NL7907655A

NL7907655A - Eendelige, elektrisch verwarmde, gietgatbus.

Info

Publication number: NL7907655A
Application number: NL7907655A
Authority: NL
Original assignee: Gellert Jobst U
Priority date: 1978-12-14
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1980-06-17
Also published as: NL183877C; PT70591A; IT7928082A0; GB2044162A; CH643774A5; FR2443919B1; DE2948561A1; IL58614A; GB2044162B; DE2948561C2; IT1127737B; FR2443919A1

Description

\ y

Eendelige, eSctrisch verwarmde, gietgatbus.

De uitvinding heeft betrekking op het spuitgieten zonder giettrechter, en meer in het bijzonder on een verbeterde, elektrisch verwarmde, gietgatbus.

Tot nu toe worden koude gietgatbussen op grote schaal 5 gebruikt voor het transporteren van de smelt uit de vormmachine naar de vorm, welke bussen echter het nadeel hebben, dat zij pro-dukten vormen, voorzien van een uitgestrekt gietgat, dat dan moet worden afgesneden. Verder moet een groter smelt- of giettrechter-kanaal zijn voorzien voor het tot een minimum beperken van de moei-10 lijkheid van verstopte gietgaten, hetgeen een langere tijdsduur vereist voor het afkoelen van het gietgat, hetgeen op zijn beurt verminderingen van de kringlooptijd beperkt.

Recentelijker zijn verwarmde gietgatbussen voorgesteld bij het trachten te overwinnen van deze moeilijkheden. Bij een soort 15 verwarmde gietgatbus stroomt de smelt rond een ’'torpedovormig" verwarmingselement in het midden. Deze uitvoering behoudt vele van de nadelen van de koude gietgatbussen en verschaft bovendien een bovenmatige drukval door de bus. Verder is de temperatuur van de smelt onregelmatig, waarbij bovenmatige temperaturen moeten worden ver-20 schaft bij het torpedovormige element in het midden teneinde te verzekeren, dat de bus werkzaam blijft.

Nog recentelijker zijn gietgatbussen ontwikkeld met een schroeflijnvormig elektrisch verwarmingselement, dat een huls omgeeft, die het smelt- of giettrechterkanaal in het midden bepaalt.

25 Deze huls wordt op zijn beurt omgeven door een langwerpige buiten- 730 7 6 55 2 % * huls of een langwerpig buitendeel. Hoewel dit bepaalde voordelen verschaft met betrekking tot de stand van de techniek, heeft deze constructie toch enkele nadelen. Voor het weerstaan van momentele inspuitdrukken, die hoger kunnen liggen dan 276 MPa, worden deze 5 bussen gemaakt van materialen met een grote sterkte, zoals H13-staal of roestvrijstaal, Verder moet de binnenhuis of het binnendeel een minimum wanddikte hebben, die voldoende is voor het weerstaan van deze herhaalde krachten. Het verwarmingselement bevindt zich in een luchtspleet tussen deze twee hulzen, waarbi.j de lucht rond de win-10 dingen van het element werkt als een isolator. Dit feit vereist samen met de dikte van het staal, nodig voor het verschaffen van voldoende sterkte aan het binnendeel, dat het verwarmingselement op hogere temperaturen wordt gehouden voor het verschaffen van voldoende warmte aan de smelt. Deze tekortkoming bij het snel overdragen 15 van warmte vanaf het verwarmingselement heeft het doorbranden daarvan tot gevolg, waardoor dus de werkzame levensduur van cb bus wordt beperkt,

Dienovereenkomstig is het een doel vande uitvinding deze nadelen althans ten dele op te heffen door het verschaffen van een 20 giètgatbus van de soort, voorzien van een schroeflijnvormig verwarmingselement, welke bus een verbeterde warmtegeleidbaarheid en sterkteeigenschappen heeft.

