Titel: Neuerungen in der Eisengiesserei.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 302 (S. 180–185)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj302/ar302035

Neuerungen in der Eisengiesserei.

(Schluss des Berichtes S. 150 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

II. Formmaschinen und -vorrichtungen.

Eine Stampfmaschine zur Herstellung von Formen und Kernen ist J. Shepherd in Lower, Bredbury bei Stockport, und T. B. Leigh in Heaton Mersey bei Manchester durch D. R. P. Nr. 77640 vom 6. Januar 1894 patentirt worden.

In Fig. 28 ist A ein ringförmiger Trichter, der mit den Auslässen B versehen und durch ein Rohrventil C verschlossen ist. Er wird durch den Flansch D geöffnet, wenn die Stange E aufwärts bewegt wird. In den Trichter wird das Formmaterial eingeschüttet. Die Stange E ist nach oben mit einem Kolben verbunden, der in dem Cylinder F durch Dampf oder Luft bethätigt wird; das untere Ende der Stange E ist mit dem Rammer G verbunden; H ist ein Formkasten mit weiter Oeffnung H1 und K ist der Kern. Beide werden von der Grundplatte L des Wagens M getragen. Geht der Ramm er aufwärts, so hebt der Flansch D mittels des Innenansatzes C1 das Rohrventil C, so dass der Auslass B geöffnet wird und das Formmaterial in den Raum N rund um den Kern K in den Formkasten H fällt. Geht der Rammer abwärts, so wird das Ventil C geschlossen und das Formmaterial in den Raum N festgepresst.

Textabbildung Bd. 302, S. 180

Sollen Kerne gemacht werden, so wird statt des Kernes K ein Kasten von geeigneter Form eingesetzt und statt des Kastens H ein geeigneter Kernkasten genommen, der, weil aus einzelnen Theilen hergestellt, geöffnet werden kann.

Der Rammer kann auch durch hydraulischen Druck in Thätigkeit gesetzt werden.

Ueber eine Maschine zur Herstellung von Armkernen für Riemenscheiben und Räder (D. R. P. Nr. 78773) von Oscar Müller in Berlin macht der Metallarbeiter eingehende Mittheilungen:

Zum Formen von Riemenscheiben und Rädern mit einem oder mehreren Armsystemen wird allgemein das Schablonirverfahren |181| angewendet. Man setzt hierbei den inneren Theil der Riemenscheibenform aus mehreren Armkernen, welche je einen der Armform entsprechenden Hohlraum besitzen, zusammen. Die sich bildenden Zwischenräume werden mit Sand ausgestampft und unter Zuhilfenahme einer Schablone rund geformt. Alsdann setzt man den die äussere Peripherie bildenden schablonirten Sandmantel, welcher von einem Ring getragen wird, herum. Die Kerne haben je nach der Grösse der zu formenden Stücke verschiedene Dimensionen. Es muss die Länge derselben gleich dem inneren Kranzradius und die Höhe gleich der Breite der Riemenscheiben bezieh. Räder sein.

Zur Anfertigung genannter Kerne bediente man sich bisher hölzerner Kernkasten, deren innere Länge gleich dem inneren Radius und deren Höhe gleich der Breite der Riemenscheibe ist. Vor Anfertigung der Kerne musste dieser Kernkasten auf die jeweilig gewünschten Maasse, das Kopfstück auf die betreffende Peripheriekrümmung umgeändert werden, was sehr umständlich war.

