EP0285688A1 - Heating for the suction tube of a vacuum die-casting machine - Google Patents

Heating for the suction tube of a vacuum die-casting machine Download PDF

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EP0285688A1
EP0285688A1 EP87105126A EP87105126A EP0285688A1 EP 0285688 A1 EP0285688 A1 EP 0285688A1 EP 87105126 A EP87105126 A EP 87105126A EP 87105126 A EP87105126 A EP 87105126A EP 0285688 A1 EP0285688 A1 EP 0285688A1
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EP
European Patent Office
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intake manifold
section
heating
heater according
insulating
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Wilfried Schwab
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Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Mueller Weingarten AG
Vereinigte Aluminium Werke AG
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Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Mueller Weingarten AG
Vereinigte Aluminium Werke AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/06—Vacuum casting, i.e. making use of vacuum to fill the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/06—Heating or cooling equipment

Definitions

  • the invention relates to an intake manifold heater for the intake manifold in a vacuum die casting machine, in which the intake manifold has a lower pipe section surrounded by an electric heater, which is fixedly connected to a subsequent upper suction pipe section carried in a mounting opening of a receiving flange.
  • the invention has for its object a suction To develop pipe heating of the type mentioned, in which a satisfactory heating of the entire intake manifold, ie the lower and the upper intake manifold section, is achieved with simple means and with good economy.
  • an intake manifold heater of the type mentioned at the outset in that an electric heater is also provided in the region of the upper intake manifold section, which has heating spirals lying directly on the outer circumference of the upper pipe section, with an externally insulating protective layer applied radially on the outside of the heating spirals is.
  • a cover sleeve made of insulating material, which is attached to the outside of the heating spirals, is preferably provided as the insulating protective layer.
  • the upper pipe section is also specifically provided with an electric heater which, by arranging an externally insulating protective layer, also results in a particularly effective heating this pipe section leads.
  • the fact that the insulation to the outside according to the invention is present in the area of the heating spirals also prevents a noteworthy and undesirable heat emission to the outside, particularly to the receiving flange, especially in the head area.
  • the upper intake manifold section is formed in its upper part, that is to say the part facing the casting chamber, in the form of a pipe socket, on which a bell-shaped cross section which widens upwards in cross section, this pipe socket forming an encircling, upwardly extending part widening annular gap partially radially outside Covering holding flange connects, which is held with its outer surface in the mounting opening of the receiving flange and is firmly connected at its lower end to the lower intake manifold section, the heating spirals being arranged around the upper intake pipe section into the annular gap and most preferably the inner diameter of the bell-shaped expanding retaining flange at any point where it covers the inside of the heating coils on the outside is larger than the outside diameter of the heating coils (ie an additional radial gap is always kept free between the outside diameter of the heating coils and the inside surface of the bell-shaped section).
  • the outwardly insulating protective layer is preferably provided into the area of the annular gap, with, again preferably, the annular gap around the heating spirals being completely filled with insulating material. It is again advantageous here if the cover sleeve made of insulating material partially projects into the annular gap with its lower end region, the radial outer surface of the projecting section being designed accordingly and bearing against the bell-shaped holding flange.
  • the outer and inner boundary surface of the bell-shaped widening retaining flange is very particularly preferably spherical, the radius of curvature of the inner boundary surface being smaller than that of the outer boundary surface, i.e. the cross-section of the bell-widening retaining flange becomes thicker with increasing distance from its mouth at the pipe socket .
  • the bell-shaped, upwardly widening retaining flange usually sits in a receiving opening of the receiving flange, which in turn is also spherical, but with a larger radius, this further leads to the support or contact surface of the bell-shaped widening retaining flange on the the heat losses can occur relatively high up on the holding flange and thus in an area in which the insulation layer between the holding flange and the internal heating spirals spanned by it is already particularly thick.
  • the insulating protective layer arranged radially on the outside around the heating spirals of the upper intake manifold section consists of insulating heat-resistant mats, preferably asbestos mats, or of ceramic or special ceramic material, such as in particular silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, silicon oxide or circonium oxide .
  • the heating circuits of the electric heating of the upper and lower intake manifold sections are carried out separately from one another, so that, in contrast to gas heating, a targeted and controlled different heating of the upper and lower intake manifold sections is possible, which permits , not only to optimally temper the suction pipe over its length, but also to optimize (thereby) the energy consumption.
  • the intake manifold heater consists in that the heating spirals also bear directly on the outer circumference of the intake manifold at the lower intake manifold section and are held on their outside by means of a tension ring.
  • the clamping ring is preferably made of insulating material, in particular again of heat-resistant insulating mats, such as asbestos mats. or of ceramic or special ceramic material (as such are already mentioned in detail above).
  • a slotted clamping sleeve is also preferably provided as a clamping ring, which, for. B. can be made of a suitable metallic material.
  • heating coils in the form of tubular heating elements are very particularly preferably used in the intake manifold heater according to the invention.
  • the heating coils on the upper intake manifold section abut at their axial upper end against an end ring made of a material of good thermal conductivity, preferably copper or another good thermally conductive material. This is because good thermal conductivity is desirable on its axial end face on the side facing the casting chamber, in order to ensure good heating at the point of introduction into the casting chamber.
  • connection head With the electric intake manifold heater according to the invention, the heat losses occurring in the upper intake manifold section are largely reduced, so that the upper intake manifold section ("connection head") can be brought to the required temperatures even with a simple electric heater and can also be easily kept on it.
  • FIG. 1 a sectional view through a device according to the invention is shown, which shows an upper suction pipe section 1 and a lower suction pipe section 2, which is firmly connected to this (which is only shown in its upper part and from which the end region is cut off).
  • the upper section 1 of the suction pipe is intended to be connected to the casting chamber (not shown in the figure).
  • the Extension of the lower suction pipe section 2 leads to the melt of the light metal to be cast, into which it is immersed, which, however, as already mentioned, is not shown in the figure.
  • the upper intake pipe section 1 and the lower intake pipe section 2 are firmly connected to one another, for example by welds 3.
  • the lower intake manifold section 2 is provided on its outer circumference with heating spirals 4 which bear directly against its outer circumference and are connected to an electrical energy source via a connection 5 (shown only in principle).
  • the upper intake pipe section 1 consists of an upper section in the form of a pipe socket, which is followed at the bottom by a holding flange 8 which widens outward in a bell-shaped manner and which is in turn held in a receiving opening 13 of a receiving flange 10.
  • An annular gap 12 is formed between the inner boundary surface 17 of the holding flange 8, which widens upward in the shape of a bell, and the outer surface of the upper region of the upper intake manifold section 1, which is designed as a pipe socket and has an increasing cross section (with increasing outer radius) with increasing distance upwards.
  • the holding flange 8 is provided with an outer surface 16 and an inner surface or inner boundary surface 17, each of which is designed in the form of a spherical segment.
  • the radius of curvature of the inner boundary surface 17 is chosen to be smaller than that of the outer boundary surface 16.
  • a covering sleeve 9 made of insulating material is pushed onto the heating spirals 6. With its lower end region 15, this cover sleeve 9 projects a small section into the annular gap 12, the outer surface 14 of this end section 15 of the cover sleeve 9 being designed corresponding to the inner surface 17 of the holding section 8, so that the outer surface 14 of the cover sleeve 9 and the inner surface 17 of the retaining flange 8 abut each other.
  • the still free space within the annular gap 12 is completely filled with an insulating material 11, so that there is virtually radial insulation to the outside of the heating coil over the entire axial extent of the heating coil 6 at the upper intake manifold section 1.
  • the volume of the annular gap 12 widening towards the top achieves an insulating layer radially thickening from the lowest heating coil upwards, so that precisely in the level position of the contact area 20 between the holding flange 8 and the receiving opening 13 of the receiving flange 10, at which Place the heat emission from the holding flange 8 to the receiving flange 10 is cheapest, there is a particularly thick insulating layer.
  • the heating spirals 6 are on the upper suction pipe Section 1 connected via its own connection 7 to an electrical energy source, which is preferably a heating circuit which is separate from the heating circuit at the lower intake manifold section 2.
  • the heating coil formed from the heating coils 6 bears against an end ring 19, which is made of a material with good thermal conductivity, such as copper, and whose task it is to heat the heating coils 6 when the upper suction tube section is connected to the casting chamber to transfer the adjoining area of the casting chamber and thus also to ensure sufficient heating of the small end section of the upper suction pipe section 1 projecting there in the transition area.
  • the heating spirals 4 are preferably also surrounded on their radially outer side by an insulation layer 21, which can in particular consist of heat-resistant mats.
  • an insulation layer 21 which can in particular consist of heat-resistant mats.

