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.