DE2241590A1 - Zweiteiliger gegenstand sowie gussvorrichtung und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

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PATENTANWALT DIPL. INQ. RAINER VIETHEN

KÖLN-Lindenthal

Bachemer Straße 54-56

21. August 1972 V/Re

Mein Zeichens C 18/1

Anmelderin:

GOATS & CLARK, INC.

430 Park Avenue,

New York, N.Y. 10022 (U.S.A.) Bezeichnung:

Zweiteiliger Gegenstand sowie Gußvor* richtung und Verfahren zu dessen Herstellung

Kurz zusammengefaßt betrifft die vorliegende Erfindung einen gegossenen, aus zwei gelenkig verbundenen Teilen bestehenden Gegenstand sowie ein Verfahren und eine Gußvorrichtung zum gleichzeitigen Gießen beider Teile des Gegenstandes. Der erste Teil des Gegenstandes wird mit inneren Vorsprüngen ausgebildet und der zweite Teil des Gegenstandes wird über diese Vorsprünge derart gegossen, daß er die Vorsprünge umschließt und so eine Gelenkverbindung entsteht. Eine Abgrat- und Preßvorrichtung mit einem Preßstempel verformt dann den Werkstoff im ersten Teil des Gegenstandes an den VorSprüngen derart, daß die Gelenkverbindung frei beweglich wird.

Es ist bekannt, schwenkbare oder gelenkig verbundene Elemente als festverbundene Einheit im Gießverfahren herzustellen. Ein Beispiel für ein solches Gießverfahren beschreibt die USA-Patentschrift 2 819 494. Nach diesem bekannten Verfahren wird durch Guß ein Gelenk hergestellt,

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bei dem ein Element gegenüber dem anderen drehbar ist. Dabei wird das zweite Element über dem ersten, zuvor gegossenen Element geformt oder gegossen. Es zeigt sich jedoch, daß die so hergestellten Gelenkverbindungen etwas schwergängig sind, d.h. daß die beiden Elemente sich nicht frei gegeneinander drehen. Bei der obenerwähnten USA-Patentschrift ist dies nicht unbedingt ein Nachteil, weil diese USA-Patentschrift die Herstellung einer Riemenspange betrifft. Bei anderen, aus zwei gelenkig verbundenen Teilen bestehenden Gegenständen, wie etwa bei Scharnieren, die unter Anwendung dieses Gußverfahrens hergestellt werden, ist die freie Schwenkbarkeit der beiden Teile gegeneinander jedoch sehr erwünscht.

Die vorliegende Erfindung schafft daher einen aus zwei gelenkig verbundenen Teilen bestehenden, gegossenen Gegenstand, bei dem der eine Teil so behandelt wird, daß die beiden Teile sich mch der Fertigstellung des zweiteiligen Gegenstandes frei gegeneinander drehen können. Am einen Teil des zweiteiligen Gegenstandes werden Vorsprünge ausgebildet, über die der zweite Teil gegossen wird, so daß eine Gelenkverbindung entsteht, wobei der erste Teil noch einer Verformung unterzogen wird, die bewirkt, daß die Gelenkverbindung frei-beweglich wird. Diese Verformung des ersten Teils des zweiteiligen Gegenstandes kann durch Einpressen von Vertiefungen erfolgen, durch die die Vorsprünge auseinandergespreizt werden, um die Gelenkverbindung leichtgängig zu machen.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Gußvorrichtung zum Herstellen von aus zwei gelenkig verbundenen Teilen bestehenden Gegenständen, bei der der zweite Teil der Gegen-

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stände über den vorher gegossenen ersten Teil gegossen wird, wobei eine Abgrat- und Preßvorrichtung vorgesehen ist, um den ersten Teil des zweiteiligen Gegenstandes zu verformen und so die Gelenkverbindung leichtgängig zu machen. Die Erfindung sieht eine Gußvorrichtung mit zwei gegeneinander beweglichen Gußformen vor, zwischen denen ein erster Teil mit Vorsprüngen gegossen wird und zwischen denen ein zweiter Teil über die Vorsprünge des ersten Teils gegossen wird, um so eine Gelenkverbindung herzustellen; die Abgrat- und Preßvorrichtung weist einen Preßstempel auf, um den Werkstoff des ersten Teils so zu verformen, daß die Gelenkverbindung leichtgängig wird. Die Abgrat- und Preßvorrichtung kann gesondert von der Gußform angeordnet sein und federnd gelagerte Teile aufweisen, um die beiden Teile des Gegenstandes festzuhalten, während der Preßstempel die Verformung des ersten Teiles bewirkt.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren, bei dem man einen ersten Teil und anschließend daran einen zweiten Teil über den ersten derart gießt, daß die beiden Teile gelenkig verbunden sind, woraufhin man den ersten Teil derart verformt, daß die zunächst schwergängige Gelenkverbindung leichtgängig wird. Dabei bildet man unter Verwendung einer zweiteiligen Form am ersten Teil des zweiteiligen Gegenstandes Vorsprünge aus, woraufhin der zweite Teil so gegossen wird, daß er diese Vorsprünge nach Art einer Gelenkverbindung umschließt. Anschließend bringt man die so verbundenen Teile zwischen gleitend gelagerte Preßstempel, um den ersten Teil derart zu verformen, daß die Vorsprünge in den Umschließungen freibeweglich werden.