Hiervoor verschaft de uitvinding volgens een van de aspecten daarvan een eendelige, elektrisch verwarmde, giètgatbus, 25 voorzien van een langwerpig binnenkerngedeelte, dat een giettrechter-kanaal bepaalt, dat zich door het midden daarvan uitstrekt, welk kerngedeelte is gemaakt van een materiaal met een grote sterkte, en een gegolfd buitenoppervlak heeft, verder een schroeflijnvormig verwarmingselement met een aantal op onderlinge afstand liggende 30 windingen rond het binnenkerngedeelte, en een langwerpig buitenman-telgedeelte, dat op het binnenkerngedeelte en het verwarmingselement in geleidende aanraking daarmee langs de lengten is gegoten, welk buitenmantelgedeelte is gemaakt van een materiaal met een grote geleidbaarheid, 35 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van 790 7 6 55 A- 3 é de tekening, vaarin: fig, 1 een doorsnede toont van een eerste uitvoeringsvorm van de gietgatbus, fig. 2 een doorsnede toont van een tweede uitvoerings- 5 vorm, fig, 3 een ruimtelijk aanzicht is, gedeeltelijk in doorsnede, van een verwarmingselement met een dubbele kern, fig, ^ een ruimtelijk aanzicht is van een verwarmingselement met een enkelvoudige kern, en 10 fig. 5 een doorsnede is van het infig, U weergegeven verwarmingselement.

Eerst wordt verwezen naar fig. 1, die een gietgatbus 10 toont, die een giettrechterkanaal 12 in het midden heeft voor het transporteren van een smelt vanaf het mondstuk van de spuitgiet-15 machine naar de holte 13. De gietgatbus 10 heeft een binnenkernge-deelte 1^, verder een schroeflijnvormig verwarmingselement 16 en een buitenmantelgedeelte 18. Het binnenkerngedeelte 1U bepaalt het giettrechterkanaal 12, dat een verdiepte inlaat 20 heeft voor het opnemen van het mondstuk van de vormmachine, en een vernauwd door-20 stroomgedeelte 22, dat leidt naar de holte 13. Het buitenoppervlak 2h van het kerngedeelte 1U is uitgevoerd in de vorm van een schroeflijnvormige rug 26 met een regelmatig gekromde dwarsdoorsnede, In de dwarsdoorsnede is het buitenoppervlak 2h dus volgens een regelmatig patroon golfvormig zonder enige scheme hoeken of pieken te 25 vormen.

Het elektrisch verwarmingselement 16 is een enkelvoudig element, voorzien van een aantal vindingen 28 voor het vormen van de schroeflijnvormige gedaante. Het verwarmingselement 16 bevindt zich over het binnenkerngedeelte 1U en is zodanig gestrekt, 30 dat het, het merendeel van de lengte van het binnekerngedeelte 1b bedekt, en tevens zodanig, dat elke winding 28 van het verwarmingselement is gescheiden van de naburige windingen. Het binnenkerngedeelte lh van de gietgatbus 10 heeft een inlaatschoudergedeelte 30 met een neerhangende lip 32, waarbij het verwarmingselement 16 een 35 verbindingsgedeelte 3h heeft, dat zich uitstrekt door een gat in de 790 7 6 55 ·* c k lip 32, aan welk verbindingsgedeelte de leidingdraden 36 zijn bevestigd, Een sleuf is verschaft door de lip 32 voor het insteken van een thermokoppel 38 voor het bewaken van de temoeratuur van de gietgatbus. Hoewel de schroeflijndiameter van het verwarmingsele-5 ment 16 voldoende is voor het net vrij liggen van het oppervlak 2k van het kerngedeelte 1¾, is de schroefgang van het schroeflijnvormige verwarmingselement in êén richting, en die van de schroeflijnvormige rug 26 op het buitenoppervlak 2h van het binnenkerngedeelte 1U in de tegengestelde richting, zodat indien er aanraking is tus-10 sen deze twee, het alleen is op de punten, waar zij elkaar snijden.

