Titel: Ueber Neuerungen in der Giesserei.
Fundstelle: Band 255, Jahrgang 1885, S. 318
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Ueber Neuerungen in der Gieſserei. (Patentklasse 31. Fortsetzung des Berichtes Bd. 253 S. 363.) Mit Abbildungen auf Tafel 23. Ueber Neuerungen in der Gieſserei. Ernst Körting in Hannover (* D. R. P. Nr. 29840 vom 25. Juni 1884) hat ein Formverfahren angegeben, welches für die Herstellung von Säulen, Trägern, Röhren, überhaupt von solchen Gegenständen, welche bei groſser Längenausdehnung eine nahezu gleichbleibende Querschnittsform besitzen, von Wichtigkeit erscheint. Das Verfahren besteht darin, daſs der Formsand, welcher bis jetzt meistens durch Stampfen gegen das Modell gedrückt wird, durch zwei nach einander zu benutzende Walzen gegen das Modell gepreſst wird. Die zuerst arbeitende Walze hat die Form eines Rotationskörpers, dessen Erzeugende sich dem abzuformenden Gegenstande möglichst anschlieſst, jedoch unter Beibehaltung eines stets gleichbleibenden Zwischenraumes zwischen Modell und Walze, der beim Formen durch den gesiebten Formsand ausgefüllt wird. Die zweite Walze ist eine gewöhnliche Flachwalze. Beim Formen wird das Modell wie gewöhnlich mit gesiebtem Sande bedeckt, dann der Kasten bis zu einer gewissen, für das gleiche Modell immer gleichen Höhe mit Sand voll geschaufelt und nun die erste Walze eingelegt und einige Mal hin und her gerollt. Vermöge ihres Profiles drückt die Walze den Sand allmählich in einer gleichdicken Schicht um das Modell herum an und zwar bei wiederholtem Abformen des gleichen Modelles auch immer mit der gleichen Kraft, was bei Massenfabrikation, um Ausschuſs zu vermeiden, besonders zu beachten ist. Ein weiterer Vortheil, welchen die Anwendung der Profilwalze gegenüber dem Stampfen noch hat, ist der, daſs es dem Former unmöglich gemacht wird, auch beim nachläſsigsten Arbeiten das Modell zu beschädigen, da die Walze dasselbe nicht berühren kann. Nachdem durch die Profil walze der Sand in gleichmäſsiger Stärke um das Modell herumgepreſst ist, wird Sand in den Kasten nachgefüllt und nun gewöhnlich gleich so hoch im Kasten angehäuft, daſs der Sand im festgewalzten Zustande denselben mehr als ausfüllt. Die Profilwalze wird dann mit einer genügend schweren Flachwalze vertauscht, der Sand flach abgewalzt und die über den Kasten noch vorspringende Sandmasse abgestrichen, so daſs der Kasten fertig ist. Erfahrungsmäſsig walzen bei günstigen Modellen 2 Mann so viele Kasten ohne Anstrengung fertig, wie 6 geübte Former mit Aufbietung aller Kräfte aufstampfen können, und während das Stampfen geübte zuverlässige Handwerker erfordert, kann die Walze von gewöhnlichen Tagelöhnern bedient werden. Die Firma Gebrüder Körting benutzt dieses Verfahren seit Mitte vorigen Jahres zum Formen ihrer Rippenheizkörper. Dieselben lassen an Sauberkeit und Genauigkeit der Ausführung nichts zu wünschen übrig. Die Arbeit zum Kerneinlegen und Fertigstellen der Kasten zum Gusse liefert jeder Arbeiter an Rippenheizkörpern (Röhren und Heizelementen) – nach gef. Mittheilung der Fabrik – etwa 500k im Tage von 10 Arbeitsstunden mit ungefähr 10 Proc. Ausschuſs, trotzdem sämmtliche Formen naſs gegossen werden. Nach der Patentschrift hat der zur Ausführung des Verfahrens construirte Apparat die in Fig. 1 und 2 Taf. 23 dargestellte Einrichtung: Auf dem Tische T ruht das halbe Modell A des Muffenrohres, umgeben vom Formkasten B. Parallel mit den Seitenwänden des Kastens liegen die Schienen s, welche an dem einen Ende um