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Ein aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehender Gegenstand im Sinne der vorliegenden Erfindung kann vielfältige Gestalt haben und beispielsweise ein Scharnier, eine Gelenkklammer od.dgl. sein. Auch kann dieser Gegenstand eine dekorative Ausgestaltung haben.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines nur der Erläuterung und nicht etwa der Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienenden Ausführungsbeispiels, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Scharniers, aus der die dekorative Gestaltung des Scharniers zu ersehen ist,

Fig. 2 eine Ansicht der anderen, flachen Seite des in Fig. 1 gezeigten Scharniers, in der die Einpressungen erkennbar sind,

Fig. 3 eine Seilenansicht zu den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 ein Beispiel für die Anbringung des Scharniers gemäß den Figuren 1 bis 3 im Gebrauch,

Fig. 5 in einer der Fig. 2 entspre dienden Darstellung den unteren Teil des Scharniers,

Fig. 6 in einer perspektivischen Darstellung den oberen Teil des Scharniers,

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Fig, 7 in einer schematischen Darstellung eine Gußvorrichtung zur Herstellung des in den Fig» 1 bis 3 dargestellten Scharniers, wobei aus dieser Figur das etfindungsgemäße Verfahren ersichtlich ist,

Fig. 8 in einer perspektivischen Sprengansicht den einen Teil der Abgrat- und Preßvorrichtung,

Fig. 9 in einer perspektivischen Sprengansicht den anderen, gegenüberliegenden Teil der Abgrat- und Preßvorrichtung,

Fig. 10 eine Schnitt durch die Abgrat- und Preßvorrichtung gemäß den Fig. 8 und 9, bevor diese mit dem Scharnier in Berührung kommt,

Figo 11 eine Ansicht des Preß- oder Stanzstempels, der in dem in Fig₀ 9 dargestellten Teil der Abgrat» und Preßvorrichtung angeordnet ist,

Figo 12 eine Stirnansicht des Preßstempels gemäß Figo 11,

Figo 13 eine Draufsicht auf das vordere Ende des Preß-' stempeis gemäß Fig. 11 und

Figo 14 eine perspektivische Schrägaufsicht auf das vordere Ende des Preßstempels mit den darauf angeordneten Erhebungen.

Die beiliegenden Zeichnungen sind zur Erleichterung des Verständnisses zum Teil schematisch ausgeführt und es ergeben sich weitere Einzelheiten aus der folgenden Erläu-

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terung dieser Zeichnungen·

Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen zweiteiligen Gegenstand gemäß der Erfindung, dessen beide Teile gelenkig verbunden sind. Der allgemein mit 20 bezeichnete Gegenstand weist eine dekorative Vorderseite 22 gemäß Fig. 1 und eine flache Rückseite 24 gemäß Fig. 2 auf. Bei dem dargestellten Gegenstand handelt es sich um ein dekorativ ausgestaltetes Scharnier, es sei jedoch noch einmal hervorgehoben, daß die vorliegende Erfindung bei zweiteiligen, gelenkig verbundenen Gegenständen aller Art anwendbar ist, bei denen eine freie Beweglichkeit der Teile gegeneinander angestrebt wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die dekorative Vorderseite 22 des Scharniers als Lilienblüte ausgebildet, wobei Teile reliefartig erhoben ausgebildet sind und der dekorative Effekt noch durch Polierung und Oberflächenbehandlung verstärkt werden kann. Der Gegenstand 20 weist einen ersten oder unteren Teil 26 und einen zweiten oder oberen Teil 28 auf_o Die beiden Teile 26 und 28 sind durch ein Gelenk 30 miteinander verbunden. Die Vorderseite 22 weist erhobene Flächenteile auf, wobei der Mittelbereich 32 im unteren Teil 26 und der Mittelbereich 34 im oberen Teil 28 die am höchsten erhobenen Flächen des Gegenstandes sind«

Das Gelenk 30 besteht aus zwei Vorsprüngen 36, die auf einer inneren Oberfläche des unteren Teils 26 gemäß der Darstellung in Fig. 5 ausgebildet sind und sich einander gegenüberliegend nach innen erstrecken. Die Vorsprünge 36 sind kegelförmig gestaltet, wobei der Querschnitt am freien Ende am kleinsten ist. Im oberen Teil 24 sind zwei Umschließungen oder Aufnahmen 38 gemäß der Darstellung

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in Fig. 6 ausgebildet, die so gestaltet sind, daß sie jeweils auf einen der Vorsprünge 36 passen, um die Gelenkverbindung zu bilden,, In Fig. 3 ist der obere Teil 28 in ausgezogenen Linien fluchtend mit dem unteren Teil 26 dargestellt, so daß der ganze Gegenstand 20 flach ist, während die in gestrichelten Linien dargestellte Stellung des Teils 28 in Fig. 3 eine Schwenkstellung um das Gelenk 30 darstellt.

