DE168362C

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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVl 168362 KLASSE 42 e.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Kolben für Wassermesser, Pumpen, Motore u. dgl., die aus einer aus vulkanisiertem Material bestehenden Scheibe und einer Kugel zusammengesetzt sind, und bezweckt, den Kolben in bezug auf Abmessungen und Gewicht auf ein genau vorher bestimmtes Maß zu bringen.

ίο Nach dem Verfahren bringt man zu diesem Zweck annähernd so viel staubförmiges Material, als zur Bildung des Kolbens gehört, in eine Form, in der ein in die Kugel einzuschließender Kern eingesetzt ist. Während der unter Anwendung von Hitze stattfindenden Pressung wird alsdann auf eine Stelle der Kugel ein gleichbleibender Druck ausgeübt. Dies geschieht durch eine Öffnung, durch die auch das überschüssige Material entweichen kann. Das Verfahren wird mit Hilfe einer Form ausgeführt, die sich aus zwei Matrizen zusammensetzt, von denen eine mit einer mittleren Öffnung für den Durchtritt eines Kolbens versehen ist, durch den das eingeführte Material während des 1 Pressens dem Druck ausgesetzt wird.

Zur Herstellung von Gegenständen aus Zelluloid o. dgl. hat man bereits das Zelluloid mittels eines Kolbens durch die Füllöffnung in eine Hohlform hineingetrieben. Auch ist es bekannt, die Pressung unter Anwendung von Hitze zu bewerkstelligen. Was nun insbesondere die Herstellung von aus vulkanisiertem Material bestehenden Kolben für Wassermesser und Pumpen anbetrifft, so wurden bisher die den Kolben bildende Scheibe und Kugel gewöhnlich roh geformt und dann mit der Werkzeugmaschine bearbeitet, um sie auf die für den Wassermesser passenden genauen Maße zu bringen; oder die Scheiben und Kugeln wurden als getrennte Teile angefertigt und dann zu einem Ganzen zusammengestellt. Viele erfolglose Versuche sind gemacht worden, solche Scheiben und Kugeln in einem Stück in äußerst genau hergestellten Metallmatrizen bei geeignetem Druck zu formen, um die nachherige Arbeit mit der Werkzeugmaschine zu vermeiden. In dieser Hinsicht ist zu bemerken, daß Hartgummi sich sehr schwer mit der Maschine genau bearbeiten läßt, da er sehr bald die Spitze des Werkzeuges — selbst bei Anwendung von Diamanten — abstumpft.

Zu den Schwierigkeiten, auf die man bisher bei der Herstellung eines solchen Teiles in genauer Größe vermittels einer Matrize gestoßen ist, gehört ferner auch die, daß man keine Kugel von gleichem Durchmesser er-r halten konnte. Es kam vor, daß die Kugel kleiner und selbst größer war als die Höhlung der Matrize, worin sie gebildet wurde.

Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung veranschaulicht, die zur Ausführung des Verfahrens Anwendung finden kann.

Fig. I ist ein Grundriß dieser Vorrichtung,

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt, teilweise in Ansicht, und

Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles in Fig. 2, während die

Fig. 4 bis 10 Einzelheiten in Draufsicht und Schnitt zeigen.

Ein rohrförmiger Behälter A dient zur Aufnahme von zwei zusammen arbeitenden Matrizen, von denen die obere mit B und die untere mit C bezeichnet ist. D und E sind die oberen und unteren Deckel für den Behälter mit den Ansätzen FG, die in den Behälter A hineinstehen. Diese Deckel legen sich gegen die obere und untere Matrize B C und bilden Anschläge, durch welche die Bewegung der Matrizen begrenzt wird.

Bei der Ausführung des neuen Verfahrens benutzt man das bei der Herstellung von Hartgummigegenständen bekannte Staubverfahren. Der Gummi wird hierbei nur unvollständig vulkanisiert, damit er sich zu Staub zerkleinern läßt, aber seine plastische Beschaffenheit beibehält. Es wird sodann eine dem Gewicht des herzustellenden Gegenstandes entsprechende Menge Staub in die Form einer hydraulischen oder anderen Presse gebracht und einem starken Druck ausgesetzt. Die Druckplatte wird hierbei durch Dampf geheizt.

