NL8103991A - Gietbus en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

i.

•«V . —* * .=%

Gietbus en werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

De uitvinding betreft een verbeterde werkwijze voor het maken van een gietbus voor spuitgieten en op de daardoor verkregen verbeterde gietbus. Het doorstroomkanaal loopt door een roestvaste binnenkern, waaromheen een schroeflijnvormig electrisch verwarmings-5 element is geplaatst. Een roestvrijstalen buitenbus is aangebracht tussen een verbreed voorste deel, dat de opening naar de poort vormt, en een verbrede achterkraag, die zorgt voor de verbinding met de draden van het verwarmingselement. De ruimte rondom het verwarmingselement wordt opgevuld door een sterk geleidend materiaal, zoals een 10 berylliumkoperlegering in een vacuumoven, die het berylliumkoper doet samen-smelten met de aangrenzende materialen. Dit verbetert de warmteoverdracht van het verwarmingselement op het ingesmolten materiaal en de buitenbus vermindert aanzienlijk de kostbare bewerking die nodig is om het afgewenkte produkt te vervaardigen en geeft boven-15 dien extra sterkte. Bij een uitvoeringsvorm worden boringen in het voorste deel opgevuld met het sterl^geleidende materiaal, hetgeen de warmteoverdracht naar het poortgebied verbetert. In een van de boringen kan een thermokoppel zijn geplaatst, om de warmteoverdracht naar dit gebied te controleren.

20 ' De onderhavige uitvinding heeft betrekking op spuitgieten en meer in het bijzonder op een verbeterde, electrisch verwarmde gietbus en op een werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

De gietbus volgens de onderhavige uitvinding vormt een verbetering van de gietbus die is beschreven in de Canadese octrooi-25 aanvrage no. 317.948, ingediend 14 december 1978. Het betreft dezelfde soort constructie met een schroeflijnvormig verwarmingselement, dat is ingebed in een sterk warmtegeleidènd materiaal dat is gegoten over een binnenkern, gevormd van roestvast materiaal, maar de gietbus is ook voorzien van een afgewerkte buitenbus. De bekende gietbus heeft 30 het bezwaar, dat zijn buitenoppervlak is gevormd door het gegoten materiaal. Dit vereist, dat het buitenoppervlak van elke gietbus wordt bewerkt om dit oppervlak het noodzakelijke gladde uiterlijk te geven. Verder heeft het sterk warmtegeleiuende materiaal dat gewoon- 8103991 t' t - 2 - * * * \ lijk een berylliumkoperlegering is, niet voldoende weerstand tegen corrosie, om een duurzaam uitwendig omhulsel van een gietbus te vormen. Dit maakte het nodig, een kostbare nikkelbekleding aan te brengen, om de gietbus te beschermen tegen corrosieve gassen die uit het 5 poortgebied ontsnappen.

De werkwijze voor het maken van aanvragers eerdere gietbus heeft daarom de ernstige bezwaren, dat kostbare werkwijze-stappen voor het bewerken en bekleden na het gieten nodig zijn. Verder is de gelijkmatige toevoer van warmte langs het doorstroomkanaal kritisch 10 en daarom is het belangrijk, dat er een optimale warmteoverdracht is tussen het verwarmingselement en het omgevende geleidende materiaal en tussen het geleidende materiaal en de binnenkern, waardoor het doorstroomkanaal loopt. Weerstand tegen warmteoverdracht aan de grensvlakken tussen de verschillende materialen leidt tot een ongelijk-15 matige temperatuursverdeling, die de levensduur van het verwarmingselement kan bekorten en die de kwaliteit van het ingesmolten materiaal achteruit kan doen gaan.

Daarom heeft de uitvinding ten doel, deze bezwaren ten minste gedeeltelijk op te heffen door een verbeterde werkwijze voor 20 het maken van een gietbus en door een daarmee geproduceerde verbeterde gietbus voor te stellen, waarbij het sterk warmtegeleidende materiaal in een vacuumoven tussen een roestvaste buitenbus en een roestvaste binnenkern over het verwarmingselement wordt gegoten. Hierdoor worden de noodzakelijke bewerkingen voor het afwerken van de 25 gietbus aanzienlijk verminderd en wordt de binding van het geleidende materiaal met de aangrenzende materialen aanzienlijk verbeterd.