Im unteren Teil 26 sind im Abstand voneinander zwei Ausnehmungen 40 ausgebildet. Der Abstand, die Anzahl und die Anordnung der Ausnehmungen 40 sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung keine kritischen Größen, solange diese Ausnehmungen 40 so angeordnet sind, daß man mit Schrauben, Nägeln oder anderen Befestigungsmitteln durch die Ausnehmungen 40 hindurch den Gegenstand an der Einbaustelle befestigen kann. Zwei entsprechende Ausnehmungen 42 sind im oberen Teil 28 zum gleichen Zwecke vorgesehen, d.h. zur Aufnahme von Befestigungsmitteln beim Einbau des Gegenstandes. Selbstverständlich kann man statt der vorgesehenen vier Ausnehmungen 40,42 auch mehr oder weniger Ausnehmungen anordnen.

Fig. 4 zeigt eine typische Einbauweise des Gegenstandes 20 als Scharnier für eine Dose, beispielsweise einen Schmuckkasten 44. Ein typisches, dekorativ ausgestaltetes Scharnier für diesen Zweck ist etwa 2,5 bis 5 cm lang und der obere, längere Teil 28 wird am Deckel 46 des Kastens 44 befestigt, während der untere oder kleinere Teil 26 an der Rückseite 48 des Kastens 44 befestigt wird. Wichtig ist, daß das Gelenk 30 die beiden Teile freibeweglich verbindet, so daß der Deckel 46 leicht geöffnet und geschlos-

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sen werden kann. Ein dekoratives Scharnier der beschriebenen Art kann auch an Klapptüren oder Schränken od.dgl. Konstruktionen verwendet werden, wobei selbstverständlich die Größe und Dicke des Scharniers in Abhängigkeit von der erforderlichen Festigkeit und Größe der Konstruktion anders ausgeführt werden können. Desgleichen kann eine andere Dekoration oder dekorative Gestaltung angewendet werden, solange die beiden Teile des Gegenstandes durch ein freibewegliches Gelenk miteinander verbunden sind.

Die freie, leichtgängige Bewegbarkeit des Gelenks 3Qwird durch Einpressungen 50 erreicht, die im ersten Teil 26 ausgebildet werden. Am besten erkennt man aus Fig. 5, daß die Einpressungen 50 aus zwei im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordneten, länglichen Preßnuten und 54 bestehen, die sich in Längsrichtung des Teils 26 erstrecken, wobei diese Preßnuten jeweils mit einem der Vorsprünge 36 fluchten. Die Preßnuten 52 und 54 werden mit einem Preß- oder Stanzstempel hergestellt, der in den Teil 26 eingetrieben wird, um den Werkstoff dieses Teils im Bereich um die beiden Vorsprünge 36 herum nach außen zu treiben. Man erkennt daher aus Fig. 5, daß die Preßnuten 52,54 eine Verformung des Werkstoffes um die Vorsprünge 36 herum bewirken, so daß diese sich in den Aufnahmen 38 des Gelenks 30 frei drehen können.

Die Gußvorrichtung gemäß der Erfindung ist schematisch in Fig. 7 dargestellt, wo die gestrichelte Umrißlinie 60 eine Seite von zwei beweglichen Formen darstellt, in denen die Teile 26 und 28 gegossen werden. Das allgemeine Verfahren, nämlich das Gießen eines ersten Teiles, dessen

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Bewegung zur nächsten Formausnehmung und das Gießen eines anderen, gelenkig mit dem ersten Teil verbundenen Teiles, ist in der bereits erwähnten USA-Patentschrift 2 819 494 dargestellt· Erreicht wird dies dadurch, daß die Form 60 und eine auf diese Form passende Form aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, so daß man die gegossenen Teile schrittweise senkrecht bewegen kann. Beim Gußvorgang fließt erhitzter Werkstoff von einer nicht dargestellten Einspritzdüse in Richtung des Pfeiles A in einen Einlaß 62„ Der erhitzte Werkstoff fließt um einen Transportkern 64 herum, wobei ein ringartiger oberer Einlaßteil 66 und ein unterer Einlaßteil 68 gebildet werden« Es ist bekannt, erhitztes Metall in Formen zwischen aufeinanderpassenden Formteilen zu gießen, wobei gleichzeitig gelenkig verbundene obere und untere Teile gegossen werden«, Man erkennt, daß der Einlaßteil 66 im oberen Teil der Form 60 Gußkanäle 70 und 72 aufweist, die derart angeordnet sind, daß gesonderte Gußmetallströme schräg zueinander in den Foraihohlraum strömen, um einen unteren Teil 26 vollständig zu gießen» Zugleich mit dem Gußstrom in den Einlaßteil 66 fließt auch ein Gußstrom in den unteren Einlaßteil 68, so daß ein oberer oder zweiter Teil 28 in Gelankänordnung mit dem zuvor gegossenen uratereK Teil 26" gegossen wird» der nach unten transportiert worden isto Hierbei fließt Gußmetall durch Gußkanäle - 74 und 76, die schräg sueio° ander angeordnet sind, um das heiße Gußmetall Io den gesamten Formhohlraum zum Guß des Teils 28 einzubringen₀ Dieser Gußvorgang, bei dem gelenkig miteinander verbundene Teile gegossen werden, ist synchronisiert mit der Öffnung und Schließung der Formteile, wobei unmittelbar vor dem beschriebenen Gußvorgang die beweglichen Formteile