Wanneer het verwarmingselement 16 zich op zijn plaats rond het binnenkerngedeelte 1H bevindt, wordt het buitenmantelge-deelte 18 daaroverheen gegoten voor het verschaffen van een in het algemeen cilindrische gedaante, hoewel deze enigszins hellend kan 15 zijn voor het vergemakkelijken van het gieten. Het binnenkerngedeell te 1k is gemaakt van een corrosiebestendig, thermischgeleidend materiaal met een grote sterkte, te weten bij deze uitvoeringsvorm een beryllium-nikkellegering met ongeveer 2% beryllium, 0,5# chroom en de restin hoofdzaak nikkel. Het buitenmantelgedeelte 18 daaren-20 tegen is gemaakt van een sterk geleidend materiaal, te weten bij deze uitvoeringsvorm een beryllium-kopedegering met ongeveer “\% beryllium, b% kobalt en de rest in hoofdzaak koper. Wanner het materiaal van het buitenmantelgedeelte 18 wordt gegoten over het verwarmingselement 16 en het binnekerngedeelte 1U, vloeit het tus-25 sen de gescheiden windingen 28 van het verwarmingselement 16, en windt het aan de oppervlakken van deze twee onderdelen. Als gevolg van de scheiding tussen de windingen 28 en van de tegengestelde schroefgangen van het verwarmingselement 16 en de schroeflijnvormige rug 26, omringt het beryllium-koper de vindingen van het verwarmings-30 element, waarbij weinig of geen isolerende lege holten of luchtzakken worden achtergelaten. Warmte wordt dus snel weggeleid van het verwarmingselement door het sterk geleidende materiaal van het buitenmantelgedeelte 18, Verder verschaft de rugvormige gedaante van het oppervlak 2k van het binnenkerngedeelte 1U een maximum aan-35 rakingsoppervlak tussen het binnenkerngedeelte en het buitenmantel- 790 76 55 5 gedeelte 18, waardoor dus de doelmatigheid van de warmteoverdracht wordt vergroot voor het op een gelijkmatige temperatuur houden van de smelt in het giettrechterkanaal 12, Ook verschaffen de eendelige constructie van de gietgathus en de omringende rug 26 en de ver-5 warmingselementconstructie, een verhoogde sterkte voor het weerstaan van de herhaalde hoge druk belasting, waardoor dus de wanddikte van het binnenkemgedeelte kan worden verkleind, hetgeen op zijn beurt de varmtegeleidbaarheid vergroot vanaf het verwarmingselement 16 naar de smelt, 10 Het als enkelvoudig element uitgevoerde verwarmings element 16 kan een enkelvoudige of dubbele kemconstructie hebben. Onder verwijzing naar fig. 3 heeft het verwarmingselement 16 met een dubbele kern, een buigzame metalen mantel 60, gemaakt van een materiaal, zoals roestvrijstaal. Omsloten in de mantel 60 is de 15 weerstanddraad 62 aanwezig, gemaakt van een materiaal, zoals een nikkel-chrooralegering, omringd door een elektrisch isolerend materiaal 6h in de vorm van een vuurvast poeder, zoals een samengepakt rnagnesiumoxidepoeder. Zoals is te zien, strekt de weerstandsdraad 62 zich uit tot het einde van het verwarmingselement 16, waarna de 20 draad terugloopt voor het verschaffen van verwarming langs de lengte van het verwarmingselement 16,

Het verwarmingselement 16 met de enkelvoudige kern, weergegeven in de fig, U en 5, heeft een soortgelijke constructie, behalve dat slechts een enkele weerstandsdraad 62 zich bevindt in 25 het isolatiemateriaal 6h in de mantel 60. De enkelvoudige element-constructie is echter verschaft door het op zichzelf terugvouwen van de in elkaar gezette eenheid en het dan samenvlechten van de twee gedeelten. Dit heeft het voordeel van het veel economischer te vervaardigen zijn, 30 Bij gebruik wordt de gietgatbus gemonteerd tussen de vormmachine en de holte 13, waarbij de leidingdraden 36 worden verbonden met een passende energiebron. Nadat de gietgatbus 10 is opgewarmd, begint de werking. Een smelt van de machine wordt onder zeer hoge druk van de machine in het giettrechterkanaal 12 gespoten, 35 en in gesmolten toestand gehouden door warmte vanaf het verwarmings- 790 7 6 55 * 4 6 element 16, Na het uitoefenen van elke drukstoot vanaf de machine voor het vullen van de holte, stolt de smelt in het gebied van het vernauwde doorstroomgedeelte 22, waarbij tegelijkertijd een lichte vermindering· van de druk vanaf de machine plaatsvindt, het-5 geen althans een gedeelte van de smelt terugtrekt uit dit gebied van het giettrechterkanaal. Koeling 5^ wordt verschaft aan de holteplaat waarbij nadat het onderdeel is gestold, de vorm opent voor het uitstoten daarvan en dan weer sluit, waarna de werking wordt herhaald. Dit verschaffen van voldoende warmte beneden 10 dichtbij het poortgebied, en de toepassing van het terugzuigen van de machine, maakt het raogelijk een nrodukt zonder gietgat en met een hoge kwaliteit te vormen zonder een herhaald foutief werken van de inrichting.