Textabbildung Bd. 302, S. 181

Eine von Oscar Müller erfundene Maschine (Fig. 29) dient zum Formen von Kernen jeder gewünschten Länge und Höhe. Die Maschine besteht aus einem Untergestell, welches die Führungsbrücken trägt. Durch Zahntrieb kann die Grundplatte M gehoben und in beliebiger Höhe durch die im Handrad angebrachten Arretirungen festgestellt werden. Die obere Tischplatte trägt an ihren Längsseiten zwei scharnierartig umklappbare Seitenplatten SS mit innen aufgeschraubten Prismenführungen für den verstellbaren Endkopf. Dieser Endkopf kann zwischen den beiden Seitenplatten SS an jeder Stelle der Prismaführung eingeschoben werden und trägt vorn eine Stahlplatte, welche mittels Stellschrauben genau auf die Peripheriekrümmung der Riemenscheibe von dem betreffenden Radius eingestellt werden kann. Am Ende des Tisches sitzt ein Endstück, welches das spitze Ende des Kernes, bei sechs Armen beispielsweise mit einem Winkel von 60°, bildet. Beim Formen kann das Endstück mittels eines Hebels mit den Seitenplatten SS fest verbunden und nach Lösung dieser Verbindung mit Hilfe des Zahntriebes nach aussen verschoben werden.

Bei Anfertigung eines Kernes verfährt man wie folgt: Die Seitenplatten SS werden senkrecht gestellt, das Endstück durch den Hebel befestigt und das Kopfstück an demjenigen Prisma eingeschoben, welches nach festgesetztem Durchmesser für den betreffenden Riemenscheibenradius bestimmt ist. Das Holzmodell X des Armes und der Nabe wird in schwebender Lage, und zwar einerseits am Endstück, andererseits mit zwei Zapfen an der Stahlplatte befestigt. Die Breite der Riemenscheibe bezieh. Höhe des Kernes wird durch Höhenverstellung der Grundplatte M mittels des Handrades festgestellt und der Kern kann nun eingestampft werden. Nach Einstampfen des Kernes wird mit einer verstellbaren Streichleiste der Kern oben so viel abgestrichen, dass der Arm auf halber Höhe sich befindet, der Hebel gelöst, die Seitenplatten SS um die Scharniere zurückgeklappt, das Endstück mittels des Triebes nach aussen geschoben, das Kopfstück entfernt und die Grundplatte M mit dem stehen gebliebenen Kern mittels Handrades und Zahntriebes so hoch angehoben, dass man bequem das hölzerne Armmodell X in seiner Längsrichtung entfernen und den Kern abheben kann, um ihn zur Zusammensetzung der ganzen Riemenscheibenform zu verwenden.

Textabbildung Bd. 302, S. 181

Eine auf dem Grundgedanken der Formmaschine von Bopp und Reuther beruhende Maschine (1895 295 12) ist dem Königl. Württembergischen Hüttenamte Wasseralfingen durch D. R. P. Nr. 84541 vom 9. März 1895 geschützt worden. Wie Fig. 30 zeigt, wird auf die um ihre Schildzapfen drehbare Modellplatte a der Formkasten b gesetzt; derselbe wird mit Sand gefüllt und der Rahmen c mit Blechplatte e aufgesetzt und an dem Formkasten b befestigt. Nunmehr wird die Modellplatte a gedreht und der Sand mittels des Kolbens o zusammengepresst. Nach dem Niedergang des Kolbens o wird der andere Kasten b, welcher inzwischen auf der Oberseite der Modellplatte a vorbereitet worden war, über den Kolben o gedreht und in gleicher Weise gepresst. Die Abnahme der Kasten b vom Modell erfolgt ebenfalls mit Hilfe des Kolbens o, wobei sich die Kasten b auf den Wagen r legen.

Textabbildung Bd. 302, S. 181
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Eine Ausziehvorrichtung für Formmaschinen (Fig. 31 bis 33) ist der Tabor Manufacturing Company in New York durch D. R. P. Nr. 85430 vom 30. Januar 1895 geschützt. Um die Formen f aus dem Formsande des Formkastens h beim Niedergehen der Formenplatte p ganz allmählich zu entfernen, ist dieselbe auf einem Rahmen r befestigt, welcher mit dem rahmenförmigen Kopfe der Kolbenstange o mittels mehrerer durch Schrauben s regulirbarer Federn e verbunden ist. Beim Niedergehen der Kolbenstange o nach erfolgtem Formen bewirken die Federn e ein sehr allmähliches Heraustreten der Formen f aus dem Sande. Um ferner beim Oeffnen des Auspuffventils die Geschwindigkeit der niedergehenden Kolbenstange o zu verlangsamen, sowie etwaige Stösse beim Aufstossen des Kolbens im Cylinder möglichst hintan zu halten, ist in die Auspuffleitung a ein Ventil v eingeschaltet, dessen Feder d das Ventil gegen Ende des Niedergehens des Kolbens o in Folge von Druckverminderung im Cylinder schliesst und alsdann den Abfluss des Dampfes oder der Pressluft nur sehr allmählich durch kleine Ausströmungsöffnungen n gestattet.