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geöffnet und der Transportkernzapfen 64 bewegt worden ist, um den gerade gegossenen Teil 26 nach unten in die untere Stellung zu bringen, wo er in Fig. 7 mit 26* bezeichnet ist. Man erkennt also, daß jedes Mal, wenn heißes Gußmaterial in den Einlaß 62 und durch die Einlaßteile 66 und 68 in die Formen fließt, ein erster oder unterer Teil 26 in der oberen Stellung und ein zweiter oder oberer Teil 28 in der unteren Stellung gegossen wird, wobei dieser Teil 28 mit seinen untenliegenden Aufnahmen 38 um die Vorsprünge 36 des untenbefindlichen Teils 26* gegossen wird.

Man erkennt auch aus Fig. 7, daß, wenn der erste, den unteren Teil des fertigen Scharniers bildende Teil 26 nach unten in die Stellung 26' bewegt worden ist, die Ein}aßtelle 62,66 und 68 als verfestigte Gußansätze 62',66* und 68' in Erscheinung treten.

Aus Fig. 7 ersieht man ferner, daß, wenn der Teil 26 sich nach unten in die mit 26* bezeichnete Stellung bewegt, sich der zuvor gegossene Teil 28 weiter nach unten in eine Abgrat- und Preßstellung bewegt, in der er mit 28* bezeichnet ist und wo er mit einem ersten Teil 26" gelenkig verbunden ist, der vorher gegossen und im vorangehenden Arbeitsschritt in die untere Stellung innerhalb der Form 60 bewegt worden war.

Der Abgrat- und Preßvorgang ist ein wichtiger Teil der vorliegenden Erfindung und findet unmittelbar unterhalb der beweglichen Form 60 statt, so daß die gelenkig verbundenen und ein Scharnier bildenden Teile 26 und 28 durch die schrittweise erfolgende senkrechte Bewegung des Transportkernzapfens 64 nach unten in diese Stellung gebracht

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werden. Der Abgrat- und Preßvorgang erfolgt, um den ersten oder unteren, nun mit 26" bezeichneten Teil derart zu behandeln, daß seine Vorsprünge 36 von ihrer Bindung innerhalb der Aufnahmen 38 des Teils 28* befreit werden. In dieser Abgrat- und Preßstellung wird der mittlere Teil des Scharnierteils 26" einer Preß- oder Stanζverformung seines Materials unterworfen, wobei die Einpressungen 50 gebildet werden. Bei dem Gußmaterial handelt es sich um eine Zinklegierung, die als Zamak Nr. 3 bekannt ist. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf Zinklegierungen beschränkt, vielmehr kann man irgendeinen Werkstoff mit gleichartigen Eigenschaften anwenden, der schmelzbar und gießbar ist, um in entsprechenden Formhohlräumen zu erstarren.

Es soll nun der Abgrat- und Preßvorgang beschrieben werden. Man beachte, daß dieser Verfährensschritt unmittelbar unterhalb und in unmittelbarer Nähe der Gußformen durchgeführt wird, so daß die verfestigten Teile 26" und 28' noch heiß sind und infolgedessen der Preßvorgang und das Auseinandertreiben des Metalls leicht durchführbar sind.

Die Figuren 8 und 9 zeigen die Teile, die die Abgrat- und Preßvorrichtung bilden und gemäß der Darstellung in Fig. 10 einander gegenüberliegend angeordnet sind« Das aus den Teilen 26" und 28* bestehende und abzugratende sowie zu stanzende Scharnier wird gemäß der Darstellung in Fig. in die untere Stellung zwischen die beiden Teile 80 und 82 bewegt, die bis zur Berührung der beiden Seiten des Scharniers aufeinander zu bewegbar sind. Der in Fig. 10 links dargestellte Teil 80 id; mit nicht dargestellten Mit-

