CH655025A5

CH655025A5 - Verfahren zur herstellung einer angussbuchse.

Info

Publication number: CH655025A5
Application number: CH6221/81A
Authority: CH
Inventors: Jobst Ulrich Gellert
Original assignee: Gellert Jobst U
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1986-03-27
Also published as: US4386262A; IL63708A; PT73869B; JPS6446214U; NL8103991A; JPS5791868A; IT1205605B; GB2085777A; AU7474681A; IT8124294A0; IL63708A0; GB2085777B; JPH0140662Y2; FR2492728B1; DE3140164A1; PT73869A; NL184939B; DE3140164C2; CA1142722A; FR2492728A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten, elektrisch beheizbaren Angussbuchse gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine mit dem Verfahren herstellbare integrierte, elektrisch beheizbare Angussbuchse gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 12.

Die Angussbuchse der vorliegenden Erfindung geht aus von einer bekannten Angussbuchse (DE-OS 29 48 561) mit einer schraubenförmigen Heizspule, die über einem korrosionsbeständigen Kern mit einem hochleitenden Material vergossen ist, und ausserdem mit einer nachbearbeiteten Aussenhülse. Die bekannte Angussbuchse hat den Nachteil, dass ihre Aussenfläche aus dem gegossenen Material gebildet ist. Das erfordert zur Ausbidlung der notwendigen glatten Aussenfläche bei jeder Angussbuchse eine maschinelle Nacharbeitung. Darüberhinaus hat das hochleitende Material, das gewöhnlich aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung besteht, zur Bildung eines dauerhaften Aussengehäuses der Angussbuchse keine ausreichende Korrosionsbeständigkeit. Dies machte eine aufwendige Nickelplattierung zum Schutz gegen die aus dem Bereich der Angussöffnung austretenden korrosiven Gase notwendig.

Der Herstellungsprozess der bekannten Angussbuchse hat daher den schwerwiegenden Nachteil, dass nach dem Giessen kostenaufwendige Bearbeitungs- und Plattierungs-schritte erforderlich sind. Darüberhinaus ist die gleichmässi-ge Wärmezufuhr entlang des Durchlaufkanals kritisch, und es ist daher wichtig, dass eine optimale Wärmeübertragung vom Heizelement auf das umgebende leitende Material und von diesem auf den Kern, durch den Durchlaufkanal verläuft, gewährleistet ist. Ein Widerstand gegen die Wärmeübertragung an den Übergangsflächen zwischen den verschiedenen Materialien führt zu ungleichmässiger Temperaturverteilung, was die Lebensdauer des Heizelements verkürzen und die Schmelze nachteilhaft beeinflussen kann.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der eingangs erwähnten Angussbuchse und eine verbessserte Angussbuchse zu schaffen, bei welchen die Nachbearbeitung wesentlich eingeschränkt und eine bessere Verbindung des leitenden Materials mit den benachbarten Materialen erreicht wird.

Die Lösung der Aufgabe mit dem Verfahren der eingangs genannten Art erfolgt erfindungsgemäss durch die folgenden Verfahrensschritte:

(a) manueller Zusammenbau des Heizelementes und des Kerns, so dass dieses sich zwischen dem Vorderteil und der Stützbuchse erstreckt,

(b) Anbringen der äusseren Hülse in einer Stellung, in der sie zwischen dem Vorderteil und der Stützbuchse einen das Heizelement umgebenden Raum einschliesst und mit dem Raum eine gegen Leckverluste abgedichtete Anordnung bildet,

(c) Auffüllen des Raumes unter Vakuum mit einem geschmolzenen, hochleitenden Material, das den hochleitenden Teil bildet, und

(d) Abkühlenlassen des hochleitenden Materials bis zur Erstarrung.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäs-sen Verfahrens können mit den Merkmalen der abhängigen Verfahrensansprüche 2 bis 10 erreicht werden.