Onder verwijzing naar fig, 2, is een tweede uitvoerings-15 vorm van de gietgatbus 10 weergegeven. Omdat vele van de onderdelen gelijk zijn aan die van de eerste uitvoeringsvorm, worden gemeenschappelijke onderdelen beschreven onder toepassing van dezelfde verwijzingscijfers. De gietgatbus 10 heeft dus overeenkomstig deze tweede uitvoeringsvorm een giettrechterkanaal 12 in het midden, 20 bepaalt door een binnenkemgedeelte 1U, verder een schroeflijnvormig verwarmingselement 16 en een buitenmantelgedeelte 18. Het verschil is, dat het binnenkemgedeelte een gedaante heeft voor het vormen van een puntige punt fcO, die zich uitstrekt nabij de pport b2 in de holteplaat Wt. Zoals is te zien, is het giettrechterkanaal 25 gesplitst in twee armen b6 voor het transporteren van de smelt in een halfcirkelvormig gebied 1*8, dat de punt 1*0 omringt, vanuit welk gebied de smelt langs de punt vloeit en in de holte 13. Het binnenkemgedeelte 1U heeft ook een van een flens voorzien mantelgedeelte 52, dat aanraking heeft met de holteplaat over een minimum breedte 30 van ongeveer 1 mm voor het plaatsen daarvan en afdichten van de smelt tegen lekken. Het sterk geleidende buitenmantelgedeelte 18 wordt omgeven door een luchtspleet 56 voor het verminderen van warmteverlies naar de holteplaat M».

De toepassing van deze uitvoeringsvorm, alsmede de 35 constructie van het verwarmingselement 16 en de schroeflijnvormige 790 7 6 55 τ rug 26 zijn soortgelijk aan die van de eerste uitvoeringsvorm, en "behoeven niet verder te vorden beschreven.

Het is duidelijk, dat veranderingen en verbeteringen kunnen vorden aangebracht zonder buiten het kader van de uitvinding 5 te treden, 790 76 55

Claims

4
1, Eendelige, elektrisch verwarmde, gietgatbus, gekenmerkt door een langwerpig binnenkemgedeelte, dat een giet-trechterkanaal bepaalt, dat zich in het midden daarvan uitstrekt, 5 welk kerngedeelte is gemaakt van een thermisch geleidend metaal met een grote' sterkte en een gegolfd buitenoppervlak heeft, door een elektrisch geïsoleerd, schroeflijnvormig verwarmingselement, voorzien van een aantal op onderlinge afstanden liggende windingen rond het binnenkemgedeelte, en van aansluitklemmiddelen, die elektrische energie kunnen ohtvangen van een uitwendige bron, waarbij de schroef-lijnvormige binnendiameter van het verwarmingselement althans even-groot is als de maximum buitendiameter van het gegolfde buitenoppervlak van het binnenkemgedeelte, en door een langwerpig buitenmantel-gedeelte, gegoten op het binnenkemgedeelte en het verwarmingselement 15 voor het daaraan binden langs de lengten daarvan, welk buitenmantel-gedeelte is gemaakt van een metaal met een grote thermische geleidbaarheid.
2, Bus volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het buitenoppervlak van het binnenkemgedeelte, regelmatig gegolfd is.
3. Bus volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het buitenoppervlak van het binnenkemgedeelte een schroeflijnvormige rug bepaalt, voorzien van een regelmatig gebogen dwarsdoorsnede. U, Bus volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het schroeflijnvormige verwarmingselement en de schroeflijnvormige rug 25 tegengestelde schroefgangen hebben,
5, Bus volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk. dat het binnenkemgedeelte is gemaakt van een beryllium-nikkellege-ring, waarbij het buitenmantelgedeelte is gemaakt van een beryllium-koperlegering, 30 6, Bus volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het verwarmingselement een weerstandsdraad omvat, voorzien van een eerste gedeelte, dat zich uitstrekt vanaf de aansluitklemmiddelen, en van een tweede gedeelte, dat terugkeert naar de aansluitklemmiddelen, welke eerste en tweede gedeelten van de draad worden omgeven door 35 isolatiemateriaal, en zijn omsloten in een enkelvoudige, geleidende 790 7 6 55 ft mantel,
7. Bus volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het verwarmingselement een geïsoleerde veerstandsdraad omvat, voorzien van een eerste gedeelte, dat zich uitstrekt vanaf de aansluitklera- 5 middelen, en van een tweede gedeelte, dat terugkeert naar de aan-sluitklemmiddelen, welke eerste en tweede gedeelten inelkaar zijn gedraaid voor het vormen van een enkelvoudig element.
8. Gietgatbus in hoofdzaak zoals in de beschrijving beschreven en in de tekening weergegeven, 10 790 76 55