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teln nach rechts bewegbar, bis er die gesamte, dekorativ ausgestaltete Vorderseite 22 des Scharniers berührt. Der Teil 80 weist ein Gehäuse 84 auf, das mit waagerechten, parallelen Bohrungen 86 und 88 zur Aufnahme von kräftigen Druckfedern 90 und 92 versehen ist. Die rechte Seite des Gehäuses 84, in der die Öffnungen der Bohrungen 86 und 88 liegen, weist einen vertieften Teil 94 auf, der längliche Gestalt hat und die öffnungen der Bohrungen 86 und 88 einschließt und im wesentlichen die gleiche Größe wie das Scharnier hat. In diesen vertieften Teil 94 ist ein Ende 96 eines Abgratstempers 100 eingepaßt,' der auf seiner anderen Seite einen erhöhten Teil 102 aufweist, welcher im wesentlichen die gleiche Größe und Gestalt wie die Vorderseite des Scharniers 20 hat. Aus Fig. 8 ersieht man, daß der Abgratstempel 100 einen länglichen Teil 96 auf* weist, der in den vertieften Teil 94 des Gehäuses 84 hineinpaßt, sowie einen Abschnitt 104, der vom Endteil 96 wegragt und gleiche aber etwas kleinere längliche Gestalt hat, wobei die Teile 94 und 96 an der Oberseite miteinander fluch ten; der erhobene Teil 102 besteht aus einem oberen und einem unteren Teil 106 und 108, die im wesentlichen die gleiche Gestalt wie die gesamte Vorderseite 22 des Scharniers haben, sowie aus einer Nute 110 zur Aufnahme des vorspringenden Gelenkes 30 des Scharniers.

Ein Deckel 112 paßt um den Teil 104 und hält den Abgratstempel 100 auf dem Gehäuse 84. Der Deckel 112 weist eine längliche Öffnung 114 auf, die etwa die gleiche Gestalt wie der längliche Teil 104 hat, so daß sie um diese paßt und ein Teil der Rückseite des Deckels 112 gegen eine flache Oberfläche 103 auf der Vorderseite des Endteils

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96 anliegt, die im übrigen den vorspringenden Teil 104 des Abgratstempels berührt. Der Deckel 112 und das Gehäuse 84 haben im allgemeinen rechteckige Gestalt, dies ist jedoch kein wesentliches Merkmal der Erfindung. Der Deckel 112 weist ferner eine Ausnehmung 116 in Gestalt von drei verbundenen Beinen zur Aufnahme der verfestigten Gußansätze 62', 66* und 68* auf, wenn diese sich in der Abgrat- und Preßstellung befinden.

Daher hat die Ausnehmung 116 im wesentlichen die gleiche Gestalt wie die in Fig. 7 dargestellten Einlaßteile, und diese Gußansätze werden in dieser. Stellung vom Scharnier entfernt.

Gegenüber dem Teil 80 ist der Teil 82 angeordnet, dessen Gehäuse 120 ähnlich dem Gehäuse 84 gestaltet ist und zwei waagerecht angeordnete, parallele Bohrungen 122 und 124 aufweist, deren Öffnungen mit 126 und 128 bezeichnet sind und in denen kräftige Druckfedern 130 und 132 liegen. In dem dem Scharnier 26",28* zugewendeten Ende des Gehäuses 120 ist ein vertiefter Teil 134 ausgebildet, der längliche Gestalt und etwa die Größe des Scharniers hat und in dem die Öffnungen 126 und 128 gemäß der Darstellung in Fig. 9 liegen.

Ein zweiter Abgratstempel 140 weist ein Ende 142 auf, das in den vertieften Teil 134 paßt. Äußerem länglichen Endteil 142 weist der Abgratstempel 140 gemäß der Darstellung in Fig. 9 einen erhobenen Teil 144 auf, der im wesentlichen die Gestalt und Größe des Scharniers hat. Der erhobene Teil 144 ist so angeordnet, daß er mit der Rückseite 24 des Scharniers in Berührung kommt, und er ist entspre-

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chend der in Fig. 2 dargestellten Rückseite des Scharniers flach. Aus Fig. 9 erkennt man, daß die Oberseite des erhobenen Teils 144 im wesentlichen mit der Oberseite des Endteils 142 fluchtet, daß sich der Endteil 142 jedoch nach unten weiter als der erhobene Teil 144 erstreckt, so daß die flache Vorderseite 166 des Endteils 142 gegen die Innenseite eines Deckels 150 anschlagen kann.