einen festen Zapfen drehbar und auf ihrer Oberfläche mit Zähnen versehen sind. Zwischen diesen Schienen ruht auf einer Achse a die Profilwalze C, welche also durch die Kurbel k mittels der in die Zahnstangen eingreifenden Zahnräder r gleichmäſsig über das Modell hinweg gerollt werden kann. Da nun die Schienen s an ihren freien Enden nicht unterstützt sind, so ist klar, daſs die Walze C mit ihrem ganzen Gewichte auf den über dem Modelle im Formkasten befindlichen Sand preſst und denselben gleichmäſsig zusammendrückt. Da aber die Walze immer nur auf einen kleinen Theil der Sandoberfläche wirkt, so wird die Pressung groſs genug sein, um feste Formen zu erhalten. M. R. Moore in Indianapolis, Nordamerika (Englisches Patent, 1884 Nr. 10436) bringt eine Formmaschine in Vorschlag, bei welcher, wie in Fig. 3 Taf. 23 angedeutet ist, der Druckkopf J zum Feststampfen des Formsandes aus einer gröſseren Zahl von verschiebbaren Stempeln besteht, die auf eigentümliche Weise der verschiedenen Begrenzung der Modelle entsprechend der Höhe nach so eingestellt werden, daſs die Druckplatte unter sich überall gleich hohe Sandschichtdicke vorfindet. Die Druckstempel J werden von einem Ringe r zusammen gehalten; an r ist ein Rahmen r1 befestigt, welcher unten durch eine elastische Haut G o. dgl. und oben durch den Kolben K luftdicht abgeschlossen ist. Zwischen Kolben K und Haut G wird durch den Hahn g Preſsluft o. dgl. eingelassen und dann der Kolben K durch einen Kurbelmechanismus H in Gang gesetzt, so daſs der ganze Druckkopf J auf und ab bewegt wird und dabei auf den Formsand einwirkt, welcher auf die Modelle C in möglichst gleichförmiger Schicht aufgetragen ist und somit gleichmäſsig zusammengedrückt wird. Zum Formen von Maschinentheilen verschiedener Höhe, besonders Riemenscheiben u. dgl. (vgl. auch Hertzog 1884 252 * 454), schlägt Jul. Wurmbach in Bockenheim-Frankfurt a. M. (* D. R. P. Nr. 29457 vom 2. Mai 1884) die in Fig. 4 bis 6 Taf. 23 veranschaulichte Einrichtung vor. In dem Formtische a ruht ein Einsatz, welcher aus auf dem vierarmigen Kreuze k befestigten concentrischen Ringen b besteht. Zwischen den Armen dieses Kreuzes k kann ein gegen ersteres versetztes vierarmiges Kreuz d mittels der Schraube f auf und ab bewegt werden. In die Zwischenräume r der concentrischen Ringe b wird das Modell des Riemenscheibenkranzes eingesetzt und dasselbe durch Heben oder Senken des Armkreuzes d mehr oder weniger hoch über die Oberfläche des Einsatzes b eingestellt. Hiernach richtet sich auch die Breite des fertigen Riemenscheibenkranzes. Hat man von diesen Einsätzen 2 Stück, bei denen die Zwischenräume des einen den concentrischen Ringen des anderen entsprechen, so genügen diese zur Herstellung von in sehr weiten Grenzen verschiedenen groſsen Riemenscheiben. Die Befestigung der Kranzmodelle auf dem Armkreuze d geschieht mittels Hilfe eines Bajonnetverschlusses, indem die wagerechten Rippen e der Arme d in am Modelle angebrachte Unterschneidungen eingreifen. Hat man nun das Kranzmodell in der richtigen Höhe eingestellt, so legt man auf den Einsatz b um und in das Modell Blechplatten m und n und befestigt diese auf b mittels Stifte. Diese Theile bilden also auf diese Weise die Modellplatte, auf welcher der Sand festgestampft wird. Auf m wird dann das Modell der Nabe und der Speichen befestigt und nun der Kasten aufgesetzt und festgestellt. Hat man denselben voll Sand gestampft, so zieht man das Kranzmodell durch Drehen der Schraube f langsam nach unten hinaus und hebt