Die mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Angussbuchse ist gekennzeichnet durch

(a) einen inneren, länglichen hohlen Kern aus einem gegenüber der Schmelze korrosionsfesten Material, der einen durch diesen hindurch verlaufenden, mittigen Durchlaufkanal bestimmt und sich zwischen einem erweiterten Vorderteil und einer erweiterten Stützbuchse erstreckt,

(b) ein schraubenförmig gewundenes Heizelement, das den Kern mit einer Vielzahl von Windungen umgibt und dessen Zuleitungen durch eine Öffnung in der Stützbuchse herausgeführt sind, mit einem Innendurchmesser, der grösser ist als der grösste Aussendurchmesser der Aussenfläche des Kerns,

(c) eine längliche, äussere, gegenüber der Schmelze korrosionsfeste Hülse, die sich zwischen dem Vorderteil und der Stützbuchse erstreckt und einen das Heizelement zwischen dem Vorderteil und der Stützbuchse umgebenden ersten Raum einschliesst,

(d) ein die Wärme hochleitendes Teil, mit dem der erste Raum zwischen dem Kern und der äusseren Hülse vergossen ist, und

(e) eine weitere Hülse, deren eines Ende in der Öffnung der Stützbuchse zur Aufnahme der durch die weitere Hülse hindurchgeführten Zuleitungen für das Heizelement angeordnet ist und die unter Einschluss der durch sie hindurchgeführten Zuleitungsteile ebenfalls mit dem hochleitenden Material ausgefüllt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfmdungsgemässen Angussbuchse können mit den Merkmalen der abhängigen Erzeugnisansprüche 13 bis 17 erreicht werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden nachfolgend an Hand der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Teilanordnung bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Angussbuchse nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 der gesamten Angussbuchse nach Fig. 1 vor der Füllung;

Fig. 3 eine Darstellung einer Anzahl von Angussbuchsen nach Fig. 2 in ihrer Anordnung in einem Vakuumofen zur Füllung;

Fig. 4 ein Schnitt durch die fertige Angussbuchse gemäss Fig. 1;

Fig. 5,6 eine perspektivische Ansicht einer Teilanordnung und eine teilweise geschnittene Gesamtansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Angussbuchse nach der Erfindung;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines zum Füllen vorbereiteten dritten Ausführungsbeispiels der Angussbuchse nach der Erfindung;

Fig. 8 eine Schnittansicht eines zum Füllen vorbereiteten vierten Ausführungsbeispiels der Angussbuchse nach der Erfindung; und

Fig. 9 eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der Angussbuchse nach der Erfindung.

Fig. 1 und 2 zeigen den Zusammenbau eines ersten Ausführungspeispiels der Angussbuchse nach einem bevorzugten Verfahren. Die Anordnung 10 hat einen hohlen, länglichen Kern 12, der in diesem Ausführungsbeispiel ein Stück mit einem vergrösserten Vorderteil 14 bildet. Mitten durch den Kern verläuft ein Durchlaufkanal 16, der zu Radialkanälen 18 führt, die an der Stirnfläche des Vorderteils radial nach aussen weisen. Während des Betriebs führt jeder dieser Radialkanäle 18 Schmelze zu einer entsprechenden Randöffnung. Wie zu sehen, weist der Vorderteil 14 eine Anzahl von durchgehenden Löchern 20 auf, von denen jeweils eines zwischen zwei Radialkanälen 18 liegt. Der Kern 12 hat eine gewellte Aussenfläche 22, die einen schraubenförmig gewunde5

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nen Grat 24 mit einem gleichförmig gebogenen Querschnitt bildet.

Der erste Arbeitsschritt des Zusammenbaus besteht darin, den Kern 12 von Hand durch ein schraubenförmig gewundenes Heizelement 26 mit elektrischen Zuleitungen 28, die an einem Ende einen nach aussen verlaufenden Stab 30 bilden, einzuführen. Die Windungen sind getrennt, so dass zwischen ihnen kein Kontakt besteht und der schraubenförmige Durchmesser des Heizelementes 26 gerade etwas grösser als der grösste Aussendurchmesser des Kerns 12 ist. Das schraubenförmig gewundene Heizelement 26 windet sich in einer Richtung, während der schraubenförmig gewundene Grat 24 sich in der Gegenrichtung windet, so dass zwischen ihnen nur an ihrem Kreuzungspunkt Kontakt besteht. Die elektrischen Zuleitungen 28 verlaufen in üblicher Weise durch den Stab 30 hindurch zur Verbindung mit einer (nicht gezeigten) elektrischen Stromquelle.

