Verfahren zur Herstellung von Formsand und nach dem Verfahren hergestellter Formsand. Es ist bekannt, dass zur Herstellung von Formen für die Eisen-, Stahl- und Metall giesserei Sande ganz bestimmter Konstitution verwendet werden müssen. Der Sand muss einerseits bildsam sein und die ihm aufge- lli#ä7l:e Form anell bei Einguss des sehmelz- flüssigen Grusses behalten.
Anderseits darf beim Stampfen der Form der Formsand sieh nicht derart dicht lagern, dass entstehende oder aus dein CTuss freiwerdende Gase und vor allem Wasserdampf nicht durch den Formsand hindurch entweiellen könnten.
Bisher wurden für diese Zwecke Sande verwendet, die entweder infolge ihrer natür- liellen Zusammensetzung, das heisst infolge eines ausreiellenden Tongehaltes genügende Bildsamkeit aufwiesen, oder es wurde der Formsand aufbereitet, indem Sanden, die un- renügende Bildsamkeit aufwiesen, hoehwerti- ger Ton in gewünschter Menge beigemischt wurde.
Durch besondere Massnahmen der Auf- bereitung einerseits und durch sorgfältige Auswahl der auf natürlicher Lagerstätte vor kommenden Sande anderseits sind für die ein zelnen Bedürfnisse der verschiedenen Giesse reien Sandqualitäten geschaffen worden, die den jeweiligen Erfordernissen an Feuerbe ständigkeit,und Durchlässigkeit bei genügen der Bildsamkeit entsprechen.
Bei diesen Massnahmen ist indes stets von der Auffassung ausgegangen worden, dass die Bildsamkeit des Sandes zurückzuführen ist auf dessen Tongehalt. Der Tongehalt verleiht zwar die Bildsamkeit und auch die Stand festigkeit der Form beim Guss, hat aber den Nachteil, dass der Ton nur in verhältnismässig geringem Masse feuerbeständig ist. Ausserdem verdichtet er den Sand derart, dass die Gas durchlässigkeit mit zunehmendem Tongehalt erheblich vermindert wird. Infolgedessen sind der Tonzugabe verhältnismässig enge Grenzen gesetzt.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass 'Ton nicht. das einzige mineralische Plastifizierungsmittel ist, das für Formsande geeignet wäre. Der Erfinder hat gefunden, dass das Mineral Glaukonit in hervorragendem Masse als Plastifizierungsmittel geeignet ist, aber nur dann, wenn es im Sand fein ver teilt ist, jedenfalls aber in feinerer Vertei lung vorliegt, als dies auf natürlicher Lager stätte der Fall ist.
Das erfindungsgemässe Ver fahren ist. deshalb dadurch gekennzeichnet, dass in Quarzsand zur Vergrösserung seiner Plastizität Glaukonit fein verteilt wird. Glau- konit ist ein wasserhaltiges Silikat, das Eisen oxydul, Tonerde und Kaliumoxyd enthält und ausserdem Kalzium- und Magnesiumoxyd in wechselnden Mengen. Die chemische Zusam mensetzung des Glaukonits wechselt mit dem Vorkommen.
Bekanntlich enthalten bestimmte Sande, die auch schon für Formzwecke ver wendet werden, Glaukonit, und zwar ist dies bei den sogenannten Grünsanden der Fall, ohne dass er indes bisher im Sinne der erfin derischen Erkenntnis wirksam war, da, er in diesen Sanden in Form dunkler Körnchen vorhanden ist, die so gross sind, dass sie ohne weiteres mit dem blossen Auge erkannt wer den.
Diese Sande enthalten aber auch erheb liche Mengen an Ton, und zur Plastifizierung des Formsandes wurde bisher nur dieser Ton gehalt ausgenutzt, und gegebenenfalls wurde zur Abänderung der Plastifizierungseigen- schaften der Tongehalt künstlich beeinflusst, indem Ton zugefügt. oder der Sand durch Zusatz von Quarzsand gemagert wurde.
Wenn einem Sand der Tongehalt fehlt bzw. künst lich entzogen wird, weist. er, selbst wenn Glau- konit im Sand in der Form vorliegt, wie er auf natürlicher Lagerstätte gefunden wird, keine Bildsamkeit auf; wird jedoch der Glau- konit im Sand fein verteilt, so ergibt sich überraschenderweise selbst bei völliger Ton freiheit ein Sand, der für Giessereizwecke besser geeignet ist als tonhaltiger Sand. Er hat ausserordentlich gute plastische Eigen schaften und verleiht \der Form Standfestig keit beim Guss. Ausserdem ist er wesentlich feuerbeständiger als Ton.