Der Deckel 150 paßt um den Abgratstempel 140 und auf die Vorderseite des Gehäuses 120. Er weist in der Mitte einen Ausschnitt 152 auf, der etwa die Gestalt des erhobenen Teils 144 hat, so daß sich in der obenbeschriebenen Weise die Vorderseite 146 gegen die Innenseite des Deckels 150 anlegen kann und der Deckel im übrigen gegen die Vorderseite 129 des Gehäuses 120 anliegt. Aus Fig. 9 ersieht man auch, daß der Ausschnitt 152 des Deckels 150 bis in die Oberseite des Deckels 150 reicht und hier eine öffnung 156 bildet, die die obere Spitze des Scharniers 26", 28* in der in Fig. 9 dargestellten Stellung aufnimmt. Der Deckel 150 weist auch eine Ausnehmung 154 auf, die etwa die Gestalt der Gußansätze 62',66* und 68' hat. Selbstverständlich sind die Ausnehmungen 154 und 116 einander gegenüberliegend ausgebildet, so daß sie die Gußansätze aufnehmen können, um diese vom Scharnier abzutrennen·

Gemäß der Darstellung in den Fig. 9 und 10 ist im unteren Teil des Abgratstempels 140 eine Öffnung 156 vorgesehen· Eine entsprechende Öffnung 158 ist in der Rückwand des Gehäuses 120 ausgebildet, so daß man einen Stanzstempel l6o verschieblich in diesen Öffnungen anordnen kann (Fig. 10). Der Stanzstempel 160 ebenso wie das Gehäuse 120 und

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der Deckel 150 haben beim dargestellten Ausführungsbeispiel rechteckige Gestalt, ohne daß dies erfindungswesentlich wäre. .

Der Stanzstempel 160 hat die Aufgabe, die Einpressungen 50 im Teil 26 zu erzeugen, wozu auf den Preßstempel ein nicht dargestellter, durch die Öffnung 158 hindurchtretender Antrieb einwirkt. Hierdurch wird das andere Ende des Stanzstempels 160 in die Rückseite des Teils 26" getrieben, um die Einpressungen 50 in der obenbeschriebenen Weise zu erzeugen und dabei den Werkstoff auseinanderzutreiben, so daß die Vorsprünge 36 frei werden»

Gemäß der Darstellung in den Figo 11 bis 14 ist der Stanzstempel 160 ein länglicher Körper mit etwa quadratischem Querschnitt und abgeschrägten Längskanten 162„ Das vordere Ende 164 des Stanzstempels 160 wird in die Rückseite des unteren Teils des Scharniers 20 eingetrieben· Dieses vordere Ende 164 weist zwei parallele Erhebungen 66 auf und der Stanzstempel sowie diese Erhebungen werden aus ausreichend hartem Werkstoff hergestellt, beispielsweise gehärtetem Werkzeugstahl, so daß sich die Erhebungen in den unteren Teil 26" des Scharniers ohne Verformung des Stanzstempels oder der Erhebungen 166 einpressen. Es wurde oben bereits erwähnt, daß dieses Eintreiben der Erhebungen 166 in den unteren Teil des Scharniers durch die Tatsache erleichtert wird, daß dieser untere Teil vom Gußvorgang her noch heiß ist.

Die Form der Erhebungen 166 ist derart, daß das Eindringen in den Werkstoff und das Auseinandertreiben des Werkstoffes des Teils 26 zur Befreiung der Vorsprünge £6 von

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den Aufnahmen 38 erleichtert wird. Am deutlichsten erkennt man aus Fig. 14, daß jede der Erhebungen 166 eine rechtwinklig vom vorderen Ende 164 des Stanzstempels 166 wegragende Innenfläche 168 aufweist. Die Innenfläche 168 ragt etwa 0,5 mm vor und dann schließt sich eine gekrümmte Oberfläche 170 an, die an den abgeschrägten Längskanten und der Außenseite des Stanzstempels endet. Der Krümmungsradius der Oberfläche 170 beträgt etwa 1,3 mm gemessen von der Außenkante der Innenseite 168. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die gekrümmten Oberflächen 170 derart ausgebildet sind, daß die Erhebungen 166 zunächst mit ihren Vorderkanten 172 in den Werkstoff des Teiles 26 eindringen und beim weiteren Eindringen des Stanzstempels der Werkstoff des Teils 26 infolge der gekrümmten Oberflächen 170 nach außen getrieben wird. Der Abstand der Erhebungen 166 voneinander ist im Rahmen der Erfindung nicht kritisch, solange er so groß ist, daß er etwa der Lage der Vorsprünge 36 entspricht und infolgedessen die Legierung des Teils 26 derart nach außen getrieben wird, daß die Vorsprünge 36 freidrehbar in den Aufnahmen 38 liegen. Die tatsächliche Auseinandertreibung oder Verformung des Werkstoffes beläuft sich auf etwa 0,18 bis 0,25 mm.

Wenn die beiden Teile 80 und 82 gegen die beiden Seiten des Scharniers 26",28* angepreßt sind, wird der Stanzstempel 160 mit nicht dargestellten Mitteln vorwärtsgetrieben, so daß die Erhebungen 166 in die Rückseite des unteren Teils 26" getrieben werden, um dessen Werkstoff auseinanderzutreiben und die erstrebte freie Drehbarkeit der Gelenkverbindung zu erreichen. Bei diesem Stanzvor-

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gang bieten die Federn 90,92 und 130,132 ein federndes Widerlager für die Abgratstempel 100 und 140, so daß hinsichtlich der Teile 100 und 140 eine geringe Bewegung oder ein "Spiel" vorhanden ist.