Der nächste Schritt besteht darin, von Hand eine erweiterte Stützbuchse 32 hinzuzufügen, die zur Aufnahme des stumpfen Endes 36 des Kerns 12 mit Druckpassung einen zylindrischen Sitz 34 aufweist. Die Stützbuchse 32 hat eine kreisförmige Öffnung 38, durch die die elektrischen Leitungen 28 und der Stab 30 beim Anbau der Stützbuchse 32 hindurchgesteckt werden müssen. Als nächstes wird über dem Kern 12 eine grössere Zylinderhülse 40 und über dem Stab 30 eine kleinere Hülse 42 montiert. Die Zylinderhülse 40 wird in die Stützbuchse 32 eingeführt, bis sie unter Druckpassung auf eine Schulter 44 stösst; sie ist gerade gross genug, um mit der Aussenfläche 46 des Vorderteils 14 einen Passsitz zu bilden. Wie in Fig. 2 am besten erkennbar, ist die Zylinderhülse 40 lang genug, um über den Vorderteil 14 hinauszuragen und eine nach oben geöffnete Mündung 48 zu bilden. Die kleinere Hülse 42 wird in die Öffnung 38 in der Stützbuchse 32 eingesteckt, bis sie auf eine Schulter 50 stösst und durch Druckpassung gehaltert wird. Sie hat eine ein Loch 54 bestimmende Manschette 52, durch das der Stab 30 enganliegend ragt. Auf diese Weise reichen die Druckpassungen der verschiedenen Bauteile aus, um eine Anordnung 10 zu schaffen, die stabil genug ist, um selbsttragend zu sein. Sie weist um das Heizelement 26 herum zwischen dem Kern 12 und der Zylinderhülse 40, die in einen weiteren Raum 58 um den Stab 30 herum hineinragt, einen geschlossenen Raum 56 auf.

Der nächste Schritt besteht darin, die Verbindungen zwischen den verschiedenen Bauteilen gegen Lecks abzudichten. Dazu gehört die Verbindung zwischen der Stützbuchse 32 und den beiden Hülsen 40,42 und die Verbindung zwischen der kleineren Hülse 42 und dem Stab 30. In einer bevorzugten Ausführung geschieht dies, indem eine kleine Menge Lötpaste auf jede Verbindung aufgebracht wird und dann die Anordnung in einem Vakuumofen 60 erhitzt wird, um die Paste zum Schmelzen und zum Zerlaufen rund um die Verbindungsstelle zu bringen, um sie zu löten und gegen Lecks abzudichten. Temperatur und Dauer der Erhitzung der Anordnung müssen ausreichen, um die Bauteile aneinander-zulöten und einer Wärmebehandlung zu unterwerfen, um eine getrennte Wärmebehandlung unnötig zu machen. Zwei andere Abdichtmethoden bestehen darin, die Verbindungsstellen zu schweissen oder einen Keramikzement aufzubringen.