Bei der Verwendung der auf der Zeichnung dargestellten Vorrichtung setzt man zunächst den unteren Deckel E ein; dann wird in den Behälter A die untere Matrize C eingelegt, die mit einer mittleren Öffnung H und einer Höhlung /, die nicht ganz eine Halbkugel bildet, versehen ist. Hierauf wird ein Kern K eingesetzt, der aus einer Kugel aus vorvulkanisiertem Gummi, Faser o. dgl. besteht. Die Stärke des den Kern nach der Fertigstellung des Kolbens umgebenden Gummis oder sonstigen Materials wird annähernd gleich der Stärke der Kolbenscheibe gewählt. Um den Kern K in der Mitte der Matrizenhöhlung während des Formens zu

.. halten, dient die Scheibenspindel L, die in

die öffnung H der unteren Matrize eingesetzt ist, und mit dem Kern K verbunden wird oder durch denselben hindurchgeht, wie Fig. 2 und 9 zeigen. Wenn der Kern K und die daran befestigte Spindel L an ihre Stelle gebracht worden sind, ruht das Ende der Spindel auf dem Ansatz G des unteren Deckels. Nunmehr schüttet man etwas mehr Gummistaub o. dgl. als zur Herstellung des Kolbens erforderlich, auf die untere Matrize C in die Höhlung / derselben und um den Kern K herum, und setzt hierauf die obere Matrize B ein. Über diese obere Matrize und den Behälter A setzt man den oberen Deckel D, dessen Ansatz F sich gegen die Matrize B legt.

Die Matrizen B und C sind mit einem keilförmigen Einschnitt M versehen, in den ein keilförmiges Stück N mit einem mittleren rundlichen Ausschnitt O eingesetzt wird (Fig. 6 und 7). Durch diesen Einsatzkeil wird der Schlitz P in der Scheibe hergestellt (Fig. 8 und 9). Dieses keilförmige Stück wird in die Matrize C eingesetzt, ehe man den Staub einschüttet, und die Matrize B wird darüber geschoben, wenn man sie an ihre Stelle bringt. Die Gestalt der zwischen den Matrizen B und C gebildeten Höhlung ist in Fig. 2 und 4 gezeigt.

Die obere Matrize B besitzt in der Mitte eine senkrechte Öffnung R, in die ein Kolben 5 eingesetzt ist. Diese öffnung hat den Zweck, den Überschuß an Material aufzunehmen, der in die Matrize über die zur Herstellung des Kolbens erforderliche Menge eingeschüttet ist. Dieser Überschuß bildet nach Beendigung der Vulkanisierung einen in die Öffnung R hineinreichenden Ansatz T, wie in Fig. 9 durch punktierte Linien angedeutet ist. Dieser Ansatz läßt sich leicht entfernen, nachdem das fertige Erzeugnis aus der Form genommen worden ist.

Der Kolben 5 ist lang genug, um eine kurze Strecke in die Höhlung der Form hineinzustehen, wenn die Menge des zu vulkanisierenden Materials es gestattet, jedoch wird er durch die Schulter α verhindert, zu weit in die Höhlung einzudringen (Fig. 2).

Um einen Druck auf den Kolben 5 ausüben zu können, ist der Behälter A mit einem Ansatz b versehen, dessen Drehbolzen c ein aus zwei Stäben zusammengesetztes Glied d trägt. Diese Stäbe sind durch die Scheibe e getrennt, und die freien Enden derselben sind durch einen Bolzen g verbunden, an den das hakenförmige Ende eines Hebels h angreift, dessen anderes Ende ein Gewicht m trägt. Dieser Hebel h legt sich auf den Kolben S, wie Fig. 2 zeigt. Die punktierten Linien deuten die Stellung des Hebels an, in der er sich befindet, ehe das Material in der Form zusammengedrückt ist, während die voll ausgezogenen Linien den Hebel in der Stellung zeigen, die er einnimmt, nachdem das Material zusammengepreßt worden ist.

