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"notamment des alcoplarrlsulßonatesa
Le soussigné n'ignore pas qu'aucun document joint au dossier d'un brevet d'invention ne peut être de nature à apporter. soit à la description, soit aux dessins, des modifi-
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cations de fond et déclar? qac le contenu de cette note n'apporte pas de telles modifications et n'a d'autre objet que de signaler une ou plusieurs erreurs matérielles*
Il reconnaît que lecontenu de cette note ne peut avoir pour effet de rendre valable totalement ou partiellement la demande de brevet n 79 169 si celle-ci ne l'était pas en tout ou en partie en vertu de la législation actuellement en vigueur. (Elle)
Il autorise l'administration à joindre cette note au dossier du brevet et à en délivrer photocopie.
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Proéédé de préparation d'un mélange liquide solidifiable à l'air pour la confection de noyaux et moules de fonderie.
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La présente invention est relative à la fonderie, et plus spécialement elle vise des procédés de préparation de mé- langes fluides solidifiables à l'air pour la confection de noyaux et moules de fonderie.
On connaît déjà dans la fonderie un procédé de prépa- ration d'un sable de moulage constitué par du sable quartzeux, du talc, de l'amiante, du gypse de plâtrage, et d'un agent moussant sous la forme d'une solution aqueuse de sulfonates d'alcoyle et d'eau.
L'agent moussant est incorporé au mélange en vue de lui conférer une perméabilité aux gaz augmentée. Etant donné que ce mélange est constitué essentiellement de gypse, il est indispensable d'introduire une quantité d'eau considérable as- surant une hydratation complète du gypse et le passage du mélange à l'état fluide qui permet sa coulée dans des boites à noyaux et sur modèles. L'excès d'eau est éliminé par séchage thermi- que pour éviter l'effervescence du métal et des défectuosités dues à celle-ci lors de la coulée du métal dans un moule.
On connaît en outre des mélanges liquides sclidifia- bles à l'air, contenant un sable d'emballage, du verre soluble comme liant, un agent moussant, un additif sousla forme de maté- riaux contenant du silicate bicalcique, cet additif assurant la solidification du mélange à l'air (brevet français N 1.342.529 à délivré à Liass A.M. et Norsouk P.A.).
Les mélanges décrits contenant du verre soluble, bien qu'ayant dea avantages (coulée du mélange dans des boiter à noyaux et sur modèles sans serrage ultérieur, et solidification
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du mélange à l'air), présentent cependant une résistance mécanique insuffisante aux températures élevées et se prêtent assez difficilement au décochage après la coulée du métal.
Pour la préparation d'un mélange liquide solidifiable à l'air, on a utilisé des matériaux contenant des sels des acides sulfoligniques en qualité de liant, et des combinaisons du chrome hexavalent comme agent de solidification.
On a ainsi obtenu des mélanges épousant avec une préci- sion suffisante la configuration des boites à noyaux et des mo- dèles, se sclififiant à l'air dans tout leur volume, permet- tant d'effectuer assez facilement le décochage des moules et le débourrage des noyaux et offrant la possibilité de leur utili- sation répétée.
Toutefois, le problème d'augmentation de la résistance mécanique du mélange à l'état solidifié demeurait non résolu, ce qui entravait l'utilisation de mélanges liquides pour la confection de noyaux et moules de configuration complexe, Hn outre, la déficience et le prix élevé des combinaisons du chrome hexavalent servant d'agent de solidification alourdis- saient le prix de revient du mélange.
La présente invention vise à mettre au point un procédé de préparation d'un mélange liquide solidifiable à l'air, pro- cédé assurant l'obtention d'un mélange offrant une résistance mécanique élevée à l'état solidifié et un caractère réfractaire suffisant à la fabrication de pièces coulées en alliages divers, ce mélange ne nécessitant pas de séchage thermique, se prêtant aisément au décochage et permettant l'utilisation de liants minéraux peu coûteux et d'accès facile.
Le problème ainsi posé est résolu avec un procédé de préparation d'un mélange liquide solidifiable à l'air pour la confection de noyaux et moules de fonderie à partir d'un sable @
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d'emballage, notamment le sable quartzeux, un liant minéral.,
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notamment le gypse, un agent wussant, notamment un alcoylsryl- sulfonate et de l'eau, procédé dans lequel on ajoute & la com- position du mélange, conformément à l'invention, des sels des acides sulfoligniques et/ou leurs thermopolymères.
On a intérêtà introduire les sels des acides sulfoligni-
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ques et/ou leurs thermopolyméres à raison de 0,1 à 2,0 parties en poids.
On peut incorporer, à la composition du mélange indiqué, du ciment à raison de 0,2 à 1,0 partie en pciis.
La présente invention est illustrée dans ce qui- suit par des exemples de :rise on oeuvre non limitatifs.
