CH509171A - Verfahren zur Herstellung eines frei fliessenden, körnigen Stoffes - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines frei fliessenden, körnigen Stoffes

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CH509171A
CH509171A CH843263A CH843263A CH509171A CH 509171 A CH509171 A CH 509171A CH 843263 A CH843263 A CH 843263A CH 843263 A CH843263 A CH 843263A CH 509171 A CH509171 A CH 509171A
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CH
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water
coating
silicate
dependent
sand
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CH843263A
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Alexander James
Wagner Paul
Bean Xarifa
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Morris Bean & Company
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Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung eines frei fliessenden, körnigen Stoffes
Im Hauptpatent wird ein Verfahren zur Herstellung eines frei ,fliessenden   körnigen      Stoffes    und dessen Ver   wendung    zur Herstellung von Metallgiessformen be   schieben,    wobei   der    körnige Stoff trocken ist, frei fliesst und sich   schütten    lässt und   demzufolge    sich leicht der Oberflächenform des Modells beim Aufschütten anpasst und dieselbe ohne Stampfen oder andere Hilfs- massnahmen, wie sie bei Verwendung feuchter Formmassen nötig werden,

   genau   wieldergibt.    Nach dem Aufschütten der mit Silikaten überzogenen   Formmisohung    auf das Modell wird jene mit Kohlendioxyd   begast,    wo   beli leinle    Reaktion   mit indem    Silikat auf den Einzelkörnern der   Mischung    eintritt und das   trockene    Bindemittel aktiviert wird   (z.    B. durch Freisetzung von Hydratwasser), so dass   zwischen    den Körnern   eine    feste Bindung und damit eine in sich beständige Giessform von beachtlicher Zug- und Druckfestigkeit entsteht.



   Bei der gewerblichen Anwendung   dieses    Verfahrens hat es sich nun   gezeigt,    dass Schwierigkeiten auftraten hinsichtlich der Erzielung optimaler Resultate, sowie stich auch Qualitätsschwankungen ergaben   bei    Veränderung der ursprünglich angegebenen Mischungsverhältnisse   und    Verfahrensmassnahmen. Bessere Ergebnisse sind nun bei gleichzeitig leichterer Durchführbarkeit in industriellem Massstab,   erhöhter      Wirtschlaft-    lichkeit und erweitertem Anwendungsbereich gemäss den hier gemachten Ausführungen über das verbesserte Verfahren sowie die verbesserten Mischungsverhältnisse zu   erzielen.   



   Bei Betrachtung beispielsweise der Alkalimetallsili- kate als   Bindlemittel    enthält das Hauptpatent Angaben bezüglich   Ider    Veränderungen der   Bindlemittollleigenschaf-    ten, wie Festigkeit der Bindung,   Dimensionsstabilität    usw., in Abhängigkeit vom Verhältnis von Metalloxid zu Kieselsäure im betreffenden Silikat.

  Aus   diesen    Angaben könnte und geschlossen werden, dass Silikatverbindungen mit eher hohem Basenanteil im Basen- Säureverhältnis zu bevorzugen   sind.      Vorzugsweise    werden jedoch, insbesondere bei grosstechnischer Anwendung,   die    zu   beachtenden    Kriterien anhand der vorliegenden Angaben überprüft   und      dementsprechend    ausgerichtet.

  So können gemäss vorliegender Verbesserung in der Mischung hydratisierte Silikatbindemittel mit niedrigerem Basenanteil im Basen-Säureverhält   nis    verwendet werden, wobei sich   beachtliche    Einsparungen bei   gleichzeitig    leichterer   Durchführbarkeit    und grösserer Vielseitigkeit des Verfahrens ergeben, ungeachtet dessen, ob Kompromisse bezüglich Bindefestigkeit oder Dimensionsstabilität beim Formen   und    Gie   ssen      gemacht    werden oder nicht.



   Trotzdem   die    Silikat-Sand-Verhältnisse, wie sie im Hauptpatent angegeben werden, sowie die besonderen Misch- und Begasungsverfahren nach wie   vor    für die entsprechenden   Silikate    vollumfänglich Gültigkeit haben, wurden durch Veränderung einer Anzahl von Einflussgrössen überraschende Verbesserungen erzielt. Diese sind das Ergebnis sorgfältiger Koordination und Korrelation spezifischer abhängiger und unabhängiger Variablen, wie Basen-Säuren-Verhältnis, Mischverfahren, Menge des   gebundenen    Wassers, Bindemittel-Sand-Ver-   hältnis,    Mischtemperatur, Begasungszeit und -verfahren usw. wobei besonders Gewicht auf hohe   Wirtschaft-    lichkeit und grossen Ausstoss gelegt wurde.

  In Fällen, wo hierin   gemachte    Angaben   Kompromisse    bezüglich beispielsweise der   Dimensionsstabilität    oder anderer Grössen erfordern, werden solche durch neue Verfahrensmassnahmen ausgeglichen.



   Giessformen der im Hauptpatent beschriebenen Art können mit vielseitigerer Verwendbarkeit dadurch hergestellt werden, dass eine Anzahl von   abhängig    und unabhängig variierenden Verfahrensgrössen zur Erzie   lung    optimaler Wirkung entsprechend in Beziehung gesetzt werden, wobei unter diese veränderten Verfahrens   grössen    die Verwendung von Silikaten mit   unter    dem Maximalwert liegender Alkalinität und mit anfänglich höchstens   dem      maximal    möglichen Gehalt an gebunde-   nem      Hydratwasser,      das    Mischen zwecks Beschichtung des Sands bei nicht wesentlich erhöhter Temperatur,

   die Anwendung niedrigerer   Bindemittel-Sand-Verhältnisse,    die Begasung   wobei      niedrigerem    Druck und in   Gegen-     wart von Luft, die Verwendung reaktionsfähiger oder inerter Füllstoffe zur Beeinflussung von Dimensionsschwankungen, welche durch die spezifische Wahl einer der vorgenannten Grössen entstehen können, die Anwendung besonderer Formverfahren zur Verminderung oder Vermeidung von Dimensionsänderungen, das Arbeiten bei niedrigeren Temperaturen, wodurch die Auswahl verwendbarer Konstruktionsmaterialien für die Modelle erweitert wird, usw. zu wählen sind.



   Der erfindungsgemäss erhaltene, als Formmischung verwendbare körnige Stoff eignet sich besonders für die Massenfertigung von   silikabgelbundenen    hitzebeständigen Giessformen unter Verwendung von Modellen.



  Es werden einfache und schnelle Methoden zur Begasung oder zum Abbinden beschrieben, die ein Minimum an Zeit sowie geringe Gasmengen erfordern und eine Giessform von genügender Handhabungsfestigkeit liefern, welche trotzdem hohe Masstreue und eine gewisse Plastizität aufweist und leicht vom Modell zu entfernen ist, und die einen minimalen Temperaturanstieg beim Begasen verursachen und so die Verwendung einer Vielzahl von Konstruktionsmaterialien für die Modelle gestatten. Ferner werden Mischungen beschrieben, die bessere Beständigkeit   d'er    beschichteten   Einzellkör-    ner während der Herstellung und beim Lagern in der Atmosphäre aufweisen, die weniger Bindemittel   erfolr-    dern und sich leicht herstellen lassen und so zur Sicherheit und Bequemlichkeit des Arbeitsvorgangs beitragen.

  Die hergestellten Giessformen widerstehen dem abrupten Temperaturwechsel beim Eingiessen des geschmolzenen Metalls, ohne dass übermässige Massänderungen auftreten würden.



   Ferner werden gewisse   Schwierigkeiten,    die sich bei der Herstellung oder beim Begasen und bei der Handhabung der silikatbeschichteten Formmassen ergeben, beseitigt oder doch verringert. So beispielsweise die korrodierende Wirkung bei hochalkalischen Verhältnissen (worunter sowohl die Arbeiter als auch die aus Metall gefertigten Modelle leiden), die Feuchtempfindlichkeit des beschichteten Materials beim Lagern, übermässige Brüchigkeit der Silikatbindung (insbesondere wenn diese Brüchigkeit die Trennung von Form und Modell erschwert), die Entwicklung hoher Temperaturen beim Begasen (von nachteiligem Einfluss auf bestimmte   Konstruktionsmateriallen    für die Modelle), übermässig lange Begasungszeiten oder verwickelte Begasungsvorrichtungen (die gegebenenfalls eine besondere Gaskammer und/oder Evakuieren nötig werden lassen), usw.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines frei fliessenden, trocken erscheinenden körnigen Stoffes ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Einzelkörner eines trockenen hitzebeständigen körnigen Ausgangsmaterials gleichmässig mit einem   Silliksats!irup    durch Vermischen überzieht, dass man der Mischung eine konzentrierte wässrige Natronlauge zugibt, wobei auf den Einzelkörnern eine Reaktion zwischen Silikatsirup und Natriumhydroxyd eintritt, und dass man das Vermischen bis zur Beendigung der Reaktion fortsetzt, wodurch auf den Einzelkörnern ein Überzug aus kristallwasserhaltigem Natriumsilikat mit einem Verhältnis von Na3O : SiO2 entsteht, welches grösser als dasjenige im Ausgangssilikat ist, und wodurch der Überzug praktisch nur chemisch gebundenes Wasser enthält.



   In den Zeichnungen ist folgendes   dargestellt:   
Fig. 1 gibt ein schematisches   Fliessbild    der Verfahrensstufen sowie die darin verwendeten Vorrichtungen wieder.



   Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnittes durch einen mit dem erfindungsgemässen Ma terial gefüllten Formkasten während des Begasens.



   Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ferti gen Giessform nach dem Abheben von Modell im Formkasten.



   Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch die umgekehrte Giessform nach Fig. 2, bereit zur Aufnahme des geschmolzenen Metalls.



   In den Figuren der Zeichnung entsprechen gleiche Bezugszahlen den gleichen Teilen. Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird beispielsweise in Fig. 1 gezeigt. Eine entsprechende Form mischung wird vorerst durch Vermischen eines körnigen, hitzebeständigen Materials mit einem   Silikatbindelmittel    hergestellt, wobei die einzelnen Körner mit dem Bindemittel beschichtet werden und letzteres dann hydratisiert wird, so dass eine praktisch trockene und freifliessende Mischung erhalten wird. Ein körniges hitzebeständiges   Material,    z. B. Sand, wird   dem    Vorrat, wie bei 10 angegeben, entnommen, während die Bindemittelbestandteile aus verschiedenen Vorratsbehältern    lla,      11 b,      1 lc    zugemischt werden.

  Das   überziehen    der Einzelkörner mit dem Bindemittel und dessen Hydratisierung vollzieht sich in einer Mischanlage 12, die hier ein Mischkollengang ist, welche das Bindemittel (flüssig) mit dem körnigen hitzebeständigen Material innig zu vermischen gestattet und auch das Trocknen und die Hydratisierung des Überzugs sowie die Zerkleinerung sich bildender Agglomerate ermöglicht. Der abgebildete Kollergang 12 weist einen Schaber 13 zum Wenden des Materials sowie in bekannter Art rotie   rende      Mahisteine    14 auf.



   Nach dem Mischen, Trocknen und Hydratisieren kann die trockene Formmischung vor Gebrauch   gela-    gert werden, wie gezeigt, wobei die erfindungsgemässen Mischungen während mindestens eines Tages aufbewahrt werden können, ohne dass sich Klumpen bilden oder dass dieselbe zusammenbackt unter dem Einfluss der Luftfeuchtigkeit oder des Kohlendioxyds der Atmosphäre. Es ist äusserst wichtig, dass die Mischung beim Gebrauch freifliessend und schüttfähig ist und praktisch keine  Grünfestigkeit  aufweist, wenn befriedigende Ergebnisse erzielt werden sollen.

  Nur wenn die einzelnen Körner frei gegeneinander beweglich sind und sich so der Modelloberfläche anschmiegen können, wird letztere samt ihren Vertiefungen usw. form- und mass   geltreu    wiedergegeben, und zwar lediglich unter Einwirkung der Schwerkraft   older    aber unter Benutzung   eines    Vibrators oder einer   Klopfvorrichtung.   