Tot dit. doel wordt volgens een aspect van de uitvinding een werkwijze voor de vervaardiging van een uit één geheel bestaande, electrisch verwarmde gietbus voorgesteld, die is voorzien van een 30 holle langwerpige binnenkern, die een centraal doorstroomkanaal begrenst dat zich uitstrekt tussen een vergroot voorste deel en een vergroot achterste kraagdeel, van een schroeflijnvormig verwarmingselement dat de binnenkern omgeeft, van een sterk geleidend langwerpig deel rondom het verwarmingselement en van een langwerpige buitenbus 35 over het geleidende deel, gekenmerkt door het met de hand monteren van 8103991 ' . ‘ - 3 - ( * % het verwarmingselement ορ de kern, zodat het element zich uitstrekt tussen het voorste deel en het achterste deel, door het bevestigen van een buitenbus op een zodanige plaats, dat een ruimte rondom het verwarmingselement tussen het voorste deel en het achterste deel wordt 5 omsloten, om een samenstel te vormen, waarbij de ruimte voldoende wordt afgedicht om aanzienlijke lekkage te verhinderen, door het onder vacuum vullen van de ruimte met een sterk geleidend gesmolten materiaal om het tussendeel te vormen en door het sterk geleidende materiaal voldoende te laten afkoelen om het te doen stollen.

10 Volgens een ander aspect wordt volgens de uitvinding verder een uit een geheel bestaande, electrisch verwarmde gietbus voorgesteld, omvattende een holle, langwerpige binnenkern die een daardoorheen lopend centraal doorstroomkanaal begrenst, waarbij de binnen-kem is aangebracht tussen een vergroot voorste deel en een vergroot 15 achterste kraagdeel, de kern is gevormd van roestvast materiaal en een buitenoppervlak bezit, een schroeflijnvormig verwarmingselement met een aantal windingen, dat de binnenkern omgeeft en stroomtoevoerdraden die lopen door een opening in het achterste kraagdeel, waarbij de binnendiameter van de schroefwindingen groter zijn dan de maximale 20 buitendiameter van het buitenoppervlak van de binnenkern, een langwerpige bu.itenbus die is aangebracht tussen het voorste deel en het achterste deel om een eerste ruimte rondom het verwarmingselement tussen het voorste deel en het achterste deel te omsluiten, een sterk geleidend deel dat is gegoten in de ruimte tussen de binnenkern en de 25 buitenbus en een verder busvormig deel, waarvan een einde is opgenomen in de opening in het achterste kraagdeel, om de stroomtoevoerdraden op te nemen, welk verdere busdeel ook is gevuld met sterk geleidend materiaal, om het deel van de daardoorheen lopende stroomtoevoerdraden te omsluiten.

30 De uitvinding zal aan de hand van de tekening met een paar uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht.

Fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een gietbus en toont een gedeeltelijk samenstel daarvan bij een eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; 35 fig. 2 is een soortgelijk aanzicht van een samenstel 8103991 t .

I l - 4 - volgens de eerste uitvoeringsvorm, gereed om te worden gevuld; fig. 3 toont een aantal samenstellen, die in een vacuum-oven zijn geplaatst om te worden gevuld; fig. 4 is een doorsnede van een gietbus, afgewerkt vol-5 gens de eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; de figuren 5 en 6 zijn een perspectivisch aanzicht van een samenstel voor het vullen in omgekeerde richting bij een tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; fig. 7 is een doorsnede van een samenstel van nog een 10 andere uitvoeringsvorm van de gietbus volgens de: uitvinding, gereed om te worden gevuld; en fig. 8 is een doorsnede van een samenstel volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, gereed om te worden gevuld en 15 fig. 9 is een langsdoorsnede van nog een andere uit voeringsvorm van een gietbus volgens de uitvinding.

De figuren 1 en 2 tonen een samenstel van een uitvoeringsvorm van de gietbus, verkregen volgens de bij voorkeur toegepaste vervaardigingsmethode. Het samenstel 10 is voorzien van een holle, 20 langwerpige binnenkern 12, die bij deze uitvoeringsvorm één geheel vormt met een vergroot voorste deel 14, dat een grotere diameter bezit. Een doorstroomkanaal 16 loopt centraal door de binnenkern en voert naar kanalen 18, die radiaal buitenwaarts verlopen in het voorvlak van het voorste deel. Bij gebruik transporteert elk van deze 25 radiale kanalen het gesmolten materiaal naar een corresponderende randpoort. Uit fig. 1 blijkt, dat in het vergrote voorste deel 14 een aantal gaten of boringen 20 zijn aangebracht, die door het voorste deel 14 lopen, waarbij de boringen 20 tussen de radiale kanalen 14 zijn aangebracht. De binnenkern 12 bezit een golfvormig buitenoppervlak 30 22, dat een schroeflijnvormige ribbe 24 vormt, die een gelijkmatige gekromde dwarsdoorsnede bezit.