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sZ#=,tP ?XZZ1:LE Pour la préparation du Fn*.â.iâ<;3 on utiH3tt (en partira en poids) : sable d'emballoçe (scbla 'J,n;":,aG*1X! 0510 liant min,#=-a1 "t Ëv1 .3.û ssm du il.'l't:f' f31p<;:'t) 15,0 sels des acide" ;lfoli..;r.iq:Js:;1 y..'wr. ws # J ulfitte - 0,2 c'E;,'%4 -5SGnt EC-PAC Lrn. ',x," cviti4ue : ...1 o,,1 "1' ..... r",.,t-... raffiiné) '"' 15 eau 6,0.
Le Mw.Giu1^y est çréçar4 de la cautère SiY3e. tes 3tt- 2'i-"aEIJC sclides (gl;lJ::: l.;c"sT'.t'w.'.i et .gypse) sent x" .W.'"..;'..<t..''S pendant 1 à 2 J:'::':1t:tcs puis additionnés d'une composition liquida prS- parée au préalable et conten2r. de l'alco71arfl$ulfor.at do sodium en tant que agent noussant, des 3els d'acides sulroli- gniques, de la lessive sulfitée et de l'eau. On poursuit l'opé ration de mélange pendant 2 à 3' minutes de plus. jusqu'à ce que le mélange soit anené à l'état fluide,après quoi le mélange est prêt à servir.
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Les recherches ont montré que les mélanges liquides solidifiables à l'air, préparés selon le procédé en question, présentent les caractéristiques suivantes : résistance à la compression de l'échantillon après un maintien d'une heure 1,5 à 2,0 kg/cm2 dito,après un maintien de 24 heures 7 à 9 kg/cm2.
EXEMPLE 2'
Pour la préparation du mélange on prend (en parties en poids): sable d'emballage (sable quartzeux) 87,5 liant minéral (hémihydrate du gypse alpha) 12,0
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sels de3 acides siilfoligniques (lessive sulfitée) 0,15 ciment de Portiand 0,5
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agent COU5$ant DG-PAC (détergunt soviétique : aloylry13ulfona,:;e raffiné) 0,1 eau 5,0 Cn obtient avec cette composition .ar, relange présentant les caractéristiques ;Jui;.Jntes : r3iatnc à la ces-pression d'2 l'Ôzhant.illon ap;.égi ;#n d'une heure 2,5 à 4 kg/cm2@ apr3 ta; :n#ii#tieix d'2 24 ]ie:JroJ 10 à 12 kg/c2.
L'i;t;%aà,sction sii 1:an±# 1<a;; uals d'aeidos sulfoligni- q.lJ3 et du citent de ortiana favorise l'a#cr,;1;iierrenvde la r±-s'<ùnce -Cana des délais pl3 courts.
Les Jlsng3 lqids$ sçlidifiabl3 à l'air, préparas selon les exwple:s précitée, offrant e forte perméabilité 3rx gaz (s'élevant à 200 à 300 4nés} et se prêténà aîsément eu après la couler du métal. On n'a pas besoin de
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recouvrir les: bettes à noyeau et les d'endaits quel- conque3 en vue d'éviter 1?aùhésion du mélange à ceux-ci.
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Dans les exemples de mise en oeuvre du procédé, on peut incorporer aux mélanges comme sable d'emballage du sable quart- zeux, de la chromomagnésite ou uh autre matériau de ce genre utilisable pour la confection de noyaux et moules de fonderie.
En qualité de matière contenant des sels d'acides sulfo- ligniques, on peut utiliser de la lessive sulfitée contenant des sels calciques ou ammoniacaux des acides sulfoligniques,
Les thermopolymères entrant dans la composition du mé- lange sont des produits concentrés obtenus par traitement thermique des sels des acides sulfoligniques.
En qualité d'agents moussants, on peut utiliser des surf actif s se classant parmi les composés anioniques, cationi- ques et non ionogènes. Les agents moussants les plus indiqués pour amener à l'état liquide un mélange (sable de moulage) à faible plasticité qui n'exige pas de serrage lorsqu'on en fa- brique des noyaux et des moules et présente une fluidité et une persistance de l'écume suffisantes,sont les alcoylarylsul- fonates, les alcoylsalfonates et les alcoylsulfates obtenus par sulfuration ou sulfatation des produits de traitement du pétrole ou par synthèse, ainsi que des produits résultant de l'oxyéthylation des composés organiques renferment un hydro- gène actif, les aminés, les nitriles et les composés ammonia- caux quaternaires.