 

   Die Herstellung einer Giessform aus einer solchen Formmischung geschiert erfindungsgemäss (wie in Fig. 1 unter  Formen  gezeigt) dadurch, dass ein gebräuchliches Modell 15 in einen Formkasten 16 gestellt und mit der Formmischung 17 überschüttet wird, bis der Kasten gefüllt ist. Wie oben augedeutet, kann der Formkasten 16 samt Inhalt vibriert, beklopft oder gerüttelt werden, um die Formmischung 17 zu verdichten. Die beispielsweise Verwendung eines Vibrators ist bei 18 angedeutet. Vorzugsweise weist die Formmischung eine derartige freie Beweglichkeit auf, dass die Oberfläche des Modells 15 getreu wiedergegeben wird, dass die Hohlräume ausgefüllt werden, und dass eine  genügend hohe Verdichtung im Kasten 16 ohne   Stamp-    fen, Blasen oder Pressen erreicht wird.



   Nachdem die Formmischung 17 in Kasten 16 eingebracht und   das      Modell    damit bedeckt ist, wird die   Begasung    mit   Kohlendioxyd    vorgenommen, welches durch die   Mischung    geleitet wird, indem es durch den Deckel 20 des Kastens 16   eingeführt    wird.

  Dabei   rela-    giert das Kohlendioxyd mit dem sich auf den Einzelkörnern befindenden Bindemittel unter Freisetzung von Hydratwasser oder in   anderer      Weise,    so dass   das    Silikat aktiviert,   d.    h.   klebend    wird und die   erwiinschte    feste Bindung zwischen   den    Einzelkörnern an deren Berührungspunkten herbeigeführt Es entsteht dann eine   zusammenhängende,    in sich   beständige    Giessform, die vom   Modell    15   abgehoben    und aus dem.   Forinkasten    16 entfernt werden kann und zur Aufnahme von geschmolzenem Metall bereit ist, wie bei 25 angedeutet.

  Mit Vorteil wird, wie nachfolgend noch beschrieben wind,   ein      Gummipolster    21 auf die körnige Mischung 17 in Formkasten 16 und unter Deckplatte 20 gelegt, um wöhrend des Begasens einen gewissen Druck   auf    der Masse   aufrechtzuerhalten.    Wie noch ausgeführt   wird,      kann      auch    der Mischkollergang 12   mit    einer   Kühlung    für die. Bodenplatte   ausgerüstet    sein, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt ist, wo durch einen Wassermantel 27 mit Einlass 28   und    Auslass 29 Wasser oder ein anderes Kühlmittel zirkulieren   kann.   



   In Fig. 2 ist   schematisch    eine beispielsweise An   ordnung    zur   Durchführung      des    Verfahrens, insbeson- dere des Begasens abgebildet. Modell 30 ist auf einer   Grundplatte    31 montiert und von Formkasten 16 umgeben. Mit Vorteil wird zwischen den   Unterkanten    des Formkastens 16 und der Grundplatte 31 eine Gummi   dichtung    32 eingelegt. Körnige,   überzogene    Formmasse 17 wird in Formkasten 16 und über Modell 30 geschüttet und mittels Vibrator 18 wird die ganze Anordnung   zur    Verdichtung der Formmasse   vibriert.   



  Bevor der   Formkasten    ganz gefüllt ist, wird   eine      Halte    vorrichtung in   denselben    eingelegt.



   Die abgebildete   H.aitevorrichtung    besteht aus zwei Griffen 40 und 41   au    den gegenüberliegenden Enden zweier Stangen 42 und 43,   deren    Länge grösser ist als der Durchmesser des Formkastens 16. Mehrere Quer   verbindungsstücke    46 und 47 sind auf   den    Stangen 42 und 43 derart angeordnet,   dass    sie in den Formkasten hineinragen und es können Schlitze 48   am    obern Rand desselben angebracht sein, um die   Haltevorrichtung    quer in   den      Formkasten    und unterhalb dessen Oberkante einlegen zu können, wie die   Abbildung    zeigt.



  Bei Anordnung der   Haltevorrich,tung    wie in Fig. 2 gezeigt ist, befindet sich   dieselbe    nach Aufschütten der Formmischung darin   eingebettet    und   bildet    nach Verfestigung   oder    Mischung eine praktische Hilfe zum Ab   heben    der fertigen Giessform   (velrgl.    Fig. 3 und 4).



   Nachdem der Formkasten 16 mit der Formmischung gefällt und   diese      mittels    Vibrator 18 genügend verdichtet ist, wird ein   Gummipolster    21   .auf    die verdichtete Mischung 17 aufgelegt, das so zugeschnitten ist, dass es nicht   über    die   Oberkante    ,des   Formkastens    16 hinausragt.

  Hierauf wird die Deckplatte. 20   a'nge-    bracht und die ganze Anordnung beispielweise durch Klammern 51 und 52 dioht   zusammengefügt.    Mit Vorteil werden   ebenfalls      zwischen    der   Oberkante    des Formkastens 16 und der Deckplatte 20 Gummidichtungen 53 eingelegt, wobei .die   Klammern    51 und 52 es mit Vorteil   gestatten,    über   Gummipolster    21 einen festen, jedoch   elastischen    Druck lauf Formmischung 17   lasten    zu lassen, wie noch ausgeführt wird.



   Wie festzustellen ist, weist Deckplatte 20 (und das darunterliegende Gummipolster 21) eine Mehrzahl von Gaseintrittsöffnungen mit zugehörigen Zuführungsstutzen auf, wie in Fig. 2 bei 53, 54 und 55 gezeigt.



  Durch   Idiese    Zuführungsstutzen und Öffnungen wird   Kohlendioxyd    zur   Aktivierung    des Silikatbindemittels auf den Körnern der Formmischung 17   eingeleitet    und bewirkt dann das   Abbinden      der    Mischung.

  Als Hilfsmittel zur genügenden und gleichmässigen Begasung der   gesamten    Formmischung sind   verschiedene    Entlüftungs öffnungen 58   vorgesehen,      die    durch   das    Modell 30 und durch die Grundplatte 31 hindurchgehen und bei nicht durchgeführter Evakuation des Formkastens den Austritt von Luft und überschüssigem Kohlendioxyd gestatten.

   Ähnliche Öffnungen 59 können in der Grundplatte 31   ausserhalb      Ides    durch Modell 30 belegten Bereichs vorgesehen sein.   Diese    Entlüftungsöffnungen 58 und 59 sind auf der Innenseite mit Vorteil mit Gittern versehen, um das Durchrieseln von Formmischung zu verhindern,   und    auf das Modell   und      dessen    Umgebung so verteilt, dass keine Luft oder kein Kohlen   dioxid    in oder unter bestimmten Teilen ,des   Modells    eingeschlossen wird, wie dies ebenfalls in bekannter Art   bei    der Herstellung von   Giessformen    im Sandblas- verfahren   geschieht.   



   In diese Anordnung wird über Zuführungsstutzen 53-55 Kohlendioxyd eingeblasen und   durchströmt    die ganze Masse 17 des   sililkatbeschichteten      Materials,    wo- bei die ursprünglich lose   Mischung      durch      Aktivierung      Ides      Bindemittels    auf   den    Einzelkörnern zu einer festen, in sich   beständigen    Giessform abbindet.

  Nach Beendigung der Begasung   werden    die Deckplatte 20 und das   Gummipolster    21 entfernt, worauf   die    fertige Giessform mit Hilfe der Griffe 40   !unsd    41 vom Modell 30 abgehoben und aus dem Formkasten 16 herausgenommen werden kann   (vergl.    Fig. 3). Die Giessform   wird kann    umgedreht   (vergl.    Fig. 4) und zur Giesserei transportiert, wo geschmolzees Metall   eingegossen    wird, das dann nach dem   Erstarren    ein Modell 30   entsprechendes    Gussstück bildet.

  Falls zusammenpas- sende Ober- und Unterformkasten für besondere Gussstücke gebraucht werden,   können    dieselben ebenfalls leicht   durch      entsprechende    Markierung und Orientierung des Modells in Überestimmung gebracht werden, so   dass    dann die in   Ober-    und Unterkasten gebilde-   tell    Hohlräume beim Zusammenfügen   -der    Giessform aufeinanderpassen. Nach Herausheben der fertigen Giessform, wie in Fig. 3 dargestellt, sind   Formkasten    16 und   Modell    30 zur weitern Verwendung frei,   d. h.   



  der beschriebene Vorgang kann sich beliebig oft wiederholen.



   Wie aus dem Gesagten   hervorgeht,      bewirkt    die An   wendung    einer   solchen      Anordnung    überraschende und unerwartete Einsparungen und führt zu zu leichterer   Hand-    habung insbesondere bei Massenfertigung und im Vergleich zum   Verfahren    !des   Hauptpatents.    Die möglichen Einsparungen und die erreichten Verbesserungen sind   der    Verwendung   und    der Entwicklung   neuer    oder unterschiedlicher Mischungen und der Anwendung neuartiger Verfahren und Bedingungen zuzuschreiben, 

   wobei letztere insbesondere auf Silikatbindemittel mit wenider alkalischen Verhältnissen von Metalloxyd zu Kie   oelsäure    im   hydratisierten    Silikatbindemittel zugeschnitten sind. Zudem wird der Anwendungsbereich dieser Art der   Giessformenherstellung    auf eine   Vielzahl    von  verschiedenen Metallen erweitert unter Berücksichti- gung der   besonderen    jeweils zu   beachtenden    Giessbe- dingungen.

   (Zum Beispiel   der    unterschiedlichen Schmelztemperatur von   Aluminium    und Eisen und der   damit    verbundenen unterschiedlichen Auswirkung auf die Dimensionsstabilität oder das Verwerfen der Giessform beim Giessen des   betreffenden      --Metalls).   



   Wie bereits hier und im Hauptpatent dargelegt, können Silikatbindemittel mit höherer Alkalinität gewisse Vorteile hinsichtlich Festigkeit der Bindung, massgetreuer Wiedergabe usw. bringen, während solche mit niedrigener Alkalinität in derselben Hinsicht ungünstigele Ergebnisse liefern, jedoch andere Vorteile aufweisen, wie z.B. gute Löslichkeit, geringere Hygroskopizität beim Lagern usw.

  Beim Gebrauch derartiger Materialien und beim Versuch, Höchstwerte für Bindefestigkeit und Formtreue zu erhalten, taucht eine derartige Vielzahl von abhängigen und unabhängigen Variablen im Zusammenhang mit dem Beschichten, Formen und Begasen auf, dass diese Materialien nicht einfach als Alternative zu bewerten sind, sowenig wie die bevorzugten Arbeitsverfahren bei   Verwendung    von   hochalkalisehen    Silikaten im Vergleich zu denjenigen bei Verwendung weniger   alkalischer    Silikate.



   Während also die hochalkalischen Stoffe grössere Anfangsfestigkeit der Bindung besonders bei Anwendung grösserelr Verhältnisse von Bindemittel zu Sand, bewirken, treten gleichzeitig Nachteile auf, wie z. B.



  übermässige korrodierende Wirkung, unangenehmere Arbeistbedingungen, grössere   Wasseraufnahme    aus der Luft beim Lagern, die Modelle schädigende Temperaturerhöhung beim Begasen und Brüchigkeit der ferti gen Giessform, was das Abheben vom Modell er schwert. In ähnlicher Weise führt der Versuch, das Verhältnis von Bindemittel zu sand auf etwa 10% Bindemittel zu erhöhen, zu Schwierigkeiten beim Mischein und Beschichten. Bei   Verwendung    von hochalkalischen Silikaten wären   beispielsweise    etwas höhere Verhältnisse von Bindemittel zu Sand erwünscht, d!amit die auftretende Brüchigkeit durch festere   Bindung    behoben würde.

  Da gemäss den gestellten Anforderungen das die Sandkörner umhüllende Bindemittel nach erfolgter Beschichtung ein trockener Feststoff,   anfäug-    lich zur   Ermöglichung    der Beschichtung, jedoch eine
Flüssigkeit sein muss, kann   durch      Erhöhung    des Ver hältnisses von Bindemittel zu Sand ein Erwärmen des
Materials beim Beschichten erforderlich werden, um das für die Beschichtung jedes   Einzelkorus    erforder liche Fliessvermögen der Lösung zu erhalten, insbesondere wenn die Gesamtmenge an Silikat auf einmal zugesetzt wird.

