CH231933A - Bindemittel zum Herstellen von Giessereiformen und Kernen. - Google Patents

Description

  Bindemittel zum Herstellen von     Giessereiformen        und    Kernen.    Wie bekannt, werden als Form- und  Kernmassen für     Giessereizwecke        Gemische     aus     urbildsamen    Stoffen, bildsamen     Tonen     und     Wasser    verwendet. So werden für diese  Zwecke z. B. Quarz,     :Sintermagnesia,        Karund,     gebrauchte     Giessereisande        (sogenannter    Alt  sand) und dergleichen     urbildsame    Stoffe mit  Wasser und mehr oder weniger     quellfähigen,     Tonen eingebunden.

   Besonders wichtig ist  bei     derartigen    Form- und Kernmassen, dass  sie eine möglichst hohe Grün- und Trocken  festigkeit bei gleichzeitig hoher     Gaedurch-          lässigkeit        und    geringem     Wasserzusatz        unter     Verwendung     möglichst    geringer Anteilmen  gen an     tonigem    Bindemittel aufweisen.

   Diese  Forderungen erfüllen im wesentlichen nur die       hochquellfähigen        Bentonite    und die .solchen  ähnlichen Erden, also     hochquellfähige        soge-          nannte        Bentonittone.     



  Es ist weiterhin bekannt, zum Herstellen  von Formen und Kernen für     Giessereizwecke-          Massen    zu verwenden, welche weder einen  Zusatz an     Bentonitton    noch einen Zusatz an  keramischen Tonen     enthalten,        son.deru    welche    aus Quarzsand, Leinöl,     Mangansuperoxyd,     Glaubersalz, Firnis sowie     Sikkativ        bestehen     und denen zur     Verseifung    des     01-,

          Firnis-          und        Sikkativstoffe        Kaliumkarbonat    beige  geben ist oder welche aus Quarzsand, hydrau  lischem Kalk und Wasserglas sowie Zusätzen  von gelöschtem Kalk,     Wismutweiss,    Glauber  salz, Kali und Wasser bestehen.  



       Ferner        ist    es auch bekannt,     Einbettungs-          massen    aus keramischen, beim Brennen er  härtenden Stoffen, wie Ton, Kaolin,     Lehm,     Bauxit und dergleichen, ferner Verbindun  gen, welche mit     Phospfiorsäureionen    unter  Bildung eines bei gewöhnlicher Temperatur  erhärtenden     Phosphates    reagieren, wie Oxyde,       Hydroxyde,    Karbonate, Acetate,     Formiate     und dergleichen, der Erdalkalien, des Alumi  niums, Eisens, Kupfers, Zinks und Kad  miums, sowie praktisch     alkalifreien    Stoffen,

    welche in Gegenwart eine Lösungsmittels       Ph-osphorsäureionen    ergeben, wie Phosphor  säure,     lösliche    Salze     derselben    und derglei  chen,     herzustellen,         Alle diese bekannten Vorschläge selten  also entweder überhaupt     keine>        Alkalizitsä.tzc     vor oder empfehlen sogar ausdrücklich die       Alkalifreiheit        derMischungsbestandteile        oder     verwenden     Alkaliverbindungen    nur als     Elek-          trolytzusä.tze    von öligen und dergleichen Be  standteilen nichttonhaltiger  <RTI  

   ID="0002.0009">   Massen.     



  Anderseits ist aber auch bekannt, dass  man die     Qu@llfähigkeit    von     Bento-nittonen     durch einen Zusatz wasserlöslicher     Verbindun-          gen    der     Alkalien,        wie    z. B.     Hy        droxy    de. Kar  bonate, Chloride, Sulfate, Phosphate und  ähnlichen wesentlich steigern kann. Auf diese       Weise    hat man     Bentonittone    mit einer dem  Ausgangston gegenüber z.

   B. sechs- bis acht  mal grösseren     Quellfähigkeit    herstellen kön  nen, so dass     bereits    ein Zusatz weniger Pro  zente solchen Tones zu     unplastischen    Mas  sen eine innige Einbindung ermöglichte, wie  z. B. bei     Formnsandmassen    im     Giessereiwesen.     



  Es wurde nun die überraschende     Feststel-          lung    gemacht,     @dass    durch einen solchen Zusatz  wasserlöslicher Verbindungen der Alkalien,  wie z. B.     Hydroxyde,    Karbonate, Chloride,  Sulfate, Phosphate und     ähnlichen,    zum     Bet.o-          nitton    zunächst zwar sowohl dessen Quell  fähigkeit als auch die Scherfestigkeit.

   des       Giessereisandes    erhöht wird, dass darüber  hinaus nach Erreichung der höchsten Quell  fähigkeit aber bei weiterer Steigerung der  Zusätze an solchen     wasserlöslichen    Verbin  dungen der Alkalien nur noch die Scher  festigkeit gesteigert wird, die     Quellfähigkeit     dagegen abnimmt.

       Unter    Ausnutzung dessen  kann man daher gemäss der Erfindung ein  aus mit Wasser angemachten, mit wasserlös  lichen Verbindungen der Alkalien versetzten       Bentonittonen    bestehendes Bindemittel zum  Herstellen von     Giessereiformen    und Kernen,  das     besonders    grosse Festigkeit erzielen lässt  und damit den eingangs erwähnten, an Form  und Kernmassen zu stellenden     Anforderiin-          gen    in besonders vorteilhafter Weise     gerecht     wird, dadurch schaffen,

       dass    man dem     Bento-          nitton    über die zur Erreichung der höchsten       Quellfähigkeit    notwendigen Mengen hinaus  noch weitere 2-4 Hundertteile einer oder  mehrerer     wasserlöslicher        Verbindungen    der    Alkalien, wie z. B.     Hydroxyde,    Karbonate,       Chloride,,        Sulfate,        Phosphate    und ähnlichen.,  zusetzt.  