Die Erfindung schafft also einen aus zwei gelenkig verbundenen Teilen bestehenden Gegenstand, in dessen einem Teil Einpressungen ausgebildet sind, um die das Gelenk bildenden Vorsprünge etwas auseinanderzutreiben und somit in ihren Aufnahmen freibewegbar zu machen.

Die Erfindung schafft ferner eine Gußvorrichtung für derartige Gegenstände mit einer Abgrat- und Preßvorrichtung, die einander gegenüberliegende Teile oder Stempel aufweist, zwischen denen der Gegenstand eingepreßt wird, so daß ein Stanzstempel die Verformung oder Auseinandertreibung des Werkstoffes zur Freisetzung der Vorsprünge oder Gelenkzapfen bewirken kann.

Gegenstand der Erfindung ist ferner das Verfahren zum Gießen dieses Gegenstandes, bei dem die gelenkig verbundenen Teile in die Abgrat- und Preßstellung bewegt werden und der Stanzstempel in eines der Teile eingetrieben wird, um dessen Werkstoff auseinanderzutreiben und so die Gelenkverbindung locker und freibeweglich zu machen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht an die Einzelheiten des hier ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiels gebunden. Diese sind vielmehr im Rahmen des fachmännischen Könnens vielfältig abwandelbar, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

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Claims (1)

1. PATENTANWALT DIPL. INQ. RAINER VIETHEN

   KÖLN-Lindenthal

   ßachemer Straße 54-56

   21. August 1972 V/Re

   Mein Zeichens C 18/1

   Anmelderin: COATS & CLARK, INC.

   430 Park Avenue,
   New York, N.Y. 10022 (U.S.A.)

   Ansprüche

   Zweiteiliger Gegenstand, dessen erster und zweiter Teil gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Teil (26) zwei innere, im Abstand voneinander gegenüberliegende Vorsprünge (36) ausgebildet sind, die jeder einen wechselnden Querschnitt haben, daß am zweiten Teil (28) eine die beiden Vorsprünge (36) umschließende und gegenüber diesen zur Bildung eines Gelenkes (30) bewegliche Aufnahme (38) ausgebildet ist und daß im ersten Teil (26) Eindrückungen (50) ausgebildet sind, durch die der Werkstoff des ersten Teils in der Nähe jedes Vorsprunges (36) nach außen getrieben ist, um den Vorsprüngen zur Erzielung einer freien Gelenkbewegung in der Aufnahme (38) ein Spiel zu geben.

   2) Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (36) sich zum freien Ende hin konisch verjüngen.

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   3) Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet; daß die Aufnahme aus zwei Öffnungen (38) besteht, die entsprechend den beiden konischen Vorsprüngen (36) ausgebildet und angeordnet sind.

   4) Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen (50) aus zwei im Abstand parallel angeordneten, teilweise in den Werkstoff des Teils (26) eindringenden Preßnuten (52,54) bestehen·

   5) Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßnuten (52,54) jeweils etwa fluchtend mit dem betreffenden Vorsprung (36) und im Abstand von diesem angeordnet sind.

   6) Gußvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei relativ zueinander bewegbare Formen (60) mit aufeinanderpassenden Formausnehmungen zur Herstellung eines zweiteiligen Gegenstandes (20) vorgesehen sind, dessen beide Teile (26,28) gelenkig verbunden sind, daß ein Transportkern (64) zur Bewegung in den Formen (60) montiert ist, dem Gießkanäle (62,66-76) zugeordnet sind, um die beiden Teile (26,28) des Gegenstandes (20) in Längsrichtung ausgerichtet neben dem Traneportkern (64) in der Form (60) zu gießen, wobei der zweite Teil (28) in Gelenkeingriff mit dem zuvor gegossenen ersten Teil (26) des Gegenstandes (20) gegossen wird, daß unter den Formen (60) eine Abgrat- und Preßvorrichtung (80,82) angeordnet ist, in die die gelenkig verbundenen Teile (26,28) durch.Bewegung des Transportkerns (64) bringbar sind, daß diese Abgrat-. und Transportvorrichtung aus zwei beiderseits des Gegenstandes einander

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   gegenüberliegend angeordneten und bis zur Berührung des Gegenstandes (20) aufeinander zu bewegbaren Teilen (80, 82) besteht, und daß der eine dieser Teile (82) einen Stanzstetnpel (160) aufweist, der betätigbar ist, um den verfestigten Werkstoff des ersten Teils(26) des Gegenstandes (20) zu verformen und so die gelenkige Verbindung der beiden Teile des Gegenstandes (20) zur Erzielung einer freien Gelenkbewegung zu lockern.