Textabbildung Bd. 302, S. 182
Textabbildung Bd. 302, S. 182

Nach einem Bericht der Eisenzeitung stellen die Abbildungen Fig. 34 und 35 eine Kernformmaschine dar, wie sie in letzter Zeit von der Diamond Clamp and Flask Company in Richmond, Ind., Nordamerika, zur leichteren Herstellung von Kernen construirt wurde. Für jede Kerndicke hat die Maschine je eine Kernbüchse, die jede Länge derselben Dicke liefert. Die Normalkerne für 1⅛ bis 4⅛ Zoll sind 13 an der Zahl. Die complete Maschine besteht aus 13 Kernbüchsen, ebenso viel Konen hierfür, 13 Stopfplatten, um kürzere Kerne, als die Büchsen sind, herstellen zu können.

Alle nach diesem System hergestellten Kerne haben ⅜zöllige quadratische Löcher, in welche ein runder Eisenstab eingesetzt wird, so dass die Zwickel in den Ecken zur Ventilation dienen. Das Einstampfen und Fertigmachen der Kerne geht leicht und schnell von statten.

Textabbildung Bd. 302, S. 182

Der Formtisch von Julius Krüger in Brandenburg a. Havel (D. R. P. Nr. 76302 vom 14. Juli 1893), Fig. 36, besteht aus einem starken, mit vier Laufrädern e versehenen Rahmen C, welcher zur Aufnahme der in Achsen drehbar angeordneten Modellplatte M dient, auf welche die Formkasten in der Weise aufgesetzt werden, dass die durchbohrten Lappen x über die in der Modellplatte vorgesehenen Stifte z gestreift und dann mit Keilen festgezogen werden, worauf das Einformen beginnen kann.

Textabbildung Bd. 302, S. 182

Eine einfache und handliche Formmaschine ist H. R. Buderus in Hirzenhain durch D. R. P. Nr. 70696 vom 9. März 1893 patentirt worden. Wie Fig. 37 zeigt, ist die Welle a des Handhebels b mit zwei Armen ce verbunden, welche an die Stifte i und die Gabelspindeln o angreifen. In Folge dessen wird beim Umlegen des Handhebels b der Formkasten zuerst mittels der Stifte i von der Form parallel sich selbst abgehoben und dann mittels der Gabelspindeln o weiter gehoben, wobei die Stifte sich wieder senken, so dass eine Drehung des Kastens möglich ist.

Verfahren zum Formen von Rotationskörpern von Nicolaus Mennickheim in Erfurt. Das Formverfahren zur Herstellung von Rotationskörpern von Mennickheim (D. R. P. Nr. 75408) ist nach Metallarbeiter dadurch gekennzeichnet, dass ein getheilter Mantelring Verwendung findet, welcher zum Formen des Kranzes dient, mittels Keilschlussteine und eines umgelegten Blechmantels, sowie eingestampften |183| Sandes geschlossen wird, jedoch leicht geöffnet werden kann und stets an seiner Stelle liegen bleibt. Dadurch wird das Formen von profilirten Rotationskörpern vereinfacht und das Formen selbst beschleunigt.