Landscapes

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Abstract

In this system, the lower portion (2) of the suction tube is surrounded by an electric heating arrangement (4) and firmly connected to an adjoining upper portion (1) of the suction tube, which is carried in a holding opening (13) of a receiving flange (10). An electric heating arrangement (6, 7) is also arranged in the region of the upper portion (1) of the suction tube, and, in this heating arrangement, the heating coils (6) rest directly on the outer circumference of the upper portion (1) of the heating tube. In addition, a further protective layer (9, 11), which provides insulation towards the outside, is attached radially to the outside of the heating coils (6). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Saugrohrheizung für das Saugrohr bei einer Vakuum-Druckgießmaschine, bei der das Saugrohr einen mit einer elektrischen Heizung umgebenen unteren Rohrabschnitt aufweist, der mit einem sich anschließenden, in einer Halterungsöffnung eines Aufnahme­flansches getragenen oberen Saugrohrabschnitt fest verbunden ist.The invention relates to an intake manifold heater for the intake manifold in a vacuum die casting machine, in which the intake manifold has a lower pipe section surrounded by an electric heater, which is fixedly connected to a subsequent upper suction pipe section carried in a mounting opening of a receiving flange.

Bislang ist es allgemein üblich, die Saugrohre bei Vakuum-Druckgieß­maschinen mittels Gasheizungen zu temperieren, damit während der Metalldosierung die Schmelze im Saugrohr nicht erstarren bzw. zur Ver­stopfung des Saugrohres führen kann. Die Temperierung der Saugrohr­leitungen über Gasheizungen hat sich zwar in ihrer Wirkung als zufrieden­stellend erwiesen, der Aufwand hierfür ist jedoch relativ groß und mit dem grundsätzlichen Nachteil verbunden, daß überhaupt Gas eingesetzt und von einer Gasquelle zugeführt werden muß.So far, it has been common practice to temper the suction pipes in vacuum die casting machines by means of gas heaters, so that the melt in the suction pipe cannot solidify or lead to blockage of the suction pipe during the metal metering. The temperature control of the suction pipelines via gas heaters has proven to be satisfactory in its effect, but the effort required for this is relatively large and has the fundamental disadvantage that gas must be used at all and supplied from a gas source.

Versuchsweise wurde auch schon am unteren Saugrohrabschnitt der Einsatz einer Elektroheizung getestet, worauf in der EP-A1-0 051 310 nur ganz allgemein kurz, jedoch ohne nähere Einzelheiten hingewiesen ist. Dabei zeigte sich jedoch, daß Probleme in Verbindung mit dem oberen, besonders schlecht zugänglichen Saugrohrabschnitt auftreten, weil insbesondere die Wärmeabführung über den Aufnahmeflansch, der den oberen Saugrohrabschnitt (und damit das Saugrohr) trägt, sich als zu groß erwiesen hat.Experimentally, the use of an electric heater has already been tested on the lower section of the intake manifold, which is only briefly mentioned in EP-A1-0 051 310, but without further details. However, it was found that problems occur in connection with the upper, particularly difficult to access intake manifold section, because in particular the heat dissipation via the receiving flange, which carries the upper intake pipe section (and thus the intake pipe), has proven to be too great.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Saug­ rohrheizung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der eine zufriedenstellende Aufheizung des gesamten Saugrohres, d. h. des unteren und des oberen Saugrohrabschnitts, mit einfachen Mitteln und bei guter Wirtschaftlichkeit erreicht wird.Proceeding from this, the invention has for its object a suction To develop pipe heating of the type mentioned, in which a satisfactory heating of the entire intake manifold, ie the lower and the upper intake manifold section, is achieved with simple means and with good economy.