Les mélanges liquides préparés conformément à l'inven- tion ne nécessitent pas de serrage lorsqu'on en fabrique des noyaux et soûles de fonderie, ces derniers étant obtenus par une simple coulée dans des boites à noyaux et sur modèles. La solidification du mélange se produit à l'air simultanément dans tout le volume du noyau ou du soûle. Il est µ noter que l'ex- traction des noyaux et des moules est possible au bout de 15 à 25 mn après la coulée du mélange liquide.
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Les mélanges préparés selon la présente invention passent à l'état liquide à une humidité totale de ceux-ci ne dépassant pas 6 %, à cause de l'incorporation à leur composition d'agents moussants. Etant donné que les mélanges liquides solidifiables à l'air ne contiennent pas d'eau libre en excès, ils ne néces- sitent pas de séchage thermique, alors que le durcissement se déroule sans avoir recours à des agents extérieurs.
REVENDICATIONS
1.- Procédé de préparation d'un mélange liquide solidi- fiable à l'air, pour la confection de noyaux et moules de fon- derie, à partir d'un sable d'emballage notamment le sable quartzeux, un liant minéral, notamment le gypse, un agent mous- sant, notassent des alcoylarylsulfonates et l'eau, ledit pro- cédé étant caractérisé par le fait qu'on ajoute à la composi- tion du mélange des sels d'acides sulfoligniques et/ou leurs thermopolymères en qualité d'additif augmentant la résistance mécanique du mélange.
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"including alcoplarrlsulßonatesa
The undersigned is aware that no document attached to the file of an invention patent can be of a nature to provide. either in the description or in the drawings, of the modifications
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background cations and declaration? qac the content of this note makes no such changes and has no other purpose than to point out one or more material errors *
He acknowledges that the content of this note cannot have the effect of making patent application No. 79,169 valid in whole or in part if it was not in whole or in part under the legislation currently in force. (She)
He authorizes the administration to attach this note to the patent file and to issue a photocopy thereof.
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Process for preparing a liquid mixture which can solidify in air for making foundry cores and molds.
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The present invention relates to foundry, and more especially it relates to processes for the preparation of fluid mixtures solidifiable in air for making foundry cores and molds.
A process for the preparation of a molding sand consisting of quartz sand, talc, asbestos, gypsum plaster, and a foaming agent in the form of a solution is already known in the foundry. aqueous alkyl sulfonates and water.
The foaming agent is incorporated into the mixture in order to give it increased gas permeability. Given that this mixture consists essentially of gypsum, it is essential to introduce a considerable quantity of water ensuring complete hydration of the gypsum and the passage of the mixture in the fluid state which allows it to be poured into core boxes. and on models. The excess water is removed by thermal drying to avoid the effervescence of the metal and defects due to this during the casting of the metal in a mold.
Also known are liquid mixtures sclidifiable in air, containing a packaging sand, water glass as binder, a foaming agent, an additive in the form of materials containing dicalcium silicate, this additive ensuring solidification. mixing with air (French patent No. 1,342,529 issued to Liass AM and Norsouk PA).
The described mixtures containing water glass, although having advantages (casting the mixture in core boxes and on models without subsequent tightening, and solidification
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mixing with air), however, have insufficient mechanical strength at high temperatures and are rather difficult to release after casting the metal.
For the preparation of an air-solidifiable liquid mixture, materials containing salts of sulfolignic acids as a binder, and combinations of hexavalent chromium as a solidifying agent were used.
Mixtures were thus obtained which matched with sufficient precision the configuration of the core boxes and of the models, sclififying in air throughout their volume, allowing the molds to be unhooked and the mold relatively easily. clearing the pits and offering the possibility of their repeated use.
However, the problem of increasing the mechanical strength of the mixture in the solidified state remained unresolved, which hampered the use of liquid mixtures for making cores and molds of complex configuration, in addition, the deficiency and the cost. The high combinations of hexavalent chromium serving as the solidifying agent increased the cost of the mixture.
The present invention aims to develop a process for preparing a liquid mixture which can solidify in air, a process ensuring the production of a mixture offering high mechanical strength in the solidified state and a refractory character sufficient to the manufacture of castings in various alloys, this mixture not requiring thermal drying, easily lending itself to unhooking and allowing the use of inexpensive and easily accessible mineral binders.
The problem thus posed is solved with a process for preparing a liquid mixture which can solidify in air for making foundry cores and molds from a sand.
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packaging, especially quartz sand, a mineral binder.,
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in particular gypsum, a wussant agent, in particular an alkylsulphonate and water, a process in which salts of the sulfolignic acids and / or their thermopolymers are added to the composition of the mixture, in accordance with the invention.
It is advantageous to introduce the salts of sulfoligni-
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c and / or their thermopolymers in an amount of 0.1 to 2.0 parts by weight.
Cement in the amount of 0.2 to 1.0 part by weight can be incorporated into the composition of the mixture indicated.
The present invention is illustrated in what follows by non-limiting examples of: implementation.