den Kasten von dem Einsatze ab. Zum Zusammenhalten der Kastenhälften verwendet Wurmbach statt der sonst üblichen festen Führungsstifte auf- und abschiebbare Riegel, welche beim Aufsetzen der Kasten an Knaggen aufgehängt, nach dem Zusammensetzen der Kastenhälften aber herabgezogen und mit ihrem oberen Hakenende unter die Knaggen eingerückt und gegen Rückverschiebung gesichert werden. Bei der Herstellung der Form für Riemenscheiben mit zwei Armreihen wird, wie Fig. 6 zeigt, die innere Blechplatte m und ihre halbe Armreihe so viel gehoben, als der halbe Abstand der beiden Armreihen betragen soll, und durch den Untersatz t, welcher nebst der aufliegenden Blechplatte m genau eingestellt ist, in dieser Lage gehalten. Auf die äuſsere, auf dem Formtische liegen bleibende Platte n wird dann eine Formkastenhälfte aufgesetzt, aufgestampft und dann abgehoben. Die zweite Formkastenhälfte wird in gleicher Weise aufgestampft. In jeder Kastenhälfte verbleibt also eine der Höhe des Untersatzes i entsprechende Aussparung. Der Untersatz wird nun entfernt, die Platte m unmittelbar auf den Tisch gelegt, der Modellring c genau so hoch eingestellt, als die Höhe des Untersatzes i beträgt, im Inneren auf ganze Höhe voll gestampft und dann der Sand genau auf Oberkante des Ringes abgestrichen. Durch Hinunterziehen des Modellringes c erhält man dann einen Sandcylinder, welcher genau in die Aussparung einer Formkastenhälfte paſst und so in dieselbe eingesetzt wird, daſs die in der Kastenhälfte und dem Mittelstücke geformten halben Armreihen sich genau decken. Ein solches Mittelstück muſs demnach für jede Formkastenhälfte hergestellt werden. Um diese Mittelstücke bequem handhaben zu können, wird ein zerlegbarer Sandträger in dieselben eingestampft, welcher nach dem Gusse leicht aus einander genommen und zwischen den Armreihen in Theilen hervorgeholt werden kann. Zu diesem Zwecke besteht der Sand träger aus zwei mittels Keilbolzen zu verbindenden Ringhälften und einer Anzahl einzelner Arme, welche in die schwalbenschwanzförmigen Nuthen an der Auſsenseite des Ringes eingesetzt und durch Holzkeile festgehalten werden. Die gebräuchlichsten Zahnräderformmaschinen zerfallen in zwei Hauptgruppen, in freistehende versetzbare Maschinen und in Bockmaschinen. Bei den freistehenden versetzbaren Maschinen liegt die Form unbeweglich im Fuſsboden, am Formkasten kommt nur ein Obertheil zur Anwendung und die auf einem Dorne ruhende Maschine wird nach dem Formen der Zähne fortgenommen. Diese Maschine ist für kleinere Zahnräder sehr gut brauchbar; für groſse Raddurchmesser angewendet, ist sie aber nicht fest genug, so daſs infolge dessen die Formen nicht mehr genau werden. Dieses Maschinensystem hat ferner den Nachtheil, daſs beim Formen der Räder ein Zeitverlust entsteht, weil man zur Herstellung des Obertheiles der Form erst ein Lager bereiten muſs, welches dann wieder beseitigt wird. Die Bockmaschinen stehen fest und erfordern vollständige Formkasten, welche bei Seite gesetzt werden, sobald die Zähne geformt sind, um anderen Formen Platz zu machen. Groſse und schwere Formen erfordern hier aber kostspielige Formmaschinen und die Fortschaffung der ersteren bietet bedeutende Schwierigkeiten. Diese Nachtheile beseitigen Briegleb, Hansen und Comp. in Gotha (* D. R. P. Nr. 28591 vom 26. Februar 1884) dadurch, daſs sie die Formkasten auf einer Grundmauer festlagern und die fortnehmbare Maschine mit ihrem breiten Fuſse im Inneren des Formkastens stehend auf der Bodenplatte befestigen, so daſs ein