Dies wird erfindungsgemäß bei einer Saugrohrheizung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß auch im Bereich des oberen Saug­rohrabschnitts eine Elektroheizung vorgesehen ist, die direkt auf dem Außenumfang des oberen Rohrabschnitts anliegende Heizspiralen aufweist, wobei radial außen auf den Heizspiralen eine nach außen hin iso­lierende Schutzschicht angebracht ist. Dabei wird bevorzugt als isolierende Schutzschicht eine außen auf die Heizspiralen aufgesteckte Abdeckhülse aus isolierendem Material vorgesehen.This is achieved according to the invention in the case of an intake manifold heater of the type mentioned at the outset, in that an electric heater is also provided in the region of the upper intake manifold section, which has heating spirals lying directly on the outer circumference of the upper pipe section, with an externally insulating protective layer applied radially on the outside of the heating spirals is. In this case, a cover sleeve made of insulating material, which is attached to the outside of the heating spirals, is preferably provided as the insulating protective layer.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird, anders als bei den Gas­heizungen und der bislang nur um den unteren Rohrabschnitt getesteten Elektroheizung, ganz gezielt auch der obere Rohrabschnitt mit einer Elektroheizung versehen, die durch das Anordnen sie einer nach außen isolierenden Schutzschicht zu einer besonders wirksamen Aufheizung gerade auch dieses Rohrabschnitts führt. Dadurch, daß die Isolierung nach außen erfindungsgemäß im Bereich der Heizspiralen vorliegt, wird auch verhindert, daß gerade im Kopfbereich eine nennenswerte und unerwünschte Wärmeabgabe nach außen, insbesondere an den Aufnahme­flansch, erfolgen kann. Diese Maßnahmen in Verbindung mit der am unteren Rohrabschnitt eingesetzten Elektroheizung führen zu einer über­raschend guten Temperierbarkeit des gesamten Saugrohres, wobei der insgesamt erforderliche Aufwand geringer als bei Gasheizungen ist und noch dazu den Einsatz des Heizmediums Gas vollständig vermeidet.By means of the measures according to the invention, in contrast to the gas heaters and the electric heater tested so far only around the lower pipe section, the upper pipe section is also specifically provided with an electric heater which, by arranging an externally insulating protective layer, also results in a particularly effective heating this pipe section leads. The fact that the insulation to the outside according to the invention is present in the area of the heating spirals also prevents a noteworthy and undesirable heat emission to the outside, particularly to the receiving flange, especially in the head area. These measures in connection with the electric heating used at the lower pipe section lead to a surprisingly good temperature control of the entire suction pipe, the total effort required being lower than for gas heating and also completely avoiding the use of the gas heating medium.

In einer vorzugsweise Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Saugrohr­heizung wird der obere Saugrohrabschnitt in seinem oberen, d. h. der Gießkammer zugewandten Teil in Form eines Rohrstutzens ausgebildet, an dem sich weiter unten ein sich nach oben im Querschnitt glocken­förmig erweiternder, diesen Rohrstutzen unter Ausbildung eines um­laufenden, sich nach oben erweiternden Ringspaltes radial außen teilweise überdeckender Halteflansch anschließt, der mit seiner Außenfläche in der Halterungsöffnung des Aufnahmeflansches gehalten und an seinem unteren Ende mit dem unteren Saugrohrabschnitt fest verbunden ist, wobei die Heizspiralen um den oberen Saugrohrabschnitt bis in den Ring­spalt hinein angeordnet sind und ganz besonders bevorzugt der Innen­durchmesser des sich glockenförmig erweiternden Halteflansches an jeder Stelle, an der er außen die inneliegenden Heizspiralen überdeckt, größer als der Außendurchmesser der Heizspiralen ist (d. h. es wird zwischen dem Außendurchmesser der Heizspiralen und der Innenfläche des glocken­förmigen Abschnitts stets noch ein zusätzlicher radialer Spalt freige­halten). Bevorzugt wird dabei die nach außen isolierende Schutzschicht bis in den Bereich des Ringspaltes hinein vorgesehen, wobei, erneut vorzugsweise, der Ringspalt um die Heizspiralen herum vollständig mit isolierender Masse ausgefüllt ist. Hier ist es erneut von Vorteil, wenn die Abdeckhülse aus isolierendem Material mit ihrem unteren Endbereich teil­weise in den Ringspalt hineinragt, dabei die radiale Außenfläche des hineinragenden Abschnitts der inneren Gegenfläche des glockenförmigen Halteflansches entsprechend ausgebildet ist und an dieser anliegt.In a preferred embodiment of the intake manifold heater according to the invention, the upper intake manifold section is formed in its upper part, that is to say the part facing the casting chamber, in the form of a pipe socket, on which a bell-shaped cross section which widens upwards in cross section, this pipe socket forming an encircling, upwardly extending part widening annular gap partially radially outside Covering holding flange connects, which is held with its outer surface in the mounting opening of the receiving flange and is firmly connected at its lower end to the lower intake manifold section, the heating spirals being arranged around the upper intake pipe section into the annular gap and most preferably the inner diameter of the bell-shaped expanding retaining flange at any point where it covers the inside of the heating coils on the outside is larger than the outside diameter of the heating coils (ie an additional radial gap is always kept free between the outside diameter of the heating coils and the inside surface of the bell-shaped section). In this case, the outwardly insulating protective layer is preferably provided into the area of the annular gap, with, again preferably, the annular gap around the heating spirals being completely filled with insulating material. It is again advantageous here if the cover sleeve made of insulating material partially projects into the annular gap with its lower end region, the radial outer surface of the projecting section being designed accordingly and bearing against the bell-shaped holding flange.