De eerste stap bij het monteren is het met de hand steken van de binnenkern door een schroeflijnvormig verwarmingselement 26, dat is voorzien van electrische leidingen 28, die aan één einde zijn 35 voorzien van een buitenwaarts uitstekende steel 30. De windingen van 8103991 % - 5 - * * het verwarmingselement zijn zodanig van elkaar gescheiden, dat de windingen niet aan elkaar raken en de schroefdiameter van het verwarmingselement 26 is juist iets groter dan de maximale buitendiameter van de binnenkern 12. Het schroeflijnvormige verwarmingselement 26 5 verloopt schroeflijnvormig in een richting, terwijl de schroeflijnvormige ribbe 24 in tegengestelde richting schroeflijnvormig verloopt, zodat enig contact daartussen slechts optreedt aan de punten, waar. . zij elkaar snijden. De electrische leidingen of koude klemmen 28 steken uit door de steel 30 en zijn op conventionele wijze verbonden met een 10 electrische stroombron (niet getekend).

De volgende stap bij het monteren is het met de hand toevoegen van een vergroot achterste kraagdeel 32, dat is voorzien van een cilindrische zitting 34 om het stompe einde 36 van de binnenkern 12 met een perspassing op te nemen. Het achterste kraagdeel 32 is voor-15 zien van een ronde opening 38, waardoor de electrische leidingen 28 en de steel 30 moeten worden gestoken, als het achterste kraagdeel 32 is gemonteerd. Vervolgens wordt een grotere cilindrische bus 40 over de binnenkern 12 gemonteerd en een kleinere bus of omhulsel 42 wordt over de steel 30 aangebracht. De buitenbus 40 wordt in het achterste 20 kraagdeel 32 gestoken en ligt met een perspassing aan op een schouder 44 en is juist groot genoeg om een perspassing te vormen met het buitenoppervlak 46 van het voorste deel 14. Zoals het best uit fig. 2 blijkt, is de buitenbus 40 lang genoeg om voorbij het voorste deel 14 uit te steken en een naar boven open monding 48 te vormen. De kleinere 25 bus 42 is in de opening 38 in het achterste kraagdeel 32 gestoken en ligt aan tegen een schouder 50 en wordt door een perspassing vastgehouden. De kleinere bus is voorzien van een einddeel of manchet 52, die is voorzien van een gat 54, waardoor de steel 30 met een dichte passing uitsteekt. De perspassingen van de verschillende onderdelen ten opzichte 30 van elkaar zijn voldoende sterk, om een samenstel 10 te vormen, dat voldoende stabiel is om zelfsteunend te zijn. Het samenstel 10 heeft een omsloten ruimte 56 rondom het verwarmingselement 26 tussen de binnenkern 12 en de buitenbus 40, welke orasloten ruimte 56 uitmondt;in een andere ruimte 58 rondom de steel 30.

35 De volgende stap is het afdichten van de verbindingen tussen 8103991 - 6 - tr. * « » \ de verschillende onderdelen tegen lekkage. Deze omvatten de verbindingen tussen het achterste kraagdeel 32 en bij de bussen en de verbinding tussen de kleinere bus 42 en de steel 30. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt dit.gedaan door het aan-5 brengen van een kleine hoeveelheid soldeerpasta op elke verbinding en dan door het verhitten van het samenstel in een vacuumoven 60, om de soldeerpasta te doen smelten en geheel rond de verbinding te doen lopen om de verbinding vast te solderen en tegen lekkage af te dichten. De temperatuur waarmee en de tijd gedurende welke het 10 samenstel wordt verhit, moet voldoende hoog resp. lang zijn, om de onderdelen aan elkaar vast te solderen en kan ook voldoende zijn om de onderdelen een warmtebehandeling te geven, teneinde een afzonder-^v-v_ lijke warmte behandelingsstap te vermijden. Twee alternatieve methoden om de verbindingen af te dichten zijn het lassen van de 15 verbindingen of het aanbrengen van keramisch cement op de verbindingen.

Na het afdichten wordt een plugplaat 62 op het voorvlak van het voorste deel 14 geplaatst, om de kanalen 18 af te dichten.