Ein praktisch tonfreier, jedoch Glaukonit in feiner Verteilung enthaltender Sand ge stattet infolge der ihm durch diesen Gehalt. vermittelten Eigenschaften eine lIerstellun- von Formen mit einer Mindestmenge an Was ser und ausserdem unter Verwendung eines feinen Kornes, ohne :dass die Form zu dicht und zu wenig gasdurchlässig würde. Die Guss- stücke erhalten infolgedessen eine wesentlich glattere und formgetreuere Oberfläche.
Im allgemeinen wird die Standfestigkeit der Form um so grösser, je höher der Glau- konitgehalt ist. Da dieser ausserdem im Ge gensatz zum Tongehalt die Gasdurchlässigkeit nicht merklich verringert, kann er ohne Rück sicht hierauf, lediglich nach den Gesichtspunk ten der Standfestigkeit, gewählt werden. Es lassen sich also bisher unerreichte Stand- festigkeiten bei guter Gasdurchlässigkeit er zielen.
Zur Heisstellung von Formsanden unter Verwendung von Glaukonit in feiner Vertei lung kann in der verschiedensten Weise ver fahren werden. Liegt beispielsweise ein ton- und glaukonitha,ltiger Sand vor, wie dies auf natürlicher Lagerstätte vielfach der Fall ist, so wird der Ton ganz oder teilweise ausge waschen, wobei vorzugsweise bis zu einem Höchstgehalt an 'Schlemn-Lstoffen von etwa 0,5 bis 1 1/o gegangen wird.
Der Rückstand, bestehend aus Quarzsand mit eingelagerten Glaukonitkörnern,wird alsdann gerieben, bei spielsweise in einem Kollergang. Beim Reiben werden die an sieh weichen Glaukonitkörner zerrieben und gleichmässig in den Sand ver teilt..
Dabei muss so verfahren werden, dass das Quarzkorn erhalten und nicht zertrüm mert wird. Der Sand, der infolge des Ent- zuges von Ton an sich vollkommen unbildsam ist, wird durch den feinverteilten Glaukonit in höchstem Masse bildsam, so dass sich der Sand fettig anfühlt.
Er weist. eine hohe Be ständigkeit gegen Temperaturen auf, wie sie beim Giessen auftreten, hat aber anderseits, da der Glankonit gänzlich andere Eigenschaf ten aufweist als der Ton, eine wesentlich hö here Gasdurchlässigkeit als tonhaltiger Sand gleicher Korngrösse und Standfestigkeit.
Wird der Ton nur bis zu einem gewissen Teil ausgewaschen, so vermindern sich die günstigen Ei-ensehaften mit zunehmendem Tongehalt.
Je nach dem Verw eirdungszweck des Form sandes, sei es für Formen, Kerne usw., ist es erwünscht, im einen Falle mehr -Lund im an dern Falle wenicer Glaukonitgehalt im Sand zu haben, und es liegt im Rahmen der Erfin- dun-, den Gehalt an feinverteiltem Glaukonit in weiten Grenzen zur Anpassung an die Ein zelbedürfnisse zu variieren.
Eine weitere, durch die Erfindung ge- sehaffene Möglichkeit besteht. deshalb darin, den Glaukonit in mehr oder minder reiner Form zu gewinnen und ihn alsdann einem Sande beizumischen, der entweder überhaupt keinen Glaukonit oder denselben mir in unzu reichenden Mengen enthält.
Zu diesem Zweck kann vorzugsweise so verfahren "erden, dass zunächst der Glaukonit in wirtschaftlicher Weise gewonnen wird. Irn allgemeinen wird hierzu ausgegangen von praktisch tonfreiem, glaukonithaltigem. Sand oder auch von einem lonlialtigen Sand, aus dem der Ton ausge waschen ist.
Dieser praktisch tonfreie, glau- konithaltige Sand wird gerieben, vorzugsweise iti einem Kollergang, und es zeigt sich, dass es nunmehr möglich ist, den Glaukonit mit Wasser auszuwaschen, auszublasen oder aus zusieben. Auf diese )V eise wird entweder ein i'euelites Glaukonitkonzentrat erhalten, oder gegebenenfalls nach Trocknung ein Glau- konitpulver.
Das Glaukonitkonzentrat kann im wasser- haltif-en Zustand oder in der erwähnten Pul verform nunmehr tonfreiem Quarzsand oder sonstiL;,em unzureichend bildsamem Sand zu gesetzt und fein in ihm verteilt werden.
Diese Ausführungsform des Verfahrens hat besondere Bedeutung für unbildsame Sande, die bisher nicht verwendet werden konnten, denn sie können durch diese Massnahmen bild sam \(gemacht werden. Die Gehalte an Glau- konit entsprechen dabei etwa den Gehalten, die bisher synthetischen Sanden an hochbild samem Ton zugesetzt werden.