Ganz besonders bevorzugt wird die äußere und die innere Begrenzungs­fläche des glockenförmig sich erweiternden Halteflansches kugelabschnitt­förmig ausgebildet, wobei der Krümmungsradius der inneren Begrenzungs­fläche kleiner als der der äußeren Begrenzungsfläche ist, d. h. der Quer­schnitt des glockenförmig sich erweiternden Halteflansches wird mit zunehmender Entfernung von dessen Einmündestelle am Rohrstutzen dicker. Dies bringt folgenden Vorteil mit sich: da die am weitesten axial in den Ringspalt eingeführte Heizspirale nahe der Stelle zu liegen kommt, an der der glockenförmig sich erweiternde Halteflansch in den von oben kommenden, den oberen Abschnitt des oberen Saugrohr­abschnitts ausbildenden Rohrstutzen einmündet, an dieser Stelle dann also die Erwärmung des oberen Saugrohrabschitts einsetzt, wird der radiale Abstand zwischen der Außenseite der Rohrschlange und der Innenfläche der sich glockenförmig erweiternden Halteflansches mit zunehmender Länge der Rohrschlange immer größer. Da aber die Rohrschlange nach außen hin mit isolierendem Material umgeben ist, bedeutet dies, daß mit zunehmender Aufheizstrecke der Rohrschlange die Dicke der Isolier­schicht zu dem Halteflansch hin immer größer wird, d. h. mit zu­nehmender Aufheizstrecke wird die Islolation nach außen zum Halte­flansch, über den die Wärmeverluste zu dem Aufnahmeflansch erfolgen, immer besser. Da überdies der glockenförmig sich nach oben erweiternde Halteflansch üblicherweise in einer Aufnahmeöffnung des Aufnahme­flansches sitzt, die ihrerseits zwar ebenfalls kugelabschnittförmig, jedoch mit größerem Radius ausgebildet ist, führt dies weiterhin dazu, daß die Abstütz- bzw. Berührfläche des glockenförmig sich erweiternden Halte­flansches, an der die Wärmeverluste auftreten können, relativ weit oben am Halteflansch und damit in einem Bereich vorliegen, bei dem die Iso­lationsschicht zwischen dem Halteflansch und den innenliegenden, von ihm überspannten Heizspiralen schon besonders dick ist.The outer and inner boundary surface of the bell-shaped widening retaining flange is very particularly preferably spherical, the radius of curvature of the inner boundary surface being smaller than that of the outer boundary surface, i.e. the cross-section of the bell-widening retaining flange becomes thicker with increasing distance from its mouth at the pipe socket . This has the following advantage: since the heating coil inserted most axially into the annular gap comes to lie near the point at which the bell-shaped widening holding flange opens into the pipe socket coming from above and forming the upper section of the upper suction pipe section, at this point then the heating of the upper intake pipe section begins, the radial distance between the outside of the pipe coil and the inner surface of the bell-shaped expanding flange increases with increasing length of the pipe coil. But since the coil is surrounded on the outside with insulating material, this means that with with increasing heating distance of the coil, the thickness of the insulating layer towards the holding flange becomes increasingly larger, ie with increasing heating distance the insulation outwards to the holding flange, via which the heat losses to the receiving flange take place, becomes better and better. In addition, since the bell-shaped, upwardly widening retaining flange usually sits in a receiving opening of the receiving flange, which in turn is also spherical, but with a larger radius, this further leads to the support or contact surface of the bell-shaped widening retaining flange on the the heat losses can occur relatively high up on the holding flange and thus in an area in which the insulation layer between the holding flange and the internal heating spirals spanned by it is already particularly thick.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Saugrohr­heizung wird vorgesehen, daß die radial außen um die Heizspiralen des oberen Saugrohrabschnitts angeordnete isolierende Schutzschicht aus isolierenden hitzebeständigen Matten, vorzugsweise Asbestmatten, oder aus keramischem oder sonderkeramischem Material, wie insbesondere Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Aluminiumnitrid, Siliconoxid oder Circon­oxid besteht. Besonders bevorzugt werden weiterhin bei einer erfindungsgemäßen Saugrohrheizung die Heizkreise der Elektroheizung des oberen und des unteren Saugrohrabschnitts getrennt voneinander ausge­führt, so daß sogar, im Gegensatz zu einer Gasheizung, eine gezielte und gesteuerte unterschiedliche Aufheizung des oberen und des unteren Saugrohrabschnitts möglich ist, was es zuläßt, nicht nur das Saugrohr über seine Länge hinweg optimal zu temperieren, sondern gleichzeitig auch (dadurch) den Energieaufwand zu optimieren.In a further advantageous embodiment of the intake manifold heater according to the invention it is provided that the insulating protective layer arranged radially on the outside around the heating spirals of the upper intake manifold section consists of insulating heat-resistant mats, preferably asbestos mats, or of ceramic or special ceramic material, such as in particular silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, silicon oxide or circonium oxide . Particularly preferably, in an intake manifold heater according to the invention, the heating circuits of the electric heating of the upper and lower intake manifold sections are carried out separately from one another, so that, in contrast to gas heating, a targeted and controlled different heating of the upper and lower intake manifold sections is possible, which permits , not only to optimally temper the suction pipe over its length, but also to optimize (thereby) the energy consumption.

Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Saugrohr­heizung besteht darin, daß auch am unteren Saugrohrabschnitt die Heiz­spiralen direkt auf dem Außenumfang des Saugrohres anliegen und auf ihrer Außenseite mittels eines Spannringes gehalten sind. Bevorzugt wird dabei der Spannring aus isolierendem Material gefertigt, insbesondere wiederum aus hitzebeständigen isolierenden Matten, wie Asbestmatten, oder aus keramischem oder sonderkeramischem Werkstoff (wie solche im einzelnen oben schon erwähnt sind). In vielen Einsatzfällen wird aber auch vorzugsweise als Spannring eine geschlitzte Spannhülse vorgesehen, die z. B. aus einem geeigneten metallischen Material gefertigt sein kann.Another preferred embodiment of the intake manifold heater according to the invention consists in that the heating spirals also bear directly on the outer circumference of the intake manifold at the lower intake manifold section and are held on their outside by means of a tension ring. The clamping ring is preferably made of insulating material, in particular again of heat-resistant insulating mats, such as asbestos mats. or of ceramic or special ceramic material (as such are already mentioned in detail above). In many applications, a slotted clamping sleeve is also preferably provided as a clamping ring, which, for. B. can be made of a suitable metallic material.

Insgesamt werden bei der erfindungsgemäßen Saugrohrheizung ganz besonders bevorzugt Heizschlangen in Form von Rohrheizkörpern einge­setzt.Overall, heating coils in the form of tubular heating elements are very particularly preferably used in the intake manifold heater according to the invention.

Von Vorteil ist es bei einer erfindungsgemäßen Saugrohrheizung ferner, wenn die Heizschlangen am oberen Saugrohrabschnitt an ihrem axialen oberen Ende gegen einen Abschlußring aus einem Material guter Wärme­leitfähigkeit, vorzugsweise etwa Kupfer oder einem anderen gut wärme­leitfähigen Material, anliegen. Denn an ihrer axialen Stirnfläche auf der der Gießkammer zugewandten Seite ist eine gute Wärmeleitfähigkeit erwünscht, um an der Einleitstelle in die Gießkammer eine gute Auf­heizung zu gewährleisten.In an intake manifold heater according to the invention, it is also advantageous if the heating coils on the upper intake manifold section abut at their axial upper end against an end ring made of a material of good thermal conductivity, preferably copper or another good thermally conductive material. This is because good thermal conductivity is desirable on its axial end face on the side facing the casting chamber, in order to ensure good heating at the point of introduction into the casting chamber.

Mit der erfindungsgemäßen elektrischen Saugrohrheizung sind die auftretenden Wärmeverluste im oberen Saugrohrabschnitt weitestgehend reduziert, so daß sich der obere Saugrohrabschnitt ("Anschlußkopf") selbst mit einer einfachen Elektroheizung auf die erforderlichen Temperaturen bringen läßt und auch auf diesen unschwer gehalten werden kann.With the electric intake manifold heater according to the invention, the heat losses occurring in the upper intake manifold section are largely reduced, so that the upper intake manifold section ("connection head") can be brought to the required temperatures even with a simple electric heater and can also be easily kept on it.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert.The invention is explained in more detail below in principle by way of example with reference to the drawing.

In der einzigen Figur ist eine Schnittdarstellung durch eine erfindungs­gemäße Vorrichtung gezeigt, die einen oberen Saugrohrabschnitt 1 und einen unteren, mit diesem fest verbundenen Saugrohrabschnitt 2 zeigt (der nur in seinem oberen Teil dargestellt und von dem der Endbereich abgeschnitten ist).In the single figure, a sectional view through a device according to the invention is shown, which shows an upper suction pipe section 1 and a lower suction pipe section 2, which is firmly connected to this (which is only shown in its upper part and from which the end region is cut off).

Der obere Abschnitt 1 des Saugrohres ist dafür vorgesehen, an die (in der Figur nicht gezeigte) Gießkammer angeschlossen zu werden. Die Verlängerung des unteren Saugrohrabschnitts 2 führt zur Schmelze des zu vergießenden Leichtmetalls, in die er eintaucht, was jedoch, wie bereits erwähnt, in der Figur nicht dargestellt ist.The upper section 1 of the suction pipe is intended to be connected to the casting chamber (not shown in the figure). The Extension of the lower suction pipe section 2 leads to the melt of the light metal to be cast, into which it is immersed, which, however, as already mentioned, is not shown in the figure.

Der obere Saugrohrabschnitt 1 und der untere Saugrohrabschnitt 2 sind fest miteinander, beispielsweise durch Schweißnähte 3, verbunden.The upper intake pipe section 1 and the lower intake pipe section 2 are firmly connected to one another, for example by welds 3.

Der untere Saugrohrabschnitt 2 ist an seinem äußeren Umfang mit Heiz­spiralen 4 versehen, die direkt an seinem Außenumfang anliegen und über einen (nur prinzipiell dargestellten) Anschluß 5 mit einer elektrischen Energiequelle verbunden sind.The lower intake manifold section 2 is provided on its outer circumference with heating spirals 4 which bear directly against its outer circumference and are connected to an electrical energy source via a connection 5 (shown only in principle).

Der obere Saugrohrabschnitt 1 besteht aus einem oberen Teilabschnitt in Form eines Rohrstutzens, an den sich unten ein sich glockenförmig nach außen und oben erweiternder Halteflansch 8 anschließt, der seinerseits in einer Aufnahmeöffnung 13 eines Aufnahmeflansches 10 gehaltert ist. Zwischen der inneren Begrenzungsfläche 17 des sich glockenförmig nach oben erweiternden Halteflansches 8 und der Außenfläche des als Rohr­stutzen ausgebildeten oberen Bereiches des oberen Saugrohrabschnitts 1 wird ein Ringspalt 12 ausgebildet, der mit zunehmender Entfernung nach oben einen zunehmenden Querschnitt (bei zunehmender Außenradius) aufweist.The upper intake pipe section 1 consists of an upper section in the form of a pipe socket, which is followed at the bottom by a holding flange 8 which widens outward in a bell-shaped manner and which is in turn held in a receiving opening 13 of a receiving flange 10. An annular gap 12 is formed between the inner boundary surface 17 of the holding flange 8, which widens upward in the shape of a bell, and the outer surface of the upper region of the upper intake manifold section 1, which is designed as a pipe socket and has an increasing cross section (with increasing outer radius) with increasing distance upwards.