Nach dem Abdichten wird auf der Stirnfläche des Vorderteils 14 eine Abschlussplatte 62 angebracht, um die Radialkanäle 18 abzudecken. Sie weist durchgehende Löcher 64 auf, die mit den Löchern 20 fluchten. Ein Stück 66 aus hochleitendem Material wird in die Mündung 48 eingesetzt, die von dem vorstehenden Teil der Hülse 42 gebildet wird. Die Anordnung wird dann in der dargestellten aufrechten Stellung in den Vakuumofen 60 eingebracht und solange erhitzt, bis das Stück 66 schmilzt, das geschmolzene Material abwärts durch die Löcher 20 fliesst und den geschlossenen Raum 56, den weiteren Raum 58 in der kleineren Hülse 42 und die Löcher selbst füllt. Grad und Dauer dieses zweiten Erhitzungsschrittes müssen ausreichen, um das Material zu schmelzen und die Räume zu füllen, dürfen aber nicht ausreichen, um die vorher gelöteten Verbindungen wieder zu lösen. Bevorzugt bestehen der Kern 12, der Vorderteil 14 und die Stützbuchse 32 aus hoch korrosionsbeständigem Material wie rostfreiem Stahl, um den korrodierenden Einwirkungen der Schmelze zu widerstehen. Die Zylinderhülse 40 und die Hülse 42 sind ebenfalls aus rostfreiem Stahl, um eine widerstandsfähige Oberfläche zu schaffen und sie gegen die aus dem Bereich der Angussöffnung entweichenden korrodierenden Gase zu schützen. Das hochleitende Material ist eine Beryllium-Kupfer-Legierung, obwohl in anderen Ausführungen auch andere Kupferlegierungen verwendet werden können. Durch das Füllen unter Teilvakuum verschmilzt die Beryllium-Kupfer-Legierung mit dem rostfreien Stahl und dem Heizelement 26, wodurch die Verbindung zwischen ihnen verbessert und die Wärmeübertragung von dem Heizelement 26 durch die Beryllium-Kupfer-Legierung auf den Kern 12 erhöht wird. In Verbindung mit der vergrösserten Berührungsfläche durch die gewellte Aussenfläche 22 des Kerns 12 sorgt dies für eime gleichmässigere Temperaturverteilung längs des Durchlaufkanals 16 und vermeidet Überhitzungen längs des Heizelements 26, die sons unwirksam sind und zu einem Durchbrennen des Heizelementes führen können. Um während des Füllens eine Lösung der Abdichtungen zu vermeiden, sollte die Schmelztemperatur der Lötpaste wenigstens etwa 10 °C (50°F) über der der Beryllium-Kupfer-Legierung liegen. Falls die Wärmebehandlung nicht während der Abdichtung oder früher stattgefunden hat, kann sie auch während dieser Füllung ausgeführt werden. Die Heizzeiten und Temperaturen müssen dafür an die in der Anordnung verarbeiteten Materialien und auch an den Füllvorgang ohne Lösen der Dichtungen angepasst sein. Wie in Fig. 3 dargestellt, werden die Anordnungen 10 zur Verbesserung der Herstellungseffizienz chargenweise in den Vakuumofen eingebracht.

Nach Abkühlung wird die gefüllte Anordnung nur durch Abnehmen der Abschlussplatte 62 und Bearbeitung des überstehenden Teils der Zylinderhülse 40 fertiggestellt. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, entsteht so eine integrierte Angussbuchse 70 mit einem hochleitenden Teil 72, mit dem das Heizelement 26 zwischen dem korrosionsbeständigen Kern 12 und einer Aussenhülse 74 vergossen ist. Zum Einschluss der dort durchlaufenden Zuleitungen 28 verläuft der hochleitende Teil 72 auch in ein weiteres Hülsenteil 76. Auf diese Weise wird nicht nur eine kostenaufwendige Bearbeitung der Aussenfläche der Angussbuchse unnötig; ebenfalls wird die erforderliche Menge der Beryllium-Kupfer-Legierung verringert, und es geht nur wenig davon verloren. In besonders korrodierenden Anwendungen kann der Kern 12 aus einer Beryllium-Nickel-Legierung, einem Chrom-Nickel-Stahl oder einer Chrom-Nickel-Legierung wie Inconel gebildet sein. Er muss von hinreichender Stärke sein, um den wiederholten hohen Druckbelastungen standzuhalten, aber die integrale Bauweise mit der Aussenhülse 74 ergibt eine zusätzliche Festigkeit, die gestattet, die Dicke des Kerns 12 zu verringern, wodurch wiederum die Wärmeleitung von dem Heizelement 26 zu der Schmelze verbessert wird.

