DE40006C - Formmaschine zur Herstellung von Sandformen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Das Formen in Sand behufs Erzeugung von Gufsstücken aue Eisen oder anderen Metallen geschieht durch Einstampfen förmgerechter Modelle in Sand, Herausheben derselben und Sghliefsen des derart erzeugten Abdruckes zum Gufs.

Diese Arbeiten von Hand zu machen, erfordert sehr , geschulte, deshalb kostspielige Former, und ist es der Zweck meiner Maschine, diese Arbeit ohne geübte Arbeiter nicht nur schöner und vollkommener, sondern auch wesentlich schneller, also billiger zu machen.

Der Erfindung gemäfs ist die Formplatte um eine horizontale, zum Heben und Senken eingerichtete Achse drehbar gemacht, so dafs man nach entsprechend hohem Heben der ,Platte sammt den daran befestigten Formkastenhälften über den Tisch der Maschine diese Theile anstandslos um i8o° wenden kann, um sie dann wieder auf den Tisch herabzusenken.

Der durch eine Schraubenspindel ausgeübte Druck wirkt unmittelbar auf einen einarmigen Hebel, an welchem der Prefsklotz mittelst eines starren Verbindungsgliedes aufgehängt und nach Art eines Krans beweglich ist.
. Der Antrieb der Schraubenspindel kann von Hand . durch ein mit. derselben verbundenes horizontales Schwungrad oder von einer rotirenden Welle aus mittelst Riementransmission erfolgen. In letzterem Falle bedient man sich zur Uebertragung der Bewegung von der horizontalen Antriebswelle der Maschine auf die Schraubenspindel selbst bei kleineren Maschinen einer Tangentialradübertragung, bei gröfseren Maschinen einer Frictionskupplung. . Sowohl bei Anwendung von Tangentialrädern als von Frictionskupplungen ist die Einrichtung getroffen, dafs nach dem Arretiren der Schrauben= spindel eine andere analoge Kupplung automatisch eingerückt wird, was das Zurückbewegen der Spindel zur Folge hat.

Der Erfindung gemäfs eingerichtete Maschinen sind in beiliegender Zeichnung wie folgt dargestellt: ·

Fig. ι ist eine Seitenansicht,

Fig. 2 eine theilweise geschnittene Vorderansicht einer mit Schwungrad zum Handantrieb versehenen Maschine;

Fig. 3 zeigt im Grundrifs die durch ein Pedal in Function zu versetzende Hebelvorrichtung zum Heben und Senkeil der Modellplatten-' achse, __

Fig. 4 in Vorderansicht die Tangentialradübertragung, wie sie für den mechanischen Antrieb kleinerer Formmaschinen in Anwendung kommt; :·.

Fig. 5 und 6 sind Vorder- und Seitenansicht der Frictionskupplung für den mechanischen Antrieb gröfserer Maschinen;

Fig. 7 zeigt ein neuartiges Werkzeug zum Festdrücken der Wände von Eingufstrichtern.

Wie aus Fig. 1 und 2 - deutlich ersichtlich, besitzt die Modellplatte A, an deren Flächen die Formkastenhälften B B befestigt sind, zwei Drehzapfen α α, welche in den zum Heben und Senken eingerichteten Büchsen C C gelagert' sind. Um das Ausheben und Einlegen der Wellenzapfen α α verschiedener Modell-

platten A zu ermöglichen, besitzen die inneren Büchsenenden klappenartig durch Scharniere verbundene Obertheile c. Axiale Verschiebungen der Wellenzapfen α werden durch den Bund U₁ verhindert, welchem eine Ringnuth im Lagergehäuse C entspricht, und ebenso auch durch den am Ende des Wellenzapfens a befestigten cylindrischen Kopf a.₂. Dieser Kopf a.₂ hat eigentlich den Zweck, bei dem eingangs kurz beschriebenen Wenden der Modellplatte A die Bewegung so zu begrenzen, dafs die Modellplatte immer wieder in horizontaler, zum Tisch D paralleler Lage arretirt wird. Hierzu steht dem Kopf a.₂ der analog geformte Kopf c„ eines Bolzens C₁ gegenüber, und es besitzt Kopf a₂ zwei um i8o° von einander abstehende Kerben, welchen Vorsprünge oder Zähne am Kopf C₂