genaues Formen der Zähne selbst bei groſsen Rädern ermöglicht ist. Die starke sternförmige Bodenplatte A (Fig. 7 und 8 Taf. 23) ist auf der Grundmauer B fest verankert und trägt die Formkastenuntertheile a, b und c, welch letztere die Mittelkasten d, e und f aufnehmen. Die Räderformmaschine F ist in die Mitte des Formkastens hineingestellt und mit dem breiten Fuſse C auf dem Kastentheile a durch übergreifende Flanschen unverrückbar befestigt. Die Formkastenuntertheile a, b und c werden fast immer liegen bleiben können, während der Mittelkasten d nur herausgenommen wird, wenn gröſsere Räder Von mehr als einer gewissen Zahnbreite geformt werden. Ist mit Hilfe des Zahnmodelles das Rad vollständig geformt, so wird die Maschine herausgehoben. Herm. Leopold in Berlin (* D. R. P. Nr. 28032 vom 22. Januar 1884) stellt die Theilfuge von Riemenscheiben, welche in den Armen getheilt sind, auf die Weise her, daſs das Sprengen derselben wesentlich erleichtert wird. Zu diesem Behufe ordnet man die Theilfuge a (Fig. 9 Taf. 23) concav an, so daſs die beiden Hälften gewissermaſsen nur an Berührungslinien zusammenfallen. Das Formen des Hohlraumes A wird durch Einlegen eines Kernes ermöglicht; dieser Kern würde jedoch wegschwimmen, wenn er nicht eine entsprechende Auflage erhielte. Diese Auflage wird nun durch Verbindung des Kernes A mit den Nebenkernen h erzielt, welche letzteren gleichzeitig dazu dienen, die Schraubenlöcher herzustellen, die zum Zusammenschrauben der beiden Guſshälften nach dem Sprengen dienen. Ferner legt sich der Kern A noch an den mittleren Kern B der Nabe bei c an. Hierdurch wird auſser einem genauen Auflager noch erreicht, daſs auch das Material, mit welchem beide Scheibenhälften in der Nabe zusammenfallen, geringeren Querschnitt erhält und in Folge dessen das Sprengen erleichtert. Um möglichst wenig Modelle für guſseiserne Fensterrahmen zu gebrauchen, stellen Potthoff und Flume in Louisenhütte bei Lünen a. d. Lippe (* D. R. P. Nr. 28795 vom 10. April 1884) Modelle her, bei welchen der äuſsere Rahmen, der Bogen und die Längssprossen fest mit einander verbunden sind, während die Quersprossen, deren unterste den Wasserschenkel bildet, in der Richtung der Längssprossen verschiebbar sind. Nach der bestimmten Höhe und Theilung des Rahmens werden die Quersprossen durch Schrauben befestigt. Die überstehenden Enden werden in der Sandform, nachdem das Modell daraus entfernt ist, mit Sand gefüllt. Das Patent * Nr. 28454 vom 15. Januar 1884 von J. P. Goulson und Adolf Spiel in Berlin betrifft einen zerlegbaren Metallkern und eine zerlegbare Form zum Gieſsen von Geruchverschlüssen aus Blei. In Bezug auf die Form der einzelnen Theile muſs auf die Patentschrift verwiesen werden. Fr. Bankloh in Witten (D. R. P. Nr. 28267 und 28314 vom 30. December 1883) bestreicht die Guſsstahl-Formen, nachdem das Modell herausgenommen ist, mit einer Masse aus 25 Proc. Tiegelschalenmehl, 46,5 Proc. Chamottesteinmehl, 12,5 Proc. grünem Formsand, 12,5 Proc. gemahlenem weiſsem Thon und 3,5 Proc. Pottloh. Alsdann werden die Formen 5 Minuten lang getrocknet und dann mit einem Spatel polirt; hierauf erwärmt man die Formen 12 Stunden lang in einem Wärmofen, reinigt dieselben von Staub und trägt eine dünnere Streichmasse auf, welche besteht aus: Chamotte 12,5 Proc. Chamottesteinmehl 50 Kokesmehl 12,5 Gemahlener weiſser Thon 12,5 Gyps   6,25 Pottloh   6,25 C. M. Pielsticker in London und Friedr. C. G. Müller in Brandenburg (* D. R. P. Nr. 29548 vom 8. Februar 1884) lieſsen sich