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Kernformmaschine, bei der zwei Halbmatrizen symmetrisch zu ihrer senkrechten
Berührungsebene oberhalb einer zum Tragen des Sandes bei geöffneter Form dienenden
Platte verschiebbar sind Vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung
von Formen aus magerem Sande für Gußteile schwacher Stärke, deren Querschnitt völlig
oder annähernd gleichmäßig ist, wie z. B. Abflußrohre für Regenwasser oder Heilzwecken
dienende Rohre, die in waagerecht liegenden Formen gegossen werden.
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Die Maschine weist, wie einige bekannte Ausführungsformen ähnlicher
Art, zwei Halbmatrizen auf, die sich gegeneinander bewegen und in einer senkrechten
Ebene berühren'-können. Die Herstellung?der Formen mit einer solchen Maschine vollzieht
sich folgendermaßen.
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Zunächst wird eine gewisse Menge Sand zwischen die beiden`ivoneinander
entfernten Halbmatrizen, beispielsweise mittels Trichter o. dgl., eingeführt, der
auf einen unter den Halbmatrizen angeordneten ausziehbaren Boden fällt. Sind die
Kernspindeln, die die Stütze für den Kern bilden, eingelegt, so wird kein Sand mehr
in den Zwischenraum zwischen den Halbmatrizen eingeführt. Die Annäherung der beiden
Halbmatrizen bildet den letzten Abschnitt des Herstellungsverfahrens, und durch
sie erfolgt,die Zusammendrückung des Sandes.
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Die Maschinen bekannter Art sind mit mehreren Nachteilen behaftet,
die teils durch die Schwierigkeit der Abmessung der verschiedenen, getrennt einzuführenden
Sandmengen sich ergeben und teils durch den ausziehbaren Boden entstehen. Bei der
Annäherung der Halbmatrizen setzen sich die Ecken und Winkel des Bodens voll Sand,
und es ist schwer, wenn nicht 1 unmöglich, Verstopfungen durch den Sand zu vermeiden.
Dieser ausziehbare Boden besteht aus zwei aufeinander ruhenden Platten, die zu Störungen
Anlaß geben, da sich sehr leicht Sand zwischen sie setzt, wodurch die Maschine festsitzt
und infolge der Reibung ein erheblicher Widerstand entsteht.
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Die für die Herstellung von Gußstücken schwacher Stärke bestimmten
Kerne müssen neben unbedingt genauen Abmessungen eine gewisse Zusammendrückbarkeit
besitzen, um außer anderen Nachteilen besonders den Bruch der Gußstücke -unter dem
Einfluß des nachfolgenden Schwindens und Erkaltens zu vermeiden. und um nicht den
Austritt von Gasen und Dämpfen im Augenblick des Gusses zu verhindern. Es ist bekannt,
schalenartige Kerne auf Hohlspindeln (Luftspindeln) oder Kerngerippen herzustellen,
die als Achsen dienen und mit einer Stroh- oder Heuumwicklung versehen werden. Derartige
Kerne sind nar langsam herzustellen, und sie müssen vor der Benutzung getrocknet
werden. Es gibt auch Pressen zur Herstellung von Kernen aus magerem Same. Bei diesen
Maschinen bewegt sich die eine Halbmatrize in senkrechter Richtung und drückt schließlich
den von Hand vorbereiteten Sand mit Hilfe der anderen, am Maschinenbett befestigten
Halbmatrize mit Hilfe einer Unterlage o. dgl. zusammen. Das geht zwar rascher vor
sich, hat aber andere Übelstände. Dieses Verfahren läßt sich nicht bei sehr langen
Kernen, beispielsweise für Rohre größerer Länge, anwenden.
Man bekommt
auch nicht leicht einen an allen Punkten gleich dichten Kern. Endlich kann Sand
zwischen die Berührungsflächen der beiden Matrizen treten, und es hängt daher vom
Zufall ab, ob man Kerne mit unbedingt gleichem Querschnitt erhält. Es gibt außerdem
weitere, jedoch noch umständlichere Verfahren, die auf der Einfügung eines Bindemittels
in den Kernsand beruhen. Dies ist nicht nur teuer, sondern es ist auch der so erhaltene
Kern vorher einem Back- oder Brennvorgange zu unterwerfen.
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Um die notwendige Mengenregelung und die Einführung des Sandes zu
erleichtern, sind gemäß der Erfindung die Matrizen an ihren oberen Teilen mit geneigten
Blechflächen ausgerüstet, die einen sich über die ganze Länge der Halbmatrizen erstreckenden
Trichter bilden. Verschiebt man über die Oberkanten dieses Trichters einen bestimmt
bemessenen Abstreicher, so kann man ganz genau eine bestimmte Sandmenge abmessen.
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An jedem Ende der Maschine wird die in der Kernachse unterzubringende
Spindel gehalten, an der der verdichtete Sand anhaften soll. Eine zwischen den beiden
Halbmatrizen vorgesehene kinematische Verbindung sichert beständig eine symmetrische
Stellung der Halbmatrizen zu der eingelegten Hohlspindel.
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Nach der Erfindung wird die Maschine, um die Gefahr der Verklemmung
zu vermeiden, mit einer ausschwingbaren Bodenplatte versehen, die an den Maschinenrahmen
angelenkt ist und sich unter der Wirkung eines Gegengewichts gegen die untere Fläche
der Halbmatrize legt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Maschine
mit einer Vorrichtung versehen ist, an der die gegenseitige Entfernung der Halbmatrize
abgelesen werden kann. Diese Vorrichtung besteht beispielsweise aus einem Zeiger,
der vor einer Gradeinteilung spielt.