Im Gebrauch wird diese Angussbuchse 70 besonders zum direkten seitlichen Einspritzen verwendet und an einer Hohlraumplatte montiert, wodurch sie sich dann zwischen einer Spritzgussmaschine und einer Anzahl von Hohlräumen befindet. Die Zuleitungen 28 werden mit einer Energiequelle verbunden, worauf, nachdem die Angussbuchse auf Betriebstemperatur aufgeheizt worden ist, der Betrieb beginnt. Von

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derSpritzgussmaschinewirduntersehrhohemDruckSchmelze in den Durchlaufkanal 16 und weiter in die Radialkanäle 18 gefördert, durch die sie zu den jeweiligen Angussöffnungen und Hohlräumen gelangt. Nach Füllung der Hohlräume wird die Schmelze vom Druck entlastet, und die erstarrten Produkte werden ausgeworfen, worauf sich der Verlauf entsprechend einem vorbestimmten Zyklus wiederholt. Die gleich-mässige Wärmezufuhr bei der geringstmöglichen Temperatur längs des Durchlaufkanals ist wichtig für eine zuverlässige Arbeitsweise der Anlage über lange Zeiten ohne Ausfälle.

Fig. 5 und 6 zeigen den Zusammenbau bei der Herstellung der gleichen Angussbuchse durch ein Verfahren, bei dem nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Gegenrichtung gefüllt wird. Da die meisten Merkmale des Verfahrens mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, sind diese Merkmale mit denselben Bezugszeichen versehen und beschrieben. Diese Anordnung 10 hat ebenfalls einen Kern 12 mit einer gewellten Aussenfläche 22, die zusammen mit einem erweiterten Vorderteil 14 aus einem Stück gebildet ist. Mitten durch den Kern 12 verläuft ein Durchlaufkanal 16, der sich mit einer Anzahl von Radialkanälen 18 auf der Stirnseite des Vorderteils 14 verbindet. Über den Kern 12 ist ein schraubenförmig gewundenes elektrisches Heizelement 26 geschoben, dessen Windungen gerade die Aussenfläche 22 des Kerns 12 berühren. Wie oben erwähnt, ist der schraubenförmig gewundene Grat 24 der Aussenfläche 22 in Gegenrichtung zu den Spulen des Heizelements 26 gewunden, so dass zwischen ihnen nur minimale Berührung besteht. Das Vorderteil 14 hat Radialkanäle 18, die sich von dem Durchlaufkanal 16 radial nach aussen über die Stirnseite erstrecken, und Löcher 20, die dicht daneben zwischen den Radialkanälen 18 in die Stirnseite münden. Die Zuleitungen 28 des Heizelements werden durch eine kreisförmige Öffnung 38 in eine Stützbuchse 32 mit einem zylindrischen Sitz eingesteckt, die dann über das Ende des Kerns 12 gepasst wird. Die kleinere Hülse 42 und die grössere Zylinderhülse 40 werden dann auf die oben beschriebene Weise hinzugefügt. Die kleinere Hülse 42 hat eine Manschette 52 mit einem Loch 54, durch das der Stab 30 des Heizelements 26 ragt. Ein Ende der Zylinderhülse 40 wird in der Stützbuchse 32 aufgenommen, während das äussere Ende unter Einschluss eines Raumes 56 um das schraubenförmig gewundene Heizelement 26 mit dem Vorderteil 14 einen Passsitz bildet.

