern vervollständigten Stahlformhälften
vertragen, einzeln:- oder zu mehreren auf einer Grundplatte zusammengestellt, ohne
weiteres den Druck der hydraulischen -Heizpresse und übertragen sicher die-Heiztemperaturen
auf die anliegende Gummimasse.
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Weiter bringt die Anwendung des Metallspritz-'verfahrens zur Herstellung
der Kerne große Ersparnisse mit sich, da jetzt lediglich der erste Kern von Hand,
*und zwar nur in Gips, ausgeführt zu werden braucht.
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Alle neuen Merkmale stellen somit eine wirkliche fortschrittliche
technische Weiterentwicklung des Verfahrens zur Herstellung von Metallformen nach
dem Metallspritzverfahren dar. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise
und schematisch ungefähr in natürlicher Größe dargestellt.
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Abb. I zeigt --einen halben Formartikel als Metallkern ausgebildet
auf der Teilfläche angeordnet, in Ansicht von vorn; Abb. II zeigt den halben Metallkern
auf der Teilfläche angeordnet, in Ansicht von oben; Abb.III zeigt eine fertiggespritzte
Stahlformhälfte mit dem kastenförmigen Umguß in Ansicht von vorn; Abb. IV zeigt
dieselbe fertiggespritzte Stahlformhälfte mit dem kastenförmigen Umguß in Ansicht
von oben; Abb. V zeigt dieselbe fertiggespritzte Stahlformhälfte mit dem kastenförmigen.
Ümguß in Ansicht von der Seite; Abb. VI zeigt mehrere der kastenförmigen Formhälften
auf einer gemeinsamen. Grundplatte zusammengestellt, im Schnitt nach Linie A-B der
Abb. VII; Abb. VII zeigt mehrere der kastenförmigen Formhälften auf einer gemeinsamen
Grundplatte zusammengesetzt, in Ansicht von oben.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel für einen Gummiformartikel
eine Gummipedale angenommen. Die genaue Feinmusterung ist der Einfachheit halber
dabei weggelassen. Eine Hälfte dieser beispielsweisen Gummipedale wird genau in
Metall nachgebildet und als Kernstück i auf einer Sperrholzplatte 2 befestigt, die
wiederum als Unterlage eine schwache Metallplatte 3 bat. Auf der Sperrholzgrundplatte
2 sind in gewissen Abständen um das Kernstück i kurze Metallstifte 4 eingeschlagen.
Bei dem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung sind an den Ecken je zwei; an den Längsseiten
je ein: Metallstift 4 vorgesehen. Anordnung und Zahl der Stifte 4 können beliebig
verändert werden. Das Spritzmetall, nämlich eine Stahlmasse bestimmter Qualität,
wird mit der Metallspritzpistole in der gewünschten Schichtstärke 5 auf die Kernhälfte
z aufgetragen. Die Metallspritzpistole kann außer mit Druckluft, Sauerstoff und
Heizgas, natürlich auch elektrisch betrieben werden. Wie in der Beschreibungseinleitung
bereits erwähnt, haftet die erste dünn aufgetragene Metallschicht besonders gut
an der etwas rauhen, mit den Stiften 4 versehenen Sperrholzgrundplätte 2, was für
eine einwandfreie maßhaltige Form von großer Bedeutung ist. Die aufgespritzte Stahlschicht
5 ist in Abb. I außen durch eine punktierte Linie begrenzt. Ist die gewünschte gleichmäßige
Schichtstärke 5 erreicht; so ist der Spritzvorgang beendet und damit das eigentliche
Innenprofil und wichtigste Formteil fertiggestellt. Das Außenprofil dieser so geschaffenen
Einzelforrnhälfte 5 eignet sich, wie eingangs beschrieben, aber noch nicht für den
praktischen Gebrauch in der Fabrikation unter der Formpresse. Die einzelnen Formhälften
5 bedürfen vielmehr auf ihrer Außenseite noch einer gewissen Werkstoffergänzung,
die in der Zeichnung mit 6 bezeichnet ist. Diesen Ergänzungswerkstoff 6 ebenfalls
im Spritzverfahren
aufzutragen, ist zu umständlich und teuer. Die
einzelnen Formhälften 5 werden daher erfindungsgemäß auf ihrer unebenen Rückseite
im üblichen Gießverfahren zu rechteckigen, kastenförmigen Metallkörpern 7 verstärkt
und verv ollständigt. Die Abb. III, IV und V zeigen die eigentliche Stahlform nunmehr
umgossen von der Graugußmasse 6 in der rechteckigen, fertig bearbeiteten, gebrauchsfähigen
Gestalt 7. Die punktierten Linien in diesen drei Abbildungen geben dabei die Außenkonturen
der gespritzten Stahlschicht 5 an: Als Umgußmetallmasse 6 kommt in ersterLinie der
billige und einfach zu verarbeitende Grauguß in Frage. Es kann aber auch jedes andere
Metall zum Umgießen verwendet werden. Die so gewonnenen rechteckigen Metallkörper
7 können ohne Schwierigkeiten auf der Außenseite winklig bearbeitet werden. Die
einzelne komplette Formhälfte 5, 6, 7 ist nunmehr gebrauchsfertig und kann zusammen
mit anderen Formhälften zu einer größeren Formplatte vereinigt werden, wie es eine
wirtschaftliche Fertigung erfordert. Auf einer gemeinsamen Grundplatte 8 aus Flußeisen
werden z. B. zu diesem Zweck die einzelnen Formhälften 7 z. B. mit Schrauben 9 befestigt.
Außen werden sie von Randleisten 1o umgeben, in denen Paßstifte 1i eingesetzt sind,
die die oberen, nicht gezeichneten Formhälften beim Aufsetzen führen.
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Bei der Verarbeitung von Zelluloid ist in der Fabrikation kein hoher
Druck für das Zusammenhalten der Formhälften erforderlich. Außen werden die Formen
unmittelbar vom Heizdampf umflossen. Die im Spritzverfahren gewonnenen dünn.-wandigen
Stahlformen können daher ohne Umguß, z. B. in Ausnehmungen in einer gemeinsamen
größeren Formplatte eingesetzt werden. Die äußeren Kanten bedürfen dazu lediglich
einer gewissen Bearbeitung, um ebene Flächen für den Einbau zu erhalten.
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Zur Herstellung der Kerne wird der gewünschte Gummikörper dazu zunächst
in Gips geformt. über einer Gipskernhälfte wird sodann mit dem neuen Herstellungsverfahren
Metall in einer gewissen Stärke aufgespritzt. In das so gewonnene Metallnegativ
wird nunmehr ebenfalls im Metallspritzverfahren der endgültige Metallkern gespritzt,
der dann zur Anfertigung einer beliebigen Anzahl von Formen dienen kann.