Um die Vulkanisation des Gummis oder sonstigen Materials, aus dem die Scheibe und ihre Kugel bestehen, zu bewirken, wird der Behälter mit den darin befindlichen Teilen und dem Staub in einer Presse, wie bekannt, der Hitze und dem Druck ausgesetzt und in der Presse gelassen, bis der Deckel D gegen den Behälter A niedergedrückt ist. Damit die Deckel D und E auf ihren Sitzen auf den Enden des Behälters A während des Kühlprozesses gehalten werden, ist jeder dieser Deckel mit zwei einander gegenüberliegenden Löchern η versehen, in die gabelförmige Schrauben 0 eingeschraubt sind, von

Claims

denen die am unteren Deckel befindlichen Drehbolzen ρ für die Schraubenbolzen r aufnehmen. Diese Schraubenbolzen werden zwischen die gabelförmigen Enden der oberen Schrauben ο gelegt und durch Muttern s in ihrer Stellung gehalten (Fig. 3). Nachdern die beiden Deckel D und E auf diese Weise fest zusammengehalten sind, nimmt man den Behälter mit den verschiedenen darin befindliehen Teilen aus der Vulkanisierpresse behufs Kühlens heraus. Wie ersichtlich, kann man den belasteten Hebel h auf dem Behälter anbringen, um einen Druck auf den Kolben 5 auszuüben, entweder ehe der Behälter in die hydraulische Presse zum Vulkanisieren eingesetzt wird, oder nachdem der Behälter aus der Presse entfernt worden ist, aber bevor der Behälter abgekühlt ist und die Gummischeibe und Kugel, die zwischen den Matrizen ihre Gestalt erhalten, erstarrt sind. Ein senkrechter Schlitz t in dem Ansatz des oberen Deckels D dient zur Aufnahme des Hebels h, der in dem Schlitz auf- und abbewegt oder ganz entfernt werden kann.

Nachdem die Teile genügend abgekühlt sind, entfernt man den Hebel h, läßt das Glied d herunterfallen, löst die Schraubenbolzen r vom Behälter, entfernt die Matrizen B und C und den Keil N, und das Erzeugnis hat alsdann seine vollständige Gestalt erhalten, wie in Fig. 8 und 9 veranschaulicht ist. Nach Entfernung des auf der Oberfläche der Kugel aus dem Überschuß des vulkanisierten Materials entstandenen Ansatzes T ist die Scheibe fertig.

Pate ν τ-An Sprüche:

ι. Verfahren zum Formen von Scheibenkolben für Wassermesser, Pumpen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise in eine Form um den in die Kugel einzuschließenden Kern herum ungefähr so viel staubförmiges Material einführt, als zur Bildung des Kolbens erforderlich ist, und bei der unter bekannter Anwendung von Hitze erfolgenden, an sich bekannten Pressung bezw. vor der Abkühlung auf einen kleinen Teil der Kugel durch eine für den Austritt von etwa überschüssigem Material dienende Öffnung einen bestimmten,' von der Pressung unabhängigen konstanten mechanischen Druck ausübt, zum Zweck, den Kolben in bezug auf Dimensionen und Gewicht auf ein genau vorher bestimmtes Maß zu bringen.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den in einen Behälter (A) eingesetzten, mit Höhlungen (IJ) versehenen Matrizen (B C), welche die Form darstellen, die eine mit einer zentralen Öffnung (H) für die den Kern (K) aufnehmende Scheibenspindel (L), und die andere mit einer zentralen Öffnung (R) für die Führung eines Kolbens (S) zur Ausübung des Druckes auf das eingeführte Material versehen ist, wobei durch die Deckel (D E) des Behälters bei der Pressung die Bewegung der Matrizen aufeinander zu begrenzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.