De plugplaat 62 is voorzien van gaten 64 die op één lijn liggen met 20 de boringen 20 en een prop 66 van sterk geleidend materiaal wordt in de uitmonding 48 gestoken die is gevormd door het uitstekende deel van de buitenbus 42. Het samenstel wordt dan rechtopstaand in de vacuumoven 60 geplaatst. Het samenstel wordt verhit, totdat de prop 66 is gesmolten en het gesmolten materiaal naar beneden(stroomt 25 door de boringen 20 om de 'ruimte 56, alsmede de verdere ruimte 58 in de kleinere bus 42 en de boringen 20 zelf op te vullen. De temperatuur en de tijdsduur van deze tweede verwarmingstap moeten voldoende hoog resp. lang zijn om het materiaal te smelten en de ruimten op te vullen, maar mag niet zo hoog zijn, dat de eerder gesoldeerde 30 verbindingen losgaan. Bij de voorkeursuitvoeringsvorm zijn de binnen-kern 12, het voorste deel 14 en. het achterste kraagdeel 32 vervaardigd van zeer corrosie-vast materiaal, zoals roestvrij.staal, om weerstand te kunnen bieden aan de corrosieve invloed van het gesmolten materiaal. De buitenbus 40 en de kleinere bus 42 zijn ook van roest-35 vrij staal, om een duurzaam uiterlijk te krijgen en om deze onderdelen te beschermen tegen corrosieve gassen, die uit het poortgebied ont- 8103991 I * - 7 - snappen. Het sterkjgeleidende materiaal is een berylliumkoperlegering, ofschoon bij andere uitvoeringsvormen andere koperlegeringen kunnen worden toegepast. Het vullen onder een gedeeltelijk vacuum leidt tot het samensmelten van het berylliumkoper met het roestvrij staal en 5 het verwarmingselement 26, waardoor de binding daartussen wordt verbeterd en zodoende de warmteoverdracht van het verwarmingselement 26 door het berylliumkoper op de binnenkem 12 wordt verbeterd. Dit, gecombineerd met het vergrote oppervlakte contact als gevolg van het golvende oppervlak 22 van de binnenkem, geeft een meer gelijkmatige 10 temperatuurverdeling langs het doorstroomkanaal 16 en vermijdt even eens hete punten langs het verwarmingselement 26, die anders de temperatuurverdeling ongunstig beïnvloeden en kunnen leiden tot uitbranden van het element. Teneinde het losgaan van de uitdichtingen gedurende het vullen te vermijden, moet de soldeerpasta zodanig 15 worden gekozen dat deze een smelttemperatuur heeft, die tenminste 10°C ligt boven die van de berylliumkoperlegering. De warmte-behan-deling kan ook worden uitgevoerd gedurende dit vullen, als de warmtebehandeling niet gedurende het afdichten of eerder is uitgevoerd. Hierbij is nodig, dat de verwarmingsduur en de verwarmings temper a-20 turen geschikt zijn voor de te behandelen materialen van het samenstel, alsmede voor het uitvoeren van het vullen zonder de afdichtingen los te maken. Zoals in fig. 3 is aangegeven, worden de samenstellen 10 in ladingen geplaatst in de vacuumoven 60, teneinde het nuttig effect van de methode te verbeteren.

25 Nadat het gevulde samenstel is afgekoeld, wordt het af gewerkt door slechts de plugplaat 62 te verwijderen en door het uitstekende deel van de buitenbus 40 door een bewerking te verwijderen. Zoals uit fig. 4 blijkt, wordt daarbij een uit één geheel bestaande gietbus 70 verkregen met een sterk geleidend deel 72, dat over het 30 verwarmingselement 26 tussen de corrosievaste kern 12 en de buitenbus 74 is gegoten. Het geleidende deel 72 strekt zich ook uit in een verdere bus 76, die de daardoorheen lopende leidingen 28 omgeeft.

Niet alleen wordt daardoor de kostbare bewerking van het buitenoppervlak van de gietbus vermeden, de vereiste hoeveelheid berylliumkoper-35 legering is verminderd en slechts zeer weinig daarvan gaat verloren.

8103991 . * -8-.

Bij toepassingen, waarbij gevaar bestaat voor bijzonder sterke aantasting, kan de binnenkern 12 zijn vervaardigd van een berylliumnikkel-legering, een chroomnikkelstaallegering of een chroomnikkellegering, zoals Inconel. De binnenkern 12 moet voldoende sterk zijn om weerstand 5 te kunnen bieden aan de herhaalde belasting met een hoge druk, maar de uit één geheel bestaande constructie met de buitenbus 74 geeft extra sterkte, die toelaat dat de dikte van de binnenkern 12 kleiner kan worden gemaakt, hetgeen op zijn beurt de warmtegeleiding van het verwarmingselement 26 op het ingesmolten materiaal verbetert.

10 Deze bepaalde gietbus 70 wordt gebruikt voor randpoort- vormgieten en wordt gemonteerd in een van holten voorziene plaat waarbij de gietbus is aangebracht tussen een gietvormmachine en een aantal holten. De koude, klemmen 28 worden verbonden met een stroombron en, nadat de gietbus tot de bedrijfstemperatuur is verwarmd, begint 15 het vormgieten. Het gesmolten materiaal uit de vormgietmachine wordt onder zeer hoge druk geïnjecteerd in het doorstroomkanaal 16, dat het materiaal in gesmolten toestand transporteert naar de kanalen 18, waardoor het gesmolten materiaal stroomt naar de desbetreffende poorten en in de holten. Nadat de holten zijn gevuld, wordt de druk op het 20 gesmolten materiaal weggenomen, om de gestolde produkten te kunnen uitwerpen en het proces wordt overeenkomstig een voorafbepaalde cyclus herhaald. Het gelijkmatig toevoeren van de minimaal benodigde hoeveelheid warmte langs het doorstroomkanaal is belangrijk, zodat het stelsel gedurende lange perioden zonder gebreken betrouwbaar werkt.