  Die   Anwendung    solcher   Mischver,fah-    ren bei Gebrauch von   weniger    alkalischen Bindemit teln, besonders wenn   das      Bindemitteal-San!d-Verhältnis      auch    niedriger ist, kann zum Verlust von   unerwünsch-    tem Hydratwasser beim   Beschichten      führen.      Ähnliche       Überiegungen    gelten auch dann, wenn   versucht    wird, die anfängliche Viskosität durch Zusatz von Wasser entsprechend einzustellen und das überschüssige Was ser anschliessend zu verdampfen.



   Überdies scheint ein wesentlicher Unterschied in der Art der Bindung nach dem Begasen zwischen niedriger- und höheralkalischen Silikaten zu bestehen.



   Im Bereiche niedriger Alkalinität entwickelt sich eine
Bindung mit schwacher,   jedoch bestimmter      Plastizität    aus, was sich   vorteilhaft    auf die Trennungsmöglichkeit der fertigen Form vom Modell auswirkt,   indem    weniger Sorgfalt darauf verwendet werden muss, die Form in möglichst gerader Richtung aus dem Formkasten zu heben, um eine Beschädigung der Kanten oder des gebildeten   Hohlraums    zu vermeiden. Trotzdem muss natürlich nebst solcher Plastizität gleichzeitig   eine    genügrende Festigkeit der Bindung auftreten, um ein brauchbares Produkt zu erhalten.

  Diese Plastizität kann aber nicht einfach durch   Verminderung    der letztlich   er3iält-    lichten Festigkeit erzielt werden, trotzdem gewisse Kom   promisse    möglich sind. So weisen bei Verwendung von höher   -alkalischen    Silikaten die begasten und aktivierten Mischungen   eine    eher schwache Bindung auf, wenn Plastizität auftritt, insbesondere wenn diese einem Überschuss an aktivierender   Feuchtigkeit    zuzuschreiben ist, wobei es dann nötig werden kann, die Abbindung durch verlängertes   Begasen    so weit zu   bringen,    dass die Form vom Modell   abgehoben    werden kann.



   Es scheint, dass die Ausbildung der Silikatbindung beim Begasen schrittweise erfolgt,   indem    der beschichtete Sand erst nass wird durch freigesetztes Hydratwasser und erst dann nach und nach mit dem Fortschreiten der Reaktion mit dem Kohlendioxyd abbindet. Bei grossen Alkalitätverhältnissen (und besonders bei gro ssen Bindemittel-Sand-Verhältnissen) kann anfänglich derart viel Hydratwasser freigesetzt werden, dass der Sand richtig nass   wird    und Plastizität auftritt, jedoch bei geringer   Festigkeit    der Bindung.

  Bei Weiterführung der Begasung   und/o-der    der Reaktion entwickelt sich dann eine festere   Bindung,    wobei ein Zwischenstadium durchlaufen wird, in   welchem    beachtliche Festigkeit   zusammen    mit der   gewünschten    Plastizität auftritt.

  Bei höheren Alkalinitätsverhältnissen kann dieses Zwischenstadium, während   welchem    die Form am   leich-    testen vom Modell abzuheben ist, zu schnell durchschritten werden oder zusätzliches Begasen zur Erzie   lung    der gewünschten Festigkeit erforderlich machen, so dass es nicht zuträglich ist, die Giessform in diesem Zeitpunkt   abzuheben.    Auch wenn bei hohen   A1-    kalinitätsverhältnissen eine vermehrte Bildung von Natriumcarbonaten auftreten, die ihrerseits zu Brüchigkeit der Bindung führen.



   Bei niedrigen Alkalinitätsverhältnissen, wie sie hier in Betracht fallen, und Ibei geeigneter Bemessung des Hydratwassers bleibt jedoch dieses Zwischenstadium mit Plastizität und gleichzeitig fester Bindung beim
Begasen eine   gewisse    Zeit bestehen, so dass die Be gasung unterbrochen und die Giessform vom Modell   abgehoben    werden kann und letztere dann genügend hohe Festigkeit besitzt und keiner weitern Begasung mehr   wbedNarf.    Tatsächlich werden die besten Ergebnis- se dann erzielt, wenn die Begasung so geführt wird, dass nicht zu rasch eine vollständige Erhärtung des
Bindemittels zu einer brüchigen Bindung erfolgt, wie etwa bei übermässig langem Begasen.

  In ähnlicher Weise ist es wichtig, die   Menge    des Hydratwassers zu be messen, da ein Überschuss eine Festigkeitseinbusse in genanntem Zwischenstadium bedingen und ein Mangel das Auftreten von Plastizität   verhindern    könnte.

 

   Wie aus dem Gesagten hervorgeht, ist die Bega sungszeit bei Silikaten mit hohem Alkalitätsverhältnis länger und kann sogar untragbar lang sein, während bei Silikaten   m-it    niedrigem Alkalitätsverhältnis kurze Be    gasungszelten    ausreichen, wobei diese Begasung keine
Evakuation des   Formkastens      -und    auch nicht die An wendung von hohen Drücken erfordert wie bei   Sil-i-    katen mit hohem   Alkaiitätsverh'ältnis,    wobei letztere erst noch grössere Mengen an Kohlendioxyd verbrauchen  und oft in grösserer Menge angewandt werden müssen, und die erforderliche Festigkeit der Bindung zu erhalten.

  Besonders bei der Massenfertigung bedeutet eine Reduktion der Zeitaufwands zum Begassen um 50% oder mehr einen ungemein wichtigen wirtschaftlichen Vorteil, da beispielsweise eine Produktionssteigerung bei der Herstellung von Giessformen aus einem einzigen Modell daraus resultiert, da dasselbe während kürzerer Zeit in der Formerei benötigt wird, in Gie ssereien mit Massenproduktion bedeutet beispielsweise die Erfindung eines Auftrags über mehrere tausend gleichartige Gussstücke die Herstellung entsprechend vieler Giessformen, so dass die zur Herstellung einer solchen Giessform erforderliche Zeit als wichtiger Faktor in die Kostenberechnung eingeht, da die fertigen Gussstücke nicht schneller als die dafür benötigten Giessformen hergestellt werden können.



   Wenn die vorgängig als für die erhöhte Wirtschaftlichkeit entscheinend betrachteten Faktoren, wie z.B.



  einfaches Begasen unter Atmosphärenbedingungen bei geringem Zeitaufwand, schwache Plastizität der Bindung zur Erleicherung des Abhebens der Form, ge   rnger      Temperaturanstieg    beim Begasen von nicht mehr als etwa 5 , bessere Beständigkeit des beschichtteten Formsands vor dem Giessen und beim Lagern an der Atmosphäre, verringerte Unannehmlichkeiten bei der Handhaburg durch die Arbeiter, geringerer Bindemittelbedarf, genügende Handhabungsfestigkeit der Formen, Formgenauigkeit und Masshaltigkeit während des Begasens und beim Giessen usw., zur Forderung erhoben werden, zeigt es sich, dass die ersten fünf dieser Kriterien hinreichend befriedigt werden, falls Silikatbindemittel mit niedrigem Verhältnis von Metalloxyd zu Säure Verwendung finden, während weitere hier genannte Verfahrensmassnahmen nicht nur dazu beitragen,

   diese Bindemittel mit niedrigem Alkalitätverhältnis in befriedigender Weise einzusetzen, sondern auch der Verbesserung derselben dienen, so dass ein annehmbarer Kompromiss zwischen den Anforderungen   bezüglich    hoher Bindungsfestigkeit und   vollständiger    Formstabilität resultiert.



   Als bezeichnende Bereiche solcher niedriger Alkalität sind im hydratisierten Bindemittel auf den Körnern Verhältnisse von Natriumoxyd zu Siliziumdioxyd allgemein von 0,8:1,0 bis 1,4:1,0 zu nennen, wobei vorzugsweise Verhältnisse von 1:1 bis 1,3:1 angewendet werden, insbesondere beim Vergiessen von Aluminium und Kupfer. Bei Verwendung von silikatbindemitteln mit derartigem Alkalitätverhältnis, die in Übereinstimmung mit den hier gemachten Angaben bereitet wurden, werden befriedigende Resultate erhalten, wenn das Bindemittel dem Sand oder einem andern hitzebeständigen Stoff zu etwa 1,5 bis 2 Gew.%, berechnet als Bindemittelfeststoff, zugesetzt wird. Diese Angaben beziehen sich auf Formsand mit einer Korngrösse, die etwa Nr. 100 A. F. S. entspricht (z.B.



  Portage Sand 705), während für einen Sand mit einer Siebgrösse von  > 0,297 mm (z. B. für  Ottawa Band  Sand) 1,0 bis 1,5% Bindemittelfeststoffe erforderlich sind. Dichtere Sande, z.B. Zirkonsand, können bis 1,7mal soviel Bindemittel erfordern wie Quarzsande, während weniger dichter Kohlesand nur etwa 2/3 davon erheischt.



   Die Festigkeit der Bindung hängt selbstretend bis zu einem gewissen Punkt von Verhältnis Bindemittel zu Sand ab, wobei nach Erreichen dieses Punkts weiter erhöhte Bindemittelzusätze keine Verbesserung der Festigkeit mehr   bringen.    Anderseits können unerwünschte Dimensionsänderungen der fertigen Form (sowohl beim Begasen als auch beim Giessen des Metalls) mit steigenden Mengen an Silikatbindemittel ebenfalls zunehmen. Der heisst durch Wärmeeinwirkung verursachte Dimensionsänderungen sowie solche, die durch chemische Reaktionen in Bindemittel und/oder Änderungen in Hydratwassergehalt desselben hervogerufen werden können in der Bindemittelschicht auf den einzelnen Sandkörnern und auch im Sand selbst auftreten.



  In allgemeinen führt die Erhöhung des Verhältnisses von Bindemittel zu Sand zu stärkerer Bindung, während gleichzeitig ebenfalls die unerwünschte Tendenz zu Dimensionsänderungen der Form beim Lagern, Begassen oder Abgiessen austeigt. Bei den genannten Verhältnissen handelt es sich un einen optimalen Kompromiss zwischen den unterschiedlichen Forderungen, mindestens in dem Ausmasse, dass der einem über die genannten Grenzen erhöhten Bindemittelzusatz zuzuschreibende Anstieg der Festigkeit keine entsprechende praktische Verbesserung bringt im Vergleich zur gleichzeitig auftretenden unerwünschten Einbusse an Masshaltigkeit und Formtreue zufolge eben desselben erhöhten Bindemittelzusatzes. Oft kann die Erhöhung des Bindemittelzusatzes (bei Verwendung von Silikaten niedriger Alkalität) einen nachteiligen Einfluss auf die schliesslich erreichte Festigkeit der Giessform haben.



   Bei   Ider      Bereitung    und   Verwendung    der hier beschriebenen beschichteten Formsandmischungen mit kleinen Mengen an Bindemittel mit niedrigerem Alkalitätverhältnis sind verschiedene wichtige Überlegungen zu beachten, und zu befriedigenden Resultaten zu   kommen.    Darunter ist die Vermeidung des   Zusatzes    von mehr Wasser, als in Form von Hydratwasser durch das Bindemittel aufgenommen werden kann, au nennen. Wenn beim Mischen und Beschichten überschüssiges Wasser vorhanden ist, treten insbesondere bei niedrigen Alkalitätverhältnissen Schwierigkeiten auf, dasselbe wieder zu verdampfen, so dass der beschichtete Sand effektiv trocken und freifliessend wird ohne jedoch einen Teil des erwünschten Hydratwassers auch noch zu entfernen.



   Unter Berücksichtigung des Gesagten ist jedoch in Erinnerung zu rufen, dass der die gewünschte Beschichtung bildende hydratisierte Stoff bei Raumtemperatur fest ist, zur geeigneten Verteilung bei der Beschichtung   während      des    Mischens jedoch in   flüssiger    Form sein sollte. Wird Ider flüssige   Zustand    durch Verdünnung mit Wasser aufrechtzuerhalten versucht, so sind beträchtliche überschüssige Wassermengen nachträglich zu verdampfen. Wird anderseits das Silikatbindemittel durch Anwendung von Wärme beim Zumischen zum Sand flüssig erhalten, können andere Schwierigkeiten auftreten. 