Beim Formen mittels des genannten Verfahrens wird zunächst das Sandbrett a (Fig. 38) gerichtet und dann der Mantelring b aufgemauert, wobei unter das Sandbrett noch ein aus Eisen oder Profileisen gebildeter Rahmen c zum sicheren Tragen des Mantelringes in Benutzung gezogen werden kann. Der Mantelring b besteht aus aufgemauerten Steinen, er besitzt zwei Hälften, welche sich jedoch nicht vollständig zu einem Kreise ergänzen, indem dieser erst durch die Schlussteine gebildet wird. Die Schlussteine, welche wie die Mantelringflächen radiale Begrenzungsflächen haben, werden mittels Sand- oder Lehmschicht in die Hälften eingesetzt und befestigt. Durch Lösen dieser Schlussteine ist man in der Lage, nach dem Guss in leichter Weise den Mantelring zu zerlegen und durch etwaiges Lüften etwas zu erweitern. Die Verbindung der beiden Mantelringhälften erfolgt durch Laschen, welche Schlitze tragen, die durch Schrauben hindurchgezogen sind. Nach Lösen der entsprechenden Schraubenmuttern kann dann der Mantel gelüftet werden. Zur Befestigung des Mantelringes dient ein äusserer, ebenfalls getheilter Blechmantel ii1, welcher durch Laschen und Schrauben oder Splinte zusammengehalten wird. Der Zwischenraum l zwischen Mantelring b und Blechmantel ii1 wird mit Sand ausgestampft, um das Nachgeben des Mantelringes zu verhindern. Zum Formen des Aussenringes wird mittels einer Schablone eine in den Innenkranz des Mantelringes eingebrachte Lehmschicht geformt. Sodann wird die Schablone herausgenommen, mittels Kernkasten die Arme o und Nabe p der Scheibe oder des Rades in bekannter Weise geformt, zusammengesetzt, die Kerne eingesetzt und die Form im Trockenofen getrocknet, worauf dann der Deckkasten q, dessen Segment oder Rosetten mit Lehm angefüllt sind, aufgesetzt ist. Der Deckkasten q enthält auch die Eingüsse s und die Steiger t. Die Form ist dann fertig zum Giessen. Nach dem Giessen wird hierauf der Mantelring b durch Lösung der Schrauben, sowie durch Entfernung der Keilsteine und Lospicken der Sandschicht etwas gelüftet, so dass das Formen von Neuem beginnen kann.

Textabbildung Bd. 302, S. 183

Vortheilhaft ist es, den Blechmantel ii1 für verschieden grosse Gusstücke derart zu verwenden, dass der Zwischenraum zwischen Blechmantelinnenseite und Mantelringaussenseite ungefähr 50 mm beträgt, so dass durch entsprechendes Einstampfen der Blechring verschiedenen Manteldurchmessern angepasst werden kann.

Die Steine, welche den Mantelring b bilden, sind Ringsteine und haben einen nach unten reichenden, beliebig gestalteten Ansatz u, welcher in der untersten Schicht in den Kranz, in den oberen Schichten gegen entsprechende, unten liegende Steine sich legt und eine feste Verbindung des Mantelringes sichert.

Um ein genaues Formen des Kranzes und der Kernstücke zu erzielen, wird die Schablone nicht mittels eines Armes direct an der Spindel befestigt, sondern die den Arm haltende Nabe ist auf der hinteren Seite mit einem Schlitz versehen, in welchem ein Keil auf und ab verschiebbar ist. Dieser wird durch Schrauben mit oder ohne Verwendung von Druckfedern gegen die Spindel gepresst, so dass Todtgang der Nabe auf der Spindel durchaus vermieden ist. Vorliegendes Formverfahren eignet sich namentlich für die Massenfabrikation von Riemenscheiben.

Textabbildung Bd. 302, S. 183

Um ein und dasselbe Armkreuzmodell für Riemenscheiben verschiedener Breite benutzen zu können, hat C. Puckmüller vom Berliner Vulkan sich die in Fig. 39 dargestellte Einrichtung patentiren lassen (D. R. P. Nr. 73043 vom 22. Januar 1893), welche darin besteht, dass in die Speichenräume der Sandform Kerne a von einer der Riemenscheibenbreite entsprechenden Stärke eingelegt werden, so dass nur die Wandstärke der Speichen der Breite der Riemenscheibe angepasst zu werden braucht. Gussform für geschlossene Cylinder, D. R. P. Nr. 70878 vom 7. März 1893, ertheilt an Frank Xavier Black in Hamilton (Ohio, Nordamerika).