Der Halteflansch 8 ist mit einer äußeren Oberfläche 16 und einer Innen­oberfläche bzw. inneren Begrenzungsfläche 17 versehen, deren jede kugel­abschnittförmig ausgebildet ist. Dabei ist allerdings der Krümmungsradius der inneren Begrenzungsfläche 17 kleiner als der der äußeren Begrenzungsfläche 16 gewählt.The holding flange 8 is provided with an outer surface 16 and an inner surface or inner boundary surface 17, each of which is designed in the form of a spherical segment. However, the radius of curvature of the inner boundary surface 17 is chosen to be smaller than that of the outer boundary surface 16.

Um den als Rohrstutzen ausgebildeten oberen Abschnitt des oberen Saug­rohrabschnitts 1 herum sind wiederum elektrische Heizspiralen 6 ange­ordnet, die sich axial weitgehend über die Länge des Rohrstutzens erstrecken und bis in den Ringspalt 12 hinein vorgesehen sind, wobei die am weitesten in den Ringspalt 12 axial hinein angeordnete Heizspirale nur wenig vom Einmündebereich des Halteflansches 8 in den Rohrstutzen angeordnet ist.Around the upper section of the upper intake pipe section 1, which is designed as a pipe socket, there are in turn electrical heating spirals 6 which extend axially largely over the length of the pipe socket and are provided into the annular gap 12, the most axially arranged in the annular gap 12 Heating coil only a little from the mouth area of the holding flange 8 in the pipe socket is arranged.

Außerhalb des Bereiches, der vom Halteflansch 8 außen überdeckt wird, ist auf die Heizspiralen 6 eine Abdeckhülse 9aus isolierendem Material aufgeschoben. Mit ihrem unteren Endbereich 15 ragt diese Abdeckhülse 9 um einen kleinen Abschnitt in den Ringspalt 12 hinein, wobei die Außen­oberfläche 14 dieses Endbereiches 15 der Abdeckhülse 9 entsprechend der Innenfläche 17 des Halteabschnitts 8 ausgeführt ist, so daß die Außen­fläche 14 der Abdeckhülse 9 und die Innenfläche 17 des Halteflansches 8 aneinander anliegen.Outside the area covered by the holding flange 8 on the outside, a covering sleeve 9 made of insulating material is pushed onto the heating spirals 6. With its lower end region 15, this cover sleeve 9 projects a small section into the annular gap 12, the outer surface 14 of this end section 15 of the cover sleeve 9 being designed corresponding to the inner surface 17 of the holding section 8, so that the outer surface 14 of the cover sleeve 9 and the inner surface 17 of the retaining flange 8 abut each other.

Innerhalb des Ringspaltes 12 ist ansonsten der noch freie Raum vollständig mit einem isolierendem Material 11 ausgefüllt, so daß so gut wie über die gesamte axiale Erstreckung der Heizschlange 6 am oberen Saugrohrabschnitt 1 eine Isolierung der Heizschlange radial nach außen vorliegt. Dabei wird durch das sich nach oben hin erweiternde Volumen des Ringspaltes 12 eine von der am tiefsten gelegenen Heizschlange nach oben sich verdickende Isolierschicht radial außen erreicht, so daß gerade in der Niveaulage des Berührungsbereiches 20 zwischen Halteflansch 8 und Aufnahmeöffnung 13 des Aufnahmeflansches 10, an welcher Stelle die Wärmeabgabe vom Halteflansch 8 an den Aufnahmeflansch 10 am günstigsten ist, eine besonders dicke Isolierschicht vorliegt. Dadurch, daß die Heizspiralen 4 und 6 sowohl beim unteren Saugrohrabschnitt 2, wie auch beim oberen Saugrohrabschnitt 1 direkt auf der Außenfläche des Saugrohres anliegen, ist sichergestellt, daß die von den Heizspiralen erzeugte Wärme gut auf die Außenfläche und damit auf den ent­sprechenden Saugrohrabschnitt als solchen abgegeben wird, während eine Wärmeabführung in die entgegengesetzte Richtung infolge der dort vorhandenen Isolation weitestgehend entfällt. Dies ist besonders wichtig auch innerhalb des Ringspaltes 12, wobei durch die gezeigte Anordnung sichergestellt ist, daß dort ebenfalls eine gute Wärmeübertragung auf den innenliegenden Rohrstutzen, hingegen eine gute Isolation gegenüber dem außenliegenden Halteflansch 8 erreicht wird.Otherwise, the still free space within the annular gap 12 is completely filled with an insulating material 11, so that there is virtually radial insulation to the outside of the heating coil over the entire axial extent of the heating coil 6 at the upper intake manifold section 1. In this case, the volume of the annular gap 12 widening towards the top achieves an insulating layer radially thickening from the lowest heating coil upwards, so that precisely in the level position of the contact area 20 between the holding flange 8 and the receiving opening 13 of the receiving flange 10, at which Place the heat emission from the holding flange 8 to the receiving flange 10 is cheapest, there is a particularly thick insulating layer. Characterized in that the heating spirals 4 and 6 rest directly on the outer surface of the suction pipe both in the lower intake manifold section 2 and in the upper intake manifold section 1, it is ensured that the heat generated by the heating spirals is good on the outer surface and thus on the corresponding intake manifold section as such is emitted, while heat dissipation in the opposite direction is largely eliminated as a result of the insulation present there. This is particularly important also within the annular gap 12, the arrangement shown ensuring that there is also good heat transfer to the internal pipe socket, but good insulation from the external holding flange 8 is achieved.

Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Heizspiralen 6 am oberen Saugrohr­ abschnitt 1 über einen eigenen Anschluß 7 an eine elektrische Energier­quelle angeschlossen, wobei es sich dabei bevorzugt um einem vom Heiz­kreislauf am unteren Saugrohrabschnitt 2 getrennten Heizkreislauf handelt.As can be seen from the figure, the heating spirals 6 are on the upper suction pipe Section 1 connected via its own connection 7 to an electrical energy source, which is preferably a heating circuit which is separate from the heating circuit at the lower intake manifold section 2.

Lediglich im obersten, d. h. der Gießkammer zugewandten Endabschnitt der Heizspirale 6, etwa im Bereich der letzten Heizwindung, ist bei der in der Figur dargestellten Ausführungsform eine Isolation nach außen nicht mehr gegeben, weil die Abdeckhülse 9 nicht bis dorthin hochgezogen ist. Allerdings bestünde sehr wohl die Möglichkeit, die Abdeckhülse 9 auch noch hier hochzuziehen und auch in diesem Bereich noch eine weitgehende Isolation nach außen zu erreichen, wobei in der Abdeckhülse 9 dann lediglich eine geeignete Ausnehmung zum Durch­führen der elektrischen Zuleitung vorgesehen sein müßte. Mit ihrer oberen Endfläche liegt die aus den Heizspiralen 6 gebildete Heizschlange gegen einen Abschlußring 19 an, der aus einem Material guter Wärmeleit­fähigkeit besteht, etwa aus Kupfer, und dessen Aufgabe es ist, beim Anschluß des oberen Saugrohrabschnitts an die Gießkammer Wärme von den Heizspiralen 6 an den anliegenden Bereich der Gießkammer zu übertragen und damit auch im Übergangsbereich eine ausreichende Auf­heizung des dorthin vorragenden kleinen Endabschnitts des oberen Saugrohrabschnitts 1 zu sichern.Only in the top, d. H. The end section of the heating coil 6 facing the casting chamber, for example in the area of the last heating coil, is no longer provided with external insulation in the embodiment shown in the figure, because the cover sleeve 9 is not pulled up there. However, there would very well be the possibility of pulling the cover sleeve 9 up here as well and achieving extensive external insulation in this area as well, wherein the cover sleeve 9 would then only have to have a suitable recess for carrying out the electrical supply line. With its upper end surface, the heating coil formed from the heating coils 6 bears against an end ring 19, which is made of a material with good thermal conductivity, such as copper, and whose task it is to heat the heating coils 6 when the upper suction tube section is connected to the casting chamber to transfer the adjoining area of the casting chamber and thus also to ensure sufficient heating of the small end section of the upper suction pipe section 1 projecting there in the transition area.

Im Bereich des unteren Saugrohrabschnitts 2 werden die Heizspiralen 4 auf ihrer radial außenliegenden Seite bevorzugt ebenfalls von einer Isolationsschicht 21 umgeben, die insbesondere aus hitzebeständigen Matten bestehen kann. Allerdings ist es hier durchaus auch möglich, stattdessen eine geschlitzte Spannhülse aus einem zunderbeständigen Metall in Form eines Außenrohres 18, wie in der Figur gezeigt, vorzu­sehen, wobei diese Spannhülse, die mit einem kleinen Schlitz versehen ist, durch geeignete seitliche Flansche verspannt werden kann und damit für eine ganz besonders festes Andrücken der Heizspiralen 4 an die Außenfläche des unteren Saugrohrabschnitts Sorge trägt. Gleichermäßen besteht aber auch die Möglichkeit, daß hier noch zwischen die Spannhülse 18 und den Außenbereich der Heizspiralen 4 eine isolierende Zwischen­ schicht 21, etwa in Form von asbesthaltigen Matten, zwischengeschaltet wird.In the area of the lower intake manifold section 2, the heating spirals 4 are preferably also surrounded on their radially outer side by an insulation layer 21, which can in particular consist of heat-resistant mats. However, it is also entirely possible here instead to provide a slotted clamping sleeve made of a scale-resistant metal in the form of an outer tube 18, as shown in the figure, this clamping sleeve, which is provided with a small slot, being able to be clamped by suitable side flanges and thus ensures that the heating coils 4 are pressed particularly firmly against the outer surface of the lower suction tube section. Likewise, there is also the possibility that an insulating intermediate between the clamping sleeve 18 and the outer region of the heating spirals 4 layer 21, for example in the form of asbestos-containing mats, is interposed.

Claims (14)