  Beispielsweise liegt die anzuwendende Temperatur für Silikate im bevorzugten Bereich des Alkalitätsverhältnisses bei etwa 45 , so dass sich dieselbe bei Berührung der Lösung mit dem Sand sofort erniedrigt und ein Zustand eintritt, wo gleichmässige Verteilung schwierig wird. Es wurde festgestellt, dass die gewünschten Überzuge mit Silikaten im bevorzugten Alkalitätsbereich oberhalb etwa 55  bereits Hydratwasser verlieren und auch schon solches oberhalb lediglich etwa 42  in beträchtlichen Mengen abgeben. Es scheint daher, dass sich widersprechende   Überlegungen    anzustellen sind, falls versucht wird, unter Verwendung von   Ausgangsmaterialien    geeigneter   Viskosität auf den Sandkörnern einen in   gewünschtem    Mass hydratisierten Überzug zu erzeugen.



   Eine   befriedigende    Methode,   diese    scheinbaren Widersprüche zu überwinden, besteht   darin,    dass das   Siili-    kat und der   alkalisch    Stoff beim Mischen   dem    Sand getrennt zugegeben werden, wobei die Reaktion dann auf diesem   stattfindet,    nachdeim   die    ursprünglich   flüs    sigen   Komponenten    gleichmässig auf den einzelnen Körnern verteilt sind.

  Wird beispielsweise ein Silikat mit genügend hohem Siliziumgehalt, um bei Raumtemperatur noch flüssig zu sein (z.B. mit   einem      Oxyd-Säure-    Verhältnis von etwa   1:1,6),    zuerst dem Sand im Mischkollergang zugefügt und auf   jenem    gleichmässig verteilt, so kann eine wässrige   Natriumhydroxydlösung    (mit entsprechender Alkalikonzentration, um das letztlich gewünschte Oxyd-Säure-Verhältnis zu erreichen, und mit nicht höherem   Wassergehalt    als in Form von Hydratwasser aufgenommen werden kann) nachträgLich zugesetzt werden, weiche   Idann    mit dem   ibeits    auf die einzelnen Körner verteilten sirupösen   Silikat      reagiert.   



  Welcher der beiden Zusätze zuerst   erfolgt,    ist nicht entscheidend (trotzdem wird in Übereinstimmung mit vorliegender Erfindung vorzugsweise erst das betreffende Silikat zugesetzt), da mehrere Minuten verstreichen, bis die einzelnen Körner in   einem    gebräuchlichen Mischkollergang (z.B. in einem Simpson-Mischer) vollständig beschichtet sind, nachdem der Zusatz der zweiten Reaktionskomponente erfolgte, und das gewünschte, hy   gdratisierte    Bindemittel dann   lauf      Iden      einzelnen    Körnern ausfällt.



   Die Erhöhung der Mischintensität der Mischvorrichtung bringt nur geringe Vorteile, wenn überhaupt solche auftreten, da grösserer Energieaufwand auch zu erhöhten Verlusten an gebundenem Wasser führt. Wie bereits beschrieben, wird mit Vorteil eine Kühlvorrich- tung für das Gemisch im Kollergang vorgesehen, z.B.



  ein Wassermantel 27 wie in Fig. 1, der die Bodenplatte kühlt, da durch das Mischen und die   einsetzende    Reaktion ein   Temperaturanstieg    einsetzen kann, der sich durch die Bildungswärme des kristallinen, hydratisierten Pordukts noch um 4-5  erhöhten kann.

  Bei Verwendung   ven    Wasser mit etwa 250 im Wassermantel 27 wird solche überschüssige Wärme in   be-    friedigender Weise   abgeführt    und es werden gleichmässige Bedingungen während des Mischvorgangs geschaffen, wodurch nachträglich   auftretende      Sahwankun-    gen in der Festigkeit der Bindung oder in andern charakteristischen Eingenschaften der Mischung vermieden werden,   Schwankungen,    wie sie zufolge leichter Temperatur- und Feuchtigkeitsilinderungen im Mischer (oder auch im Mischraum) bei diesen Alkalitätsverhältnissen vorkommen.



   Zur Illustration der gemachten Ausführungen wird ein besonderes Mischungverhältnis sowie eine zu bevorzugende   Mischmethode      angeführt.    Daraus erhellen auch die verschiedenen zu   beachtenden    Einflussgrössen.



  Eine spezifische Mischung umfasste 300 Gewichtsteile feinen Giessereiquarzsand (Portage 705, A. F. S. Feinheit Nr. 100), zu welchen eine Silikatbeschichtung zugefügt wurde, die aus 81,3 Gewichsteilen eines sirupartigen und hochsiliziumhaltigen Silikats (B. W. Silikat, hergestellt von der Philadelphia   Ouartz      Co,    mit einem Oxyd-Säure-Verhältnis von etwa   1:1,6)    mit 15,9 Teilen Natriumoxyd, 25,3 Teilen Siliziumdioxyd   uad    40,1 Teilen Wasser, aus 33,6 Teilen einer 50%igen Natriumhydroxydlösung 16,2 Teielen zusätzlichen Wassers und etwa 2 Teilen   Rohrzucker    bereitet   wurde.    Der Zuckerzusatz vermindert die Tendenz zum Zusammenbacken bei der   Lagerung.   



   Gemischt wurde nach folgender Methode: Etwa 1/3 des Sands wurde in einen Simpson-Mischer gegeben und nach Anlaufen   desselben    wurde das zusätzliche Wasser, das den Zucker gelöst enthielt, beigefügt. Nach etwa 2 Min. wurde   das    sirupartige Silikat   zugesetzt,    das sich unter der Wirkung des Mischers gleichmässig auf die Sandkörner verteilte. Nach weitern 7 Minuten erfolgte die Zugabe des restlichen   Sands,    worauf während etwa 9 Min. gemischt wurde. Dann gab man das Natrium- hydroxyd zu. In etwa 12 bis 13 Min. bildete sich der hydratisierte Silikatüberzug auf den einzelnen Sandkörnern, wobei das Silikat mit dem Natriumhydroxyd reagierte. Nach   insgesamt    20 bis 23 Min.

  Mischzeit wurde die Mischung entleert und als trockene schüttfähige freifliessende Formmasse gelagert. Es sei noch erwähnt, dass die Sandtemperatur bei der Aufgabe annähernd der Raumtemperatur (d. h. etwa, 20 bis 22 ) entspach und beim   Entleeren    um etwa 100 angestiegen war, und dass der Sand unmittelbar gebrauchsfertig anfiel oder aber auch noch während etwa 1 Tag gelagert werden konnte.



   Der Hauptgrund, warum anfänglich lediglich 1/3 des Sands eingesetzt wird, liegt darin, eine bessere Verteilung des   sirupartigen      Silikats    zu erhalten (welches in   vorliegendem    Beispiel recht viskos war). Der erhaltene, beschichtete   Sand    war trocken und zeigte das gewünschte Verhalten beim Aufschütten auf ein Modell und anschliessendem Verdichten durch Vibrieren. Eine Analyse ergab etwa 1,8 % Silikatfeststoffe auf den beschichteten Sand bezogen. Das Gewicht des vom Bindemittel als Hydratwasser zurückgehaltenen Wassers betrug etwa 2,56 % des Gewichts des beschichteten Sands, während das verhältnis von Natriumoxyd zu Siliziumdioxyd im Bindemittel etwa 1,13 : 1 war.



   Mit   derart    beschichtetem Sand werden in der Praxis zufriedenstellende   Resultate    erzielt und eine solche Formischung lässt sich leicht begasen, trotz der niedrigen Alkalität und dem niedrigen Verhältnis von Bindemittel zu Sand. Die Begasungszeit geträgt, je nach Grösse der hergestellten Giessform, 30 Sek. bis 3 Min.

  In allen niedrigen Alkalitätsbereichen, wie sie hier bevorzugt werden, werden befriedigende   Engeb-    nisse   bezüglich      Begasungszeit    und Festigkeit der Bin   dung    erhalten, und   des      bei    beträchtlich niedrigerem Druck als Atmosphärendruck bei der Begasung mit Kohlendioxyd, so dass es weder nötig ist,die vorhandene Luft vor dem Begasen aus der Mischung abzusaugen, noch die zu begasende Giessform in eine dichte   Kammer    einzusetzen. Die Begasung kann lediglich mit Hilfe der   beschriebenen    Deckplatte im Formkasten vor   genommen    werden.

  Zur Begasung wurden   Gemische    mit Luft mit einem Kohlendioxydgehalt im Bereiche von 25 bis 100% Kohlendioxyd unter ungefähr Atmosphärendruck erfolgreich verwendet,   insbesondere,    wenn ein kontinuierlicher Gasstrom die Mischung passierte, wie dies dank der   Entlüftungsöffnungen    58 und 59 im Modell und in der   Grundplatte    möglich war. Mit der   beschriebenen    Vorrichtung konnte mit einem Kohlendioxyddruck von 0,15   kg!cm     in der Zuleitung gearbeitet werden, wobei dann unterhalb der Deckplatte 20 und über der zu begasenden masse noch ein Kohlendioxyddruck von 0,035 bis 0,14 kg/cmê herrschte.

 

   In   Übereinstimmung    mit vorliegender   Erfindung    ist es wichtig, die Begasungszeit zu beschränken, und zwar   sowohl,    um die Produktion zu beschleunigen als auch,  um vollständige   Reaktion    zu   vermeidien,    was zu brüchiger   Bindung    führen würde.

  Beispielsweise   neigt    die an Formen, welche aus genannten Mischungen im beschrie- benen Verfahren hergestellt wurden,   gemessene    Zugfestigkeit zur Zunahme innerhalb der ersten fünf oder 10   Minuten    nach   Beendigung    der   Begasung,    so dass der Kohlendioxydstrom im gewünschten Zeitpunkt während des genannten plastischen Zwischenstadiums unterbrochen und die Form vom Modell abgehoben werden kann, wobei dann die   Festigkeit    der Form nachträglich noch bis zur Aufnahme des geschmolzenen Metalls zunimmt. Diese Zunahme der Festigkeit nach der Begasung ist   teilweise    von   der    Dauer der   Belga-    sung   abhängig.   



   Beispielsweise kann eine während 30 Sek. begaste Giessform   innerhalb    der   ersten    2¸ Min. nach   der    Begasung eine Zugfestigkeit von 0,35   bis    0,42   kglom       aufweisen,    die dann nach etwa 11 Min. nach Beendi- gung der Begasung auf etwa 1,6 kg/cmê ansteigen kann.



  In ähnlicher Weise kann   eine    vergleichbare Form, die aber während 60   Sek.    begast   wurde,    nach   2,5      Min.    eine Zugfestigkeit von 1,2   kg/cm     zeigen, die dann innerhalb von 7,5 Min. nach Abschluss der Begasung auf etwa 2,2 kg/cm2 anwachsen   kann.    Ein weiterer Vergleichsversuch ergab bei einer anfänglichen Begasungszeit von 120 Sek. etwa 1,5   kg/cm     nach   21/2      Min.   



  und dieser Wert war nach 11 Min. nur noch   unwe-    sentlich angestiegen. Sämtliche der angegebenen Werte für die Zugfestigkeit sind mehr als genügend für die normalen Erfordernisse bei der   Handhabung    und beim Abgiessen. Die Druckfestigkeit solcher Giessformen variiert im Bereiche von 2,8 bis 10,5 kg/cm2 und entspricht ebenfalls   den    Anforderungen beim Giessen von Eisen oder Aluminium.



   Wie erwähnt, ist man primär darauf   bedacht,      nicht      mehr    Wasser beim Mischen einzubringen, als in Form von Hydratwasser im kristallinen,   hydratisierten    Bindemittel aufgenommen werden kann, da ein Überschluss abgedampft werden müsste, um das gewünschte trokkene Endprodukt zu erhalten.   Gleichzeitig    ist   aber    erwünscht, das Silikat   zur      leichtem    Verteilung in flüssiger Form zuzusetzen,   wobei      der    flüssige   Zustand    bei Raumtemperatur erreicht ist, um ,ein Erwärmen, das zu Verlusten an   Hydratwasser      führen      müsste,    zu vermeiden.