  Eine     Steigerung    der     Festigkeit    tritt bei  allen so     behandelten        Bentonittonen,    also so  wohl     ausländischen    als auch inländischen       Bentonittonen    auf, welche man bisher allen  falls nur in ihrer     Quellfähigkeit    zu steigern  versucht hat     Lind    welche nunmehr auch noch       darüber        hinaus,    und zwar hinsichtlich der  damit erzielbaren     Festigkeiten    verbessert  werden können.  



  Der     Zusal,z    der wasserlöslichen     Verbin-          duti-gen    der     Alkalien    kann z. B. in der     Weise     erfolgen, dass sie entweder nach der     Trock-          nung    der     Bentonittone    bei deren Mahlen in  fester     Forin        zug-e:

  geben    oder erst im     Giesserei-          betrieb        während    der Vermischung des     Ben-          tonittones    mit dem     Sand,        Korund,        Sinter-          inagnesia,        Altsand    oder sonstigen     unbild-          sarnen    Stoffen zugefügt oder z.

   B. in Wasser  gelöst zugesetzt "erden, sei es,     da.ss    man diese       zusätzlichen    2-4 Hundertteile an an     waseer-          löslichen        Verbindungen    der Alkalien     gemein-          sam        finit    den zur Erreichung der höchsten       Quellfäbi,#-keit    zuzuführenden     Mengen    an  wasserlöslichen     Verbindungen    der Alkalien  oder nach deren     Zugabe    zusetzt.  



  Die zusätzlichen Mengen an     waeserlöe-          lichen        Verbindungen    der Alkalien können  innerhalb der angegebenen Grenzen schwan  ken und     richten    sich     insbesondere    nach der  Art und etwaigen Kombination der verwen  deten     Alkaliverbindungen    und     sonstigen    Be  standteile,     inisbesondere    der jeweils verwen  deten     Bentonittone    sowie der jeweils ange  strebten Festigkeitssteigerung,

   wofür die be  treffenden     Optimalwerte    durch kleine     Vorver-          suche    jeweils leicht     .ermittelt        werden    können.  



  Welche überraschenden Vorteile hinsicht  lich der Festigkeitssteigerung möglich sind,  zeigen     die    in den     beigefügten        Fig.    1 und 2  gegebenen Kurvenbilder. Im einzelnen     ver-          anschaulicht        dabei        Fig.    1 die Abhängigkeit  der     Scherfestigkeit        trocken    von     Giessereisand-          mischungen    mit,

   6     %        Bentonit    und 6     %        WaA-          ser    sowie der     Quellfähigkeit    eines     nabür-          licben        Ca-Bentonites    vom     Zusatz    wasserlös-           licher    Verbindungen der Alkalien     und        Fib.     die     entspr        eAende    Abhängigkeit der Scher  festigkeit trocken von     Giessereisandmischun-          gen    mit ebenfalls 6 %  <RTI  

   ID="0003.0008">   Bentonit    und 6     %    Was  ser, jedoch einem andern, als Naturprodukt  jeweils     etwas    verschieden anfallenden Aus  gangsbentonit, sowie der     Quellfähigkeit     dieses     natürlichen        Ca-Bentonite:

  s    vom     Zusatz     wasserlöslicher Verbindungen der     Alkalien.     In allen gegebenen Kurvenbildern bedeutet  dabei a die Menge des Zusatzes wasserlös  licher Verbindungen der Alkalien in Ge  wichtsprozent auf 100 g     Bentonit    berechnet,  b die     Quellfähigkeit        (Enslinwert)    in Gramm  aufgenommenen     Wassers    je 100g 'bei 110        getrockneten        Bentonites    und c die     Scher-          festigkeit    in     g/em'    der 2 Stunden bei 150   getrockneten Mischungen.  



  Wie aus den     Fig.    1 und 2 hervorgeht,  steigt zunächst mit wachsendem     Alkalisalz-          zusatz        sowohl,die    Scherfestigkeit trocken als  auch die     Quellfähigkeit    des natürlichen     Ca-          Bentonites,    bis je nach dessen jeweiliger Her  kunft und Beschaffenheit ein Maximum der       Quellfähigkeit    (in den dargestellten Fällen  bei etwa 6 %     ,bezw.    bei etwa 4 %     Alkalisalz-          zusatz)    erreicht ist.

   Bei weiterem Alkalisalz-         zusatz    zeigt dann nur noch ,die Scherfestig  keit trocken eine steigende Tendenz, während  die     Quellfähigkeit    absinkt.  



  Es lassen sieh also in allen Fällen durch  den Zusatz von '2-4     Hundertteilen    einer  oder mehrerer wasserlöslicher Verbindungen  der Alkalien zum     Bentonitton    über die zur  Erzielung der höchsten     Quellfähigkeit    not  wendigen Mengen hinaus     beachtlidhe    Steige  rungen der     Scherfestigkeit    trocken und damit  für die Herstellung von     Giessereiformen    .und  Kernen .die vorerwähnten, hiermit verbunde  nen     Vorteile    erzielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Bindemittel zum Herstellen von Giesserei- formen und Kernen, das aus mit Wasser an gemachten, mit wasserlöslichen Verbindun gen der Alkalien versetzten Bentonittonen be steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Zu satz der wasserlöslichen Verbindungen der Alkalien um 2.-4 Hundertteile, bezogen auf die Bentonittone, über die zur Erreichung der höchsten Quellfähigkeit notwendigen Mengen hinaus gesteigert ist.