■ entsprechen. Kopf C₂ wird durch eine Schraubenfeder c₃, welche sich auf die in Büchse C eingeschraubte ringförmige Mutter C₄ stützt, elastisch an den Kopfa₂ angedrückt. Um das Einschrauben der Muttern c₄ zu ermöglichen, sind die Büchsen C an den äufseren Enden offen und durch aufgeschraubte Deckel c₅ verschlossen. Um das Auslösen der Zähne des Kopfes c_ä aus den Kerben des Kopfes a.₂ zu ermöglichen, sind diese Theile auf einer Seite durch correspondirende Schrägflächen begrenzt. Um die beiden Lagerbüchsen C zum Zweck des Wendens der Modellplatte A sammt den Formkästen B heben zu können, sind sie mittelst der an sie angegossenen Hülsen c₍. lose auf Ständer E aufgesteckt. Diese Ständer sind auf einer horizontalen Stange e verstellbar befestigt, von deren Enden in Führungen e., bewegliche verticale Stangen e_{ abgehen. Um die Stangen e,, welche durch das auf sie drückende Gewicht der Modellplatte A und des Formkastens B B beständig in ihrer tiefsten Stellung erhalten werden, nach Bedarf mehr oder weniger hochheben zu können, sind dieselben durch die an Stellringen e₃ sitzenden Gelenkstücke e₄ mit einem Ende von doppelarmigen Hebeln e₅ verbunden, deren andere Enden durch Kettenglieder e₀ mit dem als Trittschemel hergestellten einarmigen Hebel e. verbunden sind. Nach dem Gesagten ist vollständig klar, dafs der Arbeiter, wenn er die Modellplatte A wenden will, nur auf das Pedal e₇ zu treten braucht und dann das Wenden mit der Hand «ausführen kann.

Dabei gestattet die Verstellbarkeit des Gelenkstückes e₄, die Hubhöhe den Dimensionen der Modellplatte und des Formkastens anzupassen. Endlich ist an dieser Stelle noch zu erwähnen, dafs die durch Schlitze des Tisches D des Maschinengestelles emporragenden Ständer E oberhalb des Tisches sehr flachgängige Schraubengewinde besitzen, auf welche die als Handrad hergestellten Muttern e_s aufgeschraubt sind.

.Diese Handräder e₈ gestatten, die Lagerbüchsen C C genau so einzustellen, dafs die untere Formkastenhälfte B auf dem Tischaufsatz d aufruht, und aufserdem ermöglichen sie auch, nach beendeter Herstellung einer Form die Modellplatte ganz langsam vom Formkasten abzuheben, nachdem diedurch .gelochte Lappen b der Formkästen undDurchlochungen der Modellplatte A gesteckten Bolzen b_l herausgezogen worden.

Wie bereits gesagt, wirkt die Schraubenspindel F, welche in dem nach vorn abgebogenen Ende eines starken Ständers G gelagert ist, unmittelbar auf einen einarmigen Hebel H. Der Drehbolzen dieses einarmigen Hebels H ist am oberen Ende einer verticalen Welle h angebracht, für welche der Ständer G ein Spurlager Ji₁ und ein Halslager h₂ trägt. Das freie Ende des Hebels H trägt zunächst ein durch ein Scharniergelenk damit verbundenes Stück j, an welchem der den Prefsklotz J tragende Bügel j, durch ein Scharniergelenk drehbar befestigt ist. Der Prefsklotz J besteht aus einer mit Wellenzapfenj'₃ versehenen Eisenplatte J₂, auf welcher beiderseits HolzklötzeJ₄J₄ festgeschraubt sind. Die Drehbarkeit des Prefsklotzes J um eine horizontale Achse wird durch den Umstand nöthig gemacht, dafs der Prefsklotz in manchen Fällen dem Modell correspondirend ausgehöhlt sein mufs, und dafs dann für jede der beiden Oberflächen der Modellplatte eine anders geformte Druckfläche erforderlich ist.

Zum Fixiren des Prefsklotzes in seiner Lage dient der auf der verticalen Welle h verstellbar befestigte Arm ft₃, der sowohl gegen das klauenförmige Ende, als auch gegen die verticale Welle h zu mit Scharniergelenken versehen ist, als Leitstange für den Prefsklotz dient und sammt dem letzteren und dem Hebel H nach Art eines Krans zur Seite geschoben werden kann, um über dem Formkasten B freien Arbeitsraum zu schaffen.