ein Verfahren und einen Apparat patentiren, um Draht, Stangen, Platten, Schienen u. dgl. unmittelbar aus geschmolzenem Eisen beliebigen Kohlenstoffgehaltes herzustellen. A (Fig. 10 Taf. 23) ist ein aus Stahlblech hergestellter, mit dem Deckel F verschlieſsbarer Cylinder. Cylinder wie Deckel sind inwendig mit einem 200mm dicken Futter feuerfesten Materials D ausgekleidet. Der Deckel enthält ein Mannloch H; ebenso befindet sich nahe dem Boden des Cylinders ein Mannloch K. Gegenüber K befindet sich in der Wand des Cylinders A, sowie in seiner Auskleidung D eine runde Oeffnung, welche in den guſseisernen Hohlcylinder B führt. In B paſst der cylindrische Hohlkörper c aus Guſseisen, welcher in seiner Achse die Röhre d enthält; letztere ist aus Stahl oder Bronze hergestellt, inwendig polirt oder auch mit einem harten, nicht metallischen Stoff ausgekleidet; ihr Profil ist gleich oder annähernd gleich demjenigen des zu erzeugenden Gegenstandes. Der die Röhre d umschlieſsende Hohlkörper c ist an seiner abgerundeten Stirnfläche cylindrisch ausgedreht, um das Mundstück m aufzunehmen, welches aus einem möglichst dichten und chemisch widerstandsfähigen feuerfesten Materiale gebrannt ist und eine Durchbohrung besitzt. In den um die Röhre d innerhalb c verbleibenden Hohlraum kann eine Kühlflüssigkeit eingeleitet werden. Bevor das Kühlrohr c eingesetzt wird, wird es vorn mit breiiger feuerfester Masse umgeben, wodurch nachher ein dichtes Zusammenschlieſsen mit der Fütterung des Raumes A gesichert ist. Der Betrieb des Apparates gestaltet sich, wie folgt: Zuerst steckt man durch die Form d einen ihrem Querschnitte genau entsprechenden Eisenstab, dessen Enden sowohl in den Raum A, als auch nach auſsen hervorragen. Darauf wird der Raum A bei geöffneten Mannlöchern durch Gas oder Kohle gehörig vorgewärmt. Nachdem dann das Mannloch K geschlossen und Kühlflüssigkeit durch c geleitet ist, wird A mit möglichst hitzigem Eisen oder Stahl durch die Oeffnung H vollgegossen. Kurze Zeit darauf wird der in der Form d steckende Eisenstab vorwärts gezogen, das in A enthaltene flüssige Metall folgt dem Stabe, erstarrt innerhalb der Form d, bildet mit dem zuvor abgeschmolzenen Stabe einen zusammenhängenden prismatischen Körper, welchen man ununterbrochen aus der Form zieht, bis der Inhalt von A erschöpft ist. Die Kraft, welche den eingeführten Stab und darauf den neu entstandenen prismatischen Eisenkörper aus der Form zieht, geht von einem oder mehreren unter passenden Winkeln aufgestellten Walzenpaaren aus, deren Kaliberöffnung in der verlängerten Achse von d liegt. Die Geschwindigkeit der Walzen wird so geregelt, daſs der Metallfaden hellroth glühend aus der Röhre d tritt. Scharfe Kanten darf letztere nicht haben; diese müssen in dem Walzwerke hergestellt werden. Die Zugkraft braucht dagegen nicht von den Walzen auszugehen. Man kann den Draht auch durch 2 Walzen in einem entsprechenden Kaliber, welches den Drahtquerschnitt noch vermindert, hindurch ziehen. Um Gasausscheidungen aus dem Metalle im Behälter A zu verhindern, läſst man in den oberen Theil desselben flüssige Kohlensäure eintreten. Die Herstellung schwerer prismatischer Eisenkörper soll nach diesem Verfahren, so lange es sich um einfache und volle Profile handelt, wegen des verhältniſsmäſsig kleineren Reibungswiderstandes weniger Schwierigkeiten bieten als leichtere Stäbe. Der Apparat bleibt dem zuvor beschriebenen, abgesehen von den Abmessungen, gleich. Der Sammelraum A kann, namentlich bei dichtem Stahl, zu einem