  Silikate mit nach der Siliziumseite verschobenem Verhältnis von Oxyd zu Säure   sind    ilm   Handel    als sirupartige   Flüssigkeiten    erhältlich (z. B. das erwähnte   Produkt    mit   einem      anfänglichen    Verhältnis von Oxyd zu Säure von etwa   1:1,6).    Andere   besondere    Verhältnisse   können    im   Rahmen      vorliegender    Erfindung angewandt werden, vorausgesetzt, d;ass   dieselben    genügend auf   der    Siliziumseite liegen, so dass   amorphe,    bei Raumtemperatur sirupartige Silikate erhalten werden.



   Beispielsweise neigen   Silikate    mit einem sich dem Bereich des Metasilikats   annähernden    Verhältnis von Oxyd zu Säure (1:1) zu Kristallisation (da hydratisierte Silikate kristallin   sind)    und sind   schwer    in flüssigen   Zustand      zurückzuführen,    ohne   dass    Wärme angewendet oder   lmit    Wasser verdünnt wird. Wie erwähnt, ist jedoch beides unerwünscht.

  Die   Verwendung    von Silikaten, die noch ausgeprägter der Siliziumseite zu   neigen,    fällt   ebenfalls    in Betracht, vorausgesetzt, dass die benötigte Natriumhydroxydmenge   beim    Mischen ein gebracht werden   kann,    ohne   dass    gleichzeitig ein Wasser uberschuss auftritt. Das Natriumhydroxyd wurde als   50%ige    Lösung verwendet, und muss zur Gewährlei- stung gleichmässiger Verteilung ebenfalls flüssig sein.



  Verständlicherweise kann es undurchführbar sein, das Natriumhydroxyd in konzentrierterer Lösung als 50%ig zuzusetzen. Wird das   Silikat    in zu   betont    siliziumhalti-   der    Form verwendet, kann der Zusatz der benötigten Menge Natriumhydroxyd (in Form von 50%iger Lösung)   rdann    nur   erfolgen,    wenn gleichzeitig mehr Wasser eingebracht wird, als letztlich in Form von Hydratwasser gebunden werden   kann.   



   Bei Anstrebung eines Oxyd-Säure-Verhältnisses im Bereiche von   1:1    bis 1,4:1 zeigten   die    lauf   dein      Sand      gebildeten      Hydrate    die Fähigkeit, sowohl   ldas    im   sirup-    ösen Silikat enthaltende als auch das mit der 50%igen   Natronlauge    eingebrachte Wasser in Form von Hydratwasser zu binden. Die 50%ige Natronlauge zeigt bei   R'aumtemperatur    eine Viskosität, die   das    Mischen   mit    dem   Sand    und gleichmässiges   Verteilen darauf    noch erlaubt.

  Im Bereiche der   Verhältnisse      1,05:1    bis   1,30:1    kann zusätzlich noch etwas freies   Wasser    als   Hydratwasser    abgebundlen werden. So scheint es, dass die   Höchstmenge    an zusätzlichem Wasser (nelbst der Wassermenge, die aus dem sirupösen   Silikat    und der Natronlauge   stammt),    die in Form von Hydratwasser noch aufgenommen werden kann, beli etwa 30 Gew.% der Silikatfeststoffe, im Ausgangsmaterial liegt. Vorzugsweise wird jedoch kein   zusätzliches    Wasser beigefügt, wenn sich das Verhältnis von Oxyd zu Säure nicht innerhalb des Bereichs von 1,1:1 bis   1,25:1      bewegt.   



   Wie sofort klar wird,   beeinflusst    auch die Feinheit   des      Sandes    und die   insgesamt      eingebrachte    Binde- mittelmenge die vorgängig   genannten    Eigenschaften, je   doch    in   geringem    Masse. Die genannten Verhältnisse eignen sich   insbesondere    für   feine      Sand    (z. B. A. F. S.



  Nr. 100), die einen Bindemittelzusatz von   etwa    1,8   Gew.%      Silikatfeststoffen,      bezogen      auf    den   Sand,    erfahren.



   Wie erwähnt, treten Dimensionsänderungen zufolge verschiedener Ursachen auf. Diesen Änderungen wird am besten dadurch entgegenzuwirken versucht, indem die Mischungen und die Verfahrensvorschriften entsprechend   angepasst    werden, was leichter sein dürfte als die Anpassung der Modellform, bzw. der Modellgrösse an den Schwund.

  Von diesen Dimensionsände   rungen    sind einige chemischen oder andern Veränderungen beim Begasen zuzuschreiben, da das ursprüng   llch    trockene Silikat lauf den einzelnen Sandkörnern   ver-    ändert wird, was die gegenseitige räumliche   Anordnung      dSer      Körner      beeinflusst.      Beispielsweise    wird   bei    der Reak- tion mit Kohlendioxyd erst Hydratwasser   freigesetzt    und der beschichtete Sand wird   aass.      Trotzdem    diese anfängliche Nässung bereits zu beachtlicher Bindung führen kann   l(im      Vergleich      zum    trockenen,  

     freifliessenden      Sand),    hat die Festigkeit in diesen   Moment    noch nicht das Stadium vorübergehender Plastizität erreicht, die das Abheben der   Form    vom   Modell    gestatten würde.



  Nichtsdestoweniger tritt durch die Freisetzung von Hydratwasser und durch   die      Aktivierung    des   ursprünig-    lich trockenen Silikatüberzugs ein Schwund ein. Zudem scheint das   freigesetzte    Wasser   eine      Sohmierwir-    kung auf die einzelnen Körner zu   haben,    so dass sich   die    ganze Masse nochmals setzt im Vergleich zum trockenen Zustand.

 

     ZUf      Illustration    dieses Effekts wunde leine   Probe      der gemäss    obenstehendem   Beispiel      bereiteten    Mischung in einen 25 om tiefen Formkasten gegeben und unter Wirkung der Schwerkraft mittels   eines    Vibrators   ver-    dichtet. Die Masse sank zwischen 1,25   und    2,5 nun  zusammen im ersten   oder    Benetzungsstadium der Begasung. Auf gleiche Art neigt   die      Masse      auch    dazu, sich   zusammenzuzi-ehen,    wenn nicht ein Druck auf ihr lastet.

  Beispielsweise lastet auf dem am Grund !des Formkastens liegenden Sand das Gewicht   des      darüiber-    liegenden Sands, während der Sand im Oberteil des Kastens keinen Druck erfährt, so dass eine Längsschrumpfung von 0,005 bis 0,05   mFm/cm    in der obersten Schicht von 7,5 bis 10 cm   Höhe    festzustellen war.



   Diesen durch die   Abbindereaktion    verursachten Dimensionsschwankungen ist in der Praxis leicht zu begegnen.   Beispielsweise    besitzt der in beschriebener Art bereitete Sand die Fähigkeit, unter Druck zu fliessen, sobald er dieses Stadium anfänglicher   Plastizität    erreicht. Das Modell ist zu   jenem    Zeitpunkt noch immer unter dem Sand plaziert, so dass ein   gewisser    abwärts und seitwärts wirkender Druck auf   --die    Oberfläche der Masse genügt, diese um den durch   Schwund    bedingten Betrag wieder gegen die Modelloberfläche zu drücken.



   Auf ähnliche Art kann auch der Längsschrumpfung entgegengewirkt werden, z.B. durch Verwendung eines Presspolsters 21 aus Schaumgummi usw. unter der Deckplatte 20, wodurch ein gewisser Druck auf die zu begasende Masse ausgeübt wird und vertikale sowie horizontale Schrumpfungen im Oberteil ausgeglichen werden. So zeigte beispielsweise im 25 cm tiefen Formkasten ein Schaumgummipolster von   nur    18 mm Dicke   unter    der Deckplatte 20 die gewünschte   Wif-    kung. Im Presspolster 21 können nicht nur   Öffnungen    zum Durchlass des Kohlendioxyds,   sondern    !auch horizontale   Kanäle    zur   bessern    Gasverteilung vorgesehen sein.



   Ferner ist für die Ursachen der Schrumpfung auch der anfängliche Verdichtungsgrad der Formmasse vor dem Begasen in Betracht zu ziehen, sowie auch   de    im ersten Stadium der Begasung und der Eintritt auch nur einer plastischen Bindung freigesetzte Wassermenge, solange die Masse noch auf dem Modell   aufliegt.   



  Beispielsweise ergeben sich trotz den genannten   Gergen-    massnahmen durch das Zusammenwirken all dieser genannten Dimensionsänderungen von 0,03 bis 0,035   mm/om    im Extremfall. Solchen vorauszusehenden Schwankungen ist leicht zu   begegnen.   



   Allgemein tritt der   geringste    Schwund nach dem Begasen bei Verwendung von Mischungen auf, bei welchen das hydratisierte   Bindemittel'    möglichst genau den maximalen Hydratwassergehalt aufweist. Trotzdem können sich aus der   Verwendung    geringerer   Wassermen-    gen andere Vorteile ergeben, wie noch   dargelegt    wird.



  Der Schwund beträgt ziemlich konstant 0,01 mm/cm und der Hauptschwund (etwa 60 bis 70% vom genannten Wert) tritt in den ersten   Stunden    nach der Begasung auf, während in den nächsten 24   Stunden    85 bis 90% dieses Wertes erreicht werden. Bei der gewerbsmässigen Herstellung   solcher      Giessformen      bat    dieser zusätzliche Schwund rein theoretischen Charakter, da die   fertiggestellten    Formen sofort nach dem Begasen   weiterverwendet    werden.



   Anfänglich höhere Verdichtung im Formkasten 16 (z.B. durch intensiveres Vibrieren) ergibt Formmischungen, durch welche einige oder sämtliche der genannten Ursachen des Schwunds   ausgeschaltet    werden.



  Gegebenenfalls kann sogar auf das Presspolster 21 verzichtet werden. Giessformen bestimmter Form neigen jedoch oft dazu, sich beim Eingiessen des Metalls zu verwerfen. Diese   Neigung      nimmt    mit zunehmendem Verdichtungsgrad zu. Es ist   deshalb    nach einem praktischen Kompromiss zu suchen, indem zwischen hoher Verdichtung (bei geringerer Durchlässigkeit und grö sserer Neigung der Form zu Verwerfung) und niedri- gerer Verdichtung (bei erhöhter Durchlässigkeit, jedoch auch   erhöhter      Neigung    zu Schwund) entsprechend gewählt wird. Auf alle Fälle kann diesen Ursachen aufgrund der   gemachten    Ausführungen, z.B. durch Anwendung   mechanischen    Drucks beim Begasen, Verwendung bestimmter Zusätze, usw., begegnet werden.



   Unter Umständen jedoch, wo ein solcher nach dem Begasen auftretender   Schwund    von Bedeutung   ist,wer-    den   befriedigende    Ergebnisse erzielt, wenn der ursprünglichen Mischung gewisse Zusätze beigefügt   wer-      den.    Beispielsweise wird durch Beimischen von etwa 0,1       Natriumcarbonat (bezogen auf das Gewicht des beschichteten Sands) dieser Schwund praktisch ganz eliminiert (die Zugabe erfolgt am besten zusammen mit dem Wasser im Mischer). Ein   Überschuss    jedoch kann die Bindungseigenschaften nachteilig beeinflussen (z. B.



  ein Zusatz von   mehr    als   0,3 %),    wobei nach   dem    Begasen Risse   auftreten    können. Wie noch ausgeführt wird, können verschiedene Zusatzstoffe verwendet werden, wie z. B.   Stärke,      Harnstoff      Gelatine    und verschiedene Faserprodukte, wie im Hauptpatent angegeben,   mit      dem      Z'vecke,    Dimensionsveränderungen auf ein Minimum zu beschränken oder auch ganz zu unterbinden,   trotzdem    mit den hier   beschriebenen    Mi   schungen      befriedigende    Ergebnisse auch ohne irgendwelche Zusatzstoffe erreicht werden.



