Verfahren zur Herstellung von Sandkernen und Formen unter Verwendung kalthärtender Ölbinder Die in den Giessereien besonders für die Her stellung grosser und komplizierter Sandkerne und Formen vielfach verwendeten kalthärtenden Ölbinder (Erstarrungsbinder) auf Basis trocknender oder halb trocknender Öle enthalten üblicherweise Trocken stoffe (Sikkative). Es sind dies öllösliche Metallseifen, beispielsweise des Kobalts, Bleis, Mangans, wie sie auch in der Lackindustrie bei der Verarbeitung trocknender Öle oder ihrer Derivate allgemein im Gebrauch sind.
Ausserdem kennt man in der An wendung kalthärtender Ölbinder für Giessereizwecke eine Reihe weiterer Zusatzstoffe oder Katalysatoren, die in geringen Mengen dem Erstarrungsbinder zur Abkürzung der Erhärtungsdauer der Kerne zuge mischt werden, und zwar üblicherweise unmittelbar vor Gebrauch in der Mischmaschine bei der Her stellung des Sand/Bindergemisches. Beispiele dieser weiterhin als Beschleuniger zu bezeichnenden Zu satzstoffe sind die Peroxydgruppe enthaltende Stoffe, ferner Salze der chlorigen Säure, Alkalipermanganat oder Bleidioxyd.
Es ist ferner vielfach üblich, ein besseres Durchhärten auch der tiefer liegenden Partien des Kernes durch andauerndes oder öfters wiederholtes Einblasen von Luft zu begünstigen. Diese Hilfsmittel erlauben es, die Erhärtungsdauer der Kerne wesentlich abzukürzen, so dass beispiels weise auch grosse Kerne nach einigen Stunden bereits aus der Kernbüchse genommen werden können.
Es wurde nun gefunden, dass man eine über raschend hohe Beschleunigung der Erhärtung der mit Hilfe von Erstarrungsölen hergestellten Sand kerne dadurch erreicht, dass man die in dem Sand/Bin- dergemisch vorhandene Luft ganz oder zum Teil durch Sauerstoff ersetzt. Vorzugsweise wird nach erfolgtem Füllen der Kernbüchse durch Einblasen von Sauerstoff in den Sandkern die darin vorhandene Luft ganz oder zum Teil durch Sauerstoff verdrängt und die Kernbüchse hierauf geschlossen.
Zum Einleiten des Sauerstoffes in den Kern können beliebige, hierzu geeignete Vorrichtungen dienen, z. B. solche, wie sie beim sogenannten Koh- lensäure-Erstarrungsverfahren zum Einleiten des Koh- lensäuregases üblich sind; wesentlich ist, dass der Sauerstoff alle Teile des Kernes erreicht, was für die tiefer gelegenen Kernpartien vielfach am besten mit Hilfe einer Sonde gelingt.
Zweckmässig ist es ferner, die Kernbüchsen selber mit den zum Einleiten von Sauerstoff geeigneten Einrichtungen zu versehen. Im allgemeinen genügt ein einmaliges Einblasen von Sauerstoff im Gegen satz zu der bekannten Methode des Einblasens von Luft, das entweder während der ganzen Dauer des Erhärtungsvorganges erfolgen oder mehrfach wieder holt werden muss, um wirkungsvoll zu sein.
Die Arbeitsweise gemäss vorliegender Erfindung kann auf die verschiedensten, in an sich bekannter Weise hergestellten kalthärtenden Ölbinder oder Bin dergemische Anwendung finden, beispielsweise auf solche, die im wesentlichen auf Ölen mit konjugierten Doppelbindungen wie Oiticica oder chinesischem Holzöl oder auf nicht konjugierten Ölen oder Öl- gemischen pflanzlicher oder tierischer Herkunft auf gebaut sind und die durch Blasen mit Luft, Poly- merisation, Veresterung, Umesterung,
Reaktion mit Isanoöl oder Maleinsäureanhydrid oder in anderer an sich bekannter Weise modifiziert sein können.
Die Arbeitsweise gemäss vorliegender Erfindung ist sowohl anwendbar auf Erstarrungsöle, die keine Sikkative enthalten, als auch auf solche, die sikkati- viert sind. Vorzugsweise kommt sie zur Anwendung bei Erstarrungsölen, die ausser Metallsikkativen auch noch an sich bekannte Beschleuniger wie beispiels- weise Stoffe, welche die Peroxydgruppe aufweisen, Salze der chlorigen Säure, Alkalipermanganat oder Bleidioxyd enthalten.
Die gleichzeitige Anwendung von Metallsikkativen und Beschleunigern im Erstar rungsbinder macht die Arbeitsweise gemäss vorlie gender Erfindung besonders wirkungsvoll.
Die Wirkung der Arbeitsweise gemäss vorliegen der Erfindung ist überraschend gross und übertrifft diejenige der bisher bekannten Hilfsmittel, auch die jenige des Einblasens von Luft, um ein Mehrfaches. Dadurch wird es möglich, die Herstellung mittlerer und grosser Kerne in einem Bruchteil der Zeit aus zuführen, die bisher unter Verwendung irgendeiner derzeit bekannten Methode dazu benötigt wurde. Das Tempo der Herstellung solcher Kerne wird durch die Arbeitsweise gemäss vorliegender Erfin dung gegenüber den bisher bekannten Methoden auf das Zwei- bis Zehnfache gesteigert. Dies ergibt eine entsprechend bessere Ausnützung der Kern büchsen.
<I>Beispiel</I> Zum Vergleich der Arbeitsweise gemäss vor liegender Erfindung und den bisher bekannten Me- thoden, diente als Kernbüchse ein einseitig geschlos senes Metallrohr von 5 cm Durchmesser und 30 cm Höhe, in das ein Gemisch von 98 % mittelfeinem reinem Quarzsand und 2 % kalthärtendem Ölbinder in üblicher Weise eingefüllt wurde (Temperatur 17 C). Der Binder bestand aus Oiticicaöl sikkati- viert mit 0,1 % Kobalt und 0,3 % Blei als Naphthenat.
In einem weitern Versuch wurde dem Sande in der Mischmaschine noch 1 % Natriumpercarbonat, berechnet auf das Öl, als Beschleuniger zugefügt.
In einem dritten Versuch wurde zudem nach dem Füllen der Kernbüchse in Abständen von einer halben Stunde Luft durch den Sand geblasen.
Im vierten Versuch schliesslich wurde unmittel bar nach dem Füllen der Kernbüchse die Luft durch Sauerstoff ersetzt, indem Sauerstoff von unten her einmal durch den Sand geblasen und das Rohr dann verschlossen wurde.
Die Untersuchung der erhaltenen Kerne nach verschiedenen Zeiten ergab:
EMI0002.0018
Versuch <SEP> Arbeitsweise <SEP> Zustand <SEP> der <SEP> Kerne
<tb> 1 <SEP> ohne <SEP> Beschleuniger <SEP> ganze <SEP> Länge <SEP> erhärtet <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> Stunden
<tb> 2 <SEP> mit <SEP> Beschleuniger <SEP> ganze <SEP> Länge <SEP> erhärtet <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> Stunden
<tb> 3 <SEP> Luft <SEP> eingeblasen <SEP> ganze <SEP> Länge <SEP> erhärtet <SEP> nach <SEP> 2,5 <SEP> Stunden
<tb> 4 <SEP> Sauerstoff <SEP> eingeblasen <SEP> ganze <SEP> Länge <SEP> erhärtet <SEP> nach <SEP> 1 <SEP> Stunde