25 De figuren 5 en 6 tonen een samenstel voor het vormen van dezelfde gietbus onderjtoepassing van een vulmethode in tegengestelde richting overeenkomstig een tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Omdét de.meeste onderdelen en maatregelen identiek zijn aan die van de methode volgens de eerste uitvoeringsvorm, zijn gemeenschappe-30 lijke onderdelen beschreven en weergegeven met dezelfde verwijzings-cijfers. Dit samenstel 10 is ook voorzien van een binnenkern 12 met een'golfvormig buitenoppervlak 22, dat één geheel vormt met een vergroot voorste deel 14. Een doorstroomkanaal 16 loopt centraal door de binnenkern 12 en is verbonden met een aantal radiale kanalen 18 in het 35 voorvlak van het voorste deel 14. Een schroeflijnvormig electrisch 8103991 - 9 - verwarmingselement 26 is over de binnenkern 12 geschoven, waarbij zijn windingen juist vrij zijn van het buitenoppervlak 22 van de binnenkern 12. Zoals hierboven reeds is aangegeven, is de schroeflijnvormige ribbe 24 op het buitenoppervlak 22 schroeflijnvormig in tegengestelde 5 richting aan die van de windingen van het verwarmingselement 26, zodat daartussen minimaal contact aanwezig is. In het voorste deel 14 zijn de kanalen 18 aangebracht, die vanaf het doorstroomkanaal 16 in radiale richting buitenwaarts over zijn voorvlak lopen, en eveneens boringen 20 aangebracht, die nabij het voorvlak tussen de kanalen 18 zijn 10 gevormd. De koude klemmen 28 van het verwarmingselement zijn gestoken door een ronde opening 38 in een achterste kraagdeel 32, dat is voorzien van een cilindrische zitting, die dan wordt gemonteerd over het einde van de binnenkern 12. De kleinere bus 42 en de grotere buiten-bus 40 worden dan op de bovenbeschreven wijze gemonteerd. De kleinere 15 bus 42 is voorzien van een manchet 52 met een gat 54, waardoor de steel 30 van het verwarmingselement uitsteekt.Een einde van de buitenbus 40 wordt opgenomen in het achterste kraagdeel 32, terwijl het buitenste einde een perspassing vormt over het voorste deel 14 om een ruimte 56 rond het schroeflijnvormige verwarmingselement 26 te omsluiten.

20 Zoals uit de figuren 5 en 6 blijkt, is echter volgens deze uitvoeringsvorm het samenstel 10 in omgekeerde richting opgesteld. Het achterste kraagdeel 32 is voorzien van een achterwand 78 met ten minste een vulgat 80 en een kraag 82 is over het achterste kraagdeel 32 geschoven, om een naar boven open uitmonding 84 te vormen. Nadat 25 het samenstel 10 volgens een van de boven beschreven stappen tegen lekkage is af gedicht, wordt een prop 66., die een voorafbepaalde hoeveelheid sterk geleidend materiaal bevat, in de naar boven open uitmonding 84 geplaatst en het samenstel wordt in de vacuumoven 60 verhit om de prop 66 te doen smelten. Het materiaal stroom naar bene-30 den door het vulgat 80 en vult de ruimte 56 rondom het verwarmingselement 26 alsmede de verdere ruimte 58 rondom de leidingen 28 en de boringen 20 in het voorste deel 14. Zoals hierboven is aangegeven, bewerkstelligt het vullen onder een gedeeltelijk vacuum, dat het berylliumkoper een verbeterd contact tot stand brengt met de aangren-35 zende materialen. Dit verbetert de warmteoverdracht door het geleidende 8103991 - 10 - %* * deel 72. Dit, gecombineerd met de toegevoegde sterkte die wordt geleverd door de roestvrijstalen buitenbus, waardoor de corrosie vaste binnen-kern 12 dunner kan zijn, verminderd fluctuaties in de temperatuur langs het doorstroomkanaal 16 en plaatselijke temperatuurverhogingen nabij de 5 windingen van het verwarmingselement 26.

Na het vullen worden de samenstellen uit de vacuumoven verwijderd en men laat ze afkoelen. De kraag 82 wordt verwijderd om een gietbus te verkrijgen, waarbij weinig of geen afwerking nodig is. Vanzelfsprekend kunnen andere vormen voor het voorste deel 14 worden toe-10 gepast, wanneer andere soorten poorten worden gebruikt.