Textabbildung Bd. 302, S. 183

Die geschlossenen Cylinder dienen besonders als Trockencylinder für Papiermaschinen. Sie müssen aus festem, dichtem Eisen bestehen und aus einem Stück gegossen werden. Zu diesem Zweck wird der Kern der Gussform aus einzelnen durch Nuth und Keil in einander greifenden Segmenten a (Fig. 40) gebildet, die durch Schraubenbolzen b zusammengehalten werden. Nach dem Guss des Cylinders werden die Bolzen b durch die Oeffnung o der Kopfwand gelöst und dann die Kerntheile a einzeln herausgenommen.

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III. Vorrichtung zur Erzeugung von Hartguss.

Nach dem Verfahren von Emil Peipers und Co. in Siegen zur Herstellung von Hartguss werden die ausgebohrten zur Herstellung von Hartwalzen dienenden gusseisernen Schalen innen mit zahlreichen schmalen Längseinschnitten versehen, in welche Wachszüge oder anderweitige zur Luftabführung dienende Einlagen gelegt werden. Die Schale wird mit einer nassen Mischung von Formsand, gemahlenem Koks und Graphit o. dgl. in Stärke von einigen Millimetern glatt ausgestrichen. Bei dem folgenden Trocknen der Schale in einem Brennofen bilden sich in den Einschnitten der inneren Fläche der Schale, dort, wo die Wachszüge eingelegt sind, offene, feine Kanäle, durch welche das in der dünnen Schicht Formmaterial bei dem Giessen der Walze entstehende Gas seinen Ausweg nehmen kann. Die in die Schale eingestrichene Schicht Formmaterial ist so dünn in ihrer Stärke zu halten, dass die abschreckende Wirkung der Schale auf das Walzengussmaterial nicht aufgehoben wird; jedoch wird die dünne Schicht eine so plötzliche Abschreckung verhindern, wie eine solche bei dem gewöhnlichen Verfahren der Herstellung von Schalengusshartwalzen stattfindet. Man erhält daher bei dem neuen Verfahren eine zähere, weniger spröde Härteschicht an der Oberfläche der Walzen als bei dem bisher gebräuchlichen Verfahren.

Eine Metallform für Hartgussräder von John Slattery in Philadelphia (D. R. P. Nr. 79285) beschreibt der Metallarbeiter, wie nachstehend mitgetheilt:

Je mehr die Formerei durch geeignete Maschinen ausgebildet wird, je bessere, gleichmässigere Güsse wird man erzielen. Neuerdings hat John Slattery in Philadelphia für die Herstellung von Hartgussrädern eine Metallform erfunden, welche die bisher bestehenden Uebelstände zu beseitigen sucht. Bisher war beim Guss von Stahlrädern in eisernen Formkästen die concentrische Contraction im Rade während des Abkühlens ziemlich stark verhindert, so dass im Rade Spannungen entstehen, wodurch das Rad sich verzieht oder gar zerbricht. Bei Sandformen ist es sehr schwer, den Sand so lose aufzuschütten, dass das Metall sich zusammenziehen kann.

Der Gegenstand der Slattery'schen Erfindung ist ein Formkasten (Fig. 41), welcher die Vorzüge der Kasten- und Sandformerei in sich vereinigen soll. Derselbe besteht, wie die bisher im Gebrauch befindlichen, aus einem Ober- und Unterkasten, welche einen Schreckring halten. Der Obertheil des Kastens besteht aus einem kreisförmigen hohlen Nabentheile, welcher radiale Arme aufweist, an deren äusserem Ende der halbe Schreckring befestigt ist. An der Innenseite desselben läuft rund herum eine Aussparung zur Aufnahme von Sand und ein abgeschrägter Flansch, welcher ein Schulterstück bildet. Um die Nabe herum läuft, getragen von den Armen, die Platte, welche fest mit der Nabe verbunden ist und an ihrer unteren Seite eine Anzahl radialer Vertiefungen hat, die zur Aufnahme der Arme bezieh. Speichen des Modells dienen sollen. Sonst werden die Speichen durch eine Scheibe ersetzt. Um den Kasten leichter zu machen, kann man die Platte zwischen den Vertiefungen aussparen. Die Platte wird ausserdem mit einem Rande versehen, welcher einen flanschartigen Vorsprung trägt, so dass der äussere Rand und der innere eine rund herum laufende Rille zur Aufnahme des Formsandes bilden, welcher nur lose hineingeschüttet zu werden braucht, da die Rille sich unten verjüngt. Diese sich unten verengende Rille bildet den Haupttheil dieser neuen Erfindung, da der Sand so lose hineingeschüttet werden kann, dass er die Contraction des Metalls nicht verhindert.