1. Saugrohrheizung für das Saugrohr (1, 2) bei einer Vakuum-Druckgieß­maschine, bei der das Saugrohr einen mit einer elektrischen Heizung (4) umgebenen unteren Rohrabschnitt (2) aufweist, der mit einem sich anschließenden, in einer Halterungsöffnung (13) eines Aufnahmeflansches (10) getragenen oberen Saugrohrabschnitt (1) fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Bereich des oberen Saugrohrabschnitts (1) eine Elektroheizung (6,7) mit direkt auf dem Außenumfang des oberen Saugrohrabschnitts (1) anliegenden Heizspiralen (6) vorgesehen ist, wobei radial außerhalb der Heizspiralen (6) eine nach außen isolierende Schutz­schicht (9, 11) angebracht ist. 1. intake manifold heater for the intake manifold (1, 2) in a vacuum die casting machine, in which the intake manifold has a lower pipe section (2) surrounded by an electrical heater (4), which with a subsequent one in a mounting opening (13) Receiving flange (10) supported upper intake manifold section (1) is firmly connected, characterized in that also in the area of the upper intake manifold section (1) an electric heater (6,7) with heating spirals (6) lying directly on the outer circumference of the upper intake manifold section (1). A protective layer (9, 11) which is insulating to the outside is provided radially outside the heating spirals (6). 2. Saugrohrheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als isolierende Schutzschicht eine Abdeckhülse (9) aus isolierendem Material auf die Heizspiralen (6) aufgesteckt ist. 2. Intake manifold heater according to claim 1, characterized in that a cover sleeve (9) made of insulating material is attached to the heating spirals (6) as an insulating protective layer. 3. Saugrohrheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Saugrohrabschnitt (1) in seinem oberen Teil als Rohr­stutzen ausgebildet ist, an den sich unten ein sich nach oben im Querschnitt glockenförmig erweiternder, den Rohrstutzen unter Aus­bildung eines umlaufenden, sich nach oben erweiternden Ringspaltes (12) radial außen teilweise überdeckender Halteflansch (8) anschließt, der mit seiner Außenfläche in der Halterungsöffnung (13) des Aufnahmeflansches (10) angeordnet und an seinem unteren Ende mit dem unteren Saugrohr­abschnitt (2) fest verbunden ist, und daß die Heizspiralen (6) um den oberen Saugrohrabschnitt (1) bis in den Ringspalt (12) hinein angeordnet sind. 3. Intake manifold heater according to claim 1 or 2, characterized in that the upper intake manifold section (1) is formed in its upper part as a pipe socket, to which a bell-shaped cross-section widening at the bottom, the pipe socket forming a circumferential, after Above widening annular gap (12) radially outside partially overlapping holding flange (8) connects, which is arranged with its outer surface in the mounting opening (13) of the receiving flange (10) and at its lower end with the lower intake manifold section (2), and that the heating spirals (6) are arranged around the upper intake pipe section (1) and into the annular gap (12) are. 4. Saugrohrheizung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen isolierende Abdeckhülse (9) bis in den Bereich des Ringspaltes (12) hinein vorgesehen ist. 4. intake manifold heater according to claim 3, characterized in that the outwardly insulating cover sleeve (9) into the region of the annular gap (12) is provided. 5. Saugrohrheizung nach Ansprch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (12) um die Heizspiralen (6) herum vollständig mit isolierender Masse (11) ausgefüllt ist. 5. intake manifold heater according to claim 4, characterized in that the annular gap (12) around the heating spirals (6) is completely filled with insulating mass (11). 6. Saugrohrheizung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhülse (9) aus isolierendem Material mit ihrem unteren Endbereich teilweise in den Ringspalt (12) hineinragt, wobei die radiale Außenfläche (14) des hineinragenden Abschnitts (15) entsprechend der inneren Gegen­fläche (17) des glockenförmigen Halteflansches (8) ausgebildet ist und an dieser anliegt. 6. Intake manifold heater according to claim 5, characterized in that the cover sleeve (9) made of insulating material partially protrudes with its lower end region into the annular gap (12), the radial outer surface (14) of the projecting section (15) corresponding to the inner counter surface ( 17) of the bell-shaped holding flange (8) is formed and bears against it. 7. Saugrohrheizung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die äußere und die innere Begrenzungsfläche (16, 17) des glockenförmig sich erweiternden Halteflansches (8) kugelabschnittförmig ausgebildet sind, wobei der Krümmungsradius der inneren Begrenzungs­fläche (17) kleiner als der der äußeren Begrenzungsfläche (16) ist. 7. Intake manifold heater according to one of claims 3 to 6, characterized in that the outer and the inner boundary surface (16, 17) of the bell-shaped widening holding flange (8) are spherical section-shaped, the radius of curvature of the inner boundary surface (17) smaller than that the outer boundary surface (16). 8. Saugrohrheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die radial außen um die Heizspiralen (6) des oberen Saug­rohrabschnitts (1) angeordnete Schutzschicht (9, 11) aus isolierenden hitze­beständigen Matten oder aus Keramik besteht. 8. intake manifold heater according to one of claims 1 to 7, characterized in that the radially outside around the heating coils (6) of the upper intake manifold section (1) arranged protective layer (9, 11) consists of insulating heat-resistant mats or ceramic. 9. Saugrohrheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Elektroheizung (4,6) des oberen und die des unteren Saugrohrabschnitts (1,2) getrennte Heizkreise aufweisen. 9. Intake manifold heater according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electric heater (4,6) of the upper and that of the lower intake manifold section (1,2) have separate heating circuits. 10. Saugrohrheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß auch am unteren Saugrohrabschnitt (2), die Heizspiralen (6) direkt auf dem Außenumfang des Saugrohres (2) aufliegen und auf ihrer Außenseite mittels eines Spannringes (18) gehalten sind. 10. Intake manifold heater according to one of claims 1 to 9, characterized in that the heating coils (6) rest directly on the outer circumference of the intake manifold (2) and on the lower intake manifold section (2) Are held on the outside by means of a clamping ring (18). 11. Saugrohrheizung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (18) aus isolierendem Material, insbesondere aus hitze­beständigen isolierenden Matten, besteht. 11. Intake manifold heater according to claim 10, characterized in that the clamping ring (18) consists of insulating material, in particular of heat-resistant insulating mats. 12. Saugrohrheizung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannring eine geschlitzte Spannhülse (18) vorgesehen ist. 12. Intake manifold heater according to claim 10 or 11, characterized in that a slotted clamping sleeve (18) is provided as the clamping ring. 13. Saugrohrheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizspiralen Rohrheizkörper (4, 6) eingesetzt sind. 13. Intake manifold heater according to one of claims 1 to 12, characterized in that tubular heating elements (4, 6) are used as heating spirals. 14. Saugrohrheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizspiralen (6) am oberen Saugrohrabschnitt (1) an ihrem axialen oberen Ende gegen einen Abschlußring (19) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise aus Kupfer, anliegen. 14. Intake manifold heater according to one of claims 1 to 13, characterized in that the heating spirals (6) abut on the upper intake manifold section (1) at their axial upper end against an end ring (19) made of a material with good thermal conductivity, preferably copper.
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