Fig. 7 toont een andere methode voor het vullen van het samenstel volgens de uitvinding. Bij deze uitvoeringsvorm zijn de mon-tage»stappen en de onderdelen dezelfde en behoeven niet verder te worden beschreven, behalve dat een trechter 86 wordt gemonteerd in een gat 88 15 in de buitenbus 40. De prop 66 van sterk geleidend materiaal wordt in de trechter 86 gedeponeerd en het samenstel wordt dan in de vacuumoven 60 geplaatst, waarin de prop 66 smelt en het gesmolten materiaal naar beneden en tussen de binnenkern 12 en de buitenbus 42 vloeit. Na afkoeling worden de trechter 86 en het uitstekende deel van het geleidende 20 deel 72 door een bewerking verwijderd om de gietbus een glad uiterlijk te geven. Bij deze uitvoeringsvorm heeft het voorste deel 14 een in hoofdzaak conische vorm, aangepast aan gietvormen met een rechte middenpoort.

Fig. 8 toont een gietbussamenstel volgens een andere 25 uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij de onderdelen van het samenstel en de werkwijze-stappen dezelfde zijn als hierboven beschreven, behalve dat een thermokoppel 90 met een leiding 92 is aangebracht, om de temperatuur nabij het poortgebied te controleren. Uit fig. 8 blijkt., dat de leiding 92 van het thermokoppel naast de steel 30 van het ver-30 warmingselement loopt door de kleinere bus 42,door de ruimte 56 tussen de binnenkern 12 en de buitenbus 74, en in één van de boringen 20, waarin het thermokoppel 90 nabij de aangrenzende kanalen 18 is geplaatst. Wanneer het samenstel onder toepassing van één van de boven beschreven méthoden wordt gevuld, wordt het thermokoppel 90 bedekt met het sterk-35 geleidende materiaal. Dit beschermt het thermokoppel en de leiding en 8103991 - 11 - het thermokoppel geeft een aanwijzing van de hoeveelheid warmte, die het materiaal naar het gebied nabij de poort geleidt.

Behalve op de bovenbeschreven uitvoeringsvormenïan de giet-bus volgens de uitvinding en de werkwijze voor het maken daarvan, heeft 5 de onderhavige uitvinding pok betrekking op een gietbus volgens nog een andere uitvoeringsvorm, alsmede op een werkwijze voor het maken daarvan.

Het aanbrengen van een golfvormig of geribd buitenoppervlak op de binnenkern van de gietbus pastë men bij voorkeur toe, om het 10 oppervlakte-contact tussen de binnenkern en het sterk geleidende materiaal, alsmede de verbinding tussen de binnenkern en het sterk geleidende materiaal te verbeteren. Het vormen van de gietbus volgens de uitvinding echter, waarbij het sterljgeleidende materiaal onder vacuum wordt toegevoegd, verbetert de verbinding in die mate, dat 15 onder bepaalde omstandigheden het golfvormige oppervlak niet nodig is.

Fig. 9 is een langsdoorsnede van een gietbus bij zo’n uitvoeringsvorm volgens de uitvinding.

De gietbus 70 volgens fig. 9 is soortgelijk aan de gietbus volgens de bovenbeschreven uitvoeringsvormen, behalve dat de binnen-20 kern 12 een cilindrisch buitenoppervlak 98 bezit in plaats van een golfvormig buitenoppervlak. Wanneer deze gietbus 70 volgens de beschreven werkwijze wordt vervaardigd, wordt het sterk geleidende deel 72 vastgesmolten aan het cilindrische buitenoppervlak 98, waardoor daartussen voldoende warmteoverdracht kan plaats hebben. In ander opzicht 25 is de werkwijze voor de vervaardiging en het gebruik van de gietbus hetzelfde als boven beschreven en behoeft niet te worden herhaald.

Ofschoon de beschrijving van de gietbus en de werkwijze voor de vervaardiging daarvan is gegeven met betrekking tot verschillende uitvoeringsvormen, moeten deze niet in beperkende zin worden beschouwd.

30 Voor een deskundige zijn talrijke veranderingen en wijzigingen mogelijk. In het bijzonder kunnen vormen van onderdelen en materialen worden gebruikt, die anders zijn dan boven zijn beschreven, vooropgesteld datzij de noodzakelijke eigenschappen bezitten. Oppervlakken kunnen worden geverfd met titaniumoxydeverf, om vastsmelten aan het sterk-35 geleidende vulmateriaal te vermijden. Bij de uitvoeringsvorm volgens 8103991 ί* « ' ‘ . ’ - 12 - de figuren 1 en 2 kan de titaniumoxydeverf bijvoorbeeld worden aange- . bracht op het voorvlak van het voorste deel 14, in plaats van de plug-plaat 62 te gebruiken. Nadat de gietbus is afgekoeld, kan het geleidende materiaal worden afgeschraapt of afgeborsteld, om de radiale 5 kanalen 18 bloot te leggen. Voor éen .definitie van de uitvinding wordt verwezen naar de bijgaande conclusies.