Zum Formen mit diesem Kasten wird noch eine Modellplatte benutzt. Dieselbe besteht aus einer Platte, auf welcher ein Reifen befestigt ist, welcher zur noch weiteren Versteifung einen inneren flanschartigen Vorsprung haben kann.

Von diesem Reifen bis in die Nähe der Mitte laufen Rippen, welche in Zahl und Form den beabsichtigten Armen entsprechen. Diese Platte kann unter dem Obertheil des Formkastens mittels kleiner Stifte angebracht werden. Wenn die Formplatte unter den Obertheil des Kastens gelegt ist, so stösst sie mit dem ringförmigen Vorsprung gegen das Schulterstück des Ringes. Wenn der halbe Kasten und die Modellplatte so zusammengelegt sind, wird oben Formsand lose in den ringförmigen Zwischenraum zwischen zwei Erhöhungen geschüttet. Dann werden segmentartige Verschlussplatten darübergedeckt, welche kleine Luftlöcher haben, um die Gase durchlassen zu können, und welche befestigt werden durch Theile, die durch Löcher in den Armen getrieben werden, und so die Platten und mit ihnen den unter denselben liegenden Sand festhalten. Jetzt wird der Obertheil umgedreht und die Bodenplatte entfernt.

Textabbildung Bd. 302, S. 184

Der Unterkasten ist gestaltet wie der obere und wird auch ebenso eingeformt. Nachdem also beide Hälften des Kastens eingeformt sind, werden sie über einander gelegt und durch geeignete Klammern zusammengehalten. Dann wird in die mittlere Oeffnung des Kastens der Kern mit dem hervorragenden Mittelstück, welches die Oeffnung in der Radnabe bilden soll, hineingesetzt. Durch den unteren Theil dieses Kerns geht der Einguss, welcher die Höhlung in der Form mit dem Einlaufe verbindet. In dem mittleren Theil des unteren Kastens ist ein Hebel drehbar befestigt, welcher, wenn er bei Seite geschlagen ist, dicht neben dem Einlauf in den Kern hineinreicht, und wenn er herumgeschlagen wird, was geschieht, wenn die Form vollgelaufen ist, die Einflussöffnung abstellt und so den Zufluss verhindert.

Das Mittelstück kann oben noch verlängert werden durch einen Aufsatz von Sand, welcher mit Metall vollgegossen wird, um ein selbsthätiges Nachfüllen der Formen beim Schwinden des Metalls zu bewirken. Anstatt den äusseren Schreckring in zwei Stücken zu formen, welche an je einer Hälfte des Formkastens befestigt sind, kann man das Modell derselben in drei oder mehrere Theile theilen, z.B. dass der Schreckring den dritten Theil bildet und nur geführt und in seiner Stellung gehalten wird von den beiden Formkästen.

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Dieser Formkasten hat nach Angabe des Erfinders alle Vortheile eines eisernen, nämlich sicheres Arbeiten, da das Einfüllen des losen Sandes in die ringförmige Vertiefung eine Contraction des Gusstückes nicht verhindert und den Speichen erlaubt, sich bei dieser Contraction centrisch zusammenzuziehen. In Folge der Verjüngung der zur Aufnahme des Sandes bestimmten Vertiefungen kann der Sand lose eingeschüttet werden, ohne herauszufallen. Dieses ist das einzige Stück am ganzen Formkasten, welches nach jedem Gusse erneuert werden muss. Es werden mit demselben billige und saubere Räder hergestellt, welche beim Giessen nicht viel Aufmerksamkeit erfordern.

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