   Eine weitere Ursache für unerwünschte Formver   änderungen der    fertigen Giessform ist die ungleichmässige thermische Belastung beim Eingiessen von flüssigem Metall. Da die nach dem erfindungsgemässen   Verfahren    hergestellte Giessform fest   abgebunden    und in sich beständig ist, ist sie auch thermisch bedingten Dimensionsänderungen unterworfen. Der Einfluss hoher Temperaturen, wie sie in Berührung mit geschmolzenen Metallen auftreten, wirkt sich einerseits auf die   einzelnen      Sandkörner    und   anderseits    auf die   dlazwi-      schenliegende    begaste Silikatbindemittelschicht aus.



   Beispielsweise ist eine Verwerfung bei Giessformen besonderer geometrischer Form,   insbesond'ere    bei solchen mit konvexen Flächen, beim Eingiessen des Metalls festzustellen. Speziell bei konvexen Flächen tritt eine Ausbuchtung nach innen sein, wobei sich sogar die   oberflächliche    Sandschicht   ablösen    kann.

  Solche Verwerfungen zeigen sich besonders   beim    Vergiessen von   Eisenmetallen,    jedoch weniger oft bei   niedriger    schmelzenden Metallen wie Aluminium,   und    sind wahrscheinlich der Wärmeausdehnung der Sandkörner zuzuschreiben, besonders   dann,    wenn diese in der Mischung dicht gepackt   vorliegen.    In gewissem Masse ist dafür natürlich auch der Hydratwassergehalt in   der    fertigen, begasten   Giessform      verantwortUich,    da ein Teil dieses Hydratwassers an der Berührungsfläche zwischen   Me-    tall und   Giessform    freigesetzt wird. 

  Auch für das Gie ssen von Eisen lassen sich solche Verwerfungen, die auf die Wärmeausdehnung der Sandkörner zurückzuführen sind, relativ leicht   vermeiden    indem Sande mit besonders niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizient (z.B.



  Zirkonsand, Olivinsand, Silimanit, Kohlesand usw.) anstelle von Quarzsand verwendet werden. Solche   Sande    sind jedoch wesentlich teurer als Quarzsand   und    sind demzufolge für den normalen Gebrauch nicht zu cmp- fehlen.  



   Solchen Auswirkungen der Ausdehnung kann auch dadurch begegnet werden, dass die Hydratwassermenge im Bindemittel nicht auf dem maximal möglichen Betrag gehalten wird. In ähnlicher Weise lassen sich Dimensionsänderungen auch   durch    gleichzeitige oder wahlweise Verwendung von inerten oder reaktionsfähigen Zusätzen unterdrücken,   Idie    so   ge-wählt    werden, dass sich die Ausdehnung   ohne      Ausbuchtung      oder    Verwerfung ausgleicht.



     Aufgrund    des   Gesagten    ist also   anzunehmen,    dass die   Hauptkräfte    für   diese    Dimensionsänderungen der thermischen Expansion der dichtgepackten   Sandkörner    entstammen und   zusammen    mit der   Freisetzung    von Wasser an der Giessformoberfläche zu den beschriebenen Auswirkungen führen. Wenn dieses freigesetzte Wasser von der heissen Oberfläche des Formhohlraums weg in die Form hineinverdampft und an kühlern   Stel-    len kondensiert, so kann dort die Silikatbindung geschwächt werden, so   dass    sich dann eine   oberflächliche    Schicht gewisser Dicke aufwölben kann.

  Werden beispielsweise die begasten Giessformen vor dem   Eingie-      ssen    des Metalls bei etwa 1200 getrocknet, so treten praktisch keine Verwerfungen an konvexen   Flächen    auf.



  Da eine Trocknung der Giessformen   gewöhnlich    nicht erwünscht ist, muss   Ider    Neigung   solcher      konvexen      Fiä-    chen, sich   beim    Giessen auszuwölben,   durch      begag-    net werden, dass man von Anfang an die zuzusetzende   Wassermenge    etwas   reduziert.   



   Als Beispiel einer   solchen    Mischung mit vermindertem Wassergehalt kann die beschriebene Mischung   gelten,      der    jedoch anstelle der 16.2 Teilen Wasser lediglich 8,06 Teilen Wasser   zugefügt    wurden. Natür   lich    kann die Wassermenge nicht beliebig   reduziert    werden, ohne   Idass    dabei   eine    Einbusse an   Abbinde-    festigkeit einträte.

  In der Praxis hat es sich gezeigt, dass eine Verminderung des maximal möglichen Hydratwassergehalts um 10% die gewünschte Wirkung hat,   ohne    dass eine spürbare Festigkeitseinbusse auf tritt   während      eine      Verminderung    um 20 % bereits unlieb- same Schwächung der Bindung   zur Folge    hat.



     Insbesondere    bei   der    Ausführung von Mischrezep- ten mit reduziertem Wasserzusatz   (und/oder      andern    darin   lentaltenen    Zusätzen wie nachstehend erwähnt) wird bevorzugt so gemischt,   Idiass    zuerst nur ein Teil des   Sands    dem Mischer aufgegeben und dann etwa die Hälfte der   Natronlauge    zugesetzt   sswird.    Nach   mehr    minutigem Mischen wird der Silikatsirup zugegeben und verteilt, worauf der restliche Sand und die   übrigen    Zu   sätze beigefügt    werden. Folgendes Beispiel ist bezeich- nend zur Erzielung befriedigender Ergebnisse.

  Etwa 1/3 des Sands (3000 Gewichtsteile total, bezogen auf die fertige   Mischung)    wurden zusammen mit 16,5 Teilen (d.h. etwa der Hälfte) der 50%igen Natronlauge in den Mischer gegeben. Nach   einigen    Minuten wurden die 81,3 Teile an Silikat   beigefügt    und   während    5 Min. vermischt und über die Sandkörner verteilt.



  Hierauf wurde der   REest    des Sands zugemischt   und    nach wenigen Minuten erfolgte   die      Zugabe    von 8,06 Teilen Wasser mit 2 Teilen gelöstem Zucker sowie   oder    restlichen 16,5 Teilen Natronlauge, worauf das Mischen fortgesetzt wurde, bis   der      Sanid    gleichmässig beschichtet und   das    Silikat durch Hydratisierung in den gewünschten trockenen   Zustand    übergeführt war. Nach 22 bis 23 Min. totaler Mischzeit wurde eine Mischung mit etwa 1,81% Bindemittelfeststoffen und etwa 2,24% gebundendem Wasser, bezogen auf das Gewicht des beschichteten Sands, erhalten.



   Unter diesen Bedingungen vollzieht sich der Mischvorgang rasch   Ibei    gleichmässiger Verteilung des Bindemittels über die Sandkörner (dadurch   wird      reprolduier-    bare   Bindungs,festigkeit    von Ansatz zu Ansatz erreicht) und wird dadurch beschleunigt, dass anfänglich nur die Hälfte der Natronlauge zugesetzt wird, um zu   verm!ei-    dien, dass das Silikat der   Gesamtmenge    an Natronlauge beigefügt   werden    muss, wobei kristallines Hydrat vorzeitig ausfallen könnte.



   Als weiteres Beispiel von Mischungen.   die    mit zufriedenstellenden Ergebnissen bereitet und verwendet wurden, kann   folgendes    dienen.   Etwa    1000 Gewichtsteile Sand wurden dem Mischkollergang zusammen mit etwa 21,5 Teilen 50 % iger Natronlauge aufgegeben.



  Nach etwa 2 Min. dauerendem Mischen wurden etwa 74,0 Gewichtsteile sirupöses Silikat   (1: 1,6)    zugefügt und   während    5   Min.    eingemengt. Dann wurden weitere 2000 Teile Sand zugegeben. Nach weitern 2 Min.   Misch-    zeit wurden   nochmals    21,5 Teile   50 % iger    Natronlauge zugesetzt. Nach 25 bis 30 Min. totaler Mischzeit, während welcher die verschiedenen Stoffe unter Bildung des gewünschten hydratisierten Überzugs reagierten, wurde die Mischung als trockene, freifliessende Masse entleert.

  Das hydratisierte Silikatbindemittel wies ein   Verhältnis    von Oxyd zu Säure von etwa   1,35:1    auf und lag demzufolge im höher alkalischen-   Bereich    der angegebenen, zu bevorzugenden Verhältnisse.



   Als weiteres Beispiel wird die Bereitung   einer    Mischwung mit   weniger    alkalischem oder mehr auf der Siliziumsseite   liegendem      Verhäi-tm.s      beschrieben.    Etwa 1000   Teile      Sand    wurden zusammen mit 13,8 Teilen 50%iger Natronlauge dem Mischer   aufgegeben.    Nach 2 Min.   dauerndem    Vormischen wurden 86.1 Teile des sirupartigen Silikats zugegeben, während weitergemischt wurde.

  Nach 5   Min.      werden    dann weitere 2000   Teile    Sand   aufgegeben,    worauf nach 2 Min.   oder    Zusatz von weitern 13,8   Teilen      Natronlauge    erfolgte. Es wurde dann 10   bis    13   Min.      weitergem'ischt,    wobei die Hydratation vor sich ging, bis   ber    Sand ein   trockenes    Aussehen hatte und freifliessend war.   Hierauf    wurde die Mischung entleert   und    gelagert und   wies    schliesslich ein Verhältnis von Oxyd zu Säure von   1:1      fiauf.   



   Wenn versucht wird,   dm    niedrigen Alkalitätsbe- reich innerhalb der angegebenen Grenzen noch   näher    zu erreichen, so wird es schwierig, im   Mischer    rasche Hydratation des beschichteten Sands zu erzielen.   Bei    spielsweise wurde eine   Mischung    mit   einem    Oxyd Säure-Verhältnis von 0,93:1 im Bindemittel dadurch bereitet,   dass    1000   Teile    Sand zusammen mit 11,3 Teilen 50% iger   Natronlauge    in den Mischer gegeben und während etwa 2 Min gemischt wurden. Hierauf gab man 93,4 Teile des sirupartigen Silikats zu, nebst weitern 2000 Teilen Sand, die während etwa 5 Min. zugemischt wurden.

  Dann erfolgte die   Zugabe    der   rest-    lichen 11,3 Teile Natronlauge.   Trotzdem    das Mischen   während    30 Min. fortgesetzt wurde, war der Sand noch immer klebrig, fast gummiartig, jedoch gleichmässig überzogen, als er schliesslich entleert wurde. Zufolge des hohen Siliziumtgehalts in diesem Beispiel ging die Hydratation im gemischten Sand nur langsam   vor    sich, selbst noch nachdem der   Mischvorgang    abgebro chen worden war. Nach etwa 1¸ Stunden war die
Hydratation dann so weit fortgeschritten, dass   der    Sand ein trockenes Aussehen hatte   und    frei floss.

 

   Wie aus dem Gesagten hervorgeht, sind Bindemit- tel mit derart extrem tiefem basischem Verhältnis eben falls brauchbar, wobei sie die erforderliche längere   Mischzeit jedoch für viele industrielle   Verwendu,ngs-    zwecke ungeeignet erscheinen lässt. Es wurde auch fest gestellt, dass beziglich der Fähigkeit der Silikatüberzüge, auf dem Sand rasch zu hydratisieren, eine recht scharfe Grenze in der Nähe des Oxyds-Säure-Verhältnisses von 1:1 auftritt. Trotzdem können natürlich befriedigende Resultate auch mit Bindemitteln erreicht werden, die ein niedrigeres Alkalitätsverhältnis aufweisen, oder auch mit solchen, die   lalkalischer    sind.



   In besonderen Fällen, z. B. zufolge   besonderer    Aus bildung der Giessform oder anderer Gründe, wo die
Ausschaltung von Dimensionsveränderungen nicht durch
Reduktion des   Wassergehalts    erreicht werden kann, können Zusätze zur   Verminderung    oder Ausschaltung der genannten Erscheinungen gemacht werden, trotzdem solche Zusätze unter Umständen zu einer Einbusse an Bindungsfestigkeit führen. Inerte Zusatzstoffe  (z. B. Holzmehl Alphacellulose usw, desen ein gewisser Puffereeffekt zwischen den Sandkörnen bei deren Wärmeausdehnung zugeschrieben werden kann) werden erfolgleich zur Verminderung solcher Dimensionsveränderungen eingesetzt, trotzdem die Festigkeit der Bindung dabei beträchtlich abnimmt.