8103991

Claims (19)

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een uit één geheel bestaande, electrisch verwarmde gietbus, voorzien van een holle langwerpige binnenkem, die een centraal do or stroomkanaal begrenst dat loopt tussen een vergroot voorste deel en een vergroot 5 achterste kraagdeel, van een schroeflijnvormig verwarmingselement dat de binnenkem omgeeft, van een sterkjgeleidend langwerpig deel rondom het verwarmingselement en van een langwerpige buitenbus over het geleidende deel,- gekenmerkt door: (a) het met de hand^nonteren van het verwarmingselement op de kern 10 zodat het zich uitstrekt tussen het voorste deel en het achter ste deel; (b) het bevestigen van een buitenbus op een plaats waarbij een ruimte rondom het verwarmingselement tussen het voorste en het achterste deel wordt omsloten, om een samenstel te vormen, waar- 15 bij de ruimte voldoende wordt afgedicht om aanzienlijke lekkage te verhinderen; (c) het onder vacuum vullen van de ruimte met een sterfc-geleidend gesmolten materiaal om het tussendeel te vormen en (d) het voldoende laten af koelen van het s terlsjgeleidende materiaal 20 om het te doen stollen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het verwarmingselement is voorzien van leidingen die lopen door een opening in het kraagdeel, gekenmerkt door het plaatsen van een verdere bus met één einde in de opening, waarbij de leidingen lopen door een gat 25 in het andere einde, door het afdichten van die verdere bus tegen aanzienlijke lekkage en door het onder vacuum vullen van die verdere bus gedurende het onder vacuum vullen van de genoemde ruimte met sterkteleidend materiaal.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 30 het bevestigen van de buitenbus omvat het aanbrengen van de buitenbus op zijn plaats en dan het afdichten van de noodzakelijke verbindingen met een keramisch afdichtings materiaal.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het bevestigen van de buitenbus omvat het aanbrengen van de buiten- 35 bus op zijn plaats, het aanbrengen van een soldeerpasta op de nood- 8103991 - 14 _ ' ♦* V * ï zakelijke verbindingen en dan het solderen in een vacuumoven.

5. Werkwijze volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat het onder vacuum vullen van de ruimte met een sterkteleidend gesmolten materiaal wordt uitgevoerd in een vacuumoven bij een voldoende 5 hoge temperatuur, om de ruimte voldoende te -vullen met het gesmolten materiaal.

6. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het voorste deel is voorzien van een aantal boringen, die ook met het ster ^geleidende materiaal worden gevuld om een verbeterde warmte- 10 overdracht te verkrijgen.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de boringen die uitstrekken door het voorste deel en dat de buitenbus zodanig wordt geplaatst dat hij uitsteekt voorbij het voorste deel om een naar boven open uitmonding te vormen, waarin een voorafbepaalde 15 hoeveelheid sterkgeleidend materiaal wordt geplaatst, dat het samenstel dan in een vacuumoven wordt verhit om het materiaal te doen . I smelten, dat dan door de boringen naar benedei^stroomt en de ruimte rondom het verwarmingselement.tussen de binnenkern en de buitenbus opvult.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, mét het kenmerk, dat het uitstekende deel van de buitenbus door een bewerking wordt verwijderd om de buitenbus van de gietbus af te werken.

9. Werkwijze volgens conclusie 2, 3 of 4, waarbij het achterste kraagdeel is voorzien van een achterwand waarin een gat is 25 aangebracht, gekenmerkt door het plaatsen van een verdere kraag over het achterste kraagdeel om een naar boven open uitmonding te vormen, het plaatsen van een voorafbepaalde hoeveelheid sterkgeleidend materiaal in de uitmonding, het verwarmen van het samenstel in een vacuumoven om het materiaal te doen smelten en door het gat naar bene-30 den te doen stromen in het achterste kraagdeel om de ruimte rondom het verwarmingselement tussen de binnenkern en de buitenbus op te vullen en door het verwijderen van de verdere kraag.