Zu diesem Zweck hebt man Hebel H erst mittelst der Kniehebel /i₄ h_s , von welchen der eine seinen . Drehbolzen am Hebel H₁ der andere am Spurlager /;, der verticalen Welle h besitzt. Das Versteifen'der Kniehebel in nahezu ausgestreckter Stellung geschieht in der Weise, dafs das die beiden Hebel verbindende Gelenk h_a in einem vorderen Ansatz des unteren Hebels h₅ angebracht, und dafs dieser letztere über das Gelenk hinaus nach oben verlängert ist. Zieht nun der Arbeiter, während Hebel H und Kniehebel h_i Λ₅ die mit punktirten. Linien angedeutete Stellung besitzen, am Griff der Stange /?₇, welche, den Hebel h₄ gabelförmig umfassend, bei Zz₈ drehbar mit dem oberen Ende des Hebels /?₅ verbunden ist, so bewegen die Hebel Zi₄ /z₅ sich etwas über ihre der wechselseitigen Verlängerung entsprechende Stellung hinaus, bis der Drehbolzen Zj₈ an den

Hebel h₄ anschlägt. Hierauf kann man das ganze System zur Seite wenden.

Zum Einpressen des Sandes in die oben befindliche Formkastenhälfte B wird auf diese Formkastenhälfte,, welche mittelst der mit ihr verbundenen Modellplatte A und zweiten Kastenhälfte auf dem Tischaufsatz d ruht, erst ein etwa 3 cm hoher Aufsatzrahmen aufgesetzt, worauf man Formsand einfüllt und denselben in der Ebene des oberen Rahmenrandes abstreicht. Nun bringt man den Prefsklotz / über den Rahmen und schiebt die Stange h₇ zurück, so dafs die Kniehebel «₄ Zi₅ einknicken und Hebel H sich senkt. Vor der Besprechung des eigentlichen Pressens ist noch zu bemerken, dafs der Ständer G oben einen Anschlag g mit Stellschraube g_x trägt, welcher bewirkt, dafs Hebel H, wenn er. nach Art eines Krans seitwärts gedreht worden, wieder genau in seine Lage unter die Schraubenspindel F gebracht werden kann.

Der auf der oberen Fläche des Hebels H verschiebbare Reitstock/ wird nun mittelst der drehbar an ihm befestigten Gabel J₁ mit Griff vorgezogen, so dafs er unter die Schraubenspindel F gelangt, welche dann nur einen ganz kleinen Weg zu machen braucht, um die Pressung zu beginnen. Bei der in Rede stehenden, in Fig. 1 und 2 dargestellten Maschine geschieht das Bewegen der Schraubenspindel F mittelst eines von Hand zn bewegenden Schwungrades f₂. Das auf die Schraubenspindel/ aufgekeilte Schwungrad f₂ trägt nach "abwärts gekrümmte Speichen _/₄, um den Radkranz für den Arbeiter bequem erreichbar zu machen.

Nach beendetem Pressen hebt man wieder den Prefsklotz J durch Anziehen des Kniehebels ft₄ Zi₅ und schiebt ihn zur Seite. Hierauf wird der Aufsatzrahmen abgenommen und der Formkasten mit einem eisernen Lineal abgestrichen , worauf die allenfalls angewendeten Eingufstrichterformen entfernt, der Sand in den Trichteröffnungen mit dem in Fig. 7 gezeigten Werkzeuge festgedrückt, ein Formbrett aufgelegt und das Ganze gewendet wird; während des Wendens wird das Formbrett mit einer Hand an den Formkasten angedrückt.

Das oben erwähnte Werkzeug, Fig. 7, besteht aus einem birnförmigen, mit Luft gefüllten Ballon aus elastischer Masse (z. B. Kautschuk), dessen Wandungen etwa 3 mm stark sind, und welcher an seinem dickeren Ende einen kleinen Griff besitzt.

. Nach dem Wenden der Metallplatte wird die untere Formkastenhälfte abgehoben und ■ durch eine leere ersetzt. Zu diesem Zweck zieht man die Keile aus den Schlitzen der die Formkastenhälften B B unter einander und mit der Modellplatte A verbindenden Bolzen ^₁ und hebt darin die Modellplatte A langsam durch Drehen der. an den Ständern E sitzenden Muttern e₈ mittelst der daran angebrachten Handräder. Die liegen bleibende, eingeformte Kastenhälfte B wird nun bei Seite geschoben und statt derselben eine leere Formkastenhälfte an der wieder gesenkten Modellplatte A befestigt, worauf man durch Niedertreten des Pedals e₇ wieder das Ganze hebt, weiidet, senkt u. s. w.