   Andere Zusatzstoffe können   unter    der Hitzeeinwirkung beim Eingiessen des geschmolzenen Metalls zersetzt werden (so dass zusätzlicher   Raum    für   die    Wärmeausdehnung der Sandkörner geschaffen wird) und werden bevorzugt angewendet, insbesondere solche, welche der Mischung in Form einer wässrigen Lösung zugesetzt werden können   un.d      nachher    einen   integrierenden    Bestandteil der jedes Korn überziehenden Schicht bilden. Selbstredend dürfen diese Zusatzstoffe die Bildung des Silikathydrats nicht beeinflussen und müssen in erster Linie mit den betreffenden Silikaten verträglich sein. Gleichfalls sollten sie werder mit dem geschmolzenen Metall reagieren noch die Schrumpfung der Formmasse während oder nach der Begasung beeinflussen.



   Als Beispiel für leinen Stoff, der die genannten Bedingungen erfüllt,   bann      Harnstoff      genannt    werden, der in Mengen von etwa 0,75%, bezogen auf das Gewicht des beschichteten Sands, befriedigende Wirkung bezüglich der Auschaltung von Expansionsschäden während des Giessens zeigt, und zwar unabhängig vom Verdichtungsgrad des Sands bei der Herstellung der Giessform. Geringere Mengen ergeben nicht die gewünschte Wirkung, während aber Mengen bis zu   2%    ohne grosse Schwächung der Bindung zugesetzt werden können.

  Vorzugsweise wird der Harnstoff im zuzusetzenden Wasser gelöst und mit diesem   dem    Mischer   aufgegeben.    Bei   Verwendung    von Harnstoff oder eines andern aufgeführten Zusatzstoffs wird mit Vorteil die maximal'   bei    der Hydratisierung aufgenommente Wassermenge eingesetzt un gute Bindung zu gewährleisten, da der Zusatzstoff die Dimensionsänderungen auszugleichen vernag, ohne dass der Wassergehalt der fertigen Giessform reduziert wird.



   Trotzdem schon ein Zusatz von   0,75%      Harnstoff    die durch Wärmeausdehnung auftretenden Schäden zu vermeiden vermag, treten doch grössere Mengen von   lästigen    Dämpfen   beim    Giessen auf, besonders wenn eine grosse Anzahl von   Giessformen      gleichzeitig    mit Metall gefüllt wird. In   diesem      Falle    können   anidere    Stoffe mit relativ niedriger Zersetzungstemperatur (die sich beim Erhitzen rasch zersetzen, um   die      anfängliche    Ausdehnung des Sands auszugleichen) und ähnlichem Verhalten wie Harnstoff   verwendet    werden.

  So eignen sich beispielsweise   Dicyandiamid    und   Melamin,    trotz    dem    sie   gegenwärtig    beträchtlich teurer sind als Harn stoff und aus diesem   Grunde    nicht bevorzugt werden.



  Diese Stoffe werden, da ziemlich schwerlöslich, als Pulver dem Mischer zugesetzt.



   Die Menge an zugesetztem Harnstoff kann auf etwa    0,25 %      verringert    werden bei gleicher   Wirkung,    wenn gleichzeitig ein weiterer Zusatzstoff, z.B. 0,5 % Na triumnitrat verwendet wird. Trotzdem Natriumnitrat zusammen mit Harnstoff äusserst wirksam zum Aus gleich von Dimensionsänderungen beträgt, zeigt es allein verwendet eine Neigung, das Reaktionsvermögen des hydratisieren Silikats mit Kohlendioxyd zu erhöhen.

  Dem kann gesteuert werden, indem das Alkalitätsverhältnis im Bindemittel bei Verwendung von Natriumnitrat   etwas    erhöht wird,   jedoch    wird mit Vorteil   nicht    mehr als   0,75 %    davon zugesetzt, um die Hydratation beim Mischen nicht zu beeinflussen und auch im Hinblick darauf, dass der beschichtete Sand zufolge der erhöhten Empfindlichen bereits mit dem Kohlendioxyd der Atmosphäre reagiert.

  Tatsächlich kann es bei   industrieller    Durchführung   deis    Verfahrens von Vorteil sein,   Idie    Mischung an einer von der   Begasuntgs-    stelle entfernt liegenden Stelle zuzubereiten und zu lagern, insbesondere wenn Natriumnitrat als Zusatzstoff im Bindemittel vorliegt, da der etwas erhöhte Kohlendioxydgehalt der Luft in der Umgebung der Begasungsstelle bereits genügt, um lauf   dem    beschichteten Sand vor   Gebrauch    unerwünschte Wirkungen hervorzurufen.



   Als typisches Beispiel einer Mischung, mit welcher zufriedenstellende Resultate erzielt werden und die Natriumnitrat und Harnstoff als die Wärmeausdehnung unterdrückende Zusatzstoffe enthält, kann folgendes dienen: 1000 Gewichtsteile Quarzsand, 10 Teile 50 prozentige Natronlauge, 26,13 Teile sirupartiges Silikat (Oxyd-Säure-Verhältnis   etw'a    1:1,6), 5,38 Teile Wasser, in welchem 5 Teile Natriumnitrat und 2,5   Teile   
Harnstoff gelöst sind (diese Lösung wird mit einer Temperatur von   etwa    700 dem Sand zugesetzt). Bei der Bereitung des   beschichteten    Sands aus diesen Ausgangsmaterialien wird vorerst etwa   1/,    des Sands dem Mischer   aufgegeben,      zusammen    mit etwa der Hälfte der Natronlauge.

  Nach mehreren Minuten dauerndem Mischen wird der Silikatsirup zugefügt und etwa 5 Min.



  später der Rest des Sands. Wenige Minuten später wird   dann    noch die wässrige Lösung mit dem Natriumni- trat und dem Harnstoff zusammen mit dem Rest an Natronlauge zugegeben. Das Mischen wird fortgesetzt, bis der beschichtete Sand trocken und freifliessend ist, beispielsweise während 28 bis 30 Min.



   In gewissen Fällen wurde beobachtet, dass eine innige   Mischung    von Natriumnitrat und   Harnstoff    in   der    Formmischung zu   Verflüssigung    neigt und zu schwerwiegenden Nachteilen der beschichteten Mischung beim Lagern und/oder Gebrauch führt. Insbesondere kann dies auftreten, wenn   Igrosse    Mengen Mischung   auf      einmal    hergestellt werden. Diese Verflüssigung tritt jedoch nicht in Erscheinung, wenn nur Harnstoff oder   Natriumni-    trat allein verwendet wird. 

  Unter solchen Umständen ist es   daher      vorziziehen,    diese Zusatzstoffe getrennt und/oder in einem Zustand   beizufügen.    in welchem sie in der beschichteten Mischung getrennt bleiben. Werden beispielsweise etwa 0,25 Gew.% Natriumnitrat, bezogen auf die Sandmenge, beim Mischen im zuzusetzenden Wasser gelöst eingebracht, und wird dann der Harnstoff in kristalliner Form dem trockenen Sand am Ende des Mischvorgangs zugegeben, so wird eine  solche   Verflüssigung    vermieden. Auf   diese    Weise   wird    der Harnstoff ebenfalls gleichmässig mit   Idem    beschichteten Sand vermischt, jedoch in trockener, kristalliner Form und nicht als   Bestandteil    oder jedes Korn umhüllenden Schicht.

  Selbstverständlich kann auch das umgekehrte Verfahren gewählt   werden,    indem der Harnstoff in Lösung und das Natriumnitrat als kristallines Pulver zugesetzt wird, jedoch ist   Idieses    nicht zu empfeh- len, da einzelne Natriumnitratkristalle auf der letzlich in der Form erzeugten Gussoberfläche zu Grübchenbildung führen, während Harnstoff diesen Effekt nicht zeigt.

  Es ist   festzustellen,    dass diese   Methode    der getrennten Beitfügung der Zusatzstoffe (oder des Auflösens nur   einer    Komponente beim Mischen) nicht nur die Anwendung geringerer Natriumnitratmengen gestattet, sondern auch die Verwendung solcher Zusätze in Mischungen mit   reduziertem      Wassergehalt,      ohne    dass sich die   genannten    Nachteile einer Einbusse an Festig- keit bemerkbar   machen    und/oder zusätzliches Wasser lediglich ans Löslichkeitsgründen während des Mischens zugefügt werden muss.



   Es wurden Verfahren   und    Mittel   zur    Durchfüh- rung derselben beschrieben, die vermehrte wirtschaftliche und praktische   Vorteile    bringen durch Verwendung silikatbeschichteter körniger hitzebeständiger Formmischungen, welche insbesondere im Bereiche niedriger Alkalitätverhältnisse eine   verminderte    Feuchtigkeitsabsorption beim Lagern,   geringere    Wärmeentwicklung beim   Mischen    und Begasen   und      verminderte    Brüchigkeit nach   dem    Abbinden aufweisen sowie eine bessere Ausnützung Ides Kohlendioxyds beim   Begasen    unter Atmosphärenbedingungen gestatten.   Die      Bemessung    der  <RTI  

    ID=11.28> Wasserzuigaben    beim Mischen, die einen bei der Hydration nicht absorbierbaren Wasserüberschuss vermeidet, macht ein Verdampfen oder Trocknen über- flüssig, während die Verwendung   und    getrennte Zugabe von hochsiliziumhaltigen, sirup artigen Silikaten und damit reagierendem Natriumhydroxyd zu gleichmässiger Beschichtung der Körner fahrt,   IdZa      beli,de    in flüssiger Form sind, wobei   die    Ausfällung des gewünsch- ten kristallinen Hydrats   nachträglich    auf den Körnern erfolgt.

  Trotzdem die genaue Überwachung insbesondere der   Wassermenge,    zu   verbesserten    Ergebnissen bezüglich   Dimensionsänderungen      während    des Formens oder   Lagern    führt, müssen unter   Umständen    Kompro-   misse      hinsichtlich    Festigkeit der   Bindung      undjoder    Wärmebeständigkeit in Kauf genommen werden, wobei jedoch   diese    Kompromisse   Idurch      Verwendung    bestimmter Zusatzstoffe gemildert oder   ausigeglichen      weMen    können, falls die   Umstände      dies    erfordern.



   PATENTANSPRUCH I
Verfahren   zur    Herstellung eines frei   fliessenden,    trocken erschienenden körnigen   Stoffes,    dessen Körner mit einem kristallinen,   Hydratwasser    enthaltenden   Sili-    kat als Bindemittel überzogen   sind      dadurch    gekenn   zeichnet,    dass   man    die Einzelkörner eines trockenen hitzebeständigen körnigen Ausgangsmaterials   gleichmä    Big mit einem Silikatstrup durch Vermischen überzieht, dass man der Mischung eine konzentrierte wässrige Natronlauge zugibt, wobei auf den Einzelkörnern eine Reaktion zwischen Silikatsirup und Natriumhydroxid eintritt, und dass man das Vermischen bis zur Beendigung Ider Reaktion fortsetzt,

   wodurch auf den Einzelkörnern ein Überzug aus kristallwasserhaltigem Natriumsilikat mit   einem    Verhältnis von Na2O : SiO2 entsteht, welches grösser als dasjenige in Ausgangssilikat ist, und wodurch   der      Überzug    praktisch nur   chemisch      gebundenes    Wasser   enthält.   



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, zur Herstel- lung eines körnigen Stoffes mit einem Überzug, dessen Molverhältnis von Na2O zu SiO2 0,8   bis    1,4 beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass   Iman    die mit   dem    Silikatsirup und der Natronlauge   eingebrachte    Wassermenge derart bemisst, dass die als Hydratwasser   maximal    aufnehmbare Wassermenge in fertigen Überzug nicht überschritten wird.



   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachte Wassermenge ge   reiniger    list als die   maximal    aufnehmbare   Hyldratwasser-      menge,    vorzugsweise um 10 bis 20 % geringer.



   3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge   kennzeichnet,    dass das Molverhältnis von Na2O zu   SiOe    im fertigen   Überzug      zwischen    1,0 und 1,3 eingestellt wird.