10. Werkwijze volgens conclusie 2, 3 of 4, waarbij een gat is aangebracht in de buitenbus, gekenmerkt door het plaatsen van een 35 trechter in het gat om een naar boven open.uitmonding te vormen, door 8103991 r ^ - · - 15 - het plaatsen van een voorafbepaalde hoeveelheid sterkjgeleidend materiaal in de uitmonding, door het verwarmen van het samenstel in een vacuumoven om het materiaal te doen smelten en door het gat naar beneden te doen stromen om de ruimte rondom het verwarmingselement 5 tussen de binnenkem .en de buitenbus op te vullen.

11. Werkwijze volgens conclusie 6, gekenmerkt door het aanbrengen van een thermokoppel in één van de boringen met een leiding daarheen die loopt door de ruimte rondom het verwarmingselement en naar buiten door de verdere bus naast de leidingen van het ver- 10 warmingselement en door het omsluiten van het thermokoppel in het sterlsjgeleidende materiaal gedurende het onder vacuum vullen van de ruimte met een sterkjgeleidend gesmolten materiaal.

12. Uit één geheel bestaande, electrisch verwarmde giet-bus, gekenmerkt door: 15 (a) een holle, langwerpige binnenkem, die een centraal doorstroom- kanaal begrenst, welke binnenkem zich uitstrekt tussen een vergroot voorste deel en een vergroot achterste kraagdeel, waarbij de kern is vervaardigd van corrosievastpiateriaal en een golfvor-mig buitenoppervlak heeft; 20 (b) een schroeflijnvormig verwarmingselement met een aantal windingen dat de binnenkem omgeeft en stroomtoevoerdraden die uitsteken door een opening in het achterste kraagdeel, waarbij de binnen-diameter van de windingen van de schroeflijn groter is dan de maximale buitendiameter van het golfvormige buitenoppervlak van 25 de binnenkem; (c) een langwerpige buitenbus die zich uitstrekt tussen het voorste deel en het achterste deel en een eerste ruimte rondom het verwarmingselement tussen het voorste deel en het achterste deel omgeeft; 30 (d) een sterkjgeleidend deel dat is gegoten in de ruimte tussen de binnenkem en de buitenbus; en (e) een verdere bus waarvan één einde is opgenomen in de opening in het achterste kraagdeel, voor het opnemen van de stroomtoevoerdraden, welke verdere bus ook is gevuld met sterkjgeleidend mate- 35 riaal om het deel van de stroomtoevoerdraden dat door die verdere 8103991 - .16 - A V 5 r bus uitsteekt, te omsluiten.

13. Gietbus volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het voorste deel een vooroppervlak heeft met een aantal kanalen daarin die van het centrale doorstroomkanaal radiaal buitenwaarts uitsteken, waar- 5 bij bij gebruik elk van de kanalen gesmolten materiaal naar een corresponderende randpoort geleidt.

14. Gietbus volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het voorste deel is voorzien van een aantal boringen die zich vanuit de genoemde eerste ruimte uitstrekken, welke boringen ook met het sterk' 10 geleidende materiaal zijn gevuld.

15. Gietbus volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat in één van de boringen een thermokoppel is geplaatst om de temperatuur nabij de poort te controleren.

16. Uit één geheel bestaande, eleetrisch verwarmde gietbus, 15 gekenmerkt door: (a) een holle, langwerpige binnenkern die een centraal doorstroomkanaal begrenst, welke binnenkern zich uitstrekt tussen een vergroot voorste deel en een vergroot achterste kraagdeel, waarbij de kern is vervaardigd van corrosievastjmateriaal en een buitenoppervlak 20 heeft; (b) een schroeflijnvormig verwarmingselement met een aantal windingen, die de binnenkern en stroomtoevoerdraden omgeven, die uitsteken door een opening in het achterste kraagdèel, waarbij de binnen-diameter van de schroeflijnvormige windingen groter is dan de 25 maximale buitendiameter van het buitenoppervlak van de binnenkern; (c) een langwerpige buitenbus die zich uitstrekt tussen het voorste deel en het achterste deel en een eerste ruimte rondom het verwarmingselement tussen het voorste en het achterste deel omsluit; (d) een sterlc^geleidend deel dat in de ruimte tussen de binnenkern en 30 de buitenbus is gegoten; en (e) een verdere bus waarvan één einde is opgenomen in de opening in het achterste kraagdeel, voor het opnemen van de stroomtoevoerdraden, welke verdere bus ook is gevuld met sterkteleidend materiaal om het deel van de stroomtoevoerdraden dat door de verdere bus uit- 35 steekt, te omgeven, 8103991 % « - » _ ,. - j7 -

17. Gietbus volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het buitenoppervlak van de binnenkera cilindrisch is.

18. Werkwijze voor de vervaardiging van een uit één geheel bestaande, electrisch verwarmde gietbus, in hoofdzaak zoals beschre- 5 ven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening.

19. Uit één geheel bestaande, electrisch verwarmde gietbus, in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 8103991