bloſsen Einguſstrichter zusammenschrumpfen, welcher durch eine gewöhnliche Gieſspfanne stets voll gehalten wird. Die Form erhält zweckmäſsig eine Neigung, damit etwaige Gasblasen aus dem noch flüssigen Metalle aufsteigen können. Handelt es sich um die Herstellung prismatischer Körper verwickelten Profils, z.B. Schienen, oder um hohle Körper, wie Röhren, so ist die Anwendung des Walzwerkes sehr erschwert oder gänzlich ausgeschlossen. Das Fabrikat muſs also mit seinem endgültigen Profile aus der Form kommen. Die bewegende Kraft kann in diesem Falle durch Hebel, hydraulische Vorrichtungen oder irgend welche anderen Mechanismen geliefert werden. Es ist hier eine absetzende Bewegung angezeigt, in der Art, daſs man während einer Ruhepause den ganzen Inhalt der Form erstarren läſst, dann den gebildeten prismatischen Körper nahezu um die Länge der Form schnell vorzieht, wodurch sich in letztere wieder flüssiges Metall ergieſst, um nach der nächsten Pause als starrer Körper hervorgezogen zu werden. Um Hohlkörper zu erzielen, muſs die Form d einen gekühlten Kern erhalten. Derselbe besteht aus einer vorn geschlossenen Stahlröhre, welche im Bodengemäuer des Sammelraumes A so eingebettet ist, daſs ihr vorderes Ende conachsial in der Form d steht. Das hintere offene Ende geht durch die gegenüber liegende Wand von A. Durch ein dünnes, bis vorn hinein zu führendes Rohr kann der Kern mit Kühlflüssigkeit versehen werden. Die Einfluſsmündung des Mundstückes liegt dann schräg nach oben. Da in den zuletzt berührten Fällen der Körper lediglich durch einen Gieſsprozeſs fertig gestellt wird, so muſs das verwendete Metall dichte Güsse liefern, andererseits aber im gegossenen Zustande die Festigkeit und Zähigkeit besitzen, welche man zu Bauzwecken verlangt. Ein solches Metall wollen Pielsticker und Müller in dem mit Silicium-Spiegeleisen hergestellten Fluſsstahl mit 0,3 bis 0,4 Proc. Kohlenstoff gefunden und durch zahlreiche Versuche dargethan haben, daſs dieser Stahl in gegossenem Zustande fast die nämlichen Gütezahlen gibt, wie nach dem Schmieden oder Walzen, namentlich auch hinsichtlich der Contraction. Statt des zusammengesetzten Kühlrohres c kann bei der Erzeugung von Draht u. dgl. einfach ein voller Stahlblock mit achsialer Durchbohrung oder eine mit Guſseisen umgossene Stahlröhre in Anwendung kommen, wobei dann die Wärme des einflieſsenden Eisens von der schweren Metallmasse aufgenommen wird. Innerhalb der Metallmasse können sich auſserdem noch Kanäle befinden, durch welche Kühlwasser flieſst. Statt des Sammelgefäſses A, in welches das flüssige Metall übergeführt wird, kann auch irgend ein geeigneter Ofen (z.B. ein Siemens'scher Ofen) benutzt werden, worin das Metall durch die Wärme einer Feuerung beliebig lange in geschmolzenem Zustande erhalten werden kann. Der Ofen kann auch zur Bereitung des Metalles gedient haben. An Stelle der gewöhnlichen Abstichöffnung wird das Kühlrohr c eingesetzt und im Uebrigen verfahren, wie oben beschrieben. Zur Herstellung von schmiedbarem Guſs schlägt Friedr. E. Paul in Radebeul (* D. R. P. Nr. 27981 vom 30. December 1883) einen sich drehenden Cylinder vor, welcher in dem Flammraume eines Ofens mit 2 Feuerungen gelagert ist und dem durch die beiden hohlen Lagerzapfen Luft zu- bezieh. abgeführt wird. Zur gleichmäſsigen Vertheilung der Luft im Cylinder sind innerhalb desselben an beiden Enden Siebe angeordnet; zwischen diese werden die zu entkohlenden Gegenstände eingepackt.

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