   4. Verfahren nach Patentanspruch   1,    dadurch gekennzeichnet, dass das Vermischen der Komponenten in einem Mischraum unter kontinuierlichen mechanischem Rühren und   Mischen    erfolgt.



   5. Verfahren nach Unteranspruch 4, zur Herstellung eines körnigen   Stoffes,      dessen      Silikatüberzug    bei erhöhter Temperatur zur Abgabe von Hydratwasser neigt, dadurch   gekennzeichnet,    dass der Mischraum gekühlt wird und dadurch die   Komponenten      unterhalb    der Temperatur gehalten werden, bei der die   Abgabe    von Hydratwasser erfolgt.



   6. Verfahren nach Unteranspruch 5,   dadurch    gekennzeichnet, Idass die Komponenten   während      Idies    Mischens und dem Reaktionsablauf lauf einer Temperatur von weniger als   430    gehalten   werden.   



   7. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum   unid    die darin enthaltenen Komponenten auf einer Temperatur von 30   bis 350 C gehalten werden.   



   8. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als körniges Ausgangsmaterial Quarzsand verwendet, und dass die Menge an Über- zug, als   Trockenmasse      berechnet,    1 bis   2 %    des Ge- wichtes des   überzogenen    Sandes beträgt.



   9. Verfahren nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des Überzugs bei einer   Korngrösse    des   Sandes    von maximal 0,297 mm 1,0 bis 1,5% und bei einer Korngrösse von maximal 0,149 mm 1,5 bis   2,0 %      ausmacht.   



   10. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Vermischen einen Zusatzstoff zugibt, der sich bei erhöhter Temperatur zersetzt.



   11.   Verfahren    nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als thermisch zersetzlichen Zusatzstoff Harnstoff, Dicyandiamid oder   Melamin    zugibt.

 

   12. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch ge   kennzeichnet,    dass   mian      den    Zusatzstoff als wässrige Lösung   zugibt,    so dass er nach Beendigung des Mischens im   Überzug      Ider    Körner   vorliegt.   



   13. Verfahren nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als Zusatzstoffe Harnstoff und Natriumnitrat beimischt.



   14. Verfahren nach Unteranspruch 13, dadurch ge   kennzeichnet,    dass man den einen Zusatzstoff als wässrige Lösung zumischt und den anderen Zusatzstoff in 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. solche Verflüssigung vermieden. Auf diese Weise wird der Harnstoff ebenfalls gleichmässig mit Idem beschichteten Sand vermischt, jedoch in trockener, kristalliner Form und nicht als Bestandteil oder jedes Korn umhüllenden Schicht. Selbstverständlich kann auch das umgekehrte Verfahren gewählt werden, indem der Harnstoff in Lösung und das Natriumnitrat als kristallines Pulver zugesetzt wird, jedoch ist Idieses nicht zu empfeh- len, da einzelne Natriumnitratkristalle auf der letzlich in der Form erzeugten Gussoberfläche zu Grübchenbildung führen, während Harnstoff diesen Effekt nicht zeigt.
    Es ist festzustellen, dass diese Methode der getrennten Beitfügung der Zusatzstoffe (oder des Auflösens nur einer Komponente beim Mischen) nicht nur die Anwendung geringerer Natriumnitratmengen gestattet, sondern auch die Verwendung solcher Zusätze in Mischungen mit reduziertem Wassergehalt, ohne dass sich die genannten Nachteile einer Einbusse an Festig- keit bemerkbar machen und/oder zusätzliches Wasser lediglich ans Löslichkeitsgründen während des Mischens zugefügt werden muss.
    Es wurden Verfahren und Mittel zur Durchfüh- rung derselben beschrieben, die vermehrte wirtschaftliche und praktische Vorteile bringen durch Verwendung silikatbeschichteter körniger hitzebeständiger Formmischungen, welche insbesondere im Bereiche niedriger Alkalitätverhältnisse eine verminderte Feuchtigkeitsabsorption beim Lagern, geringere Wärmeentwicklung beim Mischen und Begasen und verminderte Brüchigkeit nach dem Abbinden aufweisen sowie eine bessere Ausnützung Ides Kohlendioxyds beim Begasen unter Atmosphärenbedingungen gestatten. Die Bemessung der <RTI
    ID=11.28> Wasserzuigaben beim Mischen, die einen bei der Hydration nicht absorbierbaren Wasserüberschuss vermeidet, macht ein Verdampfen oder Trocknen über- flüssig, während die Verwendung und getrennte Zugabe von hochsiliziumhaltigen, sirup artigen Silikaten und damit reagierendem Natriumhydroxyd zu gleichmässiger Beschichtung der Körner fahrt, IdZa beli,de in flüssiger Form sind, wobei die Ausfällung des gewünsch- ten kristallinen Hydrats nachträglich auf den Körnern erfolgt.
    Trotzdem die genaue Überwachung insbesondere der Wassermenge, zu verbesserten Ergebnissen bezüglich Dimensionsänderungen während des Formens oder Lagern führt, müssen unter Umständen Kompro- misse hinsichtlich Festigkeit der Bindung undjoder Wärmebeständigkeit in Kauf genommen werden, wobei jedoch diese Kompromisse Idurch Verwendung bestimmter Zusatzstoffe gemildert oder ausigeglichen weMen können, falls die Umstände dies erfordern.
    PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung eines frei fliessenden, trocken erschienenden körnigen Stoffes, dessen Körner mit einem kristallinen, Hydratwasser enthaltenden Sili- kat als Bindemittel überzogen sind dadurch gekenn zeichnet, dass man die Einzelkörner eines trockenen hitzebeständigen körnigen Ausgangsmaterials gleichmä Big mit einem Silikatstrup durch Vermischen überzieht, dass man der Mischung eine konzentrierte wässrige Natronlauge zugibt, wobei auf den Einzelkörnern eine Reaktion zwischen Silikatsirup und Natriumhydroxid eintritt, und dass man das Vermischen bis zur Beendigung Ider Reaktion fortsetzt,
    wodurch auf den Einzelkörnern ein Überzug aus kristallwasserhaltigem Natriumsilikat mit einem Verhältnis von Na2O : SiO2 entsteht, welches grösser als dasjenige in Ausgangssilikat ist, und wodurch der Überzug praktisch nur chemisch gebundenes Wasser enthält.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, zur Herstel- lung eines körnigen Stoffes mit einem Überzug, dessen Molverhältnis von Na2O zu SiO2 0,8 bis 1,4 beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass Iman die mit dem Silikatsirup und der Natronlauge eingebrachte Wassermenge derart bemisst, dass die als Hydratwasser maximal aufnehmbare Wassermenge in fertigen Überzug nicht überschritten wird.
    2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachte Wassermenge ge reiniger list als die maximal aufnehmbare Hyldratwasser- menge, vorzugsweise um 10 bis 20 % geringer.
    3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Molverhältnis von Na2O zu SiOe im fertigen Überzug zwischen 1,0 und 1,3 eingestellt wird.
    4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vermischen der Komponenten in einem Mischraum unter kontinuierlichen mechanischem Rühren und Mischen erfolgt.
    5. Verfahren nach Unteranspruch 4, zur Herstellung eines körnigen Stoffes, dessen Silikatüberzug bei erhöhter Temperatur zur Abgabe von Hydratwasser neigt, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum gekühlt wird und dadurch die Komponenten unterhalb der Temperatur gehalten werden, bei der die Abgabe von Hydratwasser erfolgt.
    6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, Idass die Komponenten während Idies Mischens und dem Reaktionsablauf lauf einer Temperatur von weniger als 430 gehalten werden.
    7. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum unid die darin enthaltenen Komponenten auf einer Temperatur von 30 bis 350 C gehalten werden.
    8. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als körniges Ausgangsmaterial Quarzsand verwendet, und dass die Menge an Über- zug, als Trockenmasse berechnet, 1 bis 2 % des Ge- wichtes des überzogenen Sandes beträgt.
    9. Verfahren nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des Überzugs bei einer Korngrösse des Sandes von maximal 0,297 mm 1,0 bis 1,5% und bei einer Korngrösse von maximal 0,149 mm 1,5 bis 2,0 % ausmacht.
    10. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Vermischen einen Zusatzstoff zugibt, der sich bei erhöhter Temperatur zersetzt.
    11. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als thermisch zersetzlichen Zusatzstoff Harnstoff, Dicyandiamid oder Melamin zugibt.
    12. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass mian den Zusatzstoff als wässrige Lösung zugibt, so dass er nach Beendigung des Mischens im Überzug Ider Körner vorliegt.
    13. Verfahren nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als Zusatzstoffe Harnstoff und Natriumnitrat beimischt.
    14. Verfahren nach Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass man den einen Zusatzstoff als wässrige Lösung zumischt und den anderen Zusatzstoff in
    kristalliner Form nach Bildung des hydratisierten Über- zugs in die Mischung einarbeitet.
    PATENTANSPRUCH II Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I her- gestellter frei fliessender, körniger, trocken erscheinender Stoff, dessen Einzelkörner mit einem als Bindemittel wirkenden hydratwasserhaltigen Natriumsilikat überzogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der hydratwasserhaltige Natriumsilikatüberzug ein Molverhältnis von Na2O zu SiO. von 0,8 bis 1,4 aufweist und 1 bis 2% des Gewichtes des überzogenen Stoffes ausmacht.
    UNTERANSPRÜCHE 15. Körniger Stoff nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Na2O zu SiOn im Überzug zwischen 1,0 und 1,3 liegt.
    16. Körniger Stoff nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug noch mindestens einen Zusatzstoff enthält, der bei erhöhter Temperatur zersetzlich ist.
    17. Körniger Stoff nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug noch Harnstoff und Natriumnitrat enthält, und dass der Gehalt an Hydratwasser im Überzug 10% unter der stöchiome- trisch möglichen Hydratwassermenge liegt.
    18. Körniger Stoff nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoff Harnstoff, Melamin oder Dicyandiamid anwesend ist.
    19. Körniger Stoff nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass er 0,5 bis 2 Gew.% Harnstoff enthält.
    20. Körniger Stoff nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass er 0,25 Harnstoff und 0,5 % Natriumnitrat enthält.
    21. Körniger Stoff nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass er je 0,25 % Harnstoff und Natriumnitrat enthält, wobei der eine Stoff, bevorzugt das Natriumnitrat, im Überzug enthalten ist und der andere Stoff in trockener, kristalliner Form im Gemenge vorliegt.
    PATENTANSPRUCH III Verwendung des nach dem Verfahren Igemäss Patentanspruch I hergestellten frei fliessenden körnigen Stoffes als Formmischung zur Herstellung von Giessen formen in der Metallgiesserei, dadurch gekennzeichnet, dass man den Stoff durch Aufschütten auf ein Mo- dell in die gewünschte Form bringt und ihn in diesem geformten Zustand mit CO2 in Berührung bringt, wobei durch Reaktion zwischen dem CO2 und dem Silikatüberzug Hydratwasser freigesetzt wird und sich der Stoff zu einer festen Masse verkittet, dass man die erstarrte Masse frühestens nach Eintritt einer plastischen Verbindung der Einzelkörner vom Modell entfernt.
    UNTERANSPRÜCHE 22. Verwendung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Modell aufgeschüttete Formmischung zur Behandlung mit dem reaktionsfähigen Gas unter Wahrung der Möglichkeit der Gaszirkulation eingeschlossen und das CO mit einem Druck von 0,035 bis 0,15 kg/amo der derart eingeschlosse- nen Masse zugeführt wird.
    23. Verwendung nach Unteranspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass während der Behandlung ein CO - Strom aufrechterhalten wird.
    24. Verwendung nach Patentanspruch III, dadurch gekennnzeichnet, dass die Formischung während 0,5 bis 3 Min. mit dem CO behandelt wird, bis das Silikat- bindemittel die beschichteten Körner in sich beständig, jedoch plastisch verbindet, und dass die nach dem Begasen in diesem Zustand erhaltene Giessform vom Mo dell abgehoben wird, bevor das Bindemittel starr und nicht mehr plastisch abbindet.
    25. Verwendung nach Unteranspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf die eingeschlossene Forrnmi- schung während Ider Behandlung mit deim CO2 ein zusammenpressend wirkender mechanischer Druck ausgeübt wird.
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