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Erfindungsgemäß benutzt man diese Maschine wie folgt. Ist sie geschlossen,
d. h. berühren sich die beiden Halbmatrizen, so wird die durch eine Lehre im Trichter
bemessene erste Sandmenge zwischen die beiden Halbmatrizen einfach dadurch eingefügt,
daß man diese voneinander entfernt. Darauf legt man die Spindel auf ihre Stützen
und richtet sie gut in der Mitte aus. Dann nähert man die Halbmatrizen wieder an
Hand einer auf dem Maschinengestell gelegenen Teilung derart, daß zwischen ihnen
ein dem Gesamtumfange des zusammenzudrückenden Sandes entsprechender Raum verbleibt.
Bei dieser Stellung lassen die beiden Halbmatrizen am Boden des sie überdeckenden
Trichters eine Öffnung frei, durch die die zweite abgemessene Sandmenge eingeführt
wird, die zur Vervollständigung der ersten Menge erforderlich ist. Ist dies geschehen,
so werden die beiden Halbmatrizen einander wieder von Hand oder durch mechanische
Einrichtung genähert. Dadurch wird die nötige Pressung erzielt und der Kern gebildet,
der dann durch die Wiederöffnung der beiden Halbmatrizen freigelegt wird. Die Dichte
des Kernes ist beim Erfindungsgegenstand nach Wunsch regelbar, da sie von der zwischen
die beiden Halbmatrizen eingegebenen Sandmenge unmittelbar abhängt.
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Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel wieder. Abb. x zeigt
schaubildlich und teilweise im Schnitt eine Vorrichtung zum Durchführen des Erfindungsgedankens.
Abb. 2 ist ein Querschnitt durch die beiden in Berübxuuig miteinander stehenden
Halbmatrizen senkrecht zur Kernachse. Die Abb. 3 bis 7 sind schematische Schnitte,
um die verschiedenen Durchführungsmaßnahmen des Verfahrens erkennen zu lassen. Die
beiden Halbmatrizen ga und 21' sollen den zur Kernbildung benötigten Sand zusammendrücken
und können sich um gleiche Beträge einander nähern oder voneinander entfernen, und
zwar durch eine beispielsweise aus Querspindeln 3 mit Halb-Rechts-halb-Linksgewinde
bestehende kinematische Verbindung. Um die Eingabe des Sandes zwischen die Halbmatrizen
zu erleichtern und genaue Mengenbemessung zuzulassen, trägt jede Halbmatrize oben
ein Blech 4" und q. b von solcher Neigung, daß ein sich über die ganze Maschinenlänge
erstreckender Trichter gebildet wird, der sich bei der Entfernung der beiden Matrizen
voneinander unten öffnet, um eine. vorher abgemessene Sandmenge durchtreten und
auf einen Schwingboden g treten zu lassen, der sich an einem durch Gegengewichte
6 belasteten und bei o' am Gestell der Maschine drehbar gelagerten Hebel befindet.
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Um Kerne von genauem, gleichmäßigem Querschnitt zu erzielen, berühren
sich am Ende des Druckvorganges die beiden Matrizen in einer senkrechten Ebene auf
kleinen Berührungsflächen 2d (Abb. 2) derart, daß beim Druckvorgang Sand nicht zwischentritt.
Diese Berührungsflächen liegen senkrecht und sind durch die Abschrägung 2f der Matrizenkanten
verhältnismäßig klein gemacht. Dann legt man die Kernspindel oder das Kerngerippe
auf zwei Stützen 9a und 9b. Um Kerne verschiedenen Durchmessers herstellen zu können,
sind die Halbmatrizen ga und gb auswechselbar und die Stützen 9a und 9b in der Höhe
einstellbar. Die verschiedenen Stufen bei der Herstellung eines Kernes mit der beschriebenen
Maschine vollziehen sich wie folgt.
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Zuerst nähert man die Halbmatrizen 2a und 2b bis zur Berührung (Abb.
3) und füllt Sand in den Trichter. Mittels einer über die Ränder 8a und 8b der Trichterwände
q.a und qb gelegten Streichlehre bemißt man die für die erste Sandzugabe erforderliche
Menge. Diese wird, nachdem man die Halbmatrizen voneinander nach Belieben entfernt
hat, zwischen diese eingeführt und gelangt auf den beweglichen Boden (Abb. q).
Beim
zweiten Arbeitsvorgang legt man auf die in der Höhe einstellbaren Hebelstützen ga
und gb die Spindel oder das Gerippe des Kernes io und nähert dann mittels der Spindel
3 (Abb. i) die Halbmatrizen 2a und 2' wieder einander, bis zwischen
ihnen ein bestimmt großer Spalt verbleibt (Abb. 5). Die Größe dieses Spaltes hängt
von der zu erzielenden Dichtigkeit ab und von dem Durchmesser des herzustellenden
Kernes. Die Spaltgröße kann mittels eines sich vor einer Teilung am Gehäuse verschiebenden
Zeigers abgelesen werden. Der so zwischen den Halbmatrizen frei gelassene Raum wird
mit einer zweiten Sandmenge, wie oben beschrieben, angefüllt, die mittels eines
Kratzers i2 genau auf die erforderliche Menge abgestrichen wird, derart, daß ihre
Oberfläche beispielsweise in gleicher Höhe liegt.
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In einem dritten Arbeitsvorgang (Abb.6) werden die beiden Halbmatrizen
wieder waagerecht mittels der Halb-Links-halb-Rechtsgewinde aufweisenden Querspindeln
zusammengeführt. Dann kann der Boden 5 ausgeschwungen werden, um die nicht in den
Kern eingeschlossene Sandmenge abgleiten zu lassen. Abb. 7 zeigt den dritten Arbeitsvorgang.
Die Halbmatrizen werden beliebig voneinander entfernt, der Kern ist vollständig
fertig verwendungsfähig und wird herausgenommen.