   7) Gußvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkanäle (62,66-76) aus mehreren, in den Formen (60) ausgebildeten und um den Transportkern (64) führenden Gußkanälen bestehen, in denen beim Guß ringförmige Gußansätze entstehen, und daß in den beiden Teilen (80,82) der Abgrat- und Preßvorrichtung Ausnehmungen (116,154) zur Aufnahme dieser Gußansätze (62* ,66',68*) vorgesehen sind.

   8) Gußvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (60) zum Guß des ersten Teils (26) als unterer Scharnierteil und des zweiten Teils (28) als oberer Scharnierteil ausgebildet ist, wobei das Scharnier eine Vorder- und eine Rückseite (22,24) aufweist, und daß der erste 'Teil (80) der Abgrat- und Preßvorrichtung der Vorderseite (22) des Scharniers gegenüberliegt und einen ersten Abgratstempel (100) aufweist, der der Vorderseite (22) des Scharniers entsprechend gestaltet ist.

   9) Gußvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgratstempel (100) einen Ausschnitt (110) zur Aufnahme des Scharniergelenks (30) aufweist.

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   10) Gußvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (80) der Abgrat- und Preßvorrichtung ein Gehäuse (84) mit einem Deckel (112) aufweist, der passend um den Abgratstempel (100) angeordnet ist.

   11) Gußvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgratstempel (100) im Gehäuse (84) auf Druckfedern (90,92) federnd gelagert ist,

   12) Gußvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teil (82) der Abgrat- und Preßvorrichtung einen zweiten Abgratstempel (140) aufweist, der entsprechend der Rückseite des Scharniers gestaltet ist_o

   13) Gußvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teil (82) der Abgrat- und Preßvorrichtung ein Gehäuse (120) mit einem Deckel (150) aufweist, der passend um den zweiten Abgratstempel (140) angeordnet ist.

   14) Gußvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgratstempel (140) im Gehäuse (120) auf Druckfedern (130,132) federnd gelagert ist.

   15) Gußvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgratstempel (140) eine Öffnung (156) ausgebildet ist und daß der Stanzstempel (160) gleitend durch das Gehäuse (120) und durch diese Öffnung (156) in Berührung mit der Rückseite des Scharniers bewegbar ist.

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   16) Gußvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzstempel (160) auf seiner Stirnseite zwei parallele Erhebungen (166) aufweist.

   17) Gußvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (166) eine rechtwinklig zur Stirnseite des Stanzstempels (160) verlaufende Innenseite (168) und eine gekrümmte Außenseite (170) aufweisen, die von der Vorderkante der Innenseite (168) in einem Bogen nach aussen und abwärts zur Stirnseite des Stanzstempels (160) verläuft.

   18) Verfahren zum Gießen eines Gegenstandes zwischen relativ zueinander bewegbaren Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man heißflUssigen Gußwerkstoff durch Gußkanäle um einen Transportkern leitet und in gesonderten Formausnehmungen erstarren läßt, wobei man zugleich einen ersten oberen Teil und in Längsrichtung mit diesem fluchtend einen zweiten unteren Teil des Gegenstandes gießt, daß man dabei den zweiten Teil in Gelenkanordnung um einen Teil des ersten Teils des Gegenstandes gießt, nachdem dieser erste Teil des Gegenstandes durch den Transportkern von seiner oberen Gußstellung in eine untere Stellung gebracht worden ist, daß man die so gelenkig verbundenen Teile des Gegenstandes nach unten in eine Abgrat- und Preßstellung bewegt, in der sie zwischen Abgrat- und Preßstempeln eingepreßt werden, und daß man einen Stanzstempel in eine Seite des ersten Teils des Gegenstandes treibt, um dessen Werkstoff zur Lockerung der Gelenkverbindung zu verformen.

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   19) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man auf dem ersten Teil innenliegende, sich konisch verjüngende Vorspränge ausbildet, daß man auf dem zweiten Teil Aufnahmen ausbildet, die den Vorsprüngen entsprechen und diese einschließen, und daß man die Verformung durch Auseinandertreiben des Werkstoffes bewirkt, um den Sitz der Vorsprünge in den Aufnahmen zu lockern.

   20) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gegenstand in Gestalt eines Scharniers mit im wesentlichen flacher Vorder- und Rückseite ausbildet und daß man das Scharnier beim Abgrat- und Preßvorgang zwischen Preßstempeln beiderseits ganzflächig einpreßt.

   21) Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stanzstempel durch einen der Preßstempel hindurch gegen die Rückseite eines Scharnierteils preßt, um die Einpressungen zu erzeugen.

   22) Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpressungen durch Auseinandertreiben des Werkstoffes des Scharniers in zwei parallelen, im Abstand voneinanderliegenden Bereichen erzeugt werden, wobei diese Bereiche jeweils mit einem der Vorsprünge fluchten.

   23) Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Vorder- und Rückseite des Scharniers in Berührung kommenden Teile in den Preßstempeln angeordnete und auf Druckfedern beweglich gelagerte Abgratstempel sind.

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