Nach diesem Verfahren ist jedoch, wie zu sehen, die Anordnung 10 in Gegenrichtung ausgerichtet. Die Stützbuchse 32 hat eine Rückwand 78 mit wenigstens einem durchgehenden Einfülloch 80, und über die Stützbuchse 32 ist ein Ring 82 gepasst, der eine nach oben offene Mündung 84 bildet. Nach Abdichtung der Anordnung 10 nach einem der oben beschriebenen Verfahren gegen Lecks wird ein eine vorbestimmte Menge hochleitenden Materials enthaltendes Stück 66 in die nach oben offene Mündung 84 eingebracht und die Anordnung in dem Vakuumofen 60 bis zum Schmelzen des Stücks 66 erhitzt. Das Material fliesst durch das Einfülloch 80 und füllt den geschlossenen Raum 56 um das Heizelement 26, sowie den weiteren Raum 58 um die Zuleitungen 28 und die Löcher 20 im Vorderteil 14. Wie oben beschrieben, bewirkt eine Füllung unter Teilvakuum einen besseren Kontakt der Beryllium-Kupfer-Legierung mit den benachbarten Materialien. Dadurch wird die Wirksamkeit der Wärmeübertragung durch den hochleitenden Teil 72 vergrössert. Zusammen mit der durch den rostfreien Stahl der Aussenfläche geschaffenen zusätzlichen Festigkeit, die einen dünneren, korrosionsbeständigen Kern 12 gestattet, vermindert dies Temperaturschwankungen längs des Durchlaufkanals 16 und Temperaturstaus an den Windungen des Heizelements 26.

Nach der Füllung werden die Anordnungen 10 aus dem Vakuumofen entnommen und können abkühlen. Der Ring 82 wird abgenommen, und man erhält eine Angussbuchse mit nur wenig oder keiner weiteren Bearbeitung. Es ist selbst-5 verständlich offensichtlich, dass andere Ausbildungen des Vo-derteils 14 für andere Angussarten verwendet werden können.

In Fig. 7 ist ein anderes Verfahren zum Füllen der Anordnung 10 dargestellt. In diesem dritten Ausführungsbeispiel sind die Verfahrensschritte und Bauteile der Anord-10 nung 10 dieselben und brauchen nicht weiter beschrieben zu werden, ausser dass in ein Loch 88 in der Zylinderhülse 40 ein Trichter 86 eingesteckt ist. In dem Trichter 86 befindet sich das Stück 66 aus hochleitendem Material, und die Anordnung wird in den Vakuumofen 60 eingebracht, wo es 15 schmilzt und zwischen dem Kern 12 und der Hülse 42 herab-fliesst. Nach dem Abkühlen werden der Trichter 86 und der überstehende Teil des leitenden Teils 72 maschinell entfernt, um die Angussbuchse mit einer glatten Aussenfläche zu versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Vorderteil 14 20 mit einer allgemein konischen Anordnung versehen, um einen geradlinigen, zentrierten Anguss beim Spritzgiessen zu erhalten.

Fig. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Anguss-buchsenanordnung, bei der die Verfahrensschritte und Bau-25 teile der Anordnung dieselben sind wie oben beschrieben mit der Ausnahme, dass ein Thermoelement 90 mit einer Zuleitung 92 versehen ist, das die Temperatur im Bereich der Angussöffnung überwacht. Wie zu sehen, erstreckt sich die Zuleitung 92 des Thermoelements 90 durch die Hülse 42 neben 30 dem Stab 30 des Heizelements 26, durch den geschlossenen Raum 56 zwischen Kern 12 und Aussenhülse 74 und in eines der Löcher 20, wo das Thermoelement 90 neben den benachbarten Radialkanälen 18 liegt. Bei Füllung der Anordnung 10 nach einem der beschriebenen Verfahren wird das Ther-35 moelement 90 mit dem hochleitenden Material bedeckt. Das schützt das Thermoelement 90 und die Zuleitung 92, und das Thermoelement 90 zeigt die Temperatur an, die das Material zu dem Bereich der Angussöffnung zuführt.

Zur Vergrösserung der Berührungsfläche zwischen der 40 Aussenfläche 22 und dem hochleitenden Material und zur Verbesserung ihrer Verbindung ist der Kern 12 der Angussbuchse vorzugsweise mit einer gewellten oder mit Graten versehenen Aussenfläche 22 versehen. Die Bildung der Angussbuchse unter Zugabe des hochleitenden Materials unter 45 Vakuum verbessert die Verbindung jedoch so sehr, dass unter bestimmten Umständen eine gewellte Oberfläche nicht erforderlich ist.