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sZ # =, tP? XZZ1: LE For the preparation of the Fn * .â.iâ <; 3 we use H3tt (will start by weight): packing sand (scbla 'J, n; ":, aG * 1X! 0510 binder min, # = - a1 "t Ëv1 .3.û ssm du il.'l't: f 'f31p <;:' t) 15.0 salts of acids"; lfoli ..; r.iq:Js: ; 1 y .. 'wr. Ws # J ulfitte - 0.2 c'E;,'% 4 -5SGnt EC-PAC Lrn. ', X, "cviti4ue: ... 1 o ,, 1" 1'. .... r ",., t -... refined) '"' 15 water 6.0.
The Mw.Giu1 ^ y is created from the SiY3e cautery. tes 3tt- 2'i- "aEIJC sclides (gl; lJ ::: l.; c" sT'.t'w. '. i and .gypsum) sent x ".W.'" ..; '.. <t .. '' S for 1 to 2 D: '::': 1t: tcs then added with a liquid composition prepared beforehand and containing. sodium alcohols as a preservative, 3 salts of sulrolignic acids, sulphite lye and water. The mixing process is continued for an additional 2-3 minutes. until the mixture is smooth, after which the mixture is ready to use.
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Research has shown that liquid mixtures solidifiable in air, prepared according to the process in question, have the following characteristics: compressive strength of the sample after holding for one hour 1.5 to 2.0 kg / cm2 dito, after holding for 24 hours 7 to 9 kg / cm2.
EXAMPLE 2 '
For the preparation of the mixture we take (in parts by weight): packing sand (quartz sand) 87.5 mineral binder (alpha gypsum hemihydrate) 12.0
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salts of 3 siilfolignic acids (sulphite lye) 0.15 Portiand cement 0.5
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agent COU5 $ ant DG-PAC (soviet detergunt: aloylry13ulfona,:; e refined) 0.1 water 5.0 Cn obtained with this composition .ar, mixture with the characteristics; Jui; .Jntes: r3iatnc at the low pressure of '2 the Ôzhant.illon ap; .égi; #n one hour 2.5 to 4 kg / cm2 @ apr3 ta; : n # ii # tieix d'2 24] ie: JroJ 10 to 12 kg / c2.
The i; t;% aà, section sii 1: an ± # 1 <a ;; uals of sulfoligni- q.lJ3 aids and ortiana cite favors a # cr,; 1; iierrenvde the r ± -s' <ùnce -Cana short times pl3.
The Jlsng3 lqids $ sçlidifiabl3 in air, prepared according to the aforementioned example: s, offering high permeability 3rx gas (amounting to 200 to 300 4 years} and lend themselves readily to the casting of metal. need of
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cover the stone chard and the chard whatever to prevent the mixture from sticking to them.
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In the examples of implementation of the process, it is possible to incorporate into the mixtures as packing sand quartz sand, chromomagnesite or other material of this type which can be used for making foundry cores and molds.
As a material containing sulpholignic acid salts, sulphited lye containing calcium or ammoniacal salts of sulpholignic acids can be used,
The thermopolymers used in the composition of the mixture are concentrated products obtained by heat treatment of salts of sulfolignic acids.
As foaming agents, there can be used surfactants which are classified among anionic, cationic and nonionogenic compounds. The most suitable foaming agents for bringing into a liquid state a mixture (molding sand) with low plasticity which does not require clamping when making cores and molds and has a fluidity and persistence of sufficient scum, are the alkylarylsulfonates, alkylalfonates and alkyl sulfates obtained by sulfidation or sulfation of petroleum treatment products or by synthesis, as well as products resulting from the oxyethylation of organic compounds contain an active hydrogen, amines, nitriles and quaternary ammonia compounds.
Liquid mixtures prepared in accordance with the invention do not require clamping when fabricating foundry cores and sockets, the latter being obtained by simple casting into core boxes and models. The solidification of the mixture occurs simultaneously in air throughout the volume of the core or the base. It should be noted that the extraction of the cores and the molds is possible after 15 to 25 minutes after the liquid mixture has been poured.
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The mixtures prepared according to the present invention pass in the liquid state at a total humidity thereof not exceeding 6%, due to the incorporation into their composition of foaming agents. Since liquid air-solidifying mixtures do not contain excess free water, they do not require thermal drying, while hardening takes place without the need for external agents.
CLAIMS
1.- Process for the preparation of a liquid mixture which is solidified in air, for making foundry cores and molds, from a packaging sand, in particular quartz sand, a mineral binder, in particular gypsum, a foaming agent, noted alkylarylsulphonates and water, said process being characterized in that the composition of the mixture adds salts of sulpholignic acids and / or their thermopolymers in quality of additive increasing the mechanical resistance of the mixture.