Soll mechanischer Antrieb in Anwendung kommen, so versieht man kleinere Formmaschinen der in Rede stehenden Art mit einer Tangentialscheibentransmission nach Art der in Fig; 4 dargestellten. Die mit, einer Festscheibe k und einer Leerscheibe k_l versehene Antriebswelle K ist quer über die Schraubenspindel F in zwei vom Ständer G nach rechts und links abgehenden Trägern g₂ g.₂ so gelagert, dafs sie ihrer Länge nach um ein gewisses Mafs verschiebbar ist. Das obere Ende der Spindel F trägt eine horizontale ScheibeM, und beiderseits dieser Scheibe M sitzen auf Welle K zwei Scheiben m Mi₁ von solchem Durchmesser, dafs Scheibe M auch in ihrer tiefsten Stellung noch zwischen den beiden Scheiben m Ot₁ steht. Der den Riemscheiben k k_i abgewendete Lagerständer g₂ trägt den Drehbolzen η des zweiarmigen Einrückhebels N; von welchem das untere Ende durch eine Zugstange H₁ mit dem vertical nach abwärts gehenden Arme H₂ des dreiarmigen Winkelhebels H₂ H₃ H₄ verbunden ist, dessen Drehbolzen H₅ sich an der Stirnseite des Ständers G befindet. Das obere gabelförmige Ende des Einrückhebels N umfafst das verdickte Ende der Welle K und besitzt in eine Ringnuth des W^rellenendes eingreifende Zapfen. Um Scheibem_x mit dem Umfang der Scheibe M in Contact zu bringen und dadurch die Schraubenspindel F zu senken, zieht der Arbeiter am Griffe n_e, welcher am Ende des Hebelarmes rc₄ angebracht ist; sobald er diesen Griff losläfst, zieht das am anderen horizontalen Hebelarm H₃ angebrachte Gegengewicht H₇ das ganze Hebelsystem wieder in seine Gleichgewichtslage, bei welcher weder Scheibe m noch Scheibe m_i mit Scheibe M in Contact ist. Um den in gleichem Sinne wie Gewicht H₇ wirkenden Zusatzimpuls zu erzielen, welcher den Hebel-, arm H₃ so weit nach unten drückt, dafs Welle K bis zum Contact zwischen den Scheiben nie, und M in entgegengesetztem Sinne wie vorhin verschoben werde, trägt Hebelarm H₃ einen Ständer oder aufrechten Arm Ot₃, auf welchem zwei verstellbare, über und unter die Scheibe M. reichende, mit Gleitrollen versehene Anschläge Wi₄ m_B angebracht sind. Sobald Scheibe M sich so weit gesenkt hat, dafs sie den unteren Anschlag Ot₅ berührt, findet die erforderliche Verschiebung der Welle K statt' und die Schraubenspindel F steigt nun so lange, bis Scheibe M an den oberen Anschlag Ot₄ anschlägt und dasHebelsystem in die Gleichgewichtslage zurückkehrt.

Bei gröfseren Maschinen wird die Schraubenmutter der Schraubenspindel F als Konusrad oder Schneckenrad hergestellt, Spindel F auf entsprechende Art an der Rotation verhindert und die Antriebswelle K, welche das Konusrad oder die Schraube ohne Ende zum Antrieb der Mutter trägt, wird mit zwei losen Riemscheiben k k_x , Fig. 5, versehen, welche in entgegengesetztem Sinne angetrieben und auf den einander zugewendeten Flächen als Frictionskegel hergestellt sind. Zwischen diesen Riemscheiben k Ar₁ ist auf Welle K längs eines Keiles eine Muffe verschiebbar, welche die zwei correspondirenden Frictionskegel pp_x trägt und welche der einarmige Einrückhebel N an einer Ringnuth mit seinem ringförmigen Mitfeltheile umfängt. Auch hier ist der um η drehbare Einrückhebel N mit dem Hebelsystem W₁ n., η_Ά Ti₁ verbunden, welches bei der indifferenten Mittelstellung der beiden Frictionskegel pp_t durch ein Gegengewicht n₇ im Gleichgewicht gehalten wird; Durch Ziehen am Griff n_a bringt man wieder die Kegel Zf₁ und P₁, welche das Abwärtsbewegen der Spindel F bewirken, in wechselseitigen Contact. Ist dann die Schraubenspindel auf das zur Pressung erforderliche Mafs heruntergestiegen, so beginnt die Schrägfläche auf der Unterseite eines Knaggens 5, welcher am oberen Ende der Schraubenspindel F verstellbar befestigt ist, auf einen Anschlag mit Gleitrolle s zu wirken, welcher am Einrückhebel N befestigt ist. Die auf diese Weise bewirkte Verstellung des Einrückhebels N hat zur Folge, dafs der Contact zwischen den Kegeln k_{ und p_x aufgehoben und jener zwischen k und ρ hergestellt wird. Die Spindel F wird nun so weit zurückgeschraubt, bis ein zweiter, weiter unten an der Spindel angebrachter Knaggen g_l den Anschlag mit Gleitrolle s mit einer Schrägfiäche seiner Oberseite erfafst und dadurch den Ausrückhebel N so weit verstellt, dafs die Frictionskegel ρ und P₁ in ihre mittlere indifferente Stellung gelangen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Bei einer Formmaschine zur Herstellung von Sandformen mittelst Modellplatten eine nicht nur um die eigene Achse drehbare, sondern auch zum Heben und Senken eingerichtete Modellplatte A in Verbindung mit einem Prefsklotz J, welcher mittelst eines Gestänges an einem in der Verticalebene beweglichen, in gehobener Stellung fixirbaren einarmigen Hebel H hängt, ferner mit einer verticalen Welle h, welche den Drehbolzen dieses Hebels trägt, und mit einer Schraubenspindel F, welche auf den einarmigen Herj.el H niedergeschraubt werden kann, so dafs man nach dem Einpressen von Sand in die auf einer Fläche der Modellplatte befestigte Formkastenhälfte den Prefsklotz in gehobener Stellung fixiren und dann nach Art eines Krans zur Seite wenden kann, um hierauf die Modellplatte zu heben, um i8o° zu wenden und wieder zu senken und auf diese Weise die zweite Formkastenhälfte arbeitsbereit zu machen.
   2. Bei einer Formmaschine der unter 1. angegebenen Einrichtung:

   a) eine durch eine Feder C₃ an die Endfläche der Modellplattenwellenzapfen angedrückte, nicht um ihre Achse drehbare Platte, wobei einer von diesen Theilen C₂ zwei um i8o° von einander abstehende, mit einseitigen Schrägflächen versehene Ansätze oder mehrere^s Paare solcher Ansätze und- der andere Theil a.₂ correspondirende Kerben besitzt, so dafs die Modellplatte nach jeder Drehung um i8o° in ihrer Stellung fixirt wird;

   b) Lagerbüchsen -C für die Modellplattenwellenzapfen α, welche Lagerbüchsen mittelst an ihre_% Unterfläche angegossener Hülsen C₆ lose auf die zum Heben und .,Senken eingerichteten verticalen

   .. . Stangen E aufgesteckt sind, in Verbindung mit den Muttern sammt Handrädern e₈, welche auf dem mit Schraubengewinden versehenen Theile der Stangen E beweglich sind und das langsame Abheben der Modellplatte A von der vollgeprefsten Formkastenhälfte gestatten;

   c) zum Zwecke, den Hebel H, welcher den Prefsklotz trägt, in gehobener Stellung fixiren zu können,, ein am Hebel H und an der denselben tragenden verticalen Welle h befestigter Kniehebel h₄ h_&, von welchem ein Schenkel einen Anschlag für den anderen bildet, so dafs der Kniehebel sich,, nachdem er etwas über die gestreckte Stellung hinausbewegt worden, versteift;

   d) zum Zwecke, ein und dieselbe Maschine für verschieden grofse Formkästen verwenden zu können, die Verbindung des durch ein Pedal e₇ in Function zu versetzenden Hebelsystems zum Heben der Modellplatte durch ein verstellbares Gelenkstück e₄ mit den vertical geführten Trägern e,;

   e) eine quer über der Schraubenspindel F, welche eine Tangentialscheibe M trägt, verschiebbare rotirende Welle K, die beiderseits der Scheibe M Scheiben m MZ, trägt, wobei mit dem Einrückhebel N, durch welchen Welle K verschoben werden kann, ein Hebelsystem mit Anschlägen ?n₄ m₆ für die Scheibe M verbunden ist, so dafs diese Scheibe M, in ihrer tiefsten und in ihrer höchsten

   Stellung angekommen, die Welle K umstellt;

   f) eine horizontale Antriebeswelle K mit zwei losen, in verschiedenem Sinne rotirenden Riemscheiben k k_x, welche auf den einander zugewendeten Flächen als Frictionskegel hergestellt sind und zwischen welchen zwei mit einander verbundene Frictionskegel ρ P₁ mittelst eines Einrückhebels N längs eines Keiles verschoben werden können, wobei ein an dem Einrückhebel angebrachter Anschlag s zwischen zwei auf der Schraubenspindel ^angebrachte Knaggen q q_l hineinreicht, welche den Hebel JV verstellen, sobald die Spindel jP am höchsten und am tiefsten Punkte angelangt ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.