Das in Fig. 9 gezeigte fünfte Ausführungsbeispiel einer integrierten Angussbuchse 70 ist dem ersten Ausführungsso beispiel ähnlich, ausser dass der Kern 12 eine zylindrische Aussenfläche 98 statt der gewellten Aussenfläche 22 aufweist. Wird die Angussbuchse nach dem hier beschriebenen Verfahren gebildet, so verschmilzt der hochleitende Teil 72 mit der zylindrischen Aussenfläche 98 und bewirkt zwischen 55 ihnen eine genügende Wärmeübertragung. Im übrigen sind Herstellungsverfahren und Betriebsweise dieselben wie oben beschrieben und brauchen nicht wiederholt zu werden.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind nicht als Einschränkung anzusehen, da auch 60 andere Ausführungsformen der Erfindung denkbar sind. Zur Vermeidung einer Verschmelzung mit dem hochleitenden Füllmaterial können die Oberflächen mit einem Titanoxidüberzug versehen werden. Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kann z.B. aus die Stirnseite des 65 Vorderteils 14 mit einem Titanoxidüberzug anstelle der Abschlussplatte 62 versehen werden. Nach Abkühlung der Angussbuchse kann das hochleitende Material abgekratzt oder abgebürstet werden, um die Radialkanäle 18 freizulegen.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung einer integrierten, elektrisch beheizbaren Angussbuchse mit einem länglichen, inneren, hohlen Kern, der einen zwischen einem erweiterten Vorderteil und einer erweiterten Stützbuchse mittig verlaufenden Durchlaufkanal bestimmt, mit einem den Kern umgebenden, schraubenförmig gewundenen Heizelement, mit einem länglichen, das Heizelement umgebenden, hochleitenden Teil und mit einer länglichen Hülse, die das hochleitende Teil aussen umgibt, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

(a) manueller Zusammenbau des Heizelementes und des Kerns, so dass dieses sich zwischen dem Vorderteil und der Stützbuchse erstreckt,

(b) Anbringen der äusseren Hülse in einer Stellung, in der sie zwischen dem Vorderteil und der Stützbuchse einen das Heizelement umgebenden Raum einschliesst und mit dem Raum eine gegen Leckverluste abgedichtete Anordnung bildet,

(c) Auffüllen des Raumes unter Vakuum mit einem geschmolzenen, hochleitenden Material, das den hochleitenden Teil bildet, und

(d) Abkühlenlassen des hochleitenden Materials bis zur Erstarrung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Hülse mit einem Ende in einer Öffnung der Stützbuchse angeordnet wird und Zuleitungen des Heizelements durch die Öffnung in der Stützbuchse und durch ein Loch am anderen Ende der weiteren Hülse hindurchgeführt werden, dass die weitere Hülse gegen Leckverluste abgedichtet wird und dass während des Verfahrensschritts (c) auch die weitere Hülse unter Vakuum mit dem hochleitenden Material gefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (b) nach Anbringung der Hülse die notwendigen Verbindungsstellen mit einem keramischen Zement abgedichtet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (b) nach Anbringung der Hülse die notwendigen Verbindungsstellen mit Lötpaste versehen und unter Vakuum verlötet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt (c) in einem Vakuumofen bei einer zum Füllen des Raumes mit dem geschmolzenen Material ausreichenden Temperatur ausgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Wärmeübertragung in dem Verfahrensschritt (c) auch eine Mehrzahl von in dem Vorderteil ausgebildeten Löchern mit dem hochleitenden Material ausgefüllt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene Menge des hochleitenden Materials in eine nach oben offene Mündung der über das mit durchgehenden Löchern ausgebildete Vorderteil hinaus verlaufenden Hülse eingebracht und die ganze Anordnung in einem Vakuumofen bis zum Schmelzen des Materials erhitzt wird, dessen Schmelze durch die Löcher hindurchfliesst und den das Heizelement umgebenden Raum zwischen dem Kern und der Hülse ausfüllt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fertigstellung der äusseren Hülse der Angussbuchse der überstehende Teil der Hülse maschinell entfernt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring unter Ausbildung einer nach oben offenen Mündung an der mit einem Loch in der Rückwand versehenen Buchse angeordnet und in die Mündung eine vorgegebene Menge des hochleitenden Materials eingebracht wird, dass die ganze Anordnung in einem Vakuumofen bis zum Schmelzen des Materials erhitzt wird, das durch das Loch in der Stützbuchse hindurchfliesst und den das Heizelement umgebenden Raum zwischen dem Kern und der Hülse ausfüllt, und dass der Ring entfernt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trichter mit einer nach oben offenen Mündung in ein Loch in der äusseren Hülse eingeführt und in die Mündung eine vorgegebene Menge des hochleitenden Materials eingebracht wird und dass die Anordnung in einem Vakuumofen bis zum Schmelzen des Materials erhitzt wird, das durch das Loch hindurchfliesst und den das Heizelement umgebenden Raum zwischen dem Kern und der Hülse ausfüllt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in eines der beiden Löcher ein Thermoelement eingeführt wird, dessen Zuleitung durch den das Heizelement umgebenden Raum und neben den Zuleitungen für das Heizelement durch die Hülse heraus verläuft, und dass das Thermoelement im Verfahrensschritt (c) in das hochleitende Material eingeschlossen wird.
12. Integrierte, elektrisch beheizbare Angussbuchse, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch

(a) einen inneren, länglichen, hohlen Kern (12) aus einem gegenüber der Schmelze korrosionsfesten Material, der einen durch diesen hindurch verlaufenden, mittigen Durchlaufkanal (16) bestimmt und sich zwischen einem erweiterten Vorderteil (14) und einer erweiterten Stützbuches (32) erstreckt,

(b) ein schraubenförmig gewundenes Heizelement (26), das den Kern (12) mit einer Vielzahl von Windungen umgibt und dessen Zuleitungen (28) durch eine Öffnung (38) in der Stützbuchse (32) herausgeführt sind, mit einem Innendurchmesser, der grösser ist als der grösste Aussendurchmesser der Aussenfläche (22, 98) des Kerns (12),

(c) eine längliche, äussere, gegenüber der Schmelze korrosionsfeste Hülse (40,74), die sich zwischen dem Vorderteil (14) und der Stützbuchse (32) erstreckt und einen das Heizelement (26) zwischen dem Vorderteil (14) und der Stützbuchse (32) umgebenden Raum (56) einschliesst,

(d) ein die Wärme hochleitendes Teil (72), mit dem der erste Raum (56) zwischen dem Kern (12) und der äusseren Hülse (74) vergossen ist, und

(e) eine weitere Hülse (42), deren eines Ende in der Öffnung (38) der Stützbuchse (32) zur Aufnahme der durch die weitere Hülse (42) hindurchgeführten Zuleitungen (28) für das Heizelement (26) angeordnet ist und die unter Einschluss der durch sie hindurchgeführten Zuleitungen ebenfalls mit dem hochleitenden Material ausgefüllt ist.
13. Angussbuchse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderteil (14) an einer Stirnseite eine Mehrzahl von Radialkanälen (18) zum direkten seitlichen Einspritzen aufweist, die sich von dem mittigen Durchlaufkanal (16) über die Stirnseite hinweg radial nach aussen erstrecken.
14. Angussbuchse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderteil (14) eine Mehrzahl von ebenfalls mit dem hochleitenden Material gefüllten, von dem ersten Raum (56) her verlaufenden Löchern (20) aufweist.
15. Angussbuchse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Löcher (20) ein Thermoelement (90) zur Temperaturüberwachung im Bereich der Angussöffnung angeordnet ist.
16. Angussbuchse nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (98) des Kerns (12) zylindrisch ausgebildet ist.
17. Angussbuchse nach